大二轮化学练习导学案37反应热的计算和测定能源.docx
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大二轮化学练习导学案37反应热的计算和测定能源
2019大二轮化学练习导学案37-反应热的计算和测定能源
注意事项：
认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！
重在审题，多思考，多理解！
[考纲要求]1.理解盖斯定律并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
知识点一盖斯定律
1、内容
对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是________的。
2、意义
________________________________________________________________________。
3、应用
方程式
反应热间的关系
aA
B
A
B
问题思考
1、盖斯定律的实质是什么？
2、在利用盖斯定律进行计算时，如果热化学方程式方向改变时应做哪些调整？
知识点二能源
1、概念
能提供________的自然资源。
2、发展阶段
______时期→__________时期→__________时期。
3、分类
（1）化石燃料
①种类：
____、________、________。
②特点：
蕴藏量有限，且________再生。
（2）新能源
①种类：
________、________、________、________、________和__________等。
②特点：
资源丰富，________再生，没有污染或污染很小。
4、能源问题
（1）我国目前使用的主要能源是________，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。
（2）化石燃料的大量使用带来严重的____________问题。
5、解决能源问题的措施
（1）提高能源的使用效率
①改善开采、运输、加工等各个环节。
②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
一是保证燃烧时有______________，如鼓入空气、增大O2浓度等。
二是保证燃料与空气有____________________，如将固体______________，使液体__________等。
（2）开发新的能源
开发资源丰富、可以再生、没有污染或很少污染的新能源。
【一】反应热的计算
1、主要依据
热化学方程式、键能的数据、盖斯定律和燃烧热的数据等。
2、主要方法
（1）根据热化学方程式计算
反应热与反应物各物质的物质的量成________。
（2）根据反应物和生成物的总能量计算
①画出放热反应、吸热反应在反应过程中的能量变化示意图。
②根据图示判断能量变化与反应热的关系是什么？
（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算
ΔH＝
________________________________________________________________________。
（4）根据盖斯定律计算
化学反应的反应热只与__________________________有关，而与______________无关。
即如果一个反应可以分步进行，那么各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是________的。
应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：
①参照新的热化学方程式（目标热化学方程式），结合原热化学方程式（一般2至3个）进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态（固、液、气）的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
（5）根据物质燃烧放热数值计算Q（放）＝
________________________________________________________________________。
典例导悟1
：
（1）C（s）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH1＝－393.5kJ·mol－1
（2）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）
ΔH2＝－285.8kJ·mol－1
（3）CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）ΔH3＝－870.3kJ·mol－1
根据以上方程式可以计算出2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的反应热为（）
A、＋244.1kJ·mol－1B、－488.3kJ·mol－1
C、－996.6kJ·mol－1D、＋996.6kJ·mol－1
听课记录：
变式演练以下热化学方程式
Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）
ΔH1＝－25kJ·mol－1①
3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）
ΔH2＝－47kJ·mol－1②
Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）
ΔH3＝＋19kJ·mol－1③
写出FeO（s）被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
________________________________________________________________________。
典例导悟2
由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
假设1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，那么反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）的ΔH＝________kJ·mol－1，氢气的燃烧热为__________kJ·mol－1。
【二】实验探究——中和热的测定
1、测定原理
ΔH＝
c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
2、装置如图（在横线上填出仪器的名称）
3、考前须知
（1）碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是
____________________________________________。
（2）为保证酸、碱完全中和，常采用________稍稍过量。
（3）实验中假设使用弱酸或弱碱，因中和过程中电离________，会使测得数值________。
典例导悟3
（2017·吉林一模）某实验小组设计用50mL1.0mol·L－1盐酸跟50mL1.1mol·L－1氢氧化钠溶液在如下图装置中进行中和反应。
在大烧杯底部垫碎泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。
然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
试回答以下问题：
（1）本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。
试问：
盐酸在反应中假设因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，那么测得的中和热________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录如下原始数据。
实验
序号
起始温度t1/℃
终止温度（t2）/℃
温差（t2－t1）/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
31.6
6.6
2
25.1
25.1
