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.doc

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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】 反應(yīng)熱是高考重點考察內(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)熱的計算（2）反應(yīng)熱的計算；（3）比較反應(yīng)熱的大??；（4）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)計會在填空題、選擇題、實驗題中有所體現(xiàn)，難度不會太大。重點考查學(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)熱的計算。 【教法指引】 由于能源問題已成為社會熱點，有關(guān)能源的試題也將成為今后命題的重點。在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)以能源問題為切入點，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)知識和運用多學(xué)科知識分析問題和解決實際問題的能力。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。 【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。火箭使用的燃料是偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，火箭升空時發(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的熔點比P4高 B.1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時要吸收748kJ能量 C.N4是N2的同系物 D.1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時要放出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，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．葡萄糖的實驗式：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)到平衡時放出熱量為Q2kI。則下列關(guān)系式正確的是（ ） A．2Q2=Q1=92.4 B．Q20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，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出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)生成氮氣和液態(tài)水時，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，還有一個很突出的優(yōu)點是 。 （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↑ 若換個角度看，它同時還揭示出另一條規(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，這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是： （2）這個電池的負(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，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時間，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為： 。 （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，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)物為氮氣和水，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