化学反应热与焓变 Prepared on 22 November 2020
化学反应热与焓变
1．(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。已知：
①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－574 kJ ·mol －1
②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－1 160 kJ ·mol －1 下列正确的选项是( )
A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－867 kJ ·mol －1
B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝，则转移的电子总数为 mol
C ．若 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为 kJ
D ．若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数为 mol
2．已知下列热化学方程式：
Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol
Fe 2O 3(s)＋13CO(g)===23Fe 3O 4(s)＋1
3CO 2(g)；
ΔH ＝－ kJ/mol
Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)； ΔH ＝＋ kJ/mol
则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( )
A ．－218 kJ/mol
B ．－109 kJ/mol
C ．＋218 kJ/mol
D ．＋109 kJ/mol 3．下列反应中，其反应放热的是( )
①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应 ④由氯酸钾制O 2
A ．①②
B ．②③
C ．①③
D ．①④
4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===3
2
CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝－ kJ ·mol －1
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 则2Fe(s)＋3
2O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( )
A ．－ kJ ·mol －1
B ．－ kJ ·mol －1
C ．－ kJ ·mol －1
D ．－ kJ ·mol －1
5．将V 1 mL mol ·L －1 HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中
始终保持V 1＋V 2＝
50 mL)。下列叙述正确的是( ) A ．做该实验时环境温度为22℃ B ．该实验表明化学能可以转化为热能 C ．NaOH 溶液的浓度约为 mol ·L －1
D ．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
6．如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入 2 mL 的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是( )
A ．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱 和石灰水温度升高，溶质析出
B ．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶质析出
C ．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系
D ．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量
7．水煤气(主要成分：CO 、H 2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽
热的炭层制得。 已知：①C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)；
ΔH ＝＋ kJ ·mol －1
②C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g)；ΔH ＝－ kJ ·mol －1
③CO(g)＋1
2O 2(g)===CO 2(g)；ΔH ＝－ kJ ·mol －1
④H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(g)；ΔH ＝－ kJ ·mol －1
⑤H 2(g)＋1
2
O 2(g)===H 2O(l)；ΔH ＝－ kJ ·mol －1
(1)将 2.4 g 炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的ΔH ＝
________ kJ·mol－1。
(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶
液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：
在合在塔中，若有 4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出 4 947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_____________________________________________
_____________________________________________________________ ___________。
(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、
BaCO3的溶度积(K sp)分别为×10－9、×10－9。小亮应该选用的试剂是________，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定____________________________________________。
8．(1)负离子发生器产生的负离子是O－2，它在大气中存在的时间很短。
O2、O3、O－2三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是________。
(2)A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能
量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成二元素化合物，其中最可能属于离子化合物的是________(填写时用
A、B、C、D表示的化学式)。
(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是________(填写编号)。
A．石灰石受热分解B．酒精燃烧C．生石灰溶于水D．实验室用KClO3加热制氧气E．实验室制乙烯F．实验室制乙炔G．用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉末H．CuCl2水解
9．美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。
(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸钠按一定物质的
量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是
________。也可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式
______________________________________________________________ __________。
(2)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气
