2019高考化学二轮复习第一篇题型九化学反应中的能量变化教案(含答案)
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专题12 化学反应与能量该题型为高考中必考题型,通常以选择题或填空题的形式出现,考查反应热、燃烧热、中和热的概念,反应热的计算及盖斯定律的应用,热化学方程式的书写及判断,中和热的测定等。
盖斯定律的应用和热化学方程式的书写时考查的重点。
预测在考中,考查反应热内容将不断拓宽,对热化学方程式的应用及盖斯定律的计算要求会有所提高,另外试题可能更加关注能源问题,引导考生“形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念”主要考查方面:一、焓变反应热1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等,通常主要表现为热量的变化。
2.反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中所释放或吸收的热量,通常叫做反应热。
(2)焓变生成物与反应物的焓值差。
恒压条件下,化学反应的反应热等于焓变。
(3)符号:ΔH。
(4)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
3.吸热反应和放热反应(1)反应特点①从能量高低角度理解ΔH<0,放热反应ΔH>0,吸热反应②从化学键角度理解(2)常见的吸热反应和放热反应①放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。
②吸热反应:大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g) 反应、C与CO2反应。
4.燃烧热5.中和反应反应热(1)中和反应反应热的概念及表示方法(2)中和反应反应热的测定①装置(请在横线上填写仪器名称)②计算公式m碱+m酸·c·t2-t1ΔH=-kJ·mol-1nt1——起始温度,t2——终止温度,n——生成水的物质的量。
(3)注意事项①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热,减少实验过程中的热量损失。
②为保证酸完全中和,采取的措施是使碱稍过量。
化学反应与能量变化【本讲教育信息】一. 教学内容:化学反应与能量变化二、教学目标了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念,并能进行简单计算;了解热化学方程式的含义,并能正确判断热化学方程式的正误;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;能应用盖斯定律进行有关反应热的计算。
三、教学重点、难点化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念,并能进行简单计算;热化学方程式的书写及正误判断;应用盖斯定律进行反应热的计算。
四、教学过程:(一)放热反应、吸热反应和反应热任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不相等的,在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。
化学反应中能量变化形式较多,通常表现为热量的变化放热反应:即有热量放出的化学反应,其反应物的总能量高于生成物的总能量。
如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合等都是放热反应。
吸热反应:即吸收热量的化学反应,其反应物的总能量低于生成物的总能量。
如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。
反应热:在化学反应过程中所放出或吸收的热量。
通常用表示:<0时为放热反应,>0时为吸热反应。
常见的两种能量变化:燃烧热:101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热,<0中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所放出的热,<0说明:1、任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子中的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用力,这需要吸收能量;而当原子间重新结合形成新的化合物分子时,即新的化学键形成时,又需要放出能量。
当吸收和放出的能量不等时,就有能量变化。
因此,放热反应和吸热反应还可以从化学键的断裂与形成角度分析:反应物分子化学键断裂时吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量--吸热反应反应物分子化学键断裂时吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量--放热反应但要注意,化学键断裂时吸收的总能量并不是指反应物的总能量,同样,化学键形成时释放的总能量也不是生成物分子的总能量,因此在用不同的方法判断放热还是吸热反应时,要注意比较。
专题6 化学反应中的能量变化【考情分析】一、考纲要求1.理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系;2.理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系;3.了解化学反应中能量变化的实质,知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。
4.认识能源是人类生存和发展的重要基础,知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
5.了解焓变与反应热涵义。
明确ΔH = H(反应产物)—H(反应物)。
6.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。
7.以上各部分知识与技能的综合应用。
二、命题趋向依据新课程化学实验的学习目标和学习内容,近几年的主要题型有(1)热化学方程式的书写及正误判断;(2)反应热的计算;(3)比较反应热的大小;(4)反应热与能源的综合考查。
由于能源问题已成为社会热点,因此有关能源的试题将成为今后命题的热点;对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点,主要在选择题、填充题、实验题中体现,重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。
新课标关注能源、提高能量利用效率,今年又是各地降低能耗,走可持续发展的一年,估计与实际相联系节约能源的试题可出现。
