2022年高中化學(xué) 第1章第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化2教案 新人教版選修4

2022年高中化學(xué) 第1章第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化2教案 新人教版選修4一、選擇題(每小題有1個或2個選項(xiàng)符合題意)1(xx·黑龍江調(diào)研)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的說法中不正確的是()A熱化學(xué)方程式未注明溫度和壓強(qiáng)時，H表示標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)B熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只代表反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量C在加熱或點(diǎn)燃條件下才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)既可以為放熱反應(yīng)，也可以為吸熱反應(yīng)D同一化學(xué)反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，H值不同?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)相同而狀態(tài)不同，H值也不同【解析】A項(xiàng)中，若熱化學(xué)方程式未注明溫度和壓強(qiáng)，則說明在常溫常壓下進(jìn)行，而非標(biāo)準(zhǔn)狀況下。B、C、D正確?！敬鸢浮緼2下列說法或表示方法正確的是()A反應(yīng)物總能量低于生成物總能量時，該反應(yīng)不能發(fā)生B在101 kPa,25 時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H285.8 kJ/molC甲烷是清潔、無污染的化石燃料D氫氣是熱值高、無污染的燃料【答案】D3H1.9 kJ/molC(s，金剛石)O2(g)CO2(g)H1C(s，石墨)O2(g)CO2(g)H2根據(jù)上述反應(yīng)事實(shí)所得出的結(jié)論正確的是()AH1H2BH1H2CH1H2D金剛石比石墨穩(wěn)定【答案】C41 g氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水，放出142.9 kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的是()AH2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJ/molBH2(g)O2(g)H2O(g)H285.8 kJ/molC2H2(g)O2(g)2H2O(l)H285.8 kJ/molDH2(g)O2(g)H2OH285.8 kJ/mol【答案】A5沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時，放出445 kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是()A2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H890 kJ/molBCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJ/molC. CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJ/molD1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H890 kJ/mol【答案】C6(xx·江蘇高考)下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)CO2(g)；H1C(s)O2(g)CO(g)；H2S(s)O2(g)SO2(g)；H3S(g)O2(g)SO2(g)；H4H2(g)O2(g)H2O(l)；H52H2(g)O2(g)2H2O(l)；H6CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)；H7CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s)；H8ABC D【解析】對于，COO2CO2的反應(yīng)放熱，故H1H2，所以錯；對于，反應(yīng)物S(s)S(g)需吸熱，故H3H4，所以對；對于，反應(yīng)放熱，后一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為前一反應(yīng)對應(yīng)物質(zhì)的2倍，故H5H6，所以對；對于，前一反應(yīng)吸熱，后一反應(yīng)放熱，故H7H8，所以對?！敬鸢浮緾7(xx·江蘇揚(yáng)州模擬)下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是()AZn(s)CuSO4(aq)ZnSO4(aq)Cu(s)H216 kJ·mol1，E反應(yīng)物E生成物BCaCO3(s)CaO(s)CO2(g)H178.5 kJ·mol1，E反應(yīng)物E生成物CHI(g)H2(g)I2(s)H26.5 kJ·mol1,1 mol HI在密閉容器中分解后放出26.5 kJ的熱量DH(aq)OH(aq)H2O(l)H57.2 kJ·mol1，含1 mol NaOH水溶液與含0.5 mol的濃硫酸混合后放熱57.2 kJ【解析】A選項(xiàng)中Zn(s)CuSO4(aq)ZnSO4(aq)Cu(s)的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，E反應(yīng)物E生成物，A錯；同理B、C中的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，E反應(yīng)物E生成物，H0，B正確，C錯；D中的反應(yīng)熱應(yīng)是酸、堿稀溶液之間反應(yīng)放出的熱量，D錯?！