高考化学大数据建模-大数据建模高考化学

【高考化学·考试大纲】(1)了解热化学方程式的含义。(2)能正确书写热化学方程式。

【课程标准·学业要求】(1)能用热化学方程式表示反应中的能量变化。(2)能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。

1.[全国高考]工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为_______________。

一、热化学方程式

1.热化学方程式既表示化学反应的_____变化,也表示化学反应的________变化。

2.热化学方程式中必须标明反应物和生成物的__________,固体(___),液体(___),气体(___),水溶液(___),若为同素异形体,还要注明名称。

3.热化学反应方程式要指明反应测定时的温度和压强。如不注明,即表示在101kPa和25℃下测定。

4.热化学方程式中的化学计量数为_______。故化学计量数可以是______,也可以是______。当化学计量数改变时,其ΔH也________的改变。

5.要注明ΔH的符号:“+”代表_______,“-”代表_______和单位:________。

二、燃烧热

1.概念:25℃、101kPa时,____mol可燃物质_____燃烧生成_____的氧化物时所放出的热量。

2.注意以下几点:(1)研究条件:25℃、101kPa。(2)反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物(见建模三-1)。(3)可烧物的物质的量:1mol。(4)研究内容:放出的热量。

三、中和热

1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。

2.强酸与强碱的中和反应实质是H+和OH-反应,强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol,热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(1) ΔH=-57.3kJ/mol。

四、中和热的测定

1.作为量热器的仪器装置,其______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_____,以减少____损失。

2.氢氧化钠溶液的浓度需稍_______盐酸的浓度，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度不宜过大或过小，不能用弱酸弱碱。

3.分别先后测量酸、碱及混合反应后溶液的温度,测定一种溶液后必须用__________________,每次实验需测定____次温度。

温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要____读数,以读取____温度。

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___次,数据取___值。

6.数据处理:

★7.特殊仪器:环形玻璃(不是金属)搅拌棒。其使用方法是:。

【考型1】热化学方程式的意义

1.[上海高考]工业生产水煤气的反应为:

C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1

下列判断正确的是(　)

A.反应物能量总和大于生成物能量总和

B.CO(g)+H2(g)==C(s)+H2O(l) ΔH=−131.4kJ·mol-1

C.水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ热量

D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ热量(www.xing528.com)

【考型2】热化学方程式的书写

2-1.[15 安徽,27]NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是__________________________________。

2-2.[15 天津,7]已知1mol钠的单质在足量氧气中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式__________________________。

【考型3】理解燃烧热和中和热

3.判断下列正误:[天津高考]1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热。(　)

一、热化学方程式的书写与正误判断

书写热化学方程式时,应在化学反应方程式的基础上,重视以下四点:

1.必须注明所有物质的聚集状态:固(s)、液(l)、气(g);溶液(aq);特殊形式[如c(金刚石,s)];状态不能用沉淀(↓)和气体(↑)符号表示;当题目叙述中没有指明聚集状态时,按该物质在实验条件下的状态书写。

2.答题时对化学计量数的要求:(1)常以最简整数比为计量数;(2)或以可燃物的计量数为“1”配写(如果是规定写燃烧热的热化学方程式时,只能用“1”定可燃物的计量数来配写;写中和热的热化学方程式时类似)。一般不能以题中给定的量,如3g硫,6g碳对应的物质的量为计量数来配写反应。

3.ΔH三要素:符号“±”、单位(kJ·mol-1)、数值。

4.数值三要素:对应“化学计量数”,计量数单位为“摩”,按摩“完全反应”。

热化学方程式的条件可以省略,但考试中也常有标明的(加热,燃烧,)。

二、焓变与可逆反应中的热量

“焓变”与“反应放出(或吸收)的热量”是两个不同的概念。焓变ΔH(单位:kJ/mol),其值与热化学方程式的化学计量数相对应,规定按化学计量数为“摩”完全反应时所放出(或吸收)的热量,与实际反应时反应量的多少无关。

反应放出或吸收的热量,常用Q表示(单位:kJ),与实际反应的物质有关,如2mol氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol氢气燃烧时放出热量的2倍。而氢气的燃烧热(ΔH)却不变。又如在合成氨中:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol

1molN2与3molH2混合,由于可逆反应不能完全反应,所以,反应放出的热量<92.4kJ。增加反应物的量,化学平衡向正反应的方向移动,物质的转化率改变,反应放出的热量增加,但ΔH不变。

三、燃烧热和中和热

1.燃烧热

(1)书写燃烧热的热化学方程式时,可燃物的计量数要为1,并以此为准来配写其余物质的化学计量数。

(2)燃烧产物必须是稳定的氧化物(见下表)：稳定的氧化物是指“物质稳定”和“状态稳定”,通过上表对照,在考试中要留心判断。

2.中和热

H+(aq)+OH-(aq)===H2O(1) ΔH=-57.3kJ/mol。

不符合该离子方程式书写的中和热，其ΔH≠-57.3kJ/mol。书写注意:

(1)弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。例如:

HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l)

CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)

CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l)

(2)中和反应中有沉淀生成的反应,其反应热也不等于中和热。

例如:H2O(l) ΔH<-57.3kJ/mol