1、化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱用符號(hào)ΔH表示，單位一般采用kJ/mol。當(dāng)ΔH為負(fù)值為放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH為正值為吸熱反應(yīng)。測(cè)量反應(yīng)熱的儀器叫做量熱計(jì)。

    2、燃燒熱：在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。

    3、中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。中學(xué)階段主要討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。

    1、書寫熱反應(yīng)方程式應(yīng)注意的問題：

    (1)由于反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，因此必須注明，不注明的是指101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)。

    (2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值不同，因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

    (3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。

    2、書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟

    (1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明聚集狀態(tài)的化學(xué)方程式，并配平。

    (2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算相應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值。

    (3)如果為放熱反應(yīng)ΔH為負(fù)值，如果為吸熱反應(yīng)則ΔH為正值。并寫在第一步所得方程式的后面，中間用“；”隔開。

    (4)如果題目另有要求，如反應(yīng)燃料燃燒熱的熱化學(xué)方程式和有關(guān)中和熱的熱化學(xué)方程式，可將熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)變換成分?jǐn)?shù)。

    1、測(cè)定前的準(zhǔn)備工作

    (1)選擇精密溫度計(jì)（精確到0.1⁰C），并進(jìn)行校對(duì)（本實(shí)驗(yàn)溫度要求精確到0.1⁰C）。

    (2)使用溫度計(jì)要輕拿輕聲放。剛剛測(cè)量高溫的溫度計(jì)不可立即用水沖洗，以免破裂。

    (3)測(cè)量溶液的溫度應(yīng)將溫度計(jì)懸掛起來，使水銀球處于溶液中間，不要靠在燒杯壁上或插到燒杯底部。不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌棒使用。

    2、要想提高中和熱測(cè)定的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題

    (1)作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可用保溫杯來做。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。

    (2)鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度的配制須準(zhǔn)確，且氫氧化鈉溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度宜小不宜大。

    (3)溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測(cè)溫度的精度。

    (4)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，以盡量減少熱量的散失。

    (5)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次，數(shù)據(jù)取平均值。

    1、熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如2mol氫氣燃燒放出的熱量是相同條件下1mol氫氣燃燒時(shí)放出的2倍。

    2、物質(zhì)的聚集狀態(tài)或晶體結(jié)構(gòu)。如等量氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量比生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量多。

    3、化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。如都由單質(zhì)反應(yīng)生成2mol的鹵化氫時(shí)，由于HF、HCl、HBr、HI中的共價(jià)鍵依次減弱，所以放出的熱量也依次減少。

    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、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（辛烷）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)方程式的書寫較難，書寫時(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)方程式的書寫

【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(g)＝CO(g)；△H＝－Q₁；    C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－Q₂

    D.H₂(g)＋Cl₂(g)＝2HCl(g)；△H＝－Q₁；  1/2H₂(g)＋1/2Cl₂(g)＝HCl(g)；△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)方程式的書寫

【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(g)＝CO(g)＋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(g)＝CO(g)＋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(g)＝CO(g)＋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)方程式的書寫/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)+SO₄^2-(aq)+5H₂O(l)；△H＝+Q(Q＞0）……①，

                               CuSO₄(s)＝Cu²⁺(aq)+SO₄^2-(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)方程式的書寫/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)�？扇夹晕镔|(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，解決這類問題的關(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)過程，即物理過程與化學(xué)過程，并求出聯(lián)系這兩個(gè)過程的紐帶――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)方程式的書寫/碳族元素

【例6】接觸法制硫酸的流程可表示如下：

問：(1)熱交換器在制硫酸的過程中有何重要作用？

(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/(kg•℃)）。

(3)假定每天進(jìn)入接觸室的混合氣體為20t，問與不用熱交換器相比較每年至少可節(jié)省多少噸含碳80%的優(yōu)質(zhì)煤？（已知煤的供熱效率為20%，C(s)+O₂(g)=CO₂(g)；ΔH=-393kJ/mol）

【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�？偠�言之，熱交換器在制H₂SO₄的過程中具有增效節(jié)能的作用。

（2）經(jīng)過熱交換器后，SO₂、O₂吸收的熱量＝cm₁(T₂-80℃)，SO₃放出的熱量＝cm₂(600℃-250℃)。根據(jù)物理學(xué)原理及質(zhì)量守恒定律可知，Q(吸)＝Q(放)，m₁＝m₂，故cm₁(T₂-80℃)＝cm₂(600℃-250℃)，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/(kg•℃)×(430℃-80℃)=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/(5240kJ/kg)=389.3t。

