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文檔簡介
高中化學選擇性必修一(教師版)目錄TOC\o"12"\h\u第一章化學反應的熱效應 2第一節(jié)化學反應與能量變化 2第1課時焓變反應熱 2第2課時熱化學方程式 9第3課時燃燒熱能源 20第4課時蓋斯定律 28第5課時反應熱的計算 35第二章化學反應速率與化學平衡 42第一節(jié)化學反應速率 42第二節(jié)影響化學反應速率的因素 48第三節(jié)化學平衡 61第1課時化學平衡狀態(tài) 61第2課時影響化學平衡狀態(tài)的因素 68第3課時化學平衡常數(shù) 79第四節(jié)化學反應進行的方向 94第三章水溶液中的離子反應與平衡 101第一節(jié)弱電解質的電離 101第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 111第1課時水的電離和溶液的酸堿性 111第2課時pH的計算及其應用 120第三節(jié)鹽類的水解 132第1課時鹽溶液呈現(xiàn)不同酸堿性的原因 132第2課時影響鹽類水解的主要因素和鹽類水解的應用 137第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡 148第四章化學反應與電能 157第一節(jié)原電池 157第1課時原電池 157第2課時化學電源 168第二節(jié)電解池 179第1課時電解池原理 179第2課時電解原理的應用 191第三節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護 202第一章化學反應的熱效應第一節(jié)化學反應與能量變化第1課時焓變反應熱1.化學反應的基本特征:一是物質發(fā)生了變化,即有__________生成;二是能量發(fā)生了變化,即_________能量或_________能量。如:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化如下圖所示:由圖可知,1molH2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是_________,1molCl2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是_________,2molHCl分子中的化學鍵形成釋放的能量是_________,則H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應放出的熱量為_________。2.化學反應中的能量變化有多種形式,但通常主要表現(xiàn)為_________的變化。因此化學反應分為兩類:_________反應和_________反應。下列圖中,圖1表示_________反應,圖2表示_________反應。(1)放熱反應:放出熱量的化學反應。(2)吸熱反應:吸收熱量的化學反應。3.反應熱的概念:當化學反應在一定的溫度下進行時,反應所__________________稱為該反應在此溫度下的熱效應,簡稱為反應熱。(1)表示方法:用符號Q表示;Q>0,反應吸熱;Q<0,反應放熱。(2)單位:___________________________。(3)意義:定量描述化學反應釋放或吸收的熱能?!敬鸢浮?.新物質吸收放出436kJ243kJ862kJ183kJ2.熱量放熱吸熱放熱吸熱3.釋放或吸收的熱量放熱J·mol-1或kJ·mol-1一、化學反應過程中能量變化的原因1.微觀角度反應熱是舊化學鍵斷裂吸收的熱量與新化學鍵形成放出的熱量的差值。圖中a表示舊化學鍵斷裂吸收的熱量;b表示新化學鍵形成放出的熱量;c表示反應熱。反應熱ΔH=反應物的鍵能之和?生成物的鍵能之和2.宏觀角度反應熱是生成物總能量與反應物的總能量的差值。例題1丙烯與HCl加成可能發(fā)生反應①和②,其能量與反應進程如圖所示:下列說法正確的是A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl穩(wěn)定B.反應①的第I步與第Ⅱ步均放出能量C.反應②的第I步比第Ⅱ步反應速率快D.活化能反應①比②的大,反應①更易進行【解析】A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl能量低,能量低的物質穩(wěn)定,則CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl穩(wěn)定,故A正確;B.反應①的Ⅰ的能量增大、Ⅱ的能量減小,則I吸收能量,故B錯誤;C.反應②的第I步比第II步活化能大,則反應②的第I步比第Ⅱ步反應速率慢,故C錯誤;D.活化能反應①比②的大,活化能高難以進行,故D錯誤;故答案為A?!敬鸢浮緼二、放熱反應和吸熱反應的判斷根據(jù)基本知識判斷常見的吸熱反應:①大多數(shù)分解反應;②以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應,如C+H2O(g)CO+H2;③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體的反應。常見的放熱反應:①金屬與水或酸的反應;②酸堿中和反應;③大多數(shù)化合反應;④燃燒反應;⑤鋁熱反應;⑥營養(yǎng)物質在生物體內的氧化反應。根據(jù)鍵能變化判斷當生成物分子成鍵釋放的總能量>反應物分子斷鍵吸收的總能量時,該反應表現(xiàn)為放熱反應,即ΔH<0;當生成物分子成鍵釋放的總能量<反應物分子斷鍵吸收的總能量時,該反應表現(xiàn)為吸熱反應,即ΔH>0。根據(jù)圖像判斷當反應物的總能量高于生成物的總能量時,為放熱反應;當反應物的總能量低于生成物的總能量時,為吸熱反應。根據(jù)反應條件判斷反應開始需要加熱,而停止加熱后,反應亦可繼續(xù)進行,則為放熱反應;若反應需要持續(xù)不斷地加熱才能進行,則可能為吸熱反應也可能為放熱反應。例題2.下列變化符合圖示的是①冰雪融化②KMnO4分解制O2③鋁與氧化鐵的反應④鈉與水反應⑤二氧化碳與灼熱的木炭反應⑥碘的升華⑦Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應.A.②⑥⑦ B.②⑤⑦ C.①②⑤⑥⑦ D.③④【解析】圖示,反應物的總能量小于生成物的總能量,該圖示表示的是吸熱反應,據(jù)此回答。①冰雪融化吸熱,是物理變化,不符合;②KMnO4分解制O2是吸熱反應,符合;③鋁與氧化鐵的反應是放熱反應,不符合;④鈉與水的反應是放熱反應,不符合;⑤二氧化碳與灼熱木炭的反應是吸熱反應,符合;⑥碘的升華吸熱,是物理變化,不符合;⑦Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應是吸熱反應,符合;答案選B?!敬鸢浮緽【點睛】掌握常見的放熱反應和吸熱反應是解答的關鍵,一般金屬和水或酸的置換反應、酸堿中和反應、一切燃燒、大多數(shù)化合反應和置換反應、緩慢氧化反應如生銹等是放熱反應。大多數(shù)分解反應、銨鹽和堿反應、碳(或氫氣或CO)作還原劑的反應等是吸熱反應。另外還需要注意不論是放熱反應還是吸熱反應均是化學變化。(1)反應開始時需要加熱的反應可能是吸熱反應也可能是放熱反應。有些吸熱反應不但反應開始時需要加熱,反應發(fā)生過程中仍需不斷加熱才能使反應繼續(xù)進行下去;有的放熱反應在反應開始時也需要加熱,反應發(fā)生后會放出一定的熱量,如果放出的熱量可使反應維持下去,則反應過程中不需要再加熱,否則也必須不斷加熱才能使反應繼續(xù)進行下去。(2)常溫下就能進行的反應不一定都是放熱反應,如氫氧化鋇和氯化銨的反應。(3)任何化學反應都伴隨著能量變化,但能量變化不一定都表現(xiàn)為熱量變化,還可能以聲、光、電等形式表現(xiàn)出來。(4)放出熱量(或吸收熱量)的物質變化過程不一定是放熱反應(或吸熱反應),如水蒸氣冷凝為水放熱,干冰升華吸熱,它們不是放熱反應或吸熱反應,而是物理變化過程。課后習題1.下列對化學反應的認識錯誤的是A.會引起化學鍵的變化B.會產生新的物質C.必然引起物質狀態(tài)的變化D.必然伴隨著能量的變化2.