体，并放出大量的热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出 kJ的热量。
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1。
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－ kJ·mol－1。
则表示联氨燃烧热的热化学方程式为________________________________________。
10．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如下图所示。已知
1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应
热有无影响
_____________________________________________________________ ___________。
该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低________，理由是______________________________________________________________ __________；
(2)图中ΔH＝________ kJ·mol－1；
(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒
化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式
_____________________________________________________________ ___________；
(4)如果反应速率v(SO2)为 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________ mol·L－
1·min－1、v(SO3)＝________ mol·L－1·min－1；
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)
的ΔH________(要求计算过程)。
化学反应热与焓变答案：
1.解析：A项，根据盖斯定律由已知反应①②计算得反应热应为－867
kJ·mol－1，但方程式中水的状态应为气态；B项，由于NO x的物质的量未知，故无法计算反应中转移的电子总数；C项，结合A项计算出的反应热数据，再根据CH4的物质的量 mol容易求出反应放出的热量为 kJ；D 项，1 mol CH4被氧化为CO2转移电子总数为8 mol，则 mol CH4还原NO2
至N 2，整个过程中转移的电子总数应为 mol ，故正确选项为C 。 答案：C
2.解析：该问题可以转化为12CO(g)＋12FeO(s)===12Fe(s)＋1
2CO 2(g)；ΔH
＝所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×32－③]×1
6即可。
答案：B
3.解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B 、D 选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C 。 答案：C
4.解析：把题给的两个方程式变换为： 2Fe(s)＋32CO 2(g)===Fe 2O 3(s)＋3
2C(s)
ΔH ＝－ kJ ·mol －1
32C(s)＋32O 2(g)===3
2CO 2(g)，ΔH ＝－ kJ ·mol －1，相加即得结果。 答案：A
5.解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图象，当V 1＝30 mL 时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完
全反应，V 2＝20 mL, mol ·L －1×30 mL ＝c (NaOH)×20 mL ，c (NaOH)＝ mol ·L －1；NH 4Cl(s)与Ba(OH)2·8H 2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。 答案：B
6.解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。
答案：A
7.解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g 炭转化为水煤气再完全燃烧的ΔH 为
－ kJ ·mol －1。
(2)根据4.4 kg CO 2与足量H 2恰好完全反应，可放出4 947 kJ 的热量，则1 mol CO 2与氢气合成甲醇放出热量 kJ 的热量。书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。
(3)根据CaCO 3、BaCO 3的溶度积大小可知BaCO 3更难溶，因此令CO 2生成BaCO 3反应更完全；要测定空气中CO 2的体积分数，则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量，以及根据沉淀BaCO 3的质量计算出CO 2的物质的量，进而求出空气中CO 2的体积分数。 答案：(1)－
(2)CO 2(g)＋3H 2(g)=====催化剂加热、加压CH 3OH(g)＋H 2O(g)； ΔH ＝－ kJ ·mol －1
(3)Ba(OH)2(或NaOH 溶液和BaCl 2溶液)
实验时的温度、压强，沉淀的质量
8.解析：(1)能量越高越不稳定，由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。
(2)由A、B两元素的原子分别失去得到2个电子形成稳定结构时，A放
出的能量大于B放出的能量。所以A比B的非金属性强。C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，则D比C难失电子，即C的金属性比D强，故最可能属于离子化合物的是C2A。
答案：(1)O2、O3、O－2(2)C2A (3)ADEH
9.解析：(1)氨气中氮元素的化合价为－3，联氨中氮元素化合价为－
2，化合价升高，所以联氨是氧化产物。利用尿素来制备联氨的反应中，推测另外两种盐为NaCl和Na2CO3，则可写出化学方程式。(2)联氨与过氧化氢反应的化学方程式为：N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O，再根据盖斯定律求出联氨燃烧的热化学方程式，注意此题的要求是联氨的化学计量数为1，因为是表示燃烧热。
答案：(1)N2H4CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOHN2H4＋NaCl＋Na2CO3＋H2O
(2)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－ kJ·mol－1
10.解析：(1)由图象很容易看出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反
应所必经的一个过渡状态，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。
(2)中的ΔH 可根据已知1 mol SO 2参加反应时放热99 kJ ，而图象中表示的是2SO 2反应，所以99 kJ 要乘以2。 (3)化学方程式根据元素守恒即可写出。
(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比。
(5)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。
答案：(1)反应物总能量 生成物总能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程，使活化能E 降低 (2)－198
(3)SO 2＋V 2O 5===SO 3＋2VO 2 4VO 2＋O 2===2V 2O 5 (4)
