化学反应与能量知识点总结及测试题
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化学第六章化学反应与能量知识点总结含答案解析一、选择题1.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时,可以通过传感器显示。
该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图所示,其中的固体电解质是 Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。
下列有关叙述正确的是( )A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b 流向电极aB.电极b 是正极,O2-由电极 a流向电极bC.电极a的反应式为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2OD.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移 4 mol【答案】C【详解】A、电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,故A错误;B、电极b氧气得电子,生成O2-,而电极a需要O2-作为反应物,故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a),故B错误;C、甲烷所在电极a为负极,电极反应为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,故C正确;D、1mol O2得4mol电子生成2molO2-,故当固体电解质中有1mol O2-通过时,电子转移2mol,故D错误;故选C。
【点晴】本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。
瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动.电子在外电路转移,通甲烷气体的为负极,通空气一端为正极,电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O,正极反应为:O2+4e-=2O2-,负极反应为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。
主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应,电解质是固体,O2-可以在其中自由移动,是本题的关键。
2.运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更易锈蚀B.水和过氧化氢的组成元素相同,则二者的化学性质相同C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率【答案】D【详解】A.铝的金属活动性比铁强,但铝制品比铁制品更耐腐蚀,因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜,A错误;B.水和过氧化氢的组成元素相同,二者的化学性质不相同,B错误;C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,但离子的最外层电子数不一定均为8,例如铁离子等,C错误;D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率,D正确;答案选D。
化学第六章化学反应与能量知识点及练习题含答案解析一、选择题1.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) x C(g)+2D(g)。
2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。
下列判断错误的是()A.x=4 B.2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 C.混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态D.B的转化率为40%【答案】C【解析】【详解】根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8 mol·L-1,物质的量为1.6mol3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)起始量(mol) 3 1 0 0变化量(mol) 1.2 0.4 1.6 0.8平衡量(mol) 1.8 0.6 1.6 0.8依据上式分析计算:A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确;B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)-1,故B正确;C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C 错误;D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即 B的转化率为40%,故D正确;故选C.【点睛】本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。
解题关键:依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;B、根据平衡浓度的变化量求出速率;C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。
D、利用转化率定义计算。
2.工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是( )A.合成氨的正、逆反应的焓变相同B.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短C.在该过程中,N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子D.合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量【答案】B【详解】A.在可逆反应中,正反应和逆反应的焓变数值相同,但符号相反,A错误;B,使用催化剂,化学反应速率加快,生成等量的NH3需要的时间更短,B正确;C.N原子和H原子吸引电子的能力不同,形成的是极性键,C错误;D.根据图示,合成氨反应是放热反应,因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量,D错误;答案选B。
人教第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案一、选择题1.1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g) + aY(g)bZ(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50% 。
而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是A.a=l,b=2 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2【答案】D【分析】1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)⇌b Z (g)。
反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,讨论分析判断得到a、b的取值。
