江苏省高三化学二轮复习 专题5 解决与化学反应中能量变化相关的问题精品学案.doc

专题5.解决与化学反应中能量变化相关的问题考试说明中：能说明化学反应中能量转化的原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热（焓变）的概念。能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。高考试卷中：判断吸热反应、放热反应和h的大小，判断物质能量高低及稳定性，根据题目中的条件书写热化学方程式，用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。主要考查基础知识与基本技能，难度不大。答题过程中：敏捷、准确地接受试题中所给出的信息，运用相关能量变化的知识进行判断及计算。一能力展示1.根据碘与氢气反应的热化学方程式 (i) i2(g)+ h2(g) 2hi(g) h = -9.48 kj (ii) i2(s)+ h2(g)2hi(g) h = +26.48 kj 下列判断正确的是a254g i2(g)中通入2gh2(g)，反应放热9.48 kjb1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kjc反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定d反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低2. 已知：2zn（s）+o2（g）=2zno（s） h1=-701.0kjmol-1 2hg（l）+o2（g）=2hgo（s） h2=-181.6kjmol-1则反应zn（s）+ hgo（s）=zno（s）+ hg（l）的h为a. +519.4kjmol-1 b. +259.7 kjmol-1 c. -259.7 kjmol-1 d. -519.4kjmol-1 3. 一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热/kjmol1化合物燃烧热/kjmol1甲烷890.3正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.52甲基丁烷3531.3下列表达正确的是()a乙烷燃烧的热化学方程式为：2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(g)；h1560.8 kjmol1b稳定性：正丁烷异丁烷c正戊烷的燃烧热大于3531.3 kjmol1d相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多4.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1)在25、101 kpa时，16 g ch4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kj，则ch4燃烧的热化学方程式是_。(2)已知：c(s)o2(g)=co2(g)；h437.3 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(g)；h285.8 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)；h283.0 kjmol1则煤的气化主要反应的热化学方程式是：c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)；h_kjmol1。过程分析：1. 反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kj；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项d正确。答案：d2反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(h1-h2)/2=-259.7 kjmol-1。答案：c3. 选项a，所给的热化学方程式中h2o为非稳定的气态，且h值也与化学计量数不符，错误。选项b，等物质的量的正丁烷燃烧释放出的热量大于异丁烷，说明正丁烷具有的总能量大于异丁烷，能量越高越不稳定，所以异丁烷的稳定性大于正丁烷。选项c，根据正丁烷的燃烧热大于异丁烷，推知正戊烷的燃烧热大于2甲基丁烷的燃烧热，即正戊烷的燃烧热大于3531.5 kjmol1。选项d，相同质量的烷烃，氢的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。答案：c4.(1)根据提供信息，1 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出890.31 kj的热量，因此其热化学方程式为：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)；h890.31 kjmol1。(2)设提供的三个反应分别为、，根据盖斯定律，c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)可以通过得到，因此该反应的h437.3 kjmol1(285.8 kjmol1)(283.0 kjmol1)131.5 kjmol1。答案：(1)ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)；h890.31 kjmol1(2)131.5精要点评：1.能源问题是涉及人类生活和世界发展的社会热点，因此，化学反应中的能量变化将成为今后高考命题的热点内容，要正确理解的含义，学会结合相关知识来解决实际问题。