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专题6 化学反应中的能量变化

专题6   化学反应中的能量变化
专题6   化学反应中的能量变化

专题6 化学反应中的能量变化

【考情分析】

一、考纲要求

1.理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系;

2.理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系;

3.了解化学反应中能量变化的实质,知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。

4.认识能源是人类生存和发展的重要基础,知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

5.了解焓变与反应热涵义。明确ΔH = H (反应产物)-H (反应物)。

6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

7.以上各部分知识与技能的综合应用。

二、命题趋向

依据新课程化学实验的学习目标和学习内容,近几年的主要题型有(1)热化学方程式的书写及正误判断;(2)反应热的计算;(3)比较反应热的大小;(4)反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点,因此有关能源的试题将成为今后命题的热点;对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点,主要在选择题、填充题、实验题中体现,重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。

新课标关注能源、提高能量利用效率,今年又是各地降低能耗,走可持续发展的一年,估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反应热的关系,极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

考试大纲对反应热的要求是:掌握热化学方程式的含义;了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热;理解盖斯定律的含义,掌握有关反应热的简单计算;初步认识使用化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件。

学习中应以―热化学方程式‖为突破口,通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义,同时触类旁通,不断掌握反应热的计算技巧,学会应用盖斯定律。

化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有:书写热化学方程式、判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较等等。中和热实验的测定是高中阶段比较重要的一个定量实验。无论从能量的角度,还是从实验的角度,中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热点。

【知识归纳】

一、正确理解“三热”概念

1、反应热:在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反应热用△H 表示,单位是kJ/mol ,并规定放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0。

2、标准燃烧热与热值

燃烧热是反应热的一种形式,使用燃烧热的概念时要理解下列要点。

① 规定是在101 kPa 压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa 下测定出来的。因为压强不同,反应热有所不同。

② 规定可燃物的物质的量为1mol (这样才有可比性)。因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。例如,C 8H 18

的燃烧热为5518 kJ ·mol -1,用热化学方程式表示则为

C 8H 18(l )+252

O 2(g )= 8CO 2(g )+9H 2O (l );△H=-5518 kJ ·mol -1 ③ 规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO 2、H →H 2O(l)、S →SO 2等。

C (s )+12

O 2(g )=CO (g );△H=-110.5 kJ·mol -1 C (s )+O 2(g )=CO 2(g );△H=-393.5 kJ·mol -1[来源:学*科*网Z*X*X*K]

C 的燃烧热为393.5 kJ ·mol -1,而不是110.5 kJ ·mol -1。[来源:学|科|网Z|X|X|K]

④ 叙述燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用△H 表示时取负值。例如,CH 4的燃烧热为890.3 kJ ·mol -1,而△H =-890.3 kJ ·mol -1且必须以1mol 可燃物燃烧为标准。 ⑤要与热值概念进行区别。热值:1g 物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。

3、中和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH 2O 时的反应热叫中和热,单位是kJ/mol 。燃烧热和中和热都属于反应热。

二、正确书写热化学方程式

1、ΔH 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用―;‖隔开。若为放热反应,ΔH 为 <0:若为吸热反应,ΔH 为>0 。ΔH 的单位一般为kJ/mol 。

2、注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。

3、反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s 、l 、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。

4、由于ΔH 与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH 相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH 也要加倍。

5、当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。

6、用中文表示焓变时数值没有正负号,而用符号表示焓变时数值必须注明正负号。如H 2的燃烧热...为285.8kJ/mol ,△.H .

=-285.8kJ/mol 。 三、盖斯定律

1、定义:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即

甲△H ——→乙,甲△H 1 ——→丙△H 2 ——→乙,ΔH=ΔH 1+ΔH 2。

2、应用

(1)利用关系图找出反应热之间的关系

①找起点和终点(起点是A ,终点是C );②找途径:一个是A →B →C ,一个是A →C ;③列式:△H 3=△H 1+△H 2。

(2)利用方程组找出反应热之间的关系

①找出中间产物(中间产物是B );②利用方程组消去中间产物:反应c =反应a+反应b ;③列式:△H 3=△H 1+△H 2。

四、键能、反应热和稳定性的关系

1、键能定义:在101kPa 、298K 条件下,1mol 气态AB 分子全部拆开成气态A 原子和

B 原子时需吸收的能量称AB 间共价键的键能,单位为kJ · mol –1。

2、键能与反应热 化学反应中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新化学键的形成。化学反应中能量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放热,可以通过键能计算得到近似

值。

①放热反应或吸热反应 旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量,为吸热反应;旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,该反应为放热反应。

②反应热 化学反应中吸收或放出的热量称反应热,符号ΔH ,单位kJ · mol –1 ,吸热为

正值,放热为负值。可以通过热化学方程式表示。反应热的大小与多个因素有关,其数据来源的基础是实验测定。由于反应热的最主要原因是旧化学键断裂吸收能量与新化学键形成放出能量,所以通过键能粗略计算出反应热。

ΔH (反应热)== =反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化学反应的热效应等于反应物和生成物键能的代数和,即ΔH=(+反应物的键能总和)+(—生成物键能总和),若ΔH <0,为吸热,若ΔH >0,为放热。

3、物质稳定性:物质在反应中放出能量越多,则生成物能量越小,该物质越稳定,生成物中化学键越牢固。反之亦然。

如:同素异形体稳定性的比较:根据△H 正负和大小判断,反应放热,说明生成物能量小,较稳定。

五、常见的吸热反应与放热反应

常见吸热反应:所有盐的水解和电离过程、大多数的分解反应。

常见放热反应:燃烧、爆炸反应、金属与酸的置换、酸碱中和反应、2NO 2N 2O 4、大多数的化合反应是放热的。

六、误点警示

1、吸热反应一定需要加热才能发生吗?

答:吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体[Ba (OH )2·8H 2O]和氯化铵晶体的反应为吸热反应,但只要用玻璃棒搅拌混合,温度即迅速降低,同时有刺激性气体产生,说明该反应已进行。加热只是反应所需的一种条件,放热、吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,只要反应物总能量大于生成物总能量,反应一定放热,反之,就一定吸热。有的放热反应如碳的燃烧需要加热到着火点才能进行。

2、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。

以下反应热均非中和热:

①H 2SO 4(aq)+21Ba(OH)2(aq)==21BaSO 4(s)+2

1H 2O(1) (此处还有BaSO 4(s)的生成热); ②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H 2O(此处还有NaOH 的溶解热);

③CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH 3COONa(aq)+H 2O(1)(此处还有CH 3COOH 电离热)。

3、已知:H 2(g) + Cl 2(g) = 2 HCl(g) ΔH = - 184.6 kJ·mol -1,能由此判断出氢气的燃烧热为184.6 KJ·mol -1吗?已知2C 2H 2 (g) + 5 O 2 (g) 4 CO 2 (g) + 2 H 2O (l ); △H =-2600kJ·mol -1,能说乙炔的燃烧热为-2600kJ·mol -1吗?另外,物质的燃烧热大,其产生的火焰温度就高吗?