【答案】（1）增效節(jié)能    （2）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)方程式的書寫/氧族元素

4．實(shí)戰(zhàn)演練

1.“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時(shí)將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動(dòng)即會(huì)制冷。該化學(xué)物質(zhì)是                                                    （    ）

A.氯化鈉    B.固體硝酸銨    C.固體氫氧化鈉    D.生石灰

答案：B

2.含20.0NaOH的稀溶液與稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是                                                             （    ）

A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H₂O(l)；ΔH=+28.7kJ/mol

B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H₂O(l)；ΔH=-28.7kJ/mol

C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l)；ΔH=+57.4kJ/mol

D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l)；ΔH=-57.4kJ/mol

答案：D

3．已知：CH₃COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH₃COONa(aq)+H₂O          △H=Q₁kJ／mol

               H₂SO₄(濃)+NaOH(aq)＝Na₂SO₄(aq)+H₂O(1)            △H=Q₂kJ／mol

               HNO₃(aq)+KOH(aq)＝KNO₃(aq)+H₂O(1)                   △H=Q₃kJ／mol

上述反應(yīng)均為溶液中的反應(yīng)，則Q₁、Q₂、Q₃的絕對(duì)值大小的關(guān)系為                 （    ）

A.Q₁＝Q₂=Q₃    B.Q₂>Q₁>Q₃    C.Q₂>Q₃>Q₁    D.Q₂=Q₃>Q₁

答案：B

4．熱化學(xué)方程式：S(g)+O₂(g)=SO₂(g)；△H=-297.3kJ/mol，分析下列說法中正確的是（    ）

A.S(g)+O₂(g)=SO₂(l)；|△H|>297.3kJ/mol    B.1molSO₂的鍵能總和大于1molS和1molO₂鍵能之和

C.S(g)+O₂(g)=SO₂(l)；|△H|<297.3kJ/mol     D.1molSO₂的鍵能總和小于1molS和1molO₂鍵能之和

答案：AB

5．將白磷隔絕空氣加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷。以下說法正確的是            （    ）

A.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷是一個(gè)吸熱過程                  B.紅磷比白磷穩(wěn)定

C.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷需外界提供引發(fā)反應(yīng)的能量        D.白磷比紅磷穩(wěn)定

答案：BC

6．已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)；△H＝－890kJ/mol

CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－282.5kJ/mol。假如標(biāo)準(zhǔn)狀況下由CH₄、CO、CO₂組成的89.6升混和氣體完全燃燒時(shí)能放出1010千焦的熱量，并生成18克液態(tài)水，那么燃燒前混和氣體中CO占的體積百分含量約為

A.40%    B.50%    C.60%    D.70%

答案：B

7．已知下列幾種烷烴的燃燒熱如下：

烷    烴

甲烷

乙烷

丙烷

丁烷

戊烷

己烷

燃燒熱／（kJ?mol^-1）

890.3

1559.8

2219.9

2877.0

3536.2

4163.1

今有10L（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）某種天然氣，假設(shè)僅含甲烷和乙烷兩種氣體，燃燒時(shí)共放出熱量480KJ。

（1）試寫出乙烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式_______________；

（2）計(jì)算該天然氣中甲烷的體積分?jǐn)?shù)___________________；

（3）由上表可總結(jié)出的近似規(guī)律是_____________________；

（4）根據(jù)（3）的近似規(guī)律可預(yù)測(cè)癸烷的燃燒熱約為_________kJ?mol^-1。

答案：（1）2C₂H₆（g）+7O₂（g）==4CO₂（g）+6H₂O（l）；△H=―3119.6kJ/mol

（2）72.13%    （3）烷烴分子中每增加一個(gè)CH₂燃燒熱平均增加645kJ/mol左右    （4）6776

燒的熱化學(xué)方程式中水為液態(tài)的水。

8.已知熱化學(xué)方程式H⁺(aq)+OH^-(aq)==H₂O(1)；△H＝-57.3kJ／mol，問：

（1）常量滴定用0.025L0.10mol／L的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿互相中和，則滴定過程中釋放的熱量為_________________kJ。

（2）若中和后溶液體積為0.05L，又已知中和后的溶液的比熱容為4.2×10^-3kJ／(g?℃)，且密度為1.0g／mL，則溶液溫度升高_(dá)____________℃。

（3）由（2）說明為什么需要用0.5mol/L～1mol／L的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)定中和熱?

