复习课
第一章 化学反应的热效应
第7课时 章末复习
【学习目标】
掌握反应热及焓变的含义，能正确书写热化学方程式，掌握化学反应热的计算的方法。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握反应热及焓变的含义，能正确书写热化学方程式，掌握化学反应热的计算的方法。 任务：根据下列内容回顾梳理化学反应的热效应的相关知识，完成针对训练。 1．反应热 焓变 2．热化学方程式 3．燃烧热 4．中和热 5．化学反应热的计算 【针对训练1】下列说法正确的是( ) A．所有的放热反应都能在常温常压下自发进行 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应 C．天然气燃烧时，其化学能全部转化为热能 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 答案：BD 解析：有的放热反应在常温常压下不能自发进行，如H2在O2中燃烧，需点燃，A错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应，B正确；天然气燃烧时化学能并不是全部转化为热能，还有光能等，C错误；反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，D正确。 【针对训练2】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是( ) A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)完全反应放出的能量为180 kJ B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO C．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 D．NO是一种红棕色的气体，能与水反应生成硝酸 答案：C 解析：反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则生成2 mol NO的反应热是(946＋498－2×632) kJ·mol－1＝180 kJ·mol－1，因此1 mol N2(g)和1 mol O2(g)完全反应吸收的能量为180 kJ，故A错误；N2(g)和O2(g)放电或高温下反应生成NO，故B错误；NO为无色气体，与水不反应，故D错误。 【针对训练3】反应2C＋O2===2CO的能量变化如下图所示。下列说法正确的是( ) A．12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)放出的热量为110.5 kJ B．该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ C．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ D．该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差 答案：C 解析：根据图示，12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成28 g CO(g)放出的热量为110.5 kJ，故A错误；ΔH的单位一般为 kJ·mol－1(kJ/mol)，该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，故B错误；碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧多，2 mol C反应生成CO放出221 kJ能量，则生成二氧化碳放出的热量大于221 kJ，故C正确；该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与C、O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差，故D错误。 【针对训练4】关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是( ) A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g) ΔH3>0 B．反应热与反应的途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 C．Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多 D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定 答案：AC 解析：原子形成化学键放热，焓变小于0,2H(g)＋2X(g)===2HX(g) ΔH3＜0，故A错误；反应焓变与起始物质和最终物质有关，与变化途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故B正确；Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小，断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，故C错误；因化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明氯化氢的能量低于溴化氢，能量越低越稳定，则HCl比HBr稳定，故D正确。 【针对训练5】乙醇的燃烧热为ΔH1，甲醇的燃烧热为ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若1 mol乙醇和甲醇的混合物完全燃烧，反应热为ΔH3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为( ) A. B. C. D. 答案：B 解析：设乙醇的物质的量为x mol，则甲醇为：(1－x) mol，则x·ΔH1＋(1－x)ΔH2＝ΔH3，解得：x＝，1－x＝1－＝，故乙醇与甲醇的物质的量之比为：＝。 【针对训练6】N2H4是一种高效清洁的燃料。0.5 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出267 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ） A．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ mol-1 B．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ mol-1 C．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ mol-1 D．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-133kJ mol-1 答案：C 解析：0.5 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出267 kJ热量，放热反应焓变为负，热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g) H=-267kJ mol-1，0.5 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出267 kJ热量，可知1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出热量为kJ=534 kJ，放热反应焓变为负，则热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) H=-534 kJ mol-1，故选：C。 【针对训练7】已知 2O(g)=O2(g) H = - 496 kJ mol -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是（ ） A．拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要吸收 932 kJ能量 B．拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收 926 kJ能量 C．1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量 D．2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l)，共放热 1940 kJ 答案：B 解析：A．已知 2O(g)=O2(g) H = - 496 kJ mol -1，故断开1mol O2需要吸收496kJ能量，由图所示，断开2 mol H2和1 mol O2共吸收1368kJ能量，故断开1 mol H2化学键吸收的能量为：（1368kJ-496kJ）/2 =436kJ，A错误；B．由图所示，形成2 mol H2O(g)释放的能量为1852kJ，故拆开1 mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收1852 kJ/2=926 kJ,B正确；C．由图所示，2mol H2O(g)转化为2mol H2O(l)需要释放88kJ能量，故1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收88 kJ/2=44 kJ，C错误；D．由图所示，2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应，化学键断开需要吸收1368kJ能量，形成稳定的生成物2 mol H2O(l)释放1852kJ+88kJ=1940kJ，故共放热1940kJ-1368kJ=572kJ，D错误；故选B。 【针对训练8】2 mol Na和1 mol Cl2反应，其能量关系如图。下列说法正确的是（ ） A． H4＜0 B． C．相同条件下NaCl(g)比NaCl(s)更稳定 D．在相同条件下，放出的热量比多 答案：B 解析：A．断裂化学键需吸收能量，所以△H4＞0，A错误；B．根据盖斯定律，反应过程的能量变化与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，所以反应热关系为，B正确；C．等质量的物质在气态时含有的能量比固态时高。物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，所以相同条件下NaCl(g)不如NaCl(s)更稳定，C错误；D．原子得到电子变为稳定结构时会释放能量，由于Cl原子半径比Br原子小，Cl得到电子能力比Br原子强，所以在相同条件下，放出的热量不如多，D错误；故合理选项是B。 【针对训练9】已知共价健的键能与热化学方程式的信息如下表： 共价键键能/（）436391热化学方程式
