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文档简介

高中化学选择性必修一(教师版)目录TOC\o"12"\h\u第一章化学反应的热效应 2第一节化学反应与能量变化 2第1课时焓变反应热 2第2课时热化学方程式 9第3课时燃烧热能源 20第4课时盖斯定律 28第5课时反应热的计算 35第二章化学反应速率与化学平衡 42第一节化学反应速率 42第二节影响化学反应速率的因素 48第三节化学平衡 61第1课时化学平衡状态 61第2课时影响化学平衡状态的因素 68第3课时化学平衡常数 79第四节化学反应进行的方向 94第三章水溶液中的离子反应与平衡 101第一节弱电解质的电离 101第二节水的电离和溶液的酸碱性 111第1课时水的电离和溶液的酸碱性 111第2课时pH的计算及其应用 120第三节盐类的水解 132第1课时盐溶液呈现不同酸碱性的原因 132第2课时影响盐类水解的主要因素和盐类水解的应用 137第四节难溶电解质的溶解平衡 148第四章化学反应与电能 157第一节原电池 157第1课时原电池 157第2课时化学电源 168第二节电解池 179第1课时电解池原理 179第2课时电解原理的应用 191第三节金属的电化学腐蚀与防护 202第一章化学反应的热效应第一节化学反应与能量变化第1课时焓变反应热1.化学反应的基本特征:一是物质发生了变化,即有__________生成;二是能量发生了变化,即_________能量或_________能量。如:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化如下图所示:由图可知,1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是_________,1molCl2分子中的化学键断裂吸收的能量是_________,2molHCl分子中的化学键形成释放的能量是_________,则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应放出的热量为_________。2.化学反应中的能量变化有多种形式,但通常主要表现为_________的变化。因此化学反应分为两类:_________反应和_________反应。下列图中,图1表示_________反应,图2表示_________反应。(1)放热反应:放出热量的化学反应。(2)吸热反应:吸收热量的化学反应。3.反应热的概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所__________________称为该反应在此温度下的热效应,简称为反应热。(1)表示方法:用符号Q表示;Q>0,反应吸热;Q<0,反应放热。(2)单位:___________________________。(3)意义:定量描述化学反应释放或吸收的热能。【答案】1.新物质吸收放出436kJ243kJ862kJ183kJ2.热量放热吸热放热吸热3.释放或吸收的热量放热J·mol-1或kJ·mol-1一、化学反应过程中能量变化的原因1.微观角度反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值。图中a表示旧化学键断裂吸收的热量;b表示新化学键形成放出的热量;c表示反应热。反应热ΔH=反应物的键能之和−生成物的键能之和2.宏观角度反应热是生成物总能量与反应物的总能量的差值。例题1丙烯与HCl加成可能发生反应①和②,其能量与反应进程如图所示:下列说法正确的是A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定B.反应①的第I步与第Ⅱ步均放出能量C.反应②的第I步比第Ⅱ步反应速率快D.活化能反应①比②的大,反应①更易进行【解析】A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl能量低,能量低的物质稳定,则CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定,故A正确;B.反应①的Ⅰ的能量增大、Ⅱ的能量减小,则I吸收能量,故B错误;C.反应②的第I步比第II步活化能大,则反应②的第I步比第Ⅱ步反应速率慢,故C错误;D.活化能反应①比②的大,活化能高难以进行,故D错误;故答案为A。【答案】A二、放热反应和吸热反应的判断根据基本知识判断常见的吸热反应:①大多数分解反应;②以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应,如C+H2O(g)CO+H2;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应。常见的放热反应:①金属与水或酸的反应;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④燃烧反应;⑤铝热反应;⑥营养物质在生物体内的氧化反应。根据键能变化判断当生成物分子成键释放的总能量>反应物分子断键吸收的总能量时,该反应表现为放热反应,即ΔH<0;当生成物分子成键释放的总能量<反应物分子断键吸收的总能量时,该反应表现为吸热反应,即ΔH>0。根据图像判断当反应物的总能量高于生成物的总能量时,为放热反应;当反应物的总能量低于生成物的总能量时,为吸热反应。根据反应条件判断反应开始需要加热,而停止加热后,反应亦可继续进行,则为放热反应;若反应需要持续不断地加热才能进行,则可能为吸热反应也可能为放热反应。例题2.下列变化符合图示的是①冰雪融化②KMnO4分解制O2③铝与氧化铁的反应④钠与水反应⑤二氧化碳与灼热的木炭反应⑥碘的升华⑦Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应.A.②⑥⑦ B.②⑤⑦ C.①②⑤⑥⑦ D.③④【解析】图示,反应物的总能量小于生成物的总能量,该图示表示的是吸热反应,据此回答。①冰雪融化吸热,是物理变化,不符合;②KMnO4分解制O2是吸热反应,符合;③铝与氧化铁的反应是放热反应,不符合;④钠与水的反应是放热反应,不符合;⑤二氧化碳与灼热木炭的反应是吸热反应,符合;⑥碘的升华吸热,是物理变化,不符合;⑦Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应,符合;答案选B。【答案】B【点睛】掌握常见的放热反应和吸热反应是解答的关键,一般金属和水或酸的置换反应、酸碱中和反应、一切燃烧、大多数化合反应和置换反应、缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应、铵盐和碱反应、碳(或氢气或CO)作还原剂的反应等是吸热反应。另外还需要注意不论是放热反应还是吸热反应均是化学变化。(1)反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。有些吸热反应不但反应开始时需要加热,反应发生过程中仍需不断加热才能使反应继续进行下去;有的放热反应在反应开始时也需要加热,反应发生后会放出一定的热量,如果放出的热量可使反应维持下去,则反应过程中不需要再加热,否则也必须不断加热才能使反应继续进行下去。(2)常温下就能进行的反应不一定都是放热反应,如氢氧化钡和氯化铵的反应。(3)任何化学反应都伴随着能量变化,但能量变化不一定都表现为热量变化,还可能以声、光、电等形式表现出来。(4)放出热量(或吸收热量)的物质变化过程不一定是放热反应(或吸热反应),如水蒸气冷凝为水放热,干冰升华吸热,它们不是放热反应或吸热反应,而是物理变化过程。课后习题1.下列对化学反应的认识错误的是A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量的变化2.下列变化中属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③葡萄糖在人体内氧化分解④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A.①②B.②③C.①④⑤D.②④3.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或者放热。下列有关说法不正确的是A.氢气在氧气中燃烧和在空气中燃烧都是放热反应B.煤的燃烧需要加热点燃,故是吸热反应C.放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量D.