學(xué)校：臨清實(shí)驗(yàn)高中 學(xué)科：化學(xué)
選修四 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（2）
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：
1、掌握反應(yīng)熱計(jì)算的幾種常見(jiàn)方法。
2、了解反應(yīng)熱計(jì)算的常見(jiàn)題型。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容：
自學(xué)課本例1，例2，例3，總結(jié)計(jì)算反應(yīng)熱有哪幾種方法？
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中:
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．掌握反應(yīng)熱計(jì)算的幾種常見(jiàn)方法。
2．了解反應(yīng)熱計(jì)算的常見(jiàn)題型。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：掌握反應(yīng)熱計(jì)算的幾種常見(jiàn)方法。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程：
探究二：反應(yīng)熱的計(jì)算
例1、利用熱化學(xué)方程式求解
歸納總結(jié)：各物質(zhì)的n之比等于△H之比
例2、利用燃燒熱求解
歸納總結(jié)：Q=燃燒熱× n
例3、運(yùn)用蓋斯定律求解
三、反思總結(jié)：
本節(jié)課，你學(xué)到了些什么？說(shuō)說(shuō)看。
四、當(dāng)堂檢測(cè)：
1、（題型一： 已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，計(jì)算反應(yīng)熱，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。）將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________。又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是_____________kJ。
2．已知充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是
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、（題型二：利用蓋斯定律求反應(yīng)熱）科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。”利用蓋斯定律可測(cè)某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。
（1） （s，白磷）+
（2）
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_____________。相同的狀況下，能量較低的是_________；白磷的穩(wěn)定性比紅磷___________（填“高”或“低”）。
4．由金紅石?TiO2?制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：：
TiO2 TiCl4 Ti
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?1
③ TiO2?s?＋2Cl2?g?＝TiCl4?s?＋O2?g?； ?H＝+141 kJ?mol?1
則TiO2?s?＋2Cl2?g?＋2C?s?＝TiCl4?s?＋2CO?g?的?H＝ 。
5、（題型三：根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小）已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：
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?1
實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol，完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比是_______，兩者放出的熱量之比約為_(kāi)____
A、1：3 B、3：1 C、1：4 D、5：13
6．已知： ；
； 欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為
A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8
7、（題型四：反應(yīng)熱大小比較）
在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中， 的是
A.
B.
C.
D.
8．CH3?CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
化學(xué)鍵 C－H C＝C C－C H－H
鍵能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱
五、課后練習(xí)與提高
一、選擇題
1、已知 1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時(shí)放出 18.39 kJ的熱量。在下列兩個(gè)反應(yīng)中：
4P（白、s）+ 5O2（g）=2P2O5（s）；ΔH = - a kJ/mol（a > 0）4P（紅、s）+ 5O2（g）=2P2O5（s）；ΔH = - b kJ/mol（b> 0）a 和 b 的關(guān)系為( )
A .a < b B.a = b C.a > b D .無(wú)法確定
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-1
下列關(guān)系式中正確的是（ ）
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
C2H5OH (g) + 3O2 (g) =2CO2 (g) + 3H2O (g) △H = Q3 kJ/mol。若使23g 酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出熱量為（下列式子中Q1、Q2、Q3均取絕對(duì)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、一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ(Q＞0),經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol?L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正鹽,則此條件下反應(yīng): C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H為
A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D. -16Q kJ
5、在烴分子中去掉2個(gè)氫原子形成一個(gè)雙鍵是吸熱反應(yīng)，大約需117kJ/mol～125KJ/mol的熱量，但1，3?環(huán)己二烯失去2個(gè)氫原子變成苯是放熱反應(yīng)，△H ＝－23.4kJ/mol，以上事實(shí)表明（�。�
A．1，3?環(huán)己二烯加氫是吸熱反應(yīng) B．苯加氫生成環(huán)己烷是吸熱反應(yīng)
C．1，3?環(huán)己二烯比苯穩(wěn)定 D．苯比1，3?環(huán)己二烯穩(wěn)定
6、已知反應(yīng)X+Y==M+N為放熱反應(yīng),對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的( )
A．X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的總能量一定高于M和N的總能量
D. 因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生
7、熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；△H ＝+131.3kJ/mol表示（�。�
A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量
B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3kJ熱量
C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和氫氣，并吸熱131.3kJ
D．1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1kJ
8、以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)+5/2 O2=2CO2(g)+H2O(l)；△H ＝-1300kJ/mol的說(shuō)法中，正確的是（�。�
A．有10NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，該反應(yīng)放出1300kJ的能量
B．有NA個(gè)水分子生成且為液體時(shí)，吸收1300kJ的能量
C．有2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1300kJ的能量
D．有8NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1300kJ的能量
9、下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B．任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)
C．反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了放熱還是吸熱
D．吸熱反應(yīng)在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發(fā)生反應(yīng)
