2019-2020年高三化學《反應中的能量變化 熱化學方程式》教學設計.doc

《2019-2020年高三化學《反應中的能量變化 熱化學方程式》教學設計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高三化學《反應中的能量變化 熱化學方程式》教學設計.doc（20頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

2019-2020年高三化學反應中的能量變化 熱化學方程式教學設計【學法導航】本專題的復習同學們應該抓住以下幾點的復習：（1） 正確書寫熱化學方程式：熱化學方程式書寫注意事項：H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。若為放熱反應，H為“”；若為吸熱反應，H為“”。H的單位一般為kJ/mol。注意反應熱H與測定條件（溫度.壓強等）有關。因此書寫熱化學方程式時應注明H的測定條件絕大多數(shù)H是在25.101325Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。注意熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子 或原子數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù).也可以是分數(shù)。注意反應物和產物的聚集狀態(tài)不同，反應熱H不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用和注意熱化學方程式是表示反應已完成的數(shù)量。由于H與反應完成物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當反應向逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反（2） 蓋斯定律的應用：反應熱計算的常見類型及方法：1. 單一反應的計算：根據(jù)熱化學方程式的數(shù)據(jù)列比例關系式。2. 多步反應的計算：運用蓋斯定律將熱化學方程式（包括H）進行加或減，得到新的熱化學方程式后，再列比例關系式。 方程組法3. 混合物的計算 十字交叉法極限分析法 平均值法估算法4. 計算反應熱的規(guī)范書寫：（1）設未知量，寫方程式，列比例式，求解，答。（2）必須代數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)后必須帶單位。（3）熱化學方程式必須標明每種物質的聚集狀態(tài)。（4）注意正負號：放熱反應的H必然為負，但題目要求放出的熱量時，放出的熱量必須為正?。?）H為對應于某一特定反應的反應熱，而不是某種物質的反應熱，因此不能在H后用下標或加括號代表某種物質的反應熱?。?）不能出現(xiàn)“3molC2H2的燃燒熱”類似的表述?。?）熱化學方程式的加減用數(shù)字代表即可，不需要寫出中間方程式?！镜淅觥?.（08海南卷）白磷與氧可發(fā)生如下反應：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的H，其中正確的是 （ ）A（6a+5d4c12b）kJmol1 B（4c+12b6a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1D（4a+5d4c12b）kJmol1【答案】A【解析】由圖可以看出：P4中有6mol的PP，5mol的O2中含有5molOO，1mol的P4O10中含有4mol的PO，12mol的PO，所以H(6a5d4c12b)kJmol1?！究键c分析】化學反應熱的有關計算2. 已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的化學方程式正確的是 （ ） A； B； C ； D； 【答案】A 【解析】燃燒熱是指在25攝氏度,101 kPa時,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。1mol 乙炔完全燃燒生成2mol 二氧化碳，因此對應放出熱量為2b kJ【考點分析】熱化學方程式的書寫.判斷3. 將V1mL1.0molL-1 HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如右圖所示（實驗中始終保持V1V250mL）。下列敘述正確的是A做該實驗時環(huán)境溫度為22B該實驗表明化學能可能轉化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.0mol/LL-1D該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應【答案】B【解析】中和反應為放熱反應，B對，中和反應有水生成，但有水生成的不一定是放熱反應，如H2+CuO H2O+Cu是吸熱反應，D錯，從表中分析當加入HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL反應后溫度為22，故實驗時環(huán)境溫度小于22，A錯，加入HCl溶液30mL反應放熱最多，應是酸堿正好中和，故C（NaOH）=1.0mol/L30mL /20mL=1.5 mol/L，C錯。4. 下列敘述正確的是A16 8O2和18 8O2互為同位素，性質相似B常溫下，pH=1的水溶液中Na、NO3、HCO3、Fe2可以大量共存C明礬和漂白粉常用于自來水的凈化和殺菌消毒，兩者的作用原理相同DC(石墨，s)=C(金剛石，s) H0，所以石墨比金剛石穩(wěn)定【答案】D【解析】A選項中同位素是指中子數(shù)不同、質子數(shù)相同的不同核素（原子）的互稱，選項中給出的是分子，錯誤；B中PH=1的溶液為強酸性環(huán)境，解答時應在離子組Na+、NO3-、HCO3-、Fe2+ 中增加H+，分析可知碳酸氫根離子和氫離子不共存，在氫離子存在時硝酸根離子和亞鐵離子不能共存，錯誤；C中明礬的凈水原理是其溶于水電離產生的鋁離子水解生成氫氧化鋁能吸附水中懸浮物，而漂白粉是由其成分中的次氯酸鈣和水、二氧化碳反應生成的次氯酸能殺菌消毒，作用原理不同，錯誤；D中此反應的H，說明此反應是吸熱反應，也就是金剛石的具有能量大于石墨，物質具有的能量越大，該物質越不穩(wěn)定，正確?！究键c分析】焓變的理解5. 