《化学反应与能量变化》习题及答案

时间:2024-09-14 03:40:07 作者:pig 综合材料 收藏本文 下载本文

【导语】“pig”通过精心收集,向本站投稿了8篇《化学反应与能量变化》习题及答案,下面小编给大家整理后的《化学反应与能量变化》习题及答案,希望大家喜欢!

篇1:《化学反应与能量变化》习题及答案

《化学反应与能量变化》习题及答案

一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)

1.(201X江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )

①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转化技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。

A.①③⑤ B.②③⑤

C.①②④ D.②④⑤

解析:本题考查化学与STSE的联系,意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排,田间焚烧秸杆会污染环境,故选B.

答案:B

2.(201X上海高考)根据碘与氢气反应的热化学方程式

(ⅰ)I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-9.48 kJ/mol

(ⅱ)I2(s)+H2(g) 2HI(g) ΔH=+26.48 kJ/mol

下列判断正确的是( )

A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ

B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ

C.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定

D.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低

解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1 mol 固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。

答案:D

3.已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能,如H—H键的键能为436 kJ/mol,NN键的键能为945 kJ/mol,N—H键的键能为391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是( )

解析:根据反应热和键能的'关系可得,ΔH=945 kJ/mol+3×436 kJ/mol-6×391 kJ/mol=-93 kJ/mol。

答案:A

4.(201X东城模拟)下列说法正确的是( )

A.任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中,能量变化均相同

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

C.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH=-a kJmol-1,

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-b kJmol-1,

则a>b

D.已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-393.5 kJmol-1,

②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-395.0 kJmol-1,

则C(s,石墨)===C(s,金刚石)

ΔH=+1.5 kJmol-1

解析:A项,弱酸与弱碱发生中和反应生成1 mol H2O释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水释放的能量,不正确;B项,不论是在光照还是在点燃条件下的ΔH均相同,不正确;C项,生成液态水放出的热量多,故a

答案:D

5.(201X重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )

A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol

C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol

解析:本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,旧键的断裂吸收热量,新键的生成放出热量,两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ+160 kJ×3=760 kJ,新键生成放出的热量为330 kJ×6=1980 kJ,反应放出1220 kJ的热量,ΔH=-1220 kJ/mol。

答案:B

6.将1 000 mL 0.1 molL-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1 000 mL 0.5 molL-1 HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解);将500 mL 1 molL-1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )

A.(5a-2b) kJ B.(2b-5a) kJ

C.(5a+2b) kJ D.(10a+4b) kJ

解析:依题意可得:

Ba2+(aq)+SO2-4(aq)===BaSO4(s)

ΔH=-10a kJmol-1;

CH3COO-(aq)+H+(aq)===CH3COOH(aq)

ΔH=-2b kJmol-1。

则Ba2+(aq)+SO2-4(aq)+2CH3COO-(aq)+2H+(aq)===BaSO4(s)+2CH3COOH(aq) ΔH=-(10a+4b) kJmol-1,即0.5 mol H2SO4参与反应放出的热量为(5a+2b)kJ。

答案:C

7.(201X海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量的关系如下图所示,图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2,该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )

A.其他条件不变,升高温度有利于PCl5的生成

B.反应2P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热 ΔH=-798 kJ/mol

C.P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为:2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol

D.其他条件不变,对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应,增大压强,PCl5的转化率减小,平衡常数K减小

解析:由图可知,P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是:P(s)+52Cl2(g)===PCl5(g) ΔH=-399 kJ/mol,则A项错误,B项正确;图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据,C项错误;温度不变,平衡常数不变,D项错误。

答案:B

二、非选择题(本题包括4小题,共58分)

8.(15分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为:

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-802.3 kJmol-1,

H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJmol-1;

则356 g“可燃冰”(分子式为CH49H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出的热量为______________________________________________________________________。

(2)0.3 mol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649.5 kJ热量,其热化学方程式为_________________________________________;

(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出热量50 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式____________________________。