(5)S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1＝－296 kJ ·mol －1 SO 2(s)＋1
2
O 2(g)===SO 3(g) ΔH 2＝－99 kJ ·mol －1
3S(s)＋9
2
O 2(g)===3SO 3(g) ΔH ＝(ΔH 1＋ΔH 2)×3＝－1 185 kJ ·mol －1
1、金属钠投到硫酸铜溶液中的化学方程式： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4（先冒气泡再蓝色沉淀） 2、金属钠与盐酸的化学方程式：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 3、氢氧化钠方在空气中变质的化学方程式： 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O 4、金属钠放在空气的氧化：4Na+O2=2Na2O（银白色变暗） 5、金属钠在空气燃烧：2Na+O2=Na2O2 Δ（生成淡黄色粉末） 6、过氧化钠在空气中变质： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 7、过氧化钠与酸反应：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 8、氧化钠在空气中变质： Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 9、氧化钠与酸反应：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 10、氧化钠在空气中燃烧：2Na2O+O2=2Na2O2Δ 11、氯气与铁的反应方程式：2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃（红棕色的烟） 12、氯气与铜的反应方程式：Cu+Cl2=CuCl2点燃（棕黄色的烟）
13、氯气与氢气的反应方程式：Cl2+H2=2HCl点燃（苍白色火焰，生成白雾） 14、氯气与钠单质的反应方程式：2Na+Cl2=2NaCl点燃（淡黄色的烟） 15、工业制漂白粉： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（为Ca(OH)2石灰乳） 16、氯气与水的方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO 17、消毒、处理多余的氯气、制84消毒液： Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 18、次氯酸钠在空气中变质： 2NaClO+CO2+H2O=2HClO+Na2CO3 NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3 19、漂白粉在空气中变质：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 20、次氯酸见光分解：2HClO=2HCl+O2↑光照 21、氯化铁通入沸水中制氢氧化铁胶体： FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl Δ 22、碳酸钠与盐酸的反应方程式： Na2CO3+2HCl(过)=2NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3+HCl(少)=NaHCO3+NaCl 23、碳酸氢钠与盐酸的反应方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 24、碳酸氢钠与碱反应方程式： NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O NaHCO3+Ca(OH)2=2H2O+Na2CO3+CaCO3↓ 25、碳酸氢钠受热易分解：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O Δ
所有重要的高中化学方 程式汇总 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
高中化学专题之二-----高中化学方程式 一、非金属单质（F2，C l2,O2,S,N2,P,C,S i，H） 1、氧化性： F2+H2===2HF(阴暗处爆炸) F2+Xe(过量)==XeF2 2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂，能将Mn2+氧化为MnO4–) nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属) 2F2+2H2O===4HF+O2(水是还原剂) 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量)+I2===2IF7 F2+Cl2(等体积)===2ClF(ClF属于类卤素：ClF+H2O==HF+HClO) 3F2(过量)+Cl2===2ClF3(ClF3+3H2O==3HF+HClO3) Cl2+H22HCl(将H2在Cl2点燃；混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl5Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3(在水溶液中：Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl-) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2 3Cl2(过量)+2KI+3H2O===6HCl+KIO3 3Cl2+I–+3H2O=6H++6Cl–+IO3– 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl–+IO3–+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓
化学反应焓变的测定 彭经天刘喆 摘要：化学反应过程中，除了发生物质的变化外，常伴有能量的变化，化学反应热在化工生产上有着十分重要的意义，本文中设计了采用热量计，量筒等建议装置测定五水合硫酸铜与锌粉的反应热，结果表明：该实验方法测量反应热直观，实验易于操作，又便于观察的特点。 关键词:焓变；反应热；测定；硫酸铜；锌。 1 实验原理 本实验采取普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计中进行的化学反应是在绝热条件下进行的，即反应体系与环境不发生热传递。这样，从反应体系前后温度变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以按（1）式计算出反应的热效应。 在298.15K和标准状态下，1mol锌置换出硫酸铜溶液中的铜离子，放出218.7kj的热量。Cu2+(aq)+Zn(s)==Zn2+(aq)+Cu(s) ?rHm= —218.7kj/mol QP=(cm+CP)??T c→溶液比热（J/g/k） m→溶液的质量 Cp→热量计的热熔 热水失热=4.184(J/g/k)m(T2-T3) 冷水得热=4.184(J/g/k)m(T3-T1) 热量计得热=Cp(T3-T1) Cp=4.184(J/g/k)m（T2+T1-2T3)/(T3-T1) ?rHm （T）=-Qp?1/n 2 实验部分 2.1 试剂与仪器 试剂：CuSO4?5H2O(S) 5.0000g；Zn(S) 3.0000g；蒸馏水；热水； 仪器：精密温度计一支（0~50°C,分度值为0.1°C）；分析天平； 保温杯；烧杯；量筒（50mL）；秒表；橡皮圈；吸耳球；真空泵；容量瓶（100mL）； 大烧杯；小烧杯。 2.2 实验 2.2.1 量热计热容Cp的测定 洗净并擦干用作热量计的保温杯，量筒量取50mL冷蒸馏水，置于量热计中；用手握住保温杯摇动，每隔30秒记录一次量热计中冷水的温度，边读边记，待温度稳定后用精密温度计测定冷蒸馏水温度，记下读书为T1；再用量筒量取50mL冷蒸馏水倒入大烧杯中，向大烧杯中倒入适量热水，把小烧杯放入大少杯中进行水浴加热10-15分钟，并用精密温度计随时测量小烧杯中蒸馏水温度的变化，直至小烧杯中蒸馏水温升高至T2，取出小烧杯，迅速将所的热蒸馏水倒入量热计与冷蒸馏水混合，塞紧量热计盖子，同时迅速插入精密温度
