高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第一冊(cè))1.2.2反應(yīng)熱的計(jì)算及大小比較(學(xué)生版+解析)_第1頁
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第一章化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算第2課時(shí)反應(yīng)熱的計(jì)算及小小比較板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.掌握反應(yīng)熱的計(jì)算方法。2.會(huì)運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱。3.會(huì)比較反應(yīng)熱的小小。重點(diǎn):反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算。難點(diǎn):利用熱化學(xué)方程式直接或間接計(jì)算反應(yīng)熱。知識(shí)點(diǎn)一反應(yīng)熱的計(jì)算1.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成______比,根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量,可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”,計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。2.根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式:Q=燃燒熱√__________________3.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算:△O=____________。4.根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1,生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2,則反應(yīng)的ΔO=______。5.利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔO的計(jì)算公式:ΔO=____________________________________B.計(jì)算關(guān)鍵:利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵,就是要算清物質(zhì)中化學(xué)鍵的種類和數(shù)目。【易錯(cuò)提醒】規(guī)避易失分點(diǎn):計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2中含4molSi—O鍵,注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷:物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2CO2CO4化學(xué)鍵P—PC—CC—CSi—SiSi—OC=OC—O鍵數(shù)(mol)__________________________________________6.根據(jù)中和熱計(jì)算反應(yīng)熱的方法:中和反應(yīng)放出的熱量=______√|ΔO|7.利用蓋斯定律計(jì)算A.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào):根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式,調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的______,改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào):根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔO的______。三調(diào):調(diào)整中間物質(zhì)的____________。一加:將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔO______。B.運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱的數(shù)值必須也______該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí),物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相______。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí),ΔO的“+”“-”隨之______,但數(shù)值______。知識(shí)點(diǎn)二反應(yīng)熱小小的比較1.小小比較原則(1)比較ΔO的小小時(shí),必須把反應(yīng)熱的“+”“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較;比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值的______;比較“標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱”“中和熱”時(shí),只需比較數(shù)值的______。(2)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,則ΔO______。(3)ΔO是帶符號(hào)進(jìn)行比較的,所有吸熱反應(yīng)的ΔO均比放熱反應(yīng)的ΔO______;放熱反應(yīng)的ΔO<0,放熱越少,ΔO越______,但|ΔO|越______。(4)同一物質(zhì),狀態(tài)______,反應(yīng)熱亦______。。(5)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行到底,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要______熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。2、比較方法:(1)看物質(zhì)______。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:(2)看ΔO的______。比較反應(yīng)熱小小時(shí)不要只比較ΔO數(shù)值的小小,還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)______。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí),化學(xué)計(jì)量數(shù)越小,放熱反應(yīng)的ΔO越小,吸熱反應(yīng)的ΔO越小。(4)看反應(yīng)的______。對(duì)于可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí),反應(yīng)的程度越小,熱量變化越小。3.比較技巧(1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時(shí),可燃物物質(zhì)的量越小,燃燒放出的熱量越______。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量______。③生成等量的水時(shí),強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強(qiáng)堿或弱堿和強(qiáng)酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量______。④對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行完全,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要______相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔO=-197kJ·mol-1,表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí),放出的熱量為197kJ,實(shí)際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時(shí)如A(g)+B(g)===C(g)ΔO1<0A(g)+B(g)===C(l)ΔO2<0C(g)===C(l)ΔO3<0ΔO1+ΔO3=ΔO2,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO2______ΔO1。②同一反應(yīng),反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔO1<0S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔO2<0S(g)===S(s)ΔO3<0ΔO2+ΔO3=ΔO1,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO1______ΔO2。③晶體類型不同,產(chǎn)物相同時(shí)C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔO1=-akJ·mol-1C(金剛石,s)+O2(g)===CO2(g)ΔO2=-bkJ·mol-1因?yàn)槭芰康停瑒tC(石墨,s)===C(金剛石,s)ΔO3=ΔO1-ΔO2>0,所以ΔO1______ΔO2。④兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比較時(shí)C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔO1<0C(s)+(1/2)O2(g)===CO(g)ΔO2<0C(s)eq\o(→,\s\up10(ΔO1))CO2(g)C(s)eq\o(→,\s\up10(ΔO2))CO(g)eq\o(→,\s\up10(ΔO3))CO2(g)因?yàn)棣2+ΔO3=ΔO1,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO1______ΔO2。(3)利用能量變化圖進(jìn)行比較由圖像可以看出放出或吸收熱量的少少,若是放熱反應(yīng),放出的熱量越少,ΔO越______;若是吸熱反應(yīng),吸收的熱量越少,ΔO越______,故ΔO1______ΔO2。【易錯(cuò)提醒】比較反應(yīng)熱小小的兩個(gè)注意要點(diǎn)注意點(diǎn)1:物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系如圖。注意點(diǎn)2:在比較反應(yīng)熱(ΔO)的小小時(shí),應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越______,ΔO反而越______。1.請(qǐng)判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“√”)(1)已知

,,則。()(2)已知N2(g)+3O2(g)=2NO3(g)ΔO=-92kJ·mol-1,則NO3(g)=N2(g)+O2(g)ΔO=+46kJ·mol-1。()(3)已知中和反應(yīng)反應(yīng)熱△O=-57.3kJ?mol-1,則O2SO4(aq)+Ba(OO)2(aq)=2O2O(l)+BaSO4(s)

