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2019-2020年高中化学第1章第1节化学反应的热效应第3课时教案鲁科版选修4[考纲要求]
1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式
2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念
3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用考点一 焓变与反应热[深度思考1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,哪一个放出的热量多,为什么?答案 在空气中燃烧放出的热量多,因在纯氧中燃烧火焰明亮,转化成的光能多,故放出的热量少2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”1放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应 2物质发生化学变化都伴有能量的变化 3伴有能量变化的物质变化都是化学变化 4吸热反应在任何条件都不能发生 5Na转化为Na+时,吸收的能量就是该过程的反应热 6水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 答案 1× 2√ 3× 4× 5× 6×解析 56是物理变化过程,其能量变化不能称为反应热[递进题组 反应热的基本计算方法1.某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是 A.反应过程可表示为B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能C.正反应的热效应为ΔH=E1-E20,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E20,所以逆反应为放热反应答案 D2.通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热ΔH,化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差下面列举了一些化学键的键能数据,供计算使用化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol-1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取SiCl4g+2H2g===Sis+4HClg,该反应的反应热ΔH为________答案 236kJ·mol-1[反思归纳]1.熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和2.规避两个易失分点1旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的缺少任一个过程都不是化学变化2计算物质中键的个数时,不能忽略物质的结构,如1mol晶体硅中含2molSi—Si键1molSiO2中含4molSi—O键考点二 热化学方程式[深度思考1.ΔH的单位“kJ·mol-1”的含义是什么?2.怎样理解可逆反应中的反应热?3.实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应2SO2g+O2g2SO3g ΔH=-
196.64kJ·mol-1,当放出
314.624kJ热量时,SO2的转化率为________答案 80%[递进题组题组一 热化学方程式的书写1.依据事实,写出下列反应的热化学方程式1适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2吸收
16.95kJ热量N2与O2反应的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________2已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________________________________________________3在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________答案 1N2g+2O2g===2NO2gΔH=
67.8kJ·mol-12N2g+3H2g===2NH3g ΔH=-92kJ·mol-13C2H5OHl+3O2g===2CO2g+3H2OlΔH=-2QkJ·mol-
12.右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________答案 NO2g+COg===CO2g+NOg ΔH=-234kJ·mol-1题组二 热化学方程式的判断3.实验测得101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出
285.8kJ的热量;1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出
890.3kJ的热量下列热化学方程式的书写正确的是
①CH4g+2O2g===CO2g+2H2OlΔH=
890.3kJ·mol-1
②CH4g+2O2g===CO2g+2H2OlΔH=-
890.3kJ·mol-1
③CH4g+2O2g===CO2g+2H2OgΔH=-
890.3kJ·mol-1
④2H2g+O2g===2H2OlΔH=-
571.6kJ·mol-1A.仅有
②B.仅有
②④C.仅有