答案：（1）0.14    （2）0.7    （3）根據(jù)（2）的計(jì)算可知，當(dāng)溶液的濃度過小，釋放的熱量較少，且又是逐漸產(chǎn)生熱量，故測(cè)定的中和熱誤差較大。若濃度過高，則溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制較大，中和過程產(chǎn)生熱量的一部分將補(bǔ)償未電離分子離解所需要的熱量，同樣會(huì)造成較大的誤差。

9.50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱�；卮鹣铝袉栴}：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是________。

（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是_____________。

（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將_______（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比較，所放出的熱量________（填“相等”或“不相等”），但中和熱應(yīng)_________（填“相等”或“不相等”），簡(jiǎn)述理由_________________________________。

（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱的數(shù)值與57.3kJ/mol相比較會(huì)__________；用50mL0.50mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱的數(shù)值與57.3kJ/mol相比較會(huì)__________（均填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

答案：（1）環(huán)形玻璃攪拌器    （2）減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失    （3）偏小    （4）不相等，相等，因?yàn)橹泻蜔崾侵冈谙∪芤褐校�酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O所放出的能量，與酸堿用量無(wú)關(guān)    （5）偏小    偏小

10.一些鹽的結(jié)晶水合物，在溫度不太高時(shí)就有熔化現(xiàn)象，既熔溶于自身的結(jié)晶水中，又同時(shí)吸收熱量，它們?cè)谒芰洗�中�?jīng)日曬能熔化，在日落后又可緩慢凝結(jié)而釋放熱量，用以調(diào)節(jié)室溫，稱為潛熱材料。現(xiàn)有幾種鹽的水合晶體有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

Na₂S₂O₃?5H₂O

CaCl₂?6H₂O

Na₂SO₄?10H₂O

Na₂HPO₄?12H₂O

熔點(diǎn)℃

40~50

29.92

32.38

35.1

熔化熱（kJ/相對(duì)分子質(zhì)量）

49.7

37.3

77.0

100.1

（1）上述潛熱材料中最適宜應(yīng)用的兩種鹽是______、________________。

（2）實(shí)際應(yīng)用時(shí)最常用的（根據(jù)來源和成本考慮）應(yīng)該是_____________。

答案：（1）Na₂SO₄?10H₂O、Na₂HPO₄?12H₂O    （2）Na₂SO₄?10H₂O

評(píng)析：熔點(diǎn)越低，越有利于鹽吸收太陽(yáng)能而熔化，故排除Na₂S₂O₃?5H₂O。進(jìn)一步比較單位質(zhì)量吸熱效率：

CaCl₂?6H₂O

Na₂SO₄?10H₂O

Na₂HPO₄?12H₂O

0.17kJ/g

0.24kJ/g

0.28kJ/g

    很明顯，Na₂SO₄?10H₂O、Na₂HPO₄?12H₂O吸收率較高。又因前者比后者價(jià)廉而易獲得。實(shí)際應(yīng)選用Na₂SO₄。

11.（1）肼（N₂H₄）和NO₂是一種雙組分火箭推進(jìn)劑。兩種物質(zhì)混合發(fā)生反應(yīng)生成N₂和H₂O（g），已知8g氣體肼在上述反應(yīng)中放出142kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為                 。

（2）0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                          ；又知H₂O（l）H₂O（g）；△H＝＋44kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)，放出的熱量是        kJ。

（3）已知A、B兩種氣體在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：2A+B==C+3D+4E�，F(xiàn)將相對(duì)分子質(zhì)量為M的A氣體mg和足量B氣體充入一密閉容器中恰好完全反應(yīng)后，有少量液滴生成；在相同溫度下測(cè)得反應(yīng)前后壓強(qiáng)分別為6.06×10⁵Pa和1.01×10⁶Pa，又測(cè)得反應(yīng)共放出QkJ熱量。試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________________。