2.书写和理解热化学方程式，其中的化学计量数和物质状态标记都必须正确。二能力培养1. 已知：h(aq)oh(aq)=h2o(l)；h1；2so2(g)o2(g)=2so3(g)；h2。其他条件不变时，改变反应物的量，则下列判断正确的是()ah1增大，h2减小 bh1增大，h2增大ch1减小，h2减小 dh1不变，h2不变分析：h1表示稀溶液中强酸与强碱反应生成1 mol水的反应热，与反应物的量无关；h2表示2 mol二氧化硫气体与1 mol氧气完全反应生成2 mol三氧化硫气体的反应热，与反应物的量无关。答案：d2. 反应2co2=2co的能量变化如下图所示。下列说法正确的是()a12g c(s)与一定量o2(g)反应生成14 g co(g)放出的热量为110.5 kjb2 mol c(s)与足量o2(g)反应生成co2(g)，放出的热量大于221 kjc该反应的热化学方程式是2c(s)o2(g)=2co(g)；h221 kjd该反应的反应热等于co分子中化学键形成时所释放的总能量与o2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差分析：根据图示，12 g c(s)与一定量o2(g)反应生成28 g co(g)放出的热量为110.5 kj，a错；2 mol c(s)与o2(g)反应生成co(g)放出的热量为221 kj，由于co(g)与o2(g)反应生成co2(g)放热，因此2 mol c(s)与足量o2(g)反应生成co2(g)放出的热量大于221 kj，b对；该反应的热化学方程式是2c(s)o2(g)=2co(g)；h221 kj/mol，c错；该反应的反应热等于co分子中化学键形成时所释放的总能量与c、o2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差，d错。答案：b3.由金红石(tio2)制取单质ti，涉及到的步骤为：已知： c (s) +o2 (g) co2 (g)； h = -393.5 kjmol-1 2co (g) + o2 (g) 2co2 (g)； h = -566 kjmol-1 tio2(s) + 2cl2 (g) ticl4(s) + o2(g)； h = +141 kjmol-1则tio2(g)+2cl2(g)+2c(s) ticl4(s) + 2co (g)的=_。 分析：三个反应分别为、，根据盖斯定律，tio2(g)+2cl2(g)+2c(s) ticl4(s) + 2co (g) 的可以通过+2 得到，= +141 kjmol-1 +（-393.5 kjmol-1）2（-566 kjmol-1）-80 kjmol-1。答案：-80 kjmol-1 方法指导：1. 焓变只与反应的始态、终态有关，与途径无关，与热化学方程式中各化学计量数相对应。2. 根据已知的热化学方程式来书写新的热化学方程式及焓变，先写出反应物和生成物并标明物质聚集状态，然后对已知的热化学方程式进行加减即可。三能力测评1. 下列关于能量变化的说法正确的是 ( )a“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高b化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种c已知c(石墨，s)=c(金刚石，s ) h0，则金刚石比石墨稳定d化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒2.用ch4催化还原nox可以消除氮氧化物的污染。例如： ch4（g）4no2（g）4no（g）co2（g）2h2o（g）h574 kjmol1ch4（g）4no（g）2n2（g）co2（g）2h2o（g）h1160 kjmol1若用标准状况下4.48l ch4还原no2至n2整个过程中转移的电子总数为_（阿伏加德罗常数的值用na表示），放出的热量为_kj。3 .在火箭推进器中装有还原剂肼（n2h4）和强氧化剂（h2o2），当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼和足量h2o2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kj的热（1）写出肼和h2o2反应的热化学方程式 。（2）肼（n2h4）和no2两种物质混合发生反应生成n2和h2o（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kj热量，其热化学方程式为 。解题分析：1.a项中水比冰能量高。b项中化学反应在物质变化时，除了热量变化外，可能还有其他能量变化，如光能等等。c项中从石墨到金刚石过程为吸热，应该是石墨稳定。d项正确。 2.由盖斯定律得所求方程ch4（g）2no2（g） n2（g）co2（g）2h2o（g）的反应热为h （1）+（2）/2 （574 kjmol1+1160 kjmol1）/2867 kjmol1. 4.48l ch4为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol867 kjmol1=173.4 kj，电子转移总数为0.2 na1.6 na. 答案：1.6na 173.43. 先写出反应物和生成物并标明物质聚集状态，然后根据物质的量来计算h。答案：（1）n2h4（1）+2h2o2（1）=n2（g）+4h2o（g）；h= 641.6kj mol1 (2) 2n2h4（g）2no2（g）3n2（g）4h2o（g）；h1136 kj mol1防错机制：1.热化学方程式中物质聚集状态很重要，必须看清和标明。2.利用盖斯定律进行计算和书写新的热化学方程式，必须注意：一是化学计量数关系，决定乘和除的倍数，二是反应物的方位，决定加和减关系。