【步步高】2014-2015学年高中化学 专题1-3学案（打包27套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题1-3学案（打包27套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,打包,27,苏教版,选修
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1 第 3 课时 化学反应热的计算 学习目标定位 用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 一步提高化学计算的能力。 1 (1)许多化学反应的反应热可以直接测量，其测量的仪器叫做 量热计 。 (2)下列 (填序号 )。 2H 2(g) O2(g)=2l) C(s) 12O2(g)=CO(g) (g) 2O2(g)=g) 2g) C 6s) 6O2(g)=6g) 6l) = l) 2 = 2l) 已知在 101 273 K 时 ， 15 g 乙烷完全燃烧生成 放出 a 热量 ，表示乙烷燃烧热的热化学方程式是 g) 72O2(g)=2g) 3l) H 2 1。 3充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为 161.9 成的 1 100 燃烧 1 探究点一 盖斯定律 1同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的 “ 不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的 ” 观点来计算反应热。已知 磷， s) 5O2(g)=s) H 2 983.2 kJ 1 P(红磷， s) 54O2(g)=14s) H 738.5 kJ 1 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 _。 相同状况下，能量状态较低的是 _；白磷的稳定性比红磷 _(填 “ 高 ” 或 2 “ 低 ”) 。 答案 磷， s)=4P(红磷， s) H 29.2 kJ 1 红磷 低 解析 根据已知条件可以虚拟如下过程： 根据盖斯定律 H ( 4 2 983.2 kJ 1 738.5 kJ 14 29.2 kJ 1 同种元素的不同单质 (即同素异形体 )具有不同的能量，因此涉及书写此类单质的热化学方程式时，不仅要注明单质的聚集状态，而且应注明同素异形体的名称。 所以白磷转化为红磷的热化学方程式为 磷， s)=4P(红磷， s) H 29.2 kJ 1 同素异形体相互转化的反应中，若正反应放热，则生成物稳定；若正反应吸热，则反应物稳定。即本身所具有的能量越高越活泼，本身所具有的能量越低越稳定。所以，红磷能量较低，白磷能量较高，稳定性较低。 2盖斯定律的内容：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 。或者说，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。 3盖斯定律的应用方法 (1)“ 虚拟路径 ” 法 若反应物 ，可以有两个途径 由 ，反应热为 H； 由 变成 C，再由 ， 每步的反应热分别为 如图所示： 则有 H (2)加合法 运用所给热化学方程式通过 加减乘除 的方法得到所求的热化学方程式。 归纳总结 应用盖斯定律计算反应热的方法 (1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。 (2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。 (3)将一个热化学方程式左右颠倒时， 活学活用 3 1已知 C(s) 12O2(g)=CO(g) H 上述反应在 燃烧生成 可生成 同时还部分生成 此该反应的 H 无法直接测得。但是下述两个反应的 (1)C(s) O2(g)=g) 393.5 kJ 1 (2)CO(g) 12O2(g)=g) 283.0 kJ 1 根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的 H。 分析上述两个反应的关系，即知： H _。 则 C(s)与 O2(g)生成 CO(g)的热化学方程式为 _。 答案 (s) 12O2(g)=CO(g) H 110.5 kJ 1 解析 根据已知条件，可以虚拟如下过程： 由盖斯定律可知 H 110.5 kJ 1， 热化学方程式是 C(s) 12O2(g)=CO(g) H 110.5 kJ 1。 2在 298 K、 101 ，已知： 2g)=O2(g) 2H2(g) l2(g) H2(g)=2g) g) 2g)=4g) O2(g) ) A 2 2 案 A 解析 第三个方程式可由第二个方程式乘以 2 与第一个方程式相加得到，由盖斯 定律可知 2 探究点二 反应热的计算 4 1 100 g 炭粉燃烧所得气体中， 13体积、 3体积，且 C(s) 12O2(g)=CO(g) H kJ 1 CO(g) 12O2(g)=g) H kJ 1 C(s) O2(g)=g) H kJ 1 与这些炭完全燃烧相比较，损失的热量是 _。 答案 析 炭粉完全燃烧可分两步，先生成 热， 生成 热量即为完全燃烧放出的热量，因此不完全燃烧与完全燃烧相比，损失的热量就是生成的 烧放出的热量。 