焓变热化学方程式 一、焓变 1．焓变和反应热 (1)反应热：化学反应中□01吸收或放出的热量。 (2)焓变：生成物与反应物的内能差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为□02ΔH，单位是□03kJ·mol－或kJ/mol。 2．吸热反应与放热反应 (1)从能量守恒的角度理解 ΔH□08生成物的总能量－□09反应物的总能量。 (2)从化学键变化角度理解
ΔH□12反应物的总键能－□13生成物的总键能。 (3)常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应：大多数化合反应、□14中和反应、金属与□15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□16水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl 反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。 二、热化学方程式 1．概念：表示参加反应□01物质的量和□02反应热的关系的化学方程式。 2．意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的□03能 量变化。例如：H2(g)＋1 2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol －1，表示在25 ℃和 1.01×105 Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。 3．热化学方程式的书写 三、燃烧热与中和热能源 1．燃烧热
2．中和热 (1)中和热的概念及表示方法 (2)中和热的测定 ①装置
②计算公式 ΔH＝－4.18m溶液(t2－t1) n水 kJ·mol－1 t1——起始温度，t2——终止温度。 (3)注意事项 ①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是□09保温隔热，减少实验过程中的热量散失。 ②为保证酸完全中和，采取的措施是□10使碱稍过量。 3．能源
高考总复习之高中化学方程式总结 化学 第一册 第一章 卤素 第一节 氯气 1、NaCl 2Cl Na 22?? →?+点燃 2、22CuCl Cl Cu ?? →?+点燃 3、32FeCl 2Cl 3Fe 2??→?+点燃 4、HCl 2Cl H 22?? ??→?+点燃（光照） 5、32PCl 2Cl 3P 2??→?+点燃 6、523PCl Cl PCl →+ 、 7、HClO HCl O H Cl 22+→+ 8、O H 2CaCl ClO Ca Cl 2OH Ca 222222++→+）（）（ 9、HClO 2CaCO O H CO ClO Ca 3222+↓→++）（ 10、O H NaCl NaClO Cl NaOH 222++→+ 11、↑++?→? +? 2222Cl O H 2MnCl MnO HCl 4 12、O H 8Cl 5KCl 2MnCl 2HCl 16KMnO 22224+↑++→+（浓） 13、2O HCl 2HClO 2+?? →?见光 第二节 氯化氢 14、↑+→+HCl NaHSO SO H NaCl 44 2（浓） 15、↑+?→? +?HCl SO Na NaCl NaHSO 424 《 16、↑+?→?+?HCl 2SO Na SO H NaCl 2424 2（浓）（14、15结合）
17、33HNO AgCl AgNO HCl +↓→+ 18、33NaNO AgCl AgNO NaCl +↓→+ 19、33KNO AgCl AgNO KCl +↓→+ 20、↑++→+2223CO O H CaCl CaCO HCl 2 第三节 氧化还原反应 21、O H Cu H CuO 22+?→? +? 22、O H 2NO 4CO HNO 4C 2223+↑+↑→+ 23、O H 3NO NH NO Zn 4HNO 10Zn 4234233++?→?+?）（（极稀） 24、4243324SO H 15PO H 6P Cu 5O H 24CuSO 15P 11++→++ ( 25、O H 3KCl Cl 3HCl 6KClO 223+↑→+（浓） 26、O H 3NO NH NO Mg 4HNO 10Mg 4234233++?→?+? ）（（极稀） 27、O H 31SO K SO Fe 9SO Cr SO H 31O Fe 6O Cr K 2423423424243722+++→++）（）（ 28、↑+↑+→++2223CO 3N S K S C 3KNO 2 第四节 卤族元素 29、HF 2F H 22→+ 30、HBr 2Br H 22→+ 31、HI 2I H 22→+ 32、22Br NaCl 2Cl NaBr 2+→+ 33、22I KCl 2Cl KI 2+→+ ， 34、22I KBr 2Br KI 2+→+ 35、33NaNO AgBr AgNO NaBr +↓→+ 36、33KNO AgI AgNO KI +↓→+
实验1 化学反应摩尔焓变的测定 一. 实验目的 1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法； 2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作； 3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。 二. 背景知识及实验原理 化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Q p表示。化学反应的等压热效应（Q p）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△r H m）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△r H mθ表示。 化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。 实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1所示的简易量热计进行测定，通过测定CuSO4溶液与Zn粉的反应进行焓变值的获取。 图1保温杯式量热计 CuSO4溶液与Zn粉的反应式为： Cu2+(aq) + Zn(s) = Cu(s) + Zn2+(aq) 由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。实验中若使用过量Zn粉，则CuSO4溶液中Cu2+可认为完全转化为Cu。系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。 在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：
Q p =m ? c? ?T =V ? ρ? c ? ?T 式中： m —反应后溶液的质量（g ）； c —反应后溶液的质量热容（J ? g -1?K -1） ?T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（mL ） ρ—反应后溶液的密度（g ?m L -1） 设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为n mol ，则反应的焓变为： 111000 1--??????-=????-=?mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004? = 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol ?.L -1) 将上式代入式（1）中，可得 114 4100011000 --????-=???????-=?mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2) 由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。故在处理数据时可采用外推法，按图2中虚线外推至反应开始的时间，图解求得反应系统的最大温升值T ，这样则可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。在图2中，线段bc 表明量热计热量散失的程度。考虑到散热从反应一开始就发生，因此应将该线段延长，使与反应开始时的纵坐标相交于d 点。图中ddˊ所示的纵坐标值，即为外推法补偿的由热量散失造成的温度差。为获得准确的外推值，温度下降后的实验点应足够多。T 2与T 1的差值即为所求的?T 。 图2 温度校准曲线
