小學(xué)語文的教學(xué)教案

化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)教學(xué)案。

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時能夠胸有成竹，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進入課堂環(huán)境中來，使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢？下面是小編精心為您整理的“化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)教學(xué)案”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

專題1　化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)

第1課時　化學(xué)反應(yīng)的焓變

[目標(biāo)要求]　1.了解反應(yīng)熱的概念，知道化學(xué)反應(yīng)、熱效應(yīng)與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系。
2.知道反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的關(guān)系。3.知道反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。
　
焓變　反應(yīng)熱
在化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，同時還伴有能量變化。
1．焓和焓變
焓是與物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量。單位：kJmol－1，符號：H。
焓變是在恒壓條件下，反應(yīng)的熱效應(yīng)。單位：kJmol－1，符號：ΔH。
2．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵斷裂和生成物生成時新化學(xué)鍵形成的過程。
任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物分子間的化學(xué)鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用，這需要吸收能量；當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子，即新化學(xué)鍵形成時，又要釋放能量。
ΔH＝反應(yīng)物分子的總鍵能－生成物分子的總鍵能。
3．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
當(dāng)反應(yīng)完成時，生成物釋放的總能量與反應(yīng)物吸收的總能量的相對大小，決定化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。
(1)當(dāng)ΔH為“－”或ΔH0時，為放熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量降低。
(2)當(dāng)ΔH為“＋”或ΔH0時，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量升高。
4．反應(yīng)熱思維模型
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

(2)反應(yīng)熱的本質(zhì)
(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－186kJmol－1為例)
E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)
E2：2E(H—Cl)
ΔH＝E1－E2
知識點一　反應(yīng)熱
1．下列說法不正確的是()
A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)
B．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生
C．反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小
D．吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生
答案　B
解析　化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后需不斷加熱才能使反應(yīng)繼續(xù)進行下去；放熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后會放出一定的熱量，如果此熱量足夠大，可使反應(yīng)維持下去，則反應(yīng)過程不需要再加熱，如煤的燃燒，一旦加熱使煤燃燒起來后就可繼續(xù)燃燒下去，不需外界再加熱。
2．已知在相同狀況下，要使同一化學(xué)鍵斷裂需要吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵放出的能量。下列說法正確的是()
A．電解熔融的Al2O3可以制得金屬鋁和氧氣，該反應(yīng)是一個放出能量的反應(yīng)
B．水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時放出能量
C．相同狀況下，反應(yīng)2SO2＋O2===2SO3是一個放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2SO3===2SO2＋O2是一個吸熱反應(yīng)
D．氯化氫分解成氫氣和氯氣時放出能量
答案　C
解析　由題意可以推測，如果一個反應(yīng)過程放出能量，那么使該反應(yīng)向反方向進行則需要吸收能量，所以C正確；另外氫氣和氧氣反應(yīng)、氫氣和氯氣反應(yīng)、鋁和氧氣反應(yīng)都是放出能量的反應(yīng)，與它們相反的反應(yīng)：水、氯化氫和Al2O3的分解都應(yīng)該是吸收能量的反應(yīng)，故A、B、D錯誤。
知識點二　反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系
3．通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。現(xiàn)給出化學(xué)鍵的鍵能(見下表)：
化學(xué)鍵H—HCl—ClCl—H
鍵能/(kJmol－1)436243431
請計算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)熱()
A．＋862kJmol－1B．＋679kJmol－1
C．－183kJmol－1D．＋183kJmol－1
答案　C
解析　拆開1molH2和1molCl2中的化學(xué)鍵所吸收的能量是436kJmol－1＋243kJmol－1＝679kJmol－1；形成2molHCl所放出的能量是431kJmol－1×2＝862kJmol－1，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是679kJmol－1－862kJmol－1＝－183kJmol－1。
4．已知H—H鍵鍵能(斷裂時吸收或生成時釋放的能量)為436kJmol－1，H—N鍵鍵能為391kJmol－1，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJmol－1。則NN鍵的鍵能是()
A．431kJmol－1B．946kJmol－1
C．649kJmol－1D．896kJmol－1
答案　B
解析　本題主要考查利用化學(xué)鍵鍵能計算化學(xué)反應(yīng)的能量變化，ΔH＝－(生成物鍵能總和－反應(yīng)物鍵能總和)＝－[6×EN—H－(3×EH—H＋ENN)]，得ENN＝6×EN—H－3×EH—H＋ΔH＝6×391kJmol－1－3×436kJmol－1－92.4kJmol－1≈946kJmol－1。故正確答案為B。
5.白磷的化學(xué)式為P4，分子的空間構(gòu)型是正四面體(如圖)。白磷在空氣中燃燒生成十氧化四磷(P4O10)，在十氧化四磷分子里只存在P—O和P===O兩種共價鍵。
已知幾種共價鍵的鍵能：P—O360kJmol－1；
P===O585kJmol－1；P—P198kJmol－1；
O===O498kJmol－1。
請問：在P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)中，ΔH＝______________。
答案?。?982kJmol－1
解析　由P4的分子結(jié)構(gòu)和P4＋5O2=====點燃P4O10的物質(zhì)變化，在P4O10分子中只存在P—O和P===O兩種共價鍵，P4O10中P顯＋5價、O顯－2價等事實可知，在P4分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，每2個P原子之間插入1個O原子形成2個P—O鍵，每個P原子再結(jié)合1個O原子形成P===O鍵，就構(gòu)成了P4O10的分子結(jié)構(gòu)。這樣，在1個P4O10分子中共有12個P—O鍵、4個P===O鍵。
ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和＝6×198kJmol－1＋5×498kJmol－1－(12×360kJmol－1＋4×585kJmol－1)＝－2982kJmol－1。
知識點三　反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系
6．已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5kJmol－1①
C(金剛石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.4kJmol－1②
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
答案　A
解析　有兩種方法判斷：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①－②得C(石墨)===C(金剛石)　ΔH＝1.9kJmol－1，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。
7.由右圖分析，有關(guān)敘述正確的是()
A．A―→B＋C和B＋C―→A兩個反應(yīng)吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放熱反應(yīng)
C．A具有的能量高于B和C具有的能量總和
D．A―→B＋C是吸熱反應(yīng)，則B＋C―→A必然是放熱反應(yīng)
答案　D
解析　本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，由圖可知，B＋C的能量高于A的能量，則反應(yīng)B＋C―→A一定是放熱反應(yīng)；反之，A―→B＋C則是吸熱反應(yīng)。根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)的反應(yīng)熱在數(shù)值上相等，符號相反。
　
練基礎(chǔ)落實

1．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是()
A．鋁片和稀鹽酸的反應(yīng)
B．Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)
C．灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)
D．甲烷在氧氣中的燃燒
答案　C
解析　注意知識的積累，記住常見的吸熱反應(yīng)。B、C屬于吸熱反應(yīng)，再從化合價變化角度來分析，知答案為C。
2．下列說法不正確的是()
A．任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化
B．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化
C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應(yīng)
D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時，發(fā)生吸熱反應(yīng)
答案　B
解析　任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，但能量變化不一定表現(xiàn)為熱量變化，還可能以光能等其他形式的能量放出；E(反應(yīng)物)E(生成物)，反應(yīng)放熱，E(反應(yīng)物)E(生成物)，反應(yīng)吸熱。
3．下列過程一定釋放出能量的是()
A．化合反應(yīng)B．分解反應(yīng)C．分子拆成原子D．原子組成分子
答案　D
解析　形成化學(xué)鍵釋放能量，原子結(jié)合成分子放出能量，化合、分解反應(yīng)有可能是放熱反應(yīng)，也有可能是吸熱反應(yīng)。
4．已知氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ，下列關(guān)系式正確的是()
A．Q1＋Q2Q3B．Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3
答案　D
解析　根據(jù)能量守恒原理：破壞化學(xué)鍵吸收的能量－形成新化學(xué)鍵放出的能量＝反應(yīng)熱。對于該放熱反應(yīng)：ΔH0，則Q1＋Q2－2Q30，故Q1＋Q22Q3。
5．CO(g)與H2O(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，有關(guān)兩者反應(yīng)的說法中正確的是()

A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B．CO(g)和H2O(g)所具有的總能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的總能量
C．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝41kJmol－1
D．1molCO2(g)和1molH2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和H2O(g)要放出41kJ的熱量
答案　B
解析　從圖中數(shù)據(jù)可以看出：該反應(yīng)的ΔH0，為放熱反應(yīng)；CO(g)和H2O(g)所具有的總能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的總能量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41kJmol－1。

練方法技巧

6．下列說法正確的是()
A．反應(yīng)熱就是反應(yīng)中放出的能量
B．在101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱
C．由C(石墨)―→C(金剛石)　ΔH＝1.9kJmol－1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定
D．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多
答案　D
解析　反應(yīng)過程中所放出或吸收的熱量都是反應(yīng)熱，因此A錯；在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱，B選項未指明碳完全燃燒生成二氧化碳，是錯誤的；由C(石墨)―→C(金剛石)　ΔH＝1.9kJmol－1可知，金剛石能量高，不穩(wěn)定；因為硫固體變?yōu)榱蛘魵庖鼰?，所以等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多是正確的(相同條件下，同一物質(zhì)在氣態(tài)時具有的能量最多，液態(tài)時次之，固態(tài)時最少，反應(yīng)放出的熱量等于反應(yīng)物所具有的能量減去生成物所具有的能量，因為生成物是一樣的，所以等量的硫蒸氣燃燒時放出的熱量比硫固體放出的更多)。
7.已知H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)反應(yīng)過程中能量變化如圖，問：a、b、c分別代表什么意義？該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，ΔH大于零還是小于零？
答案　a代表舊鍵斷裂吸收的能量，b代表新鍵生成釋放的能量，c代表反應(yīng)熱；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0。
解析　H2(g)和12O2(g)與2H(g)和O(g)之間的能量差是H2(g)―→2H(g)和12O2(g)―→O(g)過程中斷開H—H鍵和O===O鍵吸收的能量，故a代表舊鍵斷裂吸收的能量，
b代表2H(g)＋O(g)結(jié)合成H2O(g)過程中化學(xué)鍵所放出的能量，c代表成鍵所釋放的能量與斷鍵吸收的能量之差；由圖可知該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0。

練綜合拓展

8．已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ，且氧氣中1molO===O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出熱量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收熱量是________。
答案　436kJ
解析　因為1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ，所以1molH2與12molO2完全燃燒生成1mol水蒸氣時放出熱量242kJ。而化學(xué)反應(yīng)中之所以存在能量的變化是因為在化學(xué)反應(yīng)過程中存在舊鍵的斷裂與新鍵的形成，其中舊鍵的斷裂需要吸收能量而新鍵的形成需要放出能量。發(fā)生上述反應(yīng)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242kJmol－1時所發(fā)生鍵的變化為斷裂1molH—H鍵和12molO===O鍵、形成2molO—H鍵，因此在此反應(yīng)過程中斷裂舊鍵需要吸收的能量為12×496kJ＋E(H—H)，形成新鍵釋放的能量為2×463kJ＝926kJ，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以有926kJ－12×496kJ－E(H—H)＝242kJ，解得E(H—H)＝436kJ。
9．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)：

物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量(kJ)243193151432366298436
　

根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)～(5)題。
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是()
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是()
A．HClB．HBrC．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？答：____________________。
(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出或吸收的熱量最多的是__________。
(5)若無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問題(4)嗎？
答：________，你的根據(jù)是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)A　(2)A　(3)放熱反應(yīng)　(4)Cl2　(5)能
元素的非金屬性越強，生成的氫化物越穩(wěn)定，反應(yīng)放出的能量就越多
解析　破壞1mol物質(zhì)的化學(xué)鍵時所消耗的能量與相同條件下由形成該物質(zhì)的原子形成1mol該物質(zhì)放出的能量相等，放出的能量越多，物質(zhì)本身具有的能量越低，分子越穩(wěn)定。(1)生成1molH2時放出的能量最多，為436kJ；(2)在氫化物中，生成1molHCl時放出的能量最多，為432kJ；(3)分別計算出三個反應(yīng)放出的熱量依次為：185kJ、103kJ和9kJ。