敬鸢浮緽8在烴分子中去掉2個H原子形成一個雙鍵是吸熱反應(yīng)，大約需117 kJ/mol125 kJ/mol熱量。但1,3環(huán)己二烯失去2個H原子變成苯是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱值是23.4 kJ/mol，以上事實(shí)表明()A1,3環(huán)己二烯加氫是吸熱反應(yīng)B1,3環(huán)己二烯比苯穩(wěn)定C苯加氫生成環(huán)己烷是吸熱反應(yīng)D苯比1,3環(huán)己二烯穩(wěn)定【解析】化合物所具有的能量越低越穩(wěn)定。【答案】D9(xx·四川綿陽一診)已知：1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量，1 mol I2蒸氣中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收151 kJ的能量，由H原子和I原子形成1 mol HI分子時釋放299 kJ的能量。下列熱化學(xué)方程式正確的是()A2HI(g)H2(g)I2(g)；H11 kJ·mol1BH2(g)I2(g)HI(g)；H11 kJ·mol1CH2(g)I2(g)2HI(g)；H288 kJ·mol1DH2(g)I2(g)HI(g)；H114 kJ·mol1【解析】由信息可知H為反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差，所以A中的H2×299 kJ·mol1436 kJ·mol1151 kJ·mol111 kJ·mol1，所以A正確；B、D不遵守原子個數(shù)守恒的原則；C項(xiàng)的H11 kJ·mol1?！敬鸢浮緼10(xx·山西實(shí)驗(yàn)中學(xué)二次月考)xx年北京奧運(yùn)會“祥云”奧運(yùn)火炬所用環(huán)保型燃料為丙烷(C3H8)，悉尼奧運(yùn)會所用火炬燃料為65%丁烷(C4H10)和35%丙烷，已知丙烷的燃燒熱為2221.5 kJ·mol1；正丁烷的燃燒熱為2878 kJ·mol1；異丁烷的燃燒熱為2869.6 kJ·mol1，下列有關(guān)說法正確的是()A奧運(yùn)火炬燃燒時的能量轉(zhuǎn)化主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B相同質(zhì)量的正丁烷和丙烷分別完全燃燒，前者需要的氧氣多，產(chǎn)生的熱量多C正丁烷比異丁烷穩(wěn)定D丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：C3H85O23CO24H2O；H2221.5 kJ·mol1【解析】B項(xiàng)錯誤，正丁烷(C4H10)相對分子質(zhì)量為58，丙烷(C3H8)相對分子質(zhì)量為44，兩者等質(zhì)量完全燃燒時，C3H8耗氧量多，放出的熱量也多；C項(xiàng)錯誤，由燃燒熱數(shù)據(jù)可知異丁烷穩(wěn)定；D項(xiàng)錯誤，沒有注明物質(zhì)的狀態(tài)?！敬鸢浮緼11強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H(aq)OH(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/mol，向1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、濃H2SO4、稀HNO3，則恰好完全反應(yīng)時的熱效應(yīng)H1、H2、H3的關(guān)系正確的是()AH1H2H3 BH1H3H2CH2H1H3 DH1H3H2【解析】強(qiáng)酸的H與強(qiáng)堿的OH在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H(aq)OH(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/mol。由于稀醋酸中是主要醋酸分子，當(dāng)醋酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時醋酸的電離平衡向電離的方向移動，電離過程要吸熱，因此中和反應(yīng)放出的熱量小于57.3 kJ/mol，H157.3 kJ/mol；而濃H2SO4稀釋時要放出熱量，所以H257.3 kJ/mol，故D符合題意。【答案】D12NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于化學(xué)方程式C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)；H1300 kJ/mol的說法中，正確的是()A當(dāng)轉(zhuǎn)移10NA個電子時，該反應(yīng)放出1300 kJ的能量B當(dāng)有1 NA個水分子生成且為液體時，吸收1300 kJ的能量C當(dāng)有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1300 kJ的能量D當(dāng)8 NA個碳氧共用電子對生成時，放出1300 kJ的能量【解析】本題以熱化學(xué)方程式的含義為基礎(chǔ)，通過阿伏加德羅常數(shù)的形式考查，是不同知識點(diǎn)間的發(fā)散形成。