化学反应热与焓变 Prepared on 22 November 2020
化学反应热与焓变 1．(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。已知： ①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－574 kJ ·mol －1 ②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－1 160 kJ ·mol －1 下列正确的选项是( ) A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－867 kJ ·mol －1 B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝，则转移的电子总数为 mol C ．若 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为 kJ D ．若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数为 mol 2．已知下列热化学方程式： Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 2O 3(s)＋13CO(g)===23Fe 3O 4(s)＋1 3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)； ΔH ＝＋ kJ/mol
则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( ) A ．－218 kJ/mol B ．－109 kJ/mol C ．＋218 kJ/mol D ．＋109 kJ/mol 3．下列反应中，其反应放热的是( ) ①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应 ④由氯酸钾制O 2 A ．①② B ．②③ C ．①③ D ．①④ 4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===3 2 CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 则2Fe(s)＋3 2O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A ．－ kJ ·mol －1 B ．－ kJ ·mol －1 C ．－ kJ ·mol －1 D ．－ kJ ·mol －1 5．将V 1 mL mol ·L －1 HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中 始终保持V 1＋V 2＝ 50 mL)。下列叙述正确的是( ) A ．做该实验时环境温度为22℃ B ．该实验表明化学能可以转化为热能 C ．NaOH 溶液的浓度约为 mol ·L －1
章末回顾排查专练(六) 一、重点知识再排查 1．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 () 2．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝2×283.0 kJ·mol－1 () 3．1 mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热() 4．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变() 5．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同() 6．某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，则正反应活化能不小于100 kJ·mol－1 () 7．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋ 3H2(g)500 ℃、30 MPa 催化剂 2NH3(g)ΔH＝－38.6 kJ·mol－1 () 8．焓是与内能有关的物理量，符号为H。某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物和反应物的焓值差即焓变决定。() 9．焓变不等于反应热，化学变化中存在焓变，有些物理变化中也存在焓变。在恒压条件下进行的反应的焓变等于反应热，用ΔH表示，单位常用kJ·mol－1。 () 10．当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要放出能量，而形成生成物中的化学键要吸收能量。() 11．常见的放热反应有：所有的燃烧反应、大多数化合反应、中和反应、活泼金属与酸或水的置换反应、缓慢氧化、铝热反应等。() 12．常见的吸热反应有：大多数的分解反应、水煤气的生成反应、灼热的碳与二氧化碳反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应等。() 13．放热反应一定不需要加热，吸热反应一定需要加热。() 14．25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，
高中化学反应方程式大全 一、非金属单质(F2 ，Cl2 、O2 、S、N2 、P 、 C 、Si) 1.氧化性： F2 + H2 === 2HF F2 + 2NaCl === 2NaF + Cl2 F2 + 2NaBr === 2NaF + Br2 F2 + 2NaI === 2NaF + I2 Cl2 + H2 === 2HCl Cl2 + 2FeCl2 === 2FeCl3 2Cl2 + 2NaBr === 2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaI === 2NaCl + I2 Cl2 + Na2S === 2NaCl + S Cl2 + H2S === 2HCl + S S + H2 === H2S N2 + 3H2 === 2NH3 P2 + 6H2 === 4PH3 2.还原性 S + O2 === SO2 N2 + O2 === 2NO 4P + 5O2 === 2P2O5 C + 2Cl2 === CCl4 2C + O2(少量) === 2CO C + O2(足量) === CO2 C + CO2 === 2CO C + H2O === CO + H2(生成水煤气) 2C + SiO2 === Si + 2CO(制得粗硅) Si(粗) + 2Cl2 === SiCl4 (SiCl4 + 2H2 === Si(纯) + 4HCl) Si + C === SiC(金刚砂) Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2H2
3(碱中)歧化 Cl2 + H2O === HCl + HClO (加酸抑制歧化，加碱或光照促进歧化) Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 3C + CaO === CaC2 + CO 3C + SiO2 === SiC + 2CO 二、金属单质(Na，Mg，Al，Fe)的还原性 2Na + H2 === 2NaH 4Na + O2 === 2Na2O 2Na2O + O2 === 2Na2O2 2Na + O2 === Na2O2 2Na + S === Na2S(爆炸) 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2 Mg + Cl2 === MgCl2 Mg + Br2 === MgBr2 2Mg + O2 === 2MgO Mg + S === MgS Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2 2Mg + CO2 === 2MgO + C Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2 2Al + 3Cl2 === 2AlCl3 4Al + 3O2 === 2Al2O3(钝化) 2Al + Fe2O3 === Al2O3 + 2Fe 2Al + 3FeO === Al2O3 + 3Fe 2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 6H2SO4(浓) === Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (Al、Fe在冷、浓的H2SO4、HNO3中钝化)