煅烧石灰石制生石灰是吸热反应4.金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收EkJ的能量,下列说法正确的是A.金刚石与石墨互为同位素B.石墨不如金刚石稳定C.金刚石不如石墨稳定D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量少5.下列各图所表示的反应是吸热反应的是A.B.C.D.6.在相同条件下,下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2。则A.ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.无法确定7.CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如下图所示,有关两者反应的说法正确的是A.该反应为吸热反应B.1molCO(g)和1molH2O(g)具有的总能量大于1molCO2(g)和1molH2(g)具有的总能量C.该反应不需要加热就能进行D.1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ热量能力练8.下列说法不正确的是A.化学变化过程是原子的重新组合过程B.化学反应的焓变用ΔH表示,单位是kJ·mol1C.化学反应的焓变ΔH越大,表示放热越多D.化学反应中的能量变化不都是以热能形式表现出来的9.下列说法中正确的是A.在化学反应中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式中的各物质的化学计量数无关10.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见下列说法不正确的是A.NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应B.该反应中,热能转化为反应产物内部的能量C.反应物的总能量高于反应产物的总能量D.反应的化学方程式为NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O11.下列图示变化为吸热反应的是ABCD12.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能下列有关叙述正确的是A.该反应为放热反应B.催化剂能改变反应的焓变C.催化剂能降低反应的活化能D.生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量参考答案1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.B8.C9.C10.C11.A12.C第2课时热化学方程式一、热化学方程式1.概念及表示意义概念:能表示参加反应的__________和__________的关系的化学方程式,叫热化学方程式。意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的_______变化。H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH=−285.8kJ·mol−1,表示在25℃,101kPa下,____H2与____O2完全反应生成____态水时______的热量是285.8kJ。2.书写热化学方程式各物质前的化学计量数只表示_________,不表示_________,因此,它可以是______数,也可以是_________或_________。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH_________。即使化学计量数相同,当反应物、生成物的状态不同时,ΔH_________。二、中和热【答案】一、1.物质的量反应热物质能量1molmol液放出2.物质的量分子(数)整小数分数不同也不同二、1.1molH2O−57.3kJ·mol−11.热化学方程式的书写步骤1写方程——写出配平的化学方程式;步骤2标状态——用“s”、“l”、“g”、“aq”标明物质的聚集状态;步骤3标条件——标明反应物的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注);步骤4标ΔH——在方程式后写出ΔH,并根据信息注明ΔH的“+”或“‒”;步骤5标数值——根据化学计量数计算写出ΔH的数值及单位。ΔH的单位一般为kJ·mol‒1。2.热化学方程式正误判断的“四看”一看:化学反应原理是否正确,化学方程式是否符合客观事实。二看:各物质的聚集状态是否注明。三看:ΔH的“−”和“+”是否正确。四看:反应热的数值与化学计量数是否相对应。书写热化学方程式的注意事项(1)注意测定的条件:需注明反应热测定的温度和压强,如不注明条件,即指25℃,1.01×105Pa。(2)注意ΔH的标注:化学方程式的右边必须写上ΔH,若为吸热反应,ΔH为“+”,若为放热反应,ΔH为“−”,单位一般为kJ/mol或kJ·mol−1;根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。(3)注意物质的聚集状态:反应热的数值和符号与反应物和生成物的聚集状态有关,因此必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不需要标出“↑”和“↓”。(4)注意化学计量数:热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数;而普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量,微观上表示原子分子数目,只能为整数,不能为分数。(5)注意ΔH单位的意义:热化学方程式中,ΔH的单位为kJ·mol−1。这里的“mol−1”不表示具体物质,而是表示“1mol反应”或“1mol反应进度”,指“1mol特定的反应组合”。如“H2(g)+O2(g)H2O(1)ΔH=−285.8kJ·mol−1”,“1mol反应”指“1molH2(g)与molO2(g)生成1molH2O(l)”这一特定反应组合。(6)注意可逆反应ΔH的意义:不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底时的能量变化。例题1、已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是A.H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=+484kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=484kJ/molC.H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=+242kJ/molD.H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=+242kJ/mol【解析】依据题给数值和热化学方程式的书写方法,标注物质聚集状态,对应量的焓变,配平写出。已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=484kJ/mol;A项,∆H应为+242kJ/mol,A项错误;B项,H2O应为气态,B项错误;C项,H2O应为气态,∆H应为242kJ/mol,C项错误;D项,符合题意和热化学方程式的书写,D项正确;故合理选项是D。【答案】D化学方程式热化学方程式化学计量数整数,既可以表示微粒个数,又可以表示物质的量既可以是整数也可以是分数,只表示该物质的物质的量物质状态不要求注明必须在化学式后注明正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明化学反应中的物质变化,还表明了化学反应中的能量变化遵循规律质量守恒质量守恒和能量守恒2.中和热的测定反应热的数据可以运用理论计算求得,也可以通过实验测得。测定反应热的仪器——量热计,如下图所示。【实验目的】测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此得中和热。