25.1
31.8
6.7
3
25.1
25.1
25.1
31.9
6.8
盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g·cm－3，中和后混合液的比热容c＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1，那么该反应的中和热为ΔH＝__________________。
（3）假设用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，那么测得的中和热会________（填“偏大”、“偏小”或“不变”），其原因是
________________________________________________________________________。
（4）在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，假设无此操作步骤，那么测得的中和热________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
1.（2017·上海，11）根据碘与氢气反应的热化学方程式
（ⅰ）I2（g）＋H2（g）
2HI（g）＋9.48kJ
（ⅱ）I2（s）＋H2（g）
2HI（g）－26.48kJ
以下判断正确的选项是（）
A、254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJ
B、1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C、反应（ⅰ）的产物比反应（ⅱ）的产物稳定
D、反应（ⅱ）的反应物总能量比反应（ⅰ）的反应物总能量低
2、（2017·重庆理综，13）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。
：
1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，那么S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反应热ΔH为（）
A、－1780kJ·mol－1
B、－1220kJ·mol－1
C、－450kJ·mol－1
D、＋430kJ·mol－1
3、（2017·浙江理综，12）以下说法不正确的选项是（）
A、冰的熔化热为6.0kJ·mol－1，冰中氢键键能为20kJ·mol－1。
假设每摩尔冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，那么最多只能破坏冰中15%的氢键
B、一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka＝
。
假设加入少量CH3COONa固体，那么电离平衡CH3COOH
CH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小
C、实验测得环己烷（l）、环己烯（l）和苯（l）的标准燃烧热分别为－3916kJ·mol－1、－3747kJ·mol－1和－3265kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D、：
Fe2O3（s）＋3C（石墨）===2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH＝489.0kJ·mol－1
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－283.0kJ·mol－1
C（石墨）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－393.5kJ·mol－1
那么4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）
ΔH＝－1641.0kJ·mol－1
4、（2017·广东理综，9）在298K、100kPa时，：
2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）ΔH1
Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）ΔH2
2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）ΔH3
那么ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的选项是（）
A、ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B、ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C、ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D、ΔH3＝ΔH1－ΔH2
5、（2017·课标全国卷，11）：
HCN（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。
那么HCN在水溶液中电离的ΔH等于（）
A、－67.7kJ·mol－1B、－43.5kJ·mol－1
C、＋43.5kJ·mol－1D、＋67.7kJ·mol－1
题号
1
2
3
4
5
答案
题组一盖斯定律及反应热的计算
1、（2017·海南化学，12）：
Fe2O3（s）＋
C（s）===
CO2（g）＋2Fe（s）ΔH＝＋234.1kJ·mol－1
（1）
C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝－393.5kJ·mol－1
（2）
那么2Fe（s）＋
O2（g）===Fe2O3（s）的ΔH是（）
A、－824.4kJ·mol－1B、－627.6kJ·mol－1
C、－744.7kJ·mol－1D、－169.4kJ·mol－1
2、（2017·全国理综Ⅱ，11）：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890kJ·mol－1
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O（l），假设实验测得反应放热3695kJ，那么原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（）
A、1∶1B、1∶3
C、1∶4D、2∶3
3、（2017·太原月考）实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行以下反应：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）ΔH＝－196.64kJ·mol－1，当放出314.624kJ热量时，SO2的转化率为（）
A、40%B、50%C、80%D、90%
4、25℃、101kPa条件下：
（1）4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）
ΔH＝－2834.9kJ·mol－1
（2）4Al（s）＋2O3（g）===2Al2O3（s）
ΔH＝－3119.1kJ·mol－1
由此得出的正确结论是（）
A、等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B、等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应
C、O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D、O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
5、2017年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的联合国气候变化大会。
以下措施有利于节能减排、改善环境质量的是（）