第2課時　熱化學(xué)方程式

[目標(biāo)要求]　1.知道熱化學(xué)方程式的意義。2.會書寫熱化學(xué)方程式。3.能熟練判斷熱化學(xué)方程式的正誤。
　
一、熱化學(xué)方程式
1．概念
能表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。
2．表示意義
(1)熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化。
(2)熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，表示實際參加反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量和實際生成的生成物的物質(zhì)的量。
(3)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量相對應(yīng)。
3．書寫熱化學(xué)方程式的注意事項
(1)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；
(2)標(biāo)出對應(yīng)的反應(yīng)熱；
(3)標(biāo)明反應(yīng)所處的外界條件(常溫常壓時，可不注明)。
知識點一　熱化學(xué)方程式的概念
1．下列說法正確的是()
A．書寫熱化學(xué)方程式時，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可
B．凡是在加熱或點燃條件下進行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C．表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式
D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－483.6kJ
答案　C
解析　A項，熱化學(xué)方程式還應(yīng)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；B項，放熱反應(yīng)有時在點燃或加熱時才能發(fā)生；D項，ΔH的單位錯誤。
2．熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3kJmol－1表示()
A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量
B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量
C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳氣體和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量
D．1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.3kJ
答案　C
解析　依據(jù)反應(yīng)熱的概念，表示按照熱化學(xué)方程式計量數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)時吸收或放出的熱量，單位是kJmol－1，該熱化學(xué)方程式表示1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳氣體和1mol氫氣并吸收131.3kJ的熱量，特別要指明水的狀態(tài)。
知識點二　熱化學(xué)方程式及其書寫的正誤判斷
3．氫氣是人類最理想的能源。已知在25℃、101kPa下，1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量142.9kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()
A．2H2＋O2===2H2O；ΔH＝142.9kJmol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH＝－142.9kJmol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH＝－571.6kJmol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH＝571.6kJmol－1
答案　C
解析　書寫熱化學(xué)方程式時，要注意反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)物的物質(zhì)的量和所處的聚集狀態(tài)有關(guān)。A中既沒有換算反應(yīng)熱數(shù)值又沒寫物質(zhì)的聚集狀態(tài)，反應(yīng)放熱應(yīng)用“－”表示；B中未換算反應(yīng)熱數(shù)值；D中反應(yīng)熱數(shù)值正確，符號寫反了。
4．已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則下列乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式書寫正確的是()
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJmol－1
B．C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝2bkJmol－1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJmol－1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝bkJmol－1
答案　A
解析　乙炔燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH＜0，則排除B、D兩選項；又因反應(yīng)生成1mol二氧化碳氣體時，放出熱量為bkJ，則生成4molCO2(g)應(yīng)放出熱量4bkJ，故A正確，C不正確。
5．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()
A．2SO2＋O22SO3　ΔH＝－196.6kJmol－1
B．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJmol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJmol－1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝393.5kJmol－1
答案　B
解析　書寫熱化學(xué)方程式必須注意以下幾點：①要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，A錯；②放熱反應(yīng)ΔH為“一”，吸熱反應(yīng)ΔH為“＋”，D錯，③ΔH的單位為kJmol－1，C錯。
6．0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)的三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為_____________________________________。
又已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44kJmol－1。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。
答案　B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)
ΔH＝－2165kJmol－1　1016.5
解析　1molB2H6燃燒放出熱量649.5kJ0.3＝2165kJ，0.5molB2H6燃燒生成液態(tài)水(1.5mol)放出熱量為12×2165kJ，1.5molH2O(l)變?yōu)?.5molH2O(g)需吸收熱量為66kJ，所以0.5molB2H6燃燒生成氣態(tài)水時放出熱量為12×2165kJ－1.5×44kJ＝1016.5kJ。
練基礎(chǔ)落實
1．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270kJmol－1，下列說法正確的是()
A．2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量
B．1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJ
C．在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量
D．1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量
答案　C
解析　A項中用L做單位是錯誤的，因為熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量；B項中放出的熱量小于270kJ是錯誤的，應(yīng)大于270kJ；D項中說幾個分子間反應(yīng)是錯誤的；C項正確。
2．已知在1.01×105Pa、298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是()
A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝242kJmol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－484kJmol－1
C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝242kJmol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝484kJmol－1
答案　A
解析　氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，其ΔH應(yīng)為負值，故C、D錯誤；2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，而B是生成液態(tài)水，所以B也是錯誤的；反應(yīng)逆向進行，ΔH符號相反，因此A是正確的。
3．已知3.0g乙烷完全燃燒在常溫下放出的熱量為155.98kJ，則下列關(guān)于乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫正確的是()
A．2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3119.6kJmol－1
B．C2H6(g)＋52O2(g)===2CO(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1559.8kJmol－1
C．C2H6(g)＋72O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1559.8kJmol－1
D．C2H6(g)＋72O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJmol－1
答案　D
解析　A中化學(xué)方程式若作為一般的熱化學(xué)方程式?jīng)]有問題，但由于燃燒熱的熱化學(xué)方程式應(yīng)以1mol物質(zhì)為基準(zhǔn)書寫，故不正確，另外，也可能會因?qū)忣}時未注意常溫而錯選了C項。而B中燃燒產(chǎn)物CO不是C2H6完全燃燒后的產(chǎn)物，C項錯。故正確答案為D。
4．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJmol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJmol－1
現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實驗測得反應(yīng)放熱3695kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是()
A．1∶1B．1∶3C．1∶4D．2∶3
答案　B
解析　設(shè)112L即5mol混合氣體中H2的物質(zhì)的量為x，則285.8x＋890(5－x)＝3695，解得：x＝1.25mol。則n(H2)∶n(CH4)＝1.25mol∶3.75mol＝1∶3。
5．已知熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－571.6kJmol－1，則關(guān)于熱化學(xué)方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2＝？的說法中正確的是()
A．熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)表示分子數(shù)
B．該反應(yīng)ΔH2大于零
C．該反應(yīng)的ΔH2＝－571.6kJmol－1
D．該反應(yīng)可表示36g水分解時的熱效應(yīng)
答案　B
解析　ΔH2與ΔH1符號相反，數(shù)值相等，故ΔH2＝＋571.6kJmol－1；D選項沒有指明36g水的狀態(tài)，故D項錯誤。
練方法技巧
6．已知：
(1)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝akJmol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝bkJmol－1
(3)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝ckJmol－1
(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝dkJmol－1
下列關(guān)系式中正確的是()
A．a(chǎn)c0B．bd0C．2a＝b0D．2c＝d0
答案　C
解析　抓比較的關(guān)鍵。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH0；(1)與(2)是生成H2O的狀態(tài)一樣，但物質(zhì)的計量數(shù)是2倍關(guān)系，2a＝b；同理比較(3)、(4)得：2c＝d，由于H2O(g)===H2O(l)是放熱反應(yīng)，ΔH0，故ca，db，綜合考慮，僅C選項符合題意。
7．工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3氣體，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)?，F(xiàn)將2molSO2、1molO2充入一密閉容器充分反應(yīng)后，放出熱量98.3kJ，此時測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則下列熱化學(xué)方程式正確的是()
A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJmol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJmol－1
C．SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝98.3kJmol－1
D．SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝－196.6kJmol－1
答案　A
練綜合拓展
8．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
(1)1molN2(氣態(tài))與適量H2(氣態(tài))反應(yīng)，生成NH3(氣態(tài))，放出92.2kJ的熱量
____________________。
(2)1molN2(氣態(tài))與適量O2(氣態(tài))反應(yīng)，生成NO(氣態(tài))，需吸收68kJ的熱量
__________________。
(3)1molCu(固態(tài))與適量O2(氣態(tài))反應(yīng)，生成CuO(固態(tài))，放出157kJ的熱量
____________________。
(4)1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài))反應(yīng)，生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài))，需要吸收131.3kJ
的熱量__________________。
(5)衛(wèi)星發(fā)射時可用肼(N2H4)為燃料，1molN2H4(氣態(tài))在O2(氣態(tài))中燃燒，生成N2(氣態(tài))
和H2O(氣態(tài))，放出534kJ的熱量____________________。
答案　(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.2kJmol－1
(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝68kJmol－1
(3)Cu(s)＋12O2(g)===CuO(s)　ΔH＝－157kJmol－1
(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.3kJmol－1
(5)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534kJmol－1
9．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJmol－1
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283kJmol－1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.76kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量分別為______________。
答案　0.2mol、0.2mol
解析　由題意知：反應(yīng)生成3.6gH2O(l)，故H2的物質(zhì)的量為3.6g18gmol－1＝0.2mol。0.2molH2完全燃燒放出的熱量為571.6kJmol－12×0.2mol＝57.16kJ，故CO完全燃燒放出的熱量為113.76kJ－57.16kJ＝56.6kJ，所以CO的物質(zhì)的量為56.6kJ283kJmol－1＝0.2mol。
10．1molCH4氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出890kJ熱量，不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時，放出519kJ熱量。如果1molCH4在一定量的氧氣中燃燒生成CO、CO2和液態(tài)水，并放出797.25kJ熱量，則氧氣的質(zhì)量為________。
答案　60g
解析　先繪出思維模型圖
分清圖中各ΔH的意義和量關(guān)系
ΔH＝－890kJmol－1
ΔH1＝－519kJmol－1
ΔH2＝－890kJmol－1＋519kJmol－1＝－471kJmol－1
表示CO完全燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱ΔH3＝－797.25kJmol－1，實際反應(yīng)熱ΔH4＝ΔH－ΔH3＝－92.75kJmol－1
表示混和氣中的CO，若再燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱。因此ΔH4ΔH2即為混和氣中nCOnCH4的比，因為n(CH4)＝1mol，故n(CO)＝ΔH4ΔH2＝－92.75kJmol－1－471kJmol－1×1mol＝0.25mol
混和氣中n(CO2)＝1mol－0.25mol＝0.75mol
混和氣中n(H2O)＝2n(CH4)＝2mol
根據(jù)元素守恒：消耗的n(O2)＝12n(CO)＋n(CO2)＋n(H2O)＝12×0.25mol＋0.75mol＋12×2mol＝1.875mol
m(O2)＝32gmol－1×1.875mol＝60g。

　第3課時　反應(yīng)熱的測量與計算

[目標(biāo)要求]　1.掌握中和熱的測量及計量方法。2.理解蓋斯定律的含義。

一、中和熱的測定
1．實驗原理
在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol_H2O，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。本實驗通過測定酸堿中和反應(yīng)前后溶液溫度的變化來計算反應(yīng)過程中所放出的熱量，并由此求得中和熱。
2．實驗儀器及試劑
儀器：大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計、量筒(50_mL)兩個、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)；
藥品：鹽酸(0.50molL－1)、氫氧化鈉溶液(0.55molL－1)。
3．實驗步驟
(1)制作簡易的量熱器(如圖所示)
(2)用量筒準(zhǔn)確量取反應(yīng)溶液，準(zhǔn)確測量溫度(精確到0.1℃)。
(3)將溶液混合反應(yīng)，記錄終止溫度。
(4)重復(fù)實驗步驟(2)～(3)三次。

