第四讲 章末总结与测试

第四讲章末总结与测试2 第一章化学反应与能量 第四讲章末总结与测试 考点聚焦1、化学反应中能量变化(热效应)与键能的关系；2、吸热反应与放热反应；3、热化学方程式的书写与有关应用(计算)；4、中和热的测定原理与实验操作；5、燃料充分燃烧的条件与能源的开发利用。本章主要内容梳理一、反应热(焓变)1、反应热的定义：单位：，反应热 用 表示，为吸热反应，.为放热反应。交流1：用键能来解释化学反应中的能量问题思考1：已知H的化学键能为：436KJ/mol Cl的化学键键能为：243KJ/mol HCl的化 学键键能为431KJ/ml，通过计算回答氢气和氯气生成氯化氢是吸热还是放热反应？思考2：为何氢气和氯气反应条件是加热？二、热化学方程式1、区分以下四个概念适用范围数字表示的意义遵循的守恒定律化学方程式离子方程式电离方程式热化学方程式思考3：在200C、101KPa时，1molH与碘蒸气作用生成HI的反应，文献上表示反应热 是-14.9KJ/mol，请书写热化学反应方程式？归纳：热化学方程式书写的注意事项？1、2、3、4、三、燃烧热和中和热在101kPa时，1mol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。例如：测得101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。 其热化学方程式为：C(s)+ O (g) =CO (g) ；AH=393.5kJ*mol1在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol水，这时的反应热叫做中和热。强酸和 强碱在稀溶液中起反应生成1molHO都放出57.3kJ的热量。例如： 2 NaOH(aq) + -H2SC4(；a(i)=-Na2SO4(aq)+H20 (1)2； AH=-57.3kJ*mol1三、盖斯定律对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应培(热量)变 。四、化学反应热的重要考点：书写或判断热化学方程式的正误；反应热、燃烧热、中和热概念辨析；有关反应热的简 单计算。考题回顾【例1】对下列化学反应热现象，不正确的说法是()A. 放热的反应发生时不必加热B.化学反应一定有能量变化C.吸热反应需要加热后才能发生D.化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关解析：化学反应的发生一定有能量的变化，化学反应的能量变化与反应物、生成物所具 有的能量有关。若反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热；若反应物的总能量低于 生成物的总能量，反应吸热。不论是吸热还是放热，反应热效应的数值均与参加反应的物质 的多少有关。故B、D项是正确的。反应表现为吸热或放热，是对整个反应而言，与反应开 始是否加热没有必然的关系，不能得出吸热反应需要加热，放热反应不必加热就能进行的结 论。事实上，有些放热反应需要加热才能开始反应，如燃料的燃烧；有的吸热反应不需要加 热可以进行，如Ba(OH)28H2O与NH4C1的反应就是这样的。因而A、C项是错误的。答案： AC224【例2】 (06重庆理综)10 25C、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热 依是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正 确的是1A. C(s) + 亏 02 (g)=CO(g); AH=-393.5 kJ/molB. 2H2 (g)+02 (g)=2H20(g); H=+571.6 kJ/molC. CH g)+20 (g)=C0 (g)+2H 0(g); H=-890.3 kJ/mol1 4222D. 2C6H12O6 (s) +302(g)=3C02(g)+3H20(l);H=-1 400 kJ/mol答案：D。【例3】CH3CH3-CH2 = CH2+H2；有关化学键的键能如下。化学键 33 C-H C = C C-C H-H键能(kJ/mol) 414.4615.3 347.4435.3试计算该反应的反应热解析：AH =6E(C-H) +E(C-C)- E(C = C) +4E(C-H) +E(HH) = (6X414.4+ 347.4)kJ/mol- (615.3+4X414.4+435.3)kJ/mol=+125.6 kJ/mol这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol。【例4】烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：xCH3 吊 cXCH3ch3chqch T6 CH.CH2CH =00C +凶计ch3如H知3 2七习审习串11I.已知丙醛的燃烧热为wgf，丙酮的燃烧热为 1咫汩保f，试写出丙醛 燃烧的热化学方程式II. 上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得 到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸 存在下加热，可得到能使漠水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：si回答下列问题：(i)b的相对分子质量是； d一Jf的反应类型为；D中含有官能团的名称。(2) 十H G 的化学方程式是：。(3) A的结构简式为。(4) 化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有 种。解析：本题由BA手进行分析，B由链状烯烃A通过臭氧化还原而得，且无银镜反应， 催化加氢生成D，且含C： 69.8%，H： 1.6%，可确定B为：C5H10O ；由B的分子，结合E的性 质描述，可知D为：(CH CH ) CHOH，所以B为(CHCH) 0,结合G为CH O，所以C为CH CH COOH，32 232 28 10 232则可推断A。答案：I .II. (1) 86 氧化反应 羟基(2)CHCQQH + CHOH CHCH,COOCH(C(3) CHCH.CH.