人教版选修四第一章 化学反应与能量第一节和第二节(教师版有详细的答案)
人教版化学选修4课后习题+答案
化学选修4课后习题和答案第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化P5习题1•举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么2•用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。
3•依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1) 1 mol N2 (g)与适量H2 (g)起反应,生成NH3 (g),放出kJ热量。
(2) 1 mol N2 (g)与适量O2 (g)起反应,生成NO2(g),吸收68 kJ热量。
(3) 1 mol Cu(s与适量02 (g)起反应,生成CuO (s),放出157 kJ热量。
(4) 1 mol C(s与适量H2O (g)起反应,生成CO (g)和H2 (g),吸收kJ热量。
(5) 卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1 mol N2H4(l)在O2 (g)中燃烧,生成N2(g)和H2O (l),放出622 kJ热量。
(6) 汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C B H18 (l)在O2 (g)中燃烧,生成CO2(g) 和H2O (l),放出 5 518 kJ热量。
P6 习题1. 举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么1、化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。
恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变。
、符号是△ H、单位是kJ/mol或kJmof。
例如1molH2(g)燃烧,生成1molH2O (g),其反应热厶H= —mol。
2. 用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。
2、化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成要放出能量。
当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
P10 习题1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义1、在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。
高中化学选修四第一章化学反应与能量(知识梳理+综合复习试题)教师版含答案
第一章《化学反应与能量》复习知识梳理复习知识要点:1.化学反应与能量的变化2。
燃烧热和中和热3。
化学反应热的计算—-盖斯定律复习目标:通过知识点内容梳理及例题练习,回忆并巩固本章所有知识点内容及应用。
掌握热化学方程式的正确书写,能运用盖斯定律准确书写出未知热化学方程式。
知识点一:焓变反应热1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。
反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热。
2.焓变(ΔH)的意义:符号:单位:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol。
3.产生原因:化学键断裂—-化学键形成—-4.可以利用计算ΔH来判断是吸热还是放热.ΔH =所具有的总能量—所具有的总能量=-ΔH为“-”或△H <0时,为反应;ΔH为“+"或△H 〉0时,为反应。
对于放热反应,反应物具有的总能量_________生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H为___________。
对吸热反应, 反应物具有的总能量_________生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H为____________。
5.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。
6.同种物质不同状态时所具有的能量:气态〉液态>固态【特别提醒】(1)常见的放热反应①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等(2)常见的吸热反应①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加热或高温的反应(3)区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。
【例题1】SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。
高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案
人教版高中化学选修四——化学反应原理课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 g燃烧,生成1 mol H2Og, 其反应热ΔH= kJ/mol.2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应.第二节燃烧热能源1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料.2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等 ,速生树木如赤杨,刺槐,桉树等 ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施.3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景.4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施.6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理.