【实验装置】【实验用品】大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、盐酸(0.50mol·L−1)、氢氧化钠溶液(0.55mol·L−1)【实验说明】(1)中和热的测定实验中,NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。(2)中和热的计算公式ΔH=kJ/mol(3)实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱),因弱酸(或弱碱)电离出H+(或OH−)需要吸收热量,故测定的中和热的数值偏小;若用浓硫酸与强碱反应测定中和热,因浓硫酸稀释要放热,故测定的中和热的数值偏大。【实验步骤】【误差分析】误差分析依据各因素主要影响()。若()偏大,则|ΔH|偏大;若()偏小,则|ΔH|偏小。误差分析引起误差的实验操作t终−t始|ΔH|保温措施不好偏小偏小搅拌不充分偏小偏小所用酸、碱浓度过大偏大偏大用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小用等浓度的NaOH溶液和盐酸实验偏小偏小中和热是反应热的一种,其ΔH<0;中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离吸收的热量等。只有强酸和强碱的稀溶液才能保证H+(aq)+OH−(aq)H2O(l)的中和热为57.3kJ/mol,因为浓酸和浓碱在稀释时会放热,而弱酸和弱碱在中和反应中电离时吸收能量,其中和热一般小于57.3kJ/mol,。中和热通常是由实验测得的。在书写表示中和热的热化学方程式时,应以生成1molH2O为基准,配平其余物质的化学计量数。写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1mol,而写中和反应的热化学方程式时生成水的物质的量可为任意值。例题2、分别取40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题。(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式____________________;(2)如图所示,仪器A的名称是____________;烧杯间填满泡沫塑料的作用:________;在实验过程中,如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,则测得的ΔH________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:实验序号起始温度t1℃终止温度t2℃盐酸氢氧化钠混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________;(结果保留一位小数)(4)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液,理由是____________________。【解析】【分析】(1)根据酸碱中和反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式;(2)根据仪器的结构可知,仪器A是环形玻璃搅拌棒;测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠,酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失;(3)先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差,再根据Q=cmΔT计算出反应放出的热量,最后计算出中和热;(4)氢氧化钡与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀,生成沉淀的过程中会有热量变化,影响测定结果。【详解】(1)稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和氢氧化钠稀溶液分别是强酸、强碱,则反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol,故答案为:NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol。(2)仪器A是环形玻璃搅拌棒;在实验中应该尽可能的减少热量的损失,所以烧杯间填满泡沫塑料的作用是保温防止热量损失;测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠,酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失,求得的中和热数值将会减小,但反应热ΔH>57.3KJ/mol;故答案为:环形玻璃棒;保温防止热量损失;偏大。(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为23.2℃,反应前后温度差为3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠的质量和为m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cmΔT得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g·℃)×80g×(3.15℃+3.1℃+3.05℃)÷3=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出热量为1.036kJ,所以生成1mol的水放出热量为:1.036kJ×1mol÷0.02mol=51.8kJ/mol,即该实验测得的中和热ΔH=51.8kJ/mol,故答案为:51.8kJ/mol。(4)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,故答案为:不能;硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热。【答案】(1)NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol(2)环形玻璃搅拌棒保温防止热量损失偏大(3)51.8kJ/mol(4)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成的BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热课后习题基础练1.下列说法正确的是A.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量B.书写热化学方程式时,不仅要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态C.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下测得的数据D.凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应2.为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是①酸溶液的浓度和体积 ②碱溶液的浓度和体积③比热容 ④反应后溶液的质量(单位:g)⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间A.①②③⑥ B.①③④⑤C.③④⑤⑥ D.全部3.下列热化学方程式书写不正确的是A.2SO2+O22SO3ΔH=−196.6kJ·mol−1B.H2(g)+O2(g)H2O(1)ΔH=−285.8kJ·mol−1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(1)ΔH=−571.6kJ·mol−1D.C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=−393.5kJ·mol−14.下列说法或表示正确的是A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.由C(石墨)→C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol1可知,金刚石比石墨稳定C.在稀溶液中:H++OH=H2OΔH=57.3kJ·mol1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJD.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=285.8kJ·mol15.含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应,放出11.46kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为A.KOH(aq)+eq\f(1,2)H2SO4(aq)eq\f(1,2)K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ/molB.2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=+114.6kJ/molC.2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=−114.6kJ/molD.KOH(aq)+eq\f(1,2)H2SO4(aq)eq\f(1,2)K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=−57.3kJ/mol6.已知由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气,放出241.8kJ热量。(1)写出该反应的热化学方程式_________。(2)若1g水蒸气转化成液态水放热2.494kJ,则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=_____kJ/mol。(3)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为_________。能力练7.利用简易量热计测量室温下盐酸与氢氧化钠溶液中和反应的反应热,下列措施不能提高实验精度的是A.利用移液管(精确至0.01mL)代替量筒(精确至0.1mL)量取反应液B.快速将两溶液混合,匀速搅拌并记录最高温度C.在内、外筒之间填充隔热物质,防止热量损失D.用量程为500℃的温度计代替量程为100℃的温度计测量反应液温度8.已知H+(aq)+OH(aq)→H2O(l)+Q(Q>0)。若向三份等体积、0.1000mol/LNaOH溶液中分别加入:①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸,至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Q1、Q2、Q3(单位:kJ)。下列关系式中正确的是A.Q1>Q3>Q2B.Q1>Q2>Q3C.Q2>Q3>Q1D.Q3=Q2>Q19.将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是A.做该实验时环境温度为22℃B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应10.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量____________________。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填序号)。A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。真题练11.[2018北京卷]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C―C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率12.[2017北京节选]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=−220.9kJ·mol1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:________________________________________。【答案】B2.C3.A4.C5.D6.(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol[或2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol](2)-286.7(3)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol7.D8.C9.B10.(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)ΔH1=ΔH2<ΔH311.D12.(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=45.5kJ/mol②>随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应第3课时燃烧热能源一、燃烧热1.概念101kPa时,_______纯物质完全燃烧生成_______时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。2.表达形式燃烧热是反应热的一种,单位为________。符号为ΔH,ΔH_____0。3.意义:CH4的燃烧热为890.31kJ/mol,表示在25℃、101kPa时,_______CH4(g)完全燃烧生成_______和_______时放出890.31kJ的热量。反应的热化学方程式为:__________________________。二、能源1.概念及分类2.化石燃料3.新能源【答案】一、1.1mol稳定的氧化物2.kJ/mol<3.1molCO2(g)H2O(l)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.31kJ/mol二、1.能量2.煤、石油、天然气开发新的能源现有的能源3.太阳能氢能再生一、表示物质燃烧热的热化学方程式的书写(2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在其热化学方程式中常出现分数。1.表示物质燃烧热的热化学方程式书写的注意事项(1)燃烧热规定了可燃物的物质的量为1mol,因此在书写燃烧热的热化学方程式中,应以可燃物的化学计量数为1为标准来确定其余物质的化学计量数。:H2(g)十O2(g)H2O(l)ΔH=−285.8kJ/mol(2)物质的燃烧热要求的是纯物质,不同的可燃物,其燃烧热一般不同。(3)可燃物完全燃烧,生成的必须是稳定的氧化物。不同元素对应的稳定氧化物是唯一的。:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)。(4)ΔH的符号为“−”。文字表述燃烧热时,用正值或ΔH表示。如CO的燃烧热为283.0kJ/mol,表示燃烧热的热化学方程式的ΔH为−283.0kJ/mol。2.热化学方程式表示燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH<0,单位均为kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol表示方法燃烧热为akJ·mol-1或ΔH=-akJ·mol-1中和热为57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1例题1在25℃、101kPa时,H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00molH2O(l)放出571.6kJ的热量。(1)H2的燃烧热为__________,表示H2燃烧热的热化学方程式为___________________。(2)若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,则4g氢气完全燃烧生成气态水时,放出的热量为______________。【解析】H2的燃烧热应以燃烧1molH2为标准,当H2完全燃烧生成2.00molH2O时,需燃烧2.00molH2,故H2的燃烧热为=285.8kJ·mol-1。H2燃烧生成1mol气态水时放出的热量为285.8kJ·mol−1−×18g·mol-1≈241.8kJ·mol-1,4g氢气燃烧放出的热量为241.8kJ·mol-1×=483.6kJ。