(4) 3变式练习2、(2005江苏4)氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:H2 (g) + 1/2O2 (g) =H2O(l) ；H=285.8kJ/molCO(g) +1/2(52 (g) =CO2 (g) ；H=283.0kJ/molC8H18(l) +25,2O2(g) =8CO2(g) +9H2O(l) ； H=5518kJ/molCH (g) +2O (g) =CO (g) +22H O(l) ；2H=89.3kJ/mol相同质量福氢气、一氧化碳：辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是A H2(g)B CO(g) C C8H18(l)D CH4 (g)变式练习3、(2005广东22 4)由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为:：TiO TiCl 镁/800化m- TiAH=-393.5 kJ mol-iAH=-566 kJ mol-iAH=+141 kJ mol-i24已知： C(s)+O2(g) = CO2(g)； 2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)； TiO2(s) + 2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)；则 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) = TiCl4(s) + 2CO(g)的AH=答案：-80 kJ ：mol-14单元过关测试一、选择题(每小题3分，每小题有一个或两个答案，共39分)1、A.C.2、A、(06上海7)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水下列说法错误的是()化学反应的实质是原子的重新组合，而原子的重新组合过程中必然伴随着能量的变B、化学方程式用来表示化学反应中物质及其量的变化，但不能反映出能量的变化；C、任何化学反应不是吸热反应就是放热反应；D、所有化学反应都必须提供能量进行引发，然后才能顺利进行。3、对于化学反应：2NaO + 2CO = 2Na CO + O的有关叙述错误的是（）A、该反应中既有离子键的断裂和生成，也有共价键的断裂和生成；B、该反应中每消耗22.4LCO，则必然同时消耗78gNa O，产生1molNa CO和16gO ；c、因为该反应常温下能自动进行，故该反应一定是放热反应；2 32D、该反应不仅反映了过氧化钠与CO常温下能反应生成碳酸钠和氧气这一事实，而且还 反映了它们之间的质量比、物质的量之比等量的关系。对于：C3H8 （g） + 5O2 （g） = 3CO2 （g） + 4H2O ;AH= -2220kJ/mol 的有关叙述错误）222该反应的反应热就是C3H8的燃烧热；该式的含义为：25C、101kPa下，1molC3H8气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热化;4、的是（A、B、量 2220kJ；3 82C、该反应的AH与各物质的状态有关而与化学计量数无关；D、该反应既为丙烷燃烧的热化学方程式，也能代表丙烷与O反应的热化学方程式。5、下列化学反应热现象的描述中正确的是2A、放热的反应不必加热就能发生； B、化学反应一定有能量变化；C、吸热反应发生过程中必须加热；D、化学反应热效应数值与反应物的多少无关。6、下列说法中不正确的是A、所有爆炸反应全是剧烈的放热反应；B、所有的放热反应在一定条件下都可能发生爆炸C、任何化学反应的过程都伴随着能量的吸收或者放出，能量的转化可有不同的形成；D、已知石墨比金刚石稳定，则金刚石向石墨转化是放出能量的化学变化。7、25C、101KPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO和液态水，同时放出22.68kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）2A、CH3OH（l） + 1.5O2（g） = CO2 （g） + 2H2O（l）；AH=-725.8kJB、2cH3OH（l） + 3O2 （g） = 2CO：（g） + 4H：O（l）；AH=-1451.6kJ/molC、2CH：OH（l）+ 3O2 （g）= 2CO2 （g） + 4H2O（l）；AH=-22.68kJ/molD、CH Oh（1） + 1.5O （g） = Co （g） + 2HO（l）；AH= +725.8kJ/mol8、在一定条件下,CO和CH燃盛的热化学方程式分别为：42CO（气）+O2 （气）=2CO2（气）；AH=-566 kJ/molCH （气）+2o （气）=CO（气）+2HO（液）；AH=-890kJ/mol由1摩CO和3摩2CH组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为（）4A、2912千焦B、2953千焦C、3236千焦D、3867千焦9、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，QQ的是（）.21A、2H2（气）+O2 （气）=2H2O（气）；AH=-Q kJ/mol2H2 （气）+O2 （气）=列0（液）；AH=-Q2 kJ/molB、S（气）+02 （气）=S02 （气）；AH=-Q1 kJ/molS（固）+02 （气）=S0：（气）；AH=-Q： kJ/molC、C（s） + 2 02（g） = CO（g） ； AH=-Q1 kJ/molC（s） +02 （g） = C02 （g） ； AH=-Q2 kJ/molD、H2 （气）+Cl2 （气）=2HCl（气）；AH=-Q1 kJ/mol2H2 （气）+1 Cl2 （气）=HCl（气）；AH=-Q2 kJ/mol10、下列说法中正确的是A、25C、101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2和水时所放出的热量为碳的燃烧热B、已知2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)；AH=-566 kJ/mol，则CO的燃烧热为566 kJ/molC、25C、101KPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO和液态水，同时放出22.68kJ热量，则甲醇的燃用N2气与鸟气每合成17gNH3释放出46.2kJ的热量，该反应的热化学方程式是：。烧热 H=-725.8kJ/molD、N (g)+O (g)=2NO(g); H=+90.4 kJ/mol，故N 的燃烧热为90.4 kJ/mol11、“能源分类相关图”如下图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源B.水能、生物能、天然气D.地热能、海洋能、核能乘白丈阳魇射能屋可再生能源-新能源 是A.煤炭、石油、沼气C. 