答:―燃烧热‖的定义是:在101kPa 时,1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物(或单质)时放出的能量。完全燃烧,是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C →CO 2(g),H →H 2O(l),P →P 2O 5(s),N →N 2(g),S →SO 2(g)。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热,如:C→CO(g),H→H 2O (g )。氢气在氯气中虽能燃烧,但其热效应却不是燃烧热,只能称为反应热。

燃烧热叙说有两种形式:一是用文字表示,此时只能用相应的数值和单位,不能用―—‖号。如乙炔的燃烧热为1300kJ·mol -1;一是用△H 表示,此时需用负号表示,如乙炔的燃烧

热△H=-1300kJ·mol-1。火焰的温度与可燃物的燃烧热和热量损失(如生成的水等)有关。燃烧热相差不大时,生成的水越多,热量损失就越多,火焰温度就低。

【考点例析】

例1.已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()

A. A的能量一定高于C

B. B的能量一定高于D[来源:https://www.wendangku.net/doc/dc15465902.html,]

C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生

解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或放热,当反应物的总能量高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注意的是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。

答案:C

例2.关于吸热反应的说法正确的是( )。

A.凡需加热的反应一定是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应

C.使用催化剂的反应是吸热反应

D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应

解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程,故D正确。

答案D

例3.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(g);△H1 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H2

B S(g)+O2(g)==SO2(g);△H1 S(s)+O2(g)==SO2(g);△H2

C C(s)+ 1

2O2(g)==CO(g);△H1 C(s)+ O2(g)==CO2 (g);△H2

D H2(g)+ Cl2(g)==2HCl(g);△H1 1

2H2(g)+

1

2Cl2(g)==HCl(g);△H2

解析:上述各反应均是燃烧反应,故都是放热反应,所有△H1和△H2均为负值,反应放出或吸收热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中,由于从气态水到液态水会放热,所以生成液态水比生成气态水放出热量多,又因为放热△H为负值,放热越多△H越小,故△H1>△H2;B中,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即△H1<△H2;C中,生成CO放热,因为氧气过量会与CO反应又放出热量,所以△H1>△H2;D中,△H1=2△H2,因为△H1和△H2均为负值,所以△H1<△H2。[来源:学科网ZXXK]

答案:AC

[感悟]比较△H大小时,一要注意反应物和生成物的聚集状态,二要注意热化学方程式中化学计量数,三要注意放热反应的反应热△H<0,放热越多,│△H│越大,△H越小。

例4.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:

①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);△H1

②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);△H2

③Sn(s、灰)Sn(s、白);△H3=+2.1kJ/mol

下列说法正确的是

A △H1>△H2

B 锡在常温下以灰锡状态存在

C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中,

会自行毁坏

解析:②-①可得③,△H 2-△H 1>0,故△H 2>△H 1 ,A 错,根据③,在常温下,灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反应为吸热反应,故B 、C 错,当锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。

答案:D

[感悟]利用盖斯定律可快速、简便地判断△H 1、△H 2的大小,记住:热化学方程式之间的计算中,盖斯定律大有用途。

例5.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH 前者大于后者的是( )

①C(s)+O 2(g)====CO 2(g);ΔH 1 C(s)+2

1O 2(g)====CO(g);ΔH 2 ②S(s)+O 2(g)====SO 2(g);ΔH 3 S(g)+O 2(g)====SO 2(g);ΔH 4

③H 2(g)+2

12O 2(g)====H 2O(l);ΔH 5 2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(l);ΔH 6 ④CaCO 3(s)====CaO(s)+CO 2(g);ΔH 7 CaO(s)+H 2O(l)====Ca(OH)2(s);ΔH 8

A.①

B.④

C.②③④

D.①②③ 解析:碳与氧气反应放热,即ΔH 1<0,ΔH 2<0,CO 再与O 2作用时又放热,所以ΔH 1<ΔH 2;等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O 2作用产生同样多的SO 2时,气态硫放出的热量多,即ΔH 3>ΔH 4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH 5>ΔH 6;碳酸钙分解吸收热量,ΔH 7>0,CaO 与H 2O 反应放出热量,ΔH 8<0,显然ΔH 7>ΔH 8。故本题答案为C 。

答案:C

例6. 已知反应:①101 kPa 时,2C(s)+O 2(g)====2CO(g);ΔH=-221 kJ·mol -1

②稀溶液中,H +(aq)+OH -====(aq)H 2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mol -1

下列结论正确的是( )[来源:学|科|网]

A.碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol -1

B.①的反应热为221 kJ·mol -1

C.稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol -1

D.稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ 热量

解析:1 mol C 不完全燃烧生成CO 放出热量2

221kJ =110.5 kJ ,1 mol C 完全燃烧生成CO 2放出热量大于110.5 kJ ,即C 的燃烧热大于110.5 kJ 〃mol -1;反应①的反应热为-221 kJ 〃mol -1;

稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJ 〃mol -1;醋酸是弱酸,与NaOH 溶液中和生成

1 mol 水时放出的热量小于57.3 kJ 。

答案:A

例7.25 ℃、101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol -1、285.8 kJ·mol -1、890.3 kJ·mol -1、2 800 kJ·mol -1,则下列热化学方程式正确的是( ) A.C(s)+2

1O 2(g)====CO(g);ΔH=-393.5 kJ·mol -1 B.2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(g);ΔH=+571.6 kJ·mol -1

C.CH 4(g)+2O 2(g)====CO 2(g)+2H 2O(g);ΔH=-890.3 kJ·mol -1

D.2

1C 6H 12O 6(s)+3O 2(g)====3CO 2(g)+3H 2O (l);ΔH=-1 400 kJ·mol -1

解析:燃烧热是指在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对C 而言稳定的氧化物指CO 2(g)、对H 而言稳定的氧化物指H 2O(l)。所以A 、B 、C 错误,正确

答案为D。[来源:学科网ZXXK]

答案:D

例8.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

A 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-4b kJ·mol—1l

B C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);ΔH=2b kJ·mol—1

C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2b kJ·mol—1

D 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=b kJ·mol—1

解析:乙炔燃烧是放热反应,△H为负值,通过定性判断,排除B、D,生成1摩尔CO2,放热b kJ,故生成4摩尔CO2放热4b kJ。

答案:A

[感悟]此题考察的是热化学方程式的正误判断,注意吸放热与ΔH正负的关系,数值与物质的关系,同时还要注意物质的状态。

例9.CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。

化学键C-H C=C C-C H-H

键能(kJ·mol—1)414.4 615.3 347.4 435.3

试计算该反应的反应热

解析:ΔH =[6E(C-H)+E(C-C)]-[E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)]=(6×414.4+347.4) kJ〃mol—1-(615.3+4×414.4+435.3) kJ〃mol—1=+125.6 kJ〃mol—1

这表明,上述反应是吸热的,吸收的热量为125.6 kJ〃mol—1。

答案:ΔH ==+125.6 kJ〃mol—1。

[感悟]ΔH=反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化学反应的热效应等于反应物和生成物键能的代数和,即ΔH=(+反应物的键能总和)+(—生成物键能总和)。例10.在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2的能量变化是。

解析:在氯气中充分燃烧1mol H2时,要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H2时会形成2molH—Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。

答案:185kJ

例11.将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。

又已知:H

2O (g)=H2O(l);△H2=-44.0 kJ·mol—1,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。

解析:0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量,则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为:1mol×649.5kJ/0.3mol=2165kJ,因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165 kJ〃mol—1。由于1mol水汽化需吸热44kJ,则3mol液态水全部汽化应吸热:3m ol×44 kJ〃mol—1=132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:2165kJ-132kJ=2033kJ,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:0.5mol×2033 kJ〃mol—1=1016.5kJ。

答案:B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165 kJ〃mol—1,1016.5kJ

例12.10 g硫磺在O2中完全燃烧生成气态SO2,放出的热量能使500 g H2O温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为,热化学方程式为

解析:既要掌握燃烧热的概念,又要理解通过实验测定的方法:先测得一定质量溶液

前后的温度变化(通过量热器),然后应用公式Q = m 〃C(t 2-t 2)计算。

答案:10 g 硫磺燃烧共放出热量为:

=500 g × 4.18 × 10-3kJ/(g 〃C)-1×(62.4-18)C = 92.8 kJ ,则lmol(32g)硫磺燃烧放热为g

mol g kJ 10328.921

-??=-297 kJ ?mol -1,硫磺的燃烧热为297 kJ ?mol -1,热化学方程式为:S(s) + O 2(g) = SO 2(g);△H=-297 kJ ?mol -1

例13.实验室用50 mL 0.50 mol·L -1盐酸、50 mL 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:

实验次数[来源:学*科

*网][来源:Z|xx|https://www.wendangku.net/doc/dc15465902.html,]

起始温度t 1/℃[来源:https://www.wendangku.net/doc/dc15465902.html,] 终止温度t 2/℃[来源:学科网] 盐酸 NaOH 溶液 1

20.2 20.3 23.7 2

20.3 20.5 23.8 3 21.5 21.6

24.9

试完成下列问题:

(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是

__________________________________________,

不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是________________________________________。

(2)经数据处理,t 2-t 1=3.4 ℃。则该实验测得的中和热ΔH=_________〔盐酸和NaOH 溶液的密度按1 g·cm -3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J·(g·℃)-1计算〕。