第三节化学反应热的计算1. Cs+O2 g == CO2 g H= kJ/mol mol C 完全燃烧,H= mol× kJ/mol= kJ/mol2. H2 g的燃烧热 H= kJ/mol 欲使 H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要 H2 1 000 kJ÷ kJ/mol= mol3. 设 S 的燃烧热为 H Ss+O2 g == SO2 g 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×-37 kJ÷4g =-296 kJ/mol4. 设 CH4的燃烧热为H CH4 g+O2 g == CO2 g+2H2Og 16 g/mol H 1g kJ H=16 g/mol× kJ÷1g = kJ/mol5. 1求 mol C2H2完全燃烧放出的热量 Q C2H2 g+5/2O2 g == 2CO2 g+H2Ol 26 g/mol H 2.00g kJ H=26 g/mol× kJ÷2.00 g =-1 kJ/mol Q= mol×-1 kJ/mol=-3 kJ≈-3 880 kJ 2从4题已知 CH4的燃烧热为 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的 C2H2放出的热量多.6. 写出 NH3燃烧的热化学方程式 NH3 g+5/4O2 g == NO2 g+3/2H2Og 将题中1式乘以3/2,得: 3/2H2 g+3/4O2 g == 3/2H2Og 3/2H1=3/2× kJ/mol = kJ/mol 将题中2式照写: 1/2N2 g+O2 g == NO2 g H2=+ kJ/mol 将题中3式反写,得 NH3 g == 1/2N2 g+3/2H2 g -H3= kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 27. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg8. 此人脂肪储存的能量为×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km9. 1 t 煤燃烧放热×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃× kJ/kg℃= 6×107 kJ 锅炉的热效率= 6×107 kJ÷×107 kJ×100% =%10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶 5 m3××104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3××104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3××104 kJ/m3=9×104 kJ 聚丙烯40 m3××104 kJ/m3=60×104 kJ 将回收的以上塑料加工成燃料,可回收能量为21×104 kJ+80×104 kJ+9×104 kJ+60×104 kJ=170×104 kJ=×106 kJ 3第二单元第一节化学反应速率1.略.2. 1:3:2.3. 1A; 2C; 3B.4. D.5. A.第二节影响化学反应速率的因素1. 1加快.增大了反应物的浓度,使反应速率增大. 2没有加快.通入 N2后,容器内的气体物质的量增加,容器承受的压强增大,但反应物的浓度或其分压没有增大,反应速率不能增大. 3降低.由于加入了 N2,要保持容器内气体压强不变,就必须使容器的容积加大,造成 H2和 I2蒸气的浓度减小,所以,反应速率减小. 4不变.在一定温度和压强下,气体体积与气体的物质的量成正比,反应物的物质的量增大一倍,容器的容积增大一倍,反应物的浓度没有变化,所以,反应速率不变. 5加快.提高温度,反应物分子具有的能量增加,活化分子的百分数增大,运动速率加快,单位时间内的有效碰撞次数增加,反应速率增大.2. A.催化剂能够降低反应的活化能,成千上万倍地提高反应速率,使得缓慢发生的反应2CO+2NO== N2+2CO2迅速进行.给导出的汽车尾气再加压,升温的想法不合乎实际.第三节化学平衡1. 正,逆反应速率相等,反应物和生成物的质量或浓度保持不变.2.3. 反应混合物各组分的百分含量,浓度,温度,压强反应前后气体的物质的量有变化的反应 ,同等程度地改变正,逆反应,不能使.4. 1该反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3,所以,反应放出的热量总是小于 kJ. 2适当降低温度,增大压强.5. B;6. C;7. C;8. C.9. 设:CO 的消耗浓度为 x.第四节化学反应进行的方向1. 铵盐溶解常常是吸热的,但它们都能在水中自发地溶解.把两种或两种以上彼此不 4 发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中,它们能自发地混合均匀.2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的.在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH<0或熵增中的一项就得出结论,而是要全面考虑才能得出正确结论. 5第三单元第一节弱电解质的电离1.2. 氨水中存在的粒子:NH3H2O,NH4+,OH氯水中存在的粒子:Cl2,Cl-,H+,ClO3. 1 错.导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度,因此强,弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关. 2 错.酸与碱反应生成盐,所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸, + 物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的 H . 3 错.一水合氨是弱碱,在水溶液中是部分电离的,其电离平衡受氨水浓度的影响,浓溶 - 液的电离程度低于稀溶液.因此氨水稀释一倍时,其 OH 浓度降低不到一半. + 4 错.醋酸中的氢没有全部电离为 H . ※5 错.此题涉及水解较复杂,不要求学生考虑水解.41 不变.一定温度下,该比值为常数——平衡常数. - 2 ×10 4 mol/L 5. 