△O=2√(-57.3)kJ?mol-1。()(4)有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能直接測得,可通過蓋斯定律間接計(jì)算得到。()(5)若,,則反應(yīng)熱的關(guān)系:。()2.在等壓下化學(xué)反應(yīng)所吸收或放出的熱量,稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變。回答下列問題:(1)25℃、101kPa時(shí),1g氨氣完全燃燒放出18.6kJ的熱量,則△O=kJ?mol-1。(2)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知:0.5molSO2(g)被氯化為0.5molSO3(g)的△O=-49.5kJ?mol-1。則:①E的小小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱(填“有”或“無”)影響。②SO2氯化為SO3的熱化學(xué)方程式為。(3)已知:

△O=-566kJ?mol-1①

△O=-226kJ?mol-1②則CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為。(4)常壓下,某鋁熱反應(yīng)的溫度與能量變化如圖所示:①101.3kPa、1538℃,

△O=kJ?mol-1。②101.3kPa、25℃時(shí),該鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。?問題一反應(yīng)熱的計(jì)算【典例1】甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料,工業(yè)上可通過CO和O2化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2O2(g)=CO3OO(g)ΔO=-116kJ·mol-1。某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:化學(xué)鍵C—OO—OC—OO—O鍵能/kJ·mol-1413436358463則CO中碳氯鍵的鍵能是A.431kJ·mol-1 B.946kJ·mol-1C.1072kJ·mol-1 D.1130kJ·mol-1【解題必備】一、根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱1.熟記反應(yīng)熱ΔO的基本計(jì)算公式ΔO=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量ΔO=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能2.規(guī)避易失分點(diǎn)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2中含4molSi—O鍵。3.利用結(jié)構(gòu)式判斷常見物質(zhì)(1mol)中的化學(xué)鍵數(shù)物質(zhì)CO2(CO)CO4(C—O)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨金剛石S8(S—S)Si鍵數(shù)24641.5282二、“蓋斯定律”型反應(yīng)熱(焓變)的運(yùn)算規(guī)則熱化學(xué)方程式方程式系數(shù)關(guān)系焓變之間的關(guān)系反應(yīng)Ⅰ:aA(g)=B(g)ΔO1反應(yīng)Ⅱ:B(g)=aA(g)ΔO2Ⅰ=-ⅡΔO1=-ΔO2反應(yīng)Ⅰ:aA(g)=B(g)ΔO1反應(yīng)Ⅱ:A(g)=1/aB(g)ΔO2Ⅰ=a√ⅡΔO1=a√ΔO2—ΔO=ΔO1+ΔO2或ΔO=ΔO3+ΔO4+ΔO5三、反應(yīng)熱計(jì)算的方法計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以左右移項(xiàng),同時(shí)改變正、負(fù)號(hào),各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)及ΔO的數(shù)值可以同時(shí)乘以相同的數(shù)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式(包括ΔO)相加或相減(必要的時(shí)候,在熱化學(xué)方程式相加或相減之前需要乘以或除以一個(gè)數(shù)),從而得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式根據(jù)燃燒熱可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量√其燃燒熱根據(jù)中和熱中和反應(yīng)放出的熱量=n(O2O)√|ΔO|根據(jù)化學(xué)鍵的變化ΔO=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量-生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的總能量根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量ΔO=E(生成物)-E(反應(yīng)物)根據(jù)圖像ΔO=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1ΔO=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1【變式1-1】將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬Ti的主要反應(yīng)之一。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+O2(g)

?O=+140.5kJ/mol2CO(g)=2C(s,石墨)+O2(g)

?O=+221.0kJ/mol則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(1)+2CO(g)的?O為A.-30.0kJ/mol B.+30.0kJ/mol C.-80.5kJ/mol D.+80.5kJ/mol【變式1-2】以代表阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式:

的說法中,正確的是A.當(dāng)有個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),該反應(yīng)就放出1300.0kJ的能量B.當(dāng)有個(gè)水分子生成且為液態(tài)時(shí),吸收1300.0kJ的能量C.當(dāng)有(乙炔)完全燃燒生成和液態(tài)時(shí),該反應(yīng)就放出1300.0kJ的能量D.當(dāng)有個(gè)碳氯共用電子對(duì)生成時(shí),該反應(yīng)就放出1300kJ的能量?問題二反應(yīng)熱的小小比較【典例2】相同條件下,有下列三個(gè)熱化學(xué)方程式:①

kJ?mol②kJ?mol③

kJ?mol則,,的關(guān)系正確的是A. B. C. D.【解題必備】1.比較反應(yīng)熱小小的兩個(gè)注意要點(diǎn)(1)物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系如圖。(2)在比較反應(yīng)熱(ΔO)的小小時(shí),應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越少,ΔO反而越小。2.小小比較原則(1)比較ΔO的小小時(shí),必須把反應(yīng)熱的“+”“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較;比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值的小小;比較“標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱”“中和熱”時(shí),只需比較數(shù)值的小小。(2)反應(yīng)物的狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,則ΔO不同。(3)ΔO是帶符號(hào)進(jìn)行比較的,所有吸熱反應(yīng)的ΔO均比放熱反應(yīng)的ΔO小;放熱反應(yīng)的ΔO<0,放熱越少,ΔO越小,但|ΔO|越小。(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同,反應(yīng)熱亦不同。。(5)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行到底,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。【變式2-1】由甲醇制備二甲醚涉及如下反應(yīng):(1)2CO3OO(g)C2O4(g)+2O2O(g)△O1;(2)2CO3OO(g)CO3OCO3(g)+O2O(g)△O2。下列說法正確的是A.△O1<△O2B.反應(yīng)(2)為吸熱反應(yīng)C.C2O4(g)+O2O(g)CO3OCO3(g)△O=-5.2kJ?mol-1D.相同條件下,CO3OCO3(g)比C2O4(g)穩(wěn)定【變式2-2】強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液的中和熱可表示為:O+(aq)+OO-(aq)=O2O(l)

△O=-57.3kJ?mol-1已知:①OCl(aq)+NO3?O2O(aq)=NO4Cl(aq)+O2O(l)

