江苏省江阴市成化高级中学高考化学复习 反应热的计算和测定能源学案

学案31 反应热的计算和测定能源[考纲要求] 1.理解盖斯定律并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

了解化学在解决能源危机中的重要作用。

知识点一 盖斯定律 1．内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是________的。

2．意义________________________________________________________________________。

3．应用方程式 反应热间的关系 a A ――→ΔH 1BA ――→ΔH 21aBAΔH 1ΔH 2B问题思考1．盖斯定律的实质是什么？2．在利用盖斯定律进行计算时，如果热化学方程式方向改变时应做哪些调整？知识点二 能源1．概念能提供________的自然资源。

2．发展阶段______时期→__________时期→__________时期。

3．分类 (1)化石燃料①种类：____、________、________。

②特点：蕴藏量有限，且________再生。

(2)新能源①种类：________、________、________、________、________和__________等。

②特点：资源丰富，________再生，没有污染或污染很小。

4．能源问题(1)我国目前使用的主要能源是________，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。

(2)化石燃料的大量使用带来严重的________________________________________问题。

5．解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率①改善开采、运输、加工等各个环节。

②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。

一是保证燃烧时有______________，如鼓入空气、增大O2浓度等。

二是保证燃料与空气有____________________，如将固体______________，使液体__________等。

(2)开发新的能源开发资源丰富、可以再生、没有污染或很少污染的新能源。

一、反应热的计算1．主要依据热化学方程式、键能的数据、盖斯定律和燃烧热的数据等。

2．主要方法(1)根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成________。

(2)根据反应物和生成物的总能量计算①画出放热反应、吸热反应在反应过程中的能量变化示意图。

②根据图示判断能量变化与反应热的关系是什么？(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算ΔH＝________________________________________________________________。

(4)根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与__________________________有关，而与______________无关。

即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是________的。

应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2至3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。

②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。

③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。

④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。

(5)根据物质燃烧放热数值计算Q(放)＝_____________________________________。

典例导悟1已知：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1(2)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 2＝－285.8 kJ·mol －1(3)CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 3＝－870.3 kJ·mol －1根据以上方程式可以计算出2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH 3COOH(l)的反应热为( )A ．＋244.1 kJ·mol －1B ．－488.3 kJ·mo l －1C ．－996.6 kJ·mol －1D ．＋996.6 kJ·mol －1听课记录：变式演练 已知下列热化学方程式 Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)ΔH 1＝－25 kJ·mol －1①3Fe 2O 3(s)＋CO(g)===2Fe 3O 4(s)＋CO 2(g)ΔH 2＝－47 kJ·mol －1②Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)ΔH 3＝＋19 kJ·mol －1③写出FeO(s)被CO 还原成Fe 和CO 2的热化学方程式________________________________________________________________________。

典例导悟2 由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ ，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

若1 g 水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ ，则反应2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)的ΔH ＝________kJ·mol －1，氢气的燃烧热为__________kJ·mol －1。

二、实验探究——中和热的测定1．测定原理ΔH ＝m 酸＋m 碱·c ·t 终－t 始nc ＝4.18 J·g －1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g －1·℃－1；n 为生成H 2O 的物质的量。

2．装置如图(在横线上填出仪器的名称)3．注意事项(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是____。

(2)为保证酸、碱完全中和，常采用________稍稍过量。

(3)实验中若使用弱酸或弱碱，因中和过程中电离________，会使测得数值________。

典例导悟3 (2020·吉林一模)某实验小组设计用50 mL 1.0 mol·L －1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L －1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应。

在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。

然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

试回答下列问题：(1)本实验中用稍过量的NaOH 的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。

试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL ，并记录如下原始数据。

实验序号起始温度t1/℃终止温度(t2)/℃温差(t2－t1)/℃盐酸NaOH溶液平均值1 25.1 24.9 25.0 31.6 6.62 25.1 25.1 25.1 31.8 6.73 25.1 25.1 25.1 31.9 6.8－3－3kJ·g－1·℃－1，则该反应的中和热为ΔH＝__________________。

(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因是________________________________________________________________________。

(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

1.(2020·上海，11)根据碘与氢气反应的热化学方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)ƒ2HI(g)＋9.48 kJ(ⅱ)I2(s)＋H2(g)ƒ2HI(g)－26.48 kJ下列判断正确的是( )A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJB．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低2．(2020·重庆理综，13)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。

已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( ) A．－1 780 kJ·mol－1B．－1 220 kJ·mol－1C．－450 kJ·mol－1D．＋430 kJ·mol－13．(2020·浙江理综，12)下列说法不正确的是( )A．已知冰的熔化热为6.0 kJ·mol－1，冰中氢键键能为20 kJ·mol－1。

假设每摩尔冰中有2 mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，K a＝cα2c1－α。

若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHƒCH3COO－＋H＋向左移动，α减小，K a变小C．实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3 916 kJ·mol－1、－3 747 kJ·mol－1和－3 265 kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝489.0 kJ·mol－1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1则4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)ΔH ＝－1 641.0 kJ·mol －14．(2020·广东理综，9)在298 K 、100 kPa 时，已知： 2H 2O(g)===O 2(g)＋2H 2(g) ΔH 1 Cl 2(g)＋H 2(g)===2HCl(g) ΔH 22Cl 2(g)＋2H 2O(g)===4HCl(g)＋O 2(g) ΔH 3则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2间的关系正确的是( )A ．ΔH 3＝ΔH 1＋2ΔH 2B ．ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 2C ．ΔH 3＝ΔH 1－2ΔH 2D ．ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 25．(2020·课标全国卷，11)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH ＝－12.1 kJ·mol －1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH ＝－55.6 kJ·mol －1。