1 略; 2 木头中的电解质杂质溶于水中,使其具有了导电性.第二节水的电离和溶液的酸碱性1. ③③③③;③③③③.2. NH+4,OH-,NH3H2O,H+.3. C;4A;5D;6D;7A;8A,D. 9. 注:不同品牌的同类物品,其相应的 pH 可能不尽相同. 10. 6 11. 图略.1 酸性2 10, 1×10-4 3 9 mL第三节盐类的水解1. D;2. B;3. C;4. D. +5. 乙,如果是弱酸,所生成的盐电离出的 A-会部分地与水电离出的 H 结合成 HA,则 cA - + ≠cM . - + - - 3+6. >,Al +2SO42 +2Ba2 +4OH = 2BaSO4↓+AlO2 +2H2O; + - + - =,2Al3 +3SO42 +3Ba2 +6OH = 3BaSO4↓+2AlOH3↓ - - - + -7. CO32 +H2O=HCO3 +OH , Ca2 +CO32 =CaCO3↓ - -8. Na2CO3溶液的 pH>NaHCO3溶液的 pH,因为由 HCO3 电离成 CO32 比由 H2CO3电离成 - HCO3 更难,即 Na2CO3与 NaHCO3是更弱的弱酸盐,所以水解程度会大一些.9. 1 SOCl2 +H2O SO2↑+ 2HCl↑ 2 AlCl3溶液易发生水解,AlCl36 H2O 与 SOCl2混合加热,SOCl2与 AlCl36 H2O 中的结晶水作用,生成无水 AlCl3及 SO2和 HCl 气体. ,加氨水可中和水解反应生成的 HCl,以10. 加水的效果是增加水解反应的反应物 cSbCl3 + 减少生成物 cH ,两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动. ※11. 受热时,MgCl26H2O 水解反应的生成物 HCl 逸出反应体系,相当于不断减少可逆反应的生成物,从而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO47H2O 没有类似可促进水解反应进行的情况.第四节难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1. 文字描述略.2. C;3. D;4. C. 75. 1 S2 与 H 作用生成的 H2S 气体会逸出反应体系,使 FeS 的沉淀溶解平衡向溶解方向移动. 2 硫酸钙也难溶于水,因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题,但硫酸钙的溶解度大于 + 碳酸钙,转化不能实现.醋酸钙溶于水,且醋酸提供的 H 与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32作用,可生成 CO2逸出反应体系,使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动. 3 硫酸溶液中的 SO42-对 BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用.6. 略. - + 8第四单元第一节原电池1. 由化学能转变为电能的装置.氧化反应,负极;还原反应,正极.2. 铜,Cu-2e == Cu ;银,Ag +e == Ag.3. a,c,d,b.4. B;5. B,D. 2+ + - 图4-2锌铁原电池装置6. 装置如图4-2所示. 负极:Zn-2e == Zn 2+ 2+ 正极:Fe +2e == Fe第二节化学电源1. A;2. C;3. C.4. 铅蓄电池放电时的电极反应如下: 负极:Pbs+SO4 aq-2e == PbSO4s 正极:PbO2 s+4H aq+SO4 aq+2e == PbSO4 s+2H2Ol 铅蓄电池充电时的电极反应如下: + 22- 9 阴极:PbSO4 s+2e == Pbs+SO4 aq 阳极:PbSO4 s+2H2Ol-2e == PbO2s+4H aq+SO4 aq 总反应方程式: + 2- - 2-第三节电解池1. A;2. D.3. 原电池是把化学能转变为电能的装置,电解池是由电能转化为化学能的装置.例如锌铜原电池,在锌电极上发生氧化反应,称为负极,在铜电极上发生还原反应,称为正极. 负极:Zn-2e == Zn 氧化反应正极:Cu +2e == Cu还原反应电子通过外电路由负极流向正极. 电解池:以 CuCl2溶液的电解装置为例.与电源正极相连的电极叫做阳极,与电源负极相连的电极叫阴极. 阳极:2Cl -2e == Cl2↑氧化反应阴极:Cu +2e == Cu还原反应电子通过外电路由阳极流向阴极.4. 电镀是把待镀金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,电解精炼铜是把纯铜板作阴极,粗铜板作阳极, 通过类似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去, 而粗铜中的杂质留在阳极泥或电解液中,从而达到精炼铜的目的.其电极主要反应如下: 阳极粗铜 :Cu-2e == Cu 氧化反应阴极纯铜 :Cu +2e == Cu还原反应补充:若粗铜中含有锌,镍,银,金等杂质,则在阳极锌,镍等比铜活泼的金属也会被氧化: 阳极粗铜 :Zn-2e = Zn 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 10 Ni—2e = Ni - 2+ 由于附着在粗铜片上银,金等金属杂质不如铜活泼,不会在阳极被氧化,所以当铜氧化后,这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中,沉积在阳极附近即"阳极泥",成为提炼贵重金属的原料 . 在阴极,电解质溶液中 Zn 和 Ni 的氧化性又不如 Cu 强,难以在阴极获得电子被还原, 故 Zn 和 Ni 被滞留在溶液中.因此,在阴极只有 Cu 被还原并沉积在纯铜片上,从而达到了通过精炼提纯铜的目的.5. 电解饱和食盐水的电极反应式为: 阳极:2Cl -2e == Cl2↑氧化反应阴极:2H +2e == H2↑还原反应或阴极:2H2O+2e == H2↑+2OH 还原反应总反应:2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 在阴极析出1. 42 L H2,同时在阳极也析出1.42 L Cl2.6. 