安徽省怀远县包集中学高中化学 第一章 化学反应与能量转化同步检测 鲁科版选修4【精品教案】

安徽省怀远县包集中学高中化学选修4 同步检测：第一章化学反

应与能量转化

‘【目标解读】

【知识再现】

一、化学反应的反应热

1、反应热: 当化学反应在一定温度下进行时，

称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。

表示符号：通常用符号表示，当时表示反应，当时，表示反应。单位。

大小决定因素：对一个给定的化学反应，反应热与反应物的及反应条件（温度、压强、溶液的浓度等）有关。

2、测量方法：反应热的数据可以用测量，其由内、外两个筒组成，内筒是反应容器，外筒起作用。利用公式计算反应释放或吸收的热量。公式中代表，T1、T2分别表示。

3、(补充)中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热.

提示:○1必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热;

○2强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸收热量,其中和热小于57.3 kJ·mol-1；

○3以1molH2O为基准,所以在写化学方程式的时候应该以生成为标准来配平其余物质的化学计量数，即H2O的系数为。

表达式：△H=== 。

二、化学反应的焓变

1、焓变与反应热的关系：

热化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，除去伴随着反应体系体积改变做功所消耗的能量，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则反应前后物质的焓的变化就等于该反应的反应热。表达为：。其中：Q p表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。从上面的关系式可以看出：△H >0时，产物的总焓反应物的总焓，反应是能量，为反应；△H<0时，产物的总焓反应物的总焓，反应是能量，为反应。

4、热化学方程式：

概念：的化学方程式。

意义：既表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的变化。

【重难点精讲】

1、测定中和反应的反应热实验要点如下：比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液；量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失；要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。

2、热化学方程式

书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下五点：

（1）注意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，aq）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“↑”“↓”（因已注明状态）,也不用标条件。

（2）注意反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多数△H是在25℃、101325Pa下测定的，可不注意温度和压强。

（3）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，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。

（4）△H只能写在标有反应物和生在物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应△H为“—”；若为吸热反应△H为“+”, “+”可以省略。△H的单位为J·mol-1或kJ·mol-1，一般用kJ·mol-1。

（5）注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于△H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△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应热的反应热数值相等，符号相反。

例如：已知H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l)

△H= -285.8kJ·mol-1。则

2H2(g)+O2 = 2H2O(l)

△H=

2H2O(l)= 2H2(g)+ O2(g)

△H=

再如合成氨的反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

△H=-92.4 kJ·mol-1l，是生成2mol NH3时放出92.4kJ的热量，而不是3mol H2与1mol N2混合在一定条件下反应就可放出92.4kJ的热量，实际放出的热量<92.4kJ。

【典例解析】

例1、下列说法正确的是

A、物质发生化学变化都伴随着能量变化

B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化

C、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同

D、在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量

〔解析〕该题主要考察化学反应中能量变化的理解与应用。

物质发生化学反应都伴随着能量变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化（如原子弹的爆炸）也都伴随者能量变化。在一个确定的化学反应中反应物的总能量（设为x）与生成物的总能量（设为y）之间的关系为：①x>y，化学反应为放热反应；②x

答案：AC

例2、已知化学反应2C（s）＋O2（g）=2CO（g）、2CO（g）＋O2＝2 CO2（g）都是放热反应据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）

A、12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量

B、56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量

C、12gC和32gO2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量

D、将一定量的C燃烧、生成CO2比生成CO时放出的热量多

〔解析〕放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应因此，B、C两项的说法正确。12g并不是全部的反应物，所以A项的说法不正确。由于C—→CO放热、CO—→CO2放热，根据盖斯定律得C—→CO2比C—→CO放热多，即D项说法正确。

本题考察的主要是化学反应中的能量变化及其原理的理解和应用。

答案：A

例3、1g炭与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为

A、C＋H2O＝CO＋H2; △H＝＋10.94KJ·mol-1

B、C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）; △H＝＋10.94 kJ·mol-1

C、C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）; △H＝＋131.3 kJ·mol-1

D、0.5C（s）＋0.5H2O（g）＝0.5CO（g）＋0.5H2（g）; △H＝－65.65 kJ·mol-1

〔解析〕热化学方程式的书写应注意：需表明反应物、生成物的状态；放热与吸热，热量数值与反应物的量有关。

答案：C

例4 （8分）50mL0.5mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行和中反应。通过测定反应过程中所放出热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃用品是__________。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是___________。

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

（4）实验中改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_______（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”或“不相等”），简述理由：_____________。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______；用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______（均填“偏大”“偏小”“无影响”）。

答案：（1）玻璃搅拌器（2）防止热量散失（3）偏小（4）不相等；相等；后者中和生成水的量多些，放出的热量多，但中和热相同（5）减小，减小

【当堂检测】

1、下列属于放热反应的是（）

A、Al＋稀盐酸

B、Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl（s）

C、NH4HCO3受热分解

D、CaO＋H2O

2、下列说法正确的是（）

A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B、任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

C、反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热

D、吸热反应只能在加热的条件下才能进行

3、对于放热反应，下列说法正确的是( )

A．产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和02具有的能量相等

4、下列物质加入水中显著放热的是( )。

A．生石灰 B．固体NaCl C．无水乙醇 D．固体NH4N03

5、在一定条件下发生化学反应：

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g); △H=-197 kJ·mol-1

现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量（Q）如下表所列：

根据以上数据，下列叙述不正确的是（）

A、在上述条件下反应生成1mol SO3气体放热98.5kJ

B、上述条件下每摩尔该反应进行到底时放出的热量为197kJ

C、Q1=2Q2=2Q3=197kJ

D、2Q2=2Q3

6、热化学方程式中化学式前的化学计量数表示（）

A、分子个数

B、原子个数

C、物质的质量

D、物质的量

7、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4,0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出445kJ的热量，则下列热化学方程式中正确的是（）

