2019北京高三二模考試化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)

2019-04-13 19:29:38 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　2019北京高三二模診斷化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(一)

　　一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

　　1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

　　(1)反應(yīng)熱的概念：

　　當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示。

　　(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。

　　Q>0時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

　　(3)反應(yīng)熱的測定

　　測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì)，可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可出反應(yīng)熱，公式如下：

　　Q=-C(T2-T1)

　　式中C表示體系的熱容，T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

　　2、化學(xué)反應(yīng)的焓變

　　(1)反應(yīng)焓變

　　物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì)，可以用稱為“焓”的物理量來描述，符號為H，單位為kJ·mol-1。

　　反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變，用ΔH表示。

　　(2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。

　　對于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)。

　　(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：

　　ΔH>0，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。

　　ΔH<0，反應(yīng)釋放能量，為放熱反應(yīng)。

　　(4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式：

　　把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式，如：H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1

　　書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　�、倩瘜W(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。

　�、诨瘜W(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH，ΔH的單位是J·mol-1或kJ·mol-1，且ΔH后注明反應(yīng)溫度。

　　③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍，ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。

　　3、反應(yīng)焓變的

　　(1)蓋斯定律

　　對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成，還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變一樣，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。

　　(2)利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)焓變的。

　　常見題型是給出幾個(gè)熱化學(xué)方程式，合并出題目所求的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可知，該方程式的ΔH為上述各熱化學(xué)方程式的ΔH的代數(shù)和。

　　(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，ΔfHmθ反應(yīng)焓變ΔH。

　　對任意反應(yīng)：aA+bB=cC+dD

　　ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(二)

　　一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

　　1、定義：化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物的溫度相同時(shí)，反應(yīng)所吸收或釋放的能量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。

　　2、表示符號：通常用Q表示，且反應(yīng)放熱時(shí)，反應(yīng)體系減少熱量， Q為負(fù);反應(yīng)吸熱時(shí)，反應(yīng)體系增加熱量，Q為正。

　　3、決定因素：對于一個(gè)給定的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量、狀態(tài)及反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、溶液的濃度等)有關(guān)。

　　4、測量方法：反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)可以用量熱計(jì)測量。在測量反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)吸收或放出的熱量可以通過反應(yīng)前后體系溫度的變化來：

　　Q=-C(T2-T1)

　　其中，C代表溶液及量熱計(jì)的熱容，T2 、T1 分別代表反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的熱力學(xué)溫度(T= t +273.15℃)。

　　二、化學(xué)反應(yīng)的焓變

　　1、焓變

　　(1)定義：為了描述與反應(yīng)熱有關(guān)的能量變化，引入了一個(gè)叫做“焓”的物理量，產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變。用焓變來描述與反應(yīng)熱有關(guān)的能量變化。

　　(2)表達(dá)式：△H = H(產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)

　　(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：如果化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生的是等壓反應(yīng)，而且沒有電能、光能等其他形式能量轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，即Qp=△H。

　　從上面的關(guān)系式可以看出：當(dāng)△H>0時(shí)，產(chǎn)物總焓大于反應(yīng)物總焓，反應(yīng)是吸收能量的，為吸熱反應(yīng);相反△H<0時(shí)，為放熱反應(yīng)。

　　2、熱化學(xué)方程式

　　(1)概念：將物質(zhì)變化和反應(yīng)熱同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式。

　　如：2H2(g)+O2 (g)=2H2O (l) △H(273K)=-571.6KJ/mol表示的含義是在273K時(shí)，2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)，放熱571.6KJ。

　　(2)書寫注意事項(xiàng)：

　�、僭诟魑镔|(zhì)的化學(xué)式后面用括號注明聚集狀態(tài)，一般用英文字母g、l、s分別代表物質(zhì)的氣態(tài)、液體、固態(tài)。

　　② 在 △H后要注明溫度，因?yàn)橥环磻?yīng)在不同溫度下進(jìn)行時(shí)反應(yīng)熱不同，通常298K時(shí)可以省略。

　　③標(biāo)明△H的符號：吸熱表示為“+”，放熱表示為“-”。

　　④△H的單位為J/mol或KJ/mol。其中，每mol是表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)相同。

　�、轃峄瘜W(xué)方程式的系數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，若各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則△H的數(shù)值也加倍;若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H改變符號，但數(shù)值不變。

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(三)

