Question

 （1）反應的分類研究：從能量變化角度分，將反應分為放熱反應和吸熱反應．下列反應中能量變化符合如圖所示的是

 

（填序號）
A．鐵片與稀鹽酸反應
B．灼熱的碳與CO₂反應
C．Ba（OH）₂?8H₂O與NH₄Cl反應
D．甲烷在氧氣中的燃燒反應
（2）煤作為燃料有兩種途徑：
Ⅰ．C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0
Ⅱ．C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₄＜0
請回答：①途徑Ⅰ放出的熱量

 

途徑Ⅱ放出的熱量（填“＞”、“＜”或“=”）．
②△H₁、△H₂、△H₃、△H₄之間關系的數學表達式是

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,熱化學方程式,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）按反應過程中熱量的變化，通常把化學反應分為放熱反應、吸熱反應．放熱反應：有熱量放出的化學反應，因為反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量．常見放熱反應：燃燒與緩慢氧化，中和反應；金屬與酸反應制取氫氣，生石灰和水反應等；吸熱反應：有熱量吸收的化學反應，因為反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量．常見的吸熱反應：C（s）+H₂O（g）→CO（g）+H₂O； C+CO₂→CO的反應，以及KClO₃、KMnO₄、CaCO₃的分解等．該圖象表示吸熱反應；
（2）根據蓋斯定律可知，反應熱只與始態和終態有關，而與反應的途徑無關，通過觀察可知途徑Ⅰ和途徑Ⅱ是等效的，所以途徑Ⅰ放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量；由蓋斯定律，將途徑Ⅱ的三個化學方程式乘以適當的系數進行加減，反應熱也乘以相應的系數進行相應的加減，構造出途徑I的熱化學方程式，據此判斷△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數學關系式．由已知熱化學方程式乘以適當的系數進行加減，反應熱也處于相應的系數進行相應的加減，構造目標熱化學方程式；

解答： 解：（1）A．鐵片與稀鹽酸反應，反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，是放熱反應，故A錯誤；
B．灼熱的碳與CO₂反應，反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量，是吸熱反應，故B正確；
C．Ba（OH）₂?8H₂O與NH₄Cl反應，反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量，是吸熱反應，故C正確；
D．甲烷在氧氣中的燃燒反應，反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，是放熱反應，故D錯誤；
故選BC．
（2）根據蓋斯定律可知，反應熱只與始態和終態有關，而與反應的途徑無關，通過觀察可知途徑Ⅰ和途徑Ⅱ是等效的，途徑Ⅰ和途徑Ⅱ等量的煤燃燒消耗的氧氣相等，兩途徑最終生成物只有二氧化碳，所以途徑Ⅰ放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量；Ⅰ、①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0Ⅱ．②C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0③2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0  ④2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H4＜0由蓋斯定律可知，②×2+③+④得2C（s）+2O₂ （g）═2CO₂（g）△H=2△H₂+△H₃+△H₄，所以△H₁=

1

2

△H=

1

2

（2△H₂+△H₃+△H₄）=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄），
故答案為：=；△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）；

點評：本題考查利用蓋斯定律熱書寫化學方程式、反應熱與圖象的關系，理解蓋斯定律、理解放熱、吸熱與圖象的關系是解答本題的關鍵，題目難度中等．