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2019-2020年高中化學(xué) 專題四 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 熱化學(xué)方程式教案
【專題要點(diǎn)】
反應(yīng)熱是高考重點(diǎn)考察內(nèi)容之一,主要有(1)熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷;能用蓋斯定律進(jìn)行簡單化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的計(jì)算(2)反應(yīng)熱的計(jì)算;(3)比較反應(yīng)熱的大?。唬?)反應(yīng)熱與能源的綜合考查。(5)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱(焓變)的概念
預(yù)計(jì)會在填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題中有所體現(xiàn),難度不會太大。重點(diǎn)考查學(xué)生靈活應(yīng)用知識,接受新知識的能力。從09、10年各地高考題中還體現(xiàn)出化學(xué)反應(yīng)與能量的題目開始在大型填空題中出現(xiàn)。而此類題型往往將熱化學(xué)方程式與燃料的使用、奧運(yùn)會、航空航天等高科技密切聯(lián)系起來,充分體現(xiàn)化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)生活相聯(lián)系的功能
【考綱要求】
1、 認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,知道常見的能量轉(zhuǎn)化形式。
2、 了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱(焓變)等概念
3、 能正確書寫熱化學(xué)方程式,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。
【教法指引】
由于能源問題已成為社會熱點(diǎn),有關(guān)能源的試題也將成為今后命題的重點(diǎn)。在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)以能源問題為切入點(diǎn),從不同的角度設(shè)問,形成跨學(xué)科的綜合試題,來全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和運(yùn)用多學(xué)科知識分析問題和解決實(shí)際問題的能力。除此之外,今后高考命題的趨勢是:考查反應(yīng)熱的內(nèi)容將不斷拓寬,難度有所提高,形勢也會更加靈活。加強(qiáng)蓋斯定律的教學(xué)也將是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。
【知識網(wǎng)絡(luò)】
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
專題四 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 熱化學(xué)方程式
1. 推動上千噸的火箭和進(jìn)行長距離的太空飛行的巨大能量是從哪里來的?化學(xué)反應(yīng)立下神功?;鸺褂玫娜剂鲜瞧纂耓(CH3)2NNH2],火箭升空時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O↑。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是
A.偏二甲肼既是氧化劑又是還原劑
B.該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)只有放熱過程沒有吸熱過程
C.該反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)升高
D.該反應(yīng)中每生成1molCO2轉(zhuǎn)移8mol電子
2. 科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如右圖所示),與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量,斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量,則( )
A.N4的熔點(diǎn)比P4高
B.1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要吸收748kJ能量
C.N4是N2的同系物
D.1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出724kJ能量
3. 已知:
CH3 (CH2 )2CH3 ( g )+O2 ( g )=4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );△H=-2878kJmol一1
(CH3)2CHCH3 ( g ) +O2 ( g ) =4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );△H = -2869 kJmol一1
下列說法正確的是( )
A.正丁烷的燃燒熱為一2878kJmol一1
B.正丁烷分子所具有的能量大于異丁烷分子
C.等量的異丁烷分子中碳?xì)滏I比正丁烷的多
D.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個(gè)放熱過程
4. 下列說法正確的是
①用25 mL酸式滴定管可以準(zhǔn)確放出8.00 mL的稀鹽酸;
②可用干燥的pH試紙測定氯水的pH;
③使用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視,所得溶液的濃度偏大;
④加入鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體生成,則原溶液中—定有大量CO32-存在;
⑤在某溫度下,一定量的醋酸與氫氧化鈉溶液充分混合,若溶液呈堿性時(shí),溶液中離子濃度大小的關(guān)系一定為: c(Na+)﹥ c(CH3COO—)﹥ c(OH—)﹥ c(H+);
⑥右圖是反應(yīng)物和生成物的能量變化示意圖,其可能發(fā)生反 應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為:2 A(g)+ B(g) = 2 C(g);△H=Q kJmol-1(Q<0 )。 ( )
A.①③⑥ B.②④⑤ C.①③④ D.③⑤⑥
5. 下列化學(xué)用語和敘述正確的是( )
A.M與N是同素異形體,由M=N;△H=+119KJ/mol可知,N比M穩(wěn)定
B.Na2O2的電子式:
C.表示乙炔“燃燒熱”對應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
C2H2 (g)+O2 (g) 2CO2 (g)+H2O(g);△H=-1 256KJ/mol
D.葡萄糖的實(shí)驗(yàn)式:CH2O
6. 下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( )
A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的
ΔH=2283.0kJ/mol