A、CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)；△H=—890kJ·m ol-1

B、CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l); △H=—890kJ·mol-1

C、CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=890kJ·mol-1

D、1/2CH4(g)+O2(g) 1/2CO2(g)+H2O(l) △H=890kJ·mol-1

8、今有如下三个热化学方程式：

H2(g)+1/2O2(g) 2H2O(g) △H=akJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g) 2H2O(l)；△H=bkJ·mol-1

2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) △H=ckJ·mol-1

关于它们的下列表述正确的是（）

A、它们都是吸热反应

B、a, b和c均为正值

C、a=b

D、2b=c

【课后达标】

夯实双基

1、已知下列三个热化学方程式

①C(s)＋H2O（g）＝CO（g）＋H2(g)；△H＝131.5kJ·mol-1

②1/2H2（g）＋1/2Cl2（g）＝HCl（g）；△H＝－92.3 kJ·mol-1

③ H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；△H＝－241.8 kJ·mol-1

则以上三个反应的反应热大小关系正确的是（）

A、①＞②＞③

B、③＞②＞①

C、③＞①＞②

D、①＞③＞②

2、下列过程中△H小于零的是（）

A、NO2转化为N2O4

B、醋酸的电离

C、硝酸铵的水解

D、氯酸钾制氧气

3、已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，

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＝－2b kJ·mol-1

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＝－4b kJ·mol-1

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

4、有关下列能量转化的认识不正确的是( )。

A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能

B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能

C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效

D．燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能

5、在做中和热的测定实验时，使用下列用品不是为了减少实验误差的是（）

A、碎塑料泡沫

B、环形玻璃棒

C、底部垫纸条

D、两个量筒

6、在100g炭不完全燃烧所得气体中CO和CO2的体积比为1:2.已知：

C（s）＋1/2O2（g）=CO（g）；△H1＝－110.35kJ·mol-1

CO（g）＋1/2O2＝ CO2（g）；△H2＝－282.57 kJ·mol-1

则与100g炭完全燃烧相比，损失的热量是。（）

A、392.93kJ

B、2489.42kJ

C、784.92kJ

D、3274.3kJ

7、已知CH4(g)＋2O2（g）＝CO2(g)＋2H2O（l）；△H＝－890kJ·mol-1。当一定量的CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l）所放出的热量为74kJ时，所需要空气在标况下的体积约为（空气中N2:O2体积比为4:1计）（）

A、37.24L

B、18.62L

C、9.3L

D、20.50L

8、含NaOH20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（）

A、NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）△H＝＋28.7 kJ·mol-1

B、NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）△H＝－28.7 kJ·mol-1

C、NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）△H＝＋57.4 kJ·mol-1

D、NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）△H＝－57.4 kJ·mol-1

9、已知方程式2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）△H1＝－571.6 kJ·mol-1，则关于方程式2H2O（l）＝2H2（g）＋O2（g）; △H2＝?的说法正确的是（）

A、方程式中化学计量数表示分子数

B、该反应的△H2大于零

C、该反应△H2＝－571.6kJ·mol-1

D、该反应与上述反应属于可逆反应

10、中和热测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热，在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。

（1）中学化学实验中的中和热的测定所需的玻璃仪器有。

（2）该实验常用0.50mol·L-1HCl 和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度作用是。当室温低于10℃时进行，对实验结果会造成较大的误差其原因是。

能力提高

1、“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是（）

A、氯化钠

B、固体硝酸铵

C、固体氢氧化钠

D、生石灰

2、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)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.51kJ·mol－1

C(金刚石)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－395.41kJ·mol－1

据此判断，下列说法中正确的是

A、由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石稳定

B、由石墨制备金刚石是吸热反应；金刚石比石墨稳定

C、由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨比金刚石稳定

D、由石墨制备金刚石是放热反应；金刚石比石墨稳定

3、天然气（CH4），液化石油气（C3H8）燃烧的化学方程式为CH4＋2O2—→CO2＋2H2O

C3H8＋5O2—→3 CO2＋4H2O,现在有一套以天然气为燃料的灶具，欲改为燃烧液化石油气，应采取的正确措施是（）

A、减少空气进入量，增大石油气进入量

B、增大空气进入量，减少石油气进入量

C、增大空气进入量，也增大石油气进入量

D、增大空气进入量，或减少石油气进入量

4、在相同温度和压强下，将32g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出热量为Q1，后者放出热量为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的是（）

A、Q1=Q2

B、Q1>Q2

C、Q1

D、无法判断

5、在25°C、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的（）

A、CH3OH(l)＋3/2O2＝CO2（g）＋2H2O（l）；△H ＝＋725.8 kJ·mol-1

B、2CH3OH(l)＋3O2＝2CO2（g）＋4H2O（l）；△H ＝－1452 kJ·mol-1

C、2CH3OH(l)＋3O2＝2CO2（g）＋4H2O（l）；△H ＝－725.8 kJ·mol-1

D、2CH3OH(l)＋3O2＝2CO2（g）＋4H2O（l）；△H ＝＋1452 kJ·mol-1

6、已知H2（g）＋Cl2(g)＝2HCl（g）△H＝－184.6kJ/mol,则反应：

HCl（g）＝1/2H2（g）＋1/2Cl2(g)的△H＝？（）

A、＋184.6 kJ·mol-1

B、－92.3 kJ·mol-1

C、369.2 kJ·mol-1 D. 92.3 kJ·mol-1

7、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ写出该反应的热化学方程式：

。若1g水蒸气转化为液态水放热2.44kJ，则反应H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）的△H＝ kJ·mol-1。