高二化学选修4第一章化学反应与能量教学案(内部资料)

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知识要点：

一、焓变（△H） 反应热

在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓差值即焓变（△H）决定。在恒压条件下，反应的热效应等于焓变。

放热反应 △H     0  

吸热反应 △H     0

焓变（△H）单位：KJ/mol

二、热化学方程式

定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

  书写时应注意：

1．指明反应时的温度和压强（对于25℃、101KPa时进行的反应，可以不注明）。

  2．所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态。

  3．各物质前的系数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。

  4．△H单位KJ/mol中每摩尔指的是每摩尔反应体系，非每摩尔某物质，其大小与反应物的物质的量成正比。

  5．对于可逆反应中的△H指的是正向完全进行时的焓变。

三、燃烧热

  定义：25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

  单位：KJ/mol

注意点：1．测定条件：25℃、101KPa，非标况。

        2．量：纯物质1mol

        3．最终生成稳定的化合物。如C→CO2，H→H2O（l）

书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。

四、中和热

  定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

        强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：    

H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l)  △H= -57.3KJ/mol

实验：中和热的测定 见课本第4～5页

思考：1.环形玻璃棒的作用                                            

      2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用                                  

      3.大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

五、化学反应热的计算

  盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。

  假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。

练习题：

一、选择题

1．下列说法正确的是                                                              （    ）

A．吸热反应不加热就不会发生        

B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D．放热的反应在常温下一定很容易发生

2．下列说法错误的是                                                             （    ）

A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量 

B．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 

C．同一化学反应，化学计量数不同，ΔH不同，化学计量数相同而状态不同，ΔH也不相同

D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比

3．已知：C(石墨)→C(金刚石)  ΔH＞0，则可以判断                                  （    ）

A．金刚石比石墨稳定                    B．一样稳定 

C．石墨比金刚石稳定                    D．无法判断

4．下列变化属于吸热反应的是    ①液态水汽化   ②将胆矾加热变为白色粉末   ③浓硫酸稀释    

④氯酸钾分解  ⑤生石灰跟水反应                                                 （    ）

A．②④       B．①④          C．②③        D．①④⑤

5．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH= -571.6 KJ/mol, 则2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) ;ΔH的说法中正确的是（  ）

A．该反应ΔH 大于0                   B．ΔH= -571.6 KJ/mol   

C．该反应可表示36g液态水分解的热效应     D．该反应中化学计量数表示分子个数

6．在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3，CO2占2/3，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-110.35kJ/mol  CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282.57 kJ/mol，与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是         （    ） 

A．392.92kJ       B．24.44kJ        C．784.92kJ             D．3274.3kJ

7．已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;△H1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H2,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;△H3。常温下取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出热量为                                                               （    ） 

A．0.4△H1 + 0.05△H3       B． 0.4△H1 + 0.05△H2  

C．0.4△H1 + 0.1△H3        D． 0.4△H1 + 0.2△H3 

8．一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀，则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是                          （    ）

  A．0.5Q          B． Q          C． 2Q           D．5Q

9．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式为：CO(g)+1/2O2=CO2(g) ；△H = -283KJ/mol

CH4(g)+ 2O2=CO2(g) +2H2O(g) ；△H = -0KJ/mol，现有4mol CO和CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为2953 KJ，则CO和CH4的体积比                           （    ）

A．1:3           B．3:1           C．1:2           D．2:1

10．下列说法中，正确的是                                                          （    ）

A．1 mol H2SO4与1 mol Ba（OH）2完全中和所放出的热量为中和热

B．中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应

C．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量一定叫碳的燃烧热

D．CO燃烧是吸热反应

11．下列说法正确的是                                                              （    ）

A．在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热

B．酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热

C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一

D．在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57．3 kJ

12．已知Zn（s）＋ O2（g）=== ZnO（s）；ΔH=－350 kJ/mol，则1 g Zn在氧气中燃烧放出的热量          约为                                                                                                                                                                                                                                                         

A．5．4 kJ            B．350 kJ            C．3．5 kJ            D．8．5 kJ                （    ）

