【名师导学】2015年春高中化学 专题一 化学反应与能量变化（含解析）苏教版选修4.doc

化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应第一课时化学反应的焓变(1)课堂导学 新课引入我们已初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识。本节课我们将进一步了解反应热与焓变的涵义,理解化学能与热能转化的意义。 目标导学(见学生用书第2页)焓变H的正负与放热反应、吸热反应的关系1. 放热反应:反应完成时,生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应。由于反应后放出热量(释放给环境)能使反应体系的能量降低,故H<0,即H为负值。2. 吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量升高,故H>0,即H为正值。例题1比较下列反应的反应热大小,用“>”或“<”填空。CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H1CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(aq)H2H1H2 C(s)+O2(g)CO2(g)H3C(s)+O2(g)CO(g)H4H3H4 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H5H2(g)+Cl2(g)HCl(g)H6H5H6 C(s)+CO2(g)2CO(g)H7C(s)+CO2(g)CO(g)H8H7H8 S(s)+O2(g)SO2(g)H9S(g)+O2(g)SO2(g)H10H9H10 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H112H2(g)+O2(g)2H2O(g)H12H11H12 解析吸热反应的H>0,放热反应的H<0,所以H1>H2。完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,H3<H4。对于放热反应,参加反应的物质越多,放出的热量越多,H5<H6。对于吸热反应,参加反应的物质越多,吸收的热量越多,H7>H8。同一反应,反应物状态不同。因为S(s)S(g)要吸热,|H9|<|H10|,又因为反应放热,H9、H10均小于0,所以,H9>H10。同一反应,生成物状态不同。H2O(g)H2O(l)要放热,|H11|>|H12|,又因为反应放热,H11、H12均小于0,所以,H11<H12。答案><<>><焓变H的计算焓变H的计算一般有如下三种方法:(1) H=吸收的总能量-释放的总能量;(2) H=生成物的总能量-反应物的总能量;(3) H=反应物中化学键断裂吸收的能量之和-生成物中化学键生成放出的能量之和。例题2通常把拆开1 mol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(H),化学反应的H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SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJ·mol-1460360436431176347 工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热(H)为。 解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算,而产物硅属于原子晶体,可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为2 mol,即制取高纯硅反应的反应热H=4×360 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-(2×176 kJ·mol-1+4×431 kJ·mol-1)=+236 kJ·mol-1。答案+236 kJ·mol-1反应热的图像1. 放热反应和吸热反应2. 反应热的本质例如:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-186 kJ·mol-1E1:E(HH)+E(ClCl)E2:2E(HCl)H=E1-E2例题3由右图分析,下列有关叙述正确的是()A. AB+C和B+CA两个反应吸收或放出的能量不相等B. AB+C是放热反应C. A具有的能量高于B和C具有的能量总和D. AB+C是吸热反应,则B+CA必然是放热反应解析由图可知,B+C的能量高于A的能量,则反应B+CA一定是放热反应;反之,AB+C是吸热反应。根据能量守恒定律,两反应的反应热在数值上相等,符号相反。答案D 备讲例题 1. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,H1>H2的是()A. 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2B. S(g)+O2(g)SO2(g)H1S(s)+O2(g)SO2(g)H2C. C(s)+O2(g)CO(g)H1C(s)+O2(g)CO2(g)H2D. H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H1H2(g)+Cl2(g)HCl(g)H2解析A项,H2O(g)H2O(l)需放热,故H1<H2;B项,反应物S(s)S(g)需吸热,故H1<H2;C项,CO(g)+O2(g)CO2(g)的反应放热,故H1>H2;D项,后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半,故H1<H2。答案C 课堂评价(见学生用书第23页) 1. 下列反应属于吸热反应的是()A. 碳酸钙受热分解B. 汽油燃烧C. 铝粉与氧化铁粉末反应D. 氧化钙溶于水解析A项正确;燃烧、铝热反应、碱性氧化物溶于水都是放热反应。答案A 2. 下列叙述正确的是()A. 化学反应中的能量变化,都表现为热量的变化B. 需要加热才能发生的反应,一定是吸收能量的反应C. 释放能量的反应在常温下一定很容易发生D. 