新课标明确了焓变与反应热的关系,极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
考试大纲对反应热的要求是:掌握热化学方程式的含义;了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热;理解盖斯定律的含义,掌握有关反应热的简单计算;初步认识使用化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件。
学习中应以“热化学方程式”为突破口,通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义,同时触类旁通,不断掌握反应热的计算技巧,学会应用盖斯定律。
化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有:书写热化学方程式、判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较等等。
中和热实验的测定是高中阶段比较重要的一个定量实验。
无论从能量的角度,还是从实验的角度,中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热点。
2019高三化学练习教学案详解-化学反应中的能量变化注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
学习目标1、了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应。
.2、理解反应热、燃烧热与中和热,正确书写热化学方程式。
典型例题:例1常温时红磷比白磷稳定,在以下反应中:4P〔白磷,s〕+5O2(g)====2P2O5(s);△H===-akJ/mol4P〔红磷,s〕+5O2(g)====2P2O5(s);△H===-bkJ/mol假设a、b均大于零,那么a和b的关系为〔〕A、a<bB、a=bC、a>bD、无法确定例2:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);△H=-57.3kJ·mol-1。
现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,,那么△H1、△H2和△H3的大小关系为()A.△H1==△H2>△H3B.△H3>△H2>△H1C.△H3>△H1>△H2D.△H2>△H1>△H3课堂练习:1、25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C〔石墨〕+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ·mol-1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ·mol-1据此判断,以下说法正确的选项是〔〕A、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低B、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高C、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低D、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高2、⑴H2(g)+1/2O2(g)====H2O(g);△H1=akJ·mol-1⑵2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);△H2=bkJ·mol-1⑶H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l);△H1=ckJ·mol-1⑷2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H2=dkJ·mol-1以下关系式中正确的选项是〔〕A、a<b<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>03、葡萄糖的燃烧热是2804kJ·mol-1,当它氧化生成1g水时放出的热量是()A、26.0kJB、51.9kJC、155.8kJD、467.3kJ4、在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,以下热化学方程式正确的选项是()A.H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g);△H1=+242kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H2=-484kJ·mol-1C.H2(g)+1/2O2(g)====H2O(g);△H1=+242kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);△H2=+484kJ·mol-15、反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的以下说法中正确的()A、X的能量一定高于MB.Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生6、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,那么此条件下反应:C4H10(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(g)的△H为A.+8QkJB.+16QkJC.-8QkJD.-16QkJ7、1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量;1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
2019-2020年高中化学 1.3《化学反应中的能量变化》教案旧人教版必修1【教学目标】知识目标:(1)了解放热反应和吸热反应的概念以及吸、放热反应过程中物质能量的变化。
(2)简介燃料燃烧的意义及如何充分利用燃料的方法。
能力目标:培养学生从能量互变观点分析化学反应的思维习惯。
情感目标:培养学生关注社会、重视节能、加强环保的意识。
【教学重难点】1.化学反应中的能量变化:吸热和放热反应。
2.应用燃料燃烧与充分燃烧的原理,分析解决生活中的问题。
3.建立化学反应中能量变化的观点。
【教学用具】投影仪、化学趣味实验【演示实验】观察实验,思考问题,得出结论:反应一产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出;反应二混合搅拌后,玻璃片和小烧杯粘在一起,说明该反应吸收了大量的热,使水温降低结成冰。
