蘇教版選修4 專題1第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（第4課時(shí)） 學(xué)案.doc

第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)第4課時(shí)能源的充分利用1.理解標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的概念，掌握有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的計(jì)算。2.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。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(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱1標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱在101 kpa下，1_mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)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(shí)放出熱量的大小。1下列關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱d標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱隨化學(xué)方程式前的化學(xué)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)若有水生成，則h2o應(yīng)該是液態(tài)的。選項(xiàng)a、b、c均不正確。1標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，其h的符號(hào)為“”或hha。c項(xiàng)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(fù)值，故hha。(2)苯的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是6 535 kjmol123 267.5 kjmol1。書寫或判斷表示標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式要做到“三看”“一看”可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)是否為1?！岸础痹赝耆紵傻奈镔|(zhì)是否為穩(wěn)定氧化物?！叭础県是否為“”及單位是否正確。 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的概念1下列說法正確的是()a在101 kpa時(shí)，1 mol純物質(zhì)燃燒時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱b酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱c標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類之一d在稀溶液中，1 mol ch3cooh和1 mol naoh完全中和時(shí)放出的熱量為57.3 kj解析：選c。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱應(yīng)是完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，a錯(cuò)；中和熱應(yīng)是稀酸和稀堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol h2o的反應(yīng)熱，b錯(cuò)；弱酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol h2o放出的熱量小于57.3 kj，d錯(cuò)。2已知：101 kpa時(shí)，1 mol辛烷燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量為5 518 kj；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol h2o時(shí)放出的熱量為57.3 kj，則下列熱化學(xué)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(xué)方程式的書寫時(shí)，要注意狀態(tài)、h單位、符號(hào)以及數(shù)值是否與前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。錯(cuò)在水的狀態(tài)，應(yīng)為液態(tài)；錯(cuò)在沒有標(biāo)出是在水溶液中的反應(yīng)，正確的為h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱的比較標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)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(xiàng)，h2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指1 mol h2完全燃燒生成1 mol h2o(l)放出的熱量，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，濃h2so4溶解要放出熱量，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，2hh2放出能量，所以2e1e2。4下列有關(guān)熱化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(shí)，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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指的是1 mol可燃物完全燃燒的反應(yīng)熱，應(yīng)生成液態(tài)水，錯(cuò)誤；b.n2o4(g)2no2(g)h56.9 kjmol1，表明1 mol四氧化二氮完全反應(yīng)生成2 mol二氧化氮時(shí)才能放出56.9 kj的熱量，但這是一個(gè)可逆反應(yīng)，完全反應(yīng)是不可能的，錯(cuò)誤；c.一般來講，h57.3 kjmol1是指稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol水的時(shí)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(cuò)誤；d.碳完全燃燒時(shí)，生成的是二氧化碳，肯定比生成一氧化碳時(shí)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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)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(yīng)，h0，a選項(xiàng)不正確；標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱表示1 mol可燃物完全燃燒的反應(yīng)熱，d選項(xiàng)不正確；應(yīng)生成穩(wěn)定氧化物，c選項(xiàng)h2o(g)不符合題意。二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)6下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法不正確的是()a煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程b化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能c動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成co2是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程d植物通過光合作用將co2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程解析：選d。c選項(xiàng)，葡萄糖氧化放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，c正確；d選項(xiàng)，應(yīng)該是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)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(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出20.05 kj的熱量。下列說法中錯(cuò)誤的是()a該反應(yīng)中肼作氧化劑b液態(tài)肼的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h20.05 kjmol1c該反應(yīng)的突出優(yōu)點(diǎn)之一是生成物對(duì)環(huán)境無污染d肼和過氧化氫反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h641.6 kjmol1，d項(xiàng)正確；方程式中n元素的化合價(jià)變化為2價(jià)0價(jià)，被氧化，作還原劑，a項(xiàng)錯(cuò)誤；由于反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，?duì)環(huán)境無污染，c項(xiàng)正確；標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒的反應(yīng)熱，b項(xiàng)錯(cuò)誤。8(2018淮安高二月考)一些烷烴的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表：化合物標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(kjmol1)化合物標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱大約是3 540 kjmol1c乙烷燃燒的熱化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱比正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)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(cuò)誤；正戊烷和異戊烷互為同分異構(gòu)體，由表格中正丁烷、異丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可知b正確；乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(l)h3 121.6 kjmol1，c錯(cuò)誤；甲烷的熱值55.7 kjg1，d錯(cuò)誤。三、非選擇題9(1)在101 kpa時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h為_，硫燃燒的熱化學(xué)方程式為_。(2)在101 kpa時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h為_，表示氫氣標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)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(shí)放出27 kj的熱量，1 mol硫在o2中完全燃燒時(shí)放出的熱量為1 mol216 kj，故硫的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h為216 kjmol1，硫燃燒的熱化學(xué)方程式為s(s)o2(g)=so2(g)h216 kjmol1。(2)1 mol h2在o2中完全燃燒時(shí)，消耗o2的物質(zhì)的量為 mol，故h2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h為 kjmol1285.8 kjmol1，表示h2標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)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(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物hcl。利用反應(yīng)a，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)a：4hclo22cl22h2o已知：.反應(yīng)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(yīng)a的熱化學(xué)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(qiáng)”或“弱”)。解析：(1)h2o為共價(jià)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(jié)合反應(yīng)條件為400 ，故其熱化學(xué)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(xué)反應(yīng)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(qiáng)。答案：(1) (2)4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol(3)32強(qiáng)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(qǐng)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(yīng)中，反應(yīng)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(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件是_。(3)b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)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(yīng)c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)是吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量，所以反應(yīng)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(dāng)前環(huán)境問題是一個(gè)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(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對(duì)環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問題。(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?，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(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。co2與h2反應(yīng)制備ch3oh和h2o的化學(xué)方程式為_。(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