高二化学教案：化学反应中的热效应教学案

A.80% B.50% C.60% D.20%

答案　B

解析　根据生成18 g液态H2O知混合气体中含1 mol H2，该反应产生的热量为571.62 kJ=285.8 kJ。CO燃烧放出的热量为710.0 kJ-285.8 kJ=424.2 kJ，则CO的物质的量为n(CO)=424.2 kJ282.8 kJ•mol-1=1.5 mol，V(CO)%=1.5 mol×22.4 L/mol67.2 L×100%=50%。

练基础落实

1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)

A.生成物总能量一定低于反应物总能量

B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D.同温同压下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

答案　C

解析　放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误;化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，B错误;通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确;同温同压下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应条件不会影响ΔH的值，D错误。

2.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol•L-1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，能表示该反应中和热的化学方程式的为(　　)

A.KOH(aq)+12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-11.46 kJ•mol-1

B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-11.46 kJ•mol-1

C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ•mol-1

D.KOH(aq)+12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ•mol-1

答案　D

解析　中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来定义的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。

3.在一定条件下，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CO2需消耗 5 mol•L-1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下反应C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH为(　　)

A.+8Q kJ•mol-1 B.+16Q kJ•mol-1

C.-8Q kJ•mol-1 D.-16Q kJ•mol-1

答案　D

解析　建立关系式：

C4H10　～　4CO2　～　8KOH　　～　　ΔH

1 mol 4 mol 8 mol ΔH

5 mol•L-1×0.1 L QkJ

则ΔH=-8 mol×Q kJ•mol-10.5 mol=-16Q kJ•mol-1

4.已知：(1)Fe2O3(s) +32C(s)===32CO2(g)+2Fe(s)　ΔH1=+234.1 kJ•mol-1

(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ•mol-1

则2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s) 的ΔH是(　　)

A.-824.4 kJ•mol-1 B.-627.6 kJ•mol-1

C.-744.7 kJ•mol-1 D.-169.4 kJ•mol-1

答案　A

解析　32×(2)-(1)就可得2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH=32ΔH2-ΔH1=-824.4 kJ•mol-1。

5.能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为-285.8 kJ•mol-1、-282.5 kJ•mol-1、-726.7 kJ•mol-1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)

A.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-127.4 kJ•mol-1

B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=127.4 kJ•mol-1

C.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=-127.4 kJ•mol-1

D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=127.4 kJ•mol-1

答案　A

解析　根据目标反应与三种反应热的关系，利用盖斯定律，首先计算出目标反应的反应热ΔH=2×(-285.8 kJ•mol-1)+(-282.5 kJ•mol-1)-(-726.7 kJ•mol-1)=-127.4 kJ•mol-1。

练方法技巧

6.将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是(　　)

A.做该实验时环境温度为22 ℃

B.该实验表明化学能可以转化为热能

C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol•L-1

D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应

答案　B

解析　从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错;曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高，说明反应放热，化学能转化为热能，B正确;当V1=30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)=30 mL×1.00 mol•L-120 mL=1.5 mol•L-1，C错;该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的。

7.已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ•mol-1

②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ•mol-1

③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ•mol-1

则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为(　　)

A.7.28 kJ•mol-1 B.-7.28 kJ•mol-1

C.43.68 kJ•mol-1 D.-43.68 kJ•mol-1

解析　根据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，FeO、CO、Fe、CO2是要保留的，而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去：因此将①×3-②-③×2得到：

6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g) ΔH=43.65 kJ•mol-1

化简：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=7.28 kJ•mol-1

答案　A

8.比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。

(1)S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1

S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2

ΔH1______ΔH2

(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2

ΔH1______ΔH2

(3)煤作为燃料有两种途径：

途径1——直接燃烧

C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0

途径2——先制水煤气

C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH2>0

再燃烧水煤气：

2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0

ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是_________________________________________。

答案　(1)>　(2)<

(3)ΔH1=ΔH2+12(ΔH3+ΔH4)

解析　①反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。

②比较ΔH时，应包括符号，对于放热反应，热值越大，ΔH越小。

练综合拓展

9.(1)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ•mol-1。回答有关中和反应的问题。

(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ热量。

(2)如图装置中仪器A的名称是_____________________________________________，

作用是_______________________________________________________________;

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