②③④D.全部符合要求答案 B[反思归纳热化学方程式书写注意事项:1注明反应条件反应热与测定条件温度、压强等有关绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的,可不注明2注明物质状态常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液3注意符号单位ΔH应包括“+”或“-”“+”常省略、数字和单位kJ·mol-14注意守恒关系
①原子守恒和得失电子守恒;
②能量守恒ΔH与化学计量数相对应5区别于普通方程式一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等6注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍“五看”法判断热化学方程式的正误1看方程式是否配平;2看各物质的聚集状态是否正确;3看ΔH的“+”常省略、“-”符号是否正确;4看反应热的单位是否为kJ·mol-1;5看反应热的数值与化学计量数是否对应考点三 燃烧热和中和热1.燃烧热2.中和热[递进题组题组一 燃烧热、中和热的含义及表达1.已知反应
①101kPa时,2Cs+O2g===2COg ΔH=-221kJ·mol-1
②稀溶液中,H+aq+OH-aq===H2Ol ΔH=-
57.3kJ·mol-1下列结论正确的是 A.碳的燃烧热大于
110.5kJ·mol-1B.反应
①的反应热为221kJ·mol-1C.98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为-
57.3kJ·mol-1D.稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出
57.3kJ的热量答案 A2.下列关于热化学反应的描述中正确的是 A.已知H+aq+OH-aq===H2Ol ΔH=-
57.3kJ·mol-1,则H2SO4和BaOH2反应的反应热ΔH=2×-
57.3kJ·mol-1B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OHg+O2g===CO2g+2H2gΔH=-
192.9kJ·mol-1,则CH3OHg的燃烧热为
192.9kJ·mol-1C.H2g的燃烧热是
285.8kJ·mol-1,则2H2Og===2H2g+O2g ΔH=
571.6kJ·mol-1D.葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol-1,则C6H12O6s+3O2g===3CO2g+3H2Ol ΔH=-1400kJ·mol-1答案 D[反思归纳反应热答题规范指导1用“焓变ΔH”表示反应热时,ΔH0表示吸热,ΔH0表示放热,因而,ΔH后所跟数值需要带“+”常省略、“-”符号2描述反应热时,无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示,其后所跟数值需要带“+”常省略、“-”符号3由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“-”号考点四 有关反应热的比较、计算[深度思考试比较下列三组ΔH的大小1同一反应,生成物状态不同时Ag+Bg===Cg ΔH10Ag+Bg===Cl ΔH20ΔH1____ΔH2填“”、“”或“=”,下同答案 2同一反应,反应物状态不同时Sg+O2g===SO2g ΔH10Ss+O2g===SO2g ΔH20则ΔH1____ΔH2答案 3两个有联系的不同反应相比Cs+O2g===CO2g ΔH10Cs+O2g===COg ΔH20则ΔH1____ΔH2答案 [递进题组题组一 反应热大小的比较和计算1.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①Cs+O2g===CO2g ΔH1Cs+O2g===COg ΔH2
②Ss+O2g===SO2g ΔH3Sg+O2g===SO2g ΔH4
③H2g+O2g===H2Ol ΔH52H2g+O2g===2H2Ol ΔH6
④CaCO3s===CaOs+CO2g ΔH7CaOs+H2Ol===CaOH2s ΔH8A.
①B.
④C.
②③④D.
①②③答案 C2.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热
241.8kJ,写出该反应的热化学方程式_____________________________________________________________________若1g水蒸气转化成液态水放热
2.444kJ,则反应2H2g+O2g===2H2Ol的ΔH=________kJ·mol-1,氢气的燃烧热为__________kJ·mol-1答案 H2g+O2g===H2Og ΔH=-
241.8kJ·mol-1 -
571.6
285.8[反思归纳规避反应热大小比较的易失分点在比较反应热ΔH的大小时,带符号比较对于放热反应,放出的热量越多,ΔH反而越小题组二 盖斯定律的应用3.已知下列热化学方程式Fe2O3s+3COg===2Fes+3CO2gΔH1=-25kJ·mol-1
①3Fe2O3s+COg===2Fe3O4s+CO2gΔH2=-47kJ·mol-1
②Fe3O4s+COg===3FeOs+CO2gΔH3=19kJ·mol-1
③写出FeOs被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式______________________________________________________________________________________________答案 FeOs+COg===Fes+CO2gΔH=-11kJ·mol-14.已知H2SO4aq与BaOH2aq反应的ΔH=-
1584.2kJ·mol-1;HClaq与NaOHaq反应的ΔH=-
55.6kJ·mol-1则生成BaSO4s的反应热等于 A.-
1528.6kJ·mol-1B.-1473kJ·mol-1C.1473kJ·mol-1D.