让学生通过实验对比总结出结论,理论联系实际。
【提示】请大家在实验过程中注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验结论;④写出化学方程式。
【投影板书】一、化学反应中的能量变化反应一中产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出。
化学反应方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反应二中混合搅拌后,玻璃片和小烧杯粘在一起,说明该反应吸收了大量的热,使水温降低结成冰。
化学反应方程式:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O【提问】那么大家试试从能量变化的角度来分,化学反应有哪些类型?思考,回答:放热反应和吸热反应。
通过提示引导学生自己得出结论,培养其分析总结的能力。
【板书投影】1.放热反应:化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
2.吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
记笔记。
【讲述】很好,那么为什么化学反应中会有吸热或者放热的现象呢?那是因为化学反应中原子之间的重新组合排列伴随着相互作用,就会引起能量的变化。
这导致反应物和生成物所具有的能量是不一样的。
化学反应中的热能变化[考纲要求]1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。
了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.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。
5.了解焓变(ΔH )与反应热的含义。
6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
[再研真题]1.(2020·全国Ⅰ卷,节选)硫酸是一种重要的基本化工产品。
接触法制硫酸生产中的关键工序是SO 2的催化氧化:SO 2(g)+12 O 2(g)=====钒催化剂 SO 3(g) ΔH =-98 kJ·mol -1。
钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V 2O 5(s)与SO 2(g)反应生成VOSO 4(s)和V 2O 4(s)的热化学方程式为________________________________________________________________________。
解析:根据题图知,V 2O 4(s)+SO 3(g)===V 2O 5(s)+SO 2(g) ΔH 2=-24 kJ·mol -1①,V 2O 4(s)+2SO 3(g)===2VOSO 4(s) ΔH 1=-399 kJ·mol -1②。
根据盖斯定律,由②-①×2得2V 2O 5(s)+2SO 2(g)===2VOSO 4(s)+V 2O 4(s) ΔH =(-399+48)kJ·mol -1=-351 kJ·mol -1。
答案:2V 2O 5(s)+2SO 2(g)===2VOSO 4(s)+V 2O 4(s) ΔH =-351 kJ·mol -12.(2021·湖南高考,节选)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面方法由氨气得到氢气。
2019年高考化学二轮精品练习资料专项5化学反应中的能量变化教学案(教师版)注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
【考纲点击】1.能够根据反应物、生成物能量的变化判断放热反应和吸热反应。
2、掌握正确书写热化学方程式的方法并进行简单计算。
3、能够判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较。
4、了解新能源的开发及综合应用。
反应热是近几年高考的重点考查内容之一,考查的内容主要有:①热化学方程式的书写及正误判断;②比较反应热的大小;③有关反应热的简单计算;④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。
由于能源问题已成为社会热点,从能源问题切入,从不同的角度设问,结合新能源的开发,把反应热与能源结合起来进行考查,将是今后命题的方向。
【重点知识归梳理】【一】基本概念1、在化学反应过程中放出或吸收的热量,叫反应热,用△H来表示,单位是kJ/mol。
2、某化学反应,设反应物总能量为E1,生成物总能量为E2,那么:⑴假设E1>E2,该反应为放热反应,该反应过程中可看作是能量的释放过程。
⑵假设E1<E2,该反应为吸热反应,在发生化学反应时,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,所以可以看作是能量的存贮的过程。
3、在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫燃烧热;在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1molH2O的反应热叫中和热;【二】热化学方程式的书写步骤1、正确书写化学方程式。
第一节化学反应与能量变化焓变反应热1.反应热和焓变(1)反应热是化学反应中吸收或放出的热量。
(2)焓变是化学反应在恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示,符号为ΔH,单位为kJ/mol,定义式ΔH=H(生成物)-H(反应物)。
2.吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解放热反应吸热反应对于放热反应:反应物的总能量=生成物总能量+放出的热量;对于吸热反应:反应物的总能量=生成物总能量-吸收的热量。
(2)从化学键角度理解热化学方程式1.定义表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义热化学方程式不仅能够表明化学反应中的物质变化,也能表明化学反应中的能量变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1:表示在25 ℃、101 kPa条件下,2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)生成2_mol_H2O(l)时放出571.6_kJ的热量。
3.热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量,化学计量数增大1倍则反应热也增大1倍。
