化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物.生成物的種類(lèi).量及聚集狀態(tài)有關(guān).與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān).根據(jù)能量守恒定律.無(wú)論反應(yīng)是一步完成還是幾步完成.只要反應(yīng)的起始狀態(tài)和終了狀態(tài)確定.反應(yīng)熱就是個(gè)定值.這就是著名的蓋斯定律. 3.例題精講 [例1]已知在25℃.101kPa下.lgC8H18燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量.表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g),△H=-48.40kJ·mol-1 B.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1),△H=-5518kJ·mol-1 C.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1),△H=+5518kJ·mol-1 D.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1),△H=-48.40kJ·mol-1 [解析]根據(jù)題目條件.生成的水為液態(tài).所以A錯(cuò).1gC8H18燃燒后放出熱量48.40kJ.故1molC8H18完全燃燒放出熱量5518kJ.放熱用“- 表示.故C錯(cuò). [答案]B [評(píng)析]熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)較難.書(shū)寫(xiě)時(shí)不能忽視反應(yīng)物.生成物的狀態(tài).要注意系數(shù)與反應(yīng)物的關(guān)系. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) [例2]在同溫同壓下.下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是 ( ) A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),△H=-Q1, 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H=-Q2 B.S(g)+O2(g)=SO2(g),△H=-Q1, S(s)+O2(g)=SO2(g),△H=-Q2 C.C(s)+1/2O2,△H=-Q1, C(s)+O2(g)=CO2(g),△H=-Q2 D.H2(g)+Cl2,△H=-Q1, 1/2H2(g)+1/2Cl2,△H=-Q2. [解析]A中.由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放出熱量.所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量要多.即Q2>Q1,B中.由于固態(tài)硫轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)硫要吸收熱量.所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多.即Q1>Q2,C中.生成CO放熱.因氧氣過(guò)量會(huì)與CO反應(yīng)也放出熱量.所以Q2>Q1.D中Q1=2Q2. [答案]AC [評(píng)析]反應(yīng)放出或吸收熱量的多少.跟反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有密切關(guān)系. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) [例3]熾熱的爐膛內(nèi)有反應(yīng):C(s)+O2(g)=CO2(g),△H=-392kJ/mol.往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時(shí).有如下反應(yīng):C(s)+H2O+H2(g),△H=+131kJ/mol.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),△H=-282kJ/mol.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),△H=-241kJ/mol.由以上反應(yīng)推斷往熾熱的爐膛內(nèi)通入水蒸氣時(shí) ( ) A.不能節(jié)省燃料.但能使?fàn)t火瞬間更旺 B.雖不能使?fàn)t火瞬間更旺.但可以節(jié)省燃料 C.既能使?fàn)t火瞬間更旺.又能節(jié)省燃料 D.既不能使?fàn)t火瞬間更旺.又不能節(jié)省燃料 [解析]本題應(yīng)從兩個(gè)方面考慮.一是能否使?fàn)t火瞬間更旺.由于往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時(shí).有如下反應(yīng)發(fā)生:C(s)+H2O+H2(g).生成的CO和H2都是可燃性氣體.故能使?fàn)t火瞬間更旺.二是能否節(jié)省燃料.根據(jù)蓋斯定律.C(s)+H2O+H2(g),△H=+131kJ/mol.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),△H=-282kJ/mol.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),△H=-241kJ/mol.三個(gè)方程加合在一起即得總反應(yīng)式C(s)+O2(g)=CO2(g),△H=-392kJ/mol.故與相同量的炭燃燒放出的熱量相同.因此不能節(jié)省原料. [答案]A [評(píng)析]要熟練掌握運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行熱量的計(jì)算. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)/碳族元素 [例4]已知膽礬溶于水時(shí).溶液溫度降低.在室溫下將1mol無(wú)水硫酸銅制成溶液時(shí).放出熱量為Q1kJ.而膽礬分解的熱化學(xué)方程式是CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l),△H=+Q2kJ/mol.則Q1與Q2的關(guān)系是 ( ) A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.Q1=Q2 D.無(wú)法確定 [解析]由已知得CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O--①. CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq),△H=-Q1--②. ①-②得CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l),△H=Q1+Q.根據(jù)蓋斯定律:Q1+Q=Q2.故D正確. [答案]D [評(píng)析]解此類(lèi)題目常把題給信息轉(zhuǎn)化為熱化學(xué)方程.然后根據(jù)蓋斯定律可得出正確的結(jié)論. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)/氧族元素 [例5]已知有amolC和bmolO2(a>2b).充分反應(yīng)后.將得到的可燃性物質(zhì)提取后再次燃燒.充分反應(yīng).可燃性物質(zhì)燃燒放出的熱量有p%被mg.0℃的水吸收.使之沸騰.若已知1molC燃燒成CO2放出的熱量為qJ.試求1molC燃燒成CO所放出的熱量約為多少?(c=4.2×103J/kg·℃) [解析]根據(jù)題意可知.可燃性物質(zhì)燃燒后放出熱量為: .又知: 所以amolC和bmolO2(a>2b)反應(yīng)后.其可燃性物質(zhì)的量為(a-2b)molC和2bmolCO.若設(shè)1molCO燃燒成CO2放出的熱量為xJ.則可得出關(guān)系式: 解得: 若設(shè)所求1molC燃燒成CO放出的熱量為yJ.則由下列熱化學(xué)方程式: ① ② ③ 就不難發(fā)現(xiàn):①式=③式-②式.即為題目所求.故可推知: [答案](aqp-4.2×104m)/2bpJ [評(píng)析]本題是一道物理.化學(xué)相互交叉滲透的綜合計(jì)算題.難度大.因此.解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于分析題意.挖掘題中隱含著的重要信息(即熱化學(xué)方程式有加合性).弄清該題中所涉及的兩個(gè)過(guò)程.即物理過(guò)程與化學(xué)過(guò)程.并求出聯(lián)系這兩個(gè)過(guò)程的紐帶--熱量(Q).然后正確運(yùn)用所學(xué)物理.化學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí).則題中的問(wèn)題便可迎刃而解. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)/碳族元素 [例6]接觸法制硫酸的流程可表示如下: 問(wèn):(1)熱交換器在制硫酸的過(guò)程中有何重要作用? (2)若以T1.T2.T3.T4分別表示進(jìn)出熱交換器的氣體溫度.且T1=80℃.T3=600℃.T4=250℃.求進(jìn)入接觸室后的SO2.O2混合氣體的溫度T2(設(shè)進(jìn).出熱交換器的氣體的平均比熱均為0.8kJ/. (3)假定每天進(jìn)入接觸室的混合氣體為20t.問(wèn)與不用熱交換器相比較每年至少可節(jié)省多少?lài)嵑?0%的優(yōu)質(zhì)煤?(已知煤的供熱效率為20%.C(s)+O2(g)=CO2 [解析](1)由沸騰爐導(dǎo)出的SO2.O2等氣體的溫度經(jīng)除塵.去雜.洗滌等工藝處理后已大幅度下降.通過(guò)熱交換器后氣體的溫度又得以提高.這有利于后續(xù)反應(yīng)(即由SO2合成SO3)的進(jìn)行.SO2的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng).從接觸室導(dǎo)出的SO3等氣體的溫度已高達(dá)600℃以上.難以被濃硫酸吸收.通過(guò)熱交換器后SO3的溫度下降了.這有利于提高濃硫酸對(duì)它的吸收效率.總而言之.熱交換器在制H2SO4的過(guò)程中具有增效節(jié)能的作用. (2)經(jīng)過(guò)熱交換器后.SO2.O2吸收的熱量=cm1(T2-80℃).SO3放出的熱量=cm2.根據(jù)物理學(xué)原理及質(zhì)量守恒定律可知.Q.m1=m2.故cm1(T2-80℃)=cm2.即T2=430℃. (3)若不使用熱交換器.欲使80℃的SO2.O2預(yù)熱到430℃.每年需提供的熱量為20×103kg×365×0.8kJ/×=2.04×109kJ.每千克優(yōu)質(zhì)煤供給的有效熱量為5240kJ/kg.使用熱交換器后每年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的質(zhì)量為:2.04×109kJ/=389.3t. [答案]T2=430℃ (3)389.3t [評(píng)析]本題主要運(yùn)用公式Q=cmΔt考查化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng)的計(jì)算. [關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)/氧族元素 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小與下列選項(xiàng)無(wú)關(guān)的是( 。
A、反應(yīng)物的多少B、反應(yīng)的快慢C、反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)D、反應(yīng)物的性質(zhì)

