化學選修4全套教案

1、 第一節(jié)化學反應與能量的變化第1課時焓變反應熱課標要求1了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2能舉例說明化學能與熱能的相互轉化，了解反應熱和焓變的涵義。課標解讀來源: 1.由能量轉化的原因分析吸熱和放熱反應。2了解反應熱和焓變的涵義。3由化學鍵理論分析能量轉化的原因。焓變反應熱1.概念(1)焓變(H)定義：焓(H)是與內能有關的物理量。在一定條件下，某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應，由生成物與反應物的焓值差即焓變(H)決定。常用單位：kJ/mol(或kJmol1)。(2)反應熱：恒壓條件下，反應的熱效應等于焓變。因此常用H表示反應熱。2化學

2、反應過程中有能量變化的原因如圖所示：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化示意圖(1)實質：斷裂1 mol H2分子中的化學鍵需要吸收436 kJ的能量。斷裂1 mol Cl2分子中的化學鍵需要吸收243 kJ的能量。形成1 mol HCl分子中的化學鍵需要放出431 kJ的熱量。(2)結論：該反應放出的能量為2431 kJ，吸收的能量為(436243)kJ，故為最終放出能量的反應，兩者的熱量差為183 kJ。3吸熱反應和放熱反應放熱反應形成生成物釋放的總能量大于破壞反應物吸收的總能量。反應放出能量而使體系的能量降低。H為“”或H0。1任何化學反應一定伴隨能量的變化嗎？2濃H2S

3、O4溶于水放出大量的熱，是放熱反應嗎？【提示】1.一定。2不是。因為這是個物理變化。來源:反應熱與自身能量、化學鍵的關系及簡單計算【問題導思】若反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應還是吸熱反應？【提示】放熱。反應熱與化學鍵鍵能有何關系？【提示】反應熱斷裂化學鍵吸收的能量形成化學鍵放出的能量。如何計算某反應的反應熱(H)?【提示】H生成物本身具有的總能量反應物本身具有的總能量斷裂化學鍵吸收的能量形成化學鍵放出的能量。1反應熱與自身能量的關系2化學鍵與化學反應中能量變化的關系化學反應過程是原子重新組合的過程，反應物分子內化學鍵的斷裂需要吸收能量，生成新

4、物質時形成新的化學鍵要放出能量。二者的能量差，就決定了能量的變化。(1)當E1E2時，反應吸收能量；(2)當E1E2時，反應釋放能量。3H的計算方法(1)H生成物所具有的總能量反應物所具有的總能量。(2)H斷鍵吸收的總能量成鍵釋放的總能量。1破壞反應物中的化學鍵吸收的能量越小，說明反應物越不穩(wěn)定，本身的能量越高。2形成生成物的化學鍵放出的能量越多，說明生成物越穩(wěn)定，本身的能量越低。下列說法正確的是()A焓變單位中kJmol1，是指1 mol物質參加反應時的能量變化B當反應放熱時H0，反應吸熱時H0C一個化學反應中，當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，H為“”D一個化學反應中，生成物

5、總鍵能大于反應物的總鍵能時，反應吸熱，H為“”【解析】焓變單位中的kJmol1，是指每摩爾具體的反應，不一定指參加反應的物質，A錯；在反應中物質所具有的總能量減少，反應就放熱，反之就吸熱，C對；化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂，新化學鍵的形成，斷鍵時吸收能量，成鍵時釋放能量，所以D錯?！敬鸢浮緾本題易錯選A，H中的單位kJ/mol可理解為每摩爾的反應，是表明參加反應的各物質的物質的量與化學方程式中物質的計量數(shù)相同，而不一定是每摩爾的物質。來源:1已知拆開1 mol H2、1 mol O2中的化學鍵需要消耗的能量分別為436 kJ、496 kJ，形成1 mol HO

