2018-2019學年高中化學 第01章 化學反應與能量 專題1.1.2 熱化學方程式試題 新人教版選修4.doc

專題1.1.2 熱化學方程式 一、熱化學方程式1. 概念及表示意義概念：能表示參加反應的_和_的關系的化學方程式，叫熱化學方程式。 意義：熱化學方程式不僅表明了化學反應中的_變化，也表明了化學反應中的_變化。：H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1，表示在25，101 kPa下，_ H2與_ O2完全反應生成_態(tài)水時_的熱量是285. 8 kJ。2. 書寫熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)只表示_，不表示_，因此，它可以是_數(shù)，也可以是_或_。對于相同物質(zhì)的反應，當化學計量數(shù)不同時，其H_。即使化學計量數(shù)相同，當反應物、生成物的狀態(tài)不同時，H_。二、中和熱 【答案】一、1物質(zhì)的量 反應熱 物質(zhì) 能量 1 mol mol 液 放出2物質(zhì)的量 分子（數(shù)） 整 小數(shù) 分數(shù) 不同 也不同二、11 mol H2O 57.3 kJmol1 1熱化學方程式的書寫步驟1 寫方程寫出配平的化學方程式；步驟2 標狀態(tài)用“s”、“l(fā)”、“g”、“aq”標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；步驟3 標條件標明反應物的溫度和壓強(101 kPa、25 時可不標注)；步驟4 標H在方程式后寫出H，并根據(jù)信息注明H的“+”或“”；步驟5 標數(shù)值根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出H的數(shù)值及單位。H的單位一般為kJmol1。2熱化學方程式正誤判斷的“四看”一看：化學反應原理是否正確，化學方程式是否符合客觀事實。二看：各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否注明。三看：H的“”和“+”是否正確。四看：反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否相對應。書寫熱化學方程式的注意事項（1）注意測定的條件：需注明反應熱測定的溫度和壓強，如不注明條件，即指25，1.01105 Pa。（2）注意H的標注：化學方程式的右邊必須寫上H，若為吸熱反應，H為“+”，若為放熱反應，H為“”，單位一般為kJ/mol或kJmol1；根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；若反應逆向進行，則H改變符號，但絕對值不變。（3）注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)：反應熱的數(shù)值和符號與反應物和生成物的聚集狀態(tài)有關，因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)（s、l、g、aq）才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不需要標出“”和“”。（4）注意化學計量數(shù)：熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分數(shù)；而普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。（5）注意H單位的意義：熱化學方程式中，H的單位為kJmol1。這里的“mol1”不表示具體物質(zhì)，而是表示“1 mol反應”或“1 mol反應進度”，指“1 mol特定的反應組合”。如“H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1”，“1 mol反應”指“1 mol H2(g)與mol O2(g)生成1 mol H2O(l)”這一特定反應組合。（6）注意可逆反應H的意義：不論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的H都表示反應進行到底時的能量變化。在25、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ，下列熱化學方程式正確的是ACH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJ/molC2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJ/mol【思路點撥】 【答案】B 化學方程式熱化學方程式化學計量數(shù)整數(shù)，既可以表示微粒個數(shù)，又可以表示物質(zhì)的量既可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)狀態(tài)不要求注明必須在化學式后注明正負號及單位無必須注明意義表明了化學反應中的物質(zhì)變化不僅表明化學反應中的物質(zhì)變化，還表明了化學反應中的能量變化遵循規(guī)律質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒和能量守恒2.中和熱的測定反應熱的數(shù)據(jù)可以運用理論計算求得，也可以通過實驗測得。測定反應熱的儀器量熱計，如下圖所示。 【實驗目的】 測定強酸與強堿反應的反應熱，體驗化學反應的熱效應。【實驗原理】 通過測定一定量的酸、堿溶液在反應前后溫度的變化，計算反應放出的熱量，由此得中和熱。【實驗裝置】 【實驗用品】大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒（50 mL)兩個、溫度計、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、鹽酸（0.50 molL1）、氫氧化鈉溶液（0. 55 molL1）【實驗說明】（1）中和熱的測定實驗中，NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應完全。若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量的方法達到這個目的。（2）中和熱的計算公式H= kJ/mol（3）實驗中若用弱酸（或弱堿）代替強酸（或強堿），因弱酸（或弱堿）電離出H+（或OH）需要吸收熱量，故測定的中和熱的數(shù)值偏??；若用濃硫酸與強堿反應測定中和熱，因濃硫酸稀釋要放熱，故測定的中和熱的數(shù)值偏大?！緦嶒灢襟E】 【誤差分析】誤差分析依據(jù) 各因素主要影響（）。若（）偏大，則|H |偏大；若（）偏小，則|H |偏小。誤差分析引起誤差的實驗操作t終t始|H |保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用等濃度的NaOH溶液和鹽酸實驗偏小偏小 中和熱是反應熱的一種，其H<0；中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離吸收的熱量等。只有強酸和強堿的稀溶液才能保證H(aq)OH(aq)H2O(l)的中和熱為57.3 kJ/mol，因為濃酸和濃堿在稀釋時會放熱，而弱酸和弱堿在中和反應中電離時吸收能量，其中和熱一般小于57.3 kJ/mol，。中和熱通常是由實驗測得的。在書寫表示中和熱的熱化學方程式時，應以生成1 mol H2O為基準，配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。寫中和熱的熱化學方程式時生成的水必須為1 mol，而寫中和反應的熱化學方程式時生成水的物質(zhì)的量可為任意值。 50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 mol L1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}： （1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是_。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。（4）實驗中改用60 mL 0.50 mol L1鹽酸跟50 mL 0.55 mol L1 NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)，簡述理由：_。（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會_(填“偏大”“偏小”或“無影響”，下同)；用50 mL 0.50 mol L1 NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會_。 