高中化学 第二章 化学反应与能量学案新人教版必修

1、第二章 化学反应与能量学案（无答案）新人教版必修2教学内容 学习过程 化学反应与能量一、 化学能与能量1 化学反应的本质：原子或原子团的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成2 化学反应中能量变化的根本原因：物质中的原子之间是通过化学键结合的 断开反应中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 以2H2+O2=点燃=2H2O为例 2H2_断开2molH-H_键_生成4H 4H_吸收2436kj_生成2H2 _ 形成4molH-O键生成-2H2O - O2_断裂1mol OO键_生成4H 2H2O放出4465kj能量

2、- 4H_吸收498kj能量_生成2O 1molH2完全燃烧放出的热量为4465kj2-(2436KJ+498kj)2=245kj 仅有化学键的断裂，不能称为化学反应。如NaCl溶于水，NaCL中离子键断裂，但没有新化学键的形成。物质的键能越大，能量越低，稳定性越强。3.一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物总能量的相对大小。3、能源的分类：形成条件利用历史性质一次能源常规能源可再生资源水能、风能、生物质能不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气不可再生资源核能二次能源（一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次

3、能源）电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等4、化学能与热能的相互转化 能量变化 化学能转化为热能放热反应吸热反应 类型 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量遵循能量守恒原理能量利用 燃料充分燃烧 减少污染 新能源的开发思考一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。点拔：这种说法不对。如CO2CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加

4、热。2、 一些重要的基本概念 、反应热1、定义：在反应过程中放出或吸收的热量叫反应热。放出热量的反应叫放热反应。吸收热量的反应叫吸热反应（化学反应过程中，不仅有新物质生成，同时还伴随着能量的变化，并可以以热能、电能或光能等的形式表现出来。当能量以热的形式表现时，我们把反应分为放热反应和吸热反应。）2、符号：H(大吸小放)3、单位：kJ/mol4、计算依据：H=生成物的总能量 - 反应物的总能量= H (生成物) - H（反应物）H=反应物的总键能 生成物的总键能5、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸反应制取氢气。大多数化合反应（特殊：CCO22

5、CO是吸热反应）。常见的吸热反应：以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。铵盐和碱的反应如Ba(OH)28H2ONH4ClBaCl22NH310H2O大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。、热化学方程式的书写 （1）要标明反应的温度和压强，如不特别注明，即表示在101kPa和298K。 （2）要标明反应物和生成物的聚集状态，因为物质在不同的聚集状态下所具有的能量是不相同的，对同一反应来说，物质聚集状态不同，反应热（H）的数值不同。 （3）热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，所以，它可以是整数，也可以是分

6、数。相同物质发生的同一个化学反应，当化学计量数改变时，其H也同等倍数的改变，但H的单位不变，仍然为kJ/mol。若将化学方程式中反应物和生成物颠倒，则H的数值和单位不变，符号改变。 （4）热化学方程式一般不需要写反应条件，也不用标“”和“”。因为聚集状态已经表示出来了，固态用“s”液态用“l”，气态用“g”。 （5）H要标注“+”或“-”，放热反应H为“-”，吸热反应H为+”.、盖斯定律： 一定条件下，某化学反应无论是一步完成还是分成几步完成，反应的总热效应相同，这就是盖斯定律。盖斯定律的应用实际上是利用热化学方程式的加减。（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）

7、燃烧热： 在101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为kJ/mol 中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热。注意事项：（1） 必须是“稀溶液”，因为浓溶液在稀释过程中会放出热量，影响中和热。（2） 中和热不包括离子在水中的水合热，物质的溶解热，电解质电离所伴随的热效应。（3） 中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子起反应生成水，若反应过程中有其他物质生成，这部分不属于中和热。（4） 稀的强酸和稀的强碱反应的中和热为57.3 kJ/mol.若是弱酸或弱碱参与反应，则由于他们的电离要吸收热量，其热量的数值会小于57.3

8、kJ/mol.评卷人得分一、选择题（题型注释）1已知： Cu(s)H2O2(l)+2H+ (aq)Cu2+(aq)2H2O(l) H 12H2O(l)2H2(g)O2(g) H 22H2O2(l)2H2O(l)O2 (g) H 3Cu(s)2H+ (aq)Cu2+(aq)H2 (g) H4则H4的正确表达式为（ ）AH4H 1H 2H 3 BH4H 1H 2H 3CH4H 12H 22H 3 DH42H 1H 2H 32反应A(g)B(g) C(g)D(g)过程中的能量变化如图所示，由此可判断A1molA与1molB充分反应后，能量变化为EB加入催化剂后，反应加快，E减小C反应物的总键能小于生

9、成物的总键能D反应达到平衡时，升高温度，A的转化率增大3已知下列热化学方程式：C（s）+O2（g）=CO2（g）H= 393.5kJ/molCO（g）+ 1/2 O2（g）= CO2（g）H= 283.0kJ/mol2Fe（s）+3CO（g）=Fe2O3（s）+3C（s） H= 489.0kJ/mol则4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的反应热H为（ ）A-1641.0kJ/mol B+3081kJ/molC+663.5kJ/mol D-2507.0kJ/mol4已知：2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2

