化学ⅳ人版11课时1化学反应的焓变测试题.docx
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化学ⅳ人版11课时1化学反应的焓变测试题
化学ⅳ人版1-1课时1化学反应的焓变测试题
专题概述
本专题内容分为三个单元。
第一单元化学反应中的热效应，通过引入化学反应焓变来阐述热化学反应中热效应的表述方法——热化学方程式；化学反应中热效应的定量研究——化学反应热的测量与计算；研究化学反应中热效应的重要意义——能源的充分利用。
第二单元化学能与电能的转化，阐述化学能是如何转化为电能的——原电池的工作原理；介绍典型、实用的电池——化学电源；阐述电能是如何转化为化学能的——电解池的工作原理及应用。
第三单元金属的腐蚀与防护，阐述金属腐蚀的主要化学原理——金属的电化学腐蚀；防止金属腐蚀的重要措施——金属的电化学防护。
本专题学习重点是定量描述化学反应的能量变化；理解化学能与电能相互转化的两种形式——电解池和原电池所涉及的原理；理解金属腐蚀的电化学原理及防护原理。
本专题学习难点是定量描述化学反应的能量变化；理解化学能与电能相互转化的两种形式——电解池和原电池所涉及的原理。
学法指导
1.充分利用生产、生活中的实例认识化学反应过程中的能量变化，引入定量描述和测定化学反应的反应热的方法和原理及能源的充分利用问题。
2.在原电池和电解池的学习中注意整理与归纳，可运用比较的方法加深理解。
3.在各单元的学习中借助教材中的各种栏目，让我们在问题情境下相互交流，在亲身实践中掌握知识，加深知识的理解和巩固，提高动手操作能力和分析处理实验结果的能力。
4.在金属的腐蚀和防护学习中注意知识的迁移运用，例用原电池原理和电解池原理来理解金属的电化学腐蚀和防护原理。
第一单元化学反应中的热效应
1-1课时1化学反应的焓变
知能定位
1.了解反应热和焓变的含义。
2.知道放热反应和吸热反应的概念，理解化学反应过程中能量变化的原因。
3.知道热化学方程式的概念。
4.能够正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。
情景切入
通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化，那么，应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？
自主研习
一、化学反应的焓变
1.反应热
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，所吸收或放出的热量。
2.焓变
在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量。
符号ΔH常用单位kJ·mol-1。
3.放热反应和吸热反应
吸收热量的化学反应称为吸热反应；放出热量的化学反应称为放热反应。
4.ΔH与吸热反应、放热反应的关系
（1）表示形式：
吸热反应ΔH>0
放热反应ΔH<0
（2）举例
1molC和1molH2O（g）反应生成1molCO和1molH2，需吸收131.5kJ的热量，则该反应的反应热ΔH=
+131.5kJ·mol-1。
5.化学反应过程中能量变化的原因
（1）微观角度
①化学反应的本质及特点
②举例［以H2（g）+Cl==2（g）==2HCl（g）反应的能量变化为例］
化学键
反应中能量变化
1molA-B化学键
反应中能量变化
H—H
吸收436kJ
共吸收679kJ
Cl—Cl
吸收243kJ
H—Cl
放出431kJ
共放出862kJ
结论
H2（g）+Cl2（g）==2HCl（g）的反应热
ΔH=-183kJ·mol-1
（2）宏观角度
二、热化学方程式
1.定义：
能够表示反应热的化学方程式。
2.表示意义：
不仅说明了化学反应中的物质变化，也说明了化学反应中的焓变。
例如：
H2（g）+O2（g）==H2O（l）ΔH（298K）=-285.8kJ·mol-1。
表示1molH2（g）与0.5molO2（g）反应生成了1molH2O（l），放热285.8kJ。
3.热化学方程式的书写必须注意以下几点：
（1）ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。
若为放热反应，ΔH为“-；若为吸热反应，ΔH为“+”。
ΔH的单位一般为kJ·mol-1。
（2）注意焓变ΔH与测定条件（温度、压强等）有关。
因此书写热化学方程式时注明ΔH的测定条件。
绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
（3）注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。
因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
（4）注意反应物和产物的聚集状态不同，焓变ΔH不同。
因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地表达出热化学方程式的意义。
气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。
（5）热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
当反应向逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。
4.实例
298K时，1molH2（g）和0.5molO2（g）反应生成1molH2O（l）放热285.8kJ，
此反应的热化学方程式可表示为H2（g）+O2（g）==H2O（l）ΔH=-285.8kJ·mol-1。
课堂师生互动
知识点1：
反应热与物质变化的关系
任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
反应物与生成物的能量差若以热能形式表现，即为放热或吸热：
如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，反应为放热反应；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，反应为吸热反应。
化学反应前后，反应物具有的总能量等于反应所生成的物质的总能量与反应体系对外界吸收或释放的能量之和。
能量守恒是任何变化过程所必须遵守的。
化学反应中的能量守恒可用以下式子表示：
E（反应物）=E（生成物）+Q（E表示能量，Q表示反应吸收或放出的热量，Q>0表示反应放热；Q<0表示反应吸热）
