高考化学一轮复习 专题03 化学反应中能量的变化学案（无答案）苏教版.doc

考点3 化学反应中能量的变化燃烧热与中和热考纲要求1.了解化学反应中的能量变化，吸热反应、放热反应。2.理解反应热、燃烧热和中和热等概念及有关计算。考点透视一、基本概念化 化学反应都有新物质产生，同时还伴随能量变化，通常表现为热量的变化。学 放热反应：放出热的化学反应，其反应物的总能量大于生反 成物的总能量应 类型 吸热反应：吸收热的化学反应，其反应物的总能量小于生中 成物的总能量 能量变化 燃料充分 1.要有足够的空气 燃烧的条件 2.燃料与空气要有足够大的接触面积燃烧热中和热定义在101kpa时，1mol物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。叫做该物质的燃烧热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molh2o，这时的反应热叫做中和热单位kj/molkj/mol标准以1mol可燃物以生成1mol水注意事项可燃物要完全燃烧生成稳定氧化物热化学方程式co（g）+1/202（g）=co2（g）h=-283.0kjmol-1naoh(aq)+1/2h2so4(aq)=1/2na2so4(aq)+h2o(i)h=-57.3kjmol-1二、热化学方程式的书写与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循写化学方程式要求外还应注意以下五点：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，并用“；”隔开。若为放热反应，h为“-”；若为吸热反应，h为“+”。h的单位一般为kj/mol。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在25、101325pa下测定的，可不注明温度和压强。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。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和。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。当反应向逆方向进行时，其反应热与正反应热数值相等，符号相反。例如：已知h2(g)+1/2o2(g)=h2o(i)；h=-285.8kjmol则:h2o(i)=h2(g)+1/2o2(g);h=+285.8kjmol.2h2(g)+o2(g)=2h2o(i) h=-571.6kjmol。三、能量变化的综合利用随着社会的发展和人们生活水平的提高，人类对能源的需求越来越大。它对周围的环境产生了越来越大的影响。因此能源问题成为涉及人类生活和世界发展的热点问题。 从能源问题可引出很多学科的知识要点，以不同角度设问的综合试题成了考查学生分析问题解决问题能力的试金石。灵活运用能量间的相互转化关系是解决该类问题的关键。能量之间有如下转化关系：最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生能源，对环境没有污染或污染少。难点释疑1燃烧热（1）概念：在101 kpa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kjmol表示。（2）表示的意义：例如c的燃烧热为393.5 kjmol，表示在101 kpa时，1 mol c完全燃烧时放出393.5 kj的热量。（3）书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：c8h18(1)+25/2o2 (g)8co2(g)+9h2o(1)；h=5518 kjmol，即c8h18的燃烧热为5518 kjmol。（4）燃烧热的计算：q放=n（可燃物）hcn为可燃物的物质的量，hc为可燃物的燃烧热。2中和热（1）概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 molh2o，这时的反应热叫中和热。（2）中和热的表示：h+(aq)+oh一(aq)h2o(1)； h=一57.3 kjmol。（3）中和热测定实验注意事项：为了保证0.50 moll的盐酸完全被naoh中和，采用0.55 moil的naoh溶液，使碱稍稍过量；实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得的中和热的数值偏低。3书写热化学方程式与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式规则外还应注意以下五点：（1）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，并用“；隔开。若为放热反应，h为“一”；若为吸热反应，h为“+”。h的单位一般为kjmol。（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、101325 pa下测定的，可不注明温度和压强。（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）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），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“”。（5）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。命题趋势化学反应中的能量变化在教材中的篇幅较少，但在高中经常涉及的内容有：书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误；有关反应热的计算；比较反应热的大小等。