實驗
次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度
t2/℃溫度差
(t2－t1)/℃
HClNaOH平均值
1
2
3
4.實驗數(shù)據(jù)的處理
ΔH＝－QnH2O，其中Q＝cmΔt。
二、蓋斯定律
1．內(nèi)容
不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的?；蛘哒f，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
2．解釋
能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。
3．應(yīng)用
對于進行得很慢的反應(yīng)，不容易直接發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)品不純(即有副反應(yīng)發(fā)生)的反應(yīng)，測定反應(yīng)熱有困難，如果應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來。
例如：C(s)＋12O2(g)===CO(g)
上述反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時，可燃燒生成CO2；O2供應(yīng)不充分時，雖可生成CO，但同時還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的ΔH無法測定，但是下述兩個反應(yīng)的ΔH卻可以直接測得：
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5kJmol－1
(2)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0kJmol－1
根據(jù)蓋斯定律，就可以計算出欲求反應(yīng)的ΔH。
分析上述兩個反應(yīng)的關(guān)系，即知：ΔH＝ΔH1－ΔH2。
則C(s)與O2(g)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式為C(s)＋12O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5kJmol－1。
三、反應(yīng)熱的計算
1．反應(yīng)熱計算的主要依據(jù)是
熱化學(xué)方程式、蓋斯定律及反應(yīng)過程的焓變等數(shù)據(jù)。
2．反應(yīng)熱的計算方法
(1)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以移項同時改變正、負號；各項的系數(shù)包括ΔH的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)。
(2)根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學(xué)方程式。
　
知識點一　中和熱的測定
1．在一800mL的大燒杯中放入碎紙屑，把盛有50mL0.50molL－1鹽酸的200mL燒杯放到大燒杯中，兩只燒杯間填滿碎紙屑。用泡沫塑料板做成大燒杯蓋，通過蓋子插入一根玻璃攪拌棒(末端呈半圓環(huán)的玻璃棒)和一只溫度計，測定溶液的溫度。迅速往鹽酸溶液中加入50mL0.55molL－1燒堿溶液，蓋好，攪拌溶液，觀察溫度的變化。當(dāng)溫度保持穩(wěn)定時，記錄讀數(shù)，取出裝反應(yīng)液的燒杯，倒出溶液，清洗干凈，保持內(nèi)外杯壁干燥。重復(fù)進行三次實驗。用這一實驗可以粗略測定中和熱。
(1)燒杯間填滿碎紙屑的作用是
________________________________________________________________________。
(2)要重復(fù)進行三次實驗的目的是
________________________________________________________________________。
(3)燒杯如果不蓋泡沫塑料板，所求得的中和熱數(shù)值將________(填“偏大”、“偏小”或
“無影響”)。
(4)實驗中若改用60mL0.50molL－1鹽酸和50mL0.55molL－1燒堿溶液進行上述反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，理由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)三次平行操作測得的數(shù)據(jù)中，起始時鹽酸與燒堿溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差(t2－t1)分別為①2.3℃，②2.4℃，③2.9℃，則最終代入計算式的溫度差的平均值為________℃。
答案　(1)保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失
(2)減少實驗過程中的誤差
(3)偏小
(4)不相等　相等　因為60mL0.50molL－1鹽酸和50mL0.55molL－1燒堿溶液反應(yīng)能生成0.0275molH2O，而50mL0.50molL－1鹽酸與50mL0.55molL－1燒堿溶液反應(yīng)只能生成0.025molH2O，因此所放出的熱量不同。但中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所放出的熱量，與酸、堿的用量無關(guān)，因此所求中和熱相等
(5)2.35
解析　解答本題，首先要明確實驗的原理、“量熱器”的組成以及造成實驗誤差的原因，然后按實驗步驟進行分析和判斷。
(1)碎紙屑的作用為減少實驗過程中的熱量損失。
(2)重復(fù)實驗的目的是減少實驗誤差。
(3)不蓋泡沫塑料板會損失部分熱量，故所測結(jié)果將偏小。
(4)由中和熱概念可知，中和熱是以生成1mol水為標(biāo)準(zhǔn)的，而與酸、堿的用量無關(guān)。
(5)所測溫度2.9℃顯然是錯誤的，代入計算式的溫度應(yīng)是①與②的平均值。
2．H2SO4溶液和KOH溶液反應(yīng)時有熱量放出，并已知反應(yīng)物的總能量為E1，生成物的總能量為E2。試回答下列問題：
(1)用離子方程式表示中和反應(yīng)的實質(zhì)：
________________________________________________________________________。
(2)判斷E1和E2的大小關(guān)系：E1________E2。
(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1，計算下列中和反應(yīng)中放出的熱量。
①用20gNaOH配成稀溶液跟足量的稀鹽酸反應(yīng)，能放出________kJ的熱量。
②用0.15molBa(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反應(yīng)，能放出________kJ的熱量。
答案　(1)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
(2)　(3)①28.65　②17.19
知識點二　蓋斯定律
3．已知298K、101kPa條件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJmol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJmol－1
由此得出的正確結(jié)論是()
A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
B．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)
C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)
答案　A
解析　據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：3O2(g)===2O3(g)　ΔH＝284.2kJmol－1
即等質(zhì)量的O2比O3能量低，O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)。
4．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝Q1kJmol－1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH＝Q2kJmol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝Q3kJmol－1
若使46g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為()
A．(Q1＋Q2＋Q3)kJ
B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)kJ
C．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3)kJ
D．(3Q1－Q2＋Q3)kJ
答案　D
解析　46g酒精即1molC2H5OH(l)
根據(jù)題意寫出目標(biāo)反應(yīng)
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH
然后確定題中各反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系
則ΔH＝(Q3－Q2＋3Q1)kJmol－1
5．科學(xué)家蓋斯曾提出“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的。”利用蓋斯定律可測某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。
①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1＝－2983.2kJmol－1
②P(s，紅磷)＋54O2(g)===14P4O10(s)
ΔH2＝－738.5kJmol－1
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_____________________________________。
答案　P4(s，白磷)===4P(s，紅磷)　ΔH＝－29.2kJmol－1
解析　方法一：待求的方程式：P4s，白磷===4Ps，紅磷
――→由①－4×②得到熱化學(xué)方程式P4s，白磷===4Ps，紅磷ΔH＝－29.2kJmol－1
方法二：
知識點三　反應(yīng)熱計算
6．由氫氣和氧氣反應(yīng)生成4.5g水蒸氣放出60.45kJ的熱量，則反應(yīng)：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH為()
A．－483.6kJmol－1B．－241.8kJmol－1
C．－120.6kJmol－1D．241.8kJmol－1
答案　A
解析　要求方程式中生成2molH2O(g)的ΔH，已知4.5g水蒸氣生成時放熱60.45kJ，
比例關(guān)系：4.5g241.8gmol－1＝60.45kJQ
解得Q＝483.6kJ，故ΔH＝－483.6kJmol－1。
7．已知：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6kJmol－1
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.8kJmol－1
現(xiàn)有CO、H2、CO2組成的混合氣體67.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后放出的總熱量為710.0kJ，并生成18g液態(tài)水，則燃燒前混合氣體中CO的體積分數(shù)為()
A．80%B．50%C．60%D．20%
答案　B
解析　根據(jù)生成18g液態(tài)H2O知混合氣體中含1molH2，該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為571.62kJ＝285.8kJ。CO燃燒放出的熱量為710.0kJ－285.8kJ＝424.2kJ，則CO的物質(zhì)的量為n(CO)＝424.2kJ282.8kJmol－1＝1.5mol，V(CO)%＝1.5mol×22.4L/mol67.2L×100%＝50%。
練基礎(chǔ)落實
1．下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是()
A．生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量
B．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率
C．應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變
D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同
答案　C
解析　放熱反應(yīng)生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，吸熱反應(yīng)生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，A錯誤；化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物本身的性質(zhì)、溫度、壓強、濃度、催化劑等因素有關(guān)，與吸熱、放熱反應(yīng)無關(guān)，B錯誤；通過蓋斯定律可以間接測量某些難以直接測量的反應(yīng)的焓變，C正確；同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)條件不會影響ΔH的值，D錯誤。
2．含有11.2gKOH的稀溶液與1L0.1molL－1的H2SO4溶液反應(yīng)，放出11.46kJ的熱量，能表示該反應(yīng)中和熱的化學(xué)方程式的為()
A．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－11.46kJmol－1
B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－11.46kJmol－1
C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6kJmol－1
D．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1
答案　D
解析　中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的熱量來定義的，故書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以生成1molH2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，故答案為D。
3．在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為QkJ(Q0)，經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗5molL－1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH為()
A．＋8QkJmol－1B．＋16QkJmol－1
C．－8QkJmol－1D．－16QkJmol－1
答案　D
解析　建立關(guān)系式：
C4H10　～　4CO2　～　8KOH～ΔH
1mol4mol8molΔH
5molL－1×0.1LQkJ
則ΔH＝－8mol×QkJmol－10.5mol＝－16QkJmol－1
4．已知：(1)Fe2O3(s)＋32C(s)===32CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH1＝＋234.1kJmol－1
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5kJmol－1
則2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是()
A．－824.4kJmol－1B．－627.6kJmol－1
C．－744.7kJmol－1D．－169.4kJmol－1
答案　A
解析　32×(2)－(1)就可得2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)，則ΔH＝32ΔH2－ΔH1＝－824.4kJmol－1。
5．能源問題是人類社會面臨的重大課題，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為－285.8kJmol－1、－282.5kJmol－1、－726.7kJmol－1。已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。則CO與H2反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為()
A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－127.4kJmol－1
B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝127.4kJmol－1
C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－127.4kJmol－1
D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝127.4kJmol－1
答案　A
解析　根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)與三種反應(yīng)熱的關(guān)系，利用蓋斯定律，首先計算出目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－285.8kJmol－1)＋(－282.5kJmol－1)－(－726.7kJmol－1)＝－127.4kJmol－1。
練方法技巧
6．將V1mL1.00mol/LHCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50mL)。下列敘述正確的是()
A．做該實驗時環(huán)境溫度為22℃
B．該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能
C．NaOH溶液的濃度約為1.00molL－1
D．該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
答案　B
解析　從圖中曲線可以看出，溫度為22℃時，V1為5mL，則V2為45mL，此時已經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng)，所以22℃一定不是室溫，A錯；曲線隨V1增多而升高，隨反應(yīng)的進行，溶液溫度升高，說明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B正確；當(dāng)V1＝30mL時溫度最高，說明此時兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)＝30mL×1.00molL－120mL＝1.5molL－1，C錯；該實驗不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱的。
7．已知下列熱化學(xué)方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH1＝－26.7kJmol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－50.75kJmol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH3＝－36.5kJmol－1
則反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓變?yōu)?)
A．7.28kJmol－1B．－7.28kJmol－1
C．43.68kJmol－1D．－43.68kJmol－1
解析　根據(jù)蓋斯定律，首先考慮目標(biāo)反應(yīng)與三個已知反應(yīng)的關(guān)系，三個反應(yīng)中，F(xiàn)eO、CO、Fe、CO2是要保留的，而與這四種物質(zhì)無關(guān)的Fe2O3、Fe3O4要通過方程式的疊加處理予以消去：因此將①×3－②－③×2得到：
6FeO(s)＋6CO(g)＝6Fe(s)＋6CO2(g)ΔH＝43.65kJmol－1
化簡：FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝7.28kJmol－1
答案　A
8．比較下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH的大小關(guān)系。
(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2
ΔH1______ΔH2
(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2
ΔH1______ΔH2
(3)煤作為燃料有兩種途徑：
途徑1——直接燃燒
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH10
途徑2——先制水煤氣
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH20
再燃燒水煤氣：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH30
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH40
ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的關(guān)系式是_________________________________________。
答案　(1)　(2)
(3)ΔH1＝ΔH2＋12(ΔH3＋ΔH4)
解析?、俜磻?yīng)熱的大小與反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)物的多少有關(guān)。
②比較ΔH時，應(yīng)包括符號，對于放熱反應(yīng)，熱值越大，ΔH越小。
練綜合拓展
9．(1)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1?；卮鹩嘘P(guān)中和反應(yīng)的問題。
(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng)，能放出________kJ熱量。
(2)如圖裝置中儀器A的名稱是_____________________________________________，
作用是_______________________________________________________________；
儀器B的名稱是________，作用是__________________________________________；
碎泡沫塑料的作用是_______________________________________________________。
(3)若通過實驗測定中和熱的ΔH，其結(jié)果常常大于－57.3kJmol－1，其原因可能是________________________________________________________________________。
(4)用相同濃度和體積的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。
答案　(1)11.46
(2)環(huán)形玻璃攪拌棒　攪拌，使溶液充分混合　溫度計　測量溫度　減少實驗過程中的熱量損失
(3)實驗中不可避免有少量熱量損失　(4)偏小
解析　(1)根據(jù)中和熱的含義：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3kJmol－1，所以0.1molBa(OH)2稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng)時生成0.2molH2O(l)，故放出熱量為11.46kJ。
(2)由實驗裝置知，A為環(huán)形玻璃攪拌棒，作用是攪拌，使溶液充分混合；B為溫度計，作用是測量溫度；碎泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失。
(3)在測定中和熱的實驗中，減少熱量損失是實驗的關(guān)鍵，而在實驗中會不可避免有少量熱量損失，導(dǎo)致結(jié)果常常大于－57.3kJmol－1。
(4)用氨水代替NaOH(aq)，會使測得的中和熱數(shù)值偏小，因為氨水(NH3H2O)是弱電解質(zhì)，電離時需吸收熱量。
10．(10分)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一。煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)＋H2O(g)=====高溫CO(g)＋H2(g)。
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5kJmol－1
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242.0kJmol－1
CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－283.0kJmol－1
請回答：
(1)請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃燒放出的熱量之和，比1molC(s)完全燃燒放出的熱量________(填“多”或“少”)。
甲同學(xué)據(jù)此認為：“煤炭燃燒時加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量。”
乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖：
Cs＋H2Og＋O2g――→ΔH1CO2g＋H2Og
ΔH2ΔH4
COg＋O2g＋H2g――→ΔH3COg＋H2Og＋12O2g
乙同學(xué)據(jù)此認為：“將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量，最多與直接燃燒煤放出的熱量相同。”請分析：甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)同學(xué)，另一同學(xué)出現(xiàn)錯誤觀點的原因是________________________________________。
答案　(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝131.5kJmol－1
(2)多　ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4　乙　甲同學(xué)忽視了生成水煤氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
解析　(2)由于C(s)與水蒸氣反應(yīng)要吸熱，所以1molCO和1molH2的能量比1molC(s)和1molH2O(g)的能量多，燃燒后放出的能量同樣也多；反應(yīng)的總能量是守恒的，所以甲同學(xué)的說法不正確的，原因是他忽視了反應(yīng)C(s)＋H2O(g)=====高溫CO(g)＋H2(g)為吸熱反應(yīng)，已經(jīng)從環(huán)境中吸收了能量，而能量在轉(zhuǎn)化過程中往往會有損失，所以乙同學(xué)說得對，即使沒有損失也只能與直接燃燒煤放出的熱量相同。
第4課時　能源的充分利用

[目標(biāo)要求]　1.理解燃燒熱的概念。2.了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能量利用率的實際意義。

一、燃燒熱
1．概念
101_kPa時，1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位kJmol－1。
2．燃燒熱與中和熱的重要區(qū)別
(1)反應(yīng)環(huán)境的區(qū)別：燃燒熱必須是燃燒反應(yīng)而且是完全燃燒，有O2參加；而中和熱是稀溶液中的酸堿中和反應(yīng)。
(2)反應(yīng)實質(zhì)不同：燃燒反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；中和反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。
(3)規(guī)定物質(zhì)不同：燃燒熱是1mol純物質(zhì)被燃燒；中和熱是生成1_mol_H2O。
二、能源
1．能源是能提供能量的資源，它包括化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。
2．解決能源危機的方法
(1)科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。
(2)尋找新的能源，現(xiàn)正探索的新能源有太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等，它們資源豐富，可以再生，沒有污染或很少有污染。

知識點一　燃燒熱
1．下列關(guān)于燃燒熱的說法中正確的是()
A．1mol物質(zhì)燃燒所放出的熱量
B．常溫下，可燃物燃燒放出的熱量
C．在25℃、1.01×105Pa時，1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量
D．燃燒熱隨化學(xué)方程式前的化學(xué)計量數(shù)的改變而改變
答案　C
2．下列熱化學(xué)方程式中ΔH的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是()
A．CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283kJmol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJmol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJmol－1
D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－184.6kJmol－1
答案　A
解析　根據(jù)燃燒熱的概念知應(yīng)是1mol燃料生成常溫常壓下穩(wěn)定的氧化物，H2O在上述情況下液態(tài)穩(wěn)定。
3．已知H2的燃燒熱為－285.8kJmol－1，CO的燃燒熱為－282.8kJmol－1；現(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)充分燃燒后，放出總熱量為71.15kJ，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是()
A．CO燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－282.8kJmol－1
B．H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6kJmol－1
C．燃燒前混合氣體中CO的體積分數(shù)為60%
D．燃燒后的產(chǎn)物全部與足量的過氧化鈉作用可產(chǎn)生0.125molO2
答案　D
解析　根據(jù)H2、CO的燃燒熱數(shù)據(jù)判斷
A項：ΔH應(yīng)為－565.6kJmol－1，A項錯；
B項：應(yīng)為液態(tài)水，B項錯；
C項：CO的體積應(yīng)進行計算。
設(shè)H2、CO物質(zhì)的量分別為x、y
則x＋y＝5.6L22.4Lmol－1＝0.25mol①
H2燃燒放熱為285.8xkJ，CO燃燒放熱為282.8ykJ
則：285.8x＋282.8y＝71.15kJ②
解①②聯(lián)立方程得x＝0.15mol，y＝0.1mol
故CO的體積分數(shù)為40%，C選項錯。
根據(jù)元素守恒H2、CO燃燒后生成H2O、CO2，與燃燒前H2、CO總物質(zhì)的量相等，與Na2O2反應(yīng)生成的O2是H2O和CO2總物質(zhì)的量的一半。
知識點二　能源
4．關(guān)于能源，以下說法中不正確的是()

A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽能
B．柴草燃燒時釋放的能量是生物能
C．核能和地?zé)崮軄碜缘厍蜃陨?br> D．潮汐能來源于月球引力做功
答案　B
解析　B選項中，柴草燃燒是劇烈的氧化反應(yīng)，燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽癫菥哂械幕瘜W(xué)能的最初來源也可追溯到太陽能，因為綠色植物的生長過程必須依靠陽光，通過光合作用，葉綠素將H2O和CO2制成淀粉，在此過程中，太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存在植物中，通過燃燒，又釋放出來。故B選項錯誤。
5．形成節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是人類與自然和諧發(fā)展的重要保證，你認為下列行為中有悖于這一保證的是()
A．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料
B．研究采煤、采油新技術(shù)，提高產(chǎn)量以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展
C．在農(nóng)村推廣使用沼氣
D．減少資源消耗、增加資源的重復(fù)使用和資源的循環(huán)再生
答案　B