是吸收能量的反应还是释放能量的反应,必须看反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小解析化学反应中的能量变化,不仅仅表现为热量的变化,如转化为光能,A项错;吸热反应还是放热反应取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,与反应的条件无关,B项错、D项正确;碳燃烧是放热反应,但常温下不反应,C项错。答案D 3. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6分子结构如下图所示,现提供以下化学键的键能(kJ· mol-1):PP:198 kJ· mol-1、PO:360 kJ· mol-1、OO:498 kJ· mol-1 ,则反应P4(白磷)+3O2P4O6的反应热H为()A. -1 638 kJ· mol-1B. +1 638 kJ· mol-1C. -126 kJ· mol-1D. +126 kJ· mol-1解析反应热(H)=反应物键能总和-生成物键能总和,由化学方程式P4(白磷)+3O2P4O6 可知:H=(198×6+3×498)kJ·mol-1-(12×360)kJ·mol-1=-1 638 kJ· mol-1。答案A 4. 已知破坏1 mol NN键、HH键和NH键分别需吸收的能量为946 kJ、436 kJ、391 kJ。计算1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为NH3(g)时反应热的理论值。解析N2(g)与H2(g)反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H,使1 mol NN键断裂吸收946 kJ的能量,使3 mol HH键断裂需吸收436 kJ·mol-1×3 mol=1 308 kJ的能量,因此使1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键断裂共需吸收的能量为946 kJ+1 308 kJ=2 254 kJ。而2 mol NH3(g)中含6 mol NH键,形成6 mol NH键时放出的能量为391 kJ·mol-1×6 mol=2 346 kJ。反应热=断裂反应物的化学键时所吸收的总能量(2 254 kJ)-形成生成物时所释放的总能量(2 346 kJ),即放出了92 kJ的能量,即H=-92 kJ·mol-1。答案H=-92 kJ·mol-1趁热打铁,事半功倍。请老师布置同学们完成练习本第12页中的练习。第二课时化学反应的焓变(2)课堂导学 新课引入上一节课我们了解了反应的焓变,本节课我们具体地研究不同化学反应的焓变大小,并利用热化学方程式理解化学能转化为热能的意义。 目标导学(见学生用书第4页)化学方程式与热化学方程式的比较化学方程式热化学方程式是否配平需要需要反应条件需写明不需要写明反应物和生成物的状态不需要标出需要标出化学计量数表达的意义可以表示分子个数或物质的量,不能用小数或分数表示只表示物质的量,可以用分数或小数表示是否表示出热量关系不需要要表示出热效应,并表示出放热或吸热例题1下列所表示的热化学方程式正确的是()A. 2Zn+O22ZnOB. 2Zn+O22ZnOH=-701.0 kJ·mol-1C. 2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H=-701.0 kJ·mol-1D. 2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H=+701.0 kJ·mol-1解析A项,只是一个化学方程式;B项,未标出物质的聚集状态;D项,此化合反应是一个放热反应,故不正确。答案C热化学方程式的书写与正误判断热化学方程式的书写主要有“五看”:(1) 看热化学方程式是否配平;(2) 看各物质的聚集状态有没有标出,且是否正确;(3) 看焓变H的“+”、“-”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。例题2火箭推进器中盛有液态肼(N2H4)和液态双氧水,当它们混合时,立即产生氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知6.4 g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气时,放出128.326 kJ的热量。下列热化学方程式正确的是()A. N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=+128.326 kJ·mol-1B. N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-128.326 kJ·mol-1C. N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-641.63 kJ·mol-1D. N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-256.625 kJ·mol-1解析放热反应H<0,A项错;B项6.4 g液态肼不是1 mol;D项H数值计算错误。答案C热化学方程式的计算热化学方程式的计算与化学方程式的计算类似,按照热化学方程式中的计量数与焓变之间的对应关系即可以计算。例题3用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O。已知:.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。. (1) 反应A的热化学方程式是。 (2) 断开1 mol HO键与断开1 mol HCl 键所需能量相差约为kJ,H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)。 解析根据就可以写出相应的热化学方程式。H=反应物键能总和-生成物键能总和,设HCl键的键能是x,HO键的键能是y,H=-115.6 kJ·mol-1=4x+498 kJ·mol-1-2×243 kJ·mol-1-4y,解得y-x=31.9 kJ·mol-1。