苏教版高中化学选修4化学反应原理教学案+课时练习及答案(精品全套)

1课时1化学反应的焓变【学习目标】1．了解化学反应热和焓变的含义；2．知道放热反应和吸热反应的概念；3．理解化学反应过程中能量变化的原因。4．知道热反应化学方程式的概念；懂得如何通过运算书写热化学方程式的方法；熟知该方程式表示的意义。【知识要点】学点1化学反应的焓变1．反应热当生成物与反应物的温度相同时，化学反应过程中叫做化学反应的热效应，化学反应的热效应一般被称为。记做，单位用。△H＝∑E（生成物）∑E（反应物）∑E（反应物）＞∑E（生成物），反应，△H0为“”值；∑E（反应物）＜∑E（生成物)，反应，△H0为“”值；2．放热反应和吸热反应热量的化学反应称为吸热反应；热量的化学反应称为放热反应。典型的放热反应和吸热反应：放热反应：吸热反应：3．化学键与化学反应中的能量变化分子或化合物里原子之间是通过化学键相结合的，化学键是原子相结合的强烈的相互作用。化学反应的本质是反应物分子内的化学键的断裂和产物分子内化学键形成的过程，当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。注意:①拆开1mol化学键所吸收的能量与形成1mol化学键所放出的能量相等。②断开1mol分子中所有的化学键需吸收的能量(也就是在相同条件下由原子形成1mol分子中的化学键所放出的能量)等于断开分子内所有1mol化学键所需吸收能量的总和。根据键能求化学反应的反应热和焓变△H=一。△H0，化学反应为吸热反应；△H0，化学反应为放热反应。学点2热化学方程式1.定义：。2.表示意义：不仅表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的。3.热化学方程式的书写必须注意以下几点：①标明物质的，用分别代表气态（gas）、液态(liquid)、固态(solid)。②用△H标明反应热，放热△H为，吸热△H为，单位为。③热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示，因此可以是整数或简单分数。④对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同，即△H的值与化学计量数成比。⑤正逆反应的△H数值的绝对值相等，符号相反。【典型例题】21.写出下列反应的热化学方程式：（1）N2（g）与H2（g）反应生成1molNH3（g）,放出46.1KJ热量。（2）1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2（g）和H2O(l)，放出1366.8KJ热量。2．下列反应中，属于放热反应的是，属于吸热反应的是。①煅烧石灰石②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败3．已知拆开1molH2分子中的化学键需要消耗436kJ能量，拆开1molO2分子中的化学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH一O共价键能释放出463kJ能量。试说明反应2H2+O2=2H2O中的能量变化,并写出相应的热化学方程式。4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol—1)：P—P：198，P—O：360，O=O：498，则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热△H为白磷(P4)六氧化四磷(P4O6)【巩固练习】1．热化学反应方程式中物质前的化学计量数表示A．分子数B．原子个数C．物质的量D．物质的质量2．下列变化过程中，是吸热反应的是A．H+H→H2B．H+Cl→HClC．I2→I+ID．S+O2→SO23．1gH2燃烧生成液态水放出142．9K的热量，下列热化学方程式书写正确的是A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)，H=—142．9kJ·molˉlB．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)，H=—571．6kJ·molˉlC．2H2+O2=2H2O，H=—571．6lkJ·molˉlD．H2(g)+12O2(g)=H2O(1)，H=+285．8kJ·molˉl4．下列说法正确的是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够发生C．反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热D．吸热反应一定是反应物总能量大于生成物的总能量。5．已知下列三个热化学反应方程式：①C(g)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g)，H=+131．5kJ·molˉl②12H2(g)+12C12(g)＝HCl(g)，H=—92．3kJ·molˉl③H2(g)+12O2(g)＝H2O(1)，H=—241．8kJ·molˉl3则上述三个反应的反应热的大小关系正确的是A．①②③B．③②①C．③①②D．①③②6．已知(1)H2(g)+12O2(g)＝H2O(g)，H＝akJ·molˉl(2)2H2(g)+O2(g)＝H2O(g)，H＝bkJ·molˉl(3)H2(g)+12O2(g)＝H2O(1)，H＝ckJ·molˉl(4)2H2(g)+O2(g)＝H2O(1)，H＝dkJ·molˉl，下列表述正确的是A．acOB．bdOC．2a=bOD．2c=dO7．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是A．铝片和稀硫酸反应B．Ba(OH)2·8H20与NH4Cl反应C．灼热的碳与二氧化碳反应D．甲烷在氧气中燃烧8．下列说法正确的是A．物质发生化学反应都伴随着能量变化B．伴有能量变化的变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量9．下列说法或表示方法中正确的是A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B．由C（金刚石）→C（石墨）；ΔH=+119kJ·molˉl可知，石墨比金刚石稳定C．在101Kpa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285．8KJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为：2H2（g）+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=+285．8kJ·molˉlD．稀溶液中：H+（aq）+OHˉ（aq）=H2O(l)；ΔH=—53．7kJ·molˉl，若将含0．