下列說法正確的是 （ ）A需要加熱的化學反應都是吸熱反應 B中和反應都是放熱反應C原電池是將電能轉化為化學能的一種裝置 D水力發(fā)電是將化學能轉化為電能的過程【答案】B【解析】需要加熱的化學反應也可能是放熱反應，如可燃物的燃燒反應，A選項錯誤；原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故C選項錯誤；水力發(fā)電是將機械能轉化為電能的過程，故D選項錯誤。正確選項為B【考點分析】吸熱、放熱反應的區(qū)分。6. 下列措施不符合節(jié)能減排的是 （ ）A大力發(fā)展火力發(fā)電，解決廣東電力緊張問題B在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水C用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫，并回收石膏D用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產生沼氣，作家庭燃氣【答案】A【解析】節(jié)能減排指的是減少能源浪費和降低廢氣排放，大力發(fā)展火力發(fā)電，既不利于節(jié)能也不利于減排，故A選項符合題意。其余選項的措施或做法都符合節(jié)能減排的原則。【考點分析】新型能源的考查7. （1）Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s）；H=348.3kJ/mol（2）2Ag（s）+1/2 O2（g）= Ag2O（s）；H=31.0kJ/mol則Zn（s）+ Ag2O（s）= ZnO（s）+ 2Ag（s）的H等于（ ）A317.3kJ/molB379.3kJ/molC332.8 kJ/molD+317.3 kJ/mol【答案】A 【解析】由已知、 熱化學方程式可知： 即可得出答案?！究键c分析】本題考查了熱化學方程式書寫規(guī)律。8. 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol根據(jù)以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是ACO的燃燒熱為283 kJB右圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關系C2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/molDCO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉移數(shù)為6.021023【答案】C【解析】A項，燃燒熱的單位出錯，應為kJ/mol，錯；圖中的量標明錯誤，應標為2molCO和2molCO2,故錯。CO2氣體的能量大于固體的能量，故C項中放出的能量應小于452kJ，而H用負值表示時，則大于-452Kj/mol，正確；將下式乘以2，然后與上式相加，再除以2，即得CO與Na2O2的反應熱，所得熱量為57kJ，故D項錯?！究键c分析】圖像分析題考查學生識圖能力。9.（09年廣東文基68）下列說法正確的是A廢舊電池應集中回收，并填埋處理B充電電池放電時，電能轉變?yōu)榛瘜W能C放在冰箱中的食品保質期較長，這與溫度對反應速率的影響有關D所有燃燒反應都是放熱反應，所以不需吸收能量就可以進行【答案】C【解析】A項廢舊電池應集中回收但不能填埋處理因為電池里的重金屬會污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，就會引發(fā)疾??；B項充電電池放電時，化學能轉變?yōu)殡娔?；D項有的燃燒反應是需要吸收一定熱量才可以反應的比如碳的燃燒?！究键c分析】垃圾的處理、電化學、影響化學反應速率因素、化學反應與能量。10.（08四川卷）下列關于熱化學反應的描述中正確的是 ( ) AHCl和NaOH反映的中和熱H57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反映的中和熱H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應的H2283.0kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D1mol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燃燒熱【答案】B【解析與評價】選項A中中和熱是指在一定條件下強酸于強堿的稀溶液反應生成1molH2O所放出的熱量，與酸和堿的元數(shù)無關；選項C中加熱是化學反應的條件，與反應是為否放熱和吸熱無關，如：FeSFeS，它屬于放熱反應；選項D中燃燒熱是指1mol的物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，這里的穩(wěn)定化合物包含兩層意思，一是化合物穩(wěn)定，如C燃燒可生成CO和CO2，其中CO2比CO穩(wěn)定，二是化合物的狀態(tài)穩(wěn)定，如氣態(tài)的水就不如液態(tài)的水穩(wěn)定。11.（09年江蘇化學17）廢舊印刷電路板的回收利用可實現(xiàn)資源再生，并減少污染。廢舊印刷電路板經粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末。（1）下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中，不符合環(huán)境保護理念的是 （填字母）。A熱裂解形成燃油B露天焚燒C作為有機復合建筑材料的原料D直接填埋（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g) H=64.39kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H=196.46kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H=285.84kJmol1 在 H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2和H2O的熱化學方程式為 。（3）控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10H2O2和3.0molL1H2SO4的混合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率（見下表）。