依题意,电解 XCl2溶液时发生了如下变化: + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ MX=3.2 g×22.4 L/1 mol×1.12 L=64 g/mol 即 X 的相对原子质量为64. 又因为2Cl - 2e == Cl2↑ 2 mol ne - 22.4L 1.12L ne =2 mol×1.12 L/22.4 L= mol 即电路中通过的电子有 mol. 11第四节金属的电化学腐蚀与防护1. 负极; Fe-2e- == Fe2+; 正极; 析氢腐蚀: ++2e- == H2↑, 2H 析氧腐蚀: 2O+O2+4e- == 4OH2H2. 1电化腐蚀,铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池. 2提示:主要是析氧腐蚀.2Fe-4e- == 2Fe2+;2H2O+O2+4e- == 4OHFe2++2OH- == FeOH2,4FeOH 2+O2+2H2O == 4FeOH 33. C;4. B,D;5. A,C;6. A,D.7. 金属跟接触到的干燥气体如 O2,Cl2,SO2或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀,叫做化学腐蚀.不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀.金属腐蚀造成的危害甚大,它能使仪表失灵,机器设备报废,桥梁,建筑物坍塌,给社会财产造成巨大损失.8. 当钢铁的表面有一层水膜时,水中溶解有电解质,它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池.在这些原电池里,铁是负极,碳是正极.电解质溶液的 H+在正极放电,放出 H2,因此这样的电化腐蚀叫做析氢腐蚀. 如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性, 溶有一定量的氧气,此时就会发生吸氧腐蚀,其电极反应如下: 负极:2Fe-4e- == 2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e- == 4OH- 总反应:2Fe+2H2O+O2 == 2FeOH 29. 镀锌铁板更耐腐蚀.当镀锌铁板出现划痕时,暴露出来的铁将与锌形成原电池的两个电极,且锌为负极,铁为正极,故铁板上的镀锌层将先被腐蚀,镀锌层腐蚀完后才腐蚀铁板本身.镀锡铁板如有划痕,锡将成为原电池的正极,铁为负极,这样就会加速铁的腐蚀. 可设计如下实验: 取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块, 放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿, 取出静置一段时间,即可见到镀锡铁片表面较快出现锈斑,而镀锌铁片没有锈斑.即说明上述推测是正确的;。
人教版高中化学选修四第一章第一节化学反应与能量的变化三星题(含解析)新.docx
高中化学学习材料唐玲出品第一章第一节化学反应与能量的变化三星题1.反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.该反应是放热反应B.加入催化剂后,反应加快,△H减小C.反应物的总键能大于生成物的总键能D.反应达到平衡时,升高温度,A的转化率增大【答案】CD【解析】试题分析:生成物的总能量大于反应物的总能量,属于吸热反应,故A错误;△H只与系数有关,加入催化剂后,△H不变,故B错误;物质的能量越高,键能越小,故C正确;吸热反应,升高温度,平衡正向移动,A的转化率增大,故D正确。
考点:本题考查反应热、化学平衡。
2.下列实验装置图合理的是A.装置①所示装置可实现反应:Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑B.装置②能构成锌铜原电池C.装置③可用于粗铜的电解精炼D.装置④可用于在实验室测定中和反应的反应热【答案】AD【解析】试题分析:A中装置①所示装置铜作阳极,失电子,溶液中的H+得电子作阴极,电极反应为:Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑,正确;B.装置②属于有盐桥的原电池,锌插入到硫酸锌溶液中,铜插入到硫酸铜溶液中才能构成锌铜原电池,错误;C.装置③用于粗铜的电解精炼时,粗铜与电源的正极相连,精铜与电源的负极相连,错误;D.装置④可用于在实验室测定中和反应的反应热,正确;选AD。
考点:考查电解池的工作原理及应用,中和热的测定等知识。
3.H 2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) △H=-a kJ/mol.已知:(a、b、c均大于零)。
下列说法正确的是A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJC.相同条件下,1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量D.向密闭容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g),充分反应后放出的热量为2a kJ 【答案】B【解析】试题分析:A.由同种元素的原子形成的是非极性键,由不同种非金属元素的原子形成的极性键,H2、I2分子中的化学键都是非极性共价键,HI分子中是极性键,A错误;B.反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,则根据键能和热化学方程式可知断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ,B正确;C.反应是放热反应,则相同条件下,1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量高于2 mol HI (g)的总能量,C错误;D.反应是可逆反应,则向密闭容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g),充分反应后放出的热量小于2a kJ,D错误,答案选B。
化学:第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的 最高温度,记为终止温度,记入下表。
思考5:酸、碱混合时,为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?