6、鍵釋放的能量為463 kJ。試說明2 mol H2(g)在適量O2中燃燒生成水蒸氣的能量變化?！窘馕觥肯确謩e求出反應過程放出能量和吸收能量的大小，然后求出反應過程中的能量變化。根據化學方程式2H2O2=2H2O，該反應斷鍵吸收的能量為2436 kJ1496 kJ1 368 kJ，該反應成鍵放出的能量為4463 kJ1 852 kJ，因此共放出能量484 kJ?！敬鸢浮? mol H2(g)在適量O2中燃燒生成水蒸氣時，放出484 kJ的能量。吸熱反應與放熱反應比較【問題導思】需加熱的反應一定是吸熱反應嗎？常溫下進行的反應一定是放熱反應嗎？【提示】不一定。常見的吸熱和放熱反應有哪些？【提示】常見

7、的吸熱反應：大多數(shù)分解反應，Ba(OH)8H2O與NH4Cl反應等。常見的放熱反應：中和反應、金屬與酸、燃燒、化合反應(大多數(shù))等。類型比較放熱反應吸熱反應圖示實例大多數(shù)化合反應中和反應來源:金屬與酸的反應燃燒反應鋁熱反應大多數(shù)分解反應Ba(OH)28H2O晶體與氯化銨的反應以C、CO為還原劑的氧化還原反應來源:吸熱反應與放熱反應與條件無必然的聯(lián)系。需加熱的反應不一定是吸熱反應。有的反應開始時需加熱，但反應發(fā)生后會放出一定的熱量，能夠維持該反應繼續(xù)進行，如CO2點燃,CO2。來源:www.shuli

8、由圖分析，下列說法正確的是()AABC和BCA兩個反應吸收或放出的能量不等BABCH0，則BCAH0【解析】本題考查焓變與放熱、吸熱反應的關系。由圖可看出，B和C的焓之和高于A的焓，則反應BCA一定是放熱反應，H0；反之，ABC的反應一定是吸熱反應。根據能量守恒定律，兩反應吸收和放出的能量一定相等。【答案】D1H與吸熱反應和放熱反應的關系可用圖示表示為：來源:數(shù)理化網2化學反應的過程也可看成是“貯存”在物質內部的能量轉化為熱能等被釋放出來的過程，或者是熱能等轉化為物質內部的能量被“貯存”起來的過程。3化學反應過程中一定有能量變化，但不一定都以熱能的形式放出，可能還有電能、光能等其

9、他形式。2下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是()A碳酸鈣受熱分解B乙醇的燃燒C鋁粉與氧化鐵粉末反應 D氧化鈣與水反應【解析】生成物總能量高于反應物總能量，也就是說該反應是吸熱反應。常見的吸熱反應有水煤氣的制取、大多數(shù)的分解反應、C與CO2的反應等?！敬鸢浮緼【教師備課資源】下圖是一個簡易測量物質反應是吸熱還是放熱的實驗裝置，利用此裝置可以很方便地測得某反應是放熱反應還是吸熱反應。將鋁片加入小試管內，然后注入足量的鹽酸，請根據要求完成下列問題：(1)有關反應的離子方程式是_，試管中看到的現(xiàn)象_。(2)S形導管中液面A_(填“上升”或“下降”)，原因是_；說明此反應是_(填“放熱”或“吸熱

10、”)反應?！窘馕觥緼l與鹽酸反應是放熱反應，使錐形瓶中氣壓增大，導致S形導管左端液面下降，右端液面上升。【答案】(1)2Al6H=2Al33H2Al片溶解，有氣泡產生(2)下降反應放出的熱量使錐形瓶內氣壓增大放熱 練習題1(2012南昌三中高二月考)已知：能量越低的物質就越穩(wěn)定，白磷轉化成紅磷是放熱反應。據此，下列判斷或說法中正確的是()A在相同的條件下，紅磷比白磷能量高B在相同的條件下，白磷比紅磷穩(wěn)定C紅磷和白磷的結構不同D紅磷容易發(fā)生自燃而白磷則不會自燃【解析】白磷轉化成紅磷是放熱反應，故白磷的能量比紅磷的高。能量越高物質越不穩(wěn)定，則A、B、D都不正確?！敬鸢浮緾2下列說法中不正確的是()