練基礎(chǔ)落實
1．根據(jù)以下3個熱化學(xué)方程式
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJmol－1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－Q2kJmol－1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)ΔH＝－Q3kJmol－1
判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()
A．Q1Q2Q3B．Q1Q3Q2C．Q3Q2Q1D．Q2Q1Q3
答案　A
2．已知化學(xué)反應(yīng)：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH10
CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH20
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH30；
下列說法正確的是(相同條件下)()
A．56gCO和32gO2所具有的總能量小于88gCO2所具有的總能量
B．碳的燃燒熱是ΔH3
C．ΔH1ΔH3
D．28gCO的總能量比44gCO2的總能量高
答案　B
解析　CO燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，A錯；D選項中忽略了O2的能量，D錯；比較ΔH時必須帶符號比較，C錯。
3．已知反應(yīng)：①101kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221kJmol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1，下列結(jié)論正確的是()
A．碳的燃燒熱大于110.5kJmol－1
B．①的反應(yīng)熱為221kJmol－1
C．稀H2SO4與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為－57.3kJmol－1
D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJmol－1的熱量
答案　A
4．下列敘述中正確的是()
A．在稀溶液中，1mol酸和1mol堿完全反應(yīng)所放出的熱量，叫做中和熱
B．在101kPa時，1mol物質(zhì)燃燒時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱
C．熱化學(xué)方程式中，各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)
D．如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，則發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
答案　C
解析　A、B兩項要注意對中和熱、燃燒熱概念的理解，前者是以稀的強酸、強堿反應(yīng)生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)，后者是以1mol純可燃物完全燃燒，生成穩(wěn)定的氧化物為標(biāo)準(zhǔn)；D項中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，反應(yīng)過程中需吸收能量，即為吸熱反應(yīng)。
5．下列說法或表示法不正確的是()
A．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出熱量多
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJmol－1，則H2的燃燒熱為－285.8kJmol－1
C．在稀溶液中：H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3kJmol－1，若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molBa(OH)2的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJ
D．在101kPa、25℃時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋285.8kJmol－1
答案　D
6．甲醇屬于可再生能源，可代替汽油作為汽車的燃料。已知常溫下32g甲醇完全燃燒放出736.3kJ的熱量，下列能正確表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是()
A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝736.3kJmol－1
B．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－736.3kJmol－1
C．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－675.3kJmol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1472.6kJmol－1
答案　B
解析　燃燒為放熱反應(yīng)，ΔH0，A選項不正確；燃燒熱表示1mol純物質(zhì)燃燒放出的熱量，D選項不正確；生成穩(wěn)定氧化物，C選項H2O(g)不符合題意。jAb88.cOm

練方法技巧
7．燃燒熱是指1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量。已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是－285.8kJmol－1、－1411.0kJmol－1和－1366.8kJmol－1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的ΔH為()
A．－44.2kJmol－1B．44.2kJmol－1
C．－330kJmol－1D．330kJmol－1
答案　A
解析　解決本題要抓住兩點：燃燒熱的意義和蓋斯定律。合理運用熱化學(xué)方程式的加減進行計算，注意改變反應(yīng)方向時相應(yīng)的反應(yīng)熱的符號也要改變。
依據(jù)題意：①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJmol－1，
②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1411.0kJmol－1，
③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366.8kJmol－1，
則后兩個方程式相減，便得到
C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)ΔH＝－44.2kJmol－1。
8．一些烷烴的燃燒熱如下表：
化合物ΔH/(kJmol－1)化合物ΔH/(kJmol－1)
甲烷－891.0正丁烷－2878.0
乙烷－1560.8異丁烷－2869.6
丙烷－2221.52甲基丁烷－3531.3
下列說法正確的是()
A．正戊烷的燃燒熱大約是－3540kJmol－1
B．熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷
C．乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為
2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1560.8kJmol－1
D．相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越多
答案　A
解析　由正丁烷和異丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)可推出正戊烷比2甲基丁烷的燃燒熱略大些，A正確；正丁烷和異丁烷燃燒生成等量的相同的物質(zhì)，即生成新化學(xué)鍵時所放出的熱量相等，1mol正丁烷完全燃燒放出的熱量比1mol異丁烷完全燃燒放出的熱量多，即1mol正丁烷與O2反應(yīng)時斷鍵所吸收的能量比1mol異丁烷與O2反應(yīng)時斷鍵所吸收的能量少，從而說明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷；C項中的ΔH＝－3121.6kJmol－1且H2O應(yīng)為液態(tài)；D項1gCH4燃燒放出55.69kJ的熱量，1gC2H6燃燒放出52.03kJ的熱量，D項錯誤。
9．在25°C、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是()
A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝725.8kJmol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452kJmol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.8kJmol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝1452kJmol－1
答案　B
解析　本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)的計算。因1mol甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出22.68kJg－1×32g＝725.8kJ熱量，所以2mol甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水的ΔH＝－1452kJmol－1。
練綜合拓展
10．(1)在101kPa時，H2在1molO2中完全燃燒生成2mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，H2的燃燒熱為________，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為___________________。
(2)1.00L1.00molL－1硫酸與2.00L1.00molL－1NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的
熱量，該反應(yīng)的中和熱為____________，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為____________。
答案　(1)－285.8kJmol－1　H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJmol－1
(2)－57.3kJmol－1　12H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===
12Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1
點撥　抓概念要點：燃燒熱含義，中和熱含義，1mol，穩(wěn)定氧化物等關(guān)鍵詞。
11．(1)在101kPa時，4.0g硫粉在氧氣中完全燃燒生成二氧化硫，放出27kJ的熱量，硫的燃燒熱為________，硫燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________。
(2)在101kPa時，氫氣在1.0mol氧氣中完全燃燒，生成2.0mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，氫氣的燃燒熱為________，表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
答案　(1)－216kJmol－1　S(s)＋O2(g)===SO2(g)；　ΔH＝－216kJmol－1
(2)－285.8kJmol－1　H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；　ΔH＝－285.8kJmol－1
解析　(1)4.0g硫粉的物質(zhì)的量為18mol，在O2中完全燃燒時放出27kJ的熱量，1mol硫在O2中完全燃燒時放出的熱量為27kJmol－1×8mol＝216kJ，故硫的燃燒熱為216kJmol－1，硫燃燒的熱化學(xué)方程式為S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－216kJmol－1。(2)1molH2在O2中完全燃燒時，消耗O2的物質(zhì)的量為12mol，故H2的燃燒熱為571.62kJmol－1＝285.8kJmol－1，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJmol－1。

延伸閱讀

《化學(xué)反應(yīng)中的熱量》教學(xué)設(shè)計

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？下面是由小編為大家整理的“《化學(xué)反應(yīng)中的熱量》教學(xué)設(shè)計”，希望能對您有所幫助，請收藏。

《化學(xué)反應(yīng)中的熱量》教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，認識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因；

2．了解化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的實質(zhì)；

3．掌握熱化學(xué)方程式的書寫方法和應(yīng)用；

4．通過生產(chǎn)生活中的實例，了解化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)化；

5．從微觀結(jié)構(gòu)理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，建立起科學(xué)的能量變化觀

二、教學(xué)重點及難點

教學(xué)重點：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，熱化學(xué)方程式的書寫方法和應(yīng)用。

教學(xué)難點：從微觀結(jié)構(gòu)理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。

三、設(shè)計思路

通過生產(chǎn)、生活實例，列舉不同能量轉(zhuǎn)化形式——化石燃料燃燒、閃電中氮氧化物的產(chǎn)生、化學(xué)電池、高爐煉鐵、鎂條燃燒等。引出化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化，因此化學(xué)反應(yīng)可分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。通過熟悉的實驗幫助學(xué)生認識放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)，同時從反應(yīng)物、生成物能量的角度分析物質(zhì)反應(yīng)過程中能量變化的原因。為了幫助學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)中為什么會有熱量變化，介紹化學(xué)反應(yīng)中鍵能的變化，即討論化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收熱量的微觀過程。為了把化學(xué)反應(yīng)放出或吸收的熱量表示出來，引進熱化學(xué)方程式，并簡單介紹熱化學(xué)方程式的書寫以及計算。接著就具體的燃料燃燒過程中的熱量變化進行學(xué)習(xí)，使之與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活聯(lián)系起來。

四、教學(xué)過程

【導(dǎo)入】在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的同時，必然發(fā)生能量的變化。有些反應(yīng)需要吸收能量，有些反應(yīng)能夠放出能量。因此，研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化非常重要，能更好地利用化學(xué)反應(yīng)為生產(chǎn)和生活服務(wù)。

【學(xué)生活動】指導(dǎo)閱讀教材P34頁“你知道嗎？”。結(jié)合圖片說出反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的方式是怎樣的？你還知道哪些應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化的實例。（見PPT2）

【活動與探究】教材P35頁學(xué)生實驗。以小組合作學(xué)習(xí)的方式實驗，共同討論交流得出實驗的現(xiàn)象和結(jié)論。

（實驗1）現(xiàn)象：用手觸摸試管外壁感覺很熱。

結(jié)論：鎂與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（實驗2）現(xiàn)象：用手觸摸燒杯外壁感覺很涼。

結(jié)論：氫氧化鋇跟氯化銨的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

【教師活動】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為熱量變化。有的化學(xué)反應(yīng)是放熱的，而有的化學(xué)反應(yīng)是吸熱的。我們把放出熱量的化學(xué)反應(yīng)叫放熱反應(yīng)，吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)。

【板書】1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（見PPT3、4）

放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)?！艵（反應(yīng)物）＞∑E（生成物）

吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。∑E（反應(yīng)物）＜∑E（生成物)

【練習(xí)】判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)

C（s）+CO2（g）2CO（g）

Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

【板書】2.常見的放熱、吸熱反應(yīng)（見PPT3）

（1）放熱反應(yīng)：a、所有燃燒反應(yīng)；b、酸堿中和反應(yīng)；c、金屬與酸生成氣體的反應(yīng)；d、大多數(shù)的化合反應(yīng)。

（2）吸熱反應(yīng)：

a、C（s）+CO2（g）2CO（g）；

b、Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）

c、C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

d、大多數(shù)的分解反應(yīng)

【練習(xí)】關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，下列說法中錯誤的是（A）

A．需要加熱才能進行的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B．化學(xué)反應(yīng)中能量變化，除了熱量外，還可以是光能、電能等

C．化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，也服從能量守恒定律

D．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應(yīng)

【設(shè)問】化學(xué)反應(yīng)中的熱量是怎樣產(chǎn)生的？它的微觀過程是怎樣的？（見PPT6）

【教師活動】任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵形成時，又要釋放能量。新化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。

【板書】3.反應(yīng)熱與鍵能（見PPT6）

反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量＞形成化學(xué)鍵放出的能量，吸熱反應(yīng)

反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量＜形成化學(xué)鍵放出的能量，放熱反應(yīng)

【設(shè)問】怎樣來表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量呢？

【板書】4.熱化學(xué)方程式：（見PPT7）

（1）定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。例如：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)；△H=-184.6kJ/mol

△H表示反應(yīng)熱，“—”表示放熱，“+”表示吸熱，單位一般采用kJ/mol。

【板書】（2）書寫熱化學(xué)方程式的注意事項：（見PPT7、8）

a.需注明反應(yīng)的溫度和壓強。

b.要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。

c.△H表示反應(yīng)熱，“—”表示放熱，“+”表示吸熱，單位一般采用kJ/mol。

【問題解決】教材P35頁。會運用反應(yīng)熱進行簡單的計算，明確反應(yīng)熱的含義，真正理解熱化學(xué)方程式的用途，使知識靈活掌握。

化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)案

專題2　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第一單元化學(xué)反應(yīng)速率
　
　第1課時　化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法

[目標(biāo)要求]　1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。2.了解化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。3.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法。

一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法
1．化學(xué)反應(yīng)速率：衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量。
2．表示方法：化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度(常用物質(zhì)的量濃度)的減少或者生成物濃度的增加來表示。
3．?dāng)?shù)學(xué)表達式：v(A)＝ΔcAΔt。
其中Δc表示反應(yīng)過程中反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量濃度的變化(取其絕對值)，Δt表示時間變化。
其單位主要有：molL－1s－1或molL－1min－1或molL－1h－1。
4．對同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。
二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定及計算
1．化學(xué)反應(yīng)速率測定的基本思路及方法
化學(xué)反應(yīng)速率是通過實驗測定的。要測定不同反應(yīng)時刻反應(yīng)物或生成物的濃度，可通過觀察和測量體系中的某一物質(zhì)(反應(yīng)物或生成物)的相關(guān)性質(zhì)，再進行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和計算。例如，過氧化氫的分解反應(yīng)中有氣體生成，可以測量在一定溫度和壓強下釋放出來的氣體的體積；有些反應(yīng)物(或生成物)有顏色，隨著反應(yīng)的進行，溶液的顏色不斷變化，可以用比色的方法測定溶液顏色的深淺，再根據(jù)溶液顏色與反應(yīng)物濃度(或生成物濃度)的關(guān)系，換算成反應(yīng)物(或生成物)在不同反應(yīng)時刻的濃度。
2．化學(xué)反應(yīng)速率的計算
由于Δc是濃度變化的絕對值，故化學(xué)反應(yīng)速率都取正值，其一般計算依據(jù)是：
(1)根據(jù)某一物質(zhì)起始濃度(c0)和一段時間后濃度(ct)的關(guān)系計算：Δc(反應(yīng)物)＝c0－ct，Δc(生成物)＝ct－c0；
(2)根據(jù)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)計算：Δc(反應(yīng)物)＝c0α；
(3)根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)進行換算
求出一種物質(zhì)的反應(yīng)速率后可根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之間的比值去計算其他物質(zhì)的反應(yīng)速率。

