江苏省镇江市实验高中2015届高三一轮专题复习教案：化学反应中的能量变化.doc

专题三 化学反应中的能量变化【考点阐述】反应热是高考重点考查内容之一，主要有(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)反应热和能源的综合考查。热化学方程式是近年来高考的热点，应予以关注。由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试题也将成为今后高考命题的重点。考查反应热的内容将不断拓宽，难度有所提高，题型也会有所变化。对于燃烧热和中和热的概念及计算将是高考考查的重点，预计会在填空题、选择题、实验题中有所体现，难度不会太大，重点考查学生灵活应用知识、接受新知识的能力。【考查要点】1、化学反应中的能量变化(B); 2、放热反应和吸热反应(B);3、燃料的充分燃烧(A);4、热化学方程式(C);5、燃烧热(B);6、中和热(B); 7、使用化石燃料的利弊及新能源的开发(A); 8、有关燃烧热的计算(C).【突破方法】热化学方程式是近年来高考考查的热点，应该予以关注。下面对热化学方程式的题型作简单分析。1、根据已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出热化学方程式(常为填空题)或判断所给的热化学方程式的正误(常为选择题)。在判断热化学方程式1正误时，一要注意是否注明反应中各物质的状态；二要注意在热化学方程式的右端是否注明热量的变化，H的“+”或“”号是否正确；三是热化学方程式中各物质的化学计量数如果同后面的热量值相对应，则无论化学计量数为整数还是分数都应该是正确的。2、根据已知相关热化学方程式要求写出新的热化学方程式，这样的题目有一定的难度。其方法思路是：先比较要写的热化学方程式与已知相关热化学方程式的主要不同点，找出无关的物质变换化学计量数使其相同，再通过加减消去，然后算出热量。热化学方程式加减时，热量也相应加减，当物质化学计量数出现负号时，可相应变号。第一课时【复习目标】1、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、中和热等概念，初步了解新能源的开发。2、理解热化学方程式的含义。3、掌握有关燃烧热的计算。【复习重点】1、热化学方程式的含义。2、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。【复习方法】问题导入法【复习过程】考点1 化学反应中的能量变化案例导入迁移体验1-1-1今有三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); H=akJ/ mol ；H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); H=bkJ/ mol ；2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l); H=c kJ/ 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=bD.反应热的关系：2b=c解析热化学方程式中，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b0时，属于吸热反应。物质本身所含的能量越低，其结构越稳定。红磷的能量比白磷低，故红磷比白磷稳定。变式拓展2-1-1下列热化学方程式中H的绝对值能表示可燃物燃烧热的是()A.COg) + 1/2O2(g) = CO2(g)；H= 283kJ/molB.CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(g)；H= 802.3 kJ/molC.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；H= 571.6 kJ/molD.H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ；H= 184.6 kJ/mol解析考查燃烧热概念。要点是：1mol燃料；在氧气中燃烧；生成稳定化合物。2-1-2理论上不能设计为原电池的化学反应是() A.CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；H0B.HNO3(l) + NaOH(l) = H2O(l) + NaNO3(l)；H0C.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；H0D.2FeCl3(aq) + Fe(s) = 3FeCl3(ag) ；H0解析原电池是利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。B为非氧化还原反应。2-1-3 在25时101kPa下，白磷(P4)、红磷(P)燃烧的热化学方程式分别为： P4(s) + 5O2(g) = P4O10(s) ; H=3093.2kJ/mol 4P(s) + 5O2(g) = P4O10(s) ; H=2954.0kJ/mol ()A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷能量比白磷高B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷低C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷高D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷能量比白磷低解析运用方程式叠加法，将两个方程式相减即可得：P4(白磷，s) =4P(红磷，s) ; H = -139.2kJ/mol。归纳总结【作业布置】第二课时【复习目标】1、了解中和热的实验测定。2、能正确书写热化学方程式。4、掌握热化学方程式的有关计算。【复习重点】1、热化学方程式的的书写。2、热化学方程式的有关计算。【复习过程】考点3 中和热的测定案例导入范例1 强酸和强碱在稀溶液中的反应可表示为H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l);H=-57.3kJ/mol。已知分别与1mol/L的NaOH溶液恰好完全反应的下列物质：醋酸溶液；稀硝酸；浓硫酸，恰好完全反应所放出的热量分别为Q1、Q2、Q3(单位kJ)，则关系正确的是()A. Q1=Q2=Q3B. Q1Q2Q3C. Q1Q2Q3解析醋酸是弱酸,在中和反应过程中由于电离而吸热,使中和反应放出的部分热量被消耗,所以放出的热量减少, Q1Q2。而与浓硫酸反应时，由于浓硫酸溶于水时本身放出热量，所以放出的热量最多，Q1Q2Q3。变式拓展2-2-1下列说法或表示正确的是()A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.由单质A转化为单质B; H=+119kJ/mol,可知单质B比单质A稳定C.