溫度（）20304050607080銅平均溶解速率（10-3molL-1min-1）7.348.019.257.987.246.735.76當溫度高于40時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，其主要原因是 。（4）在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀。制備CuCl的離子方程式是 ?！敬鸢浮浚?）BD（2）Cu(s)+H2O2(l)+2H(aq)=Cu2(aq)+2H2O(l) H=-319.68kJ.mol-1 （3）H2O2分解速率加快（4）2Cu2+SO32-+2Cl+H2O2CuCl+SO42-+2H【解析】（1）有關環(huán)保的比較容易。（2）主要考察蓋斯定律的靈活運用。適當變形，注意反應熱的計算。不要忽視熱化學方程式的書寫的注意事項。（3）考察影響化學反應速率的因素，結合雙氧水的性質即可得出答案。（4）根據(jù)題目條件書寫離子方程式常規(guī)題?！究键c分析】本題考察的知識比較散，一道題考察了幾個知識點。覆蓋面比較多。但蓋斯定律，熱化學方程式，離子方程式都是重點內容12.（09年福建理綜23） 短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右圖所示，期中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，請回答下列問題：（1）T的原子結構示意圖為 。（2）元素的非金屬性為（原子的得電子能力）：Q W（填“強于”或“弱于”）。（3）W的單質與其最高價氧化物的水化物濃溶液共熱能發(fā)生反應，生成兩種物質，其中一種是氣體，反應的化學方程式為 。（4）原子序數(shù)比R多1的元素是一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應的化學方程式是 。（5）R有多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小。在一定條件下，2L的甲氣體與0.5L的氯氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的R的含氧酸鹽的化學式是 。（6）在298K下，Q、T的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量akJ和bkJ。又知一定條件下，T的單質能將Q從它的最高價氧化物中置換出來，若此置換反應生成3molQ的單質，則該反應在298K下的= （注：題中所設單質均為最穩(wěn)定單質）?！敬鸢浮浚?） （2）弱于（3）S2H2SO4(濃)3SO22H2O（4）2H2O2MnO22H2OO2（或其他合理答案：）（5）NaNO2（6）(3a 4b)kJ/mol【解析】從給出的表，結合T在周期表的位置與族數(shù)相等這一條件 ，不難得出T為Al，Q為C，R為N，W為S。（1）T為Al，13號元素。（2）S、C最高價氧化物對應的酸為硫酸強于碳酸，則可得非金屬性S強于C。（3）S與H2SO4發(fā)生歸中反應，從元素守恒看，肯定有水生成，另外為一氣體，從化合價看，只能是SO2。（4）比R質子數(shù)多1的元素為O，存在H2O2轉化為H2O的反應。（5）N中相對分子質量最小的氧化物為NO，2NOO2=2NO2，顯然NO過量1L，同時生成1L的NO2，再用NaOH吸收，從氧化還原角度看，2價N的NO與4價N的NO2，應歸中生成3N的化合物NaNO2。（6）C O2CO2DH=a kJ/mol，4Al3O2=2Al2O3DH= 4bkJ/mol。Al與CO2的置換反應，寫出反應方程式為：4Al3CO23C2Al2O3，此反應的H為可由3得，H=4b(-3a)=(3a-4b)kJ/mol【考點分析】本題考查無機物的性質，涉及化學用語、方程式書寫、氧化還原反應以及熱化學的知識【專題突破】1. 下列說法或表示方法正確的是 A.反應物的總能量低于生成物的總能量時，該反應一定不能發(fā)生 B.強酸跟強堿反應放出的熱量就是中和熱 C.由石墨比金剛石穩(wěn)定可知：D.在、時，完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量，則氫氣的燃燒熱為241.8【答案】C2. 下列有關熱化學方程式的敘述正確的是 （ ）A已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；H=571.6kJmol-1，則氫氣的燃燒熱為285.8kJmol-1B已知C（石墨，s）= C（金剛石，s）；H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應的熱化學方程式為： NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) H =57.4kJmol-1D已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2，則H1H2【答案】A3. 下列熱化學方程式中H的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是 A1/2H2（g）+ 1/2Cl2（g）= HCl（g）；H=92.3kJ/molBCH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）+2H2O（g）；H=802.3kJ/molC2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；H=571.6kJ/mol DCO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；H=283kJ/mol【答案】D4. 已知下列反應的熱化學方程式為：C(s)O2(g)CO2(g) ；H 1393.5kJ/mol CH3COOH（l）2O2（g）2CO2(g)2H2O(l) ；H 2870.3kJ/molH2(g)O2(g)H2O(l) ；H 3285.8kJ/mol 則反應2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l) 的H 為A488.3 kJ/mol B488.3 kJ/mol C244.15 kJ/mol D244.15 kJ/mol【答案】B5. 