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反应热、中和热、燃烧热的联系与区别
D.2NO2== O2+2NO;△H=+116.2 kJ/mol(反应热) 解析:A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化 物必须是稳定的氧化物,即H2O的状态必须为液态,因此A选项错误; 中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;热化学反应方程 式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。只有C选项正确。答 案:C 【例题2】(09四川高考)25℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液 发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol -1。下列热化学方程式书写正确的是( )
C.(4c + 12b-4a-5d)kJ·mol-1 D.(4a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1
解析:由图可以看出1 mol P4中有6 mol P-P键,5 mol O2 中有5 mol O=O键,1 mol P4O10中有4 mol P=O键、12 mol P-O键,所以
△H =(6a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1。答案:A 点拨:化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,在断裂 和形成的过程中伴随着能量的吸收和释放。
在101 kPa时,1 mol物质完 全燃烧生成稳定的氧化物时 所放出的热量
反应 特点
任何反应
中和反应 燃烧反应
物质 物质的状态要 状态 确定
稀溶液
生成物在常温下为稳定态Fra bibliotek方程 式配 平标 准
任意物质的量
以生成1 mol H2O(l) 为标准
以燃烧1 mol 可燃物为标准
△H符 放热取负值、 负值 号 吸热取正值
A.2H+(aq) +SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1); △H=-57.3 kJ·mol-1
B.KOH(aq)+ H2SO4(aq) = K2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3 kJ·mol -1
C.C8H18(l)+ O2 (g) = 8CO2 (g)+ 9H2O(g);△H=-5518 kJ·mol-1 D.2C8H18(g)+25O2 (g) =16CO2 (g)+18H2O(1);△H=-5518 kJ·mol-1 解析:中和热的标准是生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,A项不 符合中和热的定义;燃烧热要求必须生成稳定的氧化物,C项中生成物 水为气态,应该为液态。D项中辛烷的物质的量不是1 mol,D中△H= -11036 kJ·mol-1才正确。所以ACD错误。 答案:B 点拨:燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式的正确书写是解该题 的关键。 【例题3】(08年海南高考)白磷与氧可发生如下反应:P4+ 5O2
=== P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol
-1。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )
A.(6a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1 B.(4c + 12b-6a-5d)kJ·mol-1
B.需要加热才能发生
的反应一定是吸热反应
C.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的
△H=2×283.0kJ/mol
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
知识要点:反应热是一个矢量,吸热为+号,放热为—号。所以反应
热必须带正负号,且只能用△H来表示。在表述燃烧热和中和热时不
实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量 与形成的生成物分子中新的化学键所释放的总能量之差。△H=∑E(反 应物键能)-∑E(生成物键能)。同样当“△H”为“-”即△H<0时 为放热反应;反之,为吸热反应,这时“△H”为“+”即△H>0。
【例题1】(09重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝 对值均正确)
负值
能量 数值 的描 述
必须指出是放 热还是吸热或 使用正负值或 用△H表示
直接描述热量的变化时不必再指明是放 出的热量,可用△H表示
①△H= ∑E(生成物) -∑E(反应 物)②△H值与 书写形式有
①电离吸 热、溶解 时吸热或 放热 ②稀 强酸与稀 强碱反应
稳定的氧化物如 CO2、SO2、H2O、P2O5等
2、已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H=–566.0kJ/mol.由此判断CO的燃
烧热是( )
A. -283.0kJ/mol
B. -566.0kJ/mol C. 283.0kJ
D.
566.0kJ
3、已知:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol ②稀溶液中,H+ (aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H=-57.3kJ/mol 下列
C.C(石墨)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是吸热反应
D.如果金刚石燃烧生成CO2放出的热量大于石墨,则从石墨转变成金刚
石的变化需要吸热
5、(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2
反映的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H= -1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)== NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3 kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=== SO2(g);△H=-269.8 kJ/mol(反应 热)
三、盖斯定律 1、定义:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成 物)有关,而与反应的途径无关。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相同的。即 甲乙,甲丙乙,ΔH=ΔH1+ΔH2。 2、应用 (1)利用关系图找出反应热之间的关系 ①找起点和终点(起点是A,终点是C);②找途径:一个是 A→B→C,一个是A→C;③列式:△H3=△H1+△H2。 (2)利用方程组找出反应热之间的关系 ①找出中间产物(中间产物是B);②利用方程组消去中间产物:反应c =反应a+反应b;③列式:△H3=△H1+△H2。 四、键能、反应热和稳定性的关系 1、键能定义:在101kPa、298K条件下,1mol气态AB分子全部拆开成气 态A原子和B原子时需吸收的能量称AB间共价键的键能,单位为kJ · mol –1。 2、键能与反应热 化学反应中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新化 学键的形成。化学反应中能量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放 热,可以通过键能计算得到近似值。 ①放热反应或吸热反应 旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能 量,为吸热反应;旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,该 反应为放热反应。
C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l);△H=-5518 kJ·mol-1 ③ 规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2 等。 C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-110.5 kJ·mol-1 C(s)+O2(g) =CO2(g);△H=-393.5 kJ·mol-1 C的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,而不是110.5 kJ·mol-1。 ④ 叙述燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用△H表示时取负值。例 如,CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,而△H=-890.3 kJ·mol-1且必须以 1mol可燃物燃烧为标准。 ⑤要与热值概念进行区别。热值:1g物质完全燃烧的反应热叫该物质的 热值。 3、中和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反 应热叫中和热,单位是kJ/mol。燃烧热和中和热都属于反应热。 二、正确书写热化学方程式 1、ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并 用“;”隔开。若为放热反应,ΔH为 <0:若为吸热反应,ΔH为>0 。ΔH 的单位一般为kJ/mol。 2、注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质 的物质的量,并不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数、也可 以是分数。
说明
关,单位一般 是“kJ·mol-1”
的中和热 为57.3 kJ·mol-1
①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较
△H的相对大小时要考虑其数值的“+”“-”的问题②用
弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1
mol
H2O(l)放出的热量小于57.3 kJ
不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸 热反应,因为有些放热反应需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温 下也可自发进行。
3、反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。 因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程 式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。 4、由于ΔH与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学 计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。 5、当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号 相反。 6、用中文表示焓变时数值没有正负号,而用符号表示焓变时数值必须 注明正负号。如H2的燃烧热为285.8kJ/mol,△H=-285.8kJ/mol。
检测题
1、下列说法正确的是( )
A. 在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的