解析:(1)356 g“可燃冰”释放的甲烷为2 mol,根据题中的热化学方程式写出甲烷燃烧生成液态水的燃烧方程式可计算出放出的热量。

(2)1 mol乙硼烷燃烧生成固态B2O3和液态水放出热量649.5 kJ0.3=2165 kJ。

(3)1 mol丁烷质量为58 g,从而可计算出反应热并写出热化学方程式。

答案:(1)1780.6 kJ

(2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)

ΔH=-2165 kJ/mol

(3)C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)

ΔH=-2900 kJ/mol

9.(15分)在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量。

(1)写出肼和H2O2反应的热化学方程式_______________________________________

________________________________________________________________________。

(2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,则16 g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量是____________。

(3)上述反应应用于火箭推进器,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是__________________________________________________________。

(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼,写出反应的离子方程________________________________________________________________________

__________________________________________________________,该反应的还原产物是________。

解析:(1)首先根据题意确定反应物和生成物,然后写出化学方程式:N2H4+2H2O2===N2+4H2O。0.4 mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量,则1 mol液态肼和足量H2O2反应时放出热量为:2.5×256.64 kJ=641.6 kJ,由此可写出上述反应的热化学方程式。

(2)16 g液态肼的物质的量为0.5 mol,则与足量双氧水反应生成0.5 mol N2和2 mol H2O(l)时放出热量为:0.5 mol×641.6 kJ/mol+2 mol×44 kJ/mol=408.8 kJ。

(3)反应生成的物质是N2和H2O,无污染。

(4)氨气中氮元素的化合价为-3,肼分子中氮元素的化合价为-2,则氨是还原剂,次氯酸钠是氧化剂,还原产物是NaCl,然后根据电子转移守恒以及电荷守恒即可写出离子方程式。

答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)

ΔH=-641.6 kJ/mol

(2)408.8 kJ

(3)产物为氮气和水,无污染

(4)2NH3+ClO-===N2H4+Cl-+H2O NaCl

10.(12分)联合国气候变化大会于12月7~18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到,单位GDP二氧化碳排放比下降40%~45%。

(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是________(填字母序号)。

A.电解水制氢:2H2O=====电解2H2↑+O2↑

B.高温使水分解制氢:2H2O=====高温2H2↑+O2↑

C.太阳光催化分解水制氢:

2H2O=====TiO2太阳光2H2↑+O2↑

D.天然气制氢:CH4+H2O CO+3H2

(2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。

已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

ΔH=-90.7 kJmol-1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-23.5 kJmol-1

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41.2 kJmol-1

则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为

______________________________________________________________________。

(3)在催化剂和一定温度、压强条件下,CO与H2可反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)鸠馛H3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:p1________p2(填“<”、“>”或“=”),上述反应的ΔH________0(填“<”、“>”或“=”)。

解析:(1)太阳能是取之不尽的天然能源,用太阳能分解水最节能。

(2)利用盖斯定律进行计算,将三个方程式进行形式变换,

2CO(g)+4H2(g) 2CH3OH(g)

ΔH=-181.4 kJmol-1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-23.5 kJmol-1

2CO2(g)+2H2(g) 2CO(g)+2H2O(g)

ΔH=+82.4 kJmol-1

三式相加得:

2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)

ΔH=-122.5 kJmol-1

(3)由图示可知,温度越高,CO的转化率越低,说明正反应放热,ΔH<0,该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大压强时,平衡正向移动,CO的转化率增大,所以p1

答案:(1)C

(2)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)

ΔH=-122.5 kJmol-1

(3)< <

11.(16分)(201X保定模拟)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如下图所示:

过程Ⅰ可用如下反应表示:

①2CO2=====光能 2CO+O2 ②2H2O=====光能 2H2+O2

③2N2+6H2O=====光能 4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O――→光能 2CH3OH+3O2 ⑤2CO+H2O――→光能 ________+3O2

请回答下列问题:

(1)过程Ⅰ的能量转化形式为:________能转化为________能。

(2)请完成第⑤个反应的化学方程式:_____________________________________

________________________________________________________________________。

(3)上述转化过程中,ΔH1和ΔH2的关系是________。

(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表:

共价键 H—N H—O N N O===O

断裂1 mol化学键所需能量/kJmol-1 393 460 941 499

常温下,N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案:(1)太阳 化学

(2)2CO+4H2O=====光能 2CH4+3O2

(3)ΔH1=-ΔH2

(4)2N2(g)+6H2O(l)=====光能4NH3(g)+3O2(g)

ΔH=+1189 kJ/mol

篇2:化学反应与能量的变化教案设计

教学重点:了解化学反应原理的基本学习方法——概念模型法

教学难点:“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型

引入:化学研究的核心问题是化学反应,化学反应原理所包含的内容与学习化

学反应原理的方法正是本书要探讨的内容。

阅读:P 1 第一、二、三段

问题:1、化学反应是怎样发生的?