1528.6kJ·mol-1答案 B[思维模式 利用盖斯定律书写热化学方程式[探明高考1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”1使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用xx·浙江理综,7C2石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料xx·浙江理综,7D3开发核能、太阳能等新能源,推广甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放xx·浙江理综,7B4甲烷的标准燃烧热为-
890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4g+2O2g===CO2g+2H2Og ΔH=-
890.3kJ·mol-1xx·浙江理综,12A5500℃、300MPa下,将
0.5molN2和
1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH2g,放热
19.3kJ,其热化学方程式为N2g+3H2g2NH3g ΔH=-
38.6kJ·mol-1xx·浙江理综,12B6化学反应有新物质生成,并遵循质量守恒定律和能量守恒定律xx·浙江理综,7A7实验测得环己烷l、环己烯l和苯l的标准燃烧热分别为-3916kJ·mol-
1、-3747kJ·mol-1和-3265kJ·mol-1,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键xx·浙江理综,12C8已知Fe2O3s+3C石墨===2Fes+3COgΔH=
489.0kJ·mol-1COg+O2g===CO2gΔH=-
283.0kJ·mol-1C石墨+O2g===CO2gΔH=-
393.5kJ·mol-1则4Fes+3O2g===2Fe2O3sΔH=-
1641.0kJ·mol-1xx·浙江理综,12D9利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法xx·浙江理综,7A2.xx·重庆理综,12肼H2NNH2是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如下图所示已知断裂1mol化学键所需的能量kJ N≡N为
942、O===O为
500、N—N为154,则断裂1molN—H键所需的能量kJ是 A.194B.391C.516D.6583.xx·大纲全国卷,9反应A+B―→CΔH<0分两步进行
①A+B―→XΔH>0,
②X―→CΔH<0下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 4.xx·课标全国卷,11已知HCNaq与NaOHaq反应的ΔH=-
12.1kJ·mol-1;HClaq与NaOHaq反应的ΔH=-
55.6kJ·mol-1则HCN在水溶液中电离的ΔH等于 A.-
67.7kJ·mol-1B.-
43.5kJ·mol-1C.
43.5kJ·mol-1D.
67.7kJ·mol-15.[xx·北京理综,261]已知反应A4HCl+O22Cl2+2H2Oⅰ.反应A中,4molHCl被氧化,放出
115.6kJ的热量ⅱ.
①H2O的电子式是____________
②反应A的热化学方程式是_____________________________________________
③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键填“强”或“弱”________6.[xx·四川理综,291]已知1gFeS2完全燃烧放出
7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________________________________________________7.[xx·广东理综,314]碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料该电池反应为2Lis+I2s===2LiIs ΔH已知4Lis+O2g===2Li2Os ΔH14LiIs+O2g===2I2s+2Li2Os ΔH2则电池反应的ΔH=__________;碘电极作为该电池的________极8.[xx·山东理综,282]已知2SO2g+O2g2SO3gΔH=-
196.6kJ·mol-12NOg+O2g2NO2g ΔH=-
113.0kJ·mol-1则反应NO2g+SO2gSO3g+NOg的ΔH=________kJ·mol-1[练出高分1.下列有关焓变与反应热的说法,正确的是 A.反应热和焓变的单位都是kJB.如果反应是在恒温恒压条件下进行的,此时的反应热与焓变相等C.如果反应是在恒温恒容条件下进行的,此时的反应热与焓变相等D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定2.对热化学方程式Cs+H2Og===COg+H2g ΔH=
131.3kJ·mol-1最准确的理解是 A.碳和水反应吸收
131.3kJ热量B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气,同时放出
131.3kJ热量C.1mol碳和1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2,同时吸收
131.3kJ热量D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热