答:因为本实验的关键是测反应的反应热,若 动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。
作业: 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 [课外作业] 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧 化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为:它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态(s、l、g、aq) ;
⑶ ΔH只放右边,以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热: ΔH < 0; 吸热: ΔH > 0; ⑷ 系数仅仅表示物质的量,不表示分子或原子个数; 故系数可以是整数、分数、小数;
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍,ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应,科学文献上表示为:
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
-14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
新课标高中化学(选修4)课后题答案第1-3章
第一章第一节化学反应与能量的变化四、习题参考(一)参考答案1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。
例如1 mol H2 (g)燃烧,生成1 mol H2O(g),其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。
2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
(二)补充习题1.下列说法不正确的是()。
A.放热反应不需加热即可发生B.化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D.化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。
该现象说明了()。
A.该反应是吸热反应B.该反应是放热反应C.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量3.沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。
0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是()。
4. 下列关系式中正确的是A.a<c <0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0参考答案1.A;2.B、C;3.C;4. C。
第二节燃烧热能源四、习题参考(一)参考答案1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。
如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料。
2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施。
措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。
(完整版)化学选修4(新人教版)
(完整版)化学选修4(新人教版)新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热(Q):一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol(3)△H=H(生成物)-H(反应物)3.微观角度解释产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热)△H为“-”或△H<0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H为“+”或△H>0注:(高中阶段Q与△H二者通用)(4)影响晗变的主要因素:①发生变化的物质的物质的量,在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。
②物质的温度和压强☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸或水的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
高中化学人教版选修4教案第1章第1节第1课时焓变反应热Word版含答案
第一节化学反应与能量的变化
第1课时焓变反应热
1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
2.认识化学反应过程中物质和能量的变化。
3.了解反应热和焓变的含义。
4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。
(重点)
教材整理1 反应热与焓变
1.反应热
化学反应过程中所吸收或放出的能量都可以用热量来表述,叫做反应热。
2.焓变
(1)定义:生成物与反应物的焓值差即为焓变。
(2)符号:ΔH。
(3)单位:kJ/mol或kJ·mol-1。
3.反应热与焓变的关系
恒压条件下,反应的热效应等于焓变。
教材整理2 化学反应中的能量变化
1.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化示意图
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2
用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量;Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。
[思考探究]
已知有下列变化过程:
①浓硫酸溶于水;
②盐酸和氢氧化钠溶液的反应;
③甲烷在空气中燃烧;
④氢气和氯气反应,焓变小于0;
⑤二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳,该反应ΔH>0;。
人教版高中化学选修四第一章 化学反应与能量(含答案)
第一章化学反应与能量一、单选题1.中和热测定实验中,通过简易量热计直接测得的数据是()A.反应的热量变化B.体系的温度变化C.酸或碱的浓度变化D.生成水的物质的量2.下列说法正确的是()A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化B.放热反应不需要加热就可以发生C.反应条件是加热的反应都是吸热反应D.化学反应放热还是吸热,取决于反应条件3.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是()A. CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2 H2O(l)ΔH=+725.8 kJ·B. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452 kJ·C. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.8 kJ·D. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+1452 kJ·4.据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂,下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D5.已知下列热化学方程式:①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1②H2(g)===H2(l)ΔH2=-0.92 kJ·mol-1③O2(g)===O2(l)ΔH3=-6.84 kJ·mol-1④H2O(l)===H2O(g)ΔH4=+44.0 kJ·mol-1则反应H2(l)+O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为()A.+237.46 kJ·mol-1B.-474.92 kJ·mol-1C.-118.73 kJ·mol-1D.-237.46 kJ·mol-16.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
新人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量第一节第2课时热化学方程式中和热的测定学案
第2课时热化学方程式中和热的测定学习目标核心素养1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2.正确认识中和热的概念。
3.通过中和热的测定,初步学会测定化学反应反应热的实验方法,会分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小实验误差。
1.证据推理与模型认知:化学反应中能量的变化可以定量描述,形成定性描述到定量描述的模型构建,掌握热化学方程式的书写原则。
2.科学探究与创新意识:能理解反应热测定的原理和方法,并在此基础上进行完善和改进测定方法,提升科学探究与创新意识。
一、热化学方程式1.概念能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强,若在25_℃和101_kPa时进行的反应,可不注明。