11、A分解反應大多數(shù)是吸熱反應B氫氧化鉀與硝酸的反應是放熱反應C燃料有足夠的空氣就能充分燃燒D放熱反應的過程，都可以看成是“貯存”在物質內部的能量轉化為熱能、光能、電能等被釋放出來的過程【解析】分解反應大多需提供熱量破壞化學鍵，因而多數(shù)是吸熱反應，A項正確；酸堿中和反應是典型的放熱反應，B項正確；物質要燃燒，首先要達到著火點，即達到所需要的溫度，其次要有足夠的空氣或其他反應物，C項錯誤；因化學反應的過程是“貯存”在物質內部的能量(化學能)轉化為熱能、電能或光能等釋放出來的過程，或者是熱能、電能或光能轉化為物質內部的能量(化學能)被儲存起來的過程，D項正確?！敬鸢浮緾3下列說法正確的是()A反應熱是

12、1 mol物質參加反應時的能量變化B當反應放熱時H0，反應吸熱時H0C任何條件下，化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱D在一定條件下，某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應，由生成物與反應物的焓的差值來決定【解析】化學反應過程中釋放或吸收的熱量稱為反應熱，A項錯誤；當反應放熱時H0，B項錯誤；只有在等壓條件下，化學反應的焓變才等于化學反應的反應熱，因此C項錯誤；一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應，取決于生成物和反應物的焓的差值，也可以根據斷鍵時吸收的能量與成鍵時放出的能量大小判斷，D項正確。【答案】D4已知HH鍵鍵能(化學鍵斷裂時吸收或形成時釋放的能量)為436 kJ/mol，NH鍵鍵能為391

13、kJ/mol，根據熱化學方程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ/mol，可知NN鍵的鍵能是()A431 kJ/molB946 kJ/molC649 kJ/mol D896 kJ/mol【解析】本題主要考查利用化學鍵鍵能計算化學反應的能量變化，H(生成物鍵能總和反應物鍵能總和)6ENH(3EHHENN)，得ENN6ENH3EHHH6391 kJ/mol3436 kJ/mol92.4 kJ/mol946 kJ/mol。故選B。來源:【答案】B52011年9月29日我國成功發(fā)射的“天宮一號”飛行器的外殼覆蓋了一種

14、新型結構陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中通過如下反應制得：SiO2CN2 Si3N4CO該反應變化過程中的能量變化如圖所示?；卮鹨韵聠栴}。(1)上述反應中的還原劑是_，其還原產物是_。(2)該反應_(填“吸熱”或“放熱”)，反應熱H_0(填“”、“”或“”)?！窘馕觥?1)SiO2CN2Si3N4CO，反應中碳元素的化合價由0升高到2，氮元素的化合價由0降低到3。故反應中的還原劑是C，還原產物為Si3N4。(2)該反應過程中，反應物的總能量大于反應產物的總能量，為放熱反應，H0?！敬鸢浮?1)CSi3N4(2)放熱6、已知 （1）H2( g )1/

15、2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則a、b、c、d的關系正確的是 A C 。A、acd0 C、2a=b07若2.6 g 乙炔（C2H2，氣態(tài)）完全燃燒生成液態(tài)水和CO2（g）時放熱130 kJ。則乙炔燃燒的熱化學方程式為 C2H2（g）5/2O2（g）2CO2（g）H2O（l）H=1300 kJ/

16、mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol第2課時熱化學方程式中和熱的實驗測定 課標要求1正確書寫熱化學方程式。2了解中和反應熱的測定。課標解讀1.認識熱化學方程式的含義。能正確書寫熱化學方程式，并利用熱化學方程式進行有關反應熱的簡單計算。2初步學習測定化學反應熱的實驗方法，并會誤差分析。熱化學方程式來源:Z+xx+k.Com1.概念：能表示參加反應的物質的量和反應熱的關系的化學方程式。2意義熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol，表示在25 ，

17、101 kPa,1 mol H2與mol O2完全反應生成液態(tài)水時放出的熱量是285.8 kJ。3書寫氫氣與碘蒸氣化合反應的能量(或熱量)變化，可用下式表示：H2(g)I2(g)=2HI(g)H14.9 kJ/mol，它與化學方程式H2 I2=2HI相比較而言，其特點為(1)指明了反應的溫度和壓強，若在25 、101kPa時進行的反應，可不注明。(2)注明了各物質的狀態(tài)：s(固體)、l(液體)或g(氣體)。(3)在方程式的右邊注明了H的“”或“”及數(shù)值。來源:1(1)上述反應中若將化學計量數(shù)擴大一倍，其反應熱如何變？ (2)若將該