(3)若将NaOH 溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为ΔH 1,则ΔH 1与ΔH 的关系为:ΔH 1_________ΔH(填―<‖―>‖或―=‖),理由是____________________________________。

解析:(1)对于本实验,让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面,所以实验时用环形玻璃棒上下搅动,以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重要方面。所以选用玻璃棒,而不用铜丝。

(2)ΔH=-[100 g ×4.18×10-3kJ 〃( g 〃℃)-1×3.4 ℃]÷0.025 mol=-56.8 kJ 〃mol -1

(3)因弱电解质的电离过程是吸热的,将NaOH 溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少,所以ΔH 1>ΔH 。

答案:(1)上下搅动(或轻轻搅动) Cu 传热快,防止热量损失

(2)-56.8 kJ 〃mol -1

(3)> NH 3〃H 2O 电离吸热

【考题再现】

1. (2012·大纲,9)反应 A +B→C( H <0)分两步进行 ① A +B→X ( H >0), ② X→C( H <0)。 下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是

1.D .解析:根据 H 可以判断反应物与生成物总能量的相对大小,反应 A +B→C( H <0)C 具有的能量应低于反应物A +B 的能量,同理考查第一步反应为吸热反应,中间产物X 能量比反应物A +B 要高,所以选D 。

2.(2012·重庆理综,12)肼(H

2N-NH 2)是一种高能燃料,有关化学

反应的能量变化如题12所示,已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):

N≡N 为942、O=O 为500、N-N 为154,则断裂1 mol N-H 键所需的能

量(k J)是

A .194

B .391

C .516.

D .658

2.B .解析:本题考查化学反应中键能的计算。1 mol N 2H 4和1 mol

O 2断开全部化学键所需要吸收的能量为:2752-534=2218KJ 。N 2H 4的

结构式为N H H N H

H ,共含4个N-H 键,则1 mol N-H 键能为(2218-

500-154)/4=391KJ ,故选B 项。

3.(2012·江苏,4)某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图

中E 1 表示正反应的活化能,E 2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述

正确的是

A .该反应为放热反应

B .催化剂能改变该反应的焓变

C .催化剂能降低该反应的活化能

D .逆反应的活化能大

于正反应的活化能

3.C .解析:从图像可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,所以正反应是一吸热反应,A 不正确;活化能是指反应物的平均能量与发生反应所需能量的差,所以从有无催化剂的图示可得,催化剂可以降低反应所需的活化能,但是不改变E 1 —E 2的值,即不改变反应的焓变,B 不正确,C 正确;由题中所给结合图像可知E 1>E 2,即逆反应的活化能大于正反应的活化能。

4.(2012·上海,9)工业生产水煤气的反应为:C(s)+H 2O(g)→CO(g)+H 2(g)-131.4 kJ 下列判断正确的是

A .反应物能量总和大于生成物能量总和

B .CO(g)+H 2(g)→C(s)+H 2O(l)+131.4 kJ

C .水煤气反应中生成1 mol H 2(g)吸收131.4 KJ 热量

D .水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 KJ 热量

4.C .解析:本题考查热化学知识,意在考查考生对概念的理解。由题中信息知合成水煤气反应为吸热反应,故可判知知反应物总能量小于生成物总能量,同时知生成1 mol H 2

时需吸收131.4KJ 的热量,故A 项错、C 项正确、D 项错;B 项中H 2O 为液态,故B 项错。

【专题训练】

1、已知(1)H 2(g)+

21O 2(g)=H 2O(g);△H 1=akJ/mol ,(2)2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g);△H 2=bkJ/mol (3)H 2(g)+O 2(g)=H 2O(l);△H 3=ckJ/mol ,(4)2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l);△H 4=dkJ/mol 下列关系式中正确的是( )

A .a

B .b>d>0

C .2a=b<0

D .2c=d>0

2、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热可表示如下:

H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l);△H=-57.3kJ/mol

向1L1mol/L 的NaOH (aq )中加入:①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸 恰好完全反应时的反应热为△H 1、△H 2、△H 3,它们的关系正确的是( )

A .△H 1>△H 2>△H 3

B .△H 2>△H 3>△H 1

C .△H 1=△H 2=△H 3

D .△H 1>△H 3>△H 2

3、(2007年江苏高考)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

①CH 3OH(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+3H 2(g); △H= + 49.0 kJ·mol -1

②CH 3OH(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2(g);△H=-192.9 kJ·mol -1

下列说法正确的是

A .CH 3OH 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 .CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量

D .根据②推知反应: CH 3OH(l)+1/2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2(g)的△H>-192.9kJ·mol -1

4、下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 ( )

A .氢气的燃烧热为285.5kJ /mo1,则水电解的热化学方程式为:

2H 2O(1) =2H 2(g)+O 2(g) ;△H=+285.5KJ /mo1

B .1mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和H 2O(1)时放出890kJ 热量,它的热化学方程式为1/2CH 4(g)+O 2(g)= 1/2CO 2(g)+H 2O(1);△H=-445kJ /mol

C .已知2C(s)+O 2(g)=2CO(g);△H=-221kJ·mol -1,则C 的燃烧热为110.5kJ /mo1

D .HF 与NaOH 溶液反应:H +(aq)+OH —(aq)=H 2O(1);△H= 一57.3kJ /mol

5、对于反应C 2H 4(g)→C 2H 2(g)十H 2(g),2CH 4(g)→C 2H 4(g)+2H 2(g)当升高温度时都向右移动①C(s)+2H 2(g)→CH 4(g);△H 1 ②2C(s)+ H 2(g)→C 2H 2(g);△H 2 ③2C(s)+2H 2(g)→C 2H 4 (g);△H 3。判定①②③中的△H 1,△H 2,△H 3大小顺序是 ( )

A .△H 1>△H 2>△H 3

B .△H 2>△H 3>2△H 1

C 、△H 2>△H 1>△H 3

D .△H 3>△H 2>2△H l

6、已知25℃,101KPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为( )

C(石墨)+O 2(g)=CO 2(g);△H=-393.51kJ/mol ,C(金刚石)+O 2(g)=CO 2(g);△H=-395.41kJ/mol 据此判断,下列说法正确的是( )

A .由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

B .由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

C .由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

D .由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

7. N 2H 2是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N 2H 2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ 热量。则下列热化学方程式正确的是( )

A.N 2H 2(g)+O 2(g)====N 2(g)+2H 2O(g);ΔH=+133.5 kJ·mol -1

B.N 2H 2(g)+O 2(g)====N 2(g)+2H 2O(g);ΔH=-133.5 kJ·mol -1

C.N 2H 2(g)+O 2(g)====N 2(g)+2H 2O(g);ΔH=+534 kJ·mol -1

D.N 2H 2(g)+O 2(g)====N 2(g)+2H 2O(g);ΔH=-534 kJ·mol -1

8.燃烧1 g 乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ ,则这一反应的热化学反应方程式为

( )

A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)====4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH=+50 kJ·mol -1

B.C 2H 2(g)+5/2O 2(g)====2CO 2(g)+H 2O ;ΔH=-1 300 kJ

C.2C 2H 2+5O 2====4CO 2+2H 2O ;ΔH=-2 600 kJ

D.2C 2H 2(g)+5O 2(g)====4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH=-2 600 kJ·mol -1

9.下列叙述中正确的是( )

A.热化学方程式2H 2(g)+O 2(g)====H 2O(l);ΔH=-571.6 kJ·mol -1中ΔH 表示H 2的燃烧热

B.分子晶体的熔点、沸点随共价键增强而升高

C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数

D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同 10. 0.3 mo l 的气态高能燃料乙硼烷B 2H 6在O 2中燃烧,生成固态B 2O 3和液态H 2O ,放出649.5 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是( )

A.B 2H 6(g)+3O 2(g)====B 2O 3(s)+3H 2O(l);ΔH=+2 165 kJ·mol -1

B.B 2H 6(g)+3O 2(g)====B 2O 3(s)+3H 2O(l);ΔH=-2 165 kJ·mol -1

C.B 2H 6+3O 2====B 2O 3+3H 2O ;ΔH=-2 165 kJ·mol -1

D.B 2H 6(g)+O 2(g)====B 2O 3(s)+H 2O(g);ΔH=-2 165 kJ·mol -1

11.可逆反应aA(s)+bB(g)

cC(g)+dD(g);ΔH=Q ,在反应过程中,当其他条件不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示:

根据上图分析,以下正确的是( )

A.T 1>T 2,Q>0

B.T 2>T 1,Q<0

C.p 1>p 2,a+b=c+d

D.p 1

12.下列化学反应ΔH 的数值(放热)最大的是( )

A.NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H 2O(l);ΔH 1

B.NaOH(aq)+21H 2SO 4(aq)====2

1Na 2SO 4(aq)+H 2O(l);ΔH 2 C.CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)====CH 3COONa(aq)+H 2O(l);ΔH 3 D.NaOH(aq)+

21H 2SO 4(浓)====21Na 2SO 4(aq)+H 2O(l);ΔH 4 13. 一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷 (Q >0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L -1的KOH 溶液100 mL ,恰好生成正盐。则此条件下反应C 4H 10(g)+13/2O 2(g)====4CO 2(g)+5H 2O(g)的ΔH 为( )

A.+8Q kJ·mol -1

B.+16Q kJ·mol -1

C.-8Q kJ·mol -1

D.-16Q kJ·mol -1

14.分析右面的能量变化示意图,确定下列选项中正确的是( )

A.2A(g)+B(g)====2C(g);ΔH <0

B.2A(g)+B(g)====2C(g);ΔH >0

C.2A+B====2C ;ΔH <0

D.2C====2A+B ;ΔH <0

15. 下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( )

①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量

A.①②③

B.①②④

C.①③④

D.②③④

16.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH 4ClO 4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH 4ClO 4 △ N 2↑+4H 2O+Cl 2↑+2O 2↑;ΔH <0。下列对此反应的叙述错误的是( )

A.上述反应属于分解反应

B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行

C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能

D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

17. 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(P 4)和P 4O 6的分子结构如下图所示;现提供以下化学键的键能:P —P 198 kJ·mol -1、P-O 360 kJ·mol -1、氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·mol -1,则P 4+3O 2====P 4O 6的反应热ΔH 为( )

A.+1 638 kJ·mol -1

B.-1 638 kJ·mol -1

C.-126 kJ·mol -1

D.+126 kJ·mol -1

18、液化气的主要成分是丁烷,当10g 丁烷完全燃烧生成CO 2和液态水时,放出热量为500kJ ,写出丁烷燃烧的热化学方程式: 丁烷的燃烧热为 kJ /mol 。已知1mol 液态水汽化时需要吸收44kJ 的热量,则C 4H 10(g)+13/2O 2(g)=== 4CO 2(g)+5H 2O(g);△H== kJ /mol 。

19、1918年,Lewis 提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。

⑴图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是

(选填―A‖、―B‖或―C‖);

⑵20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。

图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:;

⑶过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO2和CO 反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图;

20、由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:

已知:① C(s) + O2(g) == CO2(g);△H = -393.5 kJ?mol-1

② 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g);△H = -566 kJ?mol-1

③ TiO2(s) + 2Cl2(g) == TiCl4(s) + O2(g);△H = +141 kJ?mol-1

(1)则TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)== TiCl4(s) + 2CO(g) 的△H = _________________。

(2)反应TiCl4 + 2Mg == 2MgCl2 + Ti 在Ar气氛中进行的理由是_____________。

21、观察图a和图b,根据盖斯定律,写出△H1、△H2、△H3、△H4、△H5和△H6的关系。

图a:;图b:。

22、1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

(1)下列热化学方程中,能直接表示出氯化钠晶体格能的是。

A.Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(s);△Q B.Na(s) + 1

2Cl2(g) → NaCl(s);△Q1

C.Na(s) → Na(g);△Q2D.Na(g)-e-→ Na+(g);△Q3

E .12

Cl 2(g) → Cl(g);△Q 4 F .Cl(g) + e -→ Cl -(g);△Q 5 (2)写出△Q 1与△Q 、△Q 2、△Q 3、△Q 4、△Q 5之间的关系式 。

23.已知:在热力学标准态(298 K 、1.01×105 Pa)下,由稳定的单质发生反应生成1 mol 化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。下图为氧族元素氢化物a 、b 、c 、d 的生成热数据示意图。试完成下列问题:

(1)写出氧族元素中含有18e -

的两种氢化物的电子式___________________________。

(2)请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热ΔH 的关系__________________。

(3)写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学反应方程式:__________________。

【参考答案】

1、答案:C

解析:比较△H 的大小要把数值和符号―+、-‖看作一个整体来比较,还要注意反应物和生成物的状态及化学计量数的倍数关系。比较中和热大小,还要考虑电解质的浓度及强弱。氢气燃烧是放热反应,△H<0,所以B 、D 项错误。A 项是比较a 、c 的大小,(1)中水为气态,(3)中水中液态,反应(3)放出热量多于反应(1)放出热量,故△H 1>△H 3,即a>c ,A 项不正确。C 项比较a 、b 的大小,反应(1)(2)中物质的聚集状态相同,反应(2)中计量数是反应(1)中的2倍。所以△H 2=2△H 1,即2a=b C 项正确

2、答案:D

解析:等物质的量的NaOH 与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量。但在实际反应中,浓H 2SO 4溶于水时放热,其放出的总热量增多,醋酸是弱酸,随反应进行。醋酸继续电离,电离要吸热,故中和时放热较少。此题问的是反应热的关系,反应放热越多其△H 值越小,D 项正确。

3、答案:D

解析:根据燃烧热概念,CH 3OH 的燃烧热应是1molCH 3OH 完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O (l ),A 错误;反应①为吸热反应,生产物的能量高于反应物的能量,B 错误;反应①吸热、反应②为放热,但都可产生氢气,C 错误。

4、答案:B

解析:燃烧热规定1mol 可燃物,A 错误;1moI 甲烷完全燃烧时放出890kJ ,则1/2CH 4放热445kJ ,B 正确;C(s)未完全燃烧,其反应热不是燃烧热,C 错误;HF 为弱酸,电离时须吸热,放出的热量小于57.3kJ /mol ,D 错误。

5、答案:B

解析:因反应C 2H 4(g)→C 2H 2(g)十H 2(g)和2CH 4(g)→C 2H 4(g)+2H 2(g)的共性物质是C 2H 4(g),故以反应③为基础,即都先生成C 2H 4(g),再分别转化为CH 4(g)和 C 2H 2(g);由题意可知,C 2H 4(g)→C 2H 2(g)吸热,C 2H 4(g) →2CH 4(g)放热,故△H 1,△H 2,△H 3大小顺序是:△H 2>△H 3>2△H 1。

6、答案:A

解析:依据盖斯定律,热化学方程式可以进行加减运算,△H也可以,但要注意运算中△H 本身带着―+、-‖

由第二个反应得CO2(g)=C(金刚石)+O2(g);△H=+395.41kJ/mol,然后与题目上第一个反应相加得C(石墨)=C(金刚石);△H=+1.9kJ/mol,因为△H>0,所以由石墨制备金刚石的过程是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的能量低,故A项正确。

7.答案:D

解析:本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学反应方程式前面的化学计量数,放热用―-‖号,-133.5×4 kJ·mol-1=-534 kJ·mol-1。

8.答案:D

解析:本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量。反应热单位是kJ·mol-1,B和C均错。

2 mol C2H2燃烧放出的热量为-2×26×50 kJ·mol-1=-2 600 kJ·mol-1。

9.答案:C

解析:A中1 mol H2完全燃烧的反应热表示H2的燃烧热。B中分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关,与共价键强弱无关。D项如:简单阴离子的核外电子排布应与本周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同。

10.答案:B

解析:本题考查热化学方程式书写应注意的问题及简单计算。注意热化学方程式与普通的化学方程式的区别。二者均要配平。

11.答案:B

解析:据图中所给斜率分析可知:T1

解析:A、B反应放出的热均为中和热。C项由于醋酸为弱酸,其电离过程吸热,反应放出的热量小于中和热。D项浓硫酸与氢氧化钠溶液混合时放出热量,总热量大于中和热。13.答案:D