C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
7. 已知常溫常壓下,N2(氣)和H2(氣)反應(yīng)生成2molNH3(氣)放出92.4kJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN2和3molH2,達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1kJ;向另一體積相同的密閉容器中通人0.5molN2、1.5molH2和1molNH3,相同條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q2kI。則下列關(guān)系式正確的是( )
A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2
0的化學(xué)反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
9. 用CH4催化還原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
① CH4 ( g ) + 4NO2 ( g ) = 4NO ( g ) + CO2 ( g ) + 2H2O ( g ) ;△H=一574kJmol-1
② CH4 ( g ) + 4NO ( g ) = 2N2 ( g ) + CO2 ( g ) + 2H2O ( g ) ;△H=一1160kJmol一1
下列說法不正確的是( )
A.由反應(yīng) ① 可推知:CH4 ( g ) + 4NO2 ( g ) = 4NO ( g ) + CO2 ( g ) + 2H2O ( l) ;△H >一574 kJmol-1
B.反應(yīng) ①② 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同
C.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下 4.48LCH4 還原 NO2至 N2,放出的熱量為 173.4kJ。
D.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下 4.48LCH4 還原 NO2至 N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.60 mol
10.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6 kJ mol—1
則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ mol—1
B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s);△H>0 則金剛石比石墨的鍵能大
C.已知NaOH(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4 kJ mol—1
則含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g);△H1
2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2,則△H1>△H2
11. 右圖是198K時(shí)N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是( )
A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3 △H=-
92kJmol-1
B.a(chǎn)曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線
C.加入催化劑,該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱改變
D.在溫度體積一定的條件下,通入1mol N2和3 mol H2反應(yīng)后
放出的熱量為Q1kJ,若通入 2 mol N2和6mol H2反應(yīng)后放
出的熱量為Q2kJ則184>Q2>2Q1
12. 已知2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g);△H=-197kJ/mol,同溫下,往相同體積的密閉容器甲、乙中分別充入2molSO2、1molO2 和1molSO3、1molSO2、0.5mol O2,當(dāng)它們分別達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q1 KJ和Q2KJ,則下列比較正確的是( )
A.Q2= 1/2 Q1=98.5 B.Q2=1/2 Q1<98.5 C.Q2<1/2 Q1<98.5 D.1/2 Q1< Q2 <98.5
13. 在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑H2O2,當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅康臒?。已?.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出256.64kJ的熱量
(1)在結(jié)構(gòu)上N2H4和NH3的關(guān)系有如H2O2和H2O的關(guān)系。N2H4能發(fā)生下列反應(yīng):
N2H4+H3O+=N2H5++H2O N2H4+H2O N2H5++
N2H5++H2O N2H62++ N2H5++H2O N2H4+H3O+
據(jù)此可得出的結(jié)論是 。
A.肼水解顯酸性 B.肼在水中可電離出H+離子
C.肼是二元弱堿 D.肼是二元弱酸
(2)寫出肼和H2O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)已知H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ/mol,則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí),放出的熱量是 。
(4)上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)器,除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是 。
(5)用氨和次氯酸鈉按一定的物質(zhì)的量之比混合可生成肼,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是 。
14. 復(fù)分解反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中常見的一種反應(yīng)類型。
(1)已知在常溫下,測得濃度均為0.1mol/L的下列六種溶液的pH:
溶質(zhì)
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
11.3
復(fù)分解反應(yīng)存在這樣一個(gè)規(guī)律:一種較強(qiáng)酸與一種較弱酸的鹽可以自發(fā)地反應(yīng),生成較弱酸和較強(qiáng)酸的鹽,如:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑
若換個(gè)角度看,它同時(shí)還揭示出另一條規(guī)律,即堿性較強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生類似反應(yīng)可以生成堿性較弱的物質(zhì)。依照該規(guī)律,請你判斷下列反應(yīng)不能成立的是 (填編號)