(2)在化学方程式右边注明ΔH的“+”、“-”、数值和单位。
(3)所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的聚集状态。
常用s、l、g分别表示固体、液体和气体。
(4)化学计量数只表示物质的量,不表示微粒个数。
(5)化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同倍数。
3.意义热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了能量变化。
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol,表示在25_℃和101_kPa条件下,1_mol H2(g)与12mol O2(g)完全反应生成1_mol H2O(l)时放出热量285.8 kJ。
二、中和热1.概念:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1_mol_H2O时的反应热叫做中和热。
2.表示方法:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol。
三、中和热的测定1.实验原理2.实验用品仪器:大烧杯(500_mL)、小烧杯(100_mL)、温度计、量筒(50_mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
试剂:0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。
化学选修四-课后习题及参考答案
化学选修4化学反应原理课后习题和答案第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化P5习题1.举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么?2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。
3.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应,生成NH3(g),放出92.2kJ热量。
(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),吸收68kJ热量。
(3)1molCu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出157kJ热量。
(5)(l),(6)(l),1、O(g),2、反应12化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻找对应措施。
措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。
由于上述制造甲醇、乙醇的原料是可以再生的,因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。
3、用氢气作燃料有什么优点?在当今的技术条件下有什么问题?它的发展前景如何?氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。
在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃、易爆,极易泄漏,不便于贮存、运输;二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料,成本高。
如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破,则氢气能源将具有广阔的发展前景。
4、科学家发现海底存在大量水合甲烷,请你谈谈甲烷燃料开发的前景。
甲烷是一种优质的燃料,,它存在于天然气之中。
但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的。
现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍。
如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机。
请画出一张柱状图来形象地表述这些数据,并提出合理利用资源、能源的设想。
在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁。
(人教版)化学选修四思维导图:1-1化学反应与能量的变化(含答案)
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化【思维导图】【微试题】1.(12全国卷I)已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = -4b KJ/molB.C2H2(g) + 5/2O2(g) == 2CO2(g) + H2O(l) △H = 2b KJ/molC.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = -2b KJ/molD.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = b KJ/mol【答案】C2.(2014年全国理综试题)已知(1)H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) △H1= a kJ·mol-1(2)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H2= b kJ·mol-1(3)H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(l) △H3= c kJ·mol-1(4)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H4= d kJ·mol-1下列关系式中正确的是( )A.a<b<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c= d>0 【答案】C3. (2012·大纲全国理综,9)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()【答案】D4.实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH溶液1 20.2 20.3 23.72 20.3 20.5 23.83 21.5 21.6 24.9试完成下列问题:(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_____________________________________,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。
高中化学选修4《化学反应原理》 第一章第一节《化学反应与能量的变化》精品讲学案(整理含答案)
高中化学选修4《化学反应原理》精品讲学案第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化案例探究下图是一种“即热饭盒”的结构示意图,这种饭盒携带方便,可随吃随用,使用起来非常方便。
常被用于野外郊游。
进餐时撤去底部的厚纸板,几分钟后,由于在铁粉的催化作用下,镁粉很容易跟水发生反应,反应的方程式为:Mg+2H2O====Mg(OH)2↓+H2↑,放出大量的热,反应提供的热量使饭菜变热,人们就可以进食了。
即热饭盒的结构问题与讨论:1.为什么要加入铁粉?在该反应中铁粉的作用是什么?2.实际上,该过程构成了原电池,试分析该原电池的阴极、阳极,并写出各个电极上发生的电极反应方程式。
3.铁粉还可以用什么物质代替?试写出几种替代物质,并对该替代物质的性质做一总结。
实际上,医用即热式加热棒(用于打点滴时对药液的加热)的原理与该饭盒结构和原理相似。
一般由铁粉、碳粉和水构成,使用前隔绝空气。
若使用时,把外层塑料膜撕开即可,然后缠绕在吊瓶的输液管上,即可起到对药液加热的作用。
自学导引1.化学变化与能量(1)化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化,这种能量变化常以________、________、________等形式表现出来。
当能量以热的形式表现时,我们把反应分为________和________。
(2)化学反应过程中同时存在着________和________的变化。
能量的释放或吸收是以________为基础的,二者密不可分,但以________为主。
能量的多少则以___________为基础。
答案:(1)热能电能光能放热反应吸热反应(2)物质能量发生变化的物质物质反应物和产物的质量2.反应热,焓变(1)________________,叫反应热,又称为________,符号用________表示,其单位常采用_______________。
(2)化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是________________。
2022年人教版高中化学选修4练习:第一章第一节第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定含答案