知識點一　化學(xué)反應(yīng)速率的概念

1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()
A．化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8molL－1s－1，是指在1s時某物質(zhì)的濃度是0.8molL－1
C．化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢
D．對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯
答案　C
解析　化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示；化學(xué)反應(yīng)速率是表示某一時間段內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率。
2．已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：
　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始濃度/molL－11.03.0　0.2
2s末濃度/molL－10.61.8　1.0
4s末濃度/molL－10.41.2　1.4
當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是()
A．2s末氨氣的反應(yīng)速率為0.4molL－1s－1
B．前2s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.4molL－1s－1
C．前4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.3molL－1s－1
D．2～4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.2molL－1s－1
答案　A
解析　反應(yīng)速率不是瞬時速率，要計算反應(yīng)速率，關(guān)鍵要抓住Δt時間段對應(yīng)的Δc的量。
知識點二　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系
3．在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應(yīng)，根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測得的結(jié)果判斷，生成氨的反應(yīng)速率最快的是()
A．v(NH3)＝0.1molL－1min－1
B．v(N2)＝0.1molL－1min－1
C．v(N2)＝0.2molL－1min－1
D．v(H2)＝0.3molL－1min－1
答案　C
解析　合成氨反應(yīng)：N2＋3H22NH3，在同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，要在四種不同情況下比較反應(yīng)速率快慢需用同一物質(zhì)的變化表示。又因為v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，將B、C、D中的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成v(NH3)，即為：0.2molL－1min－1、0.4molL－1min－1、0.2molL－1min－1，故選C。
4．反應(yīng)4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6molL－1。對此反應(yīng)速率的表示正確的是()
A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4molL－1min－1
B．分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是3∶2∶1
C．在2min末的反應(yīng)速率，用B表示是0.3molL－1min－1
D．在2min內(nèi)的反應(yīng)速率，用C表示是0.3molL－1min－1
答案　B
解析　固體A不具有濃度概念，該物質(zhì)的反應(yīng)不能用molL－1min－1的單位來表示。
知識點三　化學(xué)反應(yīng)速率的測定
5．下表所列數(shù)據(jù)是某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應(yīng)時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄，a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。
反應(yīng)時間t/h1491625
MgO層厚y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25a
NiO層厚y′/nmb2b3b4b5b
(1)金屬在高溫下氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生成速率來表示，其理由是________________________________________________________________________。
(2)金屬氧化膜的膜厚y跟時間t所呈現(xiàn)的關(guān)系是：MgO氧化膜的膜厚y屬于______型，NiO氧化膜的膜厚y′則屬于_____型。(填“直線”、“拋物線”、“雙曲線”或“對數(shù)”)
(3)Mg與Ni相比較，金屬________具有更好的耐氧化腐蝕性，其理由是
________________________________________________________________________。
答案　(1)因化學(xué)反應(yīng)的快慢既可以用反應(yīng)物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金屬的腐蝕速率可以用其氧化物的生成速率來表示
(2)直線　拋物線
(3)Ni　據(jù)(2)可知，y′隨時間t增長比y隨時間t增長得慢，故Ni的耐氧化腐蝕性比Mg好
解析　由表中數(shù)據(jù)可知MgO膜厚與時間t的關(guān)系式為y＝0.05at；NiO膜厚y′與時間t的關(guān)系式為y′＝bt，即可知MgO膜厚y屬直線型，而NiO膜厚y′屬拋物線型。此題創(chuàng)新之處在于利用了數(shù)學(xué)函數(shù)知識去分析化學(xué)問題，有一定的新穎性。

練基礎(chǔ)落實
1．在不同條件下分別測得反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的化學(xué)反應(yīng)速率，其中表示該反應(yīng)進行的最快的是()
A．v(SO2)＝4molL－1min－1B．v(O2)＝3molL－1min－1
C．v(SO2)＝0.1molL－1s－1D．v(O2)＝0.1molL－1s－1
答案　D
解析　比較：必須統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。換算成同一物質(zhì)進行比較是關(guān)鍵，本題首先需要統(tǒng)一單位。
2．反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4molL－1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04molL－1s－1，則這段時間為()
A．0.1sB．2.5sC．10sD．5s
答案　D
解析　根據(jù)題意知，SO3的濃度增加0.4molL－1，則O2的濃度減小0.2molL－1，v(O2)＝ΔcO2Δt，則Δt＝ΔcO2vO2＝0.2molL－10.04molL－1s－1＝5s。
3．2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)
若2s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，測得v(D)＝0.25molL－1s－1，下列推斷正確的是()
A．v(C)＝v(D)＝0.2molL－1s－1
B．z＝3
C．B的轉(zhuǎn)化率為75%
D．反應(yīng)前與2s后容器的壓強比為4∶3
答案　C
解析　A的起始量為2mol，轉(zhuǎn)化50%即轉(zhuǎn)化1mol，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系知B轉(zhuǎn)化1.5mol，C生成1mol，又因為v(D)＝0.25molL－1s－1，可計算出2s時D的生成量為0.25molL－1s－1×2L×2s＝1mol，故知z＝2，B錯；v(C)＝v(D)＝v(A)＝0.25molL－1s－1，故A錯；B的轉(zhuǎn)化率為1.52×100%＝75%，C正確；反應(yīng)達2s時，容器內(nèi)總物質(zhì)的量為nA＋nB＋nC＋nD＝1mol＋0.5mol＋1mol＋1mol＝3.5mol。故反應(yīng)前后的容器中氣體總物質(zhì)的量之比為4∶3.5，壓強比為4∶3.5，D錯。
4．化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化如下圖所示，計算反應(yīng)4～8min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16min時反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是()
A．2.5μmolL－1min－1和2.0μmolL－1
B．2.5μmolL－1min－1和2.5μmolL－1
C．3.0μmolL－1min－1和3.0μmolL－1
D．5μmolL－1min－1和3.0μmolL－1
答案　B
解析　據(jù)圖可知，4min時化合物Bilirubin的濃度為20μmolL－1，8min時其濃度為10μmolL－1，因此4～8min間的平均反應(yīng)速率為20μmolL－1－10μmolL－14min＝2.5μmolL－1min－1。進一步分析圖像可知0～4min間的平均分解速率為40μmolL－1－20μmolL－14min＝5.0μmolL－1min－1，由以上分析數(shù)據(jù)大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減變化，因此可估算8～12min間平均分解速率為1.25μmolL－1min－1,12～16min間平均分解速率為0.625μmolL－1min－1，因此16min時反應(yīng)物的濃度大致應(yīng)為10μmolL－1－1.25μmolL－1min－1×4min－0.625μmolL－1min－1×4min＝2.5μmolL－1，故B項正確。
練方法技巧
5.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是()
A．反應(yīng)開始到10s末時，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158molL－1s－1
B．反應(yīng)開始到10s末時，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79molL－1
C．反應(yīng)開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)Z(g)
答案　C
解析　分析圖象，關(guān)鍵是看變化量和走勢，從走勢分析X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物，初步分析它們的變化量分別為Δn(X)＝1.20mol－0.41mol＝0.79mol，Δn(Y)＝1.0mol－0.21mol＝0.79mol，Δn(Z)＝1.58mol，首先確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)===2Z(g)。據(jù)選項要求分別計算出v(Z)＝1.58mol2L×10s＝0.079molL－1s－1；Δc(X)＝0.79mol2L＝0.395molL－1；α(Y)＝0.79mol1.00mol×100%＝79%，只有C選項正確。

6．在2L密閉容器中進行如下反應(yīng)：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，2s時間內(nèi)X表示的平均反應(yīng)速率為0.3m/pmolL－1s－1，則2s時間內(nèi)，Q物質(zhì)增加的物質(zhì)的量為()
A．1.2q/pmolB．1.2m/pmolC．1.6q/pmolD．0.6q/pmol
答案　A
解析　不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比，X表示的平均反應(yīng)速率為0.3m/pmolL－1s－1，Q物質(zhì)表示的反應(yīng)速率為0.3m/pmolL－1s－1×qm＝0.3q/pmolL－1s－1。則Δn(Q)＝0.3q/pmolL－1s－1×2L×2s＝1.2q/pmol。

練綜合拓展
7．請你協(xié)助化學(xué)興趣小組的同學(xué)完成如下實驗，并回答相關(guān)問題。
實驗?zāi)康模罕容^等體積0.5molL－1硫酸、1molL－1鹽酸、1molL－1醋酸分別與金屬反應(yīng)生成氫氣的速率和體積。
實驗原理：(用離子方程式表示)___________________________________。
實驗用品：儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外，在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種，并說明理由)。選擇的金屬是________，不選其他兩種金屬的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗步驟：
(1)甲同學(xué)設(shè)計的實驗裝置：
(1)乙同學(xué)認為該裝置不能控制三個反應(yīng)在同一時間發(fā)生，并作了相應(yīng)的改進。你認為乙同學(xué)改進的措施是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按改進后的裝置進行實驗，觀察現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論：________________________________________________________。
(4)實驗開始時的速率：v(H2SO4)______v(HCl)______v(CH3COOH)(用“＝”、“”或“”填空，下同)，反應(yīng)進行一段時間后的速率：v(H2SO4)v(HCl)____v(CH3COOH)。
(5)最終得到的氫氣體積：V(H2/H2SO4)______V(H2/HCl)______V(H2/CH3COOH)。
問題討論：
(6)量筒的規(guī)格由__________________決定。
(7)對結(jié)論(4)、(5)中鹽酸和醋酸的異同，你的解釋是
________________________________________________________________________。
(8)根據(jù)現(xiàn)有知識，上述實驗中硫酸和鹽酸分別與金屬反應(yīng)的速率應(yīng)始終相等，但反應(yīng)一段時間后有v(H2SO4)v(HCl)。對此現(xiàn)象，你猜想可能的原因是
________________________________________________________________________。
大學(xué)無機化學(xué)對此問題將有科學(xué)的解釋。
答案　2H＋＋Mg===H2↑＋Mg2＋，
2CH3COOH＋Mg===H2↑＋Mg2＋＋2CH3COO－
Mg　Na太活潑，能和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，影響實驗結(jié)論；Fe與酸反應(yīng)的速率較慢，實驗時間較長
(2)同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸液
(3)實驗現(xiàn)象：反應(yīng)開始時醋酸的反應(yīng)速率小于鹽酸和硫酸的反應(yīng)速率。當(dāng)反應(yīng)進行到一定程度后，醋酸的反應(yīng)速率大于鹽酸和硫酸。
結(jié)論：最終得到的氫氣體積相等
(4)＝(5)＝?。?6)酸液的體積
(7)醋酸中存在電離平衡，反應(yīng)開始時c(H＋)小于鹽酸，故反應(yīng)速率也小于鹽酸。當(dāng)反應(yīng)進行到一定程度后，醋酸的電離平衡不斷向右移動，使得c(H＋)大于鹽酸，故反應(yīng)速率大于鹽酸。由于醋酸、鹽酸最終提供的H＋的物質(zhì)的量相等，故最后得到H2的體積相等
(8)H＋的存在抑制HSO－4的電離(或：SO2－4抑制H＋與Mg的反應(yīng)或Cl－促進H＋與Mg的反應(yīng))

第2課時　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

[目標(biāo)要求]　1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認識其一般規(guī)律。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3.知道活化能的含義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。4.了解通過改變外界條件改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法和意義。

一、有效碰撞理論
1．化學(xué)反應(yīng)的過程
化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，也就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂和生成物分子中化學(xué)鍵的形成過程。
2．活化分子
在相同溫度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，這些分子就叫做活化分子。
3．活化能
活化分子高出的那部分能量叫做活化能。
4．活化分子百分數(shù)
活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分數(shù)叫做活化分子百分數(shù)。
5．有效碰撞
能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞發(fā)生的條件：一是發(fā)生碰撞的分子必須具備一定的能量，即為活化分子；二是碰撞時必須有合適的取向。
6．活化能與化學(xué)反應(yīng)速率
在一定條件下，活化分子所占的百分數(shù)是固定不變的。活化分子的百分數(shù)越大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)越多，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率就越快。
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1．濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)影響
其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減小。
(2)原因
其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增多，化學(xué)反應(yīng)速率增大。反之，減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
2．壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)影響
對于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(減小容器容積)，反應(yīng)速率增大；減小壓強(增大容器容積)，反應(yīng)速率減小。
(2)原因
對于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大；反之，減小壓強，反應(yīng)速率減小。
3．溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)影響
其他條件相同時，升高溫度，反應(yīng)速率增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小。
(2)原因
其他條件相同時，升高溫度，提高了活化分子的百分數(shù)和較高能量的分子間的碰撞幾率，使分子間有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率增大；反之，降低溫度，反應(yīng)速率減小。
4．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)影響
使用催化劑可增大反應(yīng)速率。
(2)原因
催化劑改變了反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)所需的能量，提高了反應(yīng)體系中活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率增大。
5．影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素
除了改變反應(yīng)物的濃度、溫度、壓強和使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率外，增大反應(yīng)物之間的接觸面積，也可增大反應(yīng)速率。此外，光、電磁波、超聲波、磁場等因素也會對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。