18、反應表示成2HI(g)=H2(g)I2(g)，其反應熱又如何？【提示】(1)反應熱數(shù)值也擴大一倍； (2)H14.9 kJ/mol。中和熱的測定1.中和熱(1)定義：酸 堿 1 mol 放出(2)表示方法：對于強酸和強堿的稀溶液反應，中和熱基本上是相等的，表示為：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。2中和熱的測定(1)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。(2)實驗裝置：(3)實驗測量數(shù)據初始溫度(t1)來源:數(shù)理化網測量方法是用一量筒量取50 mL 0.50 molL1鹽酸，倒入小燒杯中并測量其溫度；用另一量筒量

19、取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液并測量其溫度，取兩溫度平均值為t1。終止溫度(t2)測量方法是把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記錄終止溫度為t2。重復實驗操作，記錄每次的實驗數(shù)據，取其平均值作為計算依據。實驗數(shù)據處理鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認為都是1 gcm3，反應后溶液的比熱容c4.18 J/(g)。該實驗中鹽酸和NaOH溶液反應放出的熱量是0.418(t2t1)kJ，中和熱為0.418(t2t1)/0.025 kJ/mol。2若用濃H2

20、SO4與稀NaOH溶液反應，測得中和熱的數(shù)值變嗎？用醋酸溶液呢？【提示】因為濃H2SO4稀釋過程中會放出熱量，故測得中和熱數(shù)值會偏大；而醋酸是弱電解質，電離需吸收熱量，故測得數(shù)值會偏小。書寫熱化學方程式“五注意”【問題導思】熱化學方程式中H的正、負號如何確定？【提示】放熱反應H0。同一物質的不同狀態(tài)在寫熱化學方程式時的H相同嗎？【提示】不相同。同一反應用不同的計量數(shù)來表示，熱化學方程式中的H相同嗎？【提示】不相同。1注意H的符號H只能寫在熱化學方程式的右邊，且中間留空格。若為放熱反應，H為“”；若為吸熱反應，H為“”。H的單位一般為kJ/mol或kJmol1。2注意測定條件反應熱H與測定條件(

21、溫度、壓強等)有關，因此書寫熱化學方程式時應注意H的測定條件。絕大多數(shù)H是在25 、101 kPa 下測定的，可不注明溫度和壓強。3注意物質的聚集狀態(tài)反應物和產物的聚集狀態(tài)不同，反應熱H也不同。因此，書寫熱化學方程式必須注明物質的聚集狀態(tài)。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用標“”和“”。4注意化學計量數(shù)由于H與反應完成的物質的量有關，所以化學方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。例如，已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol

22、則：H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJ/mol。來源:2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol。5注意H的單位關于H的單位“kJ/mol”并不是指每摩爾具體物質反應時伴隨的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的具體反應以各物質的化學計量數(shù)來計量其物質的量時伴隨的能量變化。1同一物質三態(tài)變化時的能量關系為：2熱化學方程式是表示反應已完成的量，而不管反應是否真正完成，例如，300 時，氫氣和碘蒸氣反應的熱化學方程式為H2(g)I2(g)2HI(g)H12.84 kJ/mol，上式并不代表在300 時，將1 mol氫氣和1 mo

23、l碘蒸氣放在一起，就有12.84 kJ熱量放出，而是代表有2 mol HI(g)生成時，才有12.84 kJ熱量放出。(2012青島十九中高二月考)N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5 kJ熱量。則下列熱化學方程式中正確的是()A.N2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)；H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)；H534 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)；H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l); H133.5 k

24、Jmol1【解析】該反應為放熱反應，H0，A、C錯；0.25 mol N2H4完全燃燒放出133.5 kJ的熱量，則1 mol N2H4完全燃燒放出熱量為534 kJ，B正確；D中H2O為液態(tài)，H的值也不對?！敬鸢浮緽“四看法”快速判斷熱化學方程式的正誤：(1)看各物質聚集狀態(tài)是否正確；(2)看H的“”“”標注是否正確；(3)看H的單位是否為kJ/mol；(4)看反應熱數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應。來源:1已知在25 ，101 kPa 下，1 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出 48.4 kJ 能量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是()AC8H1