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某些化學(xué)反應(yīng)可表示為:A+B═C+D+H2O(未配平,條件略).請(qǐng)回答:
(1)若A是常見(jiàn)金屬,且A的合金用量最大,A與B的濃溶液在常溫時(shí)發(fā)生鈍化,但A與B的稀溶液反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體并能迅速轉(zhuǎn)化為紅棕色.請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)量的A與B的稀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程
 
,若要檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中含有的金屬陽(yáng)離子,其方法是
 
(寫(xiě)出操作、現(xiàn)象和結(jié)論).
(2)若A、D均可用于消毒,且C是家家戶(hù)戶(hù)的廚房必備的物質(zhì)之一,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式
 

(3)若A為黑色固體,C是黃綠色的單質(zhì)氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
;
若向100mL 12.0mol?L-1的B中加入足量的A固體并加熱,充分反應(yīng)后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成C的體積是
 
(填字母序號(hào)).
A.等于6.72L               B.小于6.72L
C.等于13.44L              D.大于6.72L小于13.44L
(4)已知炭和濃硫酸在加熱時(shí)也符合上述反應(yīng)式,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)證明其產(chǎn)物:
精英家教網(wǎng)
若證明有水生成,需要在A、B之間加裝盛有
 
(填化學(xué)式)固體的干燥管;若證明生成CO2,C、D、E試管中分別需要盛放的試劑是
 
、
 
、
 
;裝置B可以探究SO2與品紅作用的可逆性,請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象
 

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化學(xué)在能源開(kāi)發(fā)與利用中起著重要的作用,如 甲醇、乙醇、二甲醚(CH3 -O-CH3)等都是新型燃料。
(1)乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,可以利用下列反應(yīng)制取乙醇。 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H=akJ.mol-1 在一定壓強(qiáng)下,測(cè)得上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:
①上述反應(yīng)的a____________0(填“大于”或“小于”)。
②在一定溫度下,提高氫碳比,則CO2轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小” 或“不變”)。
(2)催化劑存在的條件下,在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2,同樣可制得乙醇(可逆反應(yīng))。該反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示
①寫(xiě)出CO和H2制備乙醇的熱化學(xué)反應(yīng)方程式______________
②在一定溫度下,2 mol CO(g)和4 mol H2 (g)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成b mol CH3CH2OH(g)和b mol H2O(g),若向上述密閉容器中加入4 mol CO、8 mol H2 及固體催化劑,使之反應(yīng)。平衡時(shí),反應(yīng)產(chǎn)生的熱量Q__________2E2(填“>”“<” 或“=”);生成CH3CH2OH的物質(zhì)的量___________2b(填“>”“<”或“=”),你的判 斷依據(jù)是________________。
(3)二甲醚(CH3OCH3)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,具有清潔、高效的優(yōu)良性能。 以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池,其工作原理 與甲烷燃料電池原理相類(lèi)似。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是________________。

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(化學(xué)實(shí)驗(yàn))飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃HClO溶液的方法之一.2005年的《化學(xué)教育》報(bào)道了如下實(shí)驗(yàn)研究:

