高中化學(xué)中與反應(yīng)熱相關(guān)問題的易錯(cuò)題探析

陳琤琤

本文中筆者以涉及反應(yīng)熱的高中化學(xué)試題的易錯(cuò)點(diǎn)為話題，通過對(duì)典型試題的詳細(xì)剖析過程，希望能給讀者帶來一點(diǎn)幫助。

一、化學(xué)概念理解不到位之“錯(cuò)”

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(yīng)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(yīng)物總能量大于生成物總能量

C.25℃ 101 kPa時(shí)，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(yīng)放出57.3 kJ的熱量。

錯(cuò)因分析本題中由于部分學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等化學(xué)概念的理解不準(zhǔn)確和不到位，從而導(dǎo)致錯(cuò)選C或D選項(xiàng)。

解答過程當(dāng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量時(shí)為放熱反應(yīng)，ΔH<0；反之為吸熱反應(yīng)，ΔH>0；燃燒熱是指在25℃、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液，對(duì)于溶于水時(shí)要放熱的濃硫酸和電離時(shí)要吸熱的弱電解質(zhì)而言是不適宜的；答案：A。

誤區(qū)提醒在對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化相關(guān)知識(shí)考查中經(jīng)常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學(xué)方程式等都是基本的化學(xué)概念，只有深刻把握概念的內(nèi)涵與外延，才能保證解題的實(shí)效性。

二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)了解不清楚之“錯(cuò)”

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(cuò)因分析ΔH=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，但許多學(xué)生錯(cuò)答為：ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1，顯然是由于對(duì)NH3中共價(jià)鍵的數(shù)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(xiàng)。

誤區(qū)提醒根據(jù)鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱時(shí)，要搞清楚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)情況，準(zhǔn)確確定相關(guān)物質(zhì)的共價(jià)鍵的數(shù)目。

三、對(duì)蓋斯定理在能量問題中的運(yùn)用不恰當(dāng)之“錯(cuò)”

例3已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，室溫下，將1 mol無水硫酸銅配成溶液時(shí)放出的熱量為Q1 kJ，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：

CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)

ΔH=Q2 kJ·mol-1，

則Q1、Q2的關(guān)系為（ ）。

A.Q1Q2C.Q1=Q2D.無法確定

錯(cuò)因分析部分學(xué)生不注重將題設(shè)中的三個(gè)信息相聯(lián)系起來，對(duì)蓋斯定理定理的轉(zhuǎn)化圖示設(shè)計(jì)不當(dāng)；有的學(xué)生認(rèn)為膽礬分解吸熱，硫酸銅配制成溶液時(shí)放熱，且溶液溫度降低，則Q1>Q2，錯(cuò)選B項(xiàng)。

圖1解答過程由題意可設(shè)計(jì)圖1所示轉(zhuǎn)化關(guān)系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項(xiàng)。

誤區(qū)提醒蓋斯定理的運(yùn)用方式有多種除設(shè)計(jì)循環(huán)過程模型以外，還可以根據(jù)其性質(zhì)將熱化學(xué)方程式看成數(shù)學(xué)上的代數(shù)方程，通過數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理；當(dāng)然在利用蓋斯定理處理實(shí)際問題中應(yīng)該關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）反應(yīng)式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)，ΔH也要同樣進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，且“+、-”號(hào)也要代入計(jì)算。

（2）利用蓋斯定理進(jìn)行計(jì)算比較反應(yīng)熱大小關(guān)系時(shí)，將ΔH看成一個(gè)整體。

（3）對(duì)于同一物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，搞清楚由固態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)變化時(shí)吸熱，反之為放熱。

（4）在所設(shè)計(jì)的反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)沿逆向進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)熱與正反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。

(收稿日期：2013-12-15)

本文中筆者以涉及反應(yīng)熱的高中化學(xué)試題的易錯(cuò)點(diǎn)為話題，通過對(duì)典型試題的詳細(xì)剖析過程，希望能給讀者帶來一點(diǎn)幫助。

一、化學(xué)概念理解不到位之“錯(cuò)”

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(yīng)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(yīng)物總能量大于生成物總能量

C.25℃ 101 kPa時(shí)，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(yīng)放出57.3 kJ的熱量。

錯(cuò)因分析本題中由于部分學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等化學(xué)概念的理解不準(zhǔn)確和不到位，從而導(dǎo)致錯(cuò)選C或D選項(xiàng)。

解答過程當(dāng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量時(shí)為放熱反應(yīng)，ΔH<0；反之為吸熱反應(yīng)，ΔH>0；燃燒熱是指在25℃、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液，對(duì)于溶于水時(shí)要放熱的濃硫酸和電離時(shí)要吸熱的弱電解質(zhì)而言是不適宜的；答案：A。

誤區(qū)提醒在對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化相關(guān)知識(shí)考查中經(jīng)常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學(xué)方程式等都是基本的化學(xué)概念，只有深刻把握概念的內(nèi)涵與外延，才能保證解題的實(shí)效性。

二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)了解不清楚之“錯(cuò)”

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(cuò)因分析ΔH=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，但許多學(xué)生錯(cuò)答為：ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1，顯然是由于對(duì)NH3中共價(jià)鍵的數(shù)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(xiàng)。

誤區(qū)提醒根據(jù)鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱時(shí)，要搞清楚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)情況，準(zhǔn)確確定相關(guān)物質(zhì)的共價(jià)鍵的數(shù)目。

三、對(duì)蓋斯定理在能量問題中的運(yùn)用不恰當(dāng)之“錯(cuò)”

