《化学反应的热效应》拓展课件

《化学反应的热效应》典练

·素养提升素养解读化学反应除了物质变化外，还同时伴随能量变化，如热能、电能、光能等。也就是说，化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的，且能量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。热能的利用可以追溯到人类的远古时代，且在现代社会生活中，热能同样还扮演着重要的角色。所以，研究化学反应中的热效应具有重要意义。通过化学反应的热效应的学习，可逐步培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。通过中和反应反应热的实验探究，从实验原理、实验操作及实验注意事项等各方面具体认识化学能与热能的变化规律，从而培养“变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识”等学科核心素养。通过化学键的断裂与形成，从微观角度认识化学反应中能量变化的根本原因；通过热化学方程式的书写，认识热化学方程式与普通化学方程式的不同点及表示的意义。培养证据推理与模型认知等学科核心素养。通过盖斯定律的学习，重新认识能量守恒定律的内涵和外延，利用盖斯定律可计算通过实验不易测量的反应热，并培养变化观念与平衡思想等学科核心素养。1．(科学探究与创新意识)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见

(

)A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于反应产物的总能量D．反应的热化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O

ΔH＝＋QkJ·mol－1【答案】B【解析】根据醋酸逐渐凝固说明NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应，则A、C错误，B正确；热化学方程式中要标出各物质的聚集状态，D错误。2．(证据推理与模型认知)化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 (

)【答案】A3．(证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝akJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－220kJ·mol－1。H—H键、O===O键和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为 (

)A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130【答案】D【解析】根据盖斯定律，由第一个反应×2－第二个反应可得2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)

ΔH＝(2a＋220)kJ·mol－1。根据反应焓变与键能的关系计算，则有2a＋220＝4×462－(436×2＋496)，解得a＝＋130。【答案】B5．(宏观辨识与微观探析)，已知，C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1，CO2(g)＋C(s)===2CO(g)

ΔH2，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH3，4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)

ΔH4，3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 (

)A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5【答案】C6．(科学态度与社会责任)“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C与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1∶1。已知：1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量；1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式：______________；若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，该反应放出的热量________(填“>”“＝”或“<”)890kJ。

(2)忽略水煤气中的其他成分，相同状况下(生成CO2和液态水)若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为__________；燃烧生成的CO2的质量比约为__________。

(3)以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是____________________________。【答案】(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571．6kJ·mol－1

<

(2)3∶1

3∶2(3)燃烧放出的热量多，减少了CO2的排放量，有利于保护环境对话

·命题专家

水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是

(

)A．水煤气变换反应的ΔH＞0B．步骤③的化学方程式为CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·C．步骤⑤只有非极性键H—H键形成D．该历程中最大能垒(活化能)E正＝1.70eV考查角度反应热的判断、反应原理、形成化学键类型、活化能(能垒)大小等考查目的根据催化剂催化反应的历程和能量变化示意图，认识反应微粒变化的复杂性、能量变化的多样性，培养考生的识图能力，从而考查考生的宏观辨识与微观探析等学科核心素养考查形式在高考中主要以图像题形式呈现，题型灵活，可以是选择题，也可能是填空题，难度系数较大解题策略：先认真阅读题干和图像，特别是图像的横坐标和纵坐标分别代表的物理量或物质；再分析各反应历程的具体变化，包含物质(或微粒)变化和能量变化；最后，结合问题或选项有针对性地进行解题或逐项判断选项描述的正误。解析：由示意图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，ΔH＜0，A错误；步骤③为CO·、OH·、H2O(g)和H·反应生成COOH·、H2O·和H·，反应的化学方程式为：CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·，B正确；步骤⑤除有非极性键H—H键形成外，还有C===O极性键和H—O极性键生成，C错误；步骤④的能垒最大，E正＝1.86eV—(－0.16eV)＝2.02eV，D错误。答案：B考查角度给出反应原理及各化学键的键能，求算反应热ΔH考查目的如何利用反应物中各化学键键能和生成物中各化学键键能求算反应热，考查考生的计算能力，同时培养考生证据推理与模型认知，宏观辨识与微观探析等学科核心素养考查形式在高考中主要以大题形式考查，难度系数较大解题策略：(1)解答有关用化学键键能求算反应热的题目：①弄清楚各物质的结构式，找出各物质中存在的化学键种类及条数；②依据计算(公式：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能或ΔH＝断开化学键吸收的能量－形成化学键放出的能量)；③注意反应热ΔH的“＋”“－”号和单位等细节问题。物质(化学键)石墨(C—C)金刚石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)1mol微粒所含化学键数目/NA1.5282答案：＋120kJ·mol－1考查角度给出几个热化学方程式，求关联反应的反应热考查目的考查盖斯定律的具体应用，培养考生的逻辑推理和计算能力，从而考查考生的证据推理与模型认知等学科核心素养考查形式在高考中考查形式灵活，多为表述题或图像题，难度系数一般解题策略：利用盖斯定律计算反应热(ΔH)的应用答题模板