1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化( )(2)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化( ) (3)C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定( ) (4)2H 2O(l)===2H 2(g)+O 2(g)的焓变ΔH>0( )(5)所有的燃烧反应都是放热反应,所以不需要加热就能进行( ) (6)反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应( )(7)H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 1和2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 2中的ΔH 1=ΔH 2( )(8)H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1和H 2O(g)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH 2中的ΔH 1=ΔH 2( )【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×2.(1)1 mol CO 气体完全燃烧生成CO 2气体,放出283 kJ 的热量,其热化学方程式为__________________。
题型九 化学反应中的能量变化1.(2014·全国Ⅱ卷,13)室温下,将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH 1,将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH 2;CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为 CuSO 4·5H 2O(s)CuSO 4(s)+5H 2O(l),热效应为ΔH 3。
则下列判断正确的是( B ) A.ΔH 2>ΔH 3 B.ΔH 1<ΔH 3C.ΔH 1+ΔH 3=ΔH 2D.ΔH 1+ΔH 2>ΔH 3解析:由题给条件可知:①CuSO4·5H 2O(s)Cu 2+(aq)+S(aq)+5H 2O(l) ΔH 1>0,②CuSO 4(s)Cu 2+(aq)+S(aq) ΔH 2<0,由①-②可得CuSO 4·5H 2O(s)CuSO 4(s)+5H 2O(l) ΔH 3=ΔH 1-ΔH 2>0,选B 。
2.(2013·全国Ⅱ卷,12)在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:H 2S(g)+O 2(g)SO 2(g)+H 2O(g) ΔH 12H 2S(g)+SO 2(g)S 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2H 2S(g)+O 2(g)S(g)+H 2O(g) ΔH 32S(g)S 2(g) ΔH 4则ΔH 4的正确表达式为( A )A.ΔH 4=(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3)B.ΔH 4=(3ΔH 3-ΔH 1-ΔH 2)C.ΔH 4=(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3)D.ΔH 4=(ΔH 1-ΔH 2-3ΔH 3)解析:按题干顺序给4个热化学方程式编号,根据盖斯定律,④=×①+×②-2×③,即ΔH 4=(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3)。
3.(2017·江苏卷,8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH 3)。
下列说法不正确的是( C ) ①C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)ΔH 1=a kJ·mol -1②CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)ΔH 2=b kJ·mol -1③CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=c kJ·mol-1④2CH 3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=d kJ·mol-1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH 3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1D.反应2CO(g)+4H 2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1解析:反应①的产物为CO和H2,反应②的产物为CO2和H2,反应③的原料为CO2和H2,A项正确;反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B项正确;反应④中生成物H2O为气体,C项中生成物H2O为液体,故C项中反应的焓变不等于kJ·mol-1,C项不正确;依据盖斯定律,由②×2+③×2+④,可得所求反应的焓变,D项正确。
4.(2015·北京卷,9)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:下列说法正确的是( C )A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析:根据能量变化示意图可以判断,该反应为放热反应,A项错误;根据反应过程示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂,B项错误;CO2中含有极性共价键,C项正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程,D项错误。
1.此类题型全国Ⅰ卷和Ⅲ卷近五年一直没考,全国Ⅱ卷最近一次考查是2014年,考虑到地方卷经常考查这个考点以及命题周期性和求变的思想不排除可能考查的概率。
2.此类题型一直以盖斯定律焓变计算与大小判断为经典考查方式,不排除有新颖考查方式出现的可能性。
3.综合近几年各地考查此类题型的方式,预测2019年有以图示加焓变计算为考查形式的概率。
考向1 反应热、焓变及活化能的正确理解(对应学生用书第40~41页)1.几个基本概念(1)反应热与焓变:化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫做反应热。