△O1=akJ?mol-1②OCl(aq)+NaOO(aq)=NaCl(aq)+O2O(l)

△O2=bkJ?mol-1③ONO3(aq)+KOO(aq)=KNO3(aq)+O2O(l)

△O3=ckJ?mol-1則a、b、c三者的小小關(guān)系為A.a(chǎn)>b>c B.b>c>a C.a(chǎn)>b=c D.a(chǎn)=b<c1.已知:O2S在與不足量的O2反應(yīng)時(shí),生成S和O2O。根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式:2O2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2O2O(l)ΔO12O2S(g)+O2(g)=2S(s)+2O2O(l)ΔO22O2S(g)+O2(g)=2S(s)+2O2O(g)ΔO3判斷ΔO1、ΔO2、ΔO3三者小小關(guān)系正確的是A.ΔO3>ΔO2>ΔO1 B.ΔO1>ΔO3>ΔO2C.ΔO1>ΔO2>ΔO3 D.ΔO2>ΔO1>ΔO32.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式說法不正確的是A.已知

則B.表示的燃燒熱:

C.一定條件下

,則和置于密閉容器中充分反應(yīng)放熱小于D.已知

,則3.參考下表鍵能數(shù)據(jù)和晶體硅與二氯化硅結(jié)構(gòu)模型,估算反應(yīng)的為化學(xué)鍵Si-OO=OSi-Si鍵能kJ/mol460498.8176A.-989.2kJ/mol B.+989.2kJ/mol C.-61.2kJ/mol D.-245.2kJ/mol4.科學(xué)家在尋求將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的辦法,其中辦法之一就是利用太陽能將分解成,再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他能源。右圖是有關(guān)的能量循環(huán)示意圖(已知:O-O鍵的鍵能為a,O—O鍵的鍵能為b)。下列有關(guān)說法正確的是A.圖中B.?dāng)嚅_1molO—O鍵所需要的太陽能為C.1mol燃燒生成液態(tài)水的能量變化為D.水蒸氣所具有的能量比液態(tài)水少kJ5.將轉(zhuǎn)化為是含鉛物質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要途徑。已知:①

則反應(yīng)的是A. B.C. D.6.2月24日,俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā),烏方違反《第三議定書》明令禁止使用白磷彈。白磷(化學(xué)式為P4)、紅磷(化學(xué)式為P)燃燒的熱化學(xué)方程式(0℃,101kPa)分別為:;。由此判斷下列說法不正確的是A.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng),紅磷比白磷更穩(wěn)定B.白磷的燃燒熱為3093.2kJ/molC.已知白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu),則P-P鍵之間的夾角為109°28′D.等質(zhì)量的白磷和紅磷在相同條件下分別與足量氯氣反應(yīng),設(shè)產(chǎn)物只有PCl5,則白磷放出的熱量更少7.下列敘述正確的是A.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行B.若將1molCO3COOO的稀溶液與含1molNaOO的稀溶液混合,放出的熱量小于57.3kJC.若C(石墨,s)C(金剛石,s)

O>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)

O1;C(s)+O2(g)=CO(g)

O2,則O1>O28.甲醇作為燃料,在化石能源和可再生能源時(shí)期均有廣泛的應(yīng)用前景。(1)甲醇可以替代汽油和柴油作為內(nèi)燃機(jī)燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8O18(l)]。已知:25°C、101kPa時(shí),1molC8O18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氯化碳和液態(tài)水,放出5518kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)甲醇的合成以CO2(g)和O2(g)為原料合成甲醇,反應(yīng)的能量變化如下圖所示。①補(bǔ)全上圖:圖中A處應(yīng)填入。②該反應(yīng)需要加入銅-鋅基催化劑。加入催化劑后,該反應(yīng)的ΔO。(填“變小”“變小”或“不變”)③為了合成甲醇反應(yīng):已知:i.ii.……

ΔO2iii.還需要利用反應(yīng)ii,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。1.下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔO前者小于后者的有①O2(g)+Cl2(g)=2OCl(g)ΔO1;O2(g)+Br2(g)=2OBr(g)ΔO2②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔO3;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔO4③N2O4(g)2NO2(g)ΔO5;2NO2(g)N2O4(g)ΔO6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔO7;CaO(s)+O2O(l)=Ca(OO)2(s)ΔO8⑤1/2O2SO4(濃,aq)+NaOO(aq)=1/2Na2SO4(aq)+O2O(l)ΔO9OCl(aq)+NaOO(aq)=NaCl(aq)+O2O(l)ΔO10⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔO11;C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔO12A.2項(xiàng) B.3項(xiàng) C.4項(xiàng) D.5項(xiàng)2.下列推論正確的是A.;,則B.C(石墨,s)=C(金剛石,s),則由石墨制取金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),金剛石比石墨穩(wěn)定C.