下列變化中屬于吸熱反應的是①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰燮咸烟窃谌梭w內氧化分解④氯酸鉀分解制氧氣⑤生石灰跟水反應生成熟石灰A.①②B.②③C.①④⑤D.②④3.化學反應中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化——吸熱或者放熱。下列有關說法不正確的是A.氫氣在氧氣中燃燒和在空氣中燃燒都是放熱反應B.煤的燃燒需要加熱點燃,故是吸熱反應C.放熱反應的反應物的總能量高于生成物的總能量D.煅燒石灰石制生石灰是吸熱反應4.金剛石和石墨都是碳的單質,石墨在一定條件下可以轉化為金剛石。已知12g石墨完全轉化為金剛石時,要吸收EkJ的能量,下列說法正確的是A.金剛石與石墨互為同位素B.石墨不如金剛石穩(wěn)定C.金剛石不如石墨穩(wěn)定D.等質量的石墨與金剛石完全燃燒,金剛石放出的能量少5.下列各圖所表示的反應是吸熱反應的是A.B.C.D.6.在相同條件下,下列兩個反應放出的熱量分別用ΔH1和ΔH2表示:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2。則A.ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.無法確定7.CO(g)與H2O(g)反應的能量變化如下圖所示,有關兩者反應的說法正確的是A.該反應為吸熱反應B.1molCO(g)和1molH2O(g)具有的總能量大于1molCO2(g)和1molH2(g)具有的總能量C.該反應不需要加熱就能進行D.1molCO2(g)和1molH2(g)反應生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ熱量能力練8.下列說法不正確的是A.化學變化過程是原子的重新組合過程B.化學反應的焓變用ΔH表示,單位是kJ·mol1C.化學反應的焓變ΔH越大,表示放熱越多D.化學反應中的能量變化不都是以熱能形式表現(xiàn)出來的9.下列說法中正確的是A.在化學反應中,發(fā)生物質變化的同時不一定發(fā)生能量變化B.ΔH>0表示放熱反應,ΔH<0表示吸熱反應C.生成物的總焓大于反應物的總焓時,ΔH>0D.ΔH的大小與熱化學方程式中的各物質的化學計量數(shù)無關10.將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見下列說法不正確的是A.NH4HCO3和鹽酸的反應是吸熱反應B.該反應中,熱能轉化為反應產物內部的能量C.反應物的總能量高于反應產物的總能量D.反應的化學方程式為NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O11.下列圖示變化為吸熱反應的是ABCD12.某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中表示正反應的活化能,表示逆反應的活化能下列有關敘述正確的是A.該反應為放熱反應B.催化劑能改變反應的焓變C.催化劑能降低反應的活化能D.生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量參考答案1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.B8.C9.C10.C11.A12.C第2課時熱化學方程式一、熱化學方程式1.概念及表示意義概念:能表示參加反應的__________和__________的關系的化學方程式,叫熱化學方程式。意義:熱化學方程式不僅表明了化學反應中的________變化,也表明了化學反應中的_______變化。H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH=?285.8kJ·mol?1,表示在25℃,101kPa下,____H2與____O2完全反應生成____態(tài)水時______的熱量是285.8kJ。2.書寫熱化學方程式各物質前的化學計量數(shù)只表示_________,不表示_________,因此,它可以是______數(shù),也可以是_________或_________。對于相同物質的反應,當化學計量數(shù)不同時,其ΔH_________。即使化學計量數(shù)相同,當反應物、生成物的狀態(tài)不同時,ΔH_________。二、中和熱【答案】一、1.物質的量反應熱物質能量1molmol液放出2.物質的量分子(數(shù))整小數(shù)分數(shù)不同也不同二、1.1molH2O?57.3kJ·mol?11.熱化學方程式的書寫步驟1寫方程——寫出配平的化學方程式;步驟2標狀態(tài)——用“s”、“l(fā)”、“g”、“aq”標明物質的聚集狀態(tài);步驟3標條件——標明反應物的溫度和壓強(101kPa、25℃時可不標注);步驟4標ΔH——在方程式后寫出ΔH,并根據(jù)信息注明ΔH的“+”或“?”;步驟5標數(shù)值——根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出ΔH的數(shù)值及單位。ΔH的單位一般為kJ·mol?1。2.熱化學方程式正誤判斷的“四看”一看:化學反應原理是否正確,化學方程式是否符合客觀事實。二看:各物質的聚集狀態(tài)是否注明。三看:ΔH的“?”和“+”是否正確。四看:反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否相對應。書寫熱化學方程式的注意事項(1)注意測定的條件:需注明反應熱測定的溫度和壓強,如不注明條件,即指25℃,1.01×105Pa。(2)注意ΔH的標注:化學方程式的右邊必須寫上ΔH,若為吸熱反應,ΔH為“+”,若為放熱反應,ΔH為“?”,單位一般為kJ/mol或kJ·mol?1;根據(jù)焓的性質,若化學方程式中各物質的系數(shù)加倍,則ΔH的數(shù)值也加倍;若反應逆向進行,則ΔH改變符號,但絕對值不變。(3)注意物質的聚集狀態(tài):反應熱的數(shù)值和符號與反應物和生成物的聚集狀態(tài)有關,因此必須注明物質的聚集狀態(tài)(s、l、g、aq)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不需要標出“↑”和“↓”。(4)注意化學計量數(shù):熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質的物質的量,可為整數(shù)或分數(shù);而普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物質的物質的量,微觀上表示原子分子數(shù)目,只能為整數(shù),不能為分數(shù)。(5)注意ΔH單位的意義:熱化學方程式中,ΔH的單位為kJ·mol?1。這里的“mol?1”不表示具體物質,而是表示“1mol反應”或“1mol反應進度”,指“1mol特定的反應組合”。如“H2(g)+O2(g)H2O(1)ΔH=?285.8kJ·mol?1”,“1mol反應”指“1molH2(g)與molO2(g)生成1molH2O(l)”這一特定反應組合。(6)注意可逆反應ΔH的意義:不論化學反應是否可逆,熱化學方程式中的ΔH都表示反應進行到底時的能量變化。例題1、已知在1×105Pa,298K條件下,2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量,下列熱化學方程式正確的是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】依據(jù)題給數(shù)值和熱化學方程式的書寫方法,標注物質聚集狀態(tài),對應量的焓變,配平寫出。已知在1×105Pa、298K條件下,2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=484kJ/mol;A項,?H應為+242kJ/mol,A項錯誤;B項,H2O應為氣態(tài),B項錯誤;C項,H2O應為氣態(tài),?H應為242kJ/mol,C項錯誤;D項,符合題意和熱化學方程式的書寫,D項正確;故合理選項是D?!