知識點一　有效碰撞的有關(guān)概念

1．下列說法正確的是()
A．活化分子間的碰撞一定是有效碰撞
B．活化分子具有的能量是活化能
C．活化分子的總數(shù)越多，反應(yīng)速率越快
D．單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率越快
答案　D
解析　活化分子間的碰撞并不都是有效碰撞，只有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞才是有效碰撞，活化分子具有的平均能量與普通分子具有的平均能量之差才叫活化能；單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)越多，有效碰撞機會越多，反應(yīng)速率才越快，A、B、C三項均錯。
2．能夠增加反應(yīng)物分子中活化分子百分數(shù)的是()
A．升高溫度B．減小壓強C．增大壓強D．增大濃度
答案　A
解析　升高溫度可以增加單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)；增大壓強和增大濃度均不能增加活化分子百分數(shù)。
知識點二　濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
3．將質(zhì)量相同的鋅粉分別投入下列4個燒杯的溶液中，反應(yīng)速率最快的是()
答案　D
解析　當(dāng)反應(yīng)中一種反應(yīng)物相同時，反應(yīng)速率的快慢取決于另一種反應(yīng)物的濃度而不是用量，四個裝置中所用的酸雖不同，但都是由c(H＋)的大小決定反應(yīng)的快慢。
4．對于溶液中的反應(yīng)：MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
下列措施能使化學(xué)反應(yīng)速率提高的是()
A．加水
B．增加同濃度FeSO4的用量
C．向溶液中滴加稀硫酸
D．加入少量KMnO4晶體
答案　D
解析　增大濃度加快反應(yīng)速率，而增加反應(yīng)物用量不等于增大反應(yīng)物濃度。D項加入KMnO4晶體后，KMnO4晶體被溶解，溶液的濃度一定比原KMnO4溶液濃度大。
知識點三　壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
5．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反應(yīng)中，現(xiàn)采取下列措施：
①縮小體積，增大壓強②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2
能夠使反應(yīng)速率增大的措施是()
A．①④B．②③⑤C．①③D．①②④
答案　C
解析　對于氣體反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率加快，增加固體物質(zhì)的用量，對反應(yīng)速率無影響，充入與反應(yīng)無關(guān)的氣體，不會增加反應(yīng)物濃度，故不會加快反應(yīng)速率。
6．設(shè)C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH10，反應(yīng)速率為v1；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH20，反應(yīng)速率為v2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)壓強減小時，v1和v2的變化情況為()
A．同時增大B．同時減小
C．v1增大，v2減小D．v1減小，v2增大
答案　B
知識點4　溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
7．對于反應(yīng)mA＋nB===pC，下列說法正確的是()
A．某溫度時，化學(xué)反應(yīng)速度無論用A、B、C何種物質(zhì)表示，其數(shù)值是相同的
B．其他條件不變，增大壓強，反應(yīng)速率加快
C．若增加或減小B的物質(zhì)的量，則反應(yīng)速率一定會發(fā)生明顯的變化
D．其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快
答案　D
8．經(jīng)驗表明，如果溫度每升高10℃，反應(yīng)速率就增大到原來的2倍；反應(yīng)2A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，20℃時某一時刻A的速率為0.2molL－1s－1，若使反應(yīng)溫度升高到60℃，則此時A的反應(yīng)速率為________。
答案　3.2molL－1s－1
解析　根據(jù)速率與溫度之間的經(jīng)驗規(guī)律公式v2＝v1at2℃－t1℃10℃，將各數(shù)據(jù)代入即可計算：
v2＝0.2molL－1s－1260℃－20℃10℃＝3.2molL－1s－1。
知識點5　催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
9．下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是()
A．催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
B．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變
C．催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)速率
D．任何化學(xué)反應(yīng)，都需要催化劑
答案　B
解析　催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因是它能改變反應(yīng)機理，在化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，經(jīng)過一系列變化之后，催化劑又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，盡管催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但對于不能起反應(yīng)的物質(zhì)，是不能使其反應(yīng)的，另外，有些反應(yīng)是不需要催化劑的，如燃燒、中和反應(yīng)等。
10．亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時，剛加入硫酸，反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)釋放出大量ClO2，這是因為()
A．酸使亞氯酸的氧化性增強
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反應(yīng)生成物的濃度降低
答案　C
解析　由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)加快，這說明分解生成的產(chǎn)物中的某種物質(zhì)起了催化劑的作用，故正確答案為C。

練基礎(chǔ)落實

1．下列條件一定能使反應(yīng)速率加快的是()
①增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量?、谏邷囟取、劭s小反應(yīng)容器的體積　④加入生成物?、菁尤隡nO2
A．全部B．①②⑤C．②D．②③
答案　C
2．下列說法正確的是()
①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?、谄胀ǚ肿佑袝r也能發(fā)生有效碰撞　③升高溫度會加快反應(yīng)速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次數(shù)?、茉龃蠓磻?yīng)物濃度會加快反應(yīng)速率的原因是單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多　⑤使用催化劑能提高反應(yīng)效率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大?、藁瘜W(xué)反應(yīng)實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞
A．①②⑤B．③④⑥C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．②③④
答案　B
3．NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)，生成N2和CO2。對此反應(yīng)的下列敘述中正確的是()
A．使用催化劑能加快反應(yīng)的速率
B．使一種反應(yīng)物過量能提高反應(yīng)的速率
C．改變壓強對反應(yīng)速率沒有影響
D．降低溫度能加快反應(yīng)速率
答案　A
解析　本題中B不正確，因為一種反應(yīng)物過量并不一定是反應(yīng)物濃度增加，一種反應(yīng)物過量只能使另一種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，不涉及反應(yīng)的速率問題；C也不正確，對氣體來說，改變壓強必然影響速率；D也不正確，降低溫度只能降低反應(yīng)速率。
4．已知反應(yīng)：N2＋O22NO在密閉容器中進行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是()
A．增大體積
B．體積不變，充入N2，使壓強增大
C．體積不變，充入He，使氣體壓強增大
D．保持總壓強不變，充入氣體Ne
答案　B
解析　增大體積，濃度減小，反應(yīng)速率減慢，A不符合；體積不變，充入N2時，可使c(N2)增大，反應(yīng)速率增大，B符合；充入He后，由于體積不變，各物質(zhì)的濃度不變，故對反應(yīng)速率沒有影響，C不符合題意；而在壓強不變時，充入Ne，若要使總壓強不變，則氣體體積將變大，各物質(zhì)的濃度將變小，故反應(yīng)速率減小。

練方法技巧
5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()
A．催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率
B．增大反應(yīng)體系的壓強，反應(yīng)速率一定增大
C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間
D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝c2－c1t2－t1
答案　D
解析　A項，催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，A項錯誤；B項，在恒容的條件下，通入惰性氣體，壓強增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故B項錯誤；C項，降低溫度，反應(yīng)速率也降低，反應(yīng)達到平衡的時間會延長，故C項錯誤；根據(jù)反應(yīng)速率的計算公式可知D項正確。
6．某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)(CH3COCH3＋Br2――→HClCH3COCH2Br＋HBr)來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：
實驗
序號初始濃度c/molL－1溴顏色消失所需時間t/s
CH3COCH3HClBr2
①0.800.200.0010290
②1.600.200.0010145
③0.800.400.0010145
④0.800.200.0020580
分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是()
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．實驗②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
答案　D
解析　A項，由實驗①和②對比可知增大c(CH3COCH3)，反應(yīng)時間變短，v(Br2)增大；B項，實驗②和③反應(yīng)時間相同，起始Br2濃度相同，則v(Br2)相等；C項，比較實驗①和③可知，增大c(HCl)時，反應(yīng)時間縮短，v(Br2)增大；D項，比較實驗①和④可知，增大c(Br2)時，v(Br2)減小，故選D。
7．氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl(－1價)和S(＋6價)的速率v(縱坐標(biāo))與反應(yīng)時間t(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示，已知該反應(yīng)速率隨著溶液中c(H＋)的增大而加快。

(1)反應(yīng)開始時反應(yīng)速率加快的原因是________________________________________；
(2)反應(yīng)后期反應(yīng)速率減慢的原因是__________________________________________。
答案　(1)2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，溶液中c(H＋)增大
(2)ClO－3和HSO－3濃度減小
解析　該反應(yīng)的實質(zhì)為：ClO－3＋3HSO－3===Cl－＋3SO2－4＋3H＋
由題意知，反應(yīng)隨溶液中c(H＋)的增大而加快，一開始c(H＋)很小，速率很小，但隨反應(yīng)進行，c(H＋)增大，反應(yīng)速率增大，但到一定程度后，c(ClO－3)、c(HSO－3)減小，此時反應(yīng)物的濃度起主要作用，反應(yīng)速率減小。
練綜合拓展
8．用如圖所示裝置進行如下實驗：

(1)在檢查裝置的氣密性后，向試管a中加入10mL6molL－1的稀HNO3和1g銅片，立即用帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口。請寫出在試管a中有可能發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________
__________________________________。
(2)在實驗過程中常常反應(yīng)開始時速率緩慢，隨后逐漸加快，這是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后速率又逐漸減慢，原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲較快地制得NO，可采取的措施是________(填寫字母序號)。
A．加熱B．使用銅粉
C．稀釋HNO3D．增大硝酸的濃度
答案　(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2NO＋O2===2NO2
(2)開始時速率緩慢，后隨反應(yīng)進行，反應(yīng)放熱，溶液溫度升高是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，故反應(yīng)速率加快　反應(yīng)一段時間后HNO3的濃度降低是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，故反應(yīng)速率又逐漸減小
(3)AB
解析　反應(yīng)開始時溶液溫度較低，故反應(yīng)速率較慢，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，溶液的溫度逐漸升高，反應(yīng)速率加快；反應(yīng)一段時間后，HNO3因消耗而濃度減小，HNO3的濃度成為影響反應(yīng)速率的主要因素，故反應(yīng)速率又逐漸減慢。加熱和增加固體的接觸面積都能加快反應(yīng)速率；稀釋HNO3，速率減小；Cu與濃HNO3反應(yīng)得到的氣體是NO2。

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容，減輕高中教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？下面是小編精心為您整理的“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
寫出下列化學(xué)方程式
1.氫氣在空氣中燃燒。2H2＋O22H2O
2.一氧化碳在空氣中燃燒。2CO＋O22CO2
3.木炭在空氣中完全燃燒。C＋O2CO2
課本知識導(dǎo)學(xué)運用
課本知識詮解重要提示1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
(1)化學(xué)反應(yīng)的特征
(2)分類及原因

類型定義原因常見實例放熱反應(yīng)有熱量放出的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量所有燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬置換出H2的反應(yīng)吸熱
反應(yīng)吸收熱量的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C+CO22CO(s)
C+H2O(g)2-=CO↑(g)+H2↑(g)2.燃料的燃燒
燃燒條件：燃料必須與空氣接觸，且達到著火點
(2)充分燃燒的條件：①要有足夠的空氣；②燃料與空氣要有足夠的接觸面積
(3)不充分燃燒的危害
①產(chǎn)生的熱量少，浪費資源；
②產(chǎn)生污染物。(如CO)
(4)提高燃燒效率的具體途徑：固體燃料粉碎成粉末狀，液體燃料進行霧化，適量調(diào)節(jié)通風(fēng)量，提高燃燒溫度。
3.新能源開發(fā)
即使燃料得到充分利用，也總有一天會枯竭的，因此，開發(fā)新能源對于人類有重要的意義。新能源包括氫能、太陽能、核能等。1.物質(zhì)變化遵循質(zhì)量守恒原理
2.能量變化遵循能量守恒原理
3.反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件沒有關(guān)系
4.燃料燃燒時，并不是空氣越多越好，因為過量的空氣會帶走大量的熱量。基礎(chǔ)例題點撥一拖二【例題1】在燃燒正旺的煤爐上添加新煤時，發(fā)現(xiàn)爐溫下降，同時在新煤上方，有藍色火焰出現(xiàn)。寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)。
【分析】燃燒正旺的煤爐進行的反應(yīng)是碳燃燒生成二氧化碳，這是放熱反應(yīng)；添加新煤時爐溫下降，主要是因為進行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，這是碳與二氧化碳化合生成一氧化碳的反應(yīng)；產(chǎn)生的一氧化碳是可燃性氣體，燃燒時產(chǎn)生藍色火焰，也是放熱反應(yīng)。

【解析】C+O2CO2放熱反應(yīng)
CO2+C2-2CO吸熱反應(yīng)
2CO+O22CO2放熱反應(yīng)
【例題2】大氣中，二氧化碳含量的增加會引起“溫室效應(yīng)”，自然界能消耗二氧化碳的反應(yīng)是()
A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
B.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
C.6CO2+6H2O陽光C6H12O6+6O2
D.CO2+C2-2CO
拖1(典型例題考綜合題)下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是()
①燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)；
②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境；
③乙醇是一種再生能源；
④燃燒時放出大量熱量。
A.①②③B.①②④
C.①③④D.②③④
答案:D(解析：燃燒是發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)，這不是乙醇作為燃料的優(yōu)點，其他三點均為乙醇作為燃料的優(yōu)點)
【分析】自然界能消耗CO2的反應(yīng)物應(yīng)在自然界中存在，而且還要在自然條件下該反應(yīng)能發(fā)生。自然界中不存在NaOH，存在CaCO3、CO2與C反應(yīng)需高溫條件也不可能。光合作用是消耗CO2的最重要和最佳途徑。

【解析】BC重難點突破
重點難點易混點易錯點方法技巧
重點：
化學(xué)反應(yīng)及其能量變化，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)中生成物總能量不可能正好等于反應(yīng)物的總能量，這樣反應(yīng)前后的能量差值即為化學(xué)反應(yīng)中的能量變化?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化形式有多種，如光能、聲能、電能、機械能等，但通常表現(xiàn)為熱量的變化，其他各種形式的能量有時和熱能的變化相伴發(fā)生。
因為反應(yīng)過程中能量守恒，故當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應(yīng)。有些反應(yīng)物和生成物的能量比較接近，這樣的反應(yīng)熱效應(yīng)不明顯。另外要注意放熱反應(yīng)常溫下不一定能夠發(fā)生，吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱才能發(fā)生。
難點：
化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點的建立。
在化學(xué)反應(yīng)中，從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿樱髟觾?nèi)部并沒有發(fā)生很大變化，但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變，在這個過程中發(fā)生了能量變化。故化學(xué)反應(yīng)的特點是有新物質(zhì)的生成，而新物質(zhì)和反應(yīng)物的總能量不同，根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)必釋放或吸收能量。

隨筆：

易混易錯點
1.反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系
很多同學(xué)認為反應(yīng)發(fā)生需要加熱的反應(yīng)為吸熱反
拖2下列說法正確的是()
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)，這不一定對。有的需加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。如：C(s)+H2O(g)CO↑(g)+H2↑(g)為吸熱反應(yīng)。而有很多需加熱的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。如大多數(shù)燃燒反應(yīng)，需點燃才能發(fā)生。因為燃料燃燒需達到著火點。而燃燒一旦開始，就放出大量的熱量，就不用再加熱。
2.化合反應(yīng)與分解反應(yīng)的熱效應(yīng)
很多同學(xué)認為化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，這不夠準(zhǔn)確。如C+CO22CO這個反應(yīng)為化合反應(yīng)，卻是一個吸熱反應(yīng)，2HIH2+I2這個分解反應(yīng)卻為放熱反應(yīng)。不過，大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
3.燃料燃燒時空氣的量的控制
有同學(xué)認為燃料燃燒時，要使燃料燃燒充分，就要有足夠的空氣，因為空氣越多越好，殊不知，過量的空氣會帶走大量的熱量，浪費了能量。

