苏教版化学选修《化学反应的焓变》教案

专题1第1单元第1课时(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．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．根据化学反应中的能量变化情况，化学反应可分为吸热反应和放热反应C．化学反应中能量变化多少与其反应物用量有关D．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的【解析】考查对化学变化的认识，在过程上从反应物、生成物的组成可推知是原子重新组合；从微粒间作用的能量变化角度判断，化学反应不是吸热就是放热，没有无能量变化的反应；化学反应中能量变化与反应物用量有关；从能量形式上看，化学变化的能量通常以热能形式表现出来，但并非无其他能量形式，还要以光能、电能等形式表现出来。【答案】D2．下列关于ΔH(焓变)的说法正确的是(多选)()A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热B．ΔH>0时，反应吸收热量；ΔH<0时，反应放出热量C．热化学方程式中ΔH的值与物质前的化学计量数无关D．ΔH的值可以通过实验测得【解析】等压条件下的反应热在不做其他功情况下，才等于焓变，故A错，反应热可以用量热计实验测定，故D对，ΔH单位中的mol－1表明参加反应的各物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同，ΔH值与化学计量数有关，故C错。ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应，故B对。【答案】BD3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()A．铝片与稀H2SO4反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的炭与CO2反应D．甲烷在O2中的燃烧【答案】C4．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水【解析】生成物的总能量高于反应物的总能量即反应为吸热反应，碳酸钙受热分解为吸热反应。【答案】A5．(20XX年惠州高二质检)已知25℃(1)4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJ·mol－1(2)4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1由此得出的正确结论是()A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应【解析】将两个反应方程式(1)式－(2)式，得到3O2(g)=2O3(g)ΔH＝＋284.2kJ·mol－1，即等质量的反应物O2比生成物O3能量低，所以O2比O3稳定，但D选项中由O2变为O3应为吸热反应。【答案】A6．已知反应X＋Y=M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()A．X的能量一定高于MB．Y的能量一定高于NC．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量【解析】放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量的反应。【答案】C7．CO(g)与H2O(g)反应过程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．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C．反应的热化学方程式是CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和H2O(g)要放出41kJ热量【解析】由图示知E(反应物)＞E(生成物)，故CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)为放热反应，A项错误，B项正确；该反应的热化学方程式应为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，C项错误，同时知D项中应吸收41kJ热量，D项错误。【答案】B8．(20XX年厦门高二质检)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1由此可知，在等温下蒸发45g液态水需吸收的热量()A．483.6kJ B．110kJC．285.8kJ D．221kJ【解析】2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②由盖斯定律：eq\f(①,2)－②得H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ·mol－1。则蒸发45g液态水需吸收的热量为eq\f(45g,18g)×44kJ＝110kJ。【答案】B9．(20XX年上海高考)已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B．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．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量【解析】由于热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，而不表示气体体积或分子个数，故A、D项均错误；由于从HF(g)变为HF(l)放出热量，因此，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故B项错误；由于该反应为放热反应，由能量守恒定律知，E(反应物)>E(生成物)，故C项正确。【答案】C10．(20XX年海南高考)白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P=OckJ·mol－1O=OdkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是()A．(6a＋5d－4c－12bB．(4c＋12b－6a－5dC．(4c＋12b－4a－5dD．(4a＋5d－4c－12b【解析】化学反应的实质是旧键断裂，新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4＋5O2=P4O10中有6molP—P键和5molO=O键断裂，同时生成4molP=O键和12molP—O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol【答案】A二、非选择题11．(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，热化学方程式为______________________________________。(2)25℃、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2________________________________________________________________________。【解析】热化学方程式的书写规则：①要注明反应物和生成物的聚集状态；②在化学方程式右端要注明反应热，表明是吸热还是放热；③同一热化学反应，如果方程式化学计量数不相等，吸放热也不相等，但数值与反应物的计量数成正比。【答案】(1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1(2)CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.8kJ/mol12．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：(1)下列关于反应A＋B=C＋D的说法正确的是(多选)()A．反应前后原子的种类和数目一定不变B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒(2)若E1<E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为__________________。【解析】理解吸热反应和放热反应的实质，反应物和生成物自身具有能量的大小决定了反应是吸热反应还是放热反应。(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，故A、D两项正确，任何反应都伴随着能量变化，B项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发反应，C项错误。(2)eq\x(\a\al(A＋B=C＋D,E1A＋B、,E2C＋D))—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(\a\al(若E1>E2，,放出能量))→\x(\a\al(ΔH＝E2－E1,kJ·mol－1<0)),→\x(\a\al(若E1<E2，,吸收能量))→\x(\a\al(ΔH＝E2－E1,kJ·mol－1>0))))【答案】(1)AD(2)吸热ΔH＝(E2－E1)kJ·mol－113．在一定条件下，CH4和CO的燃烧的热化学方程式分别为；CH4(g)＋2O2(g)=2H2O(l)＋CO2(g)ΔH＝－890kJ/mol2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/mol如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比为________。【解析】设燃烧后共生成二氧化碳的物质的量为x，混合气体中甲烷的物质的量为a，CO的物质的量为b，CaCO3～CO2100g1mol50gxx＝0.5moleq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(890kJ/mol×a＋\f(566,2)kJ/mol×b＝262.9kJ,a＋b＝0.5mol))解出a＝0.2mol，b＝0.3mol，a∶b＝2∶3【答案】2∶314．化学键的键能是原子间形成1mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据：H—S：364kJ·mol－1S—S：266kJ·mol－1S=O：522kJ·mol－1H—O：464kJ·mol－1(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝________。(2)标准状况下，将aLH2S与bLSO2混合进行上述反应，当a>2b时，反应放热________kJ·mol－1；当a<2b时，反应放热________kJ·mol－1。(3)又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1试写出H2S和SO2反应生成H2O(g)的热化学方程式：________________________。【解析】(1)反应可以改成：2H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(l)则ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝4×364kJ·mol－1＋2×522kJ·mol－1－3×266kJ·mol－1－4×464kJ·mol－1＝