下列有關熱化學方程式的敘述正確的是 （ ）A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H=483.6 kJ/mol，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJB已知C(石墨，s)= C(金剛石，s)；H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則該反應中和熱的熱化學方程式為：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H=57.4 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)；H1。2C(s)O2(g)=2CO(g)；H2。則H1H2【答案】C6. 在25、1.01105Pa下，將22 g CO2通入1 molL1NaOH溶液750mL中充分反應，測得反應放出x kJ熱量。在該條件上，1 mol CO2通入2 molL1NaOH溶液1 L中充分反應放出y kJ熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式是 （ ）ACO2(g)NaOH(aq) = NaHCO3(aq)；H=(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq) = NaHCO3(aq)；H=(2xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq) = NaHCO3(aq)；H=(4xy) kJmol1D2CO2(g)NaOH(1) = NaHCO3(1)；H=(8x2y) kJmol1 【答案】C7. 根據(jù)熱化學方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；H= -297.23kJ/mol。下列說法中正確的是 （ ） A.S(g)+O2(g)=SO2(l)； |H|297. 3kJ/mol B.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|H|c()【考點分析】熱化學方程式書寫、電極方程式書寫、電離平衡常數(shù)、溶液中離子濃度大小比較3.（09年廣東化學23） 磷單質及其化合物的、有廣泛應用。（1）同磷灰石主要成分在高溫下制備黃磷（P4）的熱化學方程式為：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ；H上述反應中，副產物礦渣可用來 。已知相同條件下：4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ；H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)；H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ；H3用H1、H2和H3表示H，H= 。（2）三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結構式見右圖）之間脫去兩個水分子產物，其結構式為 。三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為 。（3）次磷酸鈉（NaH2PO2）可用于化學鍍鎳。NaH2PO2中P元素的化合價為 ?；瘜W鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2，在酸性等條件下發(fā)生下述反應：（a） Ni2+ + H2PO2+ Ni+ H2PO3+ （b）6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2請在答題卡上寫出并配平反應式（a）。利用中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。方法上的不同點： ；原理上的不同點： ；化學鍍的優(yōu)點： ?！敬鸢浮浚?）水泥；H13H2+18H3（2），Na5P3O10，（3）+1；2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+ +1H2PO3+ 2 H+（4）化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應；電鍍通過外加電流，在鍍件外形成鍍層；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應； 裝置簡便，節(jié)約能源，操作簡便?！窘馕觥浚?）由方程式可以看出副產物礦渣應該是CaSiO3(s)，結合煉鐵我們不難得出答案是制水泥運用蓋斯定律，反應1反應23+反應318=總反應，則H=H13H2+18H3（2）結合題意三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）可知產物三聚磷酸應含有五個羥基，即三個磷酸分子之間有三個羥基相互反應脫去兩個水分子，所以三聚磷酸的結構式為，三聚磷酸鈉的化學式為Na5P3O10。（3）因為Na、H的化合價為+1，O為2，所以由化合價代數(shù)和為0可得P的化合價為：+1。由得失電子數(shù)目守恒（21）2=（31）1，可知Ni2+ 和Ni+的化學計量數(shù)為2，H2PO2和H2PO3的化學計量數(shù)為1，再由電荷守恒221=211+21，可知H+在方程式的右邊，H2O在方程式的左邊，化學計量數(shù)分別為2和1。即總方程式為：2Ni2+ +1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+ +1H2PO3+ 2 H+比較化學鍍與電鍍應該從反應環(huán)境和條件以及反應實質和產物方面去分析歸納問題，從方法上分析，電鍍是利用電解原理通過外加直流電源，在鍍件表面形成的鍍層，鍍層一般只有鎳，而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸，在塑料鍍件表面沉積鎳磷合金，這是兩者的不同；從原理上分析，無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移，均是利用了氧化還原反應，這是兩者的相同點，不同點是化學鍍用的是化學反應，而電鍍用的是電化學；很明顯化學鍍裝置簡單，而且不需要消耗電能，裝置簡單、耗能少、操作簡便應該是化學鍍優(yōu)于電鍍的【考點分析】有關化學反應熱的綜合應用題。