解析:由题给条件得:KOH的物质的量为5 mol·L-1×0.1 L=0.5 mol,与其正好反应生成正盐K2CO3的CO2的物质的量为0.25 mol,消耗0.25/4 mol C4H10,放出热量为Q kJ。由方程式可知:1 mol C4H10放出热量为16Q kJ,所以ΔH为-16Q kJ·mol-1(放热反应用―-‖表示)。14.答案:A

解析:本题考查化学反应吸热、放热的原因及表示。若反应物所具有的总能量>生成物的总能量,该反应为放热反应,ΔH为―-‖或―ΔH<0‖;反之为吸热反应。由图知E(2A+B)>E(2C),该反应2 A(g)+B(g)====2C(g)为放热反应(ΔH<0),A正确、B错误。又因热化学方程式必须注明物质状态,故C、D错误。

15.答案:D

解析:有机物燃烧时都发生氧化反应,并不是乙醇作为燃料的优点。

16.答案:D

解析:在2NH4ClO4△

N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑;ΔH<0中,高氯酸铵既是氧化剂又是还原

剂。

17.答案:B

解析:本题考查利用键能进行反应热的计算。由磷(P4)分子结构,知其中含有6个P—P键,P4O6中含12个P—O,则P4+3O2====P4O6的反应热ΔH=E(反应物)-E(生成物)=198 kJ·mol-1×6

mol+498 kJ·mol -1×3 mol 1-360 kJ·mol -1×12 mol=-1 638 kJ ,B 正确。

18、答案:C 4H 10(g)+13/2O 2(g)=4CO 2(g)+5H 2O(l); ΔH = -2900 kJ·mol -1 ;丁烷的燃烧热为2900 kJ /mol ; -2680。

解析:当10g 丁烷完全燃烧生成CO 2和液态水时,放热500kJ ,则1mol 丁烷(58g )完全燃烧时放热2900 kJ ,由此可写出热化学方程式:C 4H 10(g)+13/2O 2(g)=4CO 2(g)+5H 2O(l);ΔH = -2900 kJ /mol ;进而判断出丁烷的燃烧热为2900 kJ /mol ;由题意:H 2O(l)=H 2O(g);ΔH =+44kJ/mol ,即5H 2O(l)=5H 2O(g);ΔH =+220kJ/mol ,与C 4H 10(g)燃烧的热化学方程式相加即可求出C 4H 10(g)+13/2O 2(g)=== 4CO 2(g)+5H 2O(g);△H=-2680 kJ /mol 。

19、答案:⑴ C ;

⑵ NO 2(g)+CO(g)=CO 2(g)+NO(g);ΔH =-234kJ·mol -1 ;

⑶ (见右图)

解析:⑴碰撞是否有效,关键看有无新物质生成,由图I 可知,

只有C 发生的碰撞生成了H 2和I 2,为有效碰撞。

⑵ΔH =E (生成物-)E (反应物),与反应过程无关,图Ⅱ中

虽没有给出E (生成物)和E (反应物)的数值,但其差值可通

过E 1、E 2计算出,即ΔH =-(E 2-E 1)。

⑶由题意知:使用催化剂加快反应速率主要是通过改变过渡态

的能量,使有效碰撞容易发生,实际上是降低了过渡态的能量,

应注意的是使用催化剂并未改变反应物、生成物的能量。

20、答案:(1)△H =—80 kJ ?mol -1;(2)防止高温下Mg (Ti )与空气中的O 2(CO 2、N 2)反应。

解析:可以将上述三个反应按一定方式合并,①×2—②+③,就得到所需要的反应,反应热也为①×2—②+③。计算时通过判断物质种类与反应及系数的关系,找出计算方法,反应热的符号和倍数关系是易出错的问题,要特别注意。

21、答案:图a ,△H 1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5+△H 6=0;图b ,△H 6=△H 1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5。

解析:应用盖斯定律,抓住起点和终点即可列式。图a 起点可看作是A ,终点也是A ,总结果是A→A ,即△H =△H 1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5+△H 6=0;图b ,起点是A ,终点也是F ,即△H 6=△H 1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5。

22、答案:(1)A ; (2)ΔQ 1 = ΔQ +ΔQ 2+ΔQ 3+ΔQ 4+ΔQ 5 。

解析:(1)根据―1 mol 气态钠离子和1 mol 气态氯离子结合生成1 mol 氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能‖, Na +(g) + Cl -(g) → NaCl(s)中的反应热△Q 就能直接表示出氯化钠晶体格能;

(2) Na(s)+ 12

Cl 2(g) → NaCl(s)可以看作是由以下几个过程组成: Na(s) → Na(g)→ Na +(g),12

Cl 2(g) → Cl(g)→ Cl -(g),Na +(g) + Cl -(g) → NaCl(s)。根据―盖斯定律‖, ΔQ 1=ΔQ +ΔQ 2+ΔQ 3+ΔQ 4+ΔQ 5。

23.答案:(1)

(2)非金属元素氢化物越稳定,ΔH 越小,反之亦然

(3)H 2Se(g)====Se(s)+H 2(g);ΔH=-81 kJ·mol -1

解析:本题以元素化合物为载体,结合所给信息考查反应热与物质稳定性的关系。

一般来说:物质本身具有的能量越低,物质越稳定。换言之,相同状况下,生成一定量的某物质放出的热量越多,物质越稳定。所以,ΔH越小,非金属元素氢化物越稳定。a、b、c、d对应的氢化物分别为:碲化氢、硒化氢、硫化氢和水。

本题新意之一在题干:以大学无机化学知识作为信息,考查学生阅读理解能力和自学能力,同时也是对心理素质的考验。与高等知识点结合出题将是一个新趋势。本题新意之二在解题思路:应用新信息解题是出题人的意图,但本题应用我们学过的非金属性强弱判断方法之一也可轻松解题。信息又似乎是一种干扰,充分考验考生对知识的掌握与灵活应用程度。题目不难,会不会做全在于是题目左右你还是你把握题目。

《化学反应与能量变化》教案

《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 三、教学方法: 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段,充分调动学生的参与意识,注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围,使学生敢于参与教学过程,敢于提出问题,敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序:

五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H <0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式: (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式的注意事项: 4.热化学方程式的应用 六、教学反思: 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境,学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性,激发了学生的集体荣誉感,培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来,自由地表达着自己的观点,由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导,让学生在实验探究中提高学习兴趣,并轻松的获得知识,还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流,学会合作,并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是,给学生提供了充分展示自己的机会,实现了课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现了学生的主体地位,大大激发学生学习的积极性。

化学反应与能量变化总结

化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。

选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ... A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生

《化学反应与能量的变化》教案

高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义; 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]:1、化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写; 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]: [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化 学反应中的能量变化,就显得极为重要。 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考: (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热? 2、△H(焓变)所表示的意义? 3、用△H(焓变)如何表示放热还是吸热呢? 【查阅资料和课本讨论后口述】

△H(焓变)即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H(焓变)=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位:kJ/mol △ H(焓变)〉0表示吸热反应 H(焓变)〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢? [板书]一、反应热焓变 1、概念:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的 热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法: 反应热用ΔH表示,其实是从体系的角度分析的。 放热反应:体系环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放热反应的ΔH<0,为“-” 吸热反应:环境体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此, 吸热反应的ΔH>0,为“+” 化学变化过程中的能量变化见下图: 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量

化学反应与能量的变化

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化(学案) 第一课时 【学习目标】: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义。 【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化, 2、对△H的“+”与“-”的理解。 【学习过程】: 一、反应热焓变 (一):反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。 1.化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的,在产生新物质的同时总是伴随着的变化。 即在一个化学反应中,同时遵守守恒和守恒两个基本定律。 2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为热量的变化。 3、类型 (1)放热反应:即_____________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 (2)吸热反应:即_________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。 如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。 说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热如: Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应, 放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。 形成原因(图示) 从微观上分析: 从宏观上分析: 从宏观上分析: 预测生成 (二):反应热焓变

