蘇教版選修4 專題1第一單元 化學反應中的熱效應（第4課時） 學案.doc

第一單元 化學反應中的熱效應第4課時能源的充分利用1.理解標準燃燒熱的概念，掌握有關標準燃燒熱的計算。2.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。3了解使用化石燃料的利弊和新能源的開發(fā)。4.了解化學在解決能源危機中的重要作用。標準燃燒熱1標準燃燒熱在101 kpa下，1_mol物質(zhì)完全燃燒的反應熱。2熱值在101 kpa下，1_g物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。3二者的意義衡量燃料燃燒時放出熱量的大小。1下列關于標準燃燒熱的說法中正確的是()a1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量b常溫下，可燃物燃燒放出的熱量c在1.01105 pa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒的反應熱d標準燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數(shù)的改變而改變答案：c225 、101 kpa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的標準燃燒熱h依次是393.5 kj/mol、285.8 kj/mol、890.31 kj/mol、2 800 kj/mol，則下列熱化學方程式正確的是()ac(s)o2(g)=co(g)h393.5 kj/molb2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h571.6 kj/molcch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h890.31 kj/mold.c6h12o6(s)3o2(g)=3co2(g)3h2o(l)h1 400 kj/mol解析：選d。根據(jù)標準燃燒熱概念中生成穩(wěn)定氧化物的含義可知，c的穩(wěn)定氧化物是co2(g)，燃燒時若有水生成，則h2o應該是液態(tài)的。選項a、b、c均不正確。1標準燃燒熱是反應熱的一種，其h的符號為“”或hha。c項氫氣燃燒的產(chǎn)物是水蒸氣，比等質(zhì)量的液態(tài)水能量高，放出的熱量少，但是h是負值，故hha。(2)苯的標準燃燒熱是6 535 kjmol123 267.5 kjmol1。書寫或判斷表示標準燃燒熱的熱化學方程式要做到“三看”“一看”可燃物的化學計量數(shù)是否為1。“二看”元素完全燃燒生成的物質(zhì)是否為穩(wěn)定氧化物?！叭础県是否為“”及單位是否正確。 標準燃燒熱的概念1下列說法正確的是()a在101 kpa時，1 mol純物質(zhì)燃燒時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的標準燃燒熱b酸和堿發(fā)生中和反應生成1 mol水，這時的反應熱叫中和熱c標準燃燒熱或中和熱是反應熱的種類之一d在稀溶液中，1 mol ch3cooh和1 mol naoh完全中和時放出的熱量為57.3 kj解析：選c。標準燃燒熱應是完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，a錯；中和熱應是稀酸和稀堿發(fā)生中和反應生成1 mol h2o的反應熱，b錯；弱酸和強堿反應生成1 mol h2o放出的熱量小于57.3 kj，d錯。2已知：101 kpa時，1 mol辛烷燃燒生成液態(tài)水時放出熱量為5 518 kj；強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生反應生成1 mol h2o時放出的熱量為57.3 kj，則下列熱化學方程式的書寫正確的是()2c8h18(l)25o2(g)=16co2(g)18h2o(g)h11 036 kj/mol2c8h18(l)25o2(g)=16co2(g)18h2o(l)h11 036 kj/molhoh=h2oh57.3 kj/mol2naoh(aq)h2so4(aq)=na2so4(aq)2h2o(l)h114.6 kj/molabcd只有解析：選c。判斷熱化學方程式的書寫時，要注意狀態(tài)、h單位、符號以及數(shù)值是否與前面的化學計量數(shù)相對應。錯在水的狀態(tài)，應為液態(tài)；錯在沒有標出是在水溶液中的反應，正確的為h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol。標準燃燒熱和中和熱的比較標準燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應h及其單位h生成物總能量ch(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，含1 mol naoh的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol h2so4的濃硫酸混合后放出57.3 kj的熱量d相同條件下，如果1 mol h原子所具有的能量為e1，1 mol h2所具有能量為e2，則2e1e2解析：選b。a項，h2的標準燃燒熱指1 mol h2完全燃燒生成1 mol h2o(l)放出的熱量，錯誤；c項，濃h2so4溶解要放出熱量，錯誤；d項，2hh2放出能量，所以2e1e2。