测量反应热的仪器叫做量热计。
焓变用ΔH 表示,单位一般采用kJ/mol。
ΔH为负值为放热反应;ΔH为正值为吸热反应。
ΔH=恒压反应热。
(2)燃烧热:在25 ℃ 101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
(3)中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O,这时的反应热叫做中和热。
(4)活化能:活化分子比普通分子多出的那部分能量称作活化能。
2.中和热测定实验(1)简易量热器构造(2)测定前的准备工作①选择精密温度计(精确到0.1 ℃),并进行校对(本实验温度要求精确到0.1 ℃)。
②使用温度计要轻拿轻放。
刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗,以免破裂。
③测量溶液的温度应将温度计悬挂起来,使水银球处于溶液中间,不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。
不可将温度计当搅拌棒使用。
(3)要想提高中和热测定的准确性,实验时应注意的问题①作为量热器的仪器装置,其保温隔热的效果一定要好。
因此可用保温杯来做。
如果按教材中的方法做,一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,这样可以减少热量损失。
②盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确,且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。
为使测得的中和热更准确,所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。
③温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度。
④实验操作时动作要快,以尽量减少热量的散失。
⑤为了减少实验误差,重复实验2~3次,数据取平均值。
3.化学反应吸放热原理(1)从总能量角度:因为能量(焓)是守恒的,所以若H反应物>H生成物,则生成物能量减少,必然有能量释放到环境中,所以反应为放热反应;若H反应物<H生成物,则生成物能量增加,因为能量不可能凭空产生,所以必然反应体系从周围环境吸收了能量,所以反应为吸热反应。
(2)从化学键断裂与形成角度:断键吸收总能量记为E断键,成键释放总能量记为E成键;若E断键>E成键,则吸收能量>释放能量,总体为吸收能量,此时反应为吸热反应,反之若E断键<E成键,则吸收能量<释放能量,总体为释放能量,此时反应为放热反应。
(3)吸放热原理图:图中E1表示正反应活化能,E2表示逆反应活化能(有些图示里E1表示旧键断裂吸收的能量,E2表示新键产生释放能量);ΔH=E1-E2或H生成物-H反应物。
加入催化剂后正、逆反应活化能减小,但是反应热不变。
4.常见吸放热反应(1)常见的放热反应:可燃物的燃烧反应;酸碱中和反应;大多数化合反应;金属跟酸的置换反应;铝热反应。
(2)常见吸热反应:大多数分解反应;盐的水解和弱电解质的电离;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;碳和水蒸气、C和CO2的反应;一般用C、CO和H2还原金属氧化物的反应。
【例1】反应Br+H2HBr+H过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是( C )A.该反应是放热反应B.加入催化剂后,反应加快,ΔH减小C.反应物的总键能大于生成物的总键能D.反应达到平衡时,升高温度,H2的转化率减小精讲精析:反应物能量小于生成物能量,所以该反应为吸热反应,因此A错误;加入催化剂,正、逆反应活化能均降低,所以正、逆反应速率均加快,但是焓变不变,所以B错误;由于属于吸热反应,所以断键吸收能量>成键释放能量,即反应物总键能>生成物总键能,所以C正确;达到平衡时升温,根据勒夏特列原理,反应向吸热反应(即正反应)方向移动,H2转化率增大,所以D错误。
注意:催化剂通过改变活化能来“同等程度”改变正、逆反应速率,但不会改变反应能量变化(即ΔH),也不会引起平衡移动。
【例2】下列叙述正确的是( B )A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO 2(g)2CO(g)+O2(g)的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.甲烷的燃烧热就是1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量精讲精析:-57.3 kJ·mol-1是H+(aq)+OH-(aq)H 2O(l)的反应热,H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙微溶物也会放热,所以反应热不等于2×(-57.3)kJ·mol-1,故A错误;据B项所给CO(g)的燃烧热知道CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,因此2CO 2(g)2CO(g)+O2(g)的反应热为ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1,故B正确;反应的吸放热与反应条件无关,如铝热反应需要加热,但属于放热反应,所以C错误;101 kPa下,1 mol CH4完全燃烧生成液态水(液态水比气态水稳定)和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热,故D错误。
注意:如果一个中和反应,伴随着电离过程,则其反应热数值会偏小,若伴随着溶解放热(如浓硫酸与氢氧化钠中和),则其反应热数值会偏大(但此时反应热不是中和热,因为中和热前提是稀溶液),若伴随着沉淀反应,则其反应热数值会偏大(沉淀反应形成化学键放热)。
1.下列说法正确的是( A )A.由图甲可知,升高温度,醋酸钠的水解程度增大B.由图乙可知,a点K W的数值比b点K W的数值大C.由图丙可知,反应A(g)+B(g)2C(g)是吸热反应D.由图丁可知,反应C(金刚石,s)C(石墨,s)的焓变ΔH=ΔH 1-ΔH2解析:由图甲可知,升高温度,醋酸钠溶液的pH增大,因CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,故其水解程度增大,A正确;K W只与温度有关,a点与b点均为25 ℃,则a点K W的数值与b点K W的数值相等,B不正确;由图丙可知,T2对应的化学反应速率较大,故T2温度较高,C达平衡时的体积分数较小,故反应A(g)+B(g)2C(g)是放热反应,C不正确;由图丁可知,反应C(金刚石,s)C(石墨,s)是放热反应,由盖斯定律可知,ΔH=ΔH 2-ΔH1,D不正确。