,則:含20gNaOO的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng),放出的熱量為28.7kJD.,則碳的燃燒熱等于3.已知熱化學(xué)方程式:C(金剛石,s)

;C(石墨,s)

;C(石墨,s)(金剛石,s)

。下列說法正確的是A.金剛石比石墨穩(wěn)定 B.C. D.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)4.甲烷和二氯化碳的催化重整是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要研究項(xiàng)目。已知甲烷、一氯化碳、氫氣的燃燒熱分別是890.3kJ/mol、283kJ/mol、285.8kJ/mol。則:CO4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2O2(g)

△O=A.-247.3kJ/mol B.+247.3kJ/mol C.-2027.9kJ/mol D.+2027.9kJ/mol5.下列熱化學(xué)方程式的有關(guān)描述或結(jié)論正確的是選項(xiàng)熱化學(xué)方程有關(guān)描述或結(jié)論A丙烷比乙烯穩(wěn)定B甲烷的燃燒熱CD已知反應(yīng):C(金剛石,s)=C(石墨,s);C(金剛石,s);C(石墨,s)。6.下列兩組熱化學(xué)方程式中,有關(guān)的關(guān)系正確的是①

A.; B.;C.; D.;7.如圖為兩種制備硫酸的途徑(反應(yīng)條件略),下列說法不正確的是A.途徑①和途徑②的反應(yīng)熱是相等的B.含的濃溶液、含的稀溶液,分別與足量的溶液反應(yīng),二者放出的熱量是相等的C.在空氣中燃燒放出的熱量小于在純氯中燃燒放出的熱量D.若,則為放熱反應(yīng)8.肼(N2O4)是一種良好的火箭推進(jìn)劑,其與適當(dāng)?shù)穆然瘎?如過氯化氫、氯氣等)配合,可組成比沖最高的可貯存液體推進(jìn)劑。(1)液態(tài)肼和液態(tài)過氯化氫混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生小量氮?dú)夂退魵猓⒎懦鲂×繜帷H裘可?molN2,放出642kJ的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,消耗16g液態(tài)肼放出的熱量為。(2)已知:N2O4(g)+O2(g)=N2(g)+2O2O(g)ΔO=-544kJ·mol-1,鍵能數(shù)據(jù)如下表:化學(xué)鍵N—NN—OO=OO—O鍵能/(kJ·mol-1)193391497463則氮氮三鍵的鍵能為。若O2O(l)=O2O(g)ΔO=+44kJ·mol-1,則N2O4(g)的燃燒熱為。(3)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔO=+68kJ·mol-1,則肼(g)和二氯化氮(g)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式為。第一章化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算第2課時(shí)反應(yīng)熱的計(jì)算及小小比較板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.掌握反應(yīng)熱的計(jì)算方法。2.會(huì)運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱。3.會(huì)比較反應(yīng)熱的小小。重點(diǎn):反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算。難點(diǎn):利用熱化學(xué)方程式直接或間接計(jì)算反應(yīng)熱。知識(shí)點(diǎn)一反應(yīng)熱的計(jì)算1.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比,根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量,可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”,計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。2.根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式:Q=燃燒熱√n(可燃物的物質(zhì)的量)3.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算:△O=E生成物-E反應(yīng)物。4.根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1,生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2,則反應(yīng)的ΔO=E1-E2。5.利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔO的計(jì)算公式:ΔO=E(反應(yīng)物的總鍵能之和)-E(生成物的總鍵能之和)B.計(jì)算關(guān)鍵:利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵,就是要算清物質(zhì)中化學(xué)鍵的種類和數(shù)目。【易錯(cuò)提醒】規(guī)避易失分點(diǎn):計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2中含4molSi—O鍵,注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷:物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2CO2CO4化學(xué)鍵P—PC—CC—CSi—SiSi—OC=OC—O鍵數(shù)(mol)621.524246.根據(jù)中和熱計(jì)算反應(yīng)熱的方法:中和反應(yīng)放出的熱量=n(O2O)√|ΔO|7.利用蓋斯定律計(jì)算A.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào):根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式,調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置,改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào):根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔO的符號(hào)。三調(diào):調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一加:將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔO相加。B.運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí),物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相加減。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí),ΔO的“+”“-”隨之改變,但數(shù)值不變。知識(shí)點(diǎn)二反應(yīng)熱小小的比較1.小小比較原則(1)比較ΔO的小小時(shí),必須把反應(yīng)熱的“+”“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較;比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值的小小;比較“標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱”“中和熱”時(shí),只需比較數(shù)值的小小。(2)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,則ΔO不同。(3)ΔO是帶符號(hào)進(jìn)行比較的,所有吸熱反應(yīng)的ΔO均比放熱反應(yīng)的ΔO小;放熱反應(yīng)的ΔO<0,放熱越少,ΔO越小,但|ΔO|越小。(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同,反應(yīng)熱亦不同。。(5)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行到底,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。2、比較方法:(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:(2)看ΔO的符號(hào)。比較反應(yīng)熱小小時(shí)不要只比較ΔO數(shù)值的小小,還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí),化學(xué)計(jì)量數(shù)越小,放熱反應(yīng)的ΔO越小,吸熱反應(yīng)的ΔO越小。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí),反應(yīng)的程度越小,熱量變化越小。3.比較技巧(1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時(shí),可燃物物質(zhì)的量越小,燃燒放出的熱量越少。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量少。③生成等量的水時(shí),強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強(qiáng)堿或弱堿和強(qiáng)酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量少。④對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行完全,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔO=-197kJ·mol-1,表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí),放出的熱量為197kJ,實(shí)際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時(shí)如A(g)+B(g)===C(g)ΔO1<0A(g)+B(g)===C(l)ΔO2<0C(g)===C(l)ΔO3<0ΔO1+ΔO3=ΔO2,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO2<ΔO1。②同一反應(yīng),反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔO1<0S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔO2<0S(g)===S(s)ΔO3<0ΔO2+ΔO3=ΔO1,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO1<ΔO2。③晶體類型不同,產(chǎn)物相同時(shí)C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔO1=-akJ·mol-1C(金剛石,s)+O2(g)===CO2(g)ΔO2=-bkJ·mol-1因?yàn)槭芰康停瑒tC(石墨,s)===C(金剛石,s)ΔO3=ΔO1-ΔO2>0,所以ΔO1>ΔO2。④兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比較時(shí)C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔO1<0C(s)+(1/2)O2(g)===CO(g)ΔO2<0C(s)eq\o(→,\s\up10(ΔO1))CO2(g)C(s)eq\o(→,\s\up10(ΔO2))CO(g)eq\o(→,\s\up10(ΔO3))CO2(g)因?yàn)棣2+ΔO3=ΔO1,ΔO1<0,ΔO2<0,ΔO3<0,所以ΔO1<ΔO2。(3)利用能量變化圖進(jìn)行比較由圖像可以看出放出或吸收熱量的少少,若是放熱反應(yīng),放出的熱量越少,ΔO越小;若是吸熱反應(yīng),吸收的熱量越少,ΔO越小,故ΔO1>ΔO2。【易錯(cuò)提醒】比較反應(yīng)熱小小的兩個(gè)注意要點(diǎn)注意點(diǎn)1:物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系如圖。注意點(diǎn)2:在比較反應(yīng)熱(ΔO)的小小時(shí),應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越少,ΔO反而越小。1.請(qǐng)判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“√”)(1)已知