敬鸢浮緿化學方程式熱化學方程式化學計量數(shù)整數(shù),既可以表示微粒個數(shù),又可以表示物質的量既可以是整數(shù)也可以是分數(shù),只表示該物質的物質的量物質狀態(tài)不要求注明必須在化學式后注明正負號及單位無必須注明意義表明了化學反應中的物質變化不僅表明化學反應中的物質變化,還表明了化學反應中的能量變化遵循規(guī)律質量守恒質量守恒和能量守恒2.中和熱的測定反應熱的數(shù)據(jù)可以運用理論計算求得,也可以通過實驗測得。測定反應熱的儀器——量熱計,如下圖所示。【實驗目的】測定強酸與強堿反應的反應熱,體驗化學反應的熱效應?!緦嶒炘怼客ㄟ^測定一定量的酸、堿溶液在反應前后溫度的變化,計算反應放出的熱量,由此得中和熱?!緦嶒炑b置】【實驗用品】大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒(50mL)兩個、溫度計、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、鹽酸(0.50mol·L?1)、氫氧化鈉溶液(0.55mol·L?1)【實驗說明】(1)中和熱的測定實驗中,NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應完全。若采用的酸、堿濃度相等,可采用堿體積稍過量的方法達到這個目的。(2)中和熱的計算公式ΔH=kJ/mol(3)實驗中若用弱酸(或弱堿)代替強酸(或強堿),因弱酸(或弱堿)電離出H+(或OH?)需要吸收熱量,故測定的中和熱的數(shù)值偏??;若用濃硫酸與強堿反應測定中和熱,因濃硫酸稀釋要放熱,故測定的中和熱的數(shù)值偏大?!緦嶒灢襟E】【誤差分析】誤差分析依據(jù)各因素主要影響()。若()偏大,則|ΔH|偏大;若()偏小,則|ΔH|偏小。誤差分析引起誤差的實驗操作t終?t始|ΔH|保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用等濃度的NaOH溶液和鹽酸實驗偏小偏小中和熱是反應熱的一種,其ΔH<0;中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離吸收的熱量等。只有強酸和強堿的稀溶液才能保證H+(aq)+OH?(aq)H2O(l)的中和熱為57.3kJ/mol,因為濃酸和濃堿在稀釋時會放熱,而弱酸和弱堿在中和反應中電離時吸收能量,其中和熱一般小于57.3kJ/mol,。中和熱通常是由實驗測得的。在書寫表示中和熱的熱化學方程式時,應以生成1molH2O為基準,配平其余物質的化學計量數(shù)。寫中和熱的熱化學方程式時生成的水必須為1mol,而寫中和反應的熱化學方程式時生成水的物質的量可為任意值。例題2、分別取40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?;卮鹣铝袉栴}。(1)理論上稀強酸、稀強堿反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量,寫出表示稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應的中和熱的熱化學方程式____________________;(2)如圖所示,儀器A的名稱是____________;燒杯間填滿泡沫塑料的作用:________;在實驗過程中,如果不把溫度計上的酸用水沖洗干凈直接測量NaOH溶液的溫度,則測得的ΔH________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”);(3)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。為了計算中和熱,某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下:實驗序號起始溫度t1℃終止溫度t2℃鹽酸氫氧化鈉混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱ΔH=________;(結果保留一位小數(shù))(4)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液,理由是____________________。【解析】【分析】(1)根據(jù)酸堿中和反應生成1mol液態(tài)水時放出57.3kJ的熱量書寫熱化學方程式;(2)根據(jù)儀器的結構可知,儀器A是環(huán)形玻璃攪拌棒;測量HCl溶液的溫度計用水洗凈再測氫氧化鈉,酸和堿之間因為中和反應而導致的熱量損失;(3)先根據(jù)表中測定數(shù)據(jù)計算出混合液反應前后的平均溫度差,再根據(jù)Q=cmΔT計算出反應放出的熱量,最后計算出中和熱;(4)氫氧化鋇與硫酸反應生成了硫酸鋇沉淀,生成沉淀的過程中會有熱量變化,影響測定結果。【詳解】(1)稀強酸、稀強堿反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量,稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液分別是強酸、強堿,則反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol,故答案為:NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol。(2)儀器A是環(huán)形玻璃攪拌棒;在實驗中應該盡可能的減少熱量的損失,所以燒杯間填滿泡沫塑料的作用是保溫防止熱量損失;測量HCl溶液的溫度計用水洗凈再測氫氧化鈉,酸和堿之間因為中和反應而導致的熱量損失,求得的中和熱數(shù)值將會減小,但反應熱ΔH>57.3KJ/mol;故答案為:環(huán)形玻璃棒;保溫防止熱量損失;偏大。(3)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃,反應后溫度為23.2℃,反應前后溫度差為3.15℃;第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃,反應后溫度為23.4℃,反應前后溫度差為:3.1℃;第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃,反應后溫度為23.6℃,反應前后溫度差為:3.05℃;40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL0.55mol/L氫氧化鈉的質量和為m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cmΔT得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/(g·℃)×80g×(3.15℃+3.1℃+3.05℃)÷3=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出熱量為1.036kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.036kJ×1mol÷0.02mol=51.8kJ/mol,即該實驗測得的中和熱ΔH=51.8kJ/mol,故答案為:51.8kJ/mol。(4)硫酸與Ba(OH)2溶液反應除了生成水外,還生成了BaSO4沉淀,該反應中的生成熱會影響反應的反應熱,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱,故答案為:不能;硫酸與Ba(OH)2溶液反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱?!敬鸢浮浚?)NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=57.3kJ/mol(2)環(huán)形玻璃攪拌棒保溫防止熱量損失偏大(3)51.8kJ/mol(4)不能H2SO4與Ba(OH)2反應生成的BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱課后習題基礎練1.下列說法正確的是A.熱化學方程式中,化學式前面的化學計量數(shù)既可表示微粒數(shù),又可表示物質的量B.