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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題08化學(xué)反應(yīng)與能量變化學(xué)案魯科版 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)和反應(yīng)熱等概念。 2、了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。 3、了解蓋斯定律，能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變。 4、解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 學(xué)習(xí)重難點(diǎn)： 1、 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。 2、 化學(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算。 自主學(xué)習(xí)： 考點(diǎn)一：化學(xué)反應(yīng)中的熱量 熱化學(xué)方程式 【知識(shí)精講】 1、化學(xué)反應(yīng)中的熱量 從兩個(gè)角度理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) (1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示。 (2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析 (3)記憶常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。 吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽類的水解和弱電解質(zhì)的電離；③Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。 2、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) （1）注明反應(yīng)條件 反應(yīng)熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。 （2）注明物質(zhì)狀態(tài) 常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 （3）注意符號(hào)單位 ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”(“＋”可省略)、數(shù)字和單位(kJmol－1)。 （4）注意守恒關(guān)系 ①原子守恒和得失電子守恒； ②能量守恒。 （5）區(qū)別于普通方程式 一般不標(biāo)注“↑”、“↓”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”等。 6．注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù) 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“” (1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化 (√) (2)放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱不能發(fā)生 () (3)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 () (4)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化不是單一的 (√) (5)化學(xué)鍵斷裂要吸收熱量，也必定發(fā)生化學(xué)變化 () (6)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，任何情況下都沒(méi)必要注明反應(yīng)條件 () (7)C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＞0說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定 (√) (8)已知：500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，將1.5 mol H2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2 kJ () 【題組集訓(xùn)】 題組一　全面認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 1．下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是(　　) A．稀硫酸與氫氧化鉀溶液反應(yīng) B．碳與二氧化碳的反應(yīng) C．鋅與稀硫酸的反應(yīng) D．生石灰變成熟石灰的反應(yīng) 【答案】B 2．圖為反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量變化示意圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．拆開(kāi)2 mol H2(g)和1 mol O2 (g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子，共放出1 368 kJ能量 B．由H、O原子形成2 mol H2O(g)，共吸收1 852 kJ能量 C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(l)，共吸收484 kJ能量 D．2 mol H2(g)和1 mol O2 (g)反應(yīng)生成2 moI H2O(g)，共放出484 kJ能量 【答案】D 【解析】A項(xiàng)，拆化學(xué)鍵吸收能量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，形成化學(xué)鍵放出能量，錯(cuò)誤；依據(jù)圖像數(shù)據(jù)分析計(jì)算，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)，共放出484 kJ能量，C錯(cuò)誤，D正確。 題組二　多角度書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 角度一　依據(jù)反應(yīng)事實(shí)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 3．依據(jù)事實(shí)，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)SiH4是一種無(wú)色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下 2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________ ________________________________________________________________________。 (2)在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJmol－1 (2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJmol－1 【解析】(1)2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出熱量1 427.2 kJ，故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJmol－1。 (2)根據(jù)C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，則乙醇為0.5 mol，據(jù)此可寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 角度二　依據(jù)能量圖像書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 4．已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝(a－b) kJmol－1 【解析】由圖可知，生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＝(a－b) kJmol－1。 題組三　“四”審，快速判斷熱化學(xué)方程式的正誤 【解題指導(dǎo)】 5．根據(jù)能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) 　ΔH＝－(b－a) kJmol－1 B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) 　ΔH＝－(a－b) kJmol－1 C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) 　ΔH＝2(a＋b－c) kJmol－1 D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) 　ΔH＝2(b＋c－a) kJmol－1 【答案】D 【解析】根據(jù)圖示，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－2(b－a) kJmol－1，所以，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤，根據(jù)圖示：2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJmol－1，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 題組四　能源的開(kāi)發(fā)和利用 6．人類將在未來(lái)幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時(shí)代”過(guò)渡至“太陽(yáng)能文明時(shí)代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時(shí)人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料 B．