對本題可做如下思考。H1300 kJ/mol。當(dāng)有10 mol e轉(zhuǎn)移時，生成1 mol液態(tài)水，生成2 mol CO2(OCO)，其中含8 mol碳氧共用電子對，放出1300 kJ的能量?！敬鸢浮緼D13已知25 、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨，s)O2(g)CO2(g)H393.51 kJ/molC(金剛石，s)O2(g)CO2(g)H395 41 kJ/mol據(jù)此判斷，下列說法正確的是()A由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；石墨的能量比金剛石的低B由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；石墨的能量比金剛石的高C由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；石墨的能量比金剛石的低D由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；石墨的能量比金剛石的高【解析】有兩種方法可判斷：方法一：反應(yīng)中放出的熱量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量；方法二：由得C(石墨，s)C(金剛石，s)H1.9 kJ/mol，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，石墨的能量比金剛石的能量低，石墨更穩(wěn)定，故正確答案為A.【答案】A14已知A(g)B(g)C(g)HQ1 kJ·mol1，D(g)B(g)E(g)HQ2 kJ·mol1，且Q1Q2，若A和D的混合氣體1 mol完全與B反應(yīng)，放出熱量Q3 kJ，則A和B的物質(zhì)的量之比為()A(Q2Q1) (Q1Q3)B(Q3Q2) (Q1Q3)C(Q3Q2) (Q3Q1)D(Q1Q2) (Q3Q1)【解析】利用十字交叉法：得n(A)n(B)(Q3Q2)(Q1Q3)【答案】B15有下列物質(zhì)：NaOH固體；濃硫酸；NH4NO3晶體；CaO固體。現(xiàn)將它們分別裝入有水的錐形瓶里，立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)的滴有紅墨水的水面呈現(xiàn)圖所示狀態(tài)，判斷加入的物質(zhì)可能是()A BC D【解析】由圖示可知，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于外界大氣壓，顯然，錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹。NaOH固體、濃硫酸溶于水的過程中，溶解放熱；CaO固體與水反應(yīng)放熱。NH4NO3晶體溶解吸熱。【答案】B16(xx·四川調(diào)研，13)用CH4催化還原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 kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H1160 kJ·mol1下列說法不正確的是()A由反應(yīng)可推知CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)；H574 kJ·mol1B反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同C若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJ。D若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.60 mol【解析】A與比較生成水的狀態(tài)不同，生成液態(tài)水放出的熱量多，所以H574 kJ·mol1；和中的CH4被氧化生成的產(chǎn)物相同，所以反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同；和相加可得方程式為CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H867 kJ·mol1，所以4.48 L CH4轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.60 mol，放出的熱量為173.4 kJ?！敬鸢浮緼17含1 mol Ba(OH)2的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量114.6 kJ。下列熱化學(xué)方程式中，正確的是()ABa(OH)2(aq)2HCl(aq)BaCl2(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/molBBa(OH)2(aq)2HCl(aq)BaCl2(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/molC.Ba(OH)2(aq)HCl(aq)BaCl2(aq)H2O(l)H57.3 kJ/molD.Ba(OH)2(aq)HCl(aq)BaCl2(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol【解析】選BC。解答本題首先要明確熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以為整數(shù)，也可以為分?jǐn)?shù)，然后根據(jù)生成一定量水所放出的熱量進(jìn)行分析和計(jì)算。1 mol Ba(OH)2與足量稀鹽酸反應(yīng)生成2 mol H2O，共放出熱量114.6 kJ，則生成1 mol H2O放出熱量57.3 kJ，放熱反應(yīng)H0，故A、D錯誤，B、C正確。