25、8(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)來源:H48.4 kJ/molBC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJ/molDC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H48.4 kJ/mol【解析】辛烷燃燒是一個放熱反應，H0，故C項錯誤；在25 ，101 kPa 下，1 mol C8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量為：114 g5 517.6 kJ，故B項正確；A項中水的狀態(tài)標錯，且H數(shù)值錯誤；D項中H數(shù)

26、值錯誤?！敬鸢浮緽中和熱測定實驗【問題導思】含1 mol H2SO4的稀溶液與足量NaOH反應放出的熱量與中和熱的數(shù)值相等？【提示】不相同，是中和熱數(shù)值的2倍。實驗中為什么要堿稍過量？來源:【提示】保證酸完全反應。按實驗中的用量，完全中和后放出的熱量是中和熱的數(shù)值嗎？【提示】不是，因為只生成0.025 mol H2O。【實驗目的】測定在稀溶液中，強酸跟強堿反應生成1 mol水的反應熱，即中和熱，加深理解中和反應是放熱反應?！緦嶒炗闷贰看鬅?500 mL)、小燒杯(100 mL)、量筒(50 mL)兩個、溫度計、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個孔)

27、、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50 mol/L鹽酸、0.55 mol/L NaOH溶液、0.50 mol/L硝酸、0.55 mol/L KOH溶液?！緦嶒灢襟E】以鹽酸和NaOH溶液的反應為例。組裝絕熱裝置，在大燒杯底部墊上泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；然后在大、小燒杯之間填滿泡沫塑料(或紙條)；再在大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如下圖所示。向小燒杯中加入0.50 mol/L的鹽酸50 mL，并用溫度計測量鹽酸的溫度，然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。用干凈量筒量取50

28、 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，計算鹽酸和NaOH溶液的平均溫度并記為t1。把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入盛有鹽酸的小燒杯中，并把NaOH溶液一次倒入盛有鹽酸的小燒杯中，蓋好蓋板，用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為t2(為保證上述反應能充分進行，實驗時可以使酸或堿略過量)。重復：重復實驗兩次(取測量所得數(shù)據的平均值作為計算依據)。根據數(shù)據計算中和熱?？捎猛瑯拥姆椒ǚ謩e測定同體積的KOH溶液與鹽酸反應，NaOH溶液與硝酸反應的中和熱?！緦嶒灛F(xiàn)象】堿倒入酸中溫度計溫度會迅速升高(讀取最高溫度)?！緦嶒灲Y論】酸堿中和

29、反應是放熱反應。利用Qcm t求出反應放出的能量，進而求出生成1 mol水時的焓變。HkJ/mol?！咀⒁馐马棥孔鳛榱繜岬膬x器裝置，要盡量減少熱量散失。a.其保溫隔熱的效果一定要好，在兩燒杯縫隙中一定要塞滿泡沫塑料(或紙條)；b.小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；c.泡沫塑料板上的兩個小孔要恰好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過；d.可改用保溫杯來做，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料制成與小燒杯外徑相近的絕緣外套來做。鹽酸和NaOH溶液的濃度必須準確，本實驗中NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度，兩者的濃度均宜小不宜大，若濃度偏大，則測定結果誤差較大。鹽酸和NaOH溶液的體積必須準確。溫度計的讀數(shù)要準確。a.水銀

30、球部分要完全浸沒在溶液中，且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)；b.讀數(shù)時應謹慎細心，把握并讀準溫度且由同一個人來讀；c.測量鹽酸的溫度后，要將溫度計上的酸沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度。實驗操作要快。來源:1不同的強酸與強堿反應的中和熱相同，若生成易溶性的鹽，其熱化學方程式都可表示為H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。2弱酸弱堿參加的中和反應，因為它們的電離要吸收熱量，故測得的中和熱小于57.3 kJ/mol。50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中

31、所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(3)實驗中改用60 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)，簡述理由：_。(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。【解析】(1)碎泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失。(2)不蓋硬紙板會損失部分熱量，故所測結果