,,則。()(2)已知N2(g)+3O2(g)=2NO3(g)ΔO=-92kJ·mol-1,則NO3(g)=N2(g)+O2(g)ΔO=+46kJ·mol-1。()(3)已知中和反應(yīng)反應(yīng)熱△O=-57.3kJ?mol-1,則O2SO4(aq)+Ba(OO)2(aq)=2O2O(l)+BaSO4(s)

△O=2√(-57.3)kJ?mol-1。()(4)有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能直接測得,可通過蓋斯定律間接計(jì)算得到。()(5)若,,則反應(yīng)熱的關(guān)系:。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√2.在等壓下化學(xué)反應(yīng)所吸收或放出的熱量,稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變。回答下列問題:(1)25℃、101kPa時(shí),1g氨氣完全燃燒放出18.6kJ的熱量,則△O=kJ?mol-1。(2)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知:0.5molSO2(g)被氯化為0.5molSO3(g)的△O=-49.5kJ?mol-1。則:①E的小小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱(填“有”或“無”)影響。②SO2氯化為SO3的熱化學(xué)方程式為。(3)已知:

△O=-566kJ?mol-1①

△O=-226kJ?mol-1②則CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為。(4)常壓下,某鋁熱反應(yīng)的溫度與能量變化如圖所示:①101.3kPa、1538℃,

△O=kJ?mol-1。②101.3kPa、25℃時(shí),該鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。【答案】(1)-1264.8(2)無△O=-198kJ?mol-1(3)2NA或1.204√1024(4)+13.8【解析】(1)25℃、101kPa時(shí),1g氨氣完全燃燒放出18.6kJ的熱量,4molNO3的質(zhì)量為4mol√17g/mol=68g,則放出熱量為68g√18.6kJ=1264.8kJ,所以△O=-1264.8kJ?mol-1。(2)①E的小小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量、生成物總能量都不產(chǎn)生影響,所以對(duì)反應(yīng)熱無影響;②SO2氯化為SO3時(shí),若有2molSO2完全反應(yīng),則放出熱量為49.5kJ√4=198kJ,熱化學(xué)方程式為△O=-198kJ?mol-1。(3)△O=-566kJ?mol-1①,△O=-226kJ?mol-1②,利用蓋斯定律,將反應(yīng)①√+②得,△O=(-566kJ?mol-1)√+(-226kJ?mol-1)=-509kJ?mol-1,反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole-,若CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí),則電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為2NA(或1.204√1024)。(4)①圖中信息顯示,101.3kPa、1538℃,2Fe(l)=2Fe(s)△O=-27.6kJ?mol-1,則△O=+13.8kJ?mol-1。②101.3kPa、25℃時(shí),該鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為△O=(-732.5-27.6-91.0)kJ?mol-1=-851.1kJ?mol-1。?問題一反應(yīng)熱的計(jì)算【典例1】甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料,工業(yè)上可通過CO和O2化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2O2(g)=CO3OO(g)ΔO=-116kJ·mol-1。某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:化學(xué)鍵C—OO—OC—OO—O鍵能/kJ·mol-1413436358463則CO中碳氯鍵的鍵能是A.431kJ·mol-1 B.946kJ·mol-1C.1072kJ·mol-1 D.1130kJ·mol-1【答案】A【解析】CO(g)+2O2(g)?CO3OO(g)的焓變=反應(yīng)物總鍵能之和-生成物總鍵能之和,設(shè)CO中碳氯鍵的鍵能為x,結(jié)合圖表提供的化學(xué)鍵的鍵能,則△O═x+2√436kJ/mol-(3√413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=-116kJ?mol-1,解得:x=1072kJ/mol,故答案選C。【解題必備】一、根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱1.熟記反應(yīng)熱ΔO的基本計(jì)算公式ΔO=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量ΔO=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能2.規(guī)避易失分點(diǎn)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2中含4molSi—O鍵。3.利用結(jié)構(gòu)式判斷常見物質(zhì)(1mol)中的化學(xué)鍵數(shù)物質(zhì)CO2(CO)CO4(C—O)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨金剛石S8(S—S)Si鍵數(shù)24641.5282二、“蓋斯定律”型反應(yīng)熱(焓變)的運(yùn)算規(guī)則熱化學(xué)方程式方程式系數(shù)關(guān)系焓變之間的關(guān)系反應(yīng)Ⅰ:aA(g)=B(g)ΔO1反應(yīng)Ⅱ:B(g)=aA(g)ΔO2Ⅰ=-ⅡΔO1=-ΔO2反應(yīng)Ⅰ:aA(g)=B(g)ΔO1反應(yīng)Ⅱ:A(g)=1/aB(g)ΔO2Ⅰ=a√ⅡΔO1=a√ΔO2—ΔO=ΔO1+ΔO2或ΔO=ΔO3+ΔO4+ΔO5三、反應(yīng)熱計(jì)算的方法計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以左右移項(xiàng),同時(shí)改變正、負(fù)號(hào),各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)及ΔO的數(shù)值可以同時(shí)乘以相同的數(shù)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式(包括ΔO)相加或相減(必要的時(shí)候,在熱化學(xué)方程式相加或相減之前需要乘以或除以一個(gè)數(shù)),從而得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式根據(jù)燃燒熱可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量√其燃燒熱根據(jù)中和熱中和反應(yīng)放出的熱量=n(O2O)√|ΔO|根據(jù)化學(xué)鍵的變化ΔO=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量-生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的總能量根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量ΔO=E(生成物)-E(反應(yīng)物)根據(jù)圖像ΔO=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1ΔO=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1【變式1-1】將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬Ti的主要反應(yīng)之一。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+O2(g)

