陳琤琤
本文中筆者以涉及反應熱的高中化學試題的易錯點為話題,通過對典型試題的詳細剖析過程,希望能給讀者帶來一點幫助。
一、化學概念理解不到位之“錯”
例1下列說法正確的是( )。
A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s),ΔH=-216 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),ΔH=+178.5 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
C.25℃ 101 kPa時,2H2(g)+O2(g)2H2O(l),ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的燃燒熱ΔH為-571.6 kJ·mol-1
D. H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),ΔH=-57.3 kJ·mol-1,含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含有0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后充分反應放出57.3 kJ的熱量。
錯因分析本題中由于部分學生對反應熱、燃燒熱、中和熱等化學概念的理解不準確和不到位,從而導致錯選C或D選項。
解答過程當反應物總能量大于生成物總能量時為放熱反應,ΔH<0;反之為吸熱反應,ΔH>0;燃燒熱是指在25℃、101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量,H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ·mol-1;中和熱主要適用于強酸、強堿的稀溶液,對于溶于水時要放熱的濃硫酸和電離時要吸熱的弱電解質而言是不適宜的;答案:A。
誤區提醒在對化學反應中能量變化相關知識考查中經常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學方程式等都是基本的化學概念,只有深刻把握概念的內涵與外延,才能保證解題的實效性。
二、物質結構了解不清楚之“錯”
例2已知H-H鍵能為436 kJ·mol-1,H-N鍵能為391 kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g),ΔH=-92.4kJ·mol-1,則N≡N鍵能為( )。
A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1
C.618.4kJ·mol-1D.649 kJ·mol-1
錯因分析ΔH=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,但許多學生錯答為:ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,顯然是由于對NH3中共價鍵的數目不清。
解答過程由于ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×3×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1則E(N≡N)=945.6kJ·mol-1,選B項。
誤區提醒根據鍵能計算化學反應熱時,要搞清楚物質的結構情況,準確確定相關物質的共價鍵的數目。
三、對蓋斯定理在能量問題中的運用不恰當之“錯”
例3已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,室溫下,將1 mol無水硫酸銅配成溶液時放出的熱量為Q1 kJ,膽礬分解的熱化學方程式為:
CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)
ΔH=Q2 kJ·mol-1,
則Q1、Q2的關系為( )。
A.Q1
錯因分析部分學生不注重將題設中的三個信息相聯系起來,對蓋斯定理定理的轉化圖示設計不當;有的學生認為膽礬分解吸熱,硫酸銅配制成溶液時放熱,且溶液溫度降低,則Q1>Q2,錯選B項。
圖1解答過程由題意可設計圖1所示轉化關系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項。
誤區提醒蓋斯定理的運用方式有多種除設計循環過程模型以外,還可以根據其性質將熱化學方程式看成數學上的代數方程,通過數學方法進行處理;當然在利用蓋斯定理處理實際問題中應該關注以下幾點:
(1)反應式進行數學運算時,ΔH也要同樣進行相應的數學運算,且“+、-”號也要代入計算。
(2)利用蓋斯定理進行計算比較反應熱大小關系時,將ΔH看成一個整體。
(3)對于同一物質的固態、液態和氣態的相互轉化,搞清楚由固態→液態→氣態變化時吸熱,反之為放熱。
(4)在所設計的反應中,當反應沿逆向進行時,反應熱與正反應熱數值相等,符號相反。
(收稿日期:2013-12-15)
本文中筆者以涉及反應熱的高中化學試題的易錯點為話題,通過對典型試題的詳細剖析過程,希望能給讀者帶來一點幫助。
一、化學概念理解不到位之“錯”
例1下列說法正確的是( )。
A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s),ΔH=-216 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),ΔH=+178.5 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
C.25℃ 101 kPa時,2H2(g)+O2(g)2H2O(l),ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的燃燒熱ΔH為-571.6 kJ·mol-1
D. H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),ΔH=-57.3 kJ·mol-1,含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含有0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后充分反應放出57.3 kJ的熱量。
錯因分析本題中由于部分學生對反應熱、燃燒熱、中和熱等化學概念的理解不準確和不到位,從而導致錯選C或D選項。
解答過程當反應物總能量大于生成物總能量時為放熱反應,ΔH<0;反之為吸熱反應,ΔH>0;燃燒熱是指在25℃、101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量,H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ·mol-1;中和熱主要適用于強酸、強堿的稀溶液,對于溶于水時要放熱的濃硫酸和電離時要吸熱的弱電解質而言是不適宜的;答案:A。
誤區提醒在對化學反應中能量變化相關知識考查中經常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學方程式等都是基本的化學概念,只有深刻把握概念的內涵與外延,才能保證解題的實效性。
二、物質結構了解不清楚之“錯”
例2已知H-H鍵能為436 kJ·mol-1,H-N鍵能為391 kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g),ΔH=-92.4kJ·mol-1,則N≡N鍵能為( )。