4下列有關熱化學方程式的敘述，正確的是()a1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的標準燃燒熱b由n2o4(g)2no2(g)h56.9 kjmol1，可知將1 mol n2o4(g)置于密閉容器中充分反應后放出熱量為56.9 kjc由：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，可知：含1 mol hcn的稀溶液與含 1 mol naoh的稀溶液混合，放出熱量為57.3 kjd已知101 kpa時，2c(s)o2(g)=2co(g)h221 kjmol1，則1 mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kj解析：選d。a.標準燃燒熱指的是1 mol可燃物完全燃燒的反應熱，應生成液態(tài)水，錯誤；b.n2o4(g)2no2(g)h56.9 kjmol1，表明1 mol四氧化二氮完全反應生成2 mol二氧化氮時才能放出56.9 kj的熱量，但這是一個可逆反應，完全反應是不可能的，錯誤；c.一般來講，h57.3 kjmol1是指稀的強酸與稀的強堿反應生成1 mol水的時候所放出的熱量，但是hcn是弱電解質(zhì)，電離的過程要吸收熱量，因此含1 mol hcn的稀溶液與含1 mol naoh的稀溶液混合，放出的熱量要小于57.3 kj，錯誤；d.碳完全燃燒時，生成的是二氧化碳，肯定比生成一氧化碳時放出的熱量要多，正確。5甲醇屬于可再生能源，可代替汽油作為汽車的燃料。已知101 kpa、常溫下32 g甲醇完全燃燒放出736.3 kj的熱量，下列能正確表示甲醇標準燃燒熱的熱化學方程式的是()ach3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h736.3 kjmol1bch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h736.3 kjmol1cch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(g)h675.3 kjmol1d2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h1 472.6 kjmol1解析：選b。燃燒為放熱反應，h0，a選項不正確；標準燃燒熱表示1 mol可燃物完全燃燒的反應熱，d選項不正確；應生成穩(wěn)定氧化物，c選項h2o(g)不符合題意。二、不定項選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)6下列有關能量轉換的說法不正確的是()a煤燃燒是化學能轉化為熱能的過程b化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能c動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成co2是化學能轉變成熱能的過程d植物通過光合作用將co2轉化為葡萄糖是太陽能轉變成熱能的過程解析：選d。c選項，葡萄糖氧化放出熱量，化學能轉化為熱能，c正確；d選項，應該是太陽能轉化為化學能，d不正確。7已知1 g液態(tài)肼和足量液態(tài)過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣時放出20.05 kj的熱量。下列說法中錯誤的是()a該反應中肼作氧化劑b液態(tài)肼的標準燃燒熱h20.05 kjmol1c該反應的突出優(yōu)點之一是生成物對環(huán)境無污染d肼和過氧化氫反應的熱化學方程式為n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h641.6 kjmol1解析：選ab。根據(jù)題意可知，該反應的熱化學方程式為n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h641.6 kjmol1，d項正確；方程式中n元素的化合價變化為2價0價，被氧化，作還原劑，a項錯誤；由于反應產(chǎn)物為氮氣和水，對環(huán)境無污染，c項正確；標準燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒的反應熱，b項錯誤。8(2018淮安高二月考)一些烷烴的標準燃燒熱如下表：化合物標準燃燒熱(kjmol1)化合物標準燃燒熱(kjmol1)甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8異丁烷2 869.6丙烷2 221.5異戊烷3 531.3下列說法正確的是()a熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷b正戊烷的標準燃燒熱大約是3 540 kjmol1c乙烷燃燒的熱化學方程式為2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(g)h1 560.8 kjmol1d在101 kpa下，甲烷的熱值是891.0 kjg1(熱值：單位質(zhì)量燃料完全燃燒放出的熱量)解析：選b。由表格中的數(shù)據(jù)可知，異丁烷的標準燃燒熱比正丁烷的標準燃燒熱小，則異丁烷的能量低，故熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷，a錯誤；正戊烷和異戊烷互為同分異構體，由表格中正丁烷、異丁烷的標準燃燒熱可知b正確；乙烷燃燒的熱化學方程式為2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(l)h3 121.6 kjmol1，c錯誤；甲烷的熱值55.7 kjg1，d錯誤。