【答案】(1)285.8kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2)483.6kJ二、燃烧热、中和热和反应热的概念的理解1.燃烧热:燃烧热是指在101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,准确理解这一概念要明确以下几点:(1)燃烧热是以1mol可燃物完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,应以1mol可燃物为标准来确定方程式中其余物质的化学计量数。(2)燃烧后的产物必须是稳定的氧化物,如碳元素转化成CO2、氢元素转化成液态水等。(3)燃烧热是反应热的一种,燃烧热用ΔH表示时均为负值。2.中和热:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。理解中和热的概念应明白以下几点:(1)中和反应的对象为强酸和强碱的稀溶液。(2)以生成1molH2O(l)为基准。(3)对于强酸和强碱稀溶液的反应,其中和热基本上是相等的,都约为57.3kJ·mol−1,其热化学方程式为H+(aq)+OH−(aq)H2O(l)ΔH=−57.3kJ·mol−1。(4)对于强酸与弱碱、弱酸与强碱、弱酸与弱碱稀溶液的反应,反应放出的热量一般小于57.3kJ·mol−1,因为弱电解质的电离是吸热的。(5)若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等),则此反应的反应热就不是中和热。3.反应热:化学反应过程中释放或吸收的能量,叫做反应热,用符号ΔH表示。放热反应的ΔH为负值,吸热反应的ΔH为正值。(1)比较ΔH的大小时,必须要带反应热的“+”、“−”号进行比较。(2)比较反应放出或吸收的热量时只比较数值大小。例题2下列关于反应能量的说法正确的是A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=216kJ·mol1,则反应物总能量大于生成物总能量B.吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量,因而没有价值C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=571.6k·mol1,则H2的燃烧热为571.6k·mol1D.已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)ΔH=57.3kJ·mol1,则含1molNaOH的溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量【解析】A.焓变为负,为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故A正确;B.吸热反应在特殊领域也有价值,如通过吸热反应吸收的热量降低环境温度,故B错误;C.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热,则H2的燃烧热为ΔH=-285.8k·mol1,故C错误;D.浓硫酸稀释放热,则1molNaOH的溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出热量大于57.3kJ,故D错误;故答案选A。【答案】A三、能源1.能源的分类2.解决能源问题的措施(1)节约现有的能源,提高能源利用率改善开采、运输、加工等各个环节,科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。(2)寻找新的能源现今正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。新能源资源丰富,可再生,无污染或污染很小。例题3已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为:燃料一氧化碳甲烷异辛烷(C8H18)乙醇ΔH283.0kJ·mol−1891.0kJ·mol−15461.0kJ·mol−11366.8kJ·mol−1使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇【解析】通过所给的数据计算出题给物质生成1molCO2放出的热量分别为:283.0kJ、891.0kJ,682.6kJ、683.4kJ,所以要得到相同的热量,甲烷释放出CO2最少,最能体现“低碳经济”理念。【答案】B课后习题基础练1.下列有关能量转换的说法不正确的是A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程2.近年来,北京市公共汽车大部分采用天然气作为燃料,其主要目的是A.防止石油短缺B.降低成本C.减少对大气的污染D.加大发动机的动力3.下列说法中正确的是A.物质燃烧放出的热量是燃烧热B.1molC燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C.1molH2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D.相同条件下,1molH2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1molH2O(l)放出的热量值相等4.下列热化学方程式中的反应热又为燃烧热的是A.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=283.0kJ/molB.CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=607.3kJ/molC.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=241.8kJ/molD.H+(aq)+OH=H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol5.根据热化学方程式(在101kPa时)∶S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH=-297.23kJ/mol,下列说法不正确的是A.相同条件下,1molS与1molO2的总能量大于1molSO2的能量B.1mol硫蒸气完全燃烧放出的热量小于297.23kJC.1mol硫蒸气完全燃烧放出的热量大于297.23kJD.形成1molSO2的化学键释放的总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量6.下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH=890.3kJ·mol1B.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定C.已知中和热为ΔH=57.4kJ·mol1,则1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热D.已知S(g)+O2(g)═SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH27.已知:101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ/mol,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ/mol,则下列热化学方程式书写正确的是A.C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=+5518kJ/molB.C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/molC.H++OH-===H2OΔH=-57.3kJ/molD.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(l)+2H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol能力练8.