答案(1) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=-115.6 kJ·mol-1(2) 31.9强 备讲例题 1. 已知在1×105 Pa、298 K条件下,1 mol葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气放出2 800 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是()A. C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)H=-2 800 kJ·mol-1B. C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2 800 kJ·mol-1C. C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(g)H=-2 800 kJ·mol-1D. C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(g)H=+1 400 kJ·mol-1解析A项,正确;B项,生成的水是气态,不是液态;C项,1 mol葡萄糖燃烧放热是2 800 kJ;D项,燃烧是放热反应,不是吸热反应。答案A 课堂评价(见学生用书第45页) 1. 对热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.3 kJ·mol-1最准确的理解是()A. 碳和水反应吸收131.3 kJ热量B. 1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气,同时放出131.3 kJ热量C. 1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2,同时吸收131.3 kJ热量D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1 kJ解析热化学方程式的系数表示物质的量,故A、D项错误;B项的说法不准确,未强调“水蒸气”,且应为吸收热量。答案C 2. 已知燃烧7.8 g乙炔气体生成二氧化碳气体和液态水时,放出389.9 kJ热量,则下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式正确的是()A. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H=-389.9 kJ·mol-1B. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g)H=-2 599.2 kJ·mol-1C. C2H2(g)+2.5O2(g)2CO2(g)+ H2O(l)H=-1 299.6 kJ·mol-1D. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H=-1 299.6 kJ·mol-1解析题目中要求生成液态水,B项错;7.8 g乙炔气体即0.3 mol,燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出389.9 kJ热量,即1 mol 乙炔气体燃烧生成 CO2气体和液态 H2O时,放出1 299.6 kJ热量,C项正确。答案C 3. 沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出445 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是()A. 2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=+890 kJ·mol-1B. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=+890 kJ·mol-1C. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJ·mol-1D. CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)H=-890 kJ·mol-1解析0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出445 kJ热量,即1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出890 kJ热量。根据书写热化学方程式的原则,要注明物质的聚集状态、标出反应的热效应,只有C项正确。答案C 4. 根据热化学方程式:S(l)+O2(g)SO2(g)H=-293.23 kJ·mol-1,分析下列说法正确的是()A. S(s)+O2(g)SO2(g),反应放出的热量大于293.23 kJ·mol-1B. S(g)+O2(g)SO2(g),反应放出的热量小于293.23 kJ·mol-1C. 1 mol SO2的键能之和小于1 mol硫和1 mol氧气的键能之和D. 1 mol SO2的键能之和大于1 mol硫和1 mol氧气的键能之和解析A项,固态硫燃烧比液态硫燃烧放热少,不正确;B项,气态硫燃烧比液态硫燃烧放热多,不正确;反应热(H)=反应物键能之和-生成物键能之和,H<0,反应物键能之和小于生成物键能之和,C项不正确、D项正确。答案C趁热打铁,事半功倍。请老师布置同学们完成练习本第34页中的练习。第三课时反应热的测量与计算课堂导学 新课引入通过前面的学习我们已知道常见的放热反应和吸热反应。本节内容我们主要学习如何从实验的角度测定中和反应的热量,从而进一步换算出强酸与强碱的中和热,同时认识测定中所用的仪器及作用。 目标导学(见学生用书第67页)中和热的概念中和热是指在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热。理解这个概念时要注意:(1) 稀溶液,如果用浓硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1 mol液态水,放热比中和热多,原因是浓硫酸稀释本身就是放热的;(2) 生成的液态水一定是1 mol。