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【整合】人教版高中化学选修4 1.3 化学反应热的计算(第2课时)学案

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高中化学审核员

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                     选修四      第一章化学反应与能量                   

                     第三节         化学反应热的计算(2)

                                 课前预习学案

一、预习目标:

1、 掌握反应热计算的几种常见方法。

2、 了解反应热计算的常见题型。

二、预习内容:

自学课本例     1,例   2,例  3,总结计算反应热有哪几种方法?

                                                                                

三、提出疑惑
  同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中:
           疑惑点                                  疑惑内容


                                 课内探究学案

一、学习目标:


1.掌握反应热计算的几种常见方法。 

2.了解反应热计算的常见题型。

学习重难点:掌握反应热计算的几种常见方法。


二、学习过程: 

探究二:反应热的计算

例  1、利用热化学方程式求解

    归纳总结:各物质的         n 之比等于△H     之比

例  2、利用燃烧热求解

    归纳总结:Q=燃烧热× n

例  3、运用盖斯定律求解

三、反思总结:

本节课,你学到了些什么?说说看。

四、当堂检测:
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    1、(题型一:       已知一定量的物质参加反应放出的热量,计算反应热,写出其热化学反应

方程式。)将      0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液

态水,放出     649.5kJ 热量,该反应的热化学方程式为_____________。又已知:H2O(g)

=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,则       11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的


热量是_____________kJ。[来源:学科网 ZXXK]
2.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               b kJ,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);   ΔH=-2b kJ / mol

    B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);  ΔH=2b kJ / mol

    C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);  ΔH=-4b kJ / mol

    D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);   ΔH=b kJ / mol
    3、(题型二:利用盖斯定律求反应热)科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或
分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。

(1)     (s,白磷)+                                                 


(2)                                                            

 则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下,能量较低的是
_________;白磷的稳定性比红磷___________(填“高”或“低”)。


4.由金红石TiO2制取单质        Ti,涉及到的步骤为::[来源:Zxxk.Com]

                  镁 / 8000C / Ar
TiO2       TiCl4      Ti 

                                                        1
    已知:① Cs+O2g=CO2g;             H=3935 kJ·mol

                                                      1
    ② 2COg+O2g=2CO2g;             H=566 kJ·mol  [来源:学#科#网 Z#X#X#K]

                                                       1
    ③ TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g;    H=+141 kJ·mol

    则 TiO2s +2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H=               。
5、(题型三:根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的热化学方程式),进行
有关反应热的计算或比较大小)已知下列两个热化学方程式:

                                        1
H2 (g) + 1/2 O2(g) == H2O (l) H=285.8 kJ·mol   

                                                 1
C3H8(g)+5O2(g) == 3 CO2(g) +4H2O (l) H=2220.0 kJ·mol
    实验测得氢气和丙烷的混合气体共               5  mol,完全燃烧时放热        3847kJ,则混合气体中氢气和
丙烷的体积比是_______,两者放出的热量之比约为_____
    A、1:3      B、3:1       C、1:4      D、5:13

6.已知:                          ;
         C(s)  O2 (g)  CO2 (g) H   393.5kJ / mol
         1
 H 2 (g)  O2 (g)  H 2O(l)
         2               ; H   241.8kJ / mol 欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳
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和氢气的质量比约为
     A. 2:3.25      B. 12:3.25    C. 1:1   D. 393.5:241.8
    7、(题型四:反应热大小比较) 

在同温同压下,下列各组热化学方程式中,                          的是
                                     Q2   Q1

A.                                
   2H 2 (g)  O2 (g)  2H 2O(g)   H   Q1kJ / mol

 2H 2 (g)  O2 (g)  2H 2O(l)       H  Q2 kJ / mol

B.                                
   S(g)  O2 (g)  SO2 (g)        H   Q1kJ / mol

 S(s)  O2 (g)  SO2 (g)           H  Q2 kJ / mol
         1
C. C(s)  O2 (g)  CO(g)           
         2                         H   Q1kJ / mol

  C(s)  O2 (g)  CO2 (g)            H  Q2 kJ / mol

D.                                 
  H 2 (g)  Cl2 (g)  2HCl(g)      H   Q1kJ / mol
  1        1
   H  (g)   Cl (g)  HCl(g)        H  Q2 kJ / mol
  2  2     2   2
 8.CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。
  化学键               C-H    C=C     C-C    H-H
  键能(kJ/mol)      414.4   615.3  347.4   435.3 试计算该反应的反应热
五、课后练习与提高