近年又出现反应热与能源结合起来进行考查。从能源问题切入，预计明年高考题，很可能引出多学科的知识要点，以不同的角度设问，形成综合题，以考查学生的基础知识和运用多学科知识分析问题的能力。典型例析【例1】下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）a.铝片与稀h2so4反应b.ba(oh)28h2o与nh4cl的反应c.灼热的炭与co2反应d.甲烷在o2中的燃烧反应【解析】已知属吸热反应的是b和c，但b反应方程式为ba(oh)28h2o2nh4cl=bacl+2nh3h2o+8h2o是非氧化还原反应，c反应方程式为c+co2=2co，是氧化还原反应。【答案】c【例2】今有如下三个热化学方程式：h2(g) +o2(g)=h2o(g);h=akj/molh2(g) +o2(g)=h2o(l);h=bkj/mol2h2(g) +o2(g)=2h2o(l);h=ckj/mol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.反应热的关系 a=b d.反应热的关系2b=c【解析】热化学方程式在新编教材中不再用（-）q值表示，而用h表示，放热反应时h为负值，反之为正值，所以a.b.c均为负值，生成同质量的水时，生成液态水比生成气态水放出的热量多，所以ba，而生成液态水的质量加倍时，放出的热量加倍，所以c=2b。【答案】d【例3】已知在25oc下，101kpa下，1gc8h18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kj热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）a.c8h18（l）+o2（g）=8co2（g）+9h2o（g）；h=48.40kjmol1b.c8h18（l）+o2（g）=8co2（g）+9h2o（l）；h=5518kjmol1c.c8h18（l）+o2（g）=8co2（g）+9h2o（l）；h=5518kjmol1d.c8h18（l）+o2（g）=8co2（g）+9h2o（l）；h=48.40kjmol1【解析】在25 1atm下，1molc8h18燃烧生成co2和液态水时放出的热量为:114g=5518kj，由于在判断热化学方程式时应注意以下几点：1、标明各物质的状态，a中h2o的状态标错，a不正确，2、标明反应是吸热还是放热ho吸热反应，ho放热反应，c错，3、热量值要与化学计算数相对应，显然d错。【答案】b【例4】0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(b2h6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化硼和液态水，放出649.5kj热量，其热化学方程式为 。又已知h2o(l)=h2o(g);h=+44kj/mol,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】1molb2h6燃烧(生成液态水)放出的热量为649.5kj=2165kj。因此热化学方程式为:b2h6（g）+3o2（g）=b2o3（a）+3h2o（1）；h=-2165kj/mol。若上述反应生成的3mol液态水全部变成气态水，将吸收热量44kj/mol3mol=132kj，则0.5molb2h6完全燃烧(生成气态水)放出的热量为:2033kj/mol0.5mol=1016.5kj。【答案】【例5】航天飞机用铝粉与高氯酸氨（nh4clo4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉放热引发高氯酸氨反应，其方程式可表示为： 2nh4clo4=n2+4h2o+cl2+2co2+q下列对此反应的叙述中错误的是（ ）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作用【解析】选d。在2nh4clo4=n2+4h2o+cl2+2o2+q中，高氯酸铵既是氧化剂又是还原剂。【答案】d过关检测1.燃烧1g乙炔（c2h2）生成二氧化碳和液态水，放出热量50kj，则这一反应的热化学反应方程式为（ ）a.2c2h2（g）+5o2（g）=4co2（g）+2h2o（1）；h=+50kj/molb.c2h2（g）+5/2o2（g）=2co2（g）+h2o（1）；h=-1300kjc.2c2h2+5o2=4co2+2h2o；h=-2600 kjd.2c2h2（g）+5o2（g）=4co2（g）+2h2o（1）；h=-2600kj/mol2.以知化学方程式：2h2（g）+o2（g）=2h2o（g）；h1=-483.6kj/mol，则对于热化学方程式：2h2o（g）=2h2（g）+o2（g）；h2=b下列说法正确的是（ ）a.热化学方程式中化学计量数表示分子个数b.该反应的h2=+483.6kj/molc.h2h1dh2h13.已知在1105pa，298k条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量，下列化学方程式正确的是（ ）a.h2o（g）=h2（g）+1/2o2（g）；h=+242kjmol-1b.2h2(g)+o2(g)=2h2o(1); h=-484 kjmol-1c. h2(g) +1/2o2（g）= h2o（g）; h=+242kjmol-1d. 2h2(g)+ o2(g)= 2h2o(g); h=+484 kjmol-14.已知：2co（g）+o2（g）=2co2（g）；h=-566.0kjmol-1。由此判断co的燃烧热是（ ）a.-283.0 kj/mol b.