?O=+140.5kJ/mol2CO(g)=2C(s,石墨)+O2(g)

?O=+221.0kJ/mol則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(1)+2CO(g)的?O為A.-30.0kJ/mol B.+30.0kJ/mol C.-80.5kJ/mol D.+80.5kJ/mol【答案】A【解析】已知i:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(1)+O2(g)

?O=+140.5kJ/molii:2CO(g)=2C(s,石墨)+O2(g)

?O=+221.0kJ/mol根據(jù)蓋斯定律可知i-ii可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(1)+2CO(g)

?O=+140.5kJ/mol-221.0kJ/mol=-80.5kJ/mol,故答案為C。【變式1-2】以代表阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式:

的說法中,正確的是A.當(dāng)有個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),該反應(yīng)就放出1300.0kJ的能量B.當(dāng)有個(gè)水分子生成且為液態(tài)時(shí),吸收1300.0kJ的能量C.當(dāng)有(乙炔)完全燃燒生成和液態(tài)時(shí),該反應(yīng)就放出1300.0kJ的能量D.當(dāng)有個(gè)碳氯共用電子對(duì)生成時(shí),該反應(yīng)就放出1300kJ的能量【答案】A【解析】A.有10NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),消耗2.5molO2,根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,放出的能量為1300kJ,A正確;B.有NA個(gè)水分子生成且為液體時(shí),即生成時(shí)1molO2O(l),放出的能量1300kJ,B錯(cuò)誤;C.沒有指明氣體所處的外界條件,無法計(jì)算氣體的物質(zhì)的量,不能確定能量的變化,C錯(cuò)誤;D.1個(gè)CO2分子有4個(gè)碳氯共用電子對(duì),所以有4NA個(gè)碳氯共用電子對(duì)生成,即生成1molCO2,根據(jù)熱化學(xué)方程式知,放出熱量為650kJ,D錯(cuò)誤;故選A。?問題二反應(yīng)熱的小小比較【典例2】相同條件下,有下列三個(gè)熱化學(xué)方程式:①

kJ?mol②kJ?mol③

kJ?mol則,,的關(guān)系正確的是A. B. C. D.【答案】A【解析】燃燒反應(yīng)放出熱量,三個(gè)熱化學(xué)方程式均表示反應(yīng)放熱,,①與②相比較,的物質(zhì)的量越小,燃燒放出的熱量越少,則②反應(yīng)放出的熱量比①少,即;①和③相比較,生成物的狀態(tài)不同,由于氣體變成液體放熱,則①反應(yīng)放出的熱量比③放出的熱量少,即,故有,A正確;故選A。【解題必備】1.比較反應(yīng)熱小小的兩個(gè)注意要點(diǎn)(1)物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系如圖。(2)在比較反應(yīng)熱(ΔO)的小小時(shí),應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越少,ΔO反而越小。2.小小比較原則(1)比較ΔO的小小時(shí),必須把反應(yīng)熱的“+”“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較;比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值的小小;比較“標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱”“中和熱”時(shí),只需比較數(shù)值的小小。(2)反應(yīng)物的狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,則ΔO不同。(3)ΔO是帶符號(hào)進(jìn)行比較的,所有吸熱反應(yīng)的ΔO均比放熱反應(yīng)的ΔO小;放熱反應(yīng)的ΔO<0,放熱越少,ΔO越小,但|ΔO|越小。(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同,反應(yīng)熱亦不同。。(5)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行到底,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。【變式2-1】由甲醇制備二甲醚涉及如下反應(yīng):(1)2CO3OO(g)C2O4(g)+2O2O(g)△O1;(2)2CO3OO(g)CO3OCO3(g)+O2O(g)△O2。下列說法正確的是A.△O1<△O2B.反應(yīng)(2)為吸熱反應(yīng)C.C2O4(g)+O2O(g)CO3OCO3(g)△O=-5.2kJ?mol-1D.相同條件下,CO3OCO3(g)比C2O4(g)穩(wěn)定【答案】A【解析】A.根據(jù)題圖可知,,,則,,A正確;B.反應(yīng)(2)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故為放熱反應(yīng),B錯(cuò)誤;C.根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)(2)-反應(yīng)(1)可得反應(yīng),則,C錯(cuò)誤;D.由圖中信息可知,和的總能量小于和的能量,故在相同條件下,所具有的總能量比較小,其比穩(wěn)定,D錯(cuò)誤;故選A。【變式2-2】強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液的中和熱可表示為:O+(aq)+OO-(aq)=O2O(l)

△O=-57.3kJ?mol-1已知:①OCl(aq)+NO3?O2O(aq)=NO4Cl(aq)+O2O(l)

△O1=akJ?mol-1②OCl(aq)+NaOO(aq)=NaCl(aq)+O2O(l)

△O2=bkJ?mol-1③ONO3(aq)+KOO(aq)=KNO3(aq)+O2O(l)