32、偏小。(3)由中和熱概念可知，中和熱是以生成1 mol水為標準的，而與過量部分的酸堿無關。(4)由于弱酸弱堿的中和反應放出熱量的同時，還有弱酸弱堿的電離吸熱，所以用氨水代替NaOH溶液反應測得的中和熱數(shù)值偏小?！敬鸢浮?1)減少實驗過程中的熱量損失(2)偏小(3)不相等相等因為中和熱是指在稀溶液中酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O所放出的能量，與酸和堿的用量無關 (4)偏小(3)中所求中和熱易錯填不相等。中和熱與酸、堿的用量無關，不管酸、堿的量是多少，中和熱要求是生成1 mol H2O放出的熱量。2實驗室進行中和熱測定的實驗時除需要大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)外，其他所

33、用的儀器和試劑均正確的一組是()A0.50 molL1鹽酸，0.50 molL1 NaOH溶液，100 mL量筒1個B0.50 molL1鹽酸，0.55 molL1 NaOH溶液，100 mL量筒2個C0.50 molL1鹽酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL量筒1個D0.50 molL1鹽酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL量筒2個【解析】本實驗中為了保證0.50 molL1的鹽酸完全被中和，采用0.55 molL1NaOH溶液，使堿稍過量，故A項不符合。所需酸、堿量均為50 mL，故B項不符合。酸、堿分別用不同的量筒量取，故C項不符合。【答案】D50 mL 0.

34、50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。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)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_。(2)理論上稀的強酸溶液與強堿溶液反應生成1 mol水時放出57.3 kJ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：_。(3)大燒杯上有硬紙板，上面有兩個小孔，兩個小孔不能開得過大，其原因是_。來源:反應需要測量溫度，每次測量溫度后都必須采取的操作是：_?！窘馕觥?1)環(huán)形玻璃攪拌棒用來攪拌，便于熱量

35、迅速散開。(3)實驗中要注意盡可能減少熱量的損失。【答案】(1)環(huán)形玻璃攪拌棒(2)NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(3)減少熱量損失用水將溫度計沖洗干凈并用濾紙擦干來源:1熱化學方程式定義表示意義書寫及正誤判斷練習題科。網Z。X。X。K1下列說法不正確的是()A物質發(fā)生化學反應的反應熱僅指反應放出的熱量B熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)只表示物質的量，不表示分子的個數(shù)C所有的燃燒反應都是放熱的來源:D熱化學方程式中，化學式前面的化學計量數(shù)可以是分數(shù)【解析】化學反應的反應

36、熱是指反應吸收或放出的熱量，故A錯；熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)僅表示物質的量，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)?！敬鸢浮緼2在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是()A反應前酸、堿溶液的溫度要相同B測量溶液的溫度計要一直插在溶液中C為了使反應均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D為了使反應更完全，可以使酸或堿適當過量【解析】為減少實驗過程中的熱量散失，應把酸(或堿)一次倒入?！敬鸢浮緾32C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol，這個熱化學方程式表示()A2 g碳燃燒生成一氧化碳時放出221.0 kJ的熱量B2 mol碳燃燒生成一氧化碳時吸收221.0 kJ的熱量C2 m

37、ol固體碳在氧氣中燃燒生成2 mol一氧化碳氣體時放出221.0 kJ的熱量D12 g碳和氧氣反應生成一氧化碳時放出221.0 kJ的熱量【解析】該熱化學方程式表示在通常狀況下，2 mol 固體碳在氧氣中燃燒生成2 mol一氧化碳氣體時放出221.0 kJ的熱量?！敬鸢浮緾來源:4依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)16 g CH4(g)與適量O2(g)發(fā)生反應，生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3 kJ熱量。(2)1 L 1 molL1 KOH溶液中和1 L 1 molL1 HNO3溶液，放出57.3 kJ熱量。(3)12 g C(s)與適量

38、O2(g)發(fā)生反應生成CO2(g)，放出283.0 kJ熱量。(4)1 mol葡萄糖C6H12O6(s)在人體中完全氧化，生成CO2(g)和H2O(l)產生2 800 kJ熱量。【解析】書寫熱化學方程式時，要注意以下幾點：反應物和生成物的狀態(tài)；H與方程式中化學計量數(shù)之間的比例關系；H的正負號?！敬鸢浮?1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol(2)KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(3)C(s)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol(4)C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2