13．根据热化学方程式：S（s）＋O2（g）===SO2（g）；ΔH=－297．23 kJ/mol，分析下列说法中不正确的是                                                                             （    ）

A．S的燃烧热为297．23 kJ/mol

B．S（g）＋O2（g）===SO2（g）放出的热量大于297．23 kJ

2A（g）+B（g）

C．S（g）＋O2（g）===SO2（g）放出的热量小于297．23 kJ

D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S（s）和1 mol O2（g）的化学键所吸收的总能量

14．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）；ΔH=－569．6 kJ·mol－1，2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g）；ΔH=＋482．1 kJ·mol－1。现有1 g液态H2O，蒸发时吸收的热量是                        （    ）

A．2．43 kJ         B．4．86 kJ       C．43．8 kJ            D．87．5 kJ

15．已知H-H键键能（断裂时吸收或生成时释放的能量）为436 kJ·mol－1，H-N键键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）; ΔH=－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是   （    ）

 A．431kJ·mol－1         B．946kJ·mol－1      C．9kJ·mol－1            D．6kJ·mol－1

16．分析右图的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是                                （    ）

物质所具有的总能量

A．2A（g）+B（g）=2C（g）; ΔH = a (a﹤0)         

B．2A（g）+B（g）=2C（g）; ΔH = a (a﹥0)      

C．2A + B = 2C ; ΔH = a (a﹤0)                      

D．2C = 2A + B ; ΔH = a (a﹥0)

17．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是                       （     ）

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1         C(s)＋O2(g)===CO(g)；△H2

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3         S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；△H5   2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7   CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8

A．①      B．④      C．②③④      D．①②③

18．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l)  △H= -57.3KJ/mol，向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀，则恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是                                                              （    ）

  A．ΔH1﹥ΔH2﹥ΔH3                         B．ΔH1﹤ΔH3﹤ΔH2

  C．ΔH2﹥ΔH1﹥ΔH3                          D．ΔH1﹥ΔH3﹥ΔH2

19．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

  ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；  △H= + 49．0 kJ·mol－1

  ②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1

  下列说法正确的是                                   （     ）

  A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1

  B．反应①中的能量变化如右图所示

  C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

  D．根据②推知反应：    CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJ·mol－1

二、填空题（24分）

20．家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101 kPa时，10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和H2O（l）放出热量5×105 kJ，丁烷的燃烧热为_________，丁烷燃烧的热化学方程式为_______________________

                                                                                  。

21．1．00 L  1．00 mol·L－1 H2SO4溶液与2．00 L  1．00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114．6 kJ的热量，由此可推知H2SO4与NaOH发生中和反应的中和热为___________，表示该中和热的热化学方程式为                                                                  。

22．0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在O2中燃烧，生成固态的B2O3和液态水，放出9.5kJ热量，其燃烧热化学方程式为                                                                 。

又已知：H2O（l）== H2O（g）ΔH=44 kJ/mol ，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________________kJ。

23．1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

(1)下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是                        

A. Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)   △H            B. Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)   △H1

C.Na(s)=Na(g)           △H2            D. Na(g)-e-=Na+(g)          △H3

E.1/2 Cl2(g)= Cl(g)        △H4            F. Cl(g)+ e-= Cl-(g)          △H5

(2)写出△H与△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式                          

24．油(C3H5N3O9)分解的产物为N2、CO2、O2和H2O，它的分解反应方程式为                    

                                                             。已知20℃时，2.27 g油分出热量为15.4 kJ，则每生成1 mol气体伴随放出的热量为___________ kJ。

25．已知：H2(g)+ O2(g)=H2O(g), 反应过程中  

能量变化如图。问：

（1）a、b、c分别代表什么意义？

a                                  

b                                                                 

c                                                                  

(2)该反应是放热还是吸热？                    

△H大于0还是小于0？