書寫熱化學方程式時,不僅要寫明反應熱的符號和數(shù)值,還要注明各物質的聚集狀態(tài)C.熱化學方程式中,如果沒有注明溫度和壓強,則表示在標準狀況下測得的數(shù)據(jù)D.凡是化合反應都是放熱反應,分解反應都是吸熱反應2.為了測定酸堿反應的中和熱,計算時至少需要的數(shù)據(jù)是①酸溶液的濃度和體積 ②堿溶液的濃度和體積③比熱容 ④反應后溶液的質量(單位:g)⑤生成水的物質的量 ⑥反應前后溫度變化 ⑦操作所需的時間A.①②③⑥ B.①③④⑤C.③④⑤⑥ D.全部3.下列熱化學方程式書寫不正確的是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.下列說法或表示正確的是A.等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多B.由C(石墨)→C(金剛石)ΔH=+1.9kJ·mol1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.在稀溶液中:H++OH=H2OΔH=57.3kJ·mol1,若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量小于57.3kJD.在101kPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=285.8kJ·mol15.含有11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol/L的H2SO4溶液反應,放出11.46kJ的熱量,表示該反應中和熱的熱化學方程式為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.已知由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣,放出241.8kJ熱量。(1)寫出該反應的熱化學方程式_________。(2)若1g水蒸氣轉化成液態(tài)水放熱2.494kJ,則反應H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=_____kJ/mol。(3)HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol,則H2SO4和NaOH反應的中和熱的熱化學方程式為_________。能力練7.利用簡易量熱計測量室溫下鹽酸與氫氧化鈉溶液中和反應的反應熱,下列措施不能提高實驗精度的是A.利用移液管(精確至0.01mL)代替量筒(精確至0.1mL)量取反應液B.快速將兩溶液混合,勻速攪拌并記錄最高溫度C.在內、外筒之間填充隔熱物質,防止熱量損失D.用量程為500℃的溫度計代替量程為100℃的溫度計測量反應液溫度8.已知H+(aq)+OH(aq)→H2O(l)+Q(Q>0)。若向三份等體積、0.1000mol/LNaOH溶液中分別加入:①稀醋酸②濃硫酸③稀硝酸,至恰好完全反應,并將上述過程中放出的熱量分別記為Q1、Q2、Q3(單位:kJ)。下列關系式中正確的是A.Q1>Q3>Q2B.Q1>Q2>Q3C.Q2>Q3>Q1D.Q3=Q2>Q19.將V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50mL)。下列敘述正確的是A.做該實驗時環(huán)境溫度為22℃B.該實驗表明化學能可以轉化為熱能C.NaOH溶液的濃度約為1.00mol·L-1D.該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應10.利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度;②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度。回答下列問題:(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量____________________。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。A.沿玻璃棒緩慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。A.用溫度計小心攪拌B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為___________。真題練11.[2018北京卷]我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中,有C―H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C―C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率12.[2017北京節(jié)選]TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:(1)氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應,加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=?220.9kJ·mol1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:_______________________。②氯化過程中CO和CO2可以相互轉化,根據(jù)如圖判斷:CO2生成CO反應的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判斷依據(jù):________________________________________。【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)確保鹽酸被完全中和(2)C(3)D(4)ΔH1=ΔH2<ΔH311.D12.(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=45.5kJ/mol②>隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應是吸熱反應第3課時燃燒熱能源一、燃燒熱1.概念101kPa時,_______純物質完全燃燒生成_______時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。2.表達形式燃燒熱是反應熱的一種,單位為________。符號為ΔH,ΔH_____0。3.意義:CH4的燃燒熱為890.31kJ/mol,表示在25℃、101kPa時,_______CH4(g)完全燃燒生成_______和_______時放出890.31kJ的熱量。反應的熱化學方程式為:__________________________。二、能源1.概念及分類2.化石燃料3.新能源【答案】一、1.1mol穩(wěn)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、天然氣開發(fā)新的能源現(xiàn)有的能源3.太陽能氫能再生一、表示物質燃燒熱的熱化學方程式的書寫(2)燃燒熱是以1mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時,應以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù),故在其熱化學方程式中常出現(xiàn)分數(shù)。1.表示物質燃燒熱的熱化學方程式書寫的注意事項(1)燃燒熱規(guī)定了可燃物的物質的量為1mol,因此在書寫燃燒熱的熱化學方程式中,應以可燃物的化學計量數(shù)為1為標準來確定其余物質的化學計量數(shù)。:H2(g)十O2(g)H2O(l)ΔH=?285.8kJ/mol(2)物質的燃燒熱要求的是純物質,不同的可燃物,其燃燒熱一般不同。(3)可燃物完全燃燒,生成的必須是穩(wěn)定的氧化物。不同元素對應的穩(wěn)定氧化物是唯一的。:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)。(4)ΔH的符號為“?”。文字表述燃燒熱時,用正值或ΔH表示。如CO的燃燒熱為283.0kJ/mol,表示燃燒熱的熱化學方程式的ΔH為?283.0kJ/mol。2.熱化學方程式表示燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應ΔH及其單位ΔH<0,單位均為kJ·mol-1不同點反應物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol表示方法燃燒熱為akJ·mol-1或ΔH=-akJ·mol-1中和熱為57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1例題1在25℃、101kPa時,H2在1.00molO2中完全燃燒生成2.00molH2O(l)放出571.6kJ的熱量。(1)H2的燃燒熱為__________,表示H2燃燒熱的熱化學方程式為___________________。(2)若1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱2.444kJ,則4g氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水時,放出的熱量為______________?!窘馕觥縃2的燃燒熱應以燃燒1molH2為標準,當H2完全燃燒生成2.00molH2O時,需燃燒2.00molH2,故H2的燃燒熱為=285.8kJ·mol-1。H2燃燒生成1mol氣態(tài)水時放出的熱量為285.8kJ·mol?1?×18g·mol-1≈241.8kJ·mol-1,4g氫氣燃燒放出的熱量為241.8kJ·mol-1×=483.6kJ?!敬鸢浮浚?)285.8kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2)483.6kJ二、燃燒熱、中和熱和反應熱的概念的理解1.燃燒熱:燃燒熱是指在101kPa下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,準確理解這一概念要明確以下幾點:(1)燃燒熱是以1mol可燃物完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫燃燒熱的熱化學方程式時,應以1mol可燃物為標準來確定方程式中其余物質的化學計量數(shù)。(2)燃燒后的產物必須是穩(wěn)定的氧化物,如碳元素轉化成CO2、氫元素轉化成液態(tài)水等。(3)燃燒熱是反應熱的一種,燃燒熱用ΔH表示時均為負值。2.中和熱:在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1mol水時的反應熱。理解中和熱的概念應明白以下幾點:(1)中和反應的對象為強酸和強堿的稀溶液。(2)以生成1molH2O(l)為基準。(3)對于強酸和強堿稀溶液的反應,其中和熱基本上是相等的,都約為57.3kJ·mol?1,其熱化學方程式為H+(aq)+OH?(aq)H2O(l)ΔH=?57.3kJ·mol?1。(4)對于強酸與弱堿、弱酸與強堿、弱酸與弱堿稀溶液的反應,反應放出的熱量一般小于57.3kJ·mol?1,因為弱電解質的電離是吸熱的。(5)若反應過程中還有其他物質生成(如生成不溶性物質或難電離的其他物質等),則此反應的反應熱就不是中和熱。3.反應熱:化學反應過程中釋放或吸收的能量,叫做反應熱,用符號ΔH表示。放熱反應的ΔH為負值,吸熱反應的ΔH為正值。(1)比較ΔH的大小時,必須要帶反應熱的“+”、“?”號進行比較。(2)比較反應放出或吸收的熱量時只比較數(shù)值大小。例題2下列關于反應能量的說法正確的是A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=216kJ·mol1,則反應物總能量大于生成物總能量B.吸熱反應中由于反應物總能量小于生成物總能量,因而沒有價值C.101kPa時,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=571.6k·mol1,則H2的燃燒熱為571.6k·mol1D.已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)ΔH=57.3kJ·mol1,則含1molNaOH的溶液與含0.5molH2SO4的濃硫酸混合后放出57.3kJ的熱量【解析】A.焓變?yōu)樨摚瑸榉艧岱磻?,則反應物總能量大于生成物總能量,故A正確;B.吸熱反應在特殊領域也有價值,如通過吸熱反應吸收的熱量降低環(huán)境溫度,故B錯誤;C.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為燃燒熱,則H2的燃燒熱為ΔH=-285.8k·mol1,故C錯誤;D.濃硫酸稀釋放熱,則1molNaOH的溶液與含0.5molH2SO4的濃硫酸混合后放出熱量大于57.3kJ,故D錯誤;故答案選A?!敬鸢浮緼三、能源1.能源的分類2.解決能源問題的措施(1)節(jié)約現(xiàn)有的能源,提高能源利用率改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié),科學地控制燃燒反應,使燃料充分燃燒。(2)尋找新的能源現(xiàn)今正探索的新能源有太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質能等。新能源資源豐富,可再生,無污染或污染很小。例題3已知1mol燃料完全燃燒的數(shù)據(jù)分別為:燃料一氧化碳甲烷異辛烷(C8H18)乙醇ΔH283.0kJ·mol?1891.0kJ·mol?15461.0kJ·mol?11366.8kJ·mol?1使用上述燃料最能體現(xiàn)“低碳經濟”理念的是A.一氧化碳 B.甲烷 C.異辛烷 D.乙醇【解析】通過所給的數(shù)據(jù)計算出題給物質生成1molCO2放出的熱量分別為:283.0kJ、891.0kJ,682.6kJ、683.4kJ,所以要得到相同的熱量,甲烷釋放出CO2最少,最能體現(xiàn)“低碳經濟”理念?!敬鸢浮緽課后習題基礎練1.下列有關能量轉換的說法不正確的是A.煤燃燒是化學能轉化為熱能的過程B.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能C.動物體內葡萄糖被氧化成CO2是化學能轉變成熱能的過程D.植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是太陽能轉變成熱能的過程2.近年來,北京市公共汽車大部分采用天然氣作為燃料,其主要目的是A.防止石油短缺B.降低成本C.減少對大氣的污染D.加大發(fā)動機的動力3.下列說法中正確的是A.物質燃燒放出的熱量是燃燒熱B.1molC燃燒生成CO時放出的熱量就是C的燃燒熱C.1molH2燃燒生成水時放出的熱量是H2的燃燒熱D.相同條件下,1molH2O(l)完全分解吸收的熱量與H2、O2化合生成1molH2O(l)放出的熱量值相等4.下列熱化學方程式中的反應熱又為燃燒熱的是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.根據(jù)熱化學方程式(在101kPa時)∶S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH=-297.23kJ/mol,下列說法不正確的是A.相同條件下,1molS與1molO2的總能量大于1molSO2的能量B.1mol硫蒸氣完全燃燒放出的熱量小于297.23kJC.1mol硫蒸氣完全燃燒放出的熱量大于297.23kJD.形成1molSO2的化學鍵釋放的總能量大于斷裂1molS(s)和1molO2(g)的化學鍵所吸收的總能量6.下列有關熱化學方程式的敘述正確的是A.已知甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH=890.3kJ·mol1B.