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定1.下列热化学方程式正确的是()A.C2H5OH+3O2 ===2CO2+3H2OΔH=-1 367.0 kJ·mol-1B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3 kJ·mol-1C.S(s)+O2(g) ===SO2(g)ΔH=-269.8 kJ·mol-1D.2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)ΔH=-116.2 kJ解析:A项未标明各物质的聚集状态,B项NaOH和HCl的反应为放热反应,ΔH<0,D项中ΔH的单位是“kJ·mol-1”而不是“kJ”。
答案:C2.0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445 kJ 的热量,则下列热化学方程式中正确的是()A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890 kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890 kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)= ==CO2(g)+2H2O(l)ΔH =-890 kJ·mol -1D.12CH 4(g)+O 2(g)===12CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-890 kJ ·mol -1解析:A 项,水的状态为液态,应标注“l ”,错误;B 项,该反应放热,焓变的符号应为“-”,错误;D 项,焓变的数值与化学计量数不对应,错误。
答案:C3.请你写出298 K 、101 kPa 时,下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C 与1 mol 水蒸气反应生成1 mol CO 和1 mol H 2,吸热131.5 kJ :______________________________________________。
人教版高中化学选修四课本习题参考答案
人教版高中化学选修四——《化学反响原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反响与能量的变更1. 化学反响过程中所释放或汲取的能量,叫做反响热,在恒压条件下,它等于反响前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。
例如1 mol H2(g)燃烧,生成1 mol H2O(g),其反响热ΔH=-241.8 kJ/mol。
2. 化学反响的本质就是反响物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂须要汲取能量,新键形成须要放出能量。
当反响完成时,若生成物释放的能量比反响物汲取的能量大,则此反响为放热反响;若生成物释放的能量比反响物汲取的能量小,反响物须要汲取能量才能转化为生成物,则此反响为吸反。
第二节燃烧热能源1. 在消费和生活中,可以依据燃烧热的数据选择燃料。
如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料。
2. 化石燃料隐藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此如今就应当寻求应对措施。
措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。
由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。
3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。
在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃、易爆,极易泄漏,不便于贮存、运输;二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料,本钱高。
假如用太阳能和水廉价地制取氢气的技术可以打破,则氢气能源将具有广袤的开展前景。
4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于自然气之中。
但探明的自然气矿藏有限,这是人们所担忧的。
现已发觉海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍。
假如找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机。
人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化(2).docx
高中化学学习材料唐玲出品第一节化学反应与能量的变化(2)【过关检测】1、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。
0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量。
则下列热化学方程式中正确的是()A、2CH4( g )+4O2( g )=2CO2( g )+4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/molB、CH4+2O2=CO2+H2O ΔH = -890 kJ/molC、CH4 ( g )+2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/molD、1/2CH4 ( g )+O2 ( g ) = 1/2CO2 ( g ) + H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol2、已知(1)H2( g )+1/2O2 ( g ) = H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol(2)2H2( g )+O2 ( g ) =2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol(3) H2 ( g )+1/2 O2 ( g ) = H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol(4) 2H2 ( g )+O2 ( g ) =2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。
A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b< 0D、2c=d>03、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。
____________________________________________________ 4、1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2,需要吸收 131.5 kJ的热量。
写出此反应的热化学方程式。
5、写出下列反应的热化学方程式1)1molN2 (g)与适量O2 (g)反应生成NO(g),需吸收68 kJ的热量;__________________________________________________________________________2)2 mol Cu(s) 与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314 kJ热量;___________________________________________________________________________3)1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。
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第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质,正确认识和判断放热反应和吸热反应。
2.变化观念与平衡思想:能辨识化学反应中的能量转化形式,形成能量可以相互转化的观念,正确理解反应热和焓变的概念。
焓变反应热1.化学反应的实质和特征2.焓变、反应热(1)焓与焓变(2)反应热和焓变的关系反应热是化学反应热的简称,是一定条件下化学反应释放或吸收的热量。
恒压条件下进行的化学反应的焓变等于反应热,因此常用ΔH表示反应热。
3.焓变与吸热反应和放热反应的关系(1)体系与环境简介被研究的物质系统称为体系,体系以外的其他部分称为环境。
例如,研究物质在水溶液中的反应,溶液就是体系,而盛溶液的烧杯和溶液之外的空气等便是环境。
(2)用图示理解焓变与吸热反应和放热反应①放热反应,反应体系向环境释放能量,反应体系能量降低,规定ΔH为“-”,ΔH<0。
②吸热反应,反应体系从环境中吸收能量,反应体系能量升高,规定ΔH为“+”,ΔH>0。
用图表示如下:(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化( ) (2)所有的化学反应都伴有能量的变化( ) (3)伴有能量变化的一定是化学反应( ) (4)加热条件下发生的反应均为吸热反应( )(5)在一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH 为“-”( ) (6)放热反应的ΔH <0;而吸热反应的ΔH >0( ) (7)化学反应中必然存在化学键的变化( )(8)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)×(1)焓只有正值,而焓变有正值、负值之分,正值代表吸热,负值代表放热。
(2)任何化学反应都有反应热。
(3)放热反应和吸热反应是针对化学反应而言,物质三态之间的变化有能量的变化,但属于物理变化,故不属于放热反应或吸热反应。