课时作业1反应热和焓变 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．下列说法中，正确的是() A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化 B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．放热反应，使体系的温度升高；吸热反应，使体系的温度降低 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0 2．在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应当是() A．50kJ B．20kJ C．30kJ D．80kJ 3．反应热是() A．专指化学反应过程中吸收的热量 B．特指1mol反应物燃烧时放出的热量 C．不论多少物质反应放出的热量都是反应热 D．热化学方程式中标注的“±××kJ/mol” 4．下列说法正确的是() A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 5．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法中正确的是() A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定 C．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多 6．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是() A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2
高中化学方程式总结 一．物质与氧气的反应： （1）单质与氧气的反应： 1. 镁在空气中燃烧：2Mg + O2 点燃 2MgO 2. 铁在氧气中燃烧：3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 3. 铜在空气中受热：2Cu + O2 加热 2CuO 4. 铝在空气中燃烧：4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 5. 氢气中空气中燃烧：2H2 + O2 点燃 2H2O 6. 红磷在空气中燃烧：4P + 5O2 点燃 2P2O5 7. 硫粉在空气中燃烧： S + O2 点燃 SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧：C + O2 点燃 CO2 9. 碳在氧气中不充分燃烧：2C + O2 点燃 2CO （2）化合物与氧气的反应： 10. 一氧化碳在氧气中燃烧：2CO + O2 点燃 2CO2 11. 甲烷在空气中燃烧：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 12. 酒精在空气中燃烧：C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O 二．几个分解反应： 13. 水在直流电的作用下分解：2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑ 14. 加热碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3 加热2CuO + H2O + CO2↑ 15. 加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑ 16. 加热高锰酸钾：2KMnO4 加热K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17. 碳酸不稳定而分解：H2CO3 === H2O + CO2↑ 18. 高温煅烧石灰石：CaCO3 高温CaO + CO2↑ 三．几个氧化还原反应： 19. 氢气还原氧化铜：H2 + CuO 加热 Cu + H2O 20. 木炭还原氧化铜：C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑ 21. 焦炭还原氧化铁：3C+ 2Fe2O3 高温4Fe + 3CO2↑ 22. 焦炭还原四氧化三铁：2C+ Fe3O4 高温3Fe + 2CO2↑ 23. 一氧化碳还原氧化铜：CO+ CuO 加热 Cu + CO2 24. 一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 25. 一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2 四．单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 （1）金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气（置换反应） 26. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 27. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 28. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 29. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 30. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 31. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ 32. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 33. 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ （2）金属单质 + 盐（溶液） ------- 另一种金属 + 另一种盐
《反应焓变的计算》 班级：姓名： 考点一、焓变的计算 例1、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6 的分子结构如右图所示，现提供以下化学键的键能 （KJ·mol–1）P–P：198 P–O：360 O–O：498 则 反应P4（白磷）+ 3O2→P4O6的反应热△H为（） A．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1 C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1 考点二、盖斯定律 例2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________________ 考点三、综合应用 例4、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) ΔH= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 一、当堂训练： 1．下列叙述正确的是( ) A．电能是二次能源 B.水力是二次能源C．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源2.