例题1下列关于中和热的叙述正确的是()A. 在稀溶液中,所有酸和碱反应的中和热数值都相等B. 在稀溶液中,HCl和NaOH反应与HNO3和KOH反应的中和热相等C. 在稀溶液中,酸和碱反应放出的热量叫中和热D. 将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中刚好生成1 mol 水时,产生的热量即为中和热解析A项,强酸和强碱的中和热与弱酸和弱碱的中和热数值不相等,不正确;B项,正确;C项,中和热一定是指稀酸、稀碱中和生成1 mol液态水所放出的热量,不正确;D项,浓硫酸溶于水也会放热,不正确。答案B中和热的测定1. 实验原理:先测出盐酸与氢氧化钠溶液的起始温度,求出平均温度,两溶液混合充分反应后,读取混合液的温度,再重复以上实验2次,最后根据温度的平均值及公式 Q=cmT 计算出反应热。2. 实验装置:如右图。3. 实验注意事项:(1) 实验所用碱(或酸)略过量;(2) 小烧杯杯口与大烧杯杯口相平;(3) 两烧杯之间的缝隙一定要塞满泡沫塑料(或纸条);(4) 环形玻璃搅拌棒不能用导热性良好或与酸反应的金属丝代替;(5) 数据处理时,如果有哪一组数据与其他两组数据偏差较大,要舍弃。4. 实验误差分析:(1) 若装置保温性较差,则所测中和热数据偏小;(2) 若用铜丝代替环形玻璃搅拌棒,则所测中和热数据偏小。例题2将盛有50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的 200 mL 烧杯放到800 mL的大烧杯中,两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖,通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一支温度计,测定溶液的温度。迅速向盐酸溶液中加入50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液,盖好,搅拌溶液,观察温度的变化。当温度保持稳定时,记录读数,取出装反应液的烧杯,倒出溶液,清洗干净,保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。请回答下列问题:(1) 烧杯间填满碎纸屑的作用是 。 (2) 要重复进行三次实验的目的是 。 (3) 烧杯如果不盖泡沫塑料板,所求得的中和热数值将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4) 实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”,下同),所求中和热,理由是  。 (5) 三次平行操作测得数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为2.3 、2.4 、2.9 ,则最终代入计算式的温度差的平均值为。 解析本题考查“量热器”的组成以及造成实验误差的原因,然后按实验步骤进行分析和判断。(1) 碎纸屑的作用是减少实验过程中的热量损失。(2) 重复进行实验的目的是减小实验误差。(3) 不盖泡沫塑料板会损失部分热量,故所测结果偏小。(4) 由中和热概念可知,中和热是以生成1 mol液态水为标准的,而与过量部分的酸、碱无关。(5) 所测温度中2.9 偏差太大,舍去,代入计算式的温度应是与的平均值。答案(1) 保温、隔热,减少实验过程中热量的损失(2) 减小实验过程中的误差(3) 偏小(4) 不相等相等因为60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应能生成0.027 5 mol H2O,而50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应只能生成0.025 mol H2O,因此所放出的热量不同。但中和热是指酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时所放出的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等(5) 2.35盖斯定律的应用1. 若反应物A转化为生成物D,可以有以下两种途径:(1) 由A直接转化为D,反应热为H。(2) 由A经过B转化为C,再由C转化为D,每步的反应热分别为H1、H2、H3,如下图所示,则H=H1+H2+H3。2. 运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。例题3已知下列热化学方程式:Zn(s)+O2(g)ZnO(s)H1=-351.1 kJ·mol-1Hg(l)+O2(g)HgO(s)H2=-90.7 kJ·mol-1由此可知Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)H3,其中H3的值是()A. -441.8 kJ·mol-1 B. -254.6 kJ·mol-1C. -438.9 kJ·mol-1 D. -260.4 kJ·mol-1解析利用盖斯定律,-可得热化学方程式,H3=H1-H2。答案D 备讲例题 1. 实验室进行中和热的测定实验时,除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外,所用的其他仪器和试剂均正确的一组是()A. 0.50 mol·L-1盐酸、0.50 mol·L-1 NaOH溶液、100 mL 量筒1个B. 0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液、100 mL 量筒2个C. 0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液、50 mL 量筒1个D. 0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液、50 mL 量筒2个解析本实验中为了保证0.50 mol·L-1盐酸完全被中和,采用0.55 mol·L-1 NaOH溶液,使碱稍过量,故A项不符合;所需酸、碱量均为50 mL,故B项不符合;酸、碱分别用不同的量筒量取,故C项不符合。答案D 2. 