已知C(石墨,s)═C(金剛石,s)ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知中和熱為ΔH=57.4kJ·mol1,則1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反應的反應熱就是中和熱D.已知S(g)+O2(g)═SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH2,則ΔH1<ΔH27.已知:101kPa時辛烷的燃燒熱為5518kJ/mol,強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生反應時的中和熱為57.3kJ/mol,則下列熱化學方程式書寫正確的是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能力練8.已知熱化學方程式: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則H2的燃燒熱為A.241.8kJ·mol?1 B.483.6kJ·mol?1 C.285.8kJ·mol?1 D.571.6kJ·mol?19.下列關于反應熱和熱化學反應的描述中正確的是A.HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1,則H2SO4和Ba(OH)2反應的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反應的ΔH=+2×283.0kJ·mol-1C.氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol-1,則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱10.下列有關熱化學方程式的敘述正確的是A.已知2C(s)+O2(g)═2CO(g)ΔH=221kJ/mol,則C的燃燒熱為110.5kJ/molB.已知3O2(g)=2O3(g)ΔH=+242.4kJ·mol1,則臭氧比氧氣穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則表示該反應中和熱的熱化學方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=57.4kJ/molD.甲烷的標準燃燒熱ΔH=890.3kJ·mol1,則CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH<890.3kJ·mol111.城市使用的燃料,現(xiàn)大多為煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣,它由煤炭與水蒸氣反應制得,故又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的主要化學方程式:_______________________________。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷,丙烷燃燒的熱化學方程式為:C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(1)ΔH=?2220.0kJ·mol?1。已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為:CO(g)+O2(g)CO2(g)ΔH=?282.57kJ·mol?1。則同物質的量的C3H8和CO燃燒,產生的熱量比值約為__________(列出計算式即可)。(3)已知氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=?571.6kJ·mol?1。試比較同質量的氫氣和丙烷燃燒,產生的熱量比值約為______________________。(4)氫氣是未來的能源,除產生的熱量大之外,還具有的優(yōu)點是__________________。真題練12.[2018北京卷]下列我國科技成果所涉及物質的應用中,發(fā)生的不是化學變化的是A.甲醇低溫所制氫氣用于新能源汽車B.氘、氚用作“人造太陽”核聚變燃料C.偏二甲肼用作發(fā)射“天宮二號”的火箭燃料D.開采可燃冰,將其作為能源使用13.[2016新課標Ⅱ]下列有關燃料的說法錯誤的是A.燃料燃燒產物CO2是溫室氣體之一B.化石燃料完全燃燒不會造成大氣污染C.以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D.燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一1.D2.C3.D4.A5.B6.D7.B8.C9.B10.C11.(1)C+H2O(g)CO+H2(2)2220.0∶282.57(3)(4)來源豐富,單位質量產生的熱量大,產物無污染12.B13.B第4課時蓋斯定律1.在化。學研究中,常常需要通過實驗測定物質在發(fā)生化學反應的反應熱。但是某些反應的反應熱,由于種種原因不能直接測得,只能通過化學計算的方式間接地獲得。通過大量實驗證明,不管化學反應是________完成或________完成,其反應熱是________的。換句話說,化學反應的反應熱只與反應體系的________和________有關,而與反應的________無關,這就是蓋斯定律。2.意義利用蓋斯定律,可以________計算一些難以測定或無法直接測定的____________。從能量守恒定律理解蓋斯定律從S→L,ΔH1<0,體系____________;從L→S,ΔH2>0,體系____________。已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=?393.5kJ/molCO(g)+O2(g)CO2(g)ΔH2=?283.0kJ/mol則C(s)+O2(g)CO(g)的反應熱ΔH3=ΔH1?ΔH2=?393.5kJ/mol?(?283.0kJ/mol)=?110.5kJ/mol【答案】1.(1)一步分幾步相同始態(tài)終態(tài)途徑2.間接地反應熱放出熱量吸收熱量蓋斯定律的應用方法(1)“虛擬路徑”法若反應物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個途徑①由A直接變成D,反應熱為ΔH;②由A經過B變成C,再由C變成D,每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示:則有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)“加合”法運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。eq\x(先確定待求的反應方程式)?eq\x(找出待求方程式中各物質在已知方程式中的位置)?eq\x(根據(jù)待求方程式中各物質的計量數(shù)和位置對已知方程式進行處理,得到變形后的新方程式)?eq\x(將新得到的方程式進行加減反應熱也需要相應加減)?eq\x(寫出待求的熱化學方程式)運用蓋斯定律計算反應熱的3個關鍵(1)熱化學方程式的化學計量數(shù)加倍,ΔH也相應加倍。(2)熱化學方程式相加減,同種物質之間可加減,反應熱也相應加減。(3)將熱化學方程式顛倒時,ΔH的正負必須隨之改變。例題1Li/Li2O體系的能量循環(huán)圖如圖所示。已知,ΔH4>0。下列說法正確的是A.ΔH3<0B.ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6C.ΔH6>ΔH5D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0【解析】A.斷裂化學鍵需要吸收能量,氧氣斷裂化學鍵變?yōu)檠踉舆^程中吸收熱量,ΔH3>0,故A錯誤;B.根據(jù)蓋斯定律可知:反應一步完成與分步完成的熱效應相同,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,故B錯誤;C.根據(jù)能量轉化關系和蓋斯定律可知,反應一步完成與分步完成的熱效應相同,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,ΔH6>ΔH5,故C正確;D.