-566.0 kj/mol c.283.0 kj/mol d.566.0 kj/mol5.已知盐酸或硫酸和烧碱的稀溶液反应的热化学方程式为：h+（aq）+oh-(aq)=h2o(1); h=-q1kjmol-1.又知，hf（aq）+koh（aq）=kf（aq）+h2o（1）；h=-q2kjmol-1。则q1与q2关系正确的是（ ）a. q1=q2 b. q1q2 c. q1q2 d.无法比较6.我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉好处在于（ ）a.增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源b.减少炉中杂质气体（如so2等）形成c.提高煤炭的热效率并减少co的排放d.使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率7.运用中和热的测定方法，即保温。隔热的条件下，向盛有20ml2.08moll-1的naoh溶液的试管中分五次加入15ml未知浓度的溶液（边加边振荡，每次加入1ml）后，测得溶液的温度分别是1.4，2.5，4.2，5.2，5.18，则该硫酸溶液的物质的量浓度是（ ）a.20.8 moll-1 b.6.9 moll-1c.5.2 moll-1 d.4.16 moll-18.许多环境问题是跨国界的，甚至是全球性的。根据蒙特利尔议定书的有关要求，我国政府采取了一系列措施来保护地球环境，如2002年起我国汽车业就全面禁用氟里昂（freon）空调、2005年开始停止生产“哈龙（halons）1211灭火器”等。这主要是由于氟里昂、哈龙等物质都是（ ）a有机化合物b极易挥发的物质c破坏臭氧层的物质d引起温室效应的物质9.在25、101kpa下，1g甲烷燃烧生成co2和液态水时放热22.68kj，下列热化学方程式正确的是10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(p4)和p4o6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：pp 198kjmol1、po 360kjmol1、氧气分子内氧原子间的键能为498kjmol1则p4+3o2=p4o6的反应热h为a+1638 kjmol1 b一1638 kjmol1c一126 kjmol1 d十126 kjmol111、下列说法正是：（ ）a、1molh2so4与1mol ba(oh)2完全中和所放出的热量为中和热b、中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应c、在101kpa1mol碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热d、碳与二氧化碳的反应既是吸热反应，也是化合反应12、已知：h+(aq)+oh(aq)=h2o；h1=-573kjmol-1，h2so4(浓)+naoh(aq)=na2so4(aq)+h2o(l)：h2=m，下列说法正确的是( )a. 上述热化学方程式中的计量数表示分子个数 b、h1h2 c、h2=-573kjmol-1 d、 |h1|h2|13某温度下，1mol甲烷气体完全燃烧放出的热量为802kj，但当不完全燃烧仅生成co和 h2o时，放出热量为qkj。如果1mol甲烷与60g氧气完全作用生成co、co2和h2o时，能放出731.5kj热量，则上述q的数值（ ）a大于802b等于802c大于731.5d小于731.5 15.下列反应是吸热反应的是 ( ) a.铝与盐酸反应 b.硫酸与氢氧化钠的反应 c碳酸钙分解 d.氢气在氯气中燃烧16. 下列选项中能说明乙醇作为燃料的优点的是 ( ) 燃烧时发生氧化反应充分燃烧的产物不污染环境乙醇是一种再生能源燃烧时放出大量热量 a b c d17以下物质不是化石燃料的是 ( ) ah2 b煤 c石油 d天然气 18下列说法正确的一项是 ( ) a需要加热或点燃才能发生的反应一定是吸热反应 b放热的反应，在常温下一定很容易发生 c反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量棚对大小和反应条件 d吸热反应在一定条件下能发生19. 欲使煤在煤炉中充分燃烧,下列措施可行的是 ( ) a向炉内喷吹空气 b把大块状煤碾成粉末 c使用mn02作催化剂d提高炉内体系的温度 20据最新参考消息报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点假如硅作为一种普遍适用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是 ( ) a硅便于运输、贮存，从安全的角度考虑，硅是最安全的燃料 b自然界中存在大量的单质硅 c硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制 d自然界中硅易开采，且可再生21. 2003年10月16日“神州五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子量为32，结构分析发现该分析结构中只有单键。（1）该氮氢化合物的电子式为 。（2）若64g物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，还放出3000kj的热量。写出该反应的热化学方程式 。（3）nh3分子中的n原子有一对孤对电子，能发生反应：nh3+hcl=nh4cl试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生的反应的化学方程式 。