方程式和反应热同步加减。四能力提升1化学反应中通常伴随着能量变化, 下列说法中错误的是( ) .a. 煤燃烧时将部分化学能转化为热能b. 电解熔融al2o3 时将部分化学能转化为电能c. tnt 爆炸时将部分化学能转化为动能d. 镁条燃烧时将部分化学能转化为光能2. 已知：h2(g)f2(g)2hf(g) ；h一270kjmol1，下列说法正确的是( ) a2l氟化氢气体分解成1l的氢气和1l的氟气吸收270kj热量b1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kjc在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量d1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kj的热量3.反应co(g)2h2(g)ch3oh(g)过程中的能量变化情况如下图所示，曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()a该反应的h91 kj/molb加入催化剂，该反应的h变小c反应物的总能量大于生成物的总能量d如果该反应生成液态ch3oh，则h变大4. 已知：2co(g)o2(g)=2co2(g)；h566 kjmol1， n2(g)o2(g)=2no(g)；h180 kjmol1，则2co(g)2no(g)=n2(g)2co2(g)的h是()a386 kjmol1 b386 kjmol1c746 kjmol1 d746 kjmol15. 己知：与反应的h12.1 kjmol1；与反应的h55.6 kjmol1。则在水溶液中电离的h等于（ ）a67.7kjmol1 b43.5kjmol1c+43.5kjmol1 d+67.7kjmol16.以下反应中，h 1 h 2 的是as(s)o2(g) so2(g) h 1 kj； s(g)o2(g) so2(g) h 2 kjb2h2(g)o2(g) 2h2o(l) h 1 kj ；2h2(g)o2(g) 2h2o(g) h 2 kjcnaoh(aq)hcl(aq) nacl(aq)h2o(l) h 1 kj naoh(aq)hac(aq) naac(aq)h2o(l) h 2 kjdh2(g)cl2(g) 2hcl(g) h 1 kj， h2(g)f2(g) 2hf(g) h 2 kj7. 已知：2co(g)+o2(g)=2co2(g) h=-566 kj/molna2o2(s)+co2(g)=na2co3(s)+ h=-226 kj/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是a.co的燃烧热为283 kjb.右图可表示由co生成co2的反应过程和能量关系c.2na2o2(s)+2co2(s)=2na2co3(s)+o2(g) h-452 kj/mold.co(g)与na2o2(s)反应放出509 kj热量时，电子转移数为6.0210238.在常温常压下，已知：4fe(s) + 3o2(g) = 2fe2o3(s) h14al(s) + 3o2(g) = 2al2o3(s) h22al(s) + fe2o3(s) = al2o3(s) + 2fe(s) h3则h3与h1和h2间的关系正确的是ah3=（h1+h2） bh3=h2h1 ch3=2（h2+h1） dh3=（h2h1）9.现有下列热化学方程式caco3(s)=caoco2(g)；h177.7 kjc(s)h2o(s)=co(g)h2(g)；h131.3 kj/mol h2so4(l)naoh(l)=na2so4(l)h2o(l)；h57.3 kj/mol c(s)o2(g)=co2(g)；h393.5 kj/molco(g)o2(g)=co2(g)；h283 kj/mol hno3(aq)naoh(aq)=nano3(aq)h2o(l)；h57.3 kj/mol 2h2(g)o2(g)=2h2o(l)；h517.6 kj/mol(1)上述热化学方程式中，不正确的有_，不正确的理由分别是_。(2)根据上述信息，写出c转化为co的热化学方程式_。(3)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有_；表示中和热的热化学方程式有_。10.(1) 已知：n2(g)+o2(g) 2no(g)；h180.5kj/mol4nh3(g)+5o2(g)4no(g)+6h2o(g) ；h-905kj/mol2h2(g)+o2(g)2h2o(g) ；h-483.6kj/mol则n2(g)3h2(g)2nh3(g)的 h =_ _(2) 高炉内可能发生如下反应：c(s)o2(g) co2(g) h1393.5 kjmol1 c(s)co2(g) 2co(g) h2172.5 kjmol1 4co(g)fe3o4(s) 4co2(g)3fe(s) h313.7 kjmol1 请计算3fe(s)2o2(g) fe3o4(s)的h 。 (3)已知：n2(g)+o2(g) =2no(g) h=180.5 kjmol12c (s)十o2(g) =2co(g) h=221.0 kjmol1c (s)十o2(g) =co2(g) h393.5 kjmol1则反应2no(g)+2co(g)=n2(g)+2co2(g) 的h= 。(4) 有关反应如下：no2(g)+so2(g)+h2o(l)=h2so4(l)+no(g) h1no(g)+no2(g)=n2o3(g) h2n2o3(g)+2h2so4(l)=2nohso4(s)+h2o(l) h34nohso4(s)+o2 (g)+2h2o(l)=4h2so4(l)+4no2(g) h42so2(g)+ o2(g) +2h2o(l)= 2h2so4(l) h5则h1、h2、h3、h4、h5之间的关