1.浓硫酸溶于水,生石灰溶于水都会有大量热放出,所以这两个变化都是放热反应,对吗?请说明原因。
提示 不对。
放热反应、吸热反应均指化学反应,而浓硫酸溶于水是物理变化,不能称为放热反应。
生石灰溶于水时发生CaO +H 2O===Ca(OH)2,是放热反应。
2.下列变化中,属于吸热反应的是______,其中焓变(ΔH )为负值的是______。
(填序号) ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H 2SO 4稀释 ④HClO 3分解制O 2⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO 3高温分解 ⑦CO 2+C=====高温2CO⑧Ba(OH)2·8H 2O 与固体NH 4Cl 混合 ⑨C +H 2O(g)=====高温CO +H 2 ⑩Al 与盐酸反应答案②④⑥⑦⑧⑨⑤⑩判断吸热反应和放热反应的两种方法(1)记忆法,熟记重要的吸热反应和放热反应。
①常见的吸热反应:大多数的分解反应,碳和二氧化碳、碳和水的反应,Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应:中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
(2)依据物质的稳定性判断:由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应,反之为放热反应。
1.(2020·长沙检测)下列说法不正确的是()A.恒压条件下的焓变在数值上等于变化过程中的热效应B.焓变的符号是ΔHC.焓变的单位通常是kJ·mol-1D.硝酸铵溶于水是吸热反应答案D解析硝酸铵溶于水不是化学反应,该过程吸热。
2.如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。
则下列说法正确的是()A.通常情况下,NO比N2稳定B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ答案C解析断裂1 mol N2中的N≡N键需要吸收946 kJ的能量,而断裂1 mol NO中化学键需要吸收632 kJ 的能量,断键吸收的能量越低,说明物质的稳定性就越差,因此通常情况下,NO不如N2稳定,A错误;常温下N2(g)和O2(g)混合不反应,B错误;断裂1 mol N2(g)和1 mol O2(g)需要吸收的能量为946 kJ+498 kJ=1 444 kJ,反应产生2 mol NO释放的能量为2×632 kJ=1 264 kJ,1 444 kJ-1 264 kJ=180 kJ,吸收能量大于反应放出能量,说明该反应为吸热反应,即1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,C正确;根据选项C分析可知:1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应吸收的能量为180 kJ,D错误。
3.某反应的能量关系如图所示,下列有关说法正确的是()A.C(金刚石,s)===C(石墨,s)ΔH<0B.金刚石比石墨稳定C.1 mol C(石墨,s)转化为1 mol C(金刚石,s)的ΔH=E2-E1D.断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量答案A解析石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,因此金刚石转化为石墨是放热反应,ΔH<0,即C(金刚石,s)===C(石墨,s)ΔH<0,A项正确;石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,B项错误;C(石墨,s)===C(金刚石,s)计算反应热时ΔH=E产物-E反应物=E1-E2,C 项错误;石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,因此石墨的键能大于金刚石的键能,即断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中的化学键所吸收的能量,D项错误。
4.根据下面的信息,下列叙述正确的是()A.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJB.1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)吸收能量为245 kJC.2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关答案C解析根据图示,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),共放出490 kJ热量[(930-436-249)×2 kJ],选项A错误;由于气态水转化为液态时释放能量,则1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l),放出热量大于245 kJ,选项B错误;2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),放出490 kJ的热量,故2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低,选项C正确;化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量成正比,选项D错误。
题组一焓变和反应热概念的理解1.下列说法中正确的是()A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化B.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓答案C解析化学反应的能量变化可以表现为很多方面,如转化为热能、电能、光能等;在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓不一定高于生成物的总焓,但总是不同;焓变是指在一定条件下化学反应的反应热,不仅是指1 mol 物质参加反应时的能量变化。
2.下列关于ΔH的说法正确的是()A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH越大B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热C.ΔH越大,说明反应放出的热量越多D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH为“-”答案D解析A项,ΔH与化学方程式中的化学计量数有关,与反应物的用量无关,错误;B项,ΔH>0时反应吸热,ΔH<0时反应放热,错误;C项,反应热有正、负,反应放出的热量越多,ΔH越小,反应吸收的热量越多,ΔH越大,错误;D项,由于反应物的总焓大于生成物的总焓,故由反应物转化为生成物时,该反应为放热反应,ΔH为“-”,正确。
题组二放热反应和吸热反应3.(2019·济宁月考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是()A.放热反应的发生无须任何条件B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关C.化学反应过程都伴随着能量的变化D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应答案C解析放热反应的发生可能需要条件,如加热等,A项错误;化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关,B项错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;H2SO4与NaOH的反应是放热反应,D项错误。
4.(2020·济南高二检测)已知反应X+Y===M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是() A.X的能量一定高于MB.Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生答案C解析C项,放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量,所以X和Y的总能量高于M和N的总能量,正确;A项,X的能量不一定高于M的能量,错误;B项,Y的能量不一定高于N的能量,错误;D项,放热反应有些也需要加热,错误。
5.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.灼热的炭与二氧化碳反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应答案C解析Al与盐酸反应是放热反应,A项错误;B中反应是吸热反应,但不是氧化还原反应,B项错误;灼热的C和CO2反应是氧化还原反应,同时又是吸热反应,C项正确;甲烷的燃烧是放热反应,D项错误。
6.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D.因为3O2===2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼答案D解析物质的三态变化有能量变化,是物理变化,A项错误;铝热反应是放热反应,但需要在高温下进行;氯化铵与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,但在室温下发生,不需要加热条件,B项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放热,C项错误;物质的能量越低越稳定,氧气能量比臭氧低,臭氧比氧气活泼,D项正确。