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。常溫下取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫，則放出熱量為 （ ）
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，當(dāng)它們分別獲得兩個(gè)電子形成稀有氣體元素原子層結(jié)構(gòu)時(shí)，X放出的熱量大于Y放出的熱量；Z、W兩元素的原子，當(dāng)它們分別失去一個(gè)電子形成稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)時(shí)，吸收能量W大于Z。則X、Y和Z、W分別形成的化合物中，離子化合物可能性最大的是（�。�
A．Z2X B．Z2Y C．W2X D．W2Y
12、人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下述化學(xué)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熱量，他每天至少要攝入葡萄糖 （ ）
A.806g B.1000g
C.1250g D.1500g
二、填空題
13、1840年蓋斯根據(jù)一系列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出規(guī)律，他指出：“若是一個(gè)反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱總和與這個(gè)反應(yīng)一次發(fā)生時(shí)的反應(yīng)熱相同。”這是在各反應(yīng)于相同條件下完成時(shí)的有關(guān)反應(yīng)熱的重要規(guī)律，稱為蓋斯定律。已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C（金剛石、s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－395.41kJ/mol，C（石墨、s）＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－393.51kJ/mol，則金剛石轉(zhuǎn)化石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為：___________。由此看來(lái)更穩(wěn)定的碳的同素異形體為：____________。若取金剛石和石墨混合晶體共1mol 在O2中完全燃燒，產(chǎn)生熱量為QkJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____________（用含Q的代數(shù)式表示）。
14、磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物。3.1 g的單質(zhì)磷（P）在3.2 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量。
（1）通過(guò)計(jì)算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成（用化學(xué)式表示）是 ，其相應(yīng)的質(zhì)量（g）為 。
（2）已知單質(zhì)磷的燃燒熱為Y kJ/mol，則1mol P與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的反應(yīng)熱ΔH＝ 。
（3）寫出1mol P與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的熱化學(xué)方程式： 。
15、火箭發(fā)射時(shí)可用肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮作氧化劑，它們相互反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵�。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
則N2H4和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________
16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，使用天然氣作為居用燃料對(duì)環(huán)境更為有利。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類，天然氣的主要成分是CH4。它們的燃燒反應(yīng)如下：
根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是_________。因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進(jìn)方法是_________進(jìn)風(fēng)口（填增大或減�。绮蛔鞲倪M(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是_________________。管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見(jiàn)下表：
試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時(shí)管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是 _______________________。
六、參考答案：
1. 解析：0.3mol乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出649.5kJ熱量，則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為： 因此乙硼烷燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為： 。由于1mol水汽化需吸熱44kJ，則3mol液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱： ，所以1mol乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時(shí)放熱： ，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水放出熱量是： 。
2. 解析：以上各式中化學(xué)計(jì)量數(shù)及物質(zhì)狀態(tài)標(biāo)注都正確；該反應(yīng)放熱，△H應(yīng)為負(fù)值；生成1mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量 bkJ，則又生成4mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量4bkJ 。 答案：A。
3. 解析：依題意求： ； 可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過(guò)程： ；據(jù)蓋斯定律有 =（-2983.2+4×738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol，即 ； 。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（能量越低越穩(wěn)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：由題意可列得方程
答案： B
7. 解析：反應(yīng)熱數(shù)值的大小與反應(yīng)物、生成物的種類有關(guān)，與反應(yīng)物物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，還與反應(yīng)時(shí)的外界條件有關(guān)。A選項(xiàng)：生成物的狀態(tài)不同，由于從氣態(tài)水到液態(tài)水會(huì)放熱，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱多即 ；B選項(xiàng)：反應(yīng)物的狀態(tài)不同，由于從固態(tài)硫到氣態(tài)硫要吸熱，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即 ；C選項(xiàng)：生成物的種類不同，由于CO與O2反應(yīng)生成CO2要放出熱量，故 ；D選項(xiàng)：反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同，前一反應(yīng)的物質(zhì)的量是后一反應(yīng)的物質(zhì)的量的2倍，故 ，即 。答案選A、C。
8. 解析：（題型五：利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱）
方法：ΔH=∑E(反應(yīng)物)－∑E（生成物），即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。常人們把拆開(kāi)1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E表示，單位是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 這表明，上述反應(yīng)是吸熱的，吸收的熱量為125.6 kJ/mol。
課后練習(xí)與提高答案
一、選擇題
1、C 2、C 3、C 4、D 5、D 6、C 7、C 8、AD 9、CD
10、A 11、A 12、A
13、C（金剛石、s）＝C（石墨、s）；△H＝－1.90kJ/mol；石墨；
14、(1)P2O，P2O3 2.75g 3.55g
(2) －(20X－Y)KJ?mol－1
(3)P(S)+ O2(g) = P2O3(S)；△H=－(20X－Y)KJ/mol
15、N2H4 (g) +NO2 (g)= 3/2N2 (g) + 2H2O (g) △H=－567.85KJ/mo
16、天然氣；增大；天然氣不完全燃燒，產(chǎn)生有毒的CO；丁烷遇冷凝結(jié)為液體，使管道流通不暢。
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