在稀溶液中:H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l); H=57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量将大于57.3kJD.在101kPa时,2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；H=571.6kJ/mol,则H2在101kPa时燃烧热是571.6kJ/mol解析浓硫酸溶于水时要放热,故放出的热量将大于57.3kJ。考点4 热化学方程式的书写及计算案例导入范例1 (05全国理综)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bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)；H = 4b KJ/molBC2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)；H = 2b KJ/molC2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)；H = 2b KJ/molD2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)；H = b KJ/mol点拨热化学方程式书写及正误判断，通常要考虑以下几点：方程式要配平；要注明物质的聚集状态；H的数值要与方程式中各物质的化学计量数成正比；要注意H的符号和单位。范例2 发射卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,利用NO2作氧化剂,这两种物质反应生成N2(g)和H2O(g)。已知：N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g)；H1 = +67.7kJ/mol，N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)；H2 = -543kJ/mol(1) 试计算1mol N2H4和NO2完全反应时放出的热量。(2) 写出N2H4和NO2反应的热化学方程式。解析根据盖斯定律,2，消去O2得到：2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)；H3 = 2H2 H1 = 1135.7kJ/mol所以,1mol N2H4反应放出的热量是567.8kJ。2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)；H3 =1135.7kJ/mol点拨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。这就是盖斯定律。利用盖斯定律，可以对热化学方程式进行加减计算，对H也同样可以，运算时要注意H的正负号。变式拓展2-3-1(05江苏)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为：H2 (g) + 1/2O2(g) = H2O (l)；H = 285.8 KJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；H = 283 KJ/molC8H18 (l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l)；H = 5518 KJ/molCH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l)；H = 890.3 KJ/mol相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()A.H2 (g)B.CO(g) C.C8H18 (l) D.CH4 (g)2-3-2使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,已知C(s)+1/2O2(g) = CO(g);H=Q1kJ/mol, CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) ;H=Q2kJ/mol与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是()A.Q1/3kJB.Q2/3kJC.(Q1+Q2)/3kJD.Q2/2kJ 解析损失的热量实际上是CO燃烧放出的热量。n(CO)=n(C)/3=1/2mol,计算可得:损失的热量为Q2/2kJ。2-3-3(05天津)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1克的单质磷(P)在3.2克氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是_,其相应的质量(克)为_。(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1molP和O2反应生成固态P2O3的反应热H=_。(3)写出1molP和O2反应生成固态P2O3的热化学方程式是:_。解析(1)由题意得生成的两种氧化物为P2O3 P2O5。设生成P2O3 、P2O5所需的P的物质的量分别为x、y，得：x + y = 3.1/313x/4 + 5y/4 = 3.2/32 ,解方程得:x = y = 0.05mol,故P2O3 、P2O5的质量分别为2.75g、3.55g。(2)(20XY) KJ/mol(3) P(s) + 3/4O2(g) = 1/2 P2O3(s)；H = (20XY) KJ/mol归纳总结【作业布置】【巩固练习】1. 下列反应属于吸热反应的是()A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O . B.CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2OC.A+B=C+D; H0 D.破坏生成物全部化学键所需能量大于破坏反应物全部化学键所需能量2. 关于中和热的下列说法正确的是()A.1mol酸和1mol碱中和时的反应热叫中和热.B.强酸强碱混合生成1molH2O时的反应热叫中和热.C.稀溶液中酸碱中和生成1mol水时的反应热叫中和热 D.强酸强碱的中和热实质是H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的反应热.3. 按要求写出下列反应的热化学方程式(1) 44.8L(标准状况)H2在常温常压的空气中完全燃烧生成气态水放出483.6kJ热量._(2) 24gC(固)与足量水蒸汽反应生成CO和H2时吸收262.6kJ热量_4. 101kPa时有下列反应:(1) C(s) +O2(g)=CO(g); H= -110.5k