5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于53．7kJ10．已知：C(石墨)＝C(金刚石)；△HO，则可判断A．金刚石比石墨稳定B．一样稳定C．石墨比金刚石稳定D．无法判断11．下列各图所表示的反应是吸热反应的是12．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=-566kJ·molˉlCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=-890kJ·molˉl由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为A．2912kJB．2953kJC．3236kJD．3867kJ13．叫反应热；在中学化学中，一般研究的是在下，在中发生的反应所放出或吸收的热量。反应热用符号表示，单位一般采用。对放热反应，△H0；对吸热反应，△H即△H0。14．从能量的角度看，断开化学键要，形成化学键要。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于____________，当反应物的总能量高于生成物时，该反应为__反应；当反应物的总能量低于生成物时，该反应为__反应。15．甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水，常温下1g甲硅烷自燃放能量A、反应过程反应物生成物能量B、反应过程反应物生成物能量C、反应过程反应物生成物能量D、反应过程反应物生成物4出的热量为44．6KJ，其热化学方程式为。16．由N2和H2合成1molNH3时可放出46．2kJ·molˉl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·molˉl，试计算N-H键的键能是？课时2反应热的测量与计算【学习目标】学会反应热效应的定量测定原理及方法；初步理解盖斯定律并能进行简单应用。【知识要点】学点1反应热的测量1．中和热(1)定义：。(2)注意：①中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸收热所伴随的热效应。在中学阶段只讨论强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热。②中和反应的实质是H+与OH一化合生成H2O，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。③中和热必须指生成mol水放出的热量。中和热的反应方程式表示为：。④用下列符号表示物质所处的状态：固体(s)、液体(1)、气体(g)、溶液(aq)。2．中和反应的反应热测定实验原理：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)或H+(aq)+OH一(aq)=H2O(1)△H0(放热反应)使一定量的酸、碱在稀溶液里完全反应，测量反应前后溶液的温度。根据{C=V[HCl(aq)]×ρ[HCl(aq)]+V[NaOH(aq)]×ρ[NaOH{(aq)]×4．18}／J·℃—1。计算酸碱反应后溶液的热容。根据△H=—C×△t×10—3／0.025计算酸碱反应的焓变。〖活动探究〗1.环形玻璃棒的作用2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用3.大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）注：实验中不能用弱酸、弱碱代替，因为弱电解质在电离过程中吸热。学点2盖斯定律1．盖斯定律的内容是：。2．盖斯定律的特点：⑴化学反应的反应热（或焓变）只与体系的______态和_______态有关，而与反应的_______无关。⑵变化不论是一步完成还是几步完成，只要始、终态相同，则焓变总值相同。如图。始态终态则：ΔH=_____________=____________【典型例题】1.50mL0．50mol·L—1盐酸与50mL0．50mol·L—1NaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和abcΔH1ΔH2ΔH3ΔH4ΔH5ΔH(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)5热。回答下列问题：(1)使用环形玻璃搅拌棒的作用是(2)烧杯间填满碎纸条的作用是(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验中改用60mL0．50mol·L—1盐酸跟50mL0．50mol·L—1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得中和热值(填“相等”或“不相等”)，简述理由：。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会；用50mL0．55mol·L—1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。(均填“偏大”“偏小”或“无影晌”)2.若已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=-241.8kJ/mol①H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44.0kJ/mol②求反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的焓变ΔH3⑴在方框中填上化学式及状态⑵求ΔH3⑶热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理（类似于解方程组时的消元法）。【巩固练习】1．下列说法正确的是A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57．3kJ2．航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发氯酸铵反应，其化学方程式可表示为：2NH4ClO4=N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑（该反应为放热反应）下列对此反应的叙述中错误的是A．上述反应属于分解反应B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用3．已知中和热的数值是57．3kJ·molˉ1。下列反应，产生57．3kJ热量的是A．稀HCl和稀NaOHB．1．0mol·Lˉ1HCl溶液和1．0mol·Lˉ1NaOH溶液C．500mL2．0mol·Lˉ1HCl溶液和500mL2．0mol·Lˉ