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．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（） ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【精选】高中化学常用方程式（基本公式）高中常用化学方程式之分解反应： 1.水在直流电的作用下分解：2H2O通电2H2↑+O2↑ 2.加热碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3加热2CuO+H2O+CO2↑ 3.加热氯酸钾(有少量的二氧化锰)：2KClO3====2KCl+3O2↑ 4.加热高锰酸钾：2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑ 5.碳酸不稳定而分解：H2CO3===H2O+CO2↑ 6.高温煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑ 高中常用化学方程式之氧化还原反应： 1.氢气还原氧化铜：H2+CuO加热Cu+H2O 2.木炭还原氧化铜：C+2CuO高温2Cu+CO2↑ 3.焦炭还原氧化铁：3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑ 4.焦炭还原四氧化三铁：2C+Fe3O4高温3Fe+2CO2↑ 5.一氧化碳还原氧化铜：CO+CuO加热Cu+CO2 6.一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 7.一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+Fe3O4高温3Fe+4CO2 高中常用化学方程式之 单质、氧化物、酸、碱、盐 一、金属单质+酸--------盐+氢气(置换反应) 1.锌和稀硫酸Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2.铁和稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 3.镁和稀硫酸Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
4.铝和稀硫酸2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 二、金属单质+酸--------盐+氢气(置换反应) 1.锌和稀硫酸Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2.铁和稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 3.镁和稀硫酸Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 4.铝和稀硫酸2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 三、酸+盐--------另一种酸+另一种盐 1.大理石与稀盐酸反应：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 2.碳酸钠与稀盐酸反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 3.碳酸镁与稀盐酸反应:MgCO3+2HCl===MgCl2+H2O+CO2↑ 四、盐+盐-----两种新盐 1.氯化钠溶液和硝酸银溶液：NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3 2.硫酸钠和氯化钡：Na2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NaCl 高考化学知识点“化学之最” 1、常温下其单质有颜色气体的元素是F、Cl 2、单质与水反应最剧烈的非金属元素是F 3、其最高价氧化物的水化物酸性最强的元素是Cl 4、其单质是最易液化的气体的元素是Cl 5、其氢化物沸点最高的非金属元素是O 6、其单质是最轻的金属元素是Li 7、常温下其单质呈液态的非金属元素是Br 8、熔点最小的金属是Hg
化学反应焓变的测定 预习与思考： 1.复习理论书上关于焓变的相关内容；复习移液管的使用方法。 2.思考并回答下列问题： ①实验中为何以 CuSO的物质的量计算摩尔反应焓变？ 4 ②为什么锌粉用台秤称取，而 CuSO溶液用移液管准确量取？ 4 ③为什么保温杯要保持干燥、洁净？
化学反应焓变的测定 一、实验目的 1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法。 2. 进一步练习移液管的使用。 3. 了解简易量热器的构造。 二、实验原理 化学反应在恒温恒压下的反应热效应叫做恒压热效应Q p ，而反应体系的焓变ΔH 与Q p 在数值上相等，即p Q ΔH =，因此恒温恒压下化学反应的反应热就用ΔH 表示，对于放热反应ΔH 为“-”，对于放热反应ΔH 为“+”。 在298.15K 时，反应的标准摩尔反应焓变可由标准摩尔生成焓计算得到，即 θθ r m B f m.B ΔH (298.15K)=νΔH (298.15K) ∑。反应焓变也可以实验测定，测量方法很多，本实验采用保温杯和温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计(图1)中进行的化学反应是 在绝热条件下进行的，即反应体系(量热计)与环境不发生热量传递，那么反应热就只用于改变反应体系的温度。这样，从反应体系前后的温度变化、有关物质的质量、比热等物理量就可以计算出反应的焓变。 本实验是测定锌和硫酸铜溶液置换反应的焓变： Zn(s)+Cu 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Cu(s) （1） ）化（反应前后溶液的温度变—K ΔT ； C —溶液的比热容（kJ·kg -1·K -1）； ）溶液的体积（—3dm V -； ） 溶液的密度（—3dm kg -?ρ； ）量（升溶液中溶质的物质的—mol V n ，以4CuSO 的物 质的量计。由于是稀溶液，用纯水的数据近似代替，则C=4.18kJ·kg -1·K -1, ρ=1.0Kg·dm -3 由于简易量热计并非严格地绝热，在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应升高，而计算时又忽略此项内容，故会造成温度差的误差。由（1）式可知，本实验的关键在于能否测得准确的温度值。为获得较为准确的ΔT ，除仔细 观察反应时的温度变化外, 还要对影响ΔT 的因素进行校正。其方法是：实验过程每隔30秒记录一次温度，然后以温度（T ）对时间（t ）做图，绘制T —t 曲线，如图2所示。将曲线AB 和CD 线段分别延长，再做垂线EF ，与曲线交与G 点，且使CEG 和BFG 所围二块面积相等，此时E 和F 对应的T 值之差即为校正后的温差ΔT 。这样可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。
一、电解 1.电解池两极放电顺序： 阳极：活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 2.用惰性电极电解硫酸、NaOH溶液、KNO 3 溶液 阳极： 4OH-→ O 2↑+2H 2 O+4e- 阴极：2H++2e-→H 2 ↑ 总反应：2H 2 O 通电2H2↑+ O2↑ 3.用惰性电极电解盐酸 阳极：2Cl-→ Cl 2 ↑+2e- 阴极：2H++2e-→H 2 ↑ 总反应：2HCl 通电H2↑+ Cl2↑ 4.用惰性电极电解饱和食盐水 阳极：2Cl-→ Cl 2 ↑+2e- 阴极：2H++2e-→H 2 ↑ 总反应：2NaCl+2H 2 O 通电2NaOH+H2↑+ Cl2↑ 5.用惰性电极电解CuSO 4 溶液 阳极：4OH-→ O 2↑+2H 2 O+4e- 阴极：Cu2++2e-→Cu 总反应：2CuSO 4+2H 2 O 通电2Cu+O2↑+ 2H2SO4 6.用惰性电极电解熔融Al 2O 3 阳极：2O2-→ O 2 ↑+4e- 阴极：Al3++3e-→Al 总反应：2Al 2O 3通电4Al+3O2↑ 7.给铜钉镀铁，设计电池，指明电极材料，写出电极反应式阳极（铁）Fe→ Fe2++2e- 阴极（铜钉）Fe2++2e-→Fe 8.设计电池Cu+2H 2O=Cu(OH) 2 ↓+H 2 ↑（用铜作阳极电解硫酸） 阳极（铜）Cu→ Cu2++2e-