4.反應(yīng)熱與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系
答案:CD(解析：化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，所以C、D選項是正確的)
【例題3】在相同溫度下，相同質(zhì)量的H2發(fā)生下列反應(yīng)放出的熱量，分別為Q1和Q2：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放熱Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放熱Q2
則Q1和Q2的關(guān)系為()
A.Q1＞Q2B.Q1＜Q2
C.Q1=Q2D.無法確定

【分析】因為將液態(tài)水汽化，需要吸收熱量，反過來，氣態(tài)水液化要放出熱量，所以Q2＞Q1
【解析】B
【例題4】解釋“燃著的蠟燭一扇就滅，而爐火越扇越旺”這一事實。
【易錯分析】不會用所學(xué)化學(xué)知識解決實際生活中所遇到的問題。這是化學(xué)素質(zhì)教育的重點之一，本題可利用燃燒充分燃料的條件進行解釋。
【解析】大量空氣的急速流動會帶動大量的熱量，使蠟燭達不到著火點而熄滅。而爐火通入足量的空氣，使之充分燃燒，故越扇越旺。應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B.放熱的反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生
C.反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小
D.吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生
拖3下列說法正確的是()
A.分解反應(yīng)要吸熱，需加熱才能發(fā)生
B.化合反應(yīng)一般為放熱反應(yīng)，常溫下就可發(fā)生
C.需高溫才能進行的一定為吸熱反應(yīng)
D.吸熱反應(yīng)在常溫下也可發(fā)生
答案:D(解析：一個反應(yīng)發(fā)生的條件與反應(yīng)的熱效應(yīng)無關(guān)，如燃料的燃燒是一個放熱過程，但需要點燃，即加熱達到其著火點。分解反應(yīng)不全為吸熱反應(yīng)，分解反應(yīng)也不一定需加熱的條件，如碳酸的分解?；戏磻?yīng)不全為放熱過程，在常溫下不一定發(fā)生，如H2與O2化合成H2O需點燃)
拖4同溫同壓下，相同質(zhì)量的固態(tài)硫和液態(tài)硫燃燒發(fā)生以下反應(yīng)放出的熱量分別為Q1和Q2
S(s)+O2(g)=SO2(g)
放熱Q1
S(l)+O2(g)=SO2(g)
放熱Q2
則Q1與Q2的關(guān)系為()
A.Q1＞Q2
B.Q1＜Q2
C.Q1=Q2
D.無法確定
答案:B［解析：將固態(tài)硫燃燒分解成兩個過程：先將固態(tài)硫液化(此過程吸熱)，再將液態(tài)硫燃燒(放熱Q2)，所以Q1＜Q2
方法技巧
1.化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化
(1)化學(xué)反應(yīng)的特點是有新物質(zhì)生成，新物質(zhì)和反應(yīng)物總能量不同。
(2)反應(yīng)中能量定恒。
(3)反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱，如果兩者能量比較接近，則放熱和吸熱不明顯。
2.兩個或多個分子化合成一個分子的化合反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，或一個微粒變成兩個或多個微粒的過程一定為吸熱過程。
如：NH3+HClNH4Cl
一個分子分解成兩個或多個分子的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)?；騼蓚€或多個微粒變成一個微粒的過程一定為放熱過程。
如：NH4HCO32-NH3↑+H2O↑+CO2↑
注意：“個”與“種”的區(qū)別。
(1)可燃物燃燒的主要條件：①與空氣接觸；②溫度達到著火點。
(2)滅火方法：隔絕空氣或使可燃物溫度降至著火點以下。
【例題5】已知NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)放出的熱量為Q1，等濃度、等量NaOH溶液與CH3COOH(醋酸)反應(yīng)放出的熱量為Q2，則Q1、Q2的相對大小()
A.Q1＞Q2B.Q1＜Q2
C.Q1=Q2D.無法確定
【分析】NaOH、HCl均為強電解質(zhì)，其溶液在混合之前均完全電離，混合后，H+與OH-結(jié)合成水放出熱量；而醋酸為弱電解質(zhì)溶液，電離的醋酸分子較少，當(dāng)與NaOH溶液混合時，CH3COOH先電離出H+，需吸收能量，然后H+與OH-結(jié)合又放出能量，所以Q1＞Q2。

【解析】A
【例題6】下列過程屬于吸熱過程的是()
A.H++OH-=H2O
B.NaCl=Na++Cl-
C.CaO+H2O=Ca(OH)2
D.Cl+Cl=Cl2
拖5已知H2SO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)放出的熱量為Q1，等濃度、等量的H2SO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)放出的熱量為Q2，測Q1、Q2的相對大小為()
A.Q1＞Q2
B.Q1＜Q2
C.Q1=Q2
D.無法確定
答案:B(解析：因為兩個微粒合成一個微粒的過程一定放熱，故H++OH-H2O放熱，Ba2++SO2-4BaSO4↓也放熱，H2SO4與NaOH反應(yīng)，只有H++OH-H2O，而H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)，除H++OH-H2O外，還有Ba2++SO2-4BaSO4↓發(fā)生)
拖6海灣戰(zhàn)爭引起油井著火，下列措施不可以考慮滅火的是()
A.設(shè)法降低火焰溫度
B.設(shè)法降低著火點
C.設(shè)法堵住油井出口
D.設(shè)法使火焰隔離空氣
答案:B(解析：根據(jù)燃料燃燒的條件：①達到著火點，②燃料與空氣接觸，因此滅火可以采取的措施：①降低火焰溫度至著火點以下；②使燃料與空氣隔絕。而著火點是物質(zhì)的屬性。不可能改變)
拖7下列過程屬于放熱過程的有()
A.NH4HCO32-NH3↑+H2O↑+CO2↑
B.CaCO3CaO+CO2↑
C.SO3+H2O=H2SO4
D.2CO+O22CO2
答案:CD(一個微粒變成多個微粒的過程吸熱，多個微粒變成一個微粒的過程放熱)
拖8水蒸氣通過熾熱的煤所產(chǎn)生的混合氣體，其主要成分是CO、H2，還含有CO2和水蒸氣。試選用下列試劑確認這四種氣體的存在：①澄清石灰水；②無水硫酸銅；③熾熱的氧化銅；④濃硫酸。假設(shè)每步反應(yīng)均充分進行，則混合氣體依次通過試劑的順序為_______。
答案:②①④③②①(解析：四種氣體中首先要確認的是水蒸氣，通過無水硫酸銅，白色粉末變藍，說明含有水蒸氣；再通過澄清石灰水即可確定CO2；將混合氣體經(jīng)濃硫酸干燥后，通過熾熱的氧化銅，CO、H2均被氧化，通過檢驗氧化產(chǎn)物來確認它們的存在，具體做法是：通過熾熱的氧化銅后，依次通過無水硫酸銅和澄清石灰水)
【分析】A、C、D都屬于兩個微粒合為一個微粒的形式，為放熱過程。而B為一個微粒變成兩個微粒的形式，所以為吸熱過程。
【解析】B
圖1-3-1【例題7】如圖1?3?1所示，把試管放入盛有25℃的飽和石灰水溶液的燒杯中，試管中開始放入幾小片鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中?；卮鹣铝袉栴}：
(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是____________。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是____________。
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。
(4)由實驗推知，所得MgCl2溶液和H2的總能量_______(填“大于”“小于”“等于”)原來鎂片和鹽酸的總能量。
【分析】鎂與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量使燒杯溶液溫度升高，而Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減小，從而飽和石灰水變渾濁。

【解析】(1)鎂片上有氣泡產(chǎn)生，鎂片逐漸溶解至最后消失，燒杯中石灰水變渾濁。
(2)鎂片與鹽酸反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量使燒杯中溶液溫度升高，而Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減小。
(3)Mg+2H+=Mg2++H2↑
(4)小于
隨筆：
名題活題創(chuàng)新探究
例題分析解答【例題8】能源可劃分為一級能源和二級能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源。例如自然界中的煤即為一級能源，而氫氣則是一種高效沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制??；2H2O通電2H2↑+O2↑，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(1)除了題中提到的以外，你還能列舉出一些一級能源和二級能源嗎?
一級能源；
二級能源。
(2)關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是_______。
A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可以研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源
B.設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣
C.尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量
D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣
(3)我國的能源消耗以煤為主，煤炭的儲量占世界儲量的13%，僅次于美國、前蘇聯(lián)，居世界第三位。據(jù)估計，全世界石油和天然氣的資源于80年后將枯竭，煤炭最多能供應(yīng)200～300年。能源緊缺已成為世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的一種制約因素。節(jié)約能源是解決能源緊缺的重要途徑。根據(jù)你所學(xué)的化學(xué)知識，簡述提高煤的利用效率的途徑和方法?
【分析】解答(1)問的關(guān)鍵要運用題目所給的信息，認定一級能源和二級能源概念的界定。(2)根據(jù)氫氣燃燒為放熱反應(yīng)，知水的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以水分解釋放能量是不可能的。

【解析】(1)一級能源有：石油、天然氣、太陽能、草木、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能等；二級能源有：電能、水煤氣、沼氣等?br> (2)AC
(3)①使煤充分燃燒。(一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是煤與空氣要有足夠大的接觸面積)。②熱能的充分
拖9(廣東高考題)
(1)日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要能量的主要來源為_______，特別是_______燃燒所產(chǎn)生的能量。
(2)氫氣作為燃料具有其他燃料所不及的優(yōu)點主要有，_______，_______。
(3)科學(xué)家預(yù)言：未來理想的燃料，可取自于綠色植物，即把植物中的纖維素用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┡c水作用生成葡萄糖(C6H12O6)，再在催化劑與水作用下使葡萄糖分解成乙醇(C2H5OH)和二氧化碳，乙醇是一種理想的燃料，試寫出葡萄糖在催化劑作用下生成乙醇和二氧化碳的化學(xué)方程式_______。
答案:解：(1)化石燃料化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的煤、石油、天然氣
(2)質(zhì)量一定時燃燒放出的熱量多燃燒產(chǎn)物無污染可以再生
(3)C6H12O6催化劑2C2H5OH+2CO2↑
拖10(典型例題合)航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其方程式可表示為：
2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑
下列對此反應(yīng)的敘述中錯誤的是()
A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機飛行
C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽?br> D.在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用
答案:D(解析：此反應(yīng)為一個自身氧化還原反應(yīng)，N元素、O元素化合價升高被氧化，Cl元素化合價降低被還原，NH4ClO4既作氧化劑，又作還原劑)
利用。(通過改進設(shè)備，防止熱能損失，提高熱能的利用率)。③煤的氣化和液化。(固體煤經(jīng)過處理變?yōu)橐后w或氣體，燃燒時可減少污染，燃燒效率高，也便于運輸)。
【例題9】(上海市檢測題)天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)方程式依次為CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O23CO2+4H2O現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改為用液化石油氣，應(yīng)采取的正確措施是()
A.減小空氣進入量，增大石油氣進氣量
B.增大空氣進入量，減小石油氣進氣量
C.減小空氣進入量，減小石油氣進氣量
D.增大空氣進入量，增大石油氣進氣量
【分析】從CH4、C3H8燃燒的方程式可知，等量的CH4與C3H8燃燒，C3H8需要的O2比CH4需要的O2多，為使燃料充分燃燒，可以減少燃氣進氣量或增大空氣進入量或?qū)蓚€措施同時進行。