太阳能、风能、潮汐能12、(06江苏8)下列各组热化学方程式中，化学反应的AH前者大于后者的是 C(s)+O2(g)=CO2(g)； H1 S(s) +O2(g)=SO2(g) ； + H2(g)+；O2(g)=H2O(l)； H5C(s)+；O2(g)=CO(g)； %S(g) +O2(g) =SO2 (g) ； + 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； 0 CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)； HCaO(s)+H O(l)=Ca(OH) (s)； HA.已知甲烷在常温下在足量的氧气中完全燃烧后恢复原温度时每产生18克水则放出 445KJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为：。B2+ 5H2O(g)的/H = 。4 * * 1022 C.D.(5) 已知10g石灰石完全分解生成CO气体时吸收热量15.7kJ，试写出石灰石分解的热 化学方程式2。13、(06 天津理综 13)已知反应： 101 kPa 时，2C (s)+O2(g) =2CO(g)； H = 221 kJ/mo 1稀溶液中，H+ (aq)+OH- (aq/=H2O(l)；AH = 57.3kJ/mol，下列结论正确的是A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mo1 B.的反应热为221kJ/mo1C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为一57.3kJ/mo1D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mo 1水，放出57.3kJ热量二、填空题(共42分)14、(15分)(1) 4克硫粉完全燃烧时放出37千焦热量，该反应的热化学方程式是：16. （6分）如图所示，在盛有水的烧杯中悬挂一装有适量水的试管，往烧杯的水中慢慢 加入适量生石灰，并不断搅拌，这时试管里的水内能是增加还是减少？为什么？写出有关化生石灰学方程式。T17、（6分）1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ，而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ，氢 气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源，试简述氢气作为能源的三个主要优点：（1）;（2）；（3）.18、（10分）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（NH ）和强氧化剂液态双氧水。当它们 混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双 氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量。反应的热化学方程式为已知HO （l） =HO （g）；AH=+44kJ/mol，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水 时放出的热量是 2三、计算题（共19分）19、（9分）在标况下，把CO和CO2混合气6. 72L充分燃烧，放出的热量使338g水由12C 升高到32C，已知CO的燃烧热为282.8kJ/mol，求混合气体中CO和CO2的物质的量之比.20、（10分）由凡和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量。从手册上查出N=N 键的键能是948.9kJ/mol，H-H键的键能是436.0kJ/mol，试计算N-H键的键能是多少？参考答案：一、选择题(每小题3分，共39分)1、 A2、 D3、 BC4、 C5、 B6、 B7、 B8、 B9、 AC10、 C11、 C12、 C13、 A二、填空题(共42分)14、(15 分)(1) S(s) + O2(g) = SO2 (g) ; H=-296kJ/mol(2) N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g); H= - 92.4kJ/mol(3) CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ; H= -890kJ/mol(4) C4H10(g) + 13/2 O2(g) = 4CO2(g) 2+ 5H2O(l) ; H= - 2900kJ/mol；- 2680kJ/mol(5) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ; H= + 157kJ/mol15、(5 分)243kJ/mol 216、(6分)由于生石灰与水发生反应CaO+HO= = =Ca (OH)，并放出大量热，使烧 杯内的水温度升高，因热传递，试管内的水温度也要升高，内能要增加.17、(6分)来源广泛；可再生；无污染或较少污染；热值高；易于储存和运输18、(10 分)解析：(1)NH (l) + 2HO (l) = N (g) + 4H O(g); H=-x kJ/molx kJ 256.652kJ1mol0.4mol2 42 222xkJ1mol. . = x =.J J0.4mol 256.652kJ.反应的热化学方程式为NH (l) + 2HO (l) = N (g) + 4H O(g); H=-641.63 kJ/mol2 42 222(2)V H2O (l) =H2O (g)；H= +44kJ/mol 4H2O (l) =4h2O (g)；H= +176kJ/molANH (l) + 2HO (l) = N (g) + 4HO(l); H=-(641.63+176) kJ/mol=-817.63kJ/mol24222219、20、32g16g32g 817.63kJ16g ykJ、计算题（共19分）、（9 分）1 ： 2、（10 分）391.55kJ/moly = 408.82 (kJ)817.63kJ y kJ(4)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当2g 丁烷完全燃烧生成CO和液态水时，放出的热量是1X 105J，试写出丁烷燃烧的热化学方程 。已知1mol液态水气化时需要吸收44kJ的热量，则反应：C4H10 (g)+ 6.5q(g) = 4CQ(g)15、(5分)从手册上查得；H-H、H-Cl的键能分别为436 KJ/mol和431KJ/mol，并已知 H2 (g)+Cl2 (g)=2HCl(g) ； H=-183 kJ/mol。则 Cl-Cl 的键能为。