一、选择题

1、已知    1mol 白磷转化为红磷时放出          18.39 kJ 的热量。在下列两个反应中:

4P(白、s)+     5O2(g)=2P2O5(s);ΔH       = - a  kJ/mol(a >  0)4P(红、s)+      5O2(g)

=2P2O5 (s);ΔH = - b kJ/mol(b> 0)a  和  b 的关系为(          )

    A .a < b     B. a = b     C.a > b       D .无法确定

                                                  -1
2、已知⑴ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g)   ;   △H1=a kJ·mol

                                                  -1
       ⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ;   △H2=b kJ·mol

                                                 -1
       ⑶ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(l) ; △H1=c kJ·mol

                                                 -1
       ⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ;   △H2=d kJ·mol

    下列关系式中正确的是(               )

    A.   a<b<0        B.b>d>0      C.2a=b<0      D.2c=d>0

3、已知:H2O (g) = H2O (l) △H = Q1 kJ/mol     C2H5OH (g) = C2H5OH (l) △H = Q2 kJ/mol
                   中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台


   C2H5OH (g) + 3O2 (g) =2CO2 (g) + 3H2O (g) △H = Q3 kJ/mol。若使 23g 酒精液体完全燃烧,

  最后恢复到室温,则放出热量为(下列式子中                   Q1、Q2、Q3   均取绝对值)….(             )

    A.Q1+ Q2 +Q3                  B.0.5(Q1 + Q2 +Q3)

   C.1.5Q1 —0.5Q2 + 0.5Q3          D.0.5Q1 —1.5Q2 + 0.5Q3 

4、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为                    Q  kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳

               -1
   需消耗   5mol·L  的 KOH  溶液  100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应:              C4H10(g)+13/2O2(g)== 

   4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H 为

    A.  +8Q kJ      B. +16Q kJ    C.  -8Q kJ      D. -16Q kJ

5、在烃分子中去       掉 2 个氢原子形成一个双键是吸热反应,大约需                  117kJ/mol~12 5KJ/mol 的热量,

但  1,3—环己二烯失去        2 个氢原子变成苯是放热反应,△H             =-23.4kJ/mol,以上事实表明( )


  A.1,3—环己二烯加氢是吸热反应  B.苯加氢生成环己烷是吸热反应 

  C.1,3    —环己二烯     比苯稳定             D.苯比     1,3—环己二烯稳定

6、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(  )

    A.X  的能量一定高于       M  

    B.  Y 的能量一定高于       N  

    C.  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


7、热化学方程式       C(s)+H2O(g)     C O(g)+H2(g);△H  =+131.3kJ/mol 表示( )
        A.碳和水反应吸收        131.3kJ 能量

      B.1mol    碳和  1mol 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收              131.3kJ 热量

      C.1mol    固态碳和    1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热                   131.3kJ

      D.1    个固态碳原子和       1 分子水蒸气反应吸热        131.1kJ

8、以   NA 代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式                  C2H2(g)+5/2 O2=2CO2(g)+H2O(l);△H =-

   1300kJ/mol 的说法中,正确的是( )

  A.有     10NA 个电子转移时,该反应放出           1300kJ 的能量

  B   .有  NA 个水分子生成且为液体时,吸收             1300kJ 的能量

  C.有     2NA 个碳氧共用电子对生成时,放出             1300kJ 的能量

  D.有     8NA 个碳氧共用电子对生成时,放出             1300kJ 的能量

9、下列说法正确的是( )
                   中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

      A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

      B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

      C.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热

      D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应

10、已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;△H1 ,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 

  ;△H2,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;△H3。常温下取体积比为      4:1  的甲烷和氢气的混合气体

  11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出热量为                                       (    

  )                                                  

  A.0.4△H1 + 0.05△H3       B.  0.4△H1 + 0.05△H2  


  C.0.4△H1 + 0.1△H3        D.  0.4△H1 + 0.2△H3  

11、X、Y   二元素的原子,当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素原子层结构时,X                                放出

的热量大于     Y 放出的热量;Z、W        两元素的原子,当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素

原子的电子层结构时,吸收能量              W 大于   Z。则  X、Y  和  Z、W  分别形成的化合物中,离子化合

物可能性最大的是( )

    A.Z2X  B.Z2Y  C.W2X  D.W2Y

12、人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示                            (        )