化学反应中的能量变化专题复习

《氧化还原反应》知识回顾 【知识储备锦囊】 一.氧化还原反应概念 1.氧化还原反应:所含元素化合价 的反应;本质上是电子 的反应。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 (1)氧化剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (2)还原剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (3)氧化产物:所含元素化合价______后生成的产物; (4)还原产物:所含元素化合价______后生成的产物。 总结规律: 3.判断反应是否属于氧化还原反应的方法: ①标化合价 ②若有化合价升降,则属于氧化还原反应 ③反应式: 二.氧化性、还原性强弱的判断方法 1.氧化性、还原性与化合价的关系: 元素处于最高价态时,只有氧化性...........;元素处于最低价态时,只有还原性...........; 元素处于中间价态时.....,既有氧化性又有还原性.......... 。 2.依据反应方程式比较氧化性、还原性强弱——强制弱规律: (还原性强) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 化合价降 得电子 表现氧化性 被还原 发生还原反应 氧化剂 还原产物 化合价升 失电子 表现还原性 被氧化 发生氧化反应 还原剂 氧化产物 记忆口诀: 氧化剂:降得还 还原剂:升失氧

则:氧化性: 氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物 如: Cl 2 + 2Fe 2+ = 2Cl — + 2Fe 3+ 则:氧化性: Cl 2 >Fe 3+ ;还原性:Fe 2+ >Cl — 注意:在氧化还原反应中,只有氧化性:氧化剂>氧化产物(或还原性: 还原剂>还原产物)时,反应才能发生反应,即强氧化剂制取弱氧化剂,强还原剂制取弱还原剂规律........................。 3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱 ①金属活动性顺序 ②根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。 ③典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br 2>Fe 3+ >I 2>S 还原性:S 2- >I ->Fe 2+>Br - 4.依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性还原性的强弱 同周期元素,从左至右,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ; 同主族元素,从上至下,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。 5.根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极..反应的物质还原性...一般比.作正极..物质的还原性强....。 三.氧化还原反应中常见规律: 1.电子守恒规律(价守恒): 化合价升高总数..=化合价降低总数..=得电子总数..=失电子总数..=电子转移总数.. 2.有升必有降,有失必有得规律 3.先后规律:还原性强的先被氧化,氧化性强的先被还原 4.归中规律:化合价都在同种元素升降时,较高价降低和较低价升高只能往中间价...靠拢。 四.氧化还原反应方程式的配平 1、配平原则:在氧化还原反应中,元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。 2、配平方法:一标、二找、三定、四平、五查 一标:标出各原子的化合价 二找:找出反应前后变化的化合价 三定:根据最小公倍数法,计算出“得失电子总数(或化合价升降总数)相等” 四平:先配平化合价变化的原子个数,再配平其它原子 五查:检查反应前后各原子是否守恒 (还原性强) (还原性弱) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag pt At K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ (H +) Cu 2+ Hg 2+ Ag + pt + At 3+ 由左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强

化学反应与能量的变化教学设计

绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子 3)如何实现这个过程 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清 楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发 生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应 才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须 达到着火点才能 燃烧2、催化剂在 我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有

九年级化学教案:化学反应中的能量变化

九年级化学教案:化学反应中的能量变化 教学目标 知识目标 使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应; 介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识; 通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发; 通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。 能力目标 通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。 情感目标 在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。 教学建议 教材分析 本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。 教法建议 以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。 教学设计方案 课题:化学反应中的能量变化 教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。 教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。 教学过程: [引入新课] 影像:《远古人用火》01/07 [过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。 [板书] 化学反应中的能量变化 一、化学反应中的能量变化 [过渡] 化学反应中能量是怎样变化的? [学生分组实验]请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验

化学反应中的能量变化

第三节化学反应中的能量变化 知识要点:1、反应热、热化学方程式 2、燃烧热、中和热(中和热的测定) 3、盖斯定律简介 一、化学反应中的能量变化 化学反应中有新物质生成,同时伴随有能量的变化。这种能量变化,常以热能的形式表现出来。(其他如光能、电、声等) 1、化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。 …………吸收热量的化学反应叫做吸热反应。 2、常见吸热反应:⑴氢氧化钡+氯化铵,⑵C+CO2,⑶一般分解反应都是吸热反应,⑷电离,⑸水解。 3、常见放热反应:⑴、燃烧反应⑵、金属+酸→H2⑶、中和反应⑷、CaO +H2O ⑸、一般化合反应是放热反应。 4、能量变化的原因 ⑴化学反应是旧键断裂,新键生成的反应,两者吸收和释放能量的差异表现为反应能 量的变化。 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量,则反应放热。 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量,则反应吸热。 【阅读】教材P35 H2+Cl2=2 HCl中能量变化数据。 ⑵根据参加反应物质所具能量分析。 反应物总能量大于生成物总能量,反应放热。 反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热。 二、反应热 1、定义:化学反应过程中吸收或放出的热量,叫做反应热。 2、符号:反应热用ΔH表示,常用单位为kJ/mol。 3、可直接测量:测量仪器叫做量热计。 4、用ΔH表示的反应热,以物质所具能量变化决定“+”、“-”号。 若反应放热,物质所具能量降低,ΔH=-x kJ/mol。 若反应吸热,物质所具能量升高,ΔH=+x kJ/mol。

用活化能图分析,使学生了解反应中的能量变化只与始态、终态有关,过程中能量大于初始、终态能量。 (用Q表示的反应热,以外界体系能量变化“+”、“-”号。 若反应放热,外界体系所具能量升高,Q=+x kJ/mol。 若反应吸热,外界体系所具能量降低,Q=-x kJ/mol。) 5、反应类型的判断 当ΔH为“-”或ΔH <0时,为放热反应。 当ΔH为“+”或ΔH >0时,为吸热反应。 三、热化学方程式 1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 2、一般化学方程式与热化学方程式的区别 一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化,不能表明化学反应中的能量变化。 热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化,又能表明化学反应中的能量变化。 化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量,气体体积等,只能用整数。 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用分数。 3、热化学方程式的书写 (1)书写一般化学方程式 (2)注明物质状态 (3)根据化学计量数计算反应能量变化数值,以ΔH=±x kJ/mol表示。 4、注意点:

分析化学反应与能量变化相关知识

分析化学反应与能量变化相关知识 分析化学反应与能量变化相关知识 一、化学反应与能量的变化 反应热焓变 (1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。 (2)焓变:在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。 (3)符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·molˉ1。 (4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和 (5)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应 当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应 热化学方程式 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 H2(g)+?O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol 表示在25℃,101kPa,1molH2与?molO2反应生成液态水时放出 的热量是285.8kJ。 注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质 的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。 (2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程 式中不用“↑”和“↓”

中和热定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热。 二、燃烧热 (1)概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 (2)单位:kJ/mol 三、反应热的计算 (1)盖斯定律内容:不管化学反应是一步完成或是分几步完成,其反应热是相同的。或者说,化学反应的的`反应热只与体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 反应热的计算常见方法: (1)利用键能计算反应热:通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。 (2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:ΔH=生成物总能量-反应物总能量。 (3)根据盖斯定律计算: 反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关.即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如:由图可得ΔH=ΔH1+ΔH2, 四、化学反应与能量变化方程式 ⑴△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,用“;”隔开。若为放热反应,△H为“-”;若为吸热反应,△H为“+”。△H的单位为kJ/mol。

化学反应中能量变化的有关概念及计算

{{化学反应中能量变化的有关概念及计算}} 一、有关概念 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。探讨化学反应放热、吸热的本质时,要注意四点:①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物的总能量是不同的,这是因为各物质所具有的能量是不同的(化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成,而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化);②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来; ⑴燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 ⑵中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。 (3)反应热,通常是指:当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。符号ΔH ,单位kJ/mol (4)如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量,则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,这就是放热反应,反之则是吸热反应; (5)盖斯定律换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,而这可以看出,盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。尽管盖斯定律出现在热力学第一定律提出前,但亦可通过热力学第一定律推导出。 由于热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,所以ΔU和ΔH只与体系的始、末状态有关而与“历程”无关。 可见,对于恒容或恒压化学反应来说,只要反应物和产物的状态确定了,反应的热效应Qv或Qp也就确定了,反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等均对Qv或Qp数值没有影响。 … 使用该定律要注意: 1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同; 2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。 3、各步反应均不做非体积功。 4、各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。 5、化学反应的反应热(△H)只与反应体系的始态或终态有关,而与反应途径无关。 盖斯定律的本质:方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。 盖斯定律的意义:有些反应的反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出