阴极（ 石墨 ）2H ++2e -→H 2↑ 总反应：Cu+2H 2O 通电Cu(OH)2↓+H 2↑ 9、用铁作阳极电解NaCl 溶液 阳极：Fe → Fe 2++2e - 阴极：2H ++2e -→H 2↑ 总反应：Fe+2H 2O 通电Fe(OH)2↓+H 2↑ 10、用银作阳极电解盐酸 阳极：2Ag →2Ag ++2e - 阴极：2H ++2e -→H 2↑ 总反应：2Ag+2HCl 通电2AgCl ↓+H 2↑ 二、电池 1.铅蓄电池（硫酸为电解液） 负极：Pb+SO 42-→PbSO 4+2e - 正极：PbO 2++2e -+4H ++ SO 42-→PbSO 4+2H 2O 总反应：Pb+ PbO 2+4H ++2SO 42-=2PbSO 4+2H 2O 2.氢氧燃料电池： 硫酸电解液 KOH 溶液 负极： H 2↑→2H ++2e - 负极：H 2↑+2OH -→2H 2O+2e - 正极： O 2+4H ++4e -→2H 2O 正极：O 2+2H 2O+4e -→ 4OH - 总反应： 2H 2+ O 2=2H 2O 总反应：2H 2+ O 2=2H 2O 3.钢铁析氢腐蚀 负极：Fe → Fe 2++2e - 正极：2H ++2e -→H 2↑ 总反应：Fe+2H += Fe 2++ H 2↑ 4.钢铁吸氧腐蚀 负极：Fe → Fe 2++2e - 正极：O 2+2H 2O+4e -→ 4OH - 总反应：2Fe+ O 2+2H 2O=2Fe(OH)2 其它反应：4Fe(OH)2 +O 2+2H 2O=4Fe(OH)3 5.Mg —Al —硫酸
实验十四 化学反应焓变的测定 一、教学要求： 1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法； 2. 熟悉台秤、温度计和秒表的正确使用; 3. 学习数据测量，记录、整理，计算等方法; 二、预习内容 1. 复习《无机及分析化学》有关热力学部分的知识要点； 2. 锌与硫酸铜的置换反应； 3. 常用仪器 ：台天平、电子天平、温度计以及容量瓶的使用方法； 三、基本操作 1. 台天平以及电子天平的使用； 2. 温度计及秒表的使用； 3. 容量瓶的使用； 四、实验原理 化学反应过程中，除了发生物质的变化外，还有能量的变化，这种能量变化表现为反应热效应，而化学反应通常是在恒压的条件下进行的，此反应热效应叫做等压热效应。化学反应的等压热效应Q p 等于化学反应的摩尔反应焓变△r H m （放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用△r H m θ表示。反应热效应的测量方法很多，本实验采用普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计(图4-1)中进行的化学反应是在绝热条件下进行的，即反应体系(量热计)与环境不发生热量传递。这样，从反应体系前后的温度变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以按(1)式计算出反应的热效应。本实验是 1.温度计 2.搅棒 3.胶塞 4.保温杯 5.CuSO 4溶液 图 4-1 保温杯式简易量热计装置 以锌粉和硫酸铜溶液发生置换反应： 在298.15K 和标准状态下，1mol 锌置换硫酸铜溶液中的铜离子，放出218.7kJ 的热量。 )()()()(22aq Zn s Cu aq Cu s Zn +++=+ 17.218-?-=?m o l kJ H m r θ 由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。计算公式如下： n V c T T H m r 1)(?????-=?ρ （1） 式中：m r H ? —— 反应的焓变(kJ·mol -1 )； T ? —— 反应前后溶液的温度变化(K)； c —— 溶液的热容(J·g -1·K -1)(取4.18)；
训练1焓变反应热 [基础过关] 一、放热反应和吸热反应 1．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．对于ΔH>0的反应，反应物的能量小于生成物的能量 C．放热反应都不需要加热就能发生 D．吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生 2．下列反应属于吸热反应的是( ) A．炭燃烧生成一氧化碳 B．中和反应 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 3．下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 二、反应热、焓变 4．下列说法中正确的是( ) A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔH<0 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 5．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( ) A．ΔH2>ΔH1B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2D．无法确定
6．科学家已获得了极具理论研究意义的N 4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N —N 键吸收193 kJ 热量，断裂1 mol N≡N 键吸收941 kJ 热量，则 ( ) A ．N 4的熔点比P 4高 B ．1 mol N 4气体转化为N 2时要吸收724 kJ 能量 C ．N 4是N 2的同系物 D ．1 mol N 4气体转化为N 2时要放出724 kJ 能量 三、热化学方程式 7．沼气是一种能源，它的主要成分是CH 4。 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态水时放出445 kJ 的热量，则下列热化学方程式中正确的是 ( ) A ．2CH 4(g)＋4O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 CH 4(g)＋O 2(g)===1 2 CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 8．由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放出 kJ 的热量，1 g 水蒸气转化为液态水放出 kJ 的热量，则下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 B ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 C ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 D ．H 2(g)＋1 2 O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 9．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝a kJ·mol －1 (a ＝－。分析下列说法，其中不正确的是 ( ) A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应 B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝b kJ·mol －1 ，则a >b C ．1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和 D ．16 g 固体硫在空气中充分燃烧，可吸收 kJ 的热量 [能力提升] 10．白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为 P －P ：a kJ·mol －1 、P —O ：b kJ·mol －1 、P===O ：c kJ·mol －1 、O===O ：d kJ·mol －1 。