【详解】X(g)+a Y(g)⇌b Z(g)。
起始量(mol) 1 a 0变化量(mol) 0.5 0.5a 0.5b平衡量(mol) 0.5 0.5a 0.5b依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的34,即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量34,则得到;(0.5+0.5a+0.5b):(1+a)=3:4,计算得到:2b=a+1,依据选项中的取值分析判断,a=3,b=2符合计算关系。
故选D。
2.运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更易锈蚀B.水和过氧化氢的组成元素相同,则二者的化学性质相同C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率【答案】D【详解】A.铝的金属活动性比铁强,但铝制品比铁制品更耐腐蚀,因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜,A错误;B.水和过氧化氢的组成元素相同,二者的化学性质不相同,B错误;C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,但离子的最外层电子数不一定均为8,例如铁离子等,C错误;D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率,D正确;答案选D。
化学反映与能量一.反映热与焓变一、反映热概念:在化学反映进程中,当反映物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反映的反映热。
二、焓变概念:在恒温、恒压条件下的反映热叫反映的焓变,符号是△H,单位经常使用KJ/mol。
3、产生缘故:化学键断裂—吸热化学键形成—放热4、计算方式:△H=生成物的总能量-反映物的总能量=反映物的键能总和-生成物的键能总和五、放热反映和吸热反映化学反映都伴随着能量的转变,通常表现为热量转变。
据此,可将化学反映分为放热反映和吸热反映。
(2)反映是不是需要加热,只是引发反映的条件,与反映是放热仍是吸热并无直接关系。
许多放热反映也需要加热引发反映,也有部份吸热反映不需加热,在常温时就能够够进行。
【例1】下列说法正确的是()A.物质发生化学转变都伴随着能量转变 B.任何反映中的能量转变都表现为热量转变C.伴有能量转变的物质转变都是化学转变 D.没有物质的转变,也就没有能量的转变【例2】下列说法不正确...的是()A.化学反映除生成新物质外,还伴随着能量的转变B.放热反映都不需要加热就能够发生C.焓变确实是反映热,二者没有区别D.化学反映是放热仍是吸热,取决于生成物具有的总能量和反映物具有的总能量【例3】一、下列转变属于吸热反映的是①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反映生成熟石灰A、①④⑤B、①②④C、②③D、②④二、热化学方程式(1)概念:表明反映放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。
(2)意义:热化学方程式不仅表示了化学反映中的物质转变,也表明了化学反映中的能量转变。
(3)热化学方程式的书写①要注明温度、压强,但中学化学中所用的△H数据一样都是25℃、101Kpa下的数据,因此可不专门注明。
②必需注明△H的“+”与“-”。
“+”表示吸收热量,“-”表示放出热量。
③要注明反映物和生成物的聚集状态。
g 表示气体,l 表示液体,s 表示固体,热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号。
高一化学第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案一、选择题1.直接煤一空气燃料电池原理如图所示,下列说法错误的是()A.随着反应的进行,氧化物电解质的量不断减少B.负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑C.电极X为负极,O2-向X极迁移D.直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高【答案】A【详解】A、氧化物电解质的量不会减少,在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充,故A错误;B、由原理图分析可知,其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑,即B正确;C、原电池内部的阴离子向负极移动,所以C正确;D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能,而煤燃烧发电是把化学能转化为热能,再转化为电能,其中能量损耗较大,所以D正确。
正确答案为A。
2.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液,示意图如图。
该电池工作时,下列说法正确的是()A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的碱性增强D.溶液中Cl-向正极移动【答案】C【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池,镁做负极发生氧化反应,过氧化氢在正极上发生还原反应,过氧化氢做氧化剂被还原为OH-,溶液pH增大,原电池中阴离子移向负极。
【详解】A.组成的原电池的负极被氧化,镁为负极,不是正极,故A错误;B.双氧水作为氧化剂,在石墨上被还原变为氢氧根离子,发生还原反应,故B错误;C.双氧水作为氧化剂,在石墨上被还原变为氢氧根离子,电极反应为,H2O2+2e-=2OH-,故溶液pH值增大,故C正确;D.溶液中Cl-移动方向与同外电路电子移动方向一致,应向负极方向移动,故D错误;答案选C。
3.对于可逆反应 4NH3+5O2⇌4NO+6H2O(g),下列叙述正确的是A.达到平衡时,4v(O2)正=5v(NO)逆B.达到平衡状态后,NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比为 4:5:4:6C.达到平衡状态时,若增加容器体积,则反应速率增大D.若单位时间生成 xmolNO 的同时,消耗 xmolNH3,则反应达到平衡状态【答案】A【详解】A.达到平衡时,4v(O2)正=5v(NO)逆,说明正逆反应速率相等,选项A正确;B.到达平衡时,反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关,达到化学平衡时, NH3、O2、NO、H2O(g)的物质的量之比不一定为4∶5∶4∶6,选项B错误;C.达到平衡状态时,若增加容器体积,相当于减小压强,则反应速率减小,选项C错误;D.若单位时间生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,都是指正反应速率,无法说明正逆反应速率相等,则反应不一定达到平衡状态,选项D错误。