答案：（1）2N₂H₄（g）＋2NO₂（g）＝3N₂（g）＋4H₂O（g）；△H＝－1136kJ/mol

     （2）B₂H₆（g）＋3O₂（g）＝B₂O₃（s）＋3H₂O（l）；△H＝－2165kJ/mol    1016.5kJ

     （3）2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g)；

評(píng)析：（3）中由反應(yīng)前后的壓強(qiáng)之比為3:5可推測(cè)反應(yīng)后D的狀態(tài)為液態(tài)。

12.已知下列熱化學(xué)方程式的熱效應(yīng)：

  （1）Fe₂O₃（s）＋3CO（g）＝2Fe（s）＋3CO₂（g）；△H₁＝－26.7kJ/mol

  （2）3Fe₂O₃（s）＋CO（g）＝2Fe₃O₄（s）＋CO₂（g）；△H₂＝－50.75kJ/mol

  （3）Fe₃O₄（s）＋CO（g）＝3FeO（s）十CO₂（g）；△H₃＝－36.5kJ/mol

    不用查表，計(jì)算下列反應(yīng)的△H。FeO（s）＋CO（g）＝Fe（s）＋CO₂（g）

答案：7.28kJ/mol

評(píng)析：由蓋斯定律得所求方程的反應(yīng)熱為{}/3。

13.某石油液化氣由丙烷和丁烷組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80％和20％。它們?nèi)紵�的熱化學(xué)方程式分別為：C₃H₈(g)+5O₂(g)==3CO₂(g)+4H₂O(1)；△H＝-2200kJ／mol；

              C₄H₁₀(g)+O₂(g)==4CO₂(g)+5H₂O(1)；△H＝-2900kJ／mol。有一質(zhì)量為0.80kg、容積為4.0L的鋁壺，將一壺20℃的水燒開需消耗液化石油氣0.056kg，試計(jì)算該燃料的利用率。[已知水的比熱為4.2kJ／(kg?℃)，鋁的比熱為0.88kJ／(kg?℃)]

答案：50%

評(píng)析：1.0kg石油氣完全燃燒釋放的熱量為：=5×10⁴kJ

將水燒開所需熱量為：Q=cm(t-t₀)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)

所以，燃料的利用率為：×100%=50%

14.已知C(s、金剛石）+O₂==CO₂(g)；ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O₂==CO₂(g)；ΔH=-393.5kJ/mol。且知石墨的密度大于金剛石。

    (1)石墨和金剛石相比，____的穩(wěn)定性更大，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式為____________。

    (2)石墨中C-C鍵鍵能______金剛石中C-C鍵鍵能。石墨的熔點(diǎn)______金剛石（均填“大于”、“小于”或“等于”）。

    (3)理論上能否用石墨合成金剛石？____，若能，需要的條件是___________。

答案：（1）石墨   C(s、石墨）== C(s、金剛石）；ΔH=1.9kJ/mol    （2）大于    大于   

     （3）能    隔絕空氣高溫高壓

評(píng)析：由于石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)，故等量的石墨和金剛石相比，金剛石所具有的能量高，鍵能小，熔點(diǎn)低。

15.物質(zhì)的生成熱可定義為：由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol物質(zhì)所放出的熱量，如CO₂氣體的生成熱就是1molC完全燃燒生成CO₂氣體時(shí)放出的熱量，已知下列幾種化合物的生成熱分別是

化合物

葡萄糖

H₂O(l)

CO₂

生成熱kJ/mol

1259.8

285.8

393.5

    則1kg葡萄糖在人體內(nèi)完全氧化生成CO₂氣體和液態(tài)水，最多可提供______kJ能量。

答案：15640kJ

評(píng)析：根據(jù)生成熱的定義得下面三個(gè)方程：6C(s)+3O₂(g)+6H₂(g)=C₆H₁₂O₆(s)；ΔH=-1259.8kJ/mol……①，C(s)+O₂(g)=CO₂(g)；ΔH=-393.5kJ/mol……②；O₂(g)+2H₂(g)=2H₂O(l)……③，聯(lián)立求解即得。

【小結(jié)】全面了解化學(xué)反應(yīng)，除要知道反應(yīng)物和生成物之外，還需要研究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)，一方面是為了獲得新物質(zhì)，有時(shí)更重要的是要利用化學(xué)反應(yīng)中的熱變化，而放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中最常見的能量變化，因此我們要了解一些常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。

    依據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，其關(guān)鍵是把反應(yīng)熱看作為“生成熱”，按一般化學(xué)方程式的計(jì)算要求進(jìn)行即可，但多數(shù)題目偏重于對(duì)方法技巧的考查。