已知热化学方程式:①H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH=−241.8kJ·mol−1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=−483.6kJ·mol−1③H2(g)+O2(g)H2O(1)ΔH=−285.8kJ·mol−1④2H2(g)+O2(g)2H2O(1)ΔH=−571.6kJ·mol−1则H2的燃烧热为A.241.8kJ·mol−1 B.483.6kJ·mol−1 C.285.8kJ·mol−1 D.571.6kJ·mol−19.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ·mol-1C.氢气的燃烧热为285.5kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热10.下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知2C(s)+O2(g)═2CO(g)ΔH=221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/molB.已知3O2(g)=2O3(g)ΔH=+242.4kJ·mol1,则臭氧比氧气稳定C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=57.4kJ/molD.甲烷的标准燃烧热ΔH=890.3kJ·mol1,则CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH<890.3kJ·mol111.城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水蒸气反应制得,故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式:_______________________________。(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(1)ΔH=−2220.0kJ·mol−1。已知CO气体燃烧的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)CO2(g)ΔH=−282.57kJ·mol−1。则同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为__________(列出计算式即可)。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=−571.6kJ·mol−1。试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为______________________。(4)氢气是未来的能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是__________________。真题练12.[2018北京卷]下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料D.开采可燃冰,将其作为能源使用13.[2016新课标Ⅱ]下列有关燃料的说法错误的是A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一1.D2.C3.D4.A5.B6.D7.B8.C9.B10.C11.(1)C+H2O(g)CO+H2(2)2220.0∶282.57(3)(4)来源丰富,单位质量产生的热量大,产物无污染12.B13.B第4课时盖斯定律1.在化。学研究中,常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明,不管化学反应是________完成或________完成,其反应热是________的。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关,而与反应的________无关,这就是盖斯定律。2.意义利用盖斯定律,可以________计算一些难以测定或无法直接测定的____________。从能量守恒定律理解盖斯定律从S→L,ΔH1<0,体系____________;从L→S,ΔH2>0,体系____________。已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=−393.5kJ/molCO(g)+O2(g)CO2(g)ΔH2=−283.0kJ/mol则C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH3=ΔH1−ΔH2=−393.5kJ/mol−(−283.0kJ/mol)=−110.5kJ/mol【答案】1.(1)一步分几步相同始态终态途径2.间接地反应热放出热量吸收热量盖斯定律的应用方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D,可以有两个途径①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)“加合”法运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。eq\x(先确定待求的反应方程式)⇒eq\x(找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置)⇒eq\x(根据待求方程式中各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理,得到变形后的新方程式)⇒eq\x(将新得到的方程式进行加减反应热也需要相应加减)⇒eq\x(写出待求的热化学方程式)运用盖斯定律计算反应热的3个关键(1)热化学方程式的化学计量数加倍,ΔH也相应加倍。(2)热化学方程式相加减,同种物质之间可加减,反应热也相应加减。(3)将热化学方程式颠倒时,ΔH的正负必须随之改变。例题1Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。已知,ΔH4>0。下列说法正确的是A.ΔH3<0B.ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6C.ΔH6>ΔH5D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0【解析】A.断裂化学键需要吸收能量,氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热量,ΔH3>0,故A错误;B.根据盖斯定律可知:反应一步完成与分步完成的热效应相同,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,故B错误;C.根据能量转化关系和盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,ΔH6>ΔH5,故C正确;D.根据盖斯定律,反应过程中的焓变关系为:ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,故D错误;答案选C。【答案】C课后习题基础练1.下列关于盖斯定律描述不正确的是A.化学反应的焓变不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的焓变D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应焓变2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。B.根据盖斯定律,几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关3.已知部分键能数据如表,则H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反应热应为化学键H—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol1)436243431A.+183.0kJ•mol1 B.366.0kJ•mol1 C.183.0kJ•mol1 D.+211.0kJ•mol14.