必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率(v )⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变更,Δt :时间)单位:mol/(L •s )应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响:①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分化学反应速率 意义:衡量化学反应快慢物理量 表达式:v = △c/△t 【单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算:同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因:反应物的结构的性质 外因 浓度:增大反应物的浓度可以增大加快反应速率;反之减小速率 温度:上升温度,可以增大化学反应速率;反之减小速率 催化剂:运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素:固体的表面积、光、超声波、溶剂压强(气体): 增大压强可以增大化学反应速率;反之减小速率压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2.化学反应限度:大多数化学反应都具有可逆性,故化学反应都有肯定的限度;可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。
在肯定条件下的可逆反应,当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时,反应到达化学平衡状态。
(1)化学平衡定义:化学平衡状态:肯定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再变更,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
(2)化学平衡的特征:动:动态平衡等:υ(正)=υ(逆)≠0定:各组分的浓度不再发生变更变:假如外界条件的变更,原有的化学平衡状态将被破坏(3)化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的限制,可以变更或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行,这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。
化学第六章化学反应与能量知识点及练习题及答案一、选择题1.一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:t / s02468n(SO3) / mol00.81.4 1.8 1.8下列说法正确的是( )A.反应在前2 s 的平均速率v(O2) = 0.4 mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大C.相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率小于10%D.保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时() ()32n SOn O减小【答案】C【详解】A.根据表格中数据可知,当n(SO3)=1.8mol,该反应达到平衡状态,反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s=0.2mol·L-1·s-1,同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L-1·s-1=0.1mol·L-1·s-1,故A错误;B.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,与压强、物质浓度都无关,故B错误;C.原平衡,SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%=90%。
若起始时向容器中充入2molSO3时,将建立等效平衡,SO3的转化率等于10%,相同温度下,起始时充入4 molSO3,相当于对原平衡加压,SO3的转化率减小,应小于10%,故C正确;D.保持温度不变,向该容器中再充入2molSO2、1molO2,相当于缩小容器的体积,增大了压强,平衡正向移动,三氧化硫的物质的量增加,氧气的物质的量减少,所以() ()32n SOn O增大,故D错误。
知识点总结知识点总结1、E 反<E 生或E 1>E 2,反应吸收能量;E 反>E 生或E 1<E 2,反应放出能量;,反应放出能量;2、化学反应的反应热、化学反应的反应热 △△H =生成物的总能量-反应物的总能量=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和=反应物的键能总和-生成物的键能总和3、判断一个热化学方程式是否正确,主要应从以下几个方面入手:、判断一个热化学方程式是否正确,主要应从以下几个方面入手: ((1)各物质的化学式是否正确,方程式是否符合客观事实;)各物质的化学式是否正确,方程式是否符合客观事实; ((2)各物质的聚集状态是否注明;)各物质的聚集状态是否注明;((3)方程式是否配平;)方程式是否配平; ((4)反应热△H 是否与方程式中各物质的化学计量数相对应,其符号和数值是否正确。
是否与方程式中各物质的化学计量数相对应,其符号和数值是否正确。
4、中和热:稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H 2O ,这时的反应热叫做中和热。
,这时的反应热叫做中和热。
燃烧热:在101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
【注意】“生成稳定的氧化物”是指燃烧产物不能再燃烧且状态稳定“生成稳定的氧化物”是指燃烧产物不能再燃烧且状态稳定 [ 如C →CO 2(g )(不是CO )、 H 2→H 2O (l )(不是水蒸气)等(不是水蒸气)等 ]。
5、盖斯定律、盖斯定律热化学方程式间可以进行“+”“-”等数学运算,△H 同样也可以进行“+”“-”等数学运算。
“-”等数学运算。
比较物质的稳定性:对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的规律。
对于同素异形体或同分异构体,可依据盖斯定律得出其相互转化的热化学方程式,若为放热反应,则生成物的能量低,生成物稳定;反之,则反应物稳定。
人教第六章化学反应与能量知识归纳总结含答案解析一、选择题1.一定温度下的恒容密闭容器中,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A.速率之比ν(A2) :ν(B2) :ν(AB)=1:1:2B.浓度之比c(A2): c(B2): c(AB)=1:1:2C.单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2D.各物质的浓度不再改变【答案】D【详解】A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比,但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等,所以A不正确;B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比,只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态,所以B不正确;C. 单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2,只描述了正反应速率,不能表示正反应速率与逆反应速率相等,所以C不正确;D. 各物质的浓度不再改变,说明各组分的百分含量保持不变了,所以是平衡状态。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断;一是看正反应速率是否等于逆反应速率,两个速率必须能代表正、逆两个方向,然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比,具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率;二是判断物理量是否为变量,变量不变达平衡。