　　三、反應(yīng)焓變的-蓋斯定律

　　1、蓋斯定律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無論是一步完成還是分幾步完成，反應(yīng)的焓變是一樣的。

　　2、反應(yīng)焓變的方法：由蓋斯定律可知，若一個(gè)化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。因此可利用已知化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，通過代數(shù)的加減來求得某一反應(yīng)的熱效應(yīng)。但運(yùn)算時(shí)必須注意，欲消去的物質(zhì)的種類、狀態(tài)均應(yīng)該相同。

　　例1、已知化學(xué)方程式2C(s)+O2(l) = 2CO(g)，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放熱反應(yīng)，據(jù)此判斷，下列說法不正確的是 ( )

　　A、12g碳所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量

　　B、56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量

　　C、12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量

　　D、將一定質(zhì)量的碳燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多

　　分析：本題考查反應(yīng)物、生成物的能量大小與反應(yīng)熱的關(guān)系。

　　解析：根據(jù)能量守恒規(guī)律，對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定大于生成物的總能量，但不同的反應(yīng)物，如碳和CO，能量無法比較。

　　答案：A

　　例2、反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g) 的焓變△H>0，則該反應(yīng)必定吸熱。這種說法對不對?為什么?

　　分析：本題考查焓變的應(yīng)用條件，要注意其應(yīng)用范圍。

　　解析：如果化學(xué)反應(yīng)過程中體系的壓強(qiáng)不變，而且沒有電能、光能等其他形式能量轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)熱等于焓變，即Qp=△H=H(產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)，由此看出，若△H>0，則說明反應(yīng)吸熱;△H<0反應(yīng)放熱。但如果反應(yīng)過程中存在電能、光能等其他形式的能量轉(zhuǎn)化，則Qp≠△H。

　　答案：這種說法不正確。因?yàn)檫@種說法是有條件的，必須在化學(xué)反應(yīng)過程中體系的壓強(qiáng)不變，而且除去伴隨體系體積改變而消耗能量外，沒有電能、光能等其他形式能量轉(zhuǎn)化時(shí)才能成立，否則不成立。

　　例3、0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼，放出649.5KJ熱量，其熱化學(xué)方程式為___________________________________;又知H2O (l)=H2O (g) △H=44KJ/mol，則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)，放出的熱量是 ____________。

　　分析：書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)該注意的事項(xiàng)是什么，這是本題的考查重點(diǎn)。

　　解析：解本題首先要出每摩爾B2H6燃燒放出的熱量為：649.5KJ/0.3mol=2165KJ/mol，則熱化學(xué)方程式為：B2H6(g)+3O2 (g)=B2O3(s) +3H2O (l) △H=-2165KJ/mol;

　　而1mol乙硼烷燃燒生成氣態(tài)水時(shí)，放熱應(yīng)為△H=-2165KJ/mol+3×44KJ/mol=-2033KJ/mol，故相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

　　B2H6(g)+3O2 (g)=B2O3(s) +3H2O (g) △H=-2033KJ/mol，則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)，放出的熱量是 (11.2L/22.4L/mol)×2033KJ/mol=1016.5KJ。

　　答案：B2H6(g)+3O2 (g)=B2O3(s) +3H2O (l) △H=-2165KJ/mol; 1016.5KJ

　　例4、已知下列熱化學(xué)方程式：

　�、貴e2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-26.7KJ/mol

　　②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-50.75KJ/mol

　�、�3Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=-36.5KJ/mol

　　不用查表，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓變。

　　分析：蓋斯定律究竟如何具體應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的相加減與相應(yīng)焓變的相加減應(yīng)保持相對的一致性。

　　解析：由蓋斯定律可知，若一個(gè)化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。因此可利用已知化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，通過代數(shù)的加減來求得某一反應(yīng)的熱效應(yīng)。但運(yùn)算時(shí)必須注意，欲消去的物質(zhì)的種類、狀態(tài)均應(yīng)該相同，否則不能消去。

　　答案：令①×3-②-③×2得④

　　6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g) △H4

　　再將④/6得：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2 (g) △H

　　故△H=(3△H1-△H2-2△H3)/ 6

　　= [3×(-26.7KJ/mol)-(-50.75KJ/mol)-2×(-36.5KJ/mol)]/6

　　=7.28KJ/mol

　　　　　　　2019北京高三二模診斷化學(xué)常見的化學(xué)反應(yīng)

　　　　　　　2019北京高三二模診斷化學(xué)鹽類

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