含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1稀硫酸反应,放出11.46 kJ热量,表示该反应的中和热的热化学方程式为()A. KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)H=-11.46 kJ·mol-1B. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)H=-11.46 kJ·mol-1C. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJ·mol-1D. KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1解析中和热是以生成1 mol液态水所放出的热量来定义的,故书写中和热的热化学方程式时,应以生成1 mol液态水为标准来配平其余物质的化学计量数,故答案为D。答案D 3. 已知:2Cu(s)+O2(g)Cu2O(s)H=-169 kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO(g)H=-110.5 kJ·mol-1Cu(s)+O2(g)CuO(s)H=-157 kJ·mol-1则反应:2CuO(s)+C(s)Cu2O(s)+CO(g)H=kJ·mol-1。 解析反应2CuO(s)+C(s)Cu2O(s)+CO(g)可由反应+-2×得到,则H=-169+(-110.5)-2×(-157) kJ·mol-1=+34.5 kJ·mol-1。答案+34.5 课堂评价(见学生用书第7页) 1. 分别向1 L 0.5 mol·L-1NaOH溶液中加入:稀盐酸、浓硫酸、稀硝酸。恰好完全反应的反应热分别为H1、H2、H3,它们之间的关系正确的是()A. H1>H2>H3B. H2<H1<H3C. H1=H2=H3D. H1=H3>H2解析因为浓硫酸稀释时放热,则1 L 0.5 mol·L-1 NaOH溶液与浓硫酸反应时放出的热量包括中和放热和稀释放热,而与稀盐酸、稀硝酸反应时放出的热量只有中和热,故与浓硫酸反应时放出的热量最多,而H<0,故D项正确。答案D 2. 已知反应:101 kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221 kJ·mol-1,稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1。下列结论正确的是()A. 稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量B. 反应的反应热为221 kJ·mol-1C. 98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水的中和热为-57.3 kJ·mol-1D. 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量解析A项正确;B项中表示“反应热”的数据前必须带“-”;C项中描述的是中和热,数据前不应带“-”,且放出的热量应大于57.3 kJ;D项中的反应热包括H+与OH-反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量,所以放出的热量要小于57.3 kJ。答案A 3. 将V1 mL 1.0 mol·L-1盐酸和V2 mL未知浓度的氢氧化钠溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。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溶液的浓度约是1.00 mol·L-1D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析A项,图中22 时盐酸为5 mL,氢氧化钠为45 mL,故已有部分放热,反应的环境温度低于22 ,不正确;B项,正确;C项,温度的最高点代表酸与碱反应生成水的量最多,即放热最多,则30 mL盐酸与20 mL氢氧化钠溶液恰好完全反应,则氢氧化钠溶液的浓度为1.5 mol·L-1,不正确;D项,有水生成的反应不可能全为放热反应,如氢氧化钡与氯化铵反应中也有水生成,但是吸热反应,不正确。答案B 4. 根据下列热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJ·mol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H2=-285.8 kJ·mol-1CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H3=-870.3 kJ·mol-1可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热H为()A. H=+244.1 kJ·mol-1B. H=-488.3 kJ·mol-1C. H=-996.6 kJ·mol-1D. H=+996.6 kJ·mol-1解析根据盖斯定律,H=2H1+2H2-H3=-488.3 kJ·mol-1,所以就有2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)H=-488.3 kJ·mol-1。答案B趁热打铁,事半功倍。请老师布置同学们完成练习本第56页中的练习。第四课时能源的充分利用课堂导学 新课引入煤、石油和天然气是传统的化石能源,在我们的日常生活中起着不可或缺的作用。这三种能源在等质量的情况下,哪一种热值更高?除了传统的化石能源外,还有哪些能源能为我们所用?通过本节内容的学习将为你揭晓。 目标导学(见学生用书第89页)燃烧热的热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。如C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)H=-5 518 kJ·mol-1,即C8H18 的燃烧热为5 518 kJ·mol-1。例题1下列热化学方程式中的H能表示可燃物的燃烧热的是()A. H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-184.6 kJ·mol-1B. CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJ·mol-1C. 