22.50 ml 0.50 mol/l盐酸与50 ml 0.55 mol/l naoh溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上不盖硬纸板，求得中和热数值 （填“偏大”、“偏小”“无影响”）。（4）实验中改用60 ml 0.50 mol/l盐酸跟50 ml 0.55 mol/l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”、“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50 ml 0.50 mol/l naoh溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 （填“偏大”、“偏小”“无影响”）。 单元检测一、选择题(每一个小题有一个或两个选项符合题意，每小题3分。共51分)1下列物质属于电解质，且在给定的条件下能导电的是( ) a金属钠 b固态氢氧化钠 c液态硫酸 d液态氯化钠2下列类型的反应中，生成物中肯定有单质生成的是( ) a分解反应 b复分解反应 c化合反应 d置换反应3下列所示的微粒中，氧化性最强的是( )4为了提高燃料的热效并减小co有害物质的污染，可采取的措施是( ) a通入大量的空气 b将固体燃料粉碎，使之充分燃烧 c将煤经过处理，使之转化为气体燃料 d控制煤的生产5废切削溶液中含有25nano2，直接排放会污染水体。若加入某试剂可在一定条件下使no2一转化为n2，则应加入的试剂为( ) anacl bnh4c1 c浓hno3 d浓h2so46强电解质和弱电解的本质区别在于( ) a强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水 b相同浓度时，溶液导电能力的强弱 c在水溶液里电解质是否全部电离为离子 d是离子化合物还是共价化合物 a它们都是吸热反应 ba、b、c均为正值 ca=b d2b=c8下列反应的离子方程式正确的是（ ) a氯气通入冷的naoh溶液中2c12+20h一=3c1一+c10一+h20 b向小苏打溶液中加入过量的ba(oh)2溶液 2hco3一+ba2+20h一=baco3+c032+2h209在定条件下kclo3和i2按下式反应2kclo3+i2=2kio3+c12，下列推断正确的 ( ) a该反应属于置换反应 b氧化性i2kclo3 c还原性kclo3i2 d还原产物为c12，氧化产物为kio310有一支50 ml酸式滴定管，其中所盛液体液面恰好在10.0 ml刻度处。把滴定管中液体全部放出，承接在量筒中，其体积为( ) a40.0ml b=40.0 ml c40.0 ml d=10.0 ml11下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开来的是( ) ahcl koh k2so4 k2co3 bnano3 hcl mgcl2 koh cnacl cacl2 na2so4 kno3 dkoh k2co3 mgso4 khso412现有铁粉mg(oh) 2、koh溶液、cuso4溶液和稀h2so4五种物质。若各取少量两两反应，属复分解反应的有( ) a5个 b3个 c4个 d6个13某溶液中含有大量ag+、nh4+、a13+、fe2+四种离子。往该溶液中加入足量na2o2，充分搅拌后，再加入过量稀盐酸，此时溶液中一定能大量存在的离子是( ) ana+、nh4+、oh bfe2+、a13+、c1 cna+、fe3+、a13+ dag+、fe3+、nh4+14工业制取cuso4不是直接用铜和浓h2so4反应，而是将cu和少量ag的混合物浸在稀h2so4中，并不断从容器下部吹人细小的空气泡，这样做的优点是( ) 不产生污染大气的so2 提高h2so4的利用率节省能源提高铜的利用率 a b cd15某溶液中可能含有na+、fe2+、br一、co32、i、so32六种离子中的几种。(1)在该溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生，溶液呈橙黄色；(2)向呈橙黄色的溶液中加入bacl2溶液时无沉淀生成；(3)橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝。根据上述实验事实推断，在该溶液中肯定都存在的离子组是( ) ana+、br、co32 bna+、so32、i cfe2+、i、so32 dfe2+、co32、br16表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是( ) a在氧化一还原反应中，甲失电子比乙失电子多 b同价态阳离子，甲比乙的氧化性强 c甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能 d甲、乙都能与稀h2so4反应，但甲比乙剧烈17某强氧化剂xo(oh)2+被亚硫酸钠还原到较低价态。若还原2.4103 molxo(oh)2+到较低价态，需用20 ml 0.3moll1na2so3溶液，则x元素的最终价态为( ) a+2 b+1 c0 d1二、填空题(24分)18(10分)按下图所示装置连接好仪器已知：a中装有nano2和nh4c1混合溶液，b中装有碱石灰，c中有铁铈合金，d中有酚酞试液。c中发生反应的热化学方程式为：n2(g)+3h2(g)=2nh3(g)；h=92.4 kjmol1 实验步骤如下： 检查装置的气密性 用酒精灯加热nh4c1和nano2饱和溶液，待有气体生成，可停止加热，但仍有大量气体产生； 再用酒精灯给铁铈合金加热至一定温度； 从胶头滴管中滴入一定浓度盐酸，不久见酚酞试液变红。 回答下列问题： (1)写出a中两溶液间发生反应的化学方程式 ，此反应为 (填“放”或“吸”)热反应；(2)先用酒精灯加热nh4c1、nano2饱和溶液的目的是 ； (3)c中铁铈合金的作用是 ，要