131.1kJ3.已知下列各反应均为放热反应,同温同压下,下列各热化学方程式中的ΔH最小的是 A.2Al+Bl===2Cg ΔH1B.2Ag+Bg===2Cg ΔH2C.2Ag+Bg===2Cl ΔH3D.2Al+Bl===2Cl ΔH44.已知热化学方程式Q
1、Q2均为正值Cs+O2g===COg ΔH=-Q1kJ·mol-1,Cs+O2g===CO2g ΔH=-Q2kJ·mol-1,有关上述反应的叙述错误的是 A.Q1Q2B.生成物总能量均高于反应物总能量C.由1molC反应生成1molCO气体时放出Q1kJ热量D.1molCO2气体具有的能量大于1mol干冰具有的能量5.下列说法正确的是 A.已知ag乙烯气体充分燃烧时生成1molCO2和液态水,放出bkJ的热量,则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为2C2H4g+6O2g===4CO2g+4H2Ol ΔH=-4bkJ·mol-1B.已知H2g+F2g===2HFg ΔH=-270kJ·mol-1,则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC.500℃、30MPa下,将
0.5molN2和
1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3g,放热
19.3kJ,其热化学方程式为N2g+3H2g2NH3g ΔH=-
38.6kJ·mol-1D.已知
①Cs,石墨+O2g===CO2g ΔH=-
393.5kJ·mol-1,
②Cs,金刚石+O2g===CO2g ΔH=-
395.0kJ·mol-1,则Cs,金刚石===Cs,石墨 ΔH=-
1.5kJ·mol-16.已知
①N2g+O2g===2NOg ΔH1=180kJ·mol-1
②N2g+3H2g2NH3g ΔH2=-
92.4kJ·mol-1
③2H2g+O2g===2H2Og ΔH3=-
483.6kJ·mol-1下列说法正确的是 A.反应
②中的能量变化如图所示,则ΔH2=E1-E3B.H2的燃烧热为
241.8kJ·mol-1C.由反应
②知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2,反应后放出的热量为Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则
184.8Q22Q1D.氨的催化氧化反应为4NH3g+5O2g===4NOg+6H2Og ΔH=906kJ·mol-17.氧气O2和臭氧O3是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式4Als+3O2g===2Al2O3s ΔH1
①4Als+2O3g===2Al2O3s ΔH2
②3O2g===2O3g ΔH3
③则 A.ΔH1-ΔH2=ΔH3B.ΔH1+ΔH2=ΔH3C.ΔH2-ΔH1=ΔH3D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=08.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OHg+H2Og===CO2g+3H2gΔH1=
49.0kJ·mol-1
②CH3OHg+O2g===CO2g+2H2gΔH2=-
192.9kJ·mol-1根据上述反应,下列说法正确的是 A.反应
①中的能量变化如图所示B.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量C.1molCH3OH充分燃烧放出的热量为
192.9kJD.可推知2H2g+O2g===2H2Og ΔH=-
483.8kJ·mol-19.断开1molABg分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能下表列出了一些化学键的键能E化学键H—HCl—ClO===OC—ClC—HO—HH—ClE/kJ·mol-1436247x330413463431请回答下列问题1如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为__________填“吸热”或“放热”反应,其中ΔH=______________用含有a、b的关系式表示2若图示中表示反应H2g+O2g===H2Og ΔH=-
241.8kJ·mol-1,则b=________kJ·mol-1,x=__________3历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气反应的化学方程式为______________________________若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为______________10.下表是部分化学键的键能数据化学键P—PP—OO===OP===O键能kJ·mol-1198360498X
①已知白磷的燃烧热为2982kJ·mol-1,白磷P
4、P4O
6、P4O10结构如下图所示,则上表中X=________;
②
0.5mol白磷P4与O2完全反应生成固态P4O6,放出的热量为________kJ答案[探明高考11×2×3×4×5×6√7√8√9√2B3D4C5
①略
②4HClg+O2g===2Cl2g+2H2Og ΔH=-
115.6kJ·mol-1
③32 强64FeS2s+11O2g===8SO2g+2Fe2O3s ΔH=-3408kJ·mol-17 ΔH1-ΔH2 正8 -
41.8[练出高分1B2C3C4B5D6C7A8D9答案 1放热 a-bkJ·mol-1 2926
496.4 3O2+4HCl2Cl2+2H2O 放出能量
31.4kJ10
①585
②819。