發(fā)展太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng) C．太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 D．目前研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽(yáng)能文明 【答案】D 【解析】碳素燃料是指含碳的燃料，所以碳素燃料就是化石燃料，煤、石油、天然氣都屬于化石燃料，故A 正確；二氧化碳是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能新能源，可減少煤、石油、天然氣等礦物燃料的使用，太陽(yáng)能是清潔可循環(huán)利用的能源，沒(méi)有二氧化碳排放，故B正確；太陽(yáng)能電池的光伏板是由非晶態(tài)硅制成的，它能把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；菠菜蛋白質(zhì)中的生物質(zhì)能本質(zhì)上來(lái)源于太陽(yáng)能，應(yīng)屬于“太陽(yáng)能文明”，故D錯(cuò)誤；故選D。 7．為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽(yáng)能制取氫能的構(gòu)想。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．氫能源已被普遍使用 C．2 mol 液態(tài)H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的總能量 D．氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無(wú)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值 【答案】C 【解析】2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，說(shuō)明2 mol 液態(tài)H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的總能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運(yùn)輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。 【反思?xì)w納】 1．能源分類 2．解決能源問(wèn)題的措施 (1)提高能源的利用效率：①改善開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；②科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。 (2)開(kāi)發(fā)新能源：開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。 考點(diǎn)二：焓變與反應(yīng)熱 【知識(shí)精講】 1、焓變與反應(yīng)熱 （1）焓變、反應(yīng)熱 ①定義：在恒溫、恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。 ②符號(hào)：ΔH。 ③單位：kJmol－1。 （2）焓變與鍵能的關(guān)系 ①鍵能 鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1_mol_化學(xué)鍵釋放的最低能量。 ②ΔH＝反應(yīng)物總鍵能之和－生成物總鍵能之和。 2、兩類重要的反應(yīng)熱——標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱、中和熱 （1）標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 ①概念：在101 kPa 下，1 mol 物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，其單位一般用 kJmol－1。 ②標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的限定詞有恒壓(101 kPa時(shí))、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等，其中的“完全燃燒”是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 ③表示的意義：例如C的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－393.5 kJmol－1，表示在101 kPa時(shí)，1 mol C完全燃燒放出393.5 kJ 的熱量。 ④書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，因此在書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒 1 mol 純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如： C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJmol－1，即C8H18的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為 －5 518 kJmol－1。 ⑤標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的計(jì)算：可燃物完全燃燒放出的熱量的計(jì)算方法為Q放＝n(可燃物)ΔH 式中：Q放為可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量；n為可燃物的物質(zhì)的量；ΔH為可燃物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。 （2）熱值 1 g 物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量叫做該物質(zhì)的熱值。 （3）中和熱 ①概念：在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。 ②注意幾個(gè)限定詞：a、稀溶液；b、生成物是1 mol液態(tài)H2O； c、用離子方程式可表示為OH－(as)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1。 ③中和熱的測(cè)定 A、測(cè)定原理 ΔH＝ c＝4.18 Jg－1℃－1＝4.1810－3 kJg－1℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。 B、裝置如圖(在橫線上填寫(xiě)儀器的名稱) 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“” (1)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同 () (2)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān) (√) (3)1 mol C燃燒生成CO放出的熱量為碳的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 () (4)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－890 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJmol－1 () (5)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量為57.3 kJ () (6)某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱越大，其熱值也越高 () 【題組集訓(xùn)】 題組一　正確理解概念 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．Na轉(zhuǎn)化為Na＋時(shí)，吸收的能量就是該過(guò)程的反應(yīng)熱 B．水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)，放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱 C．同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同 D．可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān) 【答案】D 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJmol－1(標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱)　(ΔH的數(shù)值正確) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1(中和熱)　(ΔH的數(shù)值正確) C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 D．已知101 kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJmol－1， 則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為221 kJmol－1 【答案】B 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是－2 800 kJmol－1，則C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJmol－1 B．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出57.3 kJ的熱量 C．已知HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則98 %的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水的中和熱為－57.3 kJmol－1 D．氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－285.5 kJmol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝285.5 kJmol－1 【答案】A 4． 25 ℃、101 kPa下，煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)等幾種燃料的熱值(指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量)依次是33 kJg－1、143 kJg－1、56 kJg－1、23 kJg－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ －396 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJmol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1 D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝736 kJmol－1 【答案】B 【解析】煤炭的熱值是33 kJg－1，則12 g煤炭放出的熱量為396 kJ，所以熱化學(xué)方程式為C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－396 kJmol－1，A錯(cuò)誤；天然氣的熱值是56 kJg－1，則16 g CH4放出的熱量為896 kJ，所以熱化學(xué)方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJmol－1，B正確；氫氣的熱值是143 kJg－1，則4 g H2放出的熱量為572 kJ，所以熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJmol－1，C錯(cuò)誤；甲醇(CH3OH)的熱值是23 kJg－1，則32 g CH3OH放出的熱量為736 kJ，所以熱化學(xué)方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJmol－1，D錯(cuò)誤。 題組二　能量、鍵能與焓變 5．用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應(yīng)A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知：Ⅰ.反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。 Ⅱ. 判斷下列說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)A的ΔH＞－115.6 kJmol－1 B．H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵弱 C．由Ⅱ中的數(shù)據(jù)判斷氯元素的非金屬性比氧元素強(qiáng) D．?dāng)嚅_(kāi)1 mol H—O鍵與斷開(kāi)1 mol H—Cl鍵所需能量相差31.9 kJ 【答案】D 【解析】由已知Ⅰ，可知反應(yīng)A為放熱反應(yīng)，ΔH＝－115.6 kJmol－1，A錯(cuò)；設(shè)E(H—O)、E(H—Cl)分別表示H—O鍵、H—Cl鍵的鍵能，反應(yīng)A中有下式成立：4E(H—Cl)＋498 kJmol－1－2243 kJmol－1－4E(H—O)＝－115.6 kJmol－1，整理得E(H—O)＝E(H—Cl)＋31.9 kJmol－1，所以H—O鍵比H—Cl鍵強(qiáng)，B錯(cuò)；斷開(kāi)1 mol H—O鍵與斷開(kāi)1 mol H—Cl鍵所需能量相差31.9 kJ，D正確；由反應(yīng)A可知，O2能發(fā)生置換反應(yīng)得到Cl2，故可推斷氧元素非金屬性比氯元素強(qiáng)，C錯(cuò)。 6．已知1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量143 kJ,18 g水蒸氣變成液態(tài)水放出44 kJ的熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： O===O H—H H—O(g) 鍵能/kJmol－1 496 436 x 則表中x為(　　) A．920 B．557 C．463 D．188 【答案】C 【解析】根據(jù)題意，可得熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJmol－1；而18 g水蒸氣變成液態(tài)水時(shí)放出44 kJ熱量，則2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJmol－1，即－484 kJ＝2436 kJ＋496 kJ－4x kJ，解得x＝463。 7．化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計(jì)算使用。 化學(xué)鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 鍵能/kJmol－1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上的高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH為_(kāi)_______________________________________________________________________。 【答案】236 kJmol－1 【解析】SiCl4、H2和HCl分子中共價(jià)鍵的數(shù)目容易計(jì)算，而產(chǎn)物硅屬于原子晶體，可根據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體硅中的共價(jià)鍵的數(shù)目。1 mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為 2 mol，即制取高純硅反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝4360 kJmol－1＋2436 kJmol－1－(2176 kJmol－1＋4431 kJmol－1)＝236 kJmol－1。 【練后反思】規(guī)避焓變計(jì)算的兩個(gè)失分點(diǎn) (1)舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時(shí)進(jìn)行的，缺少任何一個(gè)過(guò)程都不是化學(xué)變化。 (2)常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目 物質(zhì) CO2 (C===O) CH4 (C－H) P4 (P－P) SiO2 (Si－O) 石墨 金剛石 S8 (S－S) Si 鍵數(shù) 2 4 6 4 1.5 2 8 2 題組三　中和熱測(cè)定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 8．利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用量筒量取50 mL 0.50 molL－1鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 molL－1 NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量？ __________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)倒入NaOH溶液的正確操作是__________(填字母)。 A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是______(填字母)。 A．用溫度計(jì)小心攪拌 B．揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌 C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng) (4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 molL－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為_(kāi)_______________。 (5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝ 4.18 Jg－1℃－1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下： 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 起始溫度t1/ ℃ 終止溫度t2/ ℃ 鹽酸 氫氧化鈉溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH＝__________(結(jié)果保留一位小數(shù))。 (6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是________________________________________________________________________。 【答案】(1)確保鹽酸被完全中和　(2)C　(3)D　(4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3　(5)－51.8 kJmol－1 　(6)不能　H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱 【解析】 (1)在中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中為了確保反應(yīng)物被完全中和，常常使加入的一種反應(yīng)物稍微過(guò)量一些。 (2)為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)該一次迅速倒入。 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地?cái)噭?dòng)。 (4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中一水合氨的電離要吸收熱量，故反應(yīng)熱的數(shù)值要小一些(注意中和熱與ΔH的關(guān)系)。 (5)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。 (6)硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。 【練后反思】 1．反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo) (1)描述反應(yīng)熱時(shí)，無(wú)論是用“反應(yīng)熱”、“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”、“－”符號(hào)(“＋”可省略)。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－Q kJmol－1或ΔH＝Q kJmol－1。 (2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱時(shí)可不帶“－”號(hào)。如：某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH＝－Q kJmol－1或Q kJmol－1。 2．正確理解中和熱，注意操作與計(jì)算細(xì)節(jié) (1)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)電離時(shí)的熱效應(yīng)。 (2)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液(0.1～0.5 molL－1)。若溶液濃度過(guò)大，溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，電離程度達(dá)不到100%，這樣使酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)消耗一部分補(bǔ)償電離時(shí)所需的熱量，造成較大誤差。 (3)使用兩只量筒分別量取酸和堿。 (4)使用同一支溫度計(jì)，分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的最高溫度，測(cè)完一種溶液后，必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。 (5)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一。 考點(diǎn)三：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算與比較 【知識(shí)精講】 1．ΔH的比較 比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào)，對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH越小；對(duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH越大。 2．反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算 (1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算 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)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的數(shù)值計(jì)算：Q(放)＝n(可燃物)|ΔH|。 如：已知H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH＝－285.8 kJmol－1，則 1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為142.9 kJ。 (3)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算、比較。 根據(jù)下列反應(yīng)過(guò)程，試判斷ΔH的關(guān)系： 則ΔH1＝aΔH2。 則ΔH2＝－aΔH1。 ③ 則ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 注意　在反應(yīng)過(guò)程設(shè)計(jì)中，會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互變化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。 【題組集訓(xùn)】 題組一　利用熱化學(xué)方程式計(jì)算 1．16 g固態(tài)硫完全燃燒放出148.4 kJ的熱量，則1 mol固態(tài)硫完全燃燒放出的熱量為_(kāi)_________ kJ。 【答案】296.8 2．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 若要得到857.4 kJ的熱量，至少需H2的質(zhì)量為_(kāi)_____。 【答案】6 g 【解析】＝6 g。 題組二　蓋斯定律的應(yīng)用 應(yīng)用一　利用蓋斯定律比較ΔH的大小 3．試比較下列各組ΔH的大小。 (1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí) A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0 則ΔH1____(填“>”、“<”或“＝”，下同)ΔH2。 【答案】　> 【解析】因?yàn)镃(g)===C(l)　ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。 (2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí) S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 【答案】　< 【解析】，ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。 (3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 【答案】　< 【解析】根據(jù)常識(shí)可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因?yàn)棣2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。 應(yīng)用二　利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 4．LiH可作飛船的燃料，已知下列反應(yīng)： ①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1 196 kJmol－1 試寫(xiě)出LiH在O2中燃燒的熱化學(xué)方程式。 【答案】2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－701.8 kJmol－1 【解析】2LiH(s)===2Li(s)＋H2(g)　ΔH＝182 kJmol－1 2Li(s)＋O2(g)===Li2O(s)　ΔH＝－598 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1 上述三式相加得：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－701.8 kJmol－1。 應(yīng)用三　利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱 5．在25 ℃、101 kPa時(shí)，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－393.5 kJmol－1、－285.8 kJmol－1、－870.3 kJmol－1，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為(　　) A．－488.3 kJmol－1 B．488.3 kJmol－1 C．－191 kJmol－1 D．191 kJmol－1 【答案】A 【解析】由題知表示各物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式分別為①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ －393.5 kJmol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJmol－1。 ①2： 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－787 kJmol－1②2： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 ③1顛倒方向： 2CO2(g)＋2H2O(l)===CH3COOH(l)＋2O2(g)　ΔH＝870.3 kJmol－1 上述三式相加得ΔH＝－488.3 kJmol－1。 應(yīng)用四　利用蓋斯定律定性判斷ΔH間的關(guān)系 6．已知298 K和101 kPa條件下： N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 4NH3(g)＋O2(g)===2N2H4(l)＋2H2O(l)　ΔH4 則N2H4(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝_____________________________________________。 【答案】ΔH2－ΔH1－ΔH4 【練后反思】 1．利用狀態(tài)，迅速比較反應(yīng)熱的大小 若反應(yīng)為放熱反應(yīng) (1)當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。 (2)當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多。 (3)在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí)，應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。 2．利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 特別提醒　通過(guò)熱化學(xué)方程式變形時(shí)，利用“加法”不容易出錯(cuò)。