39、O(l)H2 800 kJ/mol第二節(jié)燃燒熱能源 課標要求1通過查閱資料說明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。2知道節(jié)約能源，提高能量利用率的實際意義。課標解讀1.理解燃燒熱的概念，并掌握有關燃燒熱的計算。2了解能源的重要性及化學在解決能源危機的重要作用。3了解如何節(jié)約能源，并提高能源的利用率。燃燒熱1.定義101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。單位：kJ/mol，H0。 2意義例如：C2H2的燃燒熱為1 299.6 kJ/mol，表示在101 kPa時，1 molC2H2完全燃燒生成CO2和H2O(l)時放出1 299.6

40、 kJ的熱量。1(1)可燃物的物質的量發(fā)生變化，其燃燒熱變嗎？(2)如何配平燃燒熱的熱化學方程式？【提示】(1)燃燒熱指1 mol可燃物燃燒放出的熱量，與可燃物的物質的量無關。(2)先把可燃物的系數(shù)定為1，再配平其他物質。能源能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。1分類(1)化石燃料包括煤、石油、天然氣，它們?yōu)榉窃偕茉?。來?(2)新能源主要有太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質能等，是可再生能源。2地位能源是國民經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，它的開發(fā)和利用情況可以衡量一個國家或地區(qū)的經濟發(fā)展和科學技術水平。3解決能源危機的

41、方法開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有的能源，提高能源的利用率。來源:2怎樣能使燃料充分燃燒？來源:【提示】要有足夠的空氣；燃料與空氣有足夠大的接觸面積。燃燒熱的理解及計算【問題導思】燃燒熱中生成穩(wěn)定的氧化物指什么？【提示】指單質或化合物燃燒后生成的最穩(wěn)定的氧化物。燃燒熱如何表示？【提示】aHQ kJ/mol來源:b燃燒熱為Q kJ/mol。如何計算可燃物的燃燒熱？【提示】燃燒熱HkJ/mol。1對燃燒熱的理解(1)反應條件：25 和101 kPa(書中給出的燃燒熱數(shù)值均為此條件下測得)。(2)物質的燃燒熱要求的

42、是純物質。(3)“完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物”是指單質或化合物燃燒后變?yōu)樽罘€(wěn)定的氧化物。完全燃燒時，下列元素要生成對應的氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。CCO不是完全燃燒；而SSO3，SO3不是燃燒產物；生成的水為液態(tài)不能是氣態(tài)。例如，C燃燒的熱化學方程式為C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol則C的燃燒熱為393.5 kJ/mol，而不是110.5 kJ/mol。(4)文字敘述燃燒熱時，用正值或H表示，例如，CH4的燃燒熱為890.3 kJmol1或 H890.3 kJmol1。2表示燃燒熱的熱

43、化學方程式的書寫燃燒熱是以1 mol純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1 mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)，故在表示燃燒熱的熱化學方程式中常出現(xiàn)分數(shù)。例如，C8H18燃燒的熱化學方程式為：2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11 036 kJ/mol，C8H18的燃燒熱為5 518 kJ/mol，而不是11 036 kJ/mol，表示其燃燒熱的熱化學方程式為：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJ/mol。3燃燒熱的計算由燃燒熱定義可知：可燃物完全燃燒產生的熱量可燃物的

44、物質的量其燃燒熱，即Q放n(可燃物)|H|，物質的燃燒熱：H。此公式中的H是指物質的燃燒熱，而不是指一般反應的反應熱。來源:在寫熱化學方程式時要分清是寫可燃物燃燒的熱化學方程式還是表示可燃物燃燒熱的熱化學方程式。(2012南昌三中月考)下列說法正確的是()A測定HCl和NaOH反應的中和熱時，每次實驗均應測量3個溫度，即鹽酸起始溫度、NaOH起始溫度和反應后終止溫度B在25 、101 kPa時，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，H2的燃燒熱為285.8 kJ/molC在25 、101 kPa時，1 mol C與適量O2反應生成1 mo