A.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa→NaHCO3+C6H5OH
D.CO2+H2O+2C6H5ONa→Na2CO3+2C6H5OH
E.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
(2)根據(jù)前述信息判斷,濃度均為0.05mol/L的下列六種物質(zhì)的溶液中,pH最小的是 (填編號),其pH為 (填數(shù)值);pH最大的是 (填編號);
①HClO4 ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4
(3)一些復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生還遵循其他的規(guī)律。下列轉(zhuǎn)化都屬于復(fù)分解反應(yīng):
①工業(yè)上將石灰乳與純堿溶液混合可制得苛性鈉溶液
②工業(yè)上將石灰乳與苦鹵(主要溶質(zhì)KCl、MgCl2)混合可得氫氧化鎂固體
③蒸餾KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶體
請根據(jù)上述反應(yīng),總結(jié)出復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的另一個(gè)規(guī)律:
。
將KI溶液與AgCl固體混合攪拌,固體變?yōu)辄S色。該反應(yīng)也遵循這一規(guī)律,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
II.設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池,一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子?;卮鹑缦聠栴}:
(1)以庚烷(C7H16)代表汽油,這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
(2)這個(gè)電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:C7H16+22O2--44e-=7CO2+8H2O
正極發(fā)生的反應(yīng)是: 固體電解質(zhì)里的O2-向 極移動
(3)人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是
(4)汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全產(chǎn)生 堵塞電極的氣體通道,有人估計(jì),完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時(shí)間,正是新一代化學(xué)家的歷史使命。
15. 現(xiàn)有A、B、C、D、E五種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中可電離產(chǎn)生下列離子(各種離子不重復(fù))。
陽離子
H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+
陰離子
、、、、
已知:①A、B兩溶液呈堿性;C、D、E溶液呈酸性。
②A溶液與E溶液反應(yīng)既有氣體又有沉淀產(chǎn)生;A溶液與C溶液反應(yīng)只有氣體產(chǎn)生(沉淀包括微溶物,下同)。
③D溶液與另外四種溶液反應(yīng)都能產(chǎn)生沉淀;C只能與D反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。
試回答下列問題:
(1)分別寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式:A 、B 、C 、
D 、E ;
(2)寫出A、E反應(yīng)的離子方程式: ;
(3)將C溶液逐滴加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的A溶液中,反應(yīng)后溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)椋? 。
(4)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1);△H =-Q kJmol-1。
寫出B與C稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(5)在100 mL 0.1 molL-1 E溶液中,逐滴加入40 mL 1.6 molL-1 NaOH溶液,最終得到沉淀物質(zhì)的量為 mol。
16、(1)肼(N2H4)和NO2是一種雙組分火箭推進(jìn)劑。兩種物質(zhì)混合發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O(g),已知8g氣體肼在上述反應(yīng)中放出142kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為 。
(2)0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為 ;
又知H2O(l)H2O(g);△H=+44kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí),放出的熱量是 kJ
參考答案
1
2
3
4
5
6
D
D
B
A
D
B
7
8
9
10
11
12
B
B
A
C
D
C
13.(1)C
(2)N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H= -641.6kJ/mol
(3)408.8kJ
(4)產(chǎn)物為氮?dú)夂退?,無污染
(5)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O NaCl
14. I.(1)A D
(2)⑤;③
(3)復(fù)分解反應(yīng)能夠向生成更難溶物質(zhì)的方向進(jìn)行 ;
KI+AgCl=AgI+KCl
II.(1)C7H16+11O2=7 CO2+8H2O
(2)11O2+44e-=22O2– ,寫成O2+4e-=2O2-同樣給分)負(fù)極
(3)燃料電池具有較高的能量利用率
(4)碳(或炭粒等)
15.(1)A.Na2CO3、B.NaOH C.HCl D.AgNO3 E.Al2(SO4)3
(2)3CO32-+ 2Al3++3H2O =2Al(OH)3↓+ 3CO2↑
(3)c(Na+)>c()>c()>c()>c(H+)> c()
或c(Na+)>c()>c()>c()>c(H+)
(4)OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1);△H =-Q kJ/mol
或(a)Ba(OH)2(aq)+2HC1(aq)=BaC12(aq)+H2O(1);△H =-Q kJ/mol
或Ba(OH)2(aq)+2HC1(aq)=BaC12(aq)+2H2O(1);△H =-2Q kJ/mol( 物質(zhì)聚集狀態(tài)、反應(yīng)熱任一方面錯都不給分)
(5)0.016 mol
16. (1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1136kJ/mol
(2)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ/mol 1016.5kJ
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