2、为什么有的反应快、有的反应慢?它遵循怎样的规律?

3、如何控制化学反应为人所用?

【板书】一、化学反应原理有规律可循

观察下面氢气化学性质的比较表:

【说明】:同样是氢气发生的反应,但在反应条件,反应的难易程度上有着很大

的区别。

这是因为:物质之间能否发生反应,由物质本身的性质决定的,对于能 够发生的化学反应,影响化学反应速率的基本原因也是反应物本身的性 质,我们称之为“内因”。

【分析】:同种物质之间,在不同的条件下,反应的程度可能不同(如氢气与氧

气的反应),说明外界条件可以促使其反应发生。

即:“内因”已经具备,“外因”则是变化的条件。不同的外界条件都能够

改变化学反应的速率。

1、错综复杂的化学反应

受“内因”与“外因”的影响。

2、化学反应原理的.基本内容

如氢气与氮气的反应,即使在如此条件下,也不能完全得到生成物,说明该反应是有一定的限度的。

“化学反应速率”、“方向与极限”正是化学反应原理要研究的问题。(在不同物质体系,不同的环境中,化学反应所遵循的规律是不同的)

3、化学反应原理的学习方法

【阅读】:P 2 — 3

【板书】二、简化概念模型

简化概念模型的设想:突出化学反应最重要的内涵,忽略其他因素的干扰。 即有意识地忽略事物的某些特征,抽象出关键的因素。

优点:气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间,环境影响因素相 对较少。(若在水溶液中的反应,水是较大量的,研究水溶液中的化学反应就不 能忽略水分子的作用)

1、有效碰撞——发生化学反应的充分条件

原因:并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只有很少部分的气

体分子碰撞是有效的,即有效碰撞。

2、活化分子与活化能

活化分子——具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。

活化能——活化分子高出反应物分子平均能量部分。

化学反应速率、有效碰撞、活化分子、活化能之间的关系:

化学反应速率的大小 有效碰撞的次数 单位体积内反应物

中活化分子的多少 (并非每一次活化分子的碰撞都是有效碰撞,还必须按照一定的方向互相碰撞才是有效碰撞)

普通分子活化分子有效碰撞 能量活化能 合理取向

3、催化剂作用简介

当反应条件不同时,化学反应的活化能可以不同,催化剂的使用就是实例之一。

篇3:化学反应与能量的变化教案设计

教学目标

知识与技能:

1.使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;

2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;

3.了解反应热和焓变的涵义;

4.能正确认识、书写热化学方程式。

过程与方法:

1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;

2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。

情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。

教学重点:热化学方程式的书写和反应热与键能

教学难点:反应热与键能

教学过程:

[讨论]在我们学过的化学反应当中,有哪些反应伴随着能量(热量)变化?

[引言]通过讨论知道,在化学反应当中,常件有能量变化,现在我们来学习

化学反应

中的能量变化。

[板书] 第一章 化学反应与能量

篇4:化学反应与能量的变化教案设计

一、反应热 焓变:在化学反应过程中放出或吸收的热量、通常叫做反应热。又称焓变。

(1)符号:用△H表示。

(2)单位:一般采用kJ/mol。

(3)可直接测量,测量仪器叫量热计。

(4)研究对象:一定压强下,在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。

(5)反应热产生的原因:

[设疑]例如:H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)

实验测得 lmol H2与 lmol Cl2反应生成 2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量,从微观角度应如何解释?