CO(g) 12O2(g)=g) H kJ 1 1 100/12)1/3 Q Q 2 已知 ： (1)Zn(s) 12O2(g)=s) H 348.3 kJ 1 (2)2Ag(s) 12O2(g)=s) H 31.0 kJ 1 则 Zn(s) s)=s) 2Ag(s)的 _。 答案 317.3 kJ 1 解析 根据盖斯定律 ， 将方程式 (1) (2)得 ， H 348.3 kJ 1 ( 31.0 kJ1) 317.3 kJ 1。 归纳总结 有关反应热计算的依据 (1)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号；各项的化学计量数包括 (2)根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其 H 相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 (3)根据反应物和生成物的键能， H反应物的键能和生成物的键能和。 活学活用 5 3氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为 H2(g) 12O2(g)=l) H 285.8 kJ 1 CO(g) 12O2(g)=g) H 283.0 kJ 1 l) 252O2(g)=8g) 9l) H 5 518 kJ 1 g) 2O2(g)=g) 2l) H 890.3 kJ 1。 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时 ， 放出热量最少的是 ( ) A B C D 案 B 解析 题中各 它们的 g 可燃物燃烧的热量 (即 H/M)即可比较。 4键能是指在 25 、 0 5 1 和 知键能： H 36 kJ 1； 43 kJ 1； H 31 kJ 1。下列说法中不正确的是 ( ) A 1 2中的化学键断裂时需要吸收 436 B 2 62 C此反应的热化学方程式为 H2(g) g)=2g) H 183 kJ 1 D此反应的热化学方程式为 12H2(g) 12g)=g) H 91.5 kJ 1 答案 C 解析 由键能可知，每摩尔 36 能量，每摩尔 断开需要吸收 243 量，每摩尔 31 能量，由此可知 A、 时根据热化学方程式的书写要求， 1 2和 1 36 kJ 1243 kJ 1 431 kJ 12 183 kJ 1，则 12 2和 12 183 kJ12 91.5 kJ1， H 为负，故 D 项的说法正确。 6 反应热的计算依据 依据热化学方程式：反应热与各物质的物质的量成正比 依据盖斯定律 “ 虚拟路径 ” 法 加合法 依据一定物质的量 或质量 的物质的反应热 H 依据反应物和生成物的键能之差 H Q 吸 Q 放1下列关于盖斯定律描述不正确的是 ( ) A化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B盖斯定律遵守能量守恒定律 C利用盖斯定律可间接计算通过实验 难测定的反应的反应热 D利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 答案 A 解析 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。 2已知热化学方程式： C(金刚石， s) O2(g)=g) C(石墨， s) O2(g)=g) C(石墨， s)=C(金刚石， s) 1.9 kJ 1 下列说法正确的是 ( ) A石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B金刚石比石墨稳定 C 案 A 解析 由方程式 中 1.9 kJ 10 得出石墨比金刚石稳定，故 墨具有的能量低于金刚石，故都生成 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锡制器皿长期处在低于 的环境中，会自行毁坏 答案 D 解析 由 知 )转化为 )是吸热的，当温度低于 时 )自动转化为 )，所以 A、 B、 C 都错，只能选 D。 二、盖斯定律的应用 4已知： 2C(s) O2(g)=2CO(g) H 221.0 kJ 1； 2H 2(g) O2(g)=2g) H 483.6 kJ 1。 则制备水煤气的反应 C(s) g)=CO(g) H2(g)的 ) A 262.6 kJ 1 B 131.3 kJ 1 C 352.3 kJ 1 D 131.3 kJ 1 答案 D 解析 根据盖斯定律，由题意知： 1/2 1/2 得： H ( 221.0 kJ 1)1/2 ( 483.6 kJ 1)1/2 131.3 kJ 1。 5能源问题是人类社会面临的重 大课题， g)都是重要的能源物质， 1 85.8 282.5 726.7 知 2在一定条件下可以合成甲醇 CO(g) 2H2(g)=l)。则 ) A CO(g) 2H2(g)=l) H 127.4 kJ 1 B CO(g) 2H2(g)=l) H 127.4 kJ 1 C CO(g) 2H2(g)=g) H 127.4 kJ 1 10 D CO(g) 2H2(g)=g) H 127.4 kJ 1 答案 A 解析 根据题给 1 种物质完全燃烧后放出的热量可以写出： H2(g) 12O2(g)=l) 285.8 kJ 1 CO(g) 12O2(g)=g) 282.5 kJ 1 l) 32O2(g)=g) 2l) 726.7 kJ 1 运用盖斯定律进行计算 ， 即 2 可得 ： CO(g) 2H2(g)=l) H 2 2( 285.8 kJ 1) ( 282.5 kJ 1) ( 726.7 kJ 1)127.4 kJ 1。 