根據(jù)蓋斯定律,反應過程中的焓變關系為:ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,故D錯誤;答案選C。【答案】C課后習題基礎練1.下列關于蓋斯定律描述不正確的是A.化學反應的焓變不僅與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,也與反應的途徑有關B.蓋斯定律遵守能量守恒定律C.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應的焓變D.利用蓋斯定律可以計算有副反應發(fā)生的反應焓變2.下列關于蓋斯定律的說法不正確的是A.不管反應是一步完成還是分幾步完成,其反應熱相同,則ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。B.根據(jù)蓋斯定律,幾個熱化學方程式中ΔH直接相加即可得目標反應的反應熱C.有些反應的反應熱不能直接測得,可通過蓋斯定律間接計算得到D.反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應的途徑無關3.已知部分鍵能數(shù)據(jù)如表,則H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反應熱應為化學鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol1)436243431A.+183.0kJ?mol1 B.366.0kJ?mol1 C.183.0kJ?mol1 D.+211.0kJ?mol14.已知下列熱化學方程式:(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則反應2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的焓變?yōu)锳.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol5.已知:下列關系式中正確的是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.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=+Q1kJ·mol-1,室溫下,無水硫酸銅溶于水的熱化學方程式為CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42(aq)ΔH=-Q2kJ/mol,則A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q1<Q2D.無法比較7.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示(中的ΔH表示生成1mol產物的數(shù)據(jù))。根據(jù)上圖回答下列問題:(1)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是_____。(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH2=_____(3)P和Cl2分兩步反應生成1molPCl5的ΔH3=__,P和Cl2一步反應生成1molPCl5的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。能力練8.已知在101kPa時:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-820kJ·mol-1,則下列說法正確的是A.反應過程中的能量變化關系可用圖表示B.CH4的燃燒熱是820kJC.11.2L(標準狀況)CH4完全燃燒生成氣態(tài)水時放出410kJ熱量D.該反應發(fā)生斷裂的化學鍵只有極性鍵9.已知氟化氫氣體中有平衡系:①2H3F3(g)=3H2F2(g)ΔH1=akJ·mol-1②H2F2(g)=2HF(g)ΔH2=bkJ·mol-1已知a、b均大于0,則可推測反應: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.下列關于反應能量的說法正確的是A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ·mol-1,則反應物總能量>生成物總能量B.相同條件下,如果1mol氫原子所具有的能量為E1,1mol氫分子的能量為E2,則2E1=E2C.101kPa時,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,則H2的燃燒熱為-572kJ·mol-1D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1molNaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5molH2SO4的濃硫酸混合后放出57.3kJ的熱量11.俄羅斯用“質子—M”號運載火箭成功將“光線”號衛(wèi)星送入預定軌道,發(fā)射用的運載火箭使用的是以液氫為燃燒劑,液氧為氧化劑的高能低溫推進劑,已知:(1)H2(g)=H2(l)ΔH1=0.92kJ·mol1(2)O2(g)=O2(l)ΔH2=6.84kJ·mol1(3)如圖:下列說法正確的是A.2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低B.火箭中液氫燃燒的熱化學方程式為:2H2(l)+O2(l)=2H2O(g)ΔH=474.92kJ·mol1C.氫氣的燃燒熱為ΔH=241.8kJ·mol1D.H2O(g)變成H2O(l)的過程中,斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量12.根據(jù)如圖所給信息,得出的結論正確的是A.48g碳完全燃燒放出的熱量為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.丙烯是重要的有機化工原料。以丁烯和乙烯為原料反應生成丙烯的方法被稱為“烯烴歧化法”,主要反應為已知相關燃燒熱數(shù)據(jù):下列說法不正確的是A.消耗等物質的量的原料,反應③的放熱最顯著B.放出相等的熱量,反應①產生的最少C.“烯烴歧化“反應中消耗,放熱D.“烯烴歧化”反應中斷鍵吸收的能量比成鍵放出的能量多真題練14.[2017北京]通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是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.反應①、②為反應③提供原料氣B.反應③也是CO2資源化利用的方法之一C.反應CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1D.反應2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?115.[2019北京節(jié)選]氫能源是最具應用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點。(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2,其物質的量之比為4∶1,甲烷和水蒸氣反應的方程式是______________。②已知反應器中還存在如下反應: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為積炭反應,利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,還需要利用__________反應的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課時反應熱的計算自學課本例1,例2,例3,總結計算反應熱有哪幾種方法:__________、__________、_____________?!