   C6H12O6(s)+6O2(g)        6CO2(g)+6H2O(l)      △H=—2800KJ/mol  如果某人每天消耗

    12540KJ 热量,他每天至少要摄入葡萄糖                 (        )

   A.806g           B.1000g

   C.1250g          D.1500g

二、填空题

13、1840 年盖斯根据一系列实验事实得出规律,他指出:“若是一个反应可以分步进行,则各

步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成

时的有关反应热的重要规律,称为盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化

学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=

CO2(g);△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:___________。由此看

来更稳定的碳的同素异形体为:____________。若取金刚石和石墨混合晶体共                           1mol 在 O2 中完

全燃烧,产生热量为         QkJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为_____________(用含                  Q 的代数

式表示)。

14、磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g                   的单质磷(P)在        3.2 g 氧气中燃烧,至
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    反应物耗尽,并放出         X kJ 热量。

(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是                                            ,其相应的质

    量(g)为                                  。

(2)已知单质磷的燃烧热为            Y   kJ/mol,则  1mol  P 与 O2 反应生成固态      P2O3 的反应热   ΔH=                     

    。

(3)写出    1mol P 与 O2 反应生成固态     P2O3 的热化学方程式:                            

。

15、火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸

气。已知    N2 (g) + 2O2 (g) =2NO2 (g) △H =+67.7 kJ/mol

           N2H4 (g) +O2 (g) =N2 (g) + 2H2O (g) △H = -534 kJ/mol

则 N2H4 和 NO2 反应的热化学方程式为____________________________________________
    16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,使用天然气作为居用燃料对环境

更为有利。管道煤气的主要成分是               CO、H2  和少量烃类,天然气的主要成分是              CH4。它们的燃
烧反应如下:  

                                                                     
  根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是
_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气                  ,灶具的改进方法是_________进风口
(填增大或减小),如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含有
的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表:


  试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的

原因是  _______________________。
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六、参考答案:

1.  解析:0.3mol   乙硼烷完全燃烧生成液态水放出              649.5kJ 热量,则   1mol 乙硼烷完全燃烧放出

的热量为:                                     因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:

                                                        。由于   1mol 水汽化需吸热

44kJ,则  3mol 液态水全部汽化应吸热:                                   ,所以   1mol 乙硼烷完全
燃烧产生气态水时放热:                                  ,则   11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧
产生气态水放出热量是:                                         。
2.   解析:以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确;该反应放热,△H                              应为负值;生成
1mol 二氧化碳气体,放出热量             bkJ,则又生成     4mol 二氧化碳气体,放出热量           4bkJ  。   答
案:A。

3.    解析:依题意求:                                     ;         可设计如下反应过程:

                                         ;据盖斯定律有                           =(-

2983.2+4×738.5)kJ/mol=-29.2kJ/mol,即                             ;

                   。白磷转化为红磷是放热反应,稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。
4. 答案:80 kJ·mol1
5. 解法一:十字交叉法
    解法二:估算排除法
    答案:BD
6. 解析:由题意可列得方程


 n(C)  393.5kJ / mol  n(H 2 )  241.8kJ / mol

 n(C)   241.8
      
 n(H 2 ) 393.5

 m(C)   241.8 12  12
                
 m(H )   393.5  2 3.25
     2                    答案:  B

7. 解析:反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关,与反应物物质的量的多少有关,与
反应物和生成物的聚集状态有关,还与反应时的外界条件有关。A                            选项:生成物的状态不同,

由于从气态水到液态水会放热,所以生成液态水比生成气态水放出的热多即                                       ;B  选项:
                                                                 Q2  Q1
反应物的状态不同,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧
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放出的热量多,即               ;C  选项:生成物的种类不同,由于              CO 与 O  反应生成    CO  要放出
                Q2  Q1                                       2           2

热量,故            ;D 选  项:反应物的物质的量不同,前一反应的物质的量是后一反应的物质
        Q2  Q1

的量的   2 倍,故            ,即         。答案选    A、C。
              Q1  2Q2     Q2  Q1
8. 解析:(题型五:利用键能计算反应热)
方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和
之差。常人们把拆开         1  mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用                      E 表示,单
位是   kJ/mol。
ΔH       =[6E(C-H)+E(C-C)]-[E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)]=(6×414.4+347.4)kJ/mol-
(615.3+4×414.4+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。


                                                                              
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