例3已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，室溫下，將1 mol無水硫酸銅配成溶液時(shí)放出的熱量為Q1 kJ，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：

CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)

ΔH=Q2 kJ·mol-1，

則Q1、Q2的關(guān)系為（ ）。

A.Q1Q2C.Q1=Q2D.無法確定

錯(cuò)因分析部分學(xué)生不注重將題設(shè)中的三個(gè)信息相聯(lián)系起來，對(duì)蓋斯定理定理的轉(zhuǎn)化圖示設(shè)計(jì)不當(dāng)；有的學(xué)生認(rèn)為膽礬分解吸熱，硫酸銅配制成溶液時(shí)放熱，且溶液溫度降低，則Q1>Q2，錯(cuò)選B項(xiàng)。

圖1解答過程由題意可設(shè)計(jì)圖1所示轉(zhuǎn)化關(guān)系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項(xiàng)。

誤區(qū)提醒蓋斯定理的運(yùn)用方式有多種除設(shè)計(jì)循環(huán)過程模型以外，還可以根據(jù)其性質(zhì)將熱化學(xué)方程式看成數(shù)學(xué)上的代數(shù)方程，通過數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理；當(dāng)然在利用蓋斯定理處理實(shí)際問題中應(yīng)該關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）反應(yīng)式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)，ΔH也要同樣進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，且“+、-”號(hào)也要代入計(jì)算。

（2）利用蓋斯定理進(jìn)行計(jì)算比較反應(yīng)熱大小關(guān)系時(shí)，將ΔH看成一個(gè)整體。

（3）對(duì)于同一物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，搞清楚由固態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)變化時(shí)吸熱，反之為放熱。

（4）在所設(shè)計(jì)的反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)沿逆向進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)熱與正反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。

(收稿日期：2013-12-15)

本文中筆者以涉及反應(yīng)熱的高中化學(xué)試題的易錯(cuò)點(diǎn)為話題，通過對(duì)典型試題的詳細(xì)剖析過程，希望能給讀者帶來一點(diǎn)幫助。

一、化學(xué)概念理解不到位之“錯(cuò)”

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(yīng)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(yīng)物總能量大于生成物總能量

C.25℃ 101 kPa時(shí)，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(yīng)放出57.3 kJ的熱量。

錯(cuò)因分析本題中由于部分學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等化學(xué)概念的理解不準(zhǔn)確和不到位，從而導(dǎo)致錯(cuò)選C或D選項(xiàng)。

解答過程當(dāng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量時(shí)為放熱反應(yīng)，ΔH<0；反之為吸熱反應(yīng)，ΔH>0；燃燒熱是指在25℃、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液，對(duì)于溶于水時(shí)要放熱的濃硫酸和電離時(shí)要吸熱的弱電解質(zhì)而言是不適宜的；答案：A。

誤區(qū)提醒在對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化相關(guān)知識(shí)考查中經(jīng)常涉及的燃燒熱、中和熱、焓變、熱化學(xué)方程式等都是基本的化學(xué)概念，只有深刻把握概念的內(nèi)涵與外延，才能保證解題的實(shí)效性。

二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)了解不清楚之“錯(cuò)”

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(cuò)因分析ΔH=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，但許多學(xué)生錯(cuò)答為：ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1，顯然是由于對(duì)NH3中共價(jià)鍵的數(shù)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(xiàng)。

誤區(qū)提醒根據(jù)鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱時(shí)，要搞清楚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)情況，準(zhǔn)確確定相關(guān)物質(zhì)的共價(jià)鍵的數(shù)目。

三、對(duì)蓋斯定理在能量問題中的運(yùn)用不恰當(dāng)之“錯(cuò)”

例3已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，室溫下，將1 mol無水硫酸銅配成溶液時(shí)放出的熱量為Q1 kJ，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：

CuSO4·5H2O(s)△CuSO4(s)+5H2O(l)

ΔH=Q2 kJ·mol-1，

則Q1、Q2的關(guān)系為（ ）。

A.Q1Q2C.Q1=Q2D.無法確定

錯(cuò)因分析部分學(xué)生不注重將題設(shè)中的三個(gè)信息相聯(lián)系起來，對(duì)蓋斯定理定理的轉(zhuǎn)化圖示設(shè)計(jì)不當(dāng)；有的學(xué)生認(rèn)為膽礬分解吸熱，硫酸銅配制成溶液時(shí)放熱，且溶液溫度降低，則Q1>Q2，錯(cuò)選B項(xiàng)。

圖1解答過程由題意可設(shè)計(jì)圖1所示轉(zhuǎn)化關(guān)系則有Q=Q2+Q1,其中Q>0,Q1<0,可求Q2>0,選A項(xiàng)。

誤區(qū)提醒蓋斯定理的運(yùn)用方式有多種除設(shè)計(jì)循環(huán)過程模型以外，還可以根據(jù)其性質(zhì)將熱化學(xué)方程式看成數(shù)學(xué)上的代數(shù)方程，通過數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理；當(dāng)然在利用蓋斯定理處理實(shí)際問題中應(yīng)該關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）反應(yīng)式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)，ΔH也要同樣進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，且“+、-”號(hào)也要代入計(jì)算。

（2）利用蓋斯定理進(jìn)行計(jì)算比較反應(yīng)熱大小關(guān)系時(shí)，將ΔH看成一個(gè)整體。

（3）對(duì)于同一物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，搞清楚由固態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)變化時(shí)吸熱，反之為放熱。

（4）在所設(shè)計(jì)的反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)沿逆向進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)熱與正反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。

(收稿日期：2013-12-15)