①回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源②发展低碳经济、循环经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使用③使用填埋法处理未经分类的生活垃圾④推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染⑤研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染
A、①②④⑤B、①②⑤
C、①②③④D、③④⑤
6、炽热的炉膛内发生的反应为C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝－392kJ·mol－1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）
ΔH＝＋131kJ·mol－1，
CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－282kJ·mol－1，
H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）
ΔH＝－241kJ·mol－1，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气的说法正确的选项是（）
A、不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺
B、虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料
C、既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料
D、既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料
7、如果1个反应可以分几步进行，那么各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。
据此回答以下问题：
（1）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
丙烷脱氢可得丙烯。
：
C3H8（g）―→CH4（g）＋HC≡CH（g）＋H2（g）
ΔH1＝＋156.6kJ·mol－1
CH3CH===CH2（g）―→CH4（g）＋HC≡CH（g）
ΔH2＝＋32.4kJ·mol－1
那么相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）：
Na2CO3·10H2O（s）===Na2CO3（s）＋10H2O（g）ΔH1＝＋532.36kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O（s）===Na2CO3·H2O（s）＋9H2O（g）ΔH2＝＋473.63kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8、
（1）32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）水的电离方程式：
H2O＋H2O
H3O＋＋OH－，假设液态肼能够按照类似方式电离，请写出电离方程式：
________________________________________________________________________。
（3）假设肼和强氧化剂液态H2O2反应，产生大量N2和水蒸气放出大量热，在此条件下0.4mol肼与足量H2O2（l）反应放出256.652kJ的热量，那么该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________；
假设H2O（l）===H2O（g）ΔH＝＋44kJ·mol－1，那么16g液态肼与足量的液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是________kJ。
题组二燃料的充分燃烧和新能源
9、2017年11月27日，全球最大太阳能办公大楼亮相山东德州。
这座名为“日月坛微排大厦”的太阳能大厦，是2017年第四届世界太阳城大会的主会场。
总建筑面积达到7.5万平方米，采用全球首创太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等与建筑结合技术，是目前世界上最大的集太阳能光热、光伏、建筑节能于一体的高层公共建筑。
有关说法不正确的选项是（）
A、太阳能集热玻璃管的玻璃属于硅酸盐之一
B、光伏光电的材料主要成分是高纯度的硅
C、太阳能、生物质能源和天然气都是清洁能源，也是可再生能源
D、传统制冷剂氟利昂容易造成臭氧空洞
题号
1
2
3
4
5
6
9
答案
题组三综合探究
10、（2017·保定模拟）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。
反应过程和能量关系如下图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。
根据上图回答以下问题：
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
上述分解反应是一个可逆反应。
温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于________；假设反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1（填“大于”、“小于”或“等于）。
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。
原因是__________________________________。
（4）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝__________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
学案37反应热的计算和测定能源
【课前准备区】
知识点一
1、一样
2、间接计算某些难以直接测量的反应热
3.
方程式
反应热间的关系
aA
B
A
B
ΔH1＝aΔH2
A
B
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
知识点二
1、能量
2、柴草化石能源多能源结构
3、
（1）①煤石油天然气②不能
（2）①太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能②可以
4、
（1）化石燃料
（2）环境污染
5、
（1）②适当过量的空气足够大的接触面积粉碎成粉末喷成雾状
问题思考
1、实质是能量守恒。
2、当热化学方程式的方向改变时，ΔH的符号改变，大小不变。
【课堂活动区】
【一】2.
（1）正比
（2）①
②反应热ΔH＝E（生成物的能量）－E（反应物的能量）
（3）反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量
（4）反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）反应的途径相同
（5）n（可燃物）×|ΔH|
【二】2.环形玻璃搅拌棒温度计
3、
（1）保温、隔热，减少实验过程中热量的损失
（2）碱（3）吸热偏低
典例导悟
1、B[根据盖斯定律，将
（1）×2＋
（2）×2－（3）得：
2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）ΔH＝－393.5kJ·mol－1×2－2×285.8kJ·mol－1－（－870.3kJ·mol－1）＝－488.3kJ·mol－1。
]
2、H2（g）＋
O2（g）===H2O（g）ΔH＝－241.8kJ·mol－1－571.6285.8
解析书写热化学方程式时注意：
化学计量数改变时，ΔH也同等倍数的改变，故生成水蒸气的热化学方程式可写成：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（g）ΔH＝－241.8kJ·mol－1或2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH＝－483.6kJ·m
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