【答案】BC二、非選擇題18根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(1)沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時，放出445 kJ熱量，請寫出其燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)18 g葡萄糖與適量O2反應(yīng)，生成CO2和液態(tài)水，放出280.4 kJ熱量。(3)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和H2O(l)。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。(4)常溫常壓下，一定質(zhì)量的無水乙醇(C2H5OH)完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，請寫出乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式。【解析】書寫熱化學(xué)方程式時，注意反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，注意H和化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系?！敬鸢浮?1)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1(2)C6H12O6(s)6O2(g)6H2O(l)6CO2(g)H2804 kJ·mol1(3)SiH4(g)2O2(g)SiO2(s)2H2O(l)H1427.2 kJ·mol1(4)C2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ·mol119化學(xué)鍵的鍵能是原子間形成1 mol化學(xué)鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。以下是部分共價鍵鍵能的數(shù)據(jù)：HS：364 kJ·mol1，SS：266 kJ·mol1，S=O：522 kJ·mol1，HO：464 kJ·mol1。(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面這個反應(yīng)的反應(yīng)熱：2H2S(g)SO2(g)3S(s)2H2O(l)HQ kJ·mol1，反應(yīng)產(chǎn)物中的S實(shí)為S8，實(shí)際分子是一個8元環(huán)狀分子(即)，則Q_。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將a L H2S與b L SO2混合進(jìn)行上述反應(yīng)，當(dāng)a2b時，反應(yīng)放熱_kJ·mol1；當(dāng)a2b時，反應(yīng)放熱_kJ·mol1。(3)又已知H2O(l)H2O(g)H44 kJ·mol1請寫出(1)中反應(yīng)若生成氣態(tài)水時的熱化學(xué)方程式_?！窘馕觥?1)反應(yīng)可以改成：2H2S(g)SO2(g)S8(s)2H2O(l)根據(jù)公式：H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和4×364 kJ·mol12×522 kJ·mol13×266 kJ·mol14×464 kJ·mol1154 kJ·mol1。(2)當(dāng)a2b時，H2S過量應(yīng)依據(jù)SO2的量計(jì)算，當(dāng)a2b時，SO2過量應(yīng)依據(jù)H2S的量計(jì)算。(3)1 mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44 kJ。若2 mol液態(tài)水變成氣態(tài)水時則吸熱88 kJ。則由第(1)問可知生成H2O(g)時共放熱(15488)kJ66 kJ?！敬鸢浮?1)154(2)(3)2H2S(g)SO2(g)3S(s)2H2O(g)H66 kJ·mol1202008年9月28日，“神舟”七號載人飛船飛行圓滿成功，標(biāo)志著我國已成為世界上第三個獨(dú)立掌握空間出艙技術(shù)的國家。運(yùn)載“神舟”七號飛船的“長征”2號(CZ2F)火箭在第一、二級發(fā)動機(jī)中用“偏二甲基肼”(分子式為：C2H8N2)和四氧化二氮作為液態(tài)燃料。(1)“偏二甲基肼”分子中有一個氮原子不與氫原子相連，它的結(jié)構(gòu)簡式是_；(2)已知a g偏二甲基肼與b g四氧化二氮在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒生成穩(wěn)定的、對環(huán)境友好的物質(zhì)。若生成1 mol N2的反應(yīng)熱為c kJ，寫出熱化學(xué)方程式_【解析】由于“偏二甲基肼分子中的一個氮原子不與氫原子相連”，所以只能與碳原子相連，所以偏二甲基肼的結(jié)構(gòu)簡式為：。寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式的關(guān)鍵是確定物質(zhì)狀態(tài)及反應(yīng)熱，依題意，“偏二甲基肼與四氧化二氮在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒生成穩(wěn)定的、對環(huán)境友好的物質(zhì)”一定是二氧化碳?xì)怏w、氮?dú)夂鸵簯B(tài)水?！敬鸢浮?1) (2)C2H8N2(l)2N2O4(l)2CO2(g)3N2(g)4H2O(l)H3c kJ/mol