A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1
C.618.4kJ·mol-1D.649 kJ·mol-1
錯因分析ΔH=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,但許多學生錯答為:ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,顯然是由于對NH3中共價鍵的數目不清。
解答過程由于ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×3×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1則E(N≡N)=945.6kJ·mol-1,選B項。
誤區提醒根據鍵能計算化學反應熱時,要搞清楚物質的結構情況,準確確定相關物質的共價鍵的數目。
三、對蓋斯定理在能量問題中的運用不恰當之“錯”
例3已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,室溫下,將1 mol無水硫酸銅配成溶液時放出的熱量為Q1 kJ,膽礬分解的熱化學方程式為:
CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)
ΔH=Q2 kJ·mol-1,
則Q1、Q2的關系為( )。
A.Q1
錯因分析部分學生不注重將題設中的三個信息相聯系起來,對蓋斯定理定理的轉化圖示設計不當;有的學生認為膽礬分解吸熱,硫酸銅配制成溶液時放熱,且溶液溫度降低,則Q1>Q2,錯選B項。
圖1解答過程由題意可設計圖1所示轉化關系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項。
誤區提醒蓋斯定理的運用方式有多種除設計循環過程模型以外,還可以根據其性質將熱化學方程式看成數學上的代數方程,通過數學方法進行處理;當然在利用蓋斯定理處理實際問題中應該關注以下幾點:
(1)反應式進行數學運算時,ΔH也要同樣進行相應的數學運算,且“+、-”號也要代入計算。
(2)利用蓋斯定理進行計算比較反應熱大小關系時,將ΔH看成一個整體。
(3)對于同一物質的固態、液態和氣態的相互轉化,搞清楚由固態→液態→氣態變化時吸熱,反之為放熱。
(4)在所設計的反應中,當反應沿逆向進行時,反應熱與正反應熱數值相等,符號相反。
(收稿日期:2013-12-15)
本文中筆者以涉及反應熱的高中化學試題的易錯點為話題,通過對典型試題的詳細剖析過程,希望能給讀者帶來一點幫助。
一、化學概念理解不到位之“錯”
例1下列說法正確的是( )。
A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s),ΔH=-216 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),ΔH=+178.5 kJ·mol-1,反應物總能量大于生成物總能量
C.25℃ 101 kPa時,2H2(g)+O2(g)2H2O(l),ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的燃燒熱ΔH為-571.6 kJ·mol-1
D. H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),ΔH=-57.3 kJ·mol-1,含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含有0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后充分反應放出57.3 kJ的熱量。
錯因分析本題中由于部分學生對反應熱、燃燒熱、中和熱等化學概念的理解不準確和不到位,從而導致錯選C或D選項。
解答過程當反應物總能量大于生成物總能量時為放熱反應,ΔH<0;反之為吸熱反應,ΔH>0;燃燒熱是指在25℃、101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量,H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ·mol-1;中和熱主要適用于強酸、強堿的稀溶液,對于溶于水時要放熱的濃硫酸和電離時要吸熱的弱電解質而言是不適宜的;答案:A。
誤區提醒在對化學反應中能量變化相關知識考查中經常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學方程式等都是基本的化學概念,只有深刻把握概念的內涵與外延,才能保證解題的實效性。
二、物質結構了解不清楚之“錯”
例2已知H-H鍵能為436 kJ·mol-1,H-N鍵能為391 kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g),ΔH=-92.4kJ·mol-1,則N≡N鍵能為( )。
A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1
C.618.4kJ·mol-1D.649 kJ·mol-1
錯因分析ΔH=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,但許多學生錯答為:ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,顯然是由于對NH3中共價鍵的數目不清。
解答過程由于ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×3×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1則E(N≡N)=945.6kJ·mol-1,選B項。
誤區提醒根據鍵能計算化學反應熱時,要搞清楚物質的結構情況,準確確定相關物質的共價鍵的數目。
三、對蓋斯定理在能量問題中的運用不恰當之“錯”
例3已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,室溫下,將1 mol無水硫酸銅配成溶液時放出的熱量為Q1 kJ,膽礬分解的熱化學方程式為:
CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)
ΔH=Q2 kJ·mol-1,
則Q1、Q2的關系為( )。
A.Q1
錯因分析部分學生不注重將題設中的三個信息相聯系起來,對蓋斯定理定理的轉化圖示設計不當;有的學生認為膽礬分解吸熱,硫酸銅配制成溶液時放熱,且溶液溫度降低,則Q1>Q2,錯選B項。
圖1解答過程由題意可設計圖1所示轉化關系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項。
誤區提醒蓋斯定理的運用方式有多種除設計循環過程模型以外,還可以根據其性質將熱化學方程式看成數學上的代數方程,通過數學方法進行處理;當然在利用蓋斯定理處理實際問題中應該關注以下幾點:
(1)反應式進行數學運算時,ΔH也要同樣進行相應的數學運算,且“+、-”號也要代入計算。
(2)利用蓋斯定理進行計算比較反應熱大小關系時,將ΔH看成一個整體。
(3)對于同一物質的固態、液態和氣態的相互轉化,搞清楚由固態→液態→氣態變化時吸熱,反之為放熱。
(4)在所設計的反應中,當反應沿逆向進行時,反應熱與正反應熱數值相等,符號相反。
(收稿日期:2013-12-15)