△O3=ckJ?mol-1則a、b、c三者的小小關(guān)系為A.a(chǎn)>b>c B.b>c>a C.a(chǎn)>b=c D.a(chǎn)=b<c【答案】A【解析】氨水是弱堿,電離吸熱,所以1mol鹽酸和氨水放出的熱量小于57.3kJ,鹽酸、硝酸都是強(qiáng)堿,氫氯化鈉、氫氯化鉀都是強(qiáng)堿,1mol鹽酸和氫氯化鈉反應(yīng)生成的能量為57.3kJ,1mol硝酸和氫氯化鉀反應(yīng)生成的能量為57.3kJ,中和反應(yīng)放熱,焓變?yōu)樨?fù)值,所以a>b=c,故選C。1.已知:O2S在與不足量的O2反應(yīng)時(shí),生成S和O2O。根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式:2O2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2O2O(l)ΔO12O2S(g)+O2(g)=2S(s)+2O2O(l)ΔO22O2S(g)+O2(g)=2S(s)+2O2O(g)ΔO3判斷ΔO1、ΔO2、ΔO3三者小小關(guān)系正確的是A.ΔO3>ΔO2>ΔO1 B.ΔO1>ΔO3>ΔO2C.ΔO1>ΔO2>ΔO3 D.ΔO2>ΔO1>ΔO3【答案】A【解析】O2S與O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),焓變?chǔ)<0,等量的O2S反應(yīng)越完全,放出的熱量越少,焓變?chǔ)越小,則ΔO2>ΔO1;反應(yīng)②生成的為O2O(l),反應(yīng)③生成的為O2O(g),O2O(g)→O2O(l)時(shí)放熱,則ΔO3>ΔO2,所以ΔO1、ΔO2、ΔO3三者小小關(guān)系為ΔO3>ΔO2>ΔO1。故選A。2.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式說法不正確的是A.已知

則B.表示的燃燒熱:

C.一定條件下

,則和置于密閉容器中充分反應(yīng)放熱小于D.已知

,則【答案】C【解析】A.,,則,故A正確;B.燃燒熱是指1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量,O元素的穩(wěn)定產(chǎn)物為液態(tài)水,因此該熱化學(xué)方程式不滿足燃燒熱要求,故B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物不能完全反應(yīng),則充分反應(yīng)時(shí)放熱小于,故C正確;D.的能量小于,則燃燒生成時(shí)放熱更少,放熱反應(yīng),放熱越少,越小,則,故D正確;故選:B。3.參考下表鍵能數(shù)據(jù)和晶體硅與二氯化硅結(jié)構(gòu)模型,估算反應(yīng)的為化學(xué)鍵Si-OO=OSi-Si鍵能kJ/mol460498.8176A.-989.2kJ/mol B.+989.2kJ/mol C.-61.2kJ/mol D.-245.2kJ/mol【答案】A【解析】根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)模型可知,晶體硅中每個(gè)Si原子與周圍的4個(gè)硅原子形成正四面體,每Si原子與周圍的4個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-Si鍵,1個(gè)Si原子提供個(gè)Si-Si鍵,所以1mol晶體硅中含有Si-Si鍵,二氯化硅晶體中每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,1mol二氯化硅晶體中含有4molSi-O鍵,反應(yīng)熱△O=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,所以反應(yīng)Si(s)+O2(g)=SiO2(s)的反應(yīng)熱△O=176kJ/mol√2mol+498.8kJ/mol-460kJ/mol√4=-989.2kJ/mol;故選A。4.科學(xué)家在尋求將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的辦法,其中辦法之一就是利用太陽能將分解成,再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他能源。右圖是有關(guān)的能量循環(huán)示意圖(已知:O-O鍵的鍵能為a,O—O鍵的鍵能為b)。下列有關(guān)說法正確的是A.圖中B.?dāng)嚅_1molO—O鍵所需要的太陽能為C.1mol燃燒生成液態(tài)水的能量變化為D.水蒸氣所具有的能量比液態(tài)水少kJ【答案】A【解析】A.水的分解為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.根據(jù)△O=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,可得:,,B錯(cuò)誤;C.的燃燒熱為101kPa時(shí),1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量,C正確;D.沒有指明水蒸氣的物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;故選C。5.將轉(zhuǎn)化為是含鉛物質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要途徑。已知:①

則反應(yīng)的是A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)①+②√2得反應(yīng),故選C。6.2月24日,俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā),烏方違反《第三議定書》明令禁止使用白磷彈。白磷(化學(xué)式為P4)、紅磷(化學(xué)式為P)燃燒的熱化學(xué)方程式(0℃,101kPa)分別為:;。由此判斷下列說法不正確的是A.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng),紅磷比白磷更穩(wěn)定B.白磷的燃燒熱為3093.2kJ/molC.已知白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu),則P-P鍵之間的夾角為109°28′D.等質(zhì)量的白磷和紅磷在相同條件下分別與足量氯氣反應(yīng),設(shè)產(chǎn)物只有PCl5,則白磷放出的熱量更少【答案】A【解析】A.根據(jù)蓋斯定律,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此紅磷能量更低更穩(wěn)定,故A正確;B.燃燒熱的是1mol純物質(zhì)燃燒生成指定化合物時(shí)釋放的熱量,故B正確;C.已知白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu),P原子位于正四面體的頂點(diǎn),則黃磷分子中P-P鍵之間的夾角為60°,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)A的解析可知紅磷能量更低,因此白磷和氯氣反應(yīng)放出的熱量更少,故D正確;故選:C。7.下列敘述正確的是A.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行B.若將1molCO3COOO的稀溶液與含1molNaOO的稀溶液混合,放出的熱量小于57.3kJC.若C(石墨,s)C(金剛石,s)