2.下列反应属于放热反应的是A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B.能量变化如图所示的反应C.化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应D.燃烧反应和中和反应【答案】D【分析】反应物总能量大于生成物总能量,或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量,该反应为放热反应,据此进行分析。
【详解】A项,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应,故A不选;B项,生成物的总能量比反应物的总能量大,为吸热反应,故B不选;C项,化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应,故C不选;D项,可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应,故D可选;故答案选D。
3.化学反应中能量变化,通常表现为热量的变化,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量,在化学上叫做吸热反应。
化学反应与能量变化一、化学反应及能量变化1、化学反应的实质、特征和规律实质:反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成特征:既有新物质生成又有能量的变化遵循的规律:质量守恒和能量守恒2、化学反应过程中的能量形式:常以热能、电能、光能等形式表现出来二、反应热与焓变1、反应热定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。
2、焓变定义:在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是△H,单位常用KJ/mol。
3、产生原因:化学键断裂—吸热化学键形成—放热4、计算方法:△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和5、放热反应和吸热反应化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。
据此,可将化学反应分为【注意】(1)反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小(2)反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。
许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。
三、热化学方程式(1)定义:表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。
(2)意义:热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(3)热化学方程式的书写①要注明温度、压强,但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数据,因此可不特别注明。
②必须注明△H的“+”与“-”。
“+”表示吸收热量,“-”表示放出热量。
③要注明反应物和生成物的聚集状态。
g表示气体,l表示液体,s表示固体,热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号。
④热化学方程式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,并不表示物质的分子或原子数。
因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数。
⑤注意热化学方程式表示反应已完成的数量,由于△H与反应完成的物质的量有关,所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。
即对于相同的物质反应,当化学计量数不同,其△H也不同。
当化学计量数加倍时,△H也加倍。
当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
⑥对于化学式形式相同的同素异形体,还必须在化学是后面标明其名称。
如C(s,石墨)四、燃烧热(1)概念:25℃、101Kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mo。
【注意】①对物质的量限制:必须是1mol:②1mol纯物质是指1mol纯净物(单质或化合物);③完全燃烧生成稳定的氧化物。
如C→CO2(g);H→H2O(l);N→N2(g);P→P2O5(s);S→SO2(g)等;④物质的燃烧热都是放热反应,所以表示物质燃烧热的△H均为负值,即△H<0(2)表示燃烧热热化学方程式的写法以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数,所以热化学方程式中常出现分数。
(3)有关燃烧热计算:Q(放)=n(可燃物)×△Hc。
Q(放)为可燃物燃烧放出的热量,n(可燃物)为可燃物的物质的量,△Hc为可燃物的燃烧热。
四、中和热(1)定义:稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热【注意】:①稀溶液是指物质溶于大量水,即大量水中物质的溶解热效应忽略不计;一般是指酸、碱的物质量浓度均小于或等于1mol·L-1;②中和热不包含离子在水中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应;③中和反应的实质是H+和OH-化合生成水;若反应过程中有其他物质生成(生成沉淀的反应一般为放热反应),这部分反应热也不包含在中和热内。
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-mol表示强酸强碱稀溶液反应的中和热④弱酸弱碱因为电离时要吸热或电离出的H+和OH物质的量小于对应酸碱的物质的量,所以弱酸弱碱参加的中和反应,其中和热△H>-mol,表示中和热偏小。
⑤测定中和热实验关键因素:酸与碱充分反应;防止热量散失,酸碱溶液浓度等。
如浓硫酸与碱反应测得中和热偏高。
(2)书写中和热的热化学方程式时,以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数五、盖斯定律(1)内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应热只与其反应的始态和终态有关,而与具体反应进行的途径无关(2)、应用:a、利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应b、热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理(3)反应热与键能关系①键能:气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。
键能既是形成1mol化学键所释放的能量,也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量。
②由键能求反应热:反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和。