根据上述，不难理解：
当E（反应物）>E（生成物）时，Q>0，为放热反应；当E（反应物）通过研究化学反应中能量变化的原理可知，化学反应的过程，也可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来，或者是热能等转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程。
在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，原子间的结合方式发生了改变。
在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量，反应热来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。
利用化学键键能的大小可粗略计算化学反应的反应热。
特别提醒
（1）常见的放热反应有：
①活泼金属与H2O或酸的反应。
如
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
②酸碱中和反应。
如
2KOH+H2SO4==K2SO4+2H2O
③燃烧反应。
如
2CO+O2点燃2CO2
CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
④多数化合反应。
如
Na2O+H2O==2NaOH
CaO+H2O==Ca（OH）2
⑤铝热反应。
如
2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3
常见的吸热反应有：
①多数的分解反应，如CaCO3高温CaO+CO2↑
CuSO4·5H2OΔCuSO4+5H2O
②2NH4Cl（s）+Ba（OH）2·8H2O（s）===BaCl2+2NH3↑+10H2O
③C（s）+H2O（g）高温CO+H2
④CO2+CΔ2CO
（2）反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。
许多放热反应也需要加热引发，例如Fe+S△FeS，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行，例如Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl===2NH3·H2O+BaCl2+8H2O。
考例1（2017·上海卷，19）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）：
H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）+Q1H2（g）+Br2（g）===2HBr（g）+Q2
有关上述反应的表达正确的选项是（）
A．Q1>Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．生成1molHCl气体时放出Q1热量
D．1molHBr（g）具有的能量大于1molHBr（l）具有的能量
解析：
两个反应都是放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，B项错。
由热化学方程式可知，生成2mol氯化氢放出的热量才是Q1,C项错。
物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，故D项正确。
答案：
AD
考例2以下说法不正确的选项是（）
A．物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
B．化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化
C．化学反应过程中放出或吸收的热量，都是物质本身能量变化的表现
D．反应热与参加反应的物质的多少有关
解析：
在化学反应中有新物质生成的同时，必然伴有能量的变化，因为各种物质的总能量不一定相等。
反应物的总能量与生成物的总能量不相等，导致了反应中能量的变化，且反应放出或吸收热量的多少与参加反应的物质的多少有关，因此只有A项的表达是错误的。
答案：
A
变式探究1
已知化学反应2C（s）+O2（g）点燃2CO（g），2CO（g）+O2（g）点燃2CO2（g）都是放热反应，据此判断，以下说法中不正确的选项是（其他条件相同）（）
A.12g碳所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B.56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
C.12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D.将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
答案：
A
解析：
对于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，C和CO的燃烧反应都是放热反应，C（s）+O2（g）点燃CO2（g）必然是放热反应，12克碳并不是反应物的全部。
由于CO2CO放热，COCO2放热，所以CCO2比CCO放出的热量要多。
变式探究2
（2017·上海卷，17）已知：
H2（g）+F2（g）===2HF（g）ΔH=270kJ，以下说法正确的选项是（）
A.2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量
答案：
C
解析：
此题主要考查对热化学反应方程式的理解，A项中由热化学方程式应为2mol氟化氢气体分解成1molH2与1mol氟气吸收270kJ热量，B项生成液态氟化氢放出热量应大于270kJ，所以只有C正确。
知识点2：
热化学反应方程式
热化学方程式与普通化学方程式的区别
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量
可以是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后注明
ΔH正负号及单位
——
必须注明
意义
说明了化学反应中的物质变化
不仅说明了化学反应中的物质变化，也说明了化学反应中的能量变化。
例如，N2（g）+3H2
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