则的为（ ） A． B． C．1130 kJ mol -1 D． 答案：B 解析：反应的ΔH=3×（H-H）+（）-2×3（N-H）；=3×436+（）-2×3×391，解得的键能为946，氮原子结合成氮气，需要放出能量，因此的=-946；故选B。 【针对训练10】100 mL 0.200 mol·L－1CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃，反应后最高温度为30.1 ℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm－3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： (1)反应放出的热量Q＝________J。 (2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol－1(列式计算)。 答案：(1)4.18×103 (2)－＝－209 解析:(1)100 mL 0.200 mol·L－1CuSO4溶液与1.95 g锌粉发生反应的化学方程式为CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m＝ρV＝1.00 g·cm－3×100 mL＝100 g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q＝cmΔt＝4.18 J·g－1·℃－1×100 g×(30.1－20.1)℃＝4.18×103 J。 (2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)＝0.200 mol·L－1×0.100 L＝0.020 mol，锌粉的物质的量n(Zn)＝＝＝0.030 mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第(1)问可知，转化0.020 mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103 J，又因为该反应中焓变ΔH代表反应1 mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ·mol－1，则可列出计算式为ΔH＝－＝－ kJ·mol－1＝－209 kJ·mol－1(答案符合要求且合理即可)。 【针对训练11】Ⅰ.已知下列热化学方程式： ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-570kJ/mol ②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H=+483.6kJ/mol ③2CO(g)=2C(s)+O2(g) H=+220.8kJ/mol ④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H=-787kJ/mol 回答下列问题： (1)上述反应中属于放热反应的是_________________(填写序号)。 (2)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为_________________。 (3)C(s)的燃烧热的热化学方程式为________________________________ Ⅱ.已知：工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应： CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ① 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ② CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③ (4)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)，计算该反应的ΔH=_______。 参考答案:①④ 1425kJ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol -246.1kJ·mol-1 解析:Ⅰ. (1)＜0表示放热反应，故上述反应中属于放热反应的是①、④； (2)根据反应①可知，燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为1425kJ；(3)燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时的热效应，由反应④可推知，C(s)的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol； Ⅱ.(4)根据盖斯定律可知，反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可由2①+②+③，故该反应的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=2×（-90.7kJ·mol-1）+（-23.5kJ·mol-1）+（-41.2kJ·mol-1）=-246.1kJ·mol-1。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2复习课
第一章 化学反应的热效应
第7课时 章末复习
【学习目标】
掌握反应热及焓变的含义，能正确书写热化学方程式，掌握化学反应热的计算的方法。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握反应热及焓变的含义，能正确书写热化学方程式，掌握化学反应热的计算的方法。 任务：根据下列内容回顾梳理化学反应的热效应的相关知识，完成针对训练。 1．反应热 焓变 2．热化学方程式 3．燃烧热 4．中和热 5．化学反应热的计算 【针对训练1】下列说法正确的是( ) A．所有的放热反应都能在常温常压下自发进行 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应 C．天然气燃烧时，其化学能全部转化为热能 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 【针对训练2】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是( ) A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)完全反应放出的能量为180 kJ B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO C．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 D．NO是一种红棕色的气体，能与水反应生成硝酸 【针对训练3】反应2C＋O2===2CO的能量变化如下图所示。下列说法正确的是( ) A．12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)放出的热量为110.5 kJ B．该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ C．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ D．该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差 【针对训练4】关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是( ) A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g) ΔH3>0 B．反应热与反应的途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 C．Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多 D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定 【针对训练5】乙醇的燃烧热为ΔH1，甲醇的燃烧热为ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若1 mol乙醇和甲醇的混合物完全燃烧，反应热为ΔH3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为( ) A. B. C. D. 【针对训练6】N2H4是一种高效清洁的燃料。0.5 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出267 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ） A．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ mol-1 B．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ mol-1 C．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ mol-1 D．N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-133kJ mol-1 【针对训练7】已知 2O(g)=O2(g) H = - 496 kJ mol -1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是（ ） A．拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要吸收 932 kJ能量 B．拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要吸收 926 kJ能量 C．1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量 D．2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l)，共放热 1940 kJ 【针对训练8】2 mol Na和1 mol Cl2反应，其能量关系如图。下列说法正确的是（ ） A． H4＜0 B． C．相同条件下NaCl(g)比NaCl(s)更稳定 D．在相同条件下，放出的热量比多 【针对训练9】已知共价健的键能与热化学方程式的信息如下表： 共价键键能/（）436391热化学方程式
则的为（ ） A． B． C．1130 kJ mol -1 D． 【针对训练10】100 mL 0.200 mol·L－1CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃，反应后最高温度为30.1 ℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm－3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： (1)反应放出的热量Q＝________J。 (2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol－1(列式计算)。 【针对训练11】Ⅰ.已知下列热化学方程式： ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-570kJ/mol ②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H=+483.6kJ/mol ③2CO(g)=2C(s)+O2(g) H=+220.8kJ/mol ④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H=-787kJ/mol 回答下列问题： (1)上述反应中属于放热反应的是_________________(填写序号)。 (2)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为_________________。 (3)C(s)的燃烧热的热化学方程式为________________________________ Ⅱ.已知：工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应： CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ① 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ② CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③ (4)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)，计算该反应的ΔH=_______。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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