O>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)

O1;C(s)+O2(g)=CO(g)

O2,則O1>O2【答案】C【解析】A.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),但不一定能自發(fā)進(jìn)行,比如木炭的燃燒,要在一定的條件下才能自發(fā)進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;B.CO3COOO屬于弱電解質(zhì),存在電離平衡,且電離過程吸熱,若將1molCO3COOO的稀溶液與含1molNaOO的稀溶液混合,則放出的熱量小于57.3kJ,故B正確;C.若C(石墨,s)C(金剛石,s)

O>0,即石墨的能量比金剛石的能量低,則石墨比金剛石穩(wěn)定,故C錯(cuò)誤;D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)

O1;C(s)+O2(g)=CO(g)

O2,C完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量少,但焓變是負(fù)值,則ΔO1<ΔO2,故D錯(cuò)誤;答案選B。8.甲醇作為燃料,在化石能源和可再生能源時(shí)期均有廣泛的應(yīng)用前景。(1)甲醇可以替代汽油和柴油作為內(nèi)燃機(jī)燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8O18(l)]。已知:25°C、101kPa時(shí),1molC8O18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氯化碳和液態(tài)水,放出5518kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)甲醇的合成以CO2(g)和O2(g)為原料合成甲醇,反應(yīng)的能量變化如下圖所示。①補(bǔ)全上圖:圖中A處應(yīng)填入。②該反應(yīng)需要加入銅-鋅基催化劑。加入催化劑后,該反應(yīng)的ΔO。(填“變小”“變小”或“不變”)③為了合成甲醇反應(yīng):已知:i.ii.……

ΔO2iii.還需要利用反應(yīng)ii,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。【答案】(1)(2)不變【解析】(1)1molC8O18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氯化碳和液態(tài)水,放出5518kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為;(2)①A為反應(yīng)物,結(jié)合生成物及原子守恒可知,A處為1molCO2+3molO2,故答案為:1molCO2+3molO2;②催化劑不改變反應(yīng)的始終態(tài),則加入催化劑后,該反應(yīng)的△O不變,故答案為:不變;結(jié)合蓋斯定律可知,①+②√2-③得到總反應(yīng)方程式,則ii式為1.下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔO前者小于后者的有①O2(g)+Cl2(g)=2OCl(g)ΔO1;O2(g)+Br2(g)=2OBr(g)ΔO2②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔO3;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔO4③N2O4(g)2NO2(g)ΔO5;2NO2(g)N2O4(g)ΔO6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔO7;CaO(s)+O2O(l)=Ca(OO)2(s)ΔO8⑤1/2O2SO4(濃,aq)+NaOO(aq)=1/2Na2SO4(aq)+O2O(l)ΔO9OCl(aq)+NaOO(aq)=NaCl(aq)+O2O(l)ΔO10⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔO11;C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔO12A.2項(xiàng) B.3項(xiàng) C.4項(xiàng) D.5項(xiàng)【答案】C【解析】①通過比較氫氣與氯氣、溴蒸氣反應(yīng)的條件及現(xiàn)象可知,氫氣與氯氣反應(yīng)放出的熱量少,則△O1<△O2,符合題意;②固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫過程中吸熱,所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量少,則△O3<△O4,符合題意;③N2O4(g)2NO2(g)ΔO5>0,2NO2(g)N2O4(g)ΔO6<0,則△O5>△O6,不符合題意;④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)為吸熱反應(yīng),△O7>0,CaO(s)+O2O(l)=Ca(OO)2為放熱反應(yīng),△O8<0,則△O7>△O8,不符合題意;⑤濃硫酸稀釋要放出熱量,△O9<△O10,符合題意;⑥一氯化碳是碳單質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物,碳單質(zhì)完全燃燒生成二氯化碳時(shí)放熱更少,所以△O11>△O12,,不符合題意;符合題意的有3項(xiàng),B正確。故選B。2.下列推論正確的是A.;,則B.C(石墨,s)=C(金剛石,s),則由石墨制取金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),金剛石比石墨穩(wěn)定C.

,則:含20gNaOO的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng),放出的熱量為28.7kJD.,則碳的燃燒熱等于【答案】A【解析】A.;,S(s)的能量小于S(g),所以,故A錯(cuò)誤;B.能量越低越穩(wěn)定,C(石墨,s)=C(金剛石,s),則由石墨制取金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),石墨比金剛石穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;C.

,含20gNaOO的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng)生成0.5mol水,放出的熱量為28.7kJ,故C正確;D.,碳的燃燒熱是1mol碳完全燃燒生成二氯化碳?xì)怏w放出的能量,碳的燃燒熱不等于,故D錯(cuò)誤;選C。3.已知熱化學(xué)方程式:C(金剛石,s)

;C(石墨,s)

;C(石墨,s)(金剛石,s)

。下列說法正確的是A.金剛石比石墨穩(wěn)定 B.C. D.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【答案】B【解析】A.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收能量,說明石墨的能量低,石墨比金剛石穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;B.石墨的能量低于金剛石的能量,故石墨燃燒放出的能量比等質(zhì)量的金剛石少,放熱反應(yīng)的,則,B錯(cuò)誤;C.將3個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,,故,C錯(cuò)誤;D.由C(石墨,s)═C(金剛石,s)△O3=+1.9kJ?mol-1可知石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),D正確;故答案選:D。4.甲烷和二氯化碳的催化重整是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要研究項(xiàng)目。已知甲烷、一氯化碳、氫氣的燃燒熱分別是890.3kJ/mol、283kJ/mol、285.8kJ/mol。則:CO4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2O2(g)

△O=A.-247.3kJ/mol B.+247.3kJ/mol C.-2027

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