10、O(l) H1452 kJmol1H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1 下列说法正确的是（ ）AH2(g)的燃烧热为 -571.6 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多CH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g) CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJmol15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) H=-574kJmol1CH4(g)+4NO(g)=2N

11、2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1160kJmol1下列说法不正确的是：A由反应可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) H=-Q，Q574kJmol1B等物质的量的甲烷分别参加反应、，反应转移的电子数不同C若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJD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物质的量为1.6mol6设NA代表阿伏伽德罗常数的值，则关于反应：C2H2 (g) + 5/2O2(g)2CO2(g) + H2O(l) H1300 kJmol-1的热化学方程式的说法中正

12、确的是A有10NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量B有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量C有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量D有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量72013年6月11日我国成功发射了“神州十号”。这标志着中国人的太空时代又前进了一大步。发射“神十”时用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)2NO2(g)；H67.7 kJ/molN2H4(g)O2(g)N2(g)2H2O(g)；H534 kJ/mol下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是A2N

13、2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(l)；H1135.7 kJ/molB2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g)；H1000.3 kJ/molCN2H4(g)NO2(g)3/2N2(g)2H2O(l)；H1135.7 kJ/molD2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g)；H1135.7 kJ/mol8下列反应属于放热反应的是A氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B能量变化如图所示的反应C化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应D燃烧反应和中和反应9SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能

14、量280 kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)SF6(g)的反应热H为A-1780kJ/mol B-1220 kJ/mo C-450 kJ/mol D+430 kJ/mol10根据碘与氢气反应的热化学方程式(1) I2(g)+ H2(g)2HI(g) H = 948 kJ/mol(2) I2(S)+ H2(g)2HI(g) H = +2648 kJ/mol下列判断正确的是A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热948 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差1700 kJC反应(1)的产物比反应

15、(2)的产物稳定D反应(2)的反应物总能量比反应(1)的反应物总能量低11已知反应：101kPa时，C（s）+O2（g）CO（g）H11105kJ/mol稀溶液中：H（aq）+ OH（aq ）H2O（l） H2573kJ/mol下列说中正确的是A、若碳的燃烧热用H3表示，则H3H1B、若碳的燃烧热用H3来表示，则H3H1C、浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热值为573kJmol-1D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出573kJ的热量12关于吸热反应的说法，正确的是A、凡需加热的反应一定是吸热反应B、只有分解反应才是吸热反应C、使用催化剂的反应是吸热反应D、酸碱中和反应的逆反应是吸

16、热反应二、填空题 13(15分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景请回答下列与甲醇有关的问题 (1)甲醇分子是_分子(填“极性”或“非极性”) (2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H=86.6KJ/mol，在T时，往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2，反应达到平衡时，容器内的压强是开始时的3/5达到平衡时，CO的转化率为_下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_ A2v(H2)=v(CH3OH) BCO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 C容器内的压强保持不变 D混合气体的密度保持不变 E混合气体的颜

17、色保持不变 F混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化(3)已知在常温常压下： 2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) H=akJmol1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=bklmol1 H2O(g)=H2O(1) H=ckJmol1 则CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) H=_kJmol1(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电 该电池负极的电极反应式为_ 若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液离子Cu2+H+ClSO42c/molL10.5220.5 电解一段时

18、间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为_14 (14分)X,Y,Z,Q,R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X,Y两元素最高正价与最低负价代数和均为0；Q与X同主族；Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题：（1）画出Z的原子结构示意图 ，工业上制取R单质的化学方程式为 （2）已知，由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 32g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出17806KJ的热量，写出W燃烧的热化学方程式 （3）由以上某些元素组成的化合物A,B

19、,C,D有如下转化关系：(在水溶液中进行)。其中C是产生温室效应的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式 ；D的电子式 如果A,B均由三种元素组成，B为两性化合物，且不溶于水，则由A转化为B的离子方程式为 如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A溶液显 性，原因是(用离子方程式表示） 。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合，混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。15在化学反应中，反应物转化成生成物，必然发生能量的变化。（1）下列说法正确的是 。A化学变化中的能量变化主要由化学键变化引起的B放热反应发生时不一定要加热，但吸热反应必须要加热才能发生C钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应都

20、为Fe2e一= Fe2+ DCaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) H= + 178.5 KJmol-1 的意义是表示1mol CaCO3完全分解生成1mol CaO和1mol CO2气体要放出178.5 KJ的热量（2）101 kPa条件下，氮气和氢气反应生成氨气的能量变化示意图如下：已知：a=1127；b=1219则：1molN2和3molH2参与反应生成2molNH3 （填“吸收”或“放出”）热量 KJ。17已知： C(s)O2(g)CO2(g) H3935 kJ/mol2CO(g)O2(g)2CO2(g) H566 kJ/molTiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(s)O2(g) H+141 kJ/mol则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g) H 。18切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如下：（1）反应的反应过程与能量变化的关系如下： 反应 是 反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是。 1 mol Na(s)全部氧化成Na2O(s)的热化学方程式是。（2）反应是Na2O与水的反应，其产物的电子式是 。（3）白色粉末为Na2CO3。将其溶于水配制为0.1 mol/L Na2CO3