化学反应中的能量变化练习题

第三节化学反应中的能量变化 Ⅰ.学习重点: 1.了解化学反应中的能量变化,了解放热反应和吸热反应 2.了解燃料充分燃烧的条件,培养从小节约能源和环境保护的意识 Ⅱ.训练习题: 一、选择题 1.下列说法正确的是() A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.煤和石油属于可再生能源 C.要使燃料燃烧只需要大量的氧气 D.汽车排出大量尾气中含有CO会污染大气 2.目前世界上最重要的矿物燃料是() A.水煤气 B.CO C.石油 D.天然气 3.下列不是化工能源的是() A.氢气 B.煤 C.石油 D.天然气 4.下列反应属于放热反应的是() A.氢气还原氧化铜 B.氢气在氧气中燃烧 C.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D.氢氧化钾和硫酸中和 5.下列反应属于吸热反应的是() A.二氧化碳与赤热的碳反应生成一氧化碳 B.葡萄糖在人体内氧化分解 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D.锌粒与稀H2SO4反应制取H2 6.金刚石和石墨比较,能量“贮存”高的是() A.石墨 B.金刚石 C.一样高 D.无法判断 7.酸雨形成主要是由于() A.森林遭到乱砍滥伐,破坏了生态平衡 B.工业上大量燃烧含硫燃料 C.汽车排出大量尾气 D.大气中二氧化碳含量增多 8.关于燃料充分燃烧的说法不正确的是() A.空气量越大越好 B.固体燃料块越大越好 C.液体燃料燃烧时可以雾状喷出 D.温度必需达到着火点 二、填空题 9.日常生活和工业生产所需能量的主要来源为,特别是燃料所产生的能量。 10.造成环境污染的二氧化硫,主要是由于燃烧产生的。空气中的二氧化硫

部分被氧化成,并形成酸雾,随雨水降到地面形成,会使土壤而伤害农作物。 11.煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径,目前不少城市将焦炭在高温下与水蒸气反应制得水煤气,写出该反应的化学方程式说明固体煤经处理变为气体燃料使用的优点是。 三、简答题 12.甲化合物含纳%,含氧%,含氮%,加热后转化为乙化合物,它含钠%,含氧%,含氮%,问甲和乙化合物的化学式是什么?甲和乙哪种化合物更稳定。 13.已知石墨和金刚石燃烧化学方程式如下: C(石墨S)+O2(g)=CO2(g) C(金刚石S)+O2(g)=CO2(g) 质量分别为12g的石墨、金刚石在某一相同条件下燃烧时各自放出的热量为、,问:对于单质来说,稳定的单质是石墨还是金刚石?简述理由。 四、计算题 14.已知100g CaCO3(S)分解生成CaO(S)和CO2(g)需要178kJ热量,12gC(S)燃烧生成CO2(g)放出热量,如果把 CaCO3煅烧成CaO(S),在理论上要用C(S)燃料多少kg? 参考答案 一、1.AD 二、9.化学反应所释放出的能量,化石燃料及其制品 10.煤,SO3,酸雨,酸化 11.C+H2O(g) 高温 CO+H2,便于输送,使用方便,热效率高。 三、、NaNO2乙

化学反应与能量变化教案

名师精编优秀教案 化学反应与能量变化教学设计 【教材分析】本节内容选自人教版高中《化学4(选修)》,该内容属于化学反应与能量变化范畴。化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学2和选修4均有安排,体现了知识生长与学习的层次性,本节将从科学概念的层面和定量的角度深入学习“化学与能量”。 【教学目标】 知识与技能:1.知道化学反应中释放能量的形式。 2.理解化学反应中能量变化的原因。 3.掌握焓变与反应热的关系。 } 过程与方法: 学会用观察、实验探究等方法获取信息、理解信息。通过对化学反应中能量变化的原因分析,培养学生从现象到本质的自然科学思维方法。 情感态度与价值观:1.列举生活实例和能源发展里程碑,让学生认识化学科学的发展对人类生活质量的积极影响。 2.通过实验探究和研究性学习活动培养探究能力

和实践能力。 【学情分析】 知识基础:学生知道化学反应能提供能量,知道一些具体的吸热反应和放热反应,同时能够从化学键的角度认识化学反应的本质,但学生渴望利用所学化学知识解决生是缺少用定量的思想去分析问题。. 名师精编优秀教案 活中的实际问题,所以用暖宝宝探讨学习。 ; 学情及年龄特征:学生对生活中的实例有浓厚的探究兴趣,对未知知识和应用有强烈的探究欲。 【教学重点】分析化学反应中热效应与焓变的关系。 【教学难点】培养学生用微观理论解释宏观现象的原因。 【教学方法】现代教学方法中重视知识形成过程,所以出现了情景教学、探究教学等,对于焓变这样高度抽象的知识教学中,采用单一的实验探究不易激发学生的兴趣,所以在本节的教学方法中采用实验探究、层层引进、多媒体演示等辅助教学。 【教学资源】电脑多媒体投影、实物暖宝宝 【教学流程】 教师活动学生活动

化学反应与能量变化 -知识框架

2 、常见的吸热、放热反应3、热化学方程式的书写4、燃烧热和中和热5、盖斯定律的应用 6、化学平衡移动与反应热的关系1、反应热的本质及图像识别 反应热的本质、类型及图像识别: 本质:化学反应的实质是原子重新排列组合的过程,其本质是旧键的断裂和新键的形成过程,破坏旧键需 要吸收能量,而形成新键放出能量,整个过程吸收和放出的能量不相等,因此化学反应必然伴随着能量变化。 ① 破坏旧键时需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;②形成新键时又要释放能量。 放热反应:当前者小于后者时,就是放热反应;△H < 0 反应物的总能量 > 生成物的总能量 反应物的总键能 < 生成物的总键能 类型:①活泼金属与水或酸发生反应:2Al+6HCl=2AlCl 3+3H 2↑ ②酸碱中和反应:2KOH+H 2SO 4=K 2SO 4+2H 2O ③燃烧反应:2CO+O 2 点燃 2CO 2 ④多数化合反应:Na 2O+H 2O=2NaOH 吸热反应:当前者大于后者时,为吸热反应;△H > 0 反应物的总能量 < 生成物的总能量 反应物的总键能 > 生成物的总键能 类型: ①多数的分解反应:CaCO 3 高温 CaO+CO 2↑ ②2NH 4Cl(s)+Ba(OH)2·8H 2O(s)===BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ③C(s)+H 2O(g) 高温 CO+H 2 ④CO 2+C 高温 2CO ⑤盐类的水解及弱电解质的电离 ⑥NH 4+溶于水 自检自查必考点 高考怎么考 化学反应与能量变化

【例1 】 从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是 A .这是一个放热反应 B .该反应可能需要加热 C .生成物的总能量低于反应物的总能量 D .反应物比生成物更稳定 【解析】因反应物的能量高于生成物的能量,故反应放热,且生成物比反应物更稳定,A 、C 正确,D 项不 正确;反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系,B 项正确. 【答案】D 【例2】 反应A+B→C(△H<0)分两步进行:①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)。下列示意图中,能正确表 示总反应过程中能量变化的是 A B C D 【来源】2012年全国1卷 【解析】由反应 A+B →C (△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C (△H <0)可以看 出,A+B →C (△H <0)是放热反应,A 和B 的能量之和C ,由① A+B→X (△H >0)可知这步反应是吸热反应,X→C (△H <0)是放热反应,故X 的能量大于A+B;A+B 的能量大于C,X 的能量大于C 。 【答案】D 。 【例3】 肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能 量(kJ):N≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154,则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( ) 例题讲解