45、l CO時，放出110.5 kJ熱量，則C的燃燒熱為110.5 kJ/molD在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJ【解析】B中燃燒熱的表示方法不對，文字敘述燃燒熱時用正值；C中CO不是C的完全燃燒產物，故放出的熱量不能作燃燒熱；D中用濃H2SO4放出的熱量比中和熱的數(shù)值大?！敬鸢浮緼燃燒熱與中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點H0，放熱反應H0，放熱反應不同點限定可燃物(反應物)為1 mol1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量(不同的反應物，燃燒

46、熱不同)限定生成物H2O為1 mol生成1 mol H2O時放出的熱量(不同的反應物的中和熱大致相同)1以下幾個熱化學方程式，能表示燃燒熱的熱化學方程式是()AC(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/molBC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/molDH2(g)O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ/mol【解析】A項，C(s)燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反應熱不能叫燃燒熱；B項，符合燃燒熱的定義；C項，H2雖然轉變成了穩(wěn)定的氧化物H2O(l)，但由于其反應熱表示的是2 mol H2完

47、全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項，參加燃燒的H2雖然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反應熱也不為H2的燃燒熱。【答案】B能源的綜合利用【問題導思】能源有哪些分類？【提示】a按轉換過程分類。b.按利用歷史分類。c.按性質分類。如何解決能源危機？【提示】a開源節(jié)流。b研究開發(fā)新能源。1能源的分類按轉換過程分按利用歷史分按性質分一次能源常規(guī)能源來源:可再生能源水能來源:不可再生能源煤、石油、天然氣等新能源可再生能源太陽能、地熱能、沼氣、潮汐能、風能、生物質能等不可再生

48、能源核能等二次能源電能、沼氣、汽油、焦炭、蒸汽、工業(yè)余熱等2.化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)(1)煤、石油、天然氣是當今世界上最重要的化石燃料，它們?yōu)椴豢稍偕茉础?2)煤作燃料的利弊：煤是最重要的化工原料，把煤作為燃料簡單燒掉太可惜，應該綜合利用。煤直接燃燒時產生的CO、SO2等有毒氣體及煙塵，會對環(huán)境造成嚴重污染。煤作為固體燃料，燃燒反應速率小，熱利用率低且運輸不方便。可以通過清潔煤技術，如煤的液化和氣化，以及煙氣凈化脫硫等，大大減輕燃煤對環(huán)境的污染，提高煤的利用率。3能源危機的解決方法(1)開源節(jié)流，提高能源的利用率。調節(jié)和優(yōu)化能源結構，降低燃煤在能源結構中的比例，節(jié)約油氣資源，加大科技投

49、入。(2)新能源的開發(fā)。太陽能、燃料電池、風能和氫能是最有希望的新能源。這些新能源資源豐富，有些為可再生能源，并且在使用時對環(huán)境幾乎沒有污染。4新能源的特點(1)太陽能能量巨大，取之不盡，用之不竭，清潔無污染，不需開采和運輸。缺點是能量密度小，受地域和季節(jié)的影響大。(2)氫能有三大優(yōu)點：一是燃燒熱值高，二是資源豐富，三是無毒、無污染。缺點是儲存、運輸困難。(3)地熱能蘊藏豐富，已被應用。(4)風能是太陽能的一種轉換形式，風能能量巨大。缺點是具有不穩(wěn)定性，受地區(qū)、季節(jié)、氣候影響較大。煤的液化和氣化原理為CH2O(g)高溫,COH2，所以是化學變化而不是物理變化。能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素。常規(guī)能源(煤、石油、天然氣等)日益減少，促使人們研究能源的利用率和新能源(如太陽能、氫能、核能等)的開發(fā)。(1)我國目前最主要的能源品種是_，能源利用中存在的主要問題有_。(2)為減少污染，提高燃料利用率，下列措施可以達到目的的是_(填序號，下同)。將城市居民燃煤改為使用氣體燃料若將原來燒天然氣的灶具改燒液化石油氣，應增大空氣進入量和減少液化氣的進入量在農村大力發(fā)展沼氣(3)下列關于能源和作為能源的物質的敘述中錯誤的是_。化石能源物質內部蘊貯著大量的能量綠色植物進行光合作用時，將太陽能轉化為化學能“貯存”起來