【答案】 （1）環(huán)形玻璃攪拌棒 （2）減少實驗過程中的熱量損失（3）偏小 （4）不相等 相等 因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O所放出的熱量，與酸堿的用量無關 （5）偏小 偏小 1在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是A反應前酸、堿溶液的溫度要相同B測量溶液的溫度計要一直插在溶液中C為了使反應均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D為了使反應更完全，可以使酸或堿適當過量2為了測定酸堿反應的中和熱，計算時至少需要的數(shù)據(jù)是酸溶液的濃度和體積堿溶液的濃度和體積比熱容反應后溶液的質(zhì)量(單位：g)生成水的物質(zhì)的量反應前后溫度變化操作所需的時間A BC D全部3下列熱化學方程式書寫不正確的是A2SO2+O22SO3 H=196.6 kJmol1BH2(g)+O2(g)H2O（1） H=285.8 kJ mol1C2H2(g)+O2(g)2H2O（1） H=571.6 kJ mol1DC(s)+O2(g)CO2(g) H=393.5 kJ mol14含有11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反應，放出11.46 kJ的熱量，表示該反應中和熱的熱化學方程式為AKOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)H2O(l) H+57.3 kJ/molB2KOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)2H2O(l) H+114.6 kJ/molC2KOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ/molDKOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol 5利用簡易量熱計測量室溫下鹽酸與氫氧化鈉溶液中和反應的反應熱，下列措施不能提高實驗精度的是A利用移液管(精確至0.01 mL)代替量筒(精確至0.1 mL)量取反應液B快速將兩溶液混合，勻速攪拌并記錄最高溫度C在內(nèi)、外筒之間填充隔熱物質(zhì)，防止熱量損失D用量程為500的溫度計代替量程為100的溫度計測量反應液溫度6將V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1V250 mL)。下列敘述正確的是 A做該實驗時環(huán)境溫度為22 B該實驗表明化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.00 molL1D該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應750 mL 1.0 molL1鹽酸跟50 mL 1.1 molL1氫氧化鈉溶液在圖示裝置中進行中和反應，并通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和反應的反應熱。試回答下列問題：（1）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。（2）_(填“能”或“不能”)將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形銅棒，其原因是_。（3）大燒杯上如不蓋泡沫塑料蓋板，對求得反應熱數(shù)值的影響是_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。（4）如果改用60 mL 1.0 molL1鹽酸跟50 mL 1.1 molL1氫氧化鈉溶液進行反應，則與上述實驗相比，所放出熱量_(填“增加”、“減少”或“不變”)，理由是_。 82018北京卷我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。 下列說法不正確的是A生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%BCH4CH3COOH過程中，有CH鍵發(fā)生斷裂C放出能量并形成了CC鍵D該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率92017北京節(jié)選TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： （1）氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應，加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+ O2(g) H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g) H2=220.9 kJmol-1 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式：_。 氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應的H_0（填“”“”或“=”），判斷依據(jù)：_。 1【答案】C【解析】分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準確。2【答案】C【解析】根據(jù)H kJmol1可知，C正確。 3【答案】A【解析】書寫熱化學方程式要注明反應物和生成物的狀態(tài)。4【答案】D 5【答案】D【解析】A項，提高所用試劑量的準確度可提高測量反應熱的精確度；B、C項都能減少熱量散失，可提高實驗精度；D項，溫度計用500量程，最小刻度變大，測定溫度不準確，使實驗精度降低。6【答案】B【解析】實驗所測量的溫度不是環(huán)境溫度，而是反應后溶液的溫度；根據(jù)圖像，當V130 mL時，反應混合液溫度最高，說明此時二者恰好完全反應，V220 mL，1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)與Ba(OH)28H2O(s)的反應也有水生成，但該反應是吸熱反應。7【答案】（1）減少熱量散失（2）不能 銅棒傳導熱的能力較強，使熱量散失較多（3）偏低 （4）增加 反應消耗的酸、堿增多，放出熱量增加 8【答案】D【解析】A項，根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應為CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A項正確；B項，CH4選擇性活化變?yōu)檫^程中，有1個C-H鍵發(fā)生斷裂，B項正確；C項，根據(jù)圖示，的總能量高于的總能量，放出能量，對比和，形成C-C鍵，C項正確；D項，催化劑只影響化學反應速率，不影響化學平衡，不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項錯誤；答案選D。9【答案】（1）TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJ/mol> 隨溫度升高，CO含量增大，說明生成CO的反應是吸熱反應【解析】（1）生成TiCl4和CO的反應方程式為TiO22Cl22C=TiCl42CO，兩式相加，H進行相應的加減，得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=H1+H2=(220.9 kJmol-1)+(+175.4 kJmol-1)=45.5 kJmol1。根據(jù)圖像，隨著溫度的升高，CO的濃度增加，CO2濃度降低，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，即H>0。 空氣凈化器空氣凈化器又稱空氣清潔器、空氣清新機、凈化器，是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物（一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等），有效提高空氣清潔度的家電產(chǎn)品，主要分為家用、商用、工業(yè)、樓宇?？諝鈨艋髦杏卸喾N不同的技術(shù)和介質(zhì)，使它能夠向用戶提供清潔和安全的空氣。常用的空氣凈化技術(shù)有：吸附、負（正）離子、催化、光觸媒技術(shù)等；材料技術(shù)主要有：光觸媒、活性炭、合成纖維、HEAP高效材料、負離子發(fā)生器等?，F(xiàn)有的空氣凈化器多采用復合型，即同時采用了多種凈化技術(shù)和材料介質(zhì)。