已知下列热化学方程式:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH3=-571.6kJ/mol则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的焓变为A.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol5.已知:下列关系式中正确的是①H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ·mol−1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol−1③H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ·mol−1④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ·mol−1A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>06.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=+Q1kJ·mol-1,室温下,无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42(aq)ΔH=-Q2kJ/mol,则A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q1<Q2D.无法比较7.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_____。(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH2=_____(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3=__,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。能力练8.已知在101kPa时:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-820kJ·mol-1,则下列说法正确的是A.反应过程中的能量变化关系可用图表示B.CH4的燃烧热是820kJC.11.2L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出410kJ热量D.该反应发生断裂的化学键只有极性键9.已知氟化氢气体中有平衡系:①2H3F3(g)=3H2F2(g)ΔH1=akJ·mol-1②H2F2(g)=2HF(g)ΔH2=bkJ·mol-1已知a、b均大于0,则可推测反应:H3F3(g)=3HF(g)的ΔH3等于A.(a+b)kJ·mol-1B.(a-b)kJ·mol-1C.(a+3b)kJ·mol-1D.(0.5a+1.5b)kJ·mol-110.下列关于反应能量的说法正确的是A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量B.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1=E2C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-572kJ·mol-1D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量11.俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道,发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:(1)H2(g)=H2(l)ΔH1=0.92kJ·mol1(2)O2(g)=O2(l)ΔH2=6.84kJ·mol1(3)如图:下列说法正确的是A.2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低B.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:2H2(l)+O2(l)=2H2O(g)ΔH=474.92kJ·mol1C.氢气的燃烧热为ΔH=241.8kJ·mol1D.H2O(g)变成H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量12.根据如图所给信息,得出的结论正确的是A.48g碳完全燃烧放出的热量为1574kJ/molB.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=−221.0kJ/molC.2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+283.0kJ/molD.C(s)+O2(g)CO2(s)ΔH=−393.5kJ/mol13.丙烯是重要的有机化工原料。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,主要反应为已知相关燃烧热数据:下列说法不正确的是A.消耗等物质的量的原料,反应③的放热最显著B.放出相等的热量,反应①产生的最少C.“烯烃歧化“反应中消耗,放热D.“烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多真题练14.[2017北京]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=akJ·mol−1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=bkJ·mol−1③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=ckJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=dkJ·mol−1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol−1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol−115.[2019北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应:i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。1.A2.B3.C4.A5.C6.A7.1)Cl2(g)+P(s)=PCl3(g)ΔH=-306kJ·mol-1(2)+93kJ·mol-1(3)-399kJ·mol-1等于8.C9.D10.A11.B12.B13.C14.C15.(1)①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)第5课时反应热的计算自学课本例1,例2,例3,总结计算反应热有哪几种方法:__________、__________、_____________。【答案】热化学方程式盖斯定律燃烧热1.有关反应热计算的依据(1)根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。(2)根据盖斯定律计算根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式。(3)根据物质燃烧放热数值(或燃烧热)计算可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。(4)根据反应物和生成物的键能计算。ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和。2.利用状态,迅速比较反应热的大小若反应为放热反应(1)当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。(2)当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。(3)在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,ΔH反而越小。