[电脑投影]

[析疑]

化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ, 化学键形成时需要释放能量。释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ, 反应热的计算:862kJ—679kJ=183kJ

[讲述]任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量;当原子重新组成生成物、新化学键形成时,又要释放能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

[板书]

(6)反应热表示方法:

[学生阅读教材小结]①当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。

上述反应 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g),反应热测量的实验数据为 184.6

kJ/mol,与计算数据 183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H =-184.6 kJ/mol。

②当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。

[板书] △H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。

[投影]

[讲解]

(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时放出热量。反应为放热反应。规定放热反应△H为“一”。

(2)如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时吸收热量。反应为吸热反应。规定△H为“+”。

[投影]

例 1:1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△kJ/mol。(+131.5)

例 2:拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946N,则1mol N2生成NH3的反应热为

NH3的反应热为。,1mol H2生成

分析:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),因拆开 lmol N—H键和生成 lmol N—

篇5:化学反应与能量的变化教案

【要点扫描】

1. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念;

2. 了解反应热和焓变的涵义,了解焓变的表示符号(ΔH)及其常用单位(kJ/mol),认识ΔH的“-”、“+”与放热反应和吸热反应的对应关系;

3. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法;

4. 了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算。

【知识梳理】

一、反应热、放热反应和吸热反应的关系

1.反应热是指 。在化学实验中,通常遇到的反应是在敞口容器下进行的,此时的反应热等于 ,用符号 表示,单位一般采用 。

2.从化学键角度看,反应热近似等于 .

3. 的化学反应是放热反应, 的化学反应是吸热反应.从能量的角度来看,放热反应是由于 ,吸热反应是由于 .如图中,a表示 ,b表示 ,该反应的ΔH 0.中学常见的放热反应有 ;吸热反应有 .

二、反应热和焓变

1.焓和焓变

(1)焓

(2)焓变(ΔH) ΔH = H(产物)— H(反应物)

2.反应热

⑴定义:

⑵符号:用△H表示 ⑶单位;一般采用

⑷可直接测量,测量仪器叫量热计

⑸反应热产生的原因(微观讨论)

以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例:

①化学键断裂时需要吸收热量

②化学键形成时要释放热量

吸热和放热的差值即为反应热

(6)反应热表示方法

反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量(即焓)增加或者减少的量值,

ΔH =H产物—H反应物

焓增加→吸热→则用“ ”表示;

焓减少→放热→则用“ ”表示。(填“+”或“-”)

3.反应热的计算

(1)根据键能数据计算;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。

(2)根据热化学方程式计算;将ΔH看作热化学方程式中的一项,再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算,得出有关数据。

(3)盖斯定律

三、热化学方程式

1.热化学方程式的概念: 的化学方程式,叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。

2.书写热化学方程式时的注意点

(1)要注明 ,但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明;

(2)需注明ΔH的“+”与“—”,“+”表示 ,“—”表示 ;比较ΔH的大小时,要考虑ΔH的正负。

(3)要注明反应物和生成物的状态。g表示 ,l表示 ,s表示 ;

(4)各物质前的化学计量数表示 ,可以是整数也可以是分数。

四、盖斯定律及其应用

盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的`反应热是相同的,这就是盖斯定律。

【典例精析】

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

篇6:化学反应与能量的变化教案

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

解题体会:

例2.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是 ( )

①C(s)+O2(g)===CO2(g);△H1 C(s)+12O2(g)===CO(g);△H2

②S(s)+O2(g)===SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)===SO2(g);△H4

③H2(g)+12O2(g)===H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H6

④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s);△H8

A.① B.④ C.②③④ D.①②③

解题体会:

例3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJmol-1

②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJmol-1

下列说法正确的是 ( )

A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol-1

B.反应①中的能量变化如右图所示

C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D.根据②推知反应: CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJmol-1

解题体会:

例4. ( )已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是

A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);△H= +242kJmol-1

B. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);△H= -484kJmol-1

C. H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H= +242kJmol-1

D. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);△H= +484kJmol-1

解题体会:

例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H= —571.68kJmol-1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H= —282.9kJmol-1

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 ( )

A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:3

解题体会:

例6.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 ( )

A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H= +725.8 kJ/mol

B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -1452 kJ/mol

C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -725.8 kJ/mol

D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= +1452 kJ/mol

解题体会:

例7. 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 P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s); △H1=-2983.2kJ/mol

② P (s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s);△H2=-738.5kJ/mol

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 (添“高”或“低”)。

例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。

篇7:化学反应与能量的变化教案

【要点扫描】

1. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念;

2. 了解反应热和焓变的涵义,了解焓变的表示符号(ΔH)及其常用单位(kJ/mol),认识ΔH的“-”、“+”与放热反应和吸热反应的对应关系;

3. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法;

4. 了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算。

【知识梳理】

一、反应热、放热反应和吸热反应的关系

1.反应热是指 。在化学实验中,通常遇到的反应是在敞口容器下进行的,此时的反应热等于 ,用符号 表示,单位一般采用 。

2.从化学键角度看,反应热近似等于 .

3. 的化学反应是放热反应, 的化学反应是吸热反应.从能量的角度来看,放热反应是由于 ,吸热反应是由于 .如图中,a表示 ,b表示 ,该反应的ΔH 0.中学常见的放热反应有 ;吸热反应有 .

二、反应热和焓变

1.焓和焓变

(1)焓

(2)焓变(ΔH) ΔH = H(产物)— H(反应物)

2.反应热

⑴定义:

⑵符号:用△H表示 ⑶单位;一般采用

⑷可直接测量,测量仪器叫量热计

⑸反应热产生的原因(微观讨论)

以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例:

①化学键断裂时需要吸收热量

②化学键形成时要释放热量

吸热和放热的差值即为反应热

(6)反应热表示方法

反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量(即焓)增加或者减少的量值,

ΔH =H产物—H反应物

焓增加→吸热→则用“ ”表示;

焓减少→放热→则用“ ”表示。(填“+”或“-”)

3.反应热的计算

(1)根据键能数据计算;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。

(2)根据热化学方程式计算;将ΔH看作热化学方程式中的一项,再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算,得出有关数据。

(3)盖斯定律

三、热化学方程式

1.热化学方程式的概念: 的化学方程式,叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。

2.书写热化学方程式时的注意点

(1)要注明 ,但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明;

(2)需注明ΔH的“+”与“—”,“+”表示 ,“—”表示 ;比较ΔH的大小时,要考虑ΔH的正负。

(3)要注明反应物和生成物的状态。g表示 ,l表示 ,s表示 ;

(4)各物质前的化学计量数表示 ,可以是整数也可以是分数。

四、盖斯定律及其应用

盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。

【典例精析】

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

解题体会:

例2.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是 ( )

①C(s)+O2(g)===CO2(g);△H1 C(s)+12O2(g)===CO(g);△H2

②S(s)+O2(g)===SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)===SO2(g);△H4

③H2(g)+12O2(g)===H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H6

④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s);△H8

A.① B.④ C.②③④ D.①②③

解题体会:

例3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJmol-1

②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJmol-1

下列说法正确的是 ( )

A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol-1

B.反应①中的能量变化如右图所示

C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D.根据②推知反应: CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJmol-1

解题体会:

例4. ( )已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是

A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);△H= +242kJmol-1

B. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);△H= -484kJmol-1

C. H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H= +242kJmol-1

D. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);△H= +484kJmol-1

解题体会:

例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H= —571.68kJmol-1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H= —282.9kJmol-1

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 ( )

A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:3

解题体会:

例6.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 ( )

A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H= +725.8 kJ/mol

B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -1452 kJ/mol

C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -725.8 kJ/mol

D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= +1452 kJ/mol

解题体会:

例7. 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 P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s); △H1=-2983.2kJ/mol

② P (s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s);△H2=-738.5kJ/mol

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 (添“高”或“低”)。

例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。

篇8:化学反应与能量的变化教案

教学重点:

了解化学反应原理的基本学习方法——概念模型法

教学难点:

“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型

引入:化学研究的核心问题是化学反应,化学反应原理所包含的内容与学习化

学反应原理的方法正是本书要探讨的内容。

阅读:P 1第一、二、三段

问题:1、化学反应是怎样发生的?

2、为什么有的反应快、有的反应慢?它遵循怎样的规律?