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ·mol-1D. CH4(g)+2O2(g)CO2(g) +2H2O(g)H=-802.3 kJ·mol-1 解析符合燃烧热定义的只有B选项。答案B燃烧热和中和热的异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应H及其单位H<0,kJ·mol-1(续表)不同点反应物的量1 mol不一定为1 mol生成物的量不一定为1 mol1 mol反应热的含义25 、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量在稀溶液里,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量注意:中和热是以生成1 mol液态水所放出的热量来测定的,因此书写中和热的热化学方程式时,应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数;而燃烧热是以1 mol可燃物质为标准,故书写燃烧热的热化学方程式时,应以此为标准配平其他反应物、生成物的化学计量数,既可用整数表示,也可用分数来表示。例题2已知反应:101 kPa 时,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221 kJ·mol-1;稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中正确的是()A. 碳的燃烧热大于 110.5 kJ·mol-1B. 稀硫酸与浓NaOH溶液反应的中和热为H=-57.3 kJ·mol-1C. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量小于57.3 kJD. 表示2 mol C(s)燃烧生成2 mol CO(g)需要吸收221 kJ的热量解析CO燃烧生成二氧化碳放出热量,A项正确;浓NaOH溶液稀释的过程会放出热量,B项错;稀醋酸电离要吸热,C项正确;燃烧要放热,D项错。答案AC新能源的特点及开发应用为应对能源危机,满足不断增长的能源需求,现在正探索的新能源有:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。新能源优点缺点太阳能能量巨大、清洁、充足,不需要开采、运输能量密度低、开发成本高、稳定性差氢能燃烧热值高,资源丰富,无毒、无污染储存、运输困难地热能蕴藏量丰富正在开发中风能能量巨大不稳定,受地区、季节、气候影响甚大例题3氢气是一种很有前景的能源物质,以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是()A. 利用太阳能直接使水分解产生氢气B. 以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气C. 用Fe跟HCl反应放出氢气D. 由热电站提供电力电解水产生氢气解析太阳能相对于其他能源来说是最丰富的,其他能源的储量有限,故选A。答案A 备讲例题 1. 下列关于热化学反应的描述正确的是()A. HCl和NaOH反应的中和热H=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H=2×(-57.3) kJ·mol-1B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的H=2×283.0 kJ·mol-1C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D. 1 mol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解析中和热是以生成1 mol H2O(l)作为标准的,因此A项不正确;燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量,因此B项正确、D项不正确;有些反应需加热才能发生,但却是放热反应,如燃料的燃烧需点燃才能发生,但却是放热反应,因此C项不正确。答案B 2. 化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。(1) 下列H表示物质的燃烧热的是;表示物质的中和热的是。(填“H1”、“H2”或“H3”等) A. 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H1B. C(s)+O2(g)CO(g)H2C. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H3D. C(s)+O2(g)CO2(g)H4E. C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H5F. NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H6G. 2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)H7(2) 2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.6 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:。 (3) 充分燃烧一定量的丁烷,放出的热量大小为Q,生成的CO2恰好与100 mL 5 mol·L-1KOH溶液完全反应,则燃烧1 mol丁烷放出的热量为。 解析(1) A项不是1 mol H2燃烧;B项不是完全燃烧;C项生成的是气态水,不是稳定形式的化合物;F、G项不是燃烧反应。中和热是指生成1 mol水时放出的热量,故选F。(2) 根据题意,1 mol C2H2完全燃烧放热为×99.6 kJ=1 294.8 kJ,则热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l)H=-1 294.8 kJ·mol-1。(3) CO