敬鸢浮繜峄瘜W方程式蓋斯定律燃燒熱1.有關反應熱計算的依據(jù)(1)根據(jù)熱化學方程式計算反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。(2)根據(jù)蓋斯定律計算根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其ΔH相加或相減,得到一個新的熱化學方程式。(3)根據(jù)物質燃燒放熱數(shù)值(或燃燒熱)計算可燃物完全燃燒產生的熱量=可燃物的物質的量×其燃燒熱。(4)根據(jù)反應物和生成物的鍵能計算。ΔH=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和。2.利用狀態(tài),迅速比較反應熱的大小若反應為放熱反應(1)當反應物狀態(tài)相同,生成物狀態(tài)不同時,生成固體放熱最多,生成氣體放熱最少。(2)當反應物狀態(tài)不同,生成物狀態(tài)相同時,固體反應放熱最少,氣體反應放熱最多。(3)在比較反應熱(ΔH)的大小時,應帶符號比較。對于放熱反應,放出的熱量越多,ΔH反而越小。例題1(1)已知:25℃、101kPa時,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與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是___________________________。(2)已知:溫度過高時,WO2(s)轉變?yōu)閃O2(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;則WO2(s)WO2(g)的ΔH=______________?!窘馕觥浚?)將熱化學方程式編號為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;根據(jù)蓋斯定律,將③②①可得MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)ΔH=1065kJ/mol(297kJ/mol)(520kJ/mol)=248kJ/mol;故答案為:MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(2)根據(jù)蓋斯定律,①②得WO2(s)?WO2(g),故該反應的ΔH=ΔH1ΔH2=+203.9kJ·mol1。故答案為:+203.9kJ·mol-1?!敬鸢浮浚?)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(2)+203.9kJ·mol-1【點睛】反應熱的計算是中學化學的一個重要知識點,也是化學能與熱能??嫉臒狳c,利用蓋斯定律來計算反應熱是常考題型,學生要學會巧用消元思想先找出目標反應方程式中的各物質,然后再從已知反應方程式中找出該物質,設法消去無關物質即可,注意計算過程中的反應熱與化學計量數(shù)成正比,以及正負號的計算要格外認真。課后習題基礎練1.我國的《能源百科全書》說:“能源是可以直接或經轉換提供給人類所需的光、熱、動力等任一形式的、且可以互相轉換的能量的源泉?!比祟悓τ谀茉吹睦么笾驴梢詾槿齻€時代:柴草能源、化石能源、多能源時代。以下說法正確的是A.原始社會人類學會利用火,他們以天然氣取暖,吃熟食,從事生產活動B.多年來我國廣大農村生火做飯使用的都是化石燃料C.多能源時代指的是新能源時代,包括核能、太陽能、氫能D.化石燃料的燃燒沒有污染2.下列敘述正確的是A.使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱(ΔH)B.儲熱材料是一類重要的能量存儲物質,單位質量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結晶時會吸收或釋放較大的熱量C.在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C,該反應中化學能全部轉化為熱能D.物質內部儲存的能量不能決定化學反應的熱效應3.如圖為反應2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量變化示意圖。下列說法正確的是A.由H、O原子形成2molH2O(g),共吸收1852kJ能量B.拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學鍵成為H、O原子,共放出1368kJ能量C.2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2molH2O(g),共放出484kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反應生成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則下列表述正確的是A.ΔH2>0B.ΔH3>ΔH1C.Mn+SO2==MnO2+SΔH=ΔH2ΔH1D.MnO2(s)+SO2(g)==MnSO4(s)ΔH=ΔH3ΔH2ΔH15.氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學方程式分別為: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相同質量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時,放出熱量最少的是A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)6.按要求回答下列問題:(1)在200℃、101kPa時,0.5molH2(g)與足量I2(g)完全反應放出7.45kJ的熱量,該反應的熱化學方程式表示為____。(2)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算化學鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol1)414489565155CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應熱ΔH為______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則:反應①中,ΔS______(選填“>”、“<”或“=”)0;2C(s)+4H2(g)+O2(g)=2CH3OH(l)ΔH=_______kJ/mol。7.(1)0.01mol甲苯(分子式為C7H8,常溫下為液態(tài))在足量的O2中燃燒,生成CO2氣體和液態(tài)水,放出39.43kJ的熱量。該反應的熱化學方程式為_____________。(2)將煤轉化為水煤氣(CO和H2的混合氣體)是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一。煤轉化為水煤氣的主要化學反應為: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,結合上述熱化學方程式,計算得出ΔH1=__________。能力練8.氧化亞銅常用于制船底防污漆。用CuO與Cu高溫燒結可制取,已知反應:則的等于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?,F(xiàn)有CO、H2、CO2組成的混合氣體67.2L(標準狀況),經完全燃燒后放出的總熱量為710.0kJ,并生成18g液態(tài)水,則燃燒前混合氣體中CO的體積分數(shù)為A.80%B.50%C.60%D.20%10.CH4CO2的催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)。還對溫室氣體的減排具有重要意義。CH4CO2催化重整反應為: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該催化重整的熱化學反應方程式是____
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