3、如何控制化学反应为人所用?

【板书】一、化学反应原理有规律可循

观察下面氢气化学性质的比较表:

【说明】:同样是氢气发生的反应,但在反应条件,反应的难易程度上有着很大

的区别。

这是因为:物质之间能否发生反应,由物质本身的性质决定的,对于能够发生的化学反应,影响化学反应速率的基本原因也是反应物本身的性质,我们称之为“内因”。

【分析】:同种物质之间,在不同的条件下,反应的程度可能不同(如氢气与氧

气的反应),说明外界条件可以促使其反应发生。

即:“内因”已经具备,“外因”则是变化的条件。不同的外界条件都能够

改变化学反应的速率。

1、错综复杂的化学反应

受“内因”与“外因”的影响。

2、化学反应原理的基本内容

如氢气与氮气的反应,即使在如此条件下,也不能完全得到生成物,说明该反应是有一定的限度的。

“化学反应速率”、“方向与极限”正是化学反应原理要研究的问题。(在不同物质体系,不同的环境中,化学反应所遵循的规律是不同的)

3、化学反应原理的学习方法

【阅读】:P 2 — 3

【板书】二、简化概念模型

简化概念模型的设想:突出化学反应最重要的内涵,忽略其他因素的干扰。即有意识地忽略事物的某些特征,抽象出关键的因素。

优点:气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间,环境影响因素相对较少。(若在水溶液中的反应,水是较大量的,研究水溶液中的化学反应就不能忽略水分子的作用)

1、有效碰撞——发生化学反应的充分条件

原因:并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只有很少部分的气

体分子碰撞是有效的,即有效碰撞。

2、活化分子与活化能

活化分子——具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。

活化能——活化分子高出反应物分子平均能量部分。

化学反应速率、有效碰撞、活化分子、活化能之间的关系:

化学反应速率的大小有效碰撞的次数单位体积内反应物

中活化分子的多少(并非每一次活化分子的碰撞都是有效碰撞,还必须按照一定的方向互相碰撞才是有效碰撞)

普通分子活化分子有效碰撞能量活化能合理取向

3、催化剂作用简介

当反应条件不同时,化学反应的活化能可以不同,催化剂的使用就是实例之一。

1-1化学反应与能量的变化

教学目标

知识与技能:

1.使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;

2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;

3.了解反应热和焓变的涵义;

4.能正确认识、书写热化学方程式。

过程与方法:

1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;

2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。

情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。

教学重点:

热化学方程式的书写和反应热与键能

教学难点:

反应热与键能

教学过程:

[讨论]在我们学过的化学反应当中,有哪些反应伴随着能量(热量)变化?

[引言]通过讨论知道,在化学反应当中,常件有能量变化,现在我们来学习

化学反应

中的能量变化。

[板书]第一章化学反应与能量

第一节化学反应与能量的变化

一、反应热焓变:在化学反应过程中放出或吸收的热量、通常叫做反应热。又称焓变。

(1)符号:用△H表示。

(2)单位:一般采用kJ/mol。

(3)可直接测量,测量仪器叫量热计。

(4)研究对象:一定压强下,在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。

(5)反应热产生的原因:

[设疑]例如:H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)

实验测得lmol H2与lmol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量,从微观角度应如何解释?

[电脑投影]

[析疑]

化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ,化学键形成时需要释放能量。释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ,反应热的计算:862kJ—679kJ=183kJ

[讲述]任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量;当原子重新组成生成物、新化学键形成时,又要释放能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

[板书]

(6)反应热表示方法:

[学生阅读教材小结]①当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。

上述反应H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g),反应热测量的实验数据为184.6

kJ/mol,与计算数据183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H =-184.6 kJ/mol。

②当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。

[板书] △H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。

[投影]

[讲解]

(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时放出热量。反应为放热反应。规定放热反应△H为“一”。

(2)如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时吸收热量。反应为吸热反应。规定△H为“+”。

[投影]

例1:1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△kJ/mol。(+131.5)

例2:拆开lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946N,则1mol N2生成NH3的反应热为

NH3的反应热为。,1mol H2生成

分析:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),因拆开lmol N—H键和生成lmol N—

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