實(shí)驗(yàn)一、定性研究:

①在試管中加入過(guò)量的塊狀碳酸鈣,再加入約20 mL飽和氯水,充分反應(yīng),有少量氣泡產(chǎn)生,溶液淺黃綠色褪去;

②過(guò)濾,將濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng);

③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物,將濾液分為三份,分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):

第一份與石灰水混合,立即產(chǎn)生大量白色沉淀;

第二份與稀鹽酸混合,立即產(chǎn)生大量無(wú)色氣體;

將第三份加熱,看到溶液變渾濁且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生.經(jīng)檢測(cè),上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無(wú)色氣體均為CO2.請(qǐng)回答:

(1)反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是____________.

(2)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推知:②的濾液中的溶質(zhì)除CaCl2、HClO外,還含有__________.

實(shí)驗(yàn)二、定量研究:

在圓底燒瓶底部,有一用塑料網(wǎng)包住的過(guò)量塊狀碳酸鈣和150 mL飽和氯水,按如圖所示裝置實(shí)驗(yàn),待不再產(chǎn)生氣泡后,將塑料網(wǎng)中剩余的石灰石提出液面,密封后再加熱、煮沸燒瓶中的液體,直到量筒中的氣體不再增加(不考慮HClO的分解).請(qǐng)回答:

(3)為減少用裝置Ⅲ收集氣體過(guò)程中CO2因溶解而造成的損失,且水槽中仍然為水,請(qǐng)你對(duì)裝置Ⅲ進(jìn)行改進(jìn),最簡(jiǎn)單的方法是____________.

(4)用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得塑料網(wǎng)內(nèi)的碳酸鈣質(zhì)量減少Ag,總共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體BL,發(fā)現(xiàn)B/22.4 moL明顯小于A/100 moL.若不考慮實(shí)驗(yàn)操作和CO2的溶解等因素造成的誤差,從化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)看,導(dǎo)致這一大小關(guān)系的原因是____________.

(5)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),裝置Ⅱ中的液體增多了,其原因是________.

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某化學(xué)研究小組測(cè)定某FeCl3 樣品(含少量FeCl2 雜質(zhì))中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),在實(shí)驗(yàn)室中按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

① 稱(chēng)取a g樣品,置于燒杯中;

② 加適量鹽酸和適量蒸餾水使樣品溶解,準(zhǔn)確配制成250mL溶液;

③ 準(zhǔn)確量取25.00 mL步驟②中配得的溶液,置于燒杯中,加入適量的氯水,使反應(yīng)完全;

④ 加入過(guò)量氨水,充分?jǐn)嚢,使沉淀完全?/p>

⑤ 過(guò)濾,洗滌沉淀;

⑥ 將沉淀轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi),加熱、攪拌,直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后,冷卻至室溫后,稱(chēng)量;

⑦……。

  

請(qǐng)根據(jù)上面敘述,回答:

  (1)上圖儀器中,實(shí)驗(yàn)步驟①②③中必須用到的儀器是E和       (填儀器序號(hào));

(2)檢驗(yàn)沉淀是否洗凈,應(yīng)向洗滌液中加入幾滴      (填寫(xiě)序號(hào));

    ①KSCN溶液  ②NaOH溶液  ③AgNO3 溶液  ④酚酞試液

(3)步驟③④中所發(fā)生變化的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________

(4) 第⑥步的操作中,將沉淀物加熱,冷卻至室溫,稱(chēng)量其質(zhì)量為m1g,再次加熱并冷卻至室溫稱(chēng)量其質(zhì)量為m2 g,若m1與m2 差值較大,假設(shè)稱(chēng)量時(shí)操作沒(méi)有錯(cuò)誤,則其原因可能是                             答出兩點(diǎn)即可);

 。5)若坩堝質(zhì)量是W1 g,最終坩堝和固體的總質(zhì)量是W2 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為            。

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