6 已知 ： g)=l) H Q1 kJ 1 g)=l) H Q2 kJ 1 g) 3O2(g)=2g) 3g) H Q3 kJ 1 若使 46 后恢复到室温，则放出的热量为 ( ) A ( 1 ( (3案 D 解析 由盖斯定律和题意可得，乙醇燃烧的热化学方程式： l) 3O2(g)=2g)3l) H (3kJ 1。 7已知： s) 32C(s)=32g) 2Fe(s) 234.1 kJ 1 C(s) O2(g)=g) 393.5 kJ 1 则 2Fe(s) 32O2(g)=s)的 ) 11 A 824.4 kJ 1 B 627.6 kJ 1 C 744.7 kJ 1 D 169.4 kJ 1 答案 A 解析 由盖斯定律可知： 32 得 2Fe(s) 32O2(g)=s)，所以 H 32( 393.5 kJ 1) 234.1 kJ 1 kJ 1 824.4 kJ 1。 三、根据热化学方程式计算反应热 8 已知 ： H2(g) 12O2(g)=l) H kJ 1 CO(g) 12O2(g)=g) H 282.9 kJ 1 若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成 5.4 g l)， 并放出 114.3 量 ， 则混合气体中 物质的量为 ( ) A B C 0.1 D 案 C 解析 设当生成 5.4 g x，则 H2(g) 12O2(g)=l) H kJ 1 18 g .4 g x 解得 x由 14.3 设 y，则 CO(g) 12O2(g)=g) H 282.9 kJ 1 1 282.9 kJ y 得 ： y0.1 9已知下列热化学方程式： C(s) O2(g)=g) H 393.5 kJ 1 2H2(g) O2(g)=2g) H 483.6 kJ 1 现有 0.2 混合物在氧气中完全燃烧，共放出 量， 12 则炭粉与氢气 的物质的量之比为 ( ) A 11 B 12 C 23 D 32 答案 A 解析 设炭粉的物质的量为 x， y，由题意知 x y 0.2 kJ 1x 483.6 kJ12 y x 0.1 y 0.1 x y 11 。 10已知： (g) 2O2(g)=g) 2l) 2H 2(g) O2(g)=2g) 2H 2(g) O2(g)=2l) 温下取体积比为 41 的甲烷和氢气的混合气体 (标准状况 )，经完全燃烧恢复至室温，放出的热量为 ( ) A (0.4 B (0.4 C (0.4 0.1 D (0.4 0.1 答案 A 解析 物质的量为 mo l 1 45 0.4 物质的量为 1 150.1 合气体完全燃烧放出的热量为 (0.4 11人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示： s) 6O2(g)=6g) 6l) H 2 800.6 kJ 1，如果某人每天消耗 12 540 他每天至少需摄入葡萄糖的质量为 ( ) A 806 g B 1 000 g C 1 250 g D 15 000 g 答案 A 解析 需要葡萄糖的质量为 12 540 00.6 kJ 1180 g 1806 g 。 能力提升 12发射卫星时可用肼 (燃料和二氧化氮 (氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知 ： N2(g) 2O2(g)=2g) H 67.7 kJ 1 13 g) O2(g)=N2(g) 2g) H 543 kJ 1 12H2(g)12F2(g)=HF(g) H 269 kJ 1 H2(g) 12O2(g)=g) H 242 kJ 1 (1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 _。 (2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式： _。 答案 (1)2g) 2g)=3N2(g) 4g) H 1 153.7 kJ 1 (2)g) 2F2(g)=N2(g) 4HF(g) H 1 135 kJ 1 解析 (1)结合盖斯定律 2 得 ： 2g) 2g)=3N2(g) 4g)， H ( 543 kJ 1)2 ( 67.7 kJ 1) 1 153.7 kJ 1。 (2)结合盖斯定律知 ： 4 2 得反应 g) 2F2(g)=N2(g) 4HF(g)的反应热 H ( 543 kJ 1) ( 269 kJ 1)4 ( 242 kJ 1)2 1 135 1。 13 “ 西气东输 ” 是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将 煤气的主要成分是 2，两者的体积比约为 11 。 已知： 1 O 气体完全燃烧生成 83 量； 1 2完全燃烧生成液态水放出 285.8 1 90 量。 (1)写出 _ _； 若 1 出的热量 _890 “ ” 、“ ” 或 “0 再燃烧水煤气： 2CO(g) O2(g)=2g) 2H2(g) O2(g)=2g) 请回答下列问题： (1)途径 放出的热量理论上 _(填 “ 大于 ” 、 “ 等于 ” 或 “ 小于 ”) 途径 放出的热量。 (2) _。 (3)已知： C(s) O2(g)=g) 393.5 kJ 1 2CO(g) O2(g)=2g) 566 kJ 1 (s) 2g)=s) O2(g) 141 kJ 1 则 s) 2g) 2C(s)=s) 2CO(g)的 H _。 答案 (1)等于 (2) ( 2 (3) 80 kJ 1 解析 (1)根据盖斯定律
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