三、非選擇題9(1)在101 kpa時，4.0 g硫粉在氧氣中完全燃燒生成二氧化硫，放出27 kj的熱量，硫的標準燃燒熱h為_，硫燃燒的熱化學方程式為_。(2)在101 kpa時，氫氣在1.0 mol氧氣中完全燃燒，生成2.0 mol液態(tài)水，放出571.6 kj的熱量，氫氣的標準燃燒熱h為_，表示氫氣標準燃燒熱的熱化學方程式為_。解析：(1)4.0 g硫粉的物質(zhì)的量為0.125 mol，在o2中完全燃燒時放出27 kj的熱量，1 mol硫在o2中完全燃燒時放出的熱量為1 mol216 kj，故硫的標準燃燒熱h為216 kjmol1，硫燃燒的熱化學方程式為s(s)o2(g)=so2(g)h216 kjmol1。(2)1 mol h2在o2中完全燃燒時，消耗o2的物質(zhì)的量為 mol，故h2的標準燃燒熱h為 kjmol1285.8 kjmol1，表示h2標準燃燒熱的熱化學方程式為h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1。答案：(1)216 kjmol1s(s)o2(g)=so2(g)h216 kjmol1(2)285.8 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol110用cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物hcl。利用反應a，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應a：4hclo22cl22h2o已知：.反應a中， 4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的熱量。.(1)h2o的電子式是_。(2)反應a的熱化學方程式是_。(3)斷開1 mol ho 鍵與斷開 1 mol hcl 鍵所需能量相差約為_kj，h2o中ho 鍵比hcl中hcl鍵_(填“強”或“弱”)。解析：(1)h2o為共價化合物，其電子式為。(2)根據(jù)4 mol hcl被氧化放出115.6 kj的熱量，又結合反應條件為400 ，故其熱化學方程式為4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol。(3)根據(jù)上述熱化學反應方程式和o2、cl2的鍵能可知，斷裂4 mol hcl鍵與1 mol o=o鍵需吸收的能量比生成2 mol clcl鍵和4 mol ho鍵放出的能量少115.6 kj，故4 mol ho鍵的鍵能比4 mol hcl鍵的鍵能大：115.6 kj498 kj2243 kj127.6 kj，故斷開1 mol ho鍵與斷開1 mol hcl鍵所需能量相差約為127.6 kj432 kj；根據(jù)ho鍵鍵能大于hcl鍵鍵能可知，ho鍵比hcl鍵強。答案：(1) (2)4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol(3)32強11(2018連云港高二質(zhì)檢)丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：途徑：c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)ha kjmol1途徑：c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)hb kjmol12c3h6(g)9o2(g)=6co2(g)6h2o(l)hc kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)hd kjmol1(a、b、c、d均為正值)請回答下列問題：(1)判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑放出的熱量_(填“大于”“小于”或“等于”)途徑放出的熱量。(2)由于c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)的反應中，反應物具有的總能量_(填“大于”“小于”或“等于”)生成物具有的總能量，那么在化學反應時，反應物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能轉化為生成物，因此其反應條件是_。(3)b與a、c、d的數(shù)學關系式是_。解析：(1)根據(jù)能量守恒定律可知，兩種途徑放出的熱量是相等的。(2)反應c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)是吸熱反應，所以反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量，所以反應需要加熱。(3)根據(jù)蓋斯定律和能量守恒定律可知，ba。答案：(1)等于(2)小于吸收加熱(3)ba12當前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體co2、污染性氣體nox、sox等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機問題。(1)二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是在一定條件下使其與氫氣反應合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。co2與h2反應制備ch3oh和h2o的化學方程式為_。(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