《化学反应与能量变化》_说课稿

《化学反应与能量变化》说课案 高二化学组韩国祥20130825 一教材和课标分析: 1、地位和作用: 本节是人教版选修4第一章的第一节,主要内容包含了化学反应中的能量变化及热化学方程式的书写等,作为主要线索贯穿在整个高中化学教学中,这是教材体系的总体安排,新教材除了以物质结构知识统帅整个化学教材外,还以化学变化中的能量变化来组织教材。其原因是化学反应过程的能量变化对人类十分重要。能源又是人类生存和发展的重要物质条件。本节内容还为以后学习燃烧热和化学反应热的计算打下基础,培养学生掌握知识运用知识的能力,对后面的学习生活有着重要的意义,起着承前启后的作用效果。 2、课标对该内容的要求: 本节教材包含了两个方面的内容:一为化学反应中的能量变化,即放热反应、吸热反应;二为燃料的充分燃烧的条件。教材内容重视理论联系实际,注意反映了化学的发展与现代社会有关的化学问题。如把一些问题放在社会的大背景下启发学生思考,使学生了解化学与社会、生活、生产、科学技术等密切联系,增强学生的环境保护意识和经济效益观念,以有利于学生理解所学的知识和学以致用。如放热反应中的热量的利用,煤的燃烧,如何提高燃料的燃烧效率,减少污染,开发新能源等。 3、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、学情分析: 因为大纲对本节的要求都是A层次要求,我们可尝试通过设计开放性问题情境和实验情境,使具有不同思维优势的学生都能够参与到课堂中来,通过自由表达各自观点来感受成功的喜悦,同时在小组讨论和合作学习的过程中,激发学生的集体荣誉感,既活跃了学生的思维活动,又使学生体会到合作的必要与快乐,促进学生之间的合作与竞争,使课堂真正成为学生的课堂。 改变教师的教与学生的学的方式,充分体现新课程理念,体现教材改革以人为本,以学生的发展为本的思想,培养学生终身学习的能力。 三、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 四、教学思路和策略: 本节课属于理论课型,教学方法上要充分调动学生利用已有的知识来学习新的内容,采用讲授与讨论相结合的方法进行,注意启发和问题驱动。利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果,丰富教学内容,提高课堂效率。

第一章 化学反应及能量变化测评卷(B卷)

第一章化学反应及能量变化测评卷(B卷) (时间:90分钟满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共45分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列说法不准确的是( ) A.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 B.当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的 C.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变为相关化学反应的焓变的代数和 D.对于一个化学反应,无论经过哪些步骤从反应物变成生成物,反应的焓变是一样的 解析:本题主要考查对盖斯定律的理解。因为在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的,所以无论经过哪些步骤从反应物变成生成物,反应焓变是一样的,即反应的焓变只与起始和终了状态相关,而与过程无关。由盖斯定律知一个化学方程式是由其他几个方程式相加减得到,则该反应的焓变为几个化学方程式相加减得到,则该反应的焓变为几个化学方程式焓变的代数和。 答案:B 2.已知1 mol白磷(s)转化成1 mol红磷(s),放出18.39 kJ热量,又知: 4P(白,s)+5O2(g)===2P2O5(g) ΔH1 4P(红,s)+5O2(g)===2P2O5(g) ΔH2 则ΔH1和ΔH2的关系准确的是( ) A.ΔH1=ΔH2B.ΔH1>ΔH2

C .ΔH 1<ΔH 2 D .无法确定 解析:由题意知P(白,s)===P(红,s) ΔH =-18.39 kJ/mol ,由盖斯定律知此方程式可由4P(白,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 1与4P(红,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 2相减除以4得到,即-18.39 kJ/mol =ΔH 1-ΔH 24 ,ΔH 1-ΔH 2<0,得ΔH 1<ΔH 2。 答案:C 3.科学家发现,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,该反应的热效应是相同的。已知在25℃,105 Pa 时,1 mol 石墨和1 mol 一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别是ΔH =-393.5 kJ/mol 和ΔH =-283 kJ/mol ,下列说法或方程式准确的是( ) A .在相同条件下:2C(石墨,s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-110.5 kJ/mol B .1 mol 石墨不完全燃烧,生成CO 2和CO 混合气体时,放热504.0 kJ C .在相同条件下,C(石墨,s)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ/mol D .已知金刚石不如石墨稳定,则石墨转变为金刚石需要吸热 解析:由题意知,①C(石墨)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ/mol , ②2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol 。A 项,①×2-②得2C(石墨)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221.0 kJ/mol ;B 项,1 mol 石墨不完全燃烧,生成CO 2和CO 混合气体时,CO 2和CO 的相对量的不同,放出的热量不同;C 项,①-②得C(石墨)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ/mol ;D 项,由题意知C(石墨)===C(金刚石) ΔH >0,由石墨转变为金刚石需要吸热。

高二化学反应与能量变化练习题

知识改变命运 1.(2011·上海高考)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是 ( ) 解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。 答案:B 2.下列与化学反应能量变化相关的说法不. 正确的是( ) A .任何化学反应都伴随着热量的变化 B .一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小 C .化学键的断裂一定吸收能量, 化学键的形成一定释放能量 D .化学反应过程的能量变化除热能外,也可以是光能、电能等 解析:任何化学反应都伴随着能量的变化,但不一定是热量的变化,A 错。 答案:A 3.已知化学反应A 2(g)+B 2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,

知识改变命运 判断下列叙述中正确的是( ) A .每生成2分子A B 吸收b kJ 热量 B .该反应热ΔH =+(a -b ) kJ·mol -1 C .该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D .断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键,放出a kJ 能量 解析:观察题给图像可以得到,上述反应的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,其中反应热ΔH =+(a -b )kJ·mol -1。化学反应过程中,化学键断裂为吸热过程,化学键形成为放热过程。 答案:B 4.(2011·临沂二模)肼(N 2H 4)是火箭发动机的燃料,它与N 2O 4反应时,N 2O 4为氧化剂,生成氮气和水蒸气。已知:N 2(g)+2O 2(g)===N 2O 4(g) ΔH =+8.7 kJ/mol ,N 2H 4(g)+O 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-534.0 kJ/mol , 下列表示肼跟N 2O 4反应的热化学方程式,正确的是( ) A .2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)===3N 2(g) +4H 2O(g) ΔH =-542.7 kJ/mol B .2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)===3N 2(g)+4H 2O(g) ΔH =-1059.3 kJ/mol C .2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)===3N 2(g)+4H 2O(g) ΔH =-1076.7 kJ/mol

高二化学第一节化学反应与能量的变化教案

第一节化学反应与能量的变化 教学目标: 知识与技能: 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生 变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的涵义; 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 过程与方法: 培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题的能力及热化学方程式的书写技能训练。情感态度与价值观: 培养理论联系实际的科学态度和保护环境,节约能源的意识。 教学重点: 反应热的涵义,热化学方程式的书写方法和应用 教学难点: △H的“+”与“—”,热化学方程式的书写。 课时安排:2课时 第一课时反应热第二课时热化学方程式的书写方法和应用 教学方法:读、讲、议、练,启发式,多媒体辅助教学 教学过程:第一课时反应热 【复习引入】高一时曾做过铝片与盐酸、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应实验。在这两个实验当中,能量有哪些变化?为什么?在我们学过的化学反应当中,还有哪些反应伴随着能量变化?请同学们讨论交流以下问题: 1、化学反应必定伴有能量变化,化学反应过程中当时放出能量,当 时吸收能量。 2、从能量的角度看,断裂化学键要,形成化学键要,一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。【讲解】通过以上讨论知道,在化学反应中,常伴有能量的变化,现在我们就来学习化学反应中的能量变化。

【板书】第一节化学反应与能量变化 一、反应热、焓变 【阅读】阅读教材相关内容,回答下列问题: 1、定义:在化学反应过程中或的热量,通常叫做反应热。 2、符合:用表示。 3、单位:一般采用。 4、可直接测量,测量的仪器叫量热计。 5、反应热产生的原因。(学生阅读后回答,教师板书) 【思考】例如:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)实验测的1mol H2与1mol Cl2反应生成2molHCl时放出184.6KJ的热量,从微观的角度如何解释? 【阅读】教材第2页图 【分析】(1)化学键断裂时需要吸收能量,吸收总能量为:436KJ+243KJ=679KJ (2)化学键形成时需要释放能量,释放总能量为:431KJ+431KJ=862KJ (3)反应热的计算:862KJ—679KJ=183KJ 【讲述】任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量,当原子重新组成生成物新化学键形成时,又要释放能量,新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此发应的反应热。【思考】1、一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是什么? 2、如何理解△H的“+”与“—”? 【学生活动】阅读教材第3页及图1—2思考、讨论、回答。 【学生回答】1、如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物放出能量,这就是放热反应;如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,这就是吸热反应。所以一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是“反应物和生成物所具有的总能量的相对大小”。

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