例题1(1)已知:25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)===MnO2(s)ΔH=-520kJ·mol-1;S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1;Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)ΔH=-1065kJ·mol-1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是___________________________。(2)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):①WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)ΔH=+66.0kJ·mol-1②WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)ΔH=-137.9kJ·mol-1;则WO2(s)WO2(g)的ΔH=______________。【解析】(1)将热化学方程式编号为Mn(s)+O2(g)=MnO2(g)ΔH=520kJ/mol①;S(s)+O2(g)=SO2(g)

ΔH=297kJ/mol②;Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)ΔH=1065kJ/mol③;根据盖斯定律,将③②①可得MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)ΔH=1065kJ/mol(297kJ/mol)(520kJ/mol)=248kJ/mol;故答案为:MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(2)根据盖斯定律,①②得WO2(s)⇌WO2(g),故该反应的ΔH=ΔH1ΔH2=+203.9kJ·mol1。故答案为:+203.9kJ·mol-1。【答案】(1)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(2)+203.9kJ·mol-1【点睛】反应热的计算是中学化学的一个重要知识点,也是化学能与热能常考的热点,利用盖斯定律来计算反应热是常考题型,学生要学会巧用消元思想先找出目标反应方程式中的各物质,然后再从已知反应方程式中找出该物质,设法消去无关物质即可,注意计算过程中的反应热与化学计量数成正比,以及正负号的计算要格外认真。课后习题基础练1.我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供给人类所需的光、热、动力等任一形式的、且可以互相转换的能量的源泉。”人类对于能源的利用大致可以为三个时代:柴草能源、化石能源、多能源时代。以下说法正确的是A.原始社会人类学会利用火,他们以天然气取暖,吃熟食,从事生产活动B.多年来我国广大农村生火做饭使用的都是化石燃料C.多能源时代指的是新能源时代,包括核能、太阳能、氢能D.化石燃料的燃烧没有污染2.下列叙述正确的是A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)B.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量C.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,该反应中化学能全部转化为热能D.物质内部储存的能量不能决定化学反应的热效应3.如图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是A.由H、O原子形成2molH2O(g),共吸收1852kJ能量B.拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子,共放出1368kJ能量C.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l),共吸收484kJ能量4.已知:①Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)ΔH1②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2③Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)ΔH3则下列表述正确的是A.ΔH2>0B.ΔH3>ΔH1C.Mn+SO2==MnO2+SΔH=ΔH2ΔH1D.MnO2(s)+SO2(g)==MnSO4(s)ΔH=ΔH3ΔH2ΔH15.氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)6.按要求回答下列问题:(1)在200℃、101kPa时,0.5molH2(g)与足量I2(g)完全反应放出7.45kJ的热量,该反应的热化学方程式表示为____。(2)根据键能数据估算化学键C—HC—FH—FF—F键能/(kJ·mol1)414489565155CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为______kJ/mol。(3)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-akJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-bkJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-ckJ/mola、b、c均大于0则:反应①中,ΔS______(选填“>”、“<”或“=”)0;2C(s)+4H2(g)+O2(g)=2CH3OH(l)ΔH=_______kJ/mol。7.(1)0.01mol甲苯(分子式为C7H8,常温下为液态)在足量的O2中燃烧,生成CO2气体和液态水,放出39.43kJ的热量。该反应的热化学方程式为_____________。(2)将煤转化为水煤气(CO和H2的混合气体)是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH1。已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2=-483.6kJ·mol-1,②2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH3=-221.0kJ·mol-1,结合上述热化学方程式,计算得出ΔH1=__________。能力练8.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取,已知反应:则的等于A.B.C.D.9.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=−571.6kJ·mol−1;CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=−282.8kJ·mol−1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况),经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ,并生成18g液态水,则燃烧前混合气体中CO的体积分数为A.80%B.50%C.60%D.20%10.CH4CO2的催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)。还对温室气体的减排具有重要意义。CH4CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=75kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=394kJ/molC(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=111kJ/mol该催化重整的热化学反应方程式是____

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