【解析】B隨筆：

知識鏈接
氧化還原反應(yīng)的廣泛應(yīng)用
氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)作一些簡單介紹。
我們所需要的各種各樣的金屬，都是通過氧化還原反應(yīng)從礦石中提煉而得到的。例如，制造活潑的有色金屬要用電解或置換的方法；制造黑色金屬和其他有色金屬都是在高溫條件下用還原的方法；制備貴重金屬常用濕法還原等等。許多重要化工產(chǎn)品的制造，如合成氨、合成鹽酸、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒堿等，主要反應(yīng)也都是氧化還原反應(yīng)。石油化工里的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環(huán)氧樹脂的合成等也都是氧化還原反應(yīng)。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，植物的光合作用、呼吸作用是復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。施入土壤的肥料的變化，如銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，SO2-4轉(zhuǎn)變?yōu)镠2S等，雖然需要有細菌起作用，但就其實質(zhì)來說，也是氧化還原反應(yīng)。土壤里鐵或錳的化合價態(tài)的變化直接影響著作物的營養(yǎng)，曬田和灌田主要就是為了控制土壤里的氧化還原反應(yīng)的進行。
我們通常使用的干電池、蓄電池以及在空間技術(shù)上應(yīng)用的高能電池都發(fā)生著氧化還原反應(yīng)，否則就不可能把化學(xué)能變成電能，或把電能變成化學(xué)能。
人和動物的呼吸，把葡萄糖氧化為二氧化碳和水。通過呼吸把貯藏在食物分子內(nèi)的能，轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟谌姿嵯佘?ATP)高能磷酸鍵的化學(xué)能，這種化學(xué)能再供給人和動物進行機械運動、維持體溫、合成代謝、細胞的主動運輸?shù)?。煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒更是供給人們生活和生產(chǎn)所必需的大量的能量。
由此可見，在許多領(lǐng)域里都涉及到氧化還原反應(yīng)，學(xué)習(xí)和逐步掌握氧化還原反應(yīng)對同學(xué)們生活和今后參加工作都是很有意義的。
能力達標(biāo)檢測
1.下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是()
A.白磷自燃B.工業(yè)上制氧氣
C.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解D.鋁片與鹽酸反應(yīng)
答案:B(燃燒反應(yīng)全為放熱反應(yīng)，所以白磷為放熱反應(yīng)，工業(yè)上制O2通常用電解H2O來制取，而我們知道，2H2+O22H2O放熱，所以水分解吸熱；葡萄糖在人體內(nèi)氧化是人體能量的主要來源，故為放熱過程)
2.吸熱反應(yīng)一定是()
A.貯存能量B.釋放能量
C.反應(yīng)物總能量低于生成物總能量D.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量
答案:AC(吸收的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來)
3.下列說法正確的是()
A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化
B.煤和石油屬于可再生的化石能源
C.需要加熱的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D.大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而大多數(shù)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
答案:AD
4.將煤處理后變?yōu)闅怏w燃料的目的是()
A.提高燃料效率，減少大氣污染B.提高煤的價格
C.主要是為了更好地保管D.減少運輸環(huán)節(jié)
答案:A(將固體燃料氣化，燃料燃燒時與空氣充分接觸，燃燒充分，燃料利用率提高，同時產(chǎn)生CO含量減小)
5.下列說法不正確的是()
A.化石燃料在任何條件下都能充分燃燒
B.化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體
C.直接燃燒煤不如將煤進行深加工后再燃燒的效果好D.固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將更低
答案:AD(化石燃料只有在適當(dāng)?shù)臏囟群陀醒鯕獯嬖诘那闆r下才能燃燒。化石燃料不經(jīng)處理直接燃燒可產(chǎn)生污染物CO、SO2等有害氣體?；剂?煤)經(jīng)深加工后變?yōu)闅怏w燃料。不僅減少SO2對大氣的污染，而且能提高燃料效率。所以A、D選項的說法是錯誤的)
6.下列說法不正確的是()
A.白磷在空氣中可自燃說明白磷在空氣中的氧化是放熱反應(yīng)，且白磷著火點低
B.煤炭燃燒需加熱才能進行，因此該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.相同溫度下，相同質(zhì)量的固體硫和硫蒸氣完全燃燒放出的熱量相同
D.所有燃燒反應(yīng)必須有氧氣才能進行
答案:BC(白磷在空氣中不點自燃，說明著火點低，燃燒放出的熱量，使白磷繼續(xù)燃燒；燃料燃燒為放熱反應(yīng)，但在常溫下，一般的燃燒需加熱至溫度達到著火點，故B不正確；因硫從固態(tài)變成液態(tài)要吸收熱量，故C不正確)
7.有關(guān)能源的下列說法不正確的是()
A.煤、石油、天然氣為化石能源B.化石能源為非再生能源
C.氫能為可再生能源D.化石能源是可再生能源
答案:D(化石能源是古代動植物遺體通過幾萬年或幾十萬年才形成，不可再生)
8.下列說法不正確的是()
A.物質(zhì)燃燒總是放熱的
B.化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.有些放熱反應(yīng)，在引發(fā)反應(yīng)時往往需要加熱
D.放熱反應(yīng)在反應(yīng)發(fā)生時都不需要加熱
答案:BD(大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但不全是，反應(yīng)的條件與熱效應(yīng)無關(guān))
9.下列物質(zhì)加入水中，顯著吸熱的是()
A.NaOHB.生石灰
C.NH4NO3晶體D.濃H2SO4
E.NaCl晶體
答案:C(強堿固體物質(zhì)溶于水是放熱過程，濃酸溶于水是放熱過程，NaCl等一般鹽溶于水，熱效應(yīng)不明顯)
10.等質(zhì)量的碳在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)，放出的熱量分別為Q1、Q2，2C(固)+O2(氣)2CO(氣)C(固)+O2(氣)CO2(氣)
則Q1、Q2的關(guān)系為()
A.Q1＞Q2B.Q1＜Q2C.Q1=Q2D.無法確定
答案:B(前者可認為碳燃燒不完全)
11.已知31g的白磷變成31g的紅磷是放熱反應(yīng)，下列兩個反應(yīng)中：
4P(白)(固)+5O2(氣)2P2O5(固)+Q1
4P(紅)(固)+5O2(氣)2P2O5(固)+O2
則Q1和Q2的關(guān)系正確的是()
A.Q1=Q2B.Q1＞Q2C.Q1＜Q2D.無法判斷
答案:B(將白磷燃燒分解成兩個過程：先將白磷轉(zhuǎn)化為紅磷，要放出熱量，然后紅磷燃燒，又放出與紅磷燃燒相等的熱量)
12.某化學(xué)反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)物總能量為E1，生成物總能量為E2。
(1)若E1＞E2，則該反應(yīng)物為_______熱反應(yīng)，該反應(yīng)的過程可看成是_______。
(2)若E1＜E2，則該反應(yīng)為熱反應(yīng)，那么在發(fā)生反應(yīng)時，反應(yīng)物需要_______才能轉(zhuǎn)化成生成物，該反應(yīng)的過程可看成是_______。
答案:(1)放將能量釋放出來的過程(2)吸吸收能量，將能量貯存起來的過程
13.氫氣被公認是21世紀(jì)理想的能源，試簡述氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點：
(1)。
(2)。
(3)。
答案:(1)一定質(zhì)量H2燃燒，放出的熱量多(2)燃燒產(chǎn)物無污染(3)可以再生
14.鐵粉和硫粉混合后，稍加熱，反應(yīng)即能自行進行下去，說明這個反應(yīng)是反應(yīng)。(填“放熱”或“吸熱”)
答案:放熱

15.利用太陽能的方法之一，是將裝有芒硝(Na2SO410H2O)的密閉塑料管安裝在房屋的外墻內(nèi)，當(dāng)太陽照射時，它能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，達到蓄熱的作用，使室內(nèi)保持較低溫度。晚上，它能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能放出，使室內(nèi)保持較高溫度，利用化學(xué)原理分析熱能的轉(zhuǎn)化過程。
答案:當(dāng)太陽照射時，Na2SO410H2O分解吸收熱量，使室溫度不至升高很多，晚上，氣溫下降，Na2SO4與H2O結(jié)合成Na2SO410H2O又放出熱量，使室內(nèi)保持溫暖。
參考答案
【一拖二】
1.D(解析：燃燒是發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)，這不是乙醇作為燃料的優(yōu)點，其他三點均為乙醇作為燃料的優(yōu)點)2.CD(解析：化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，所以C、D選項是正確的)3.D(解析：一個反應(yīng)發(fā)生的條件與反應(yīng)的熱效應(yīng)無關(guān)，如燃料的燃燒是一個放熱過程，但需要點燃，即加熱達到其著火點。分解反應(yīng)不全為吸熱反應(yīng)，分解反應(yīng)也不一定需加熱的條件，如碳酸的分解?；戏磻?yīng)不全為放熱過程，在常溫下不一定發(fā)生，如H2與O2化合成H2O需點燃)4.B［解析：將固態(tài)硫燃燒分解成兩個過程：先將固態(tài)硫液化(此過程吸熱)，再將液態(tài)硫燃燒(放熱Q2)，所以Q1＜Q2］5.B(解析：因為兩個微粒合成一個微粒的過程一定放熱，故H++OH-H2O放熱，Ba2++SO2-4BaSO4↓也放熱，H2SO4與NaOH反應(yīng)，只有H++OH-H2O，而H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)，除H++OH-H2O外，還有Ba2++SO2-4BaSO4↓發(fā)生)6.B(解析：根據(jù)燃料燃燒的條件：①達到著火點，②燃料與空氣接觸，因此滅火可以采取的措施：①降低火焰溫度至著火點以下；②使燃料與空氣隔絕。而著火點是物質(zhì)的屬性。不可能改變)7.CD(一個微粒變成多個微粒的過程吸熱，多個微粒變成一個微粒的過程放熱)8.②①④③②①(解析：四種氣體中首先要確認的是水蒸氣，通過無水硫酸銅，白色粉末變藍，說明含有水蒸氣；再通過澄清石灰水即可確定CO2；將混合氣體經(jīng)濃硫酸干燥后，通過熾熱的氧化銅，CO、H2均被氧化，通過檢驗氧化產(chǎn)物來確認它們的存在，具體做法是：通過熾熱的氧化銅后，依次通過無水硫酸銅和澄清石灰水)
9.解：(1)化石燃料化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的煤、石油、天然氣
(2)質(zhì)量一定時燃燒放出的熱量多燃燒產(chǎn)物無污染可以再生
(3)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
10.D(解析：此反應(yīng)為一個自身氧化還原反應(yīng)，N元素、O元素化合價升高被氧化，Cl元素化合價降低被還原，NH4ClO4既作氧化劑，又作還原劑)
【能力達標(biāo)檢測】
1.B(燃燒反應(yīng)全為放熱反應(yīng)，所以白磷為放熱反應(yīng)，工業(yè)上制O2通常用電解H2O來制取，而我們知道，2H2+O2H2O放熱，所以水分解吸熱；葡萄糖在人體內(nèi)氧化是人體能量的主要來源，故為放熱過程)2.AC(吸收的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來)3.AD4.A(將固體燃料氣化，燃料燃燒時與空氣充分接觸，燃燒充分，燃料利用率提高，同時產(chǎn)生CO含量減小)5.AD(化石燃料只有在適當(dāng)?shù)臏囟群陀醒鯕獯嬖诘那闆r下才能燃燒?；剂喜唤?jīng)處理直接燃燒可產(chǎn)生污染物CO、SO2等有害氣體?；剂?煤)經(jīng)深加工后變?yōu)闅怏w燃料。不僅減少SO2對大氣的污染，而且能提高燃料效率。所以A、D選項的說法是錯誤的)6.BC(白磷在空氣中不點自燃，說明著火點低，燃燒放出的熱量，使白磷繼續(xù)燃燒；燃料燃燒為放熱反應(yīng)，但在常溫下，一般的燃燒需加熱至溫度達到著火點，故B不正確；因硫從固態(tài)變成液態(tài)要吸收熱量，故C不正確)7.D(化石能源是古代動植物遺體通過幾萬年或幾十萬年才形成，不可再生)8.BD(大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但不全是，反應(yīng)的條件與熱效應(yīng)無關(guān))9.C(強堿固體物質(zhì)溶于水是放熱過程，濃酸溶于水是放熱過程，NaCl等一般鹽溶于水，熱效應(yīng)不明顯)10.B(前者可認為碳燃燒不完全)11.B(將白磷燃燒分解成兩個過程：先將白磷轉(zhuǎn)化為紅磷，要放出熱量，然后紅磷燃燒，又放出與紅磷燃燒相等的熱量)12.(1)放將能量釋放出來的過程(2)吸吸收能量，將能量貯存起來的過程13.(1)一定質(zhì)量H2燃燒，放出的熱量多(2)燃燒產(chǎn)物無污染(3)可以再生14.放熱15.當(dāng)太陽照射時，Na2SO410H2O分解吸收熱量，使室溫度不至升高很多，晚上，氣溫下降，Na2SO4與H2O結(jié)合成Na2SO410H2O又放出熱量，使室內(nèi)保持溫暖。
【課本習(xí)題】
一、1.放出吸收2.放熱吸收能量吸熱
二、1.NaOH溶液與鹽酸反應(yīng)以及其堿與酸的中和反應(yīng)，其實質(zhì)都為OH-+H+H2O，由題意知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。在中和反應(yīng)中，反應(yīng)物和生成物的能量變化為(如圖)：2.使煤爐中的煤充分燃燒，應(yīng)采取的措施有：①將煤塊或煤粉制成像蜂窩煤球等形狀的煤，以增大煤與空氣的接觸面積；②適當(dāng)開大爐門，使?fàn)t內(nèi)有充足的空氣。還可以在爐身的中上部開個二次通風(fēng)口，使煤燃燒產(chǎn)生的可燃性氣體(CO)進行二次燃燒。
【復(fù)習(xí)題】
一、1.在反應(yīng)過程中發(fā)生電子轉(zhuǎn)移得還原失氧化2.2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑失去升高還原氧化得到降低氧化還原3.(1)未達到電荷守恒Cu+2Ag+Cu2++2Ag(2)將難溶于水的碳酸鈣寫成了離子形式CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O(3)將難溶于水的氫氧化銅寫成了離子形式Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O4.參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的總質(zhì)量等于各生成物的總質(zhì)量；若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的總能量等于各生成物的總能量與反應(yīng)放出的熱量之和。若反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的總能量等于各生成物的總能量與反應(yīng)吸收的熱量的熱量之差。即物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時，保持能量守恒。5.(1)酸性作用(2)氧化性作用
二、1.AD2.BC3.C4.C5.C
三、1.(1)氧化劑：CuO還原劑：CO
(2氧化劑：CuSO4還原劑：鋅片
(3)CO2+2O=H-CO2-3+H2O
(4)Ba2++2OH-+SO2-4+2H+=BaSO4↓+2H2O
2.(1)不正確。在金屬活動性順序中，Cu位于Mg的后面，此反應(yīng)不能發(fā)生。此式無法改正，只能廢除。
(2)不正確。H2CO3很不穩(wěn)定，對其要用CO2和H2O表示。此外，該化學(xué)方程式未配平。
應(yīng)改為：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(3)正確。
(4)不正確。AgNO3在水中易溶、易電離，不該用分子式表示之。
應(yīng)改為：Ag++Cl-AgCl↓
(5)不正確。H2CO3很不穩(wěn)定，對其要用CO2和H2O表示。
應(yīng)改為：CO2-3+2H+=CO2↑+H2O
四、1.該白色固體為CaCl2和Na2CO3的混合物，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：
白色固體溶解于水：Ca2++CO2-3=CaCO3↓；
沉淀中加入稀鹽酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；
濾液中滴入AgNO3溶液：Ag++Cl-=AgCl↓。
2.該白色粉末由Ba(NO3)2、CaCl2和K2CO3組成。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：
粉末加入水中：Ba2++CO2-3=BaCO3↓
Ca2++CO2-3=CaCO3↓
懸濁液中加入稀硝酸：BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
②的溶液中滴入硫酸：Ba2++SO2-=4BaSO4↓
可能還有反應(yīng)：Ca2++SO2-4=CaSO4↓
②的溶液中滴入AgNO3溶液：Ag++Cl-=AgCl↓

《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》教學(xué)設(shè)計