即△H=反应物键能总和-生成物键能总和=∑E反-∑E生③常见物质结构中所含化学键类别和数目:1molP4中含有6molP—P键;28g晶体硅中含有2molSi—Si键;12g金刚石中含有2molC—C键;60g二氧化硅晶体中含有4molSi—O键六、反应热与物质稳定性的关系不同物质的能量(即焓)是不同的,对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的规律,因此,对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化,若为放热反应,则生成物能量低,生成物稳定;若为吸热反应,则反应物的能量低,反应物稳定。
【例1】下列说法正确的是()A.物质发生化学变化都伴随着能量变化 B.任何反应中的能量变化都表现为热量变化C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D.没有物质的变化,也就没有能量的变化答案:A【例2】下列说法不正确...的是()A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化B.放热反应都不需要加热就能发生C.焓变就是反应热,二者没有区别D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量答案:BC【例3】1、下列变化属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A、①④⑤B、①②④C、②③D、②④答案:D【例4】25℃、101 kPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出热量,表示该反应的热化学方程式正确的是()A.2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) △H=―/molB.2H2(g)+ O2(g) == 2H2O(1) △H= + kJ/molC.2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) △H=― kJ/molD.H2(g)+1/2O2(g) == H2O(1) △H=―/mol答案:D【例5】已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( ) 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答案:C【例6】根据以下3个热化学方程式:()2H 2S(g)+3O 2(g)=2SO 2(g)+2H 2O(l) △H =―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)=2S (s)+2H 2O(l) △H =―Q 2 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)=2S (s)+2H 2O(g) △H =―Q 3 kJ/mol判断Q 1、Q 2、Q 3三者关系正确的是A . Q 1>Q 2>Q 3B . Q 1>Q 3>Q 2C . Q 3>Q 2>Q 1D . Q 2>Q 1>Q 3 答案:A【例7】下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是() (g)+45O 2(g)NO(g)+46H 2O(g);ΔH =-a kJ·mol -1(s)+6O 2(g)6CO 2(g)+6H 2O(l);ΔH =-b kJ·mol -1(g)+O 2(g)2CO 2(g);ΔH =-c kJ·mol -1(l)+21O 2(g)CH 3CHO(l)+H 2O(l);ΔH =-d kJ·mol -1答案B【例8】已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-4b kJ·mol -1(g)+25O 2(g)2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =2b kJ · mol -1C.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-2b kJ·mol -1D.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =b kJ·mol -1答案A【例9】已知下列热化学方程式:CH 4(g )+2O 2(g )→CO 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =-mol 2C 2H 6(g )+7O 2(g )→4C O 2(g )+6H 2O (l ) ΔH =-mo l C 2H 4(g )+3O 2(g )→2CO 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =-mol 2C 2H 2(g )+5O 2(g )→4C O 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =-mo l C 3H 8(g )+5O 2(g )→3CO 2(g )+4H 2O (l ) ΔH =-mol现有由2mol 上述五种烃中的两种组成的气体混合物,经充分燃烧后放出热量,则下列哪些组合是不可能的( )A .CH 4和C 2H 2B .C 2H 4和C 3H 8 C .C 2H 6和C 3H 8D .C 2H 6和CH 4答案:AC【例10】 下列热化学方程式正确的是(注:H 的绝对值均正确)( ) A .C 2H 5OH(l)+3O 2(g)==2CO 2(g) +3H 2O(g);△H= — kJ/mol (燃烧热) B .NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H 2O(l);△H= —mol (中和热) C .S(s) + O 2(g) == SO 2(g);△H= —mol (反应热) D .2NO 2==O 2+2NO ;△H= +mol(反应热) 答案:BC【例11】已知反应:① 2C(s)+O 2(g)=2CO(g) ΔH =-221 kJ /mol② 稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=- kJ/mol下列结论正确的是()A.碳的燃烧热是 kJ/mol B.①的反应热为221 kJ/molC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出 kJ 热量答案: C【例12】下列酸与碱中和反应热化学方程式可用:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);ΔH= kJ·mol-1来表示的是( )(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l);ΔH=-Q1 kJ·mol-12H2SO4(浓)+NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-Q2kJ·mol-1(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-Q3kJ·mol-13H3PO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)1/6Ba3(PO4)2(s)+H2O(l);ΔH=-Q4kJ·mol-1答案C【例13】已知:(1)Zn(s)+12O2(g)===ZnO(s),ΔH= kJ·mol-1,(2)2Ag(s)+ 12O2(g)=== Ag2O(s),ΔH= kJ·mol-1,则Zn(s)+ Ag2O(s)===ZnO(s)+ 2Ag(s)的ΔH等于()A.kJ·mol-1 B.kJ·mol-1C.kJ·mol-1 D.kJ·mol-1答案:B【例14】灰锡(常温下以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。