(三)、反应热大小比较
1.同一反应生成物的状态不同时:
A(g)十B(g)=C(g) △H1<0 A(g)+B(g)=C(1) △H2<0
C(g)=C(1) △H3<0
因为△H3=△H2-△H1
所以△H2<△H1
2.同一反应热状态不同时:
S(g)+O2(g)=SO2(g);△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g);△H2<0
S(g)=S(s);△H3<0
所以△H l <△H2
3.两个有联系的不同反应相比
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1<0 C(s)+ eq \o(\s\up 2(1-O2(g)=CO (g);△H2<0
所以△H l <△H2
并且据此可写出反应的热化学方程式:
CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H3=△H1-△H2
(二)、热化学方程式的书写
在书写热化学方程式时一般遵循三步:
一是先正确书写化学反应方程式,并标出各物质的状态;
二是进行计算,按化学方程式中物质系数(即为该物质消耗的物质的量)进行计算,以得出反应中能量的变化;
三是确定反应热的正负号,如果是放热反应则为负,如果是吸热反应则为正。
(一)、对反应热、燃烧热和中和热的理解
1.反应热:反应热的符号为△H,单位为kJ·mol-1。使用反应热时注意:若比较不同反应过程中的反应热,是指△H的相对大小,包含“+”、“一”的比较;若比较不同反应放出或吸收的热量,则是指△H的绝对值的相对大小。
![]() 比较 |
放热反应 |
吸热反应 |
定义 |
化学反应过程中释放能量的反应 |
化学反应过程中吸收能量的反应 |
形成原因 |
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 |
生成物具有的总能量大于反应物具有的总能量 |
与化学键强弱的关系 |
生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 |
生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 |
表示方法 |
△H<0 |
△H>0 |
图示 |
![]() |
![]() |
常见反应 |
燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等,放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。 |
大多数反应过程需要持续加热,如CaCO3分解等大多数分解反应,H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合,CO2和C的反应。 吸热反应中有的不需要加热:Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应, |
2.燃烧热:在101 kPa时,l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,单位kJ·mol-1。需注意:
(1)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写燃烧的热化学方程式时,一般以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数;
(2)燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C-CO2、H2-H2O(l)、N-N2等。
3.中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热。需注意:
(1)稀溶液是指物质溶于大量水;
(2)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、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H2O,即
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3 kJ·mol-1
由于能源问题已成为社会热点问题之一,有关化学反应与、能量的知识在高考中的比例在逐年增加。预计考查化学反应与能量的内容(如热化学方程式的书写、中和热的测定原理与实验操作、反应热与键能的关系、反应热的简单计算等)将不断拓宽。与环境保护的综合题,有关反应热的图象题均可成为今后高考命题的方向。复习中,一要注意本考点中涉及到的基本概念,理解、辨析、把握概念的内涵和外延;二要理解热化学方程式的含义,加强对盖斯定律应用的训练。
2.外内:
(1)浓度:浓度越大,单位体积内活化分子数 ,有效碰撞的几率 ,发生化学反应的速率 ;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。
(2)温度:温度越高,一方面活化分子百分数 ,另一方面含有较高能量的分子间的碰撞频率 ,两个方面都使分子间有效碰撞的几率 ,反应速率 (正逆反应速率都加快)。
(3)压强:对于有气体参与的化学反应,通过改变容器体积而使压强变化的情况(PV=nRT):压强增大,相当于浓度 ,反应速率 。(反应物和生成物的浓度都增大,正逆反应速率都增大,相反,亦然)。
(4)催化剂:使用正催化剂,反应所需的活化能 ,活化分子百分数 ,有效碰撞的几率 ,化学反应速率 (对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
试题枚举
[例1]已知:4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O) [mol·L-1·min-1]表示,则关系正确的是
A.4υ(NH3)=5υ(O2) B. 5υ(O2)=6υ(H2O)
C. 3υ(NH2)=2υ(H2O) D. 4υ(O2=5υ(NO)
解析:化学反应方程式的系数与分别用各物质表达的化学反应速率成正比。
答案:C、D
[变式]在2L密闭容器中,发生3A(气)+B(气)=2C(气)的反应,若最初加入A和B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10秒钟后容器中B的物质的量为
A.2.8mol B.1.6mol C.3.2mol D.3.6mol
答案:C
[例2]某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,则该反应的反应式是
A. X2+2Y2
2XY2 B. 2X2+Y2
2X2Y
C. 3X2+Y2 2X3Y D. X2+3Y2
2XY3
解析:根据化学反应方程式的系数与分别用各物质表达的化学反应速率成正比的关系,只需分别计算同一时间内用各物质表达的化学反应速率,然后进行比较。
答案:C
[变式]A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率υA=__________,υB=_____________,υC=___________。该反应的化学反应方程式为___________________________。
答案υA=0.1mol·L-1·min-1, υB=0.2mol·L-1·min-1, υC=0.3mol·L-1·min-1;
化学反应方程式为A+2B=3C。
[例3]在一定条件下,反应N2+3H2
2NH3,在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加了1.7g,则反应速率为
A. υ(H2)=0.03mol/(L·min) B. υ(N2)=0.02mol/(L·min)
C. υ(NH3)=0.17g/(L·min) D. υ(NH3)=0.01mol/(L·min)
解析:根据题目可知V(NH3)=0.01mol/(L·min),根据反应系数与化学反应速率的关系可求出V(H2)=0.015mol/(L·min)
答案:D
[变式]4NH3+5O2 4NO+6H2O反应在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO物质的量增加了0.3mol,则此反应的反应速率为
A.υ(O2)=0.01mol/L·s B.υ(NO)=0.008mol/L·s
C.υ(H2O)=0.003mol/L·s D.υ(NH3)=0.002mol/L·s
答案:CD
[变式]把0.6molX气体和0.4molY气体混合2L于容器中使它们发生如下反应,3X(气)+Y(气) nZ(气)+2W(气),5min末已生成0.2mol W,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol/L·min,则
(1)上述反应中Z气体的反应方程式系数n的值是
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)上述反应在5分钟末时,已消耗的Y值占原来的分数是
A.20% B.25% C.33% D.50%
答案:(1)A (2)B
[例4]下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是
A.2SO2+O2
2SO3
B.CO+H2O(气)
CO2+H2
C.CO2+H2
H2CO3
D.OH-+H+=H2O
解析:压强对没有气体参加的反应无影响。
答案:D
[例5]把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里,在下列因素中:①盐酸的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度。对反应速率有影响的是
A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③
解析:根据影响反应速率的因素有:浓度、温度、压强和催化剂可知,①③肯定对反应速率有影响,而镁带的表面积越大则与盐酸的接触越充分,显然反应速率越快。此反应的实质是Mg+2H+=Mg2++H2↑,与氯离子浓度无关,所以④对此反应速率无影响。故本题的正确答案为D。
答案:D
1.内因: (如:钠与水反应和钾与水反应速率明显不同)。
3.相互关系:
4NH3+5O24NO+6H2O(g)
υ(NH3)∶υ(O2)∶υ(NO)∶υ(H2O)=4∶5∶4∶6
2.单位:mol/(L·s);mol/(L·min);mol/L·S。
用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
1.表示方法:υ=△c/△t
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com