2019最新蘇教版化學(xué)選修4《反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算能源的充分利用》教案

1、2019 最新蘇教版化學(xué)選修4反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算能源的充分利用教案第 1 單元 第 2 課時(shí)(本欄目?jī)?nèi)容 ,在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1 (2008 年高考 )植物及其廢棄物可制成乙醇燃料,下列關(guān)于乙醇燃料的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A 它是一種再生能源B乙醇易燃燒 ,污染小C乙醇只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作燃料D糧食作物是制乙醇的重要原料【解析】乙醇是一種常見(jiàn)燃料,是可再生能源；乙醇燃燒污染小,可用作汽車(chē)燃料；糧食發(fā)酵可生成乙醇,這也是釀酒的主要反應(yīng)?！敬鸢浮緾2在 25 、 101 kPa 下 ,1 g 甲醇燃燒生成CO2 和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ, 下列熱化學(xué)方程式正確的是 ()3A

2、 CH3OH(l) 2O2(g)=CO 2(g) 2H2 O(l)H 725.8 kJ/molB2CH 3OH(l) 3O2(g)=2CO 2(g) 4H2O(l)H 1 452 kJ/molC2CH 3OH(l) 3O2(g)=2CO 2(g) 4H2O(l)H 725.8 kJ/molD 2CH 3OH(l) 3O2(g)=2CO 2(g) 4H2O(l)H 1 452 kJ/mol1 / 8【解析】甲醇的摩爾質(zhì)量為32 g/mol,1 g 甲醇相當(dāng)于132mol 。 1 mol 甲醇燃燒生成CO2 和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為22.68 kJ/g 32 g 725.8 kJ,表示為 H 725

3、.8 kJ/mol,A 、D選項(xiàng)符號(hào)錯(cuò) ,C 選項(xiàng)方程式中的甲醇為2 mol, 與熱量值不對(duì)應(yīng) ,只有 B 選項(xiàng)符合題意?！敬鸢浮緽3 (江蘇高考 )下列各組熱化學(xué)方程式中 ,化學(xué)反應(yīng)的H 前者大于后者的是 () C(s) O2(g)=CO 2(g)H 11C(s) 2O2 (g)=CO(g)H 2 S(s) O2(g)=SO 2(g)H3S(g) O2(g)=SO2 (g)H4 H2(g)1O2(g)=H 2O(l)H522H2(g) O2(g)=2H 2O(l)H6 CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g)H7CaO(s)H 2O(l)=Ca(OH) 2(s)H8A B CD 【解析】

4、由所給熱化學(xué)方程式及H 的含義可以判斷H1 H 4 、H5H6、H7H8,故選 C?！敬鸢浮緾4已知下列熱化學(xué)方程式：1O2(g)=ZnO(s)H1 351.1 kJ/molZn(s)21O2(g)=HgO(s)H 2 90.7 kJ/molHg(l) 2由此可知反應(yīng)Zn(s)HgO(s)=ZnO(s) Hg(l) 的H 3 的值是 ()A 441.8 kJ/molB 254.6 kJ/molC 438.9 kJ/molD 260.4 kJ/mol【 解 析 】先 將Hg(l) 1 O2(g)=HgO(s)H2 90.7kJ/mol 倒 過(guò) 來(lái) , 得2HgO(s)=Hg(l) 1O2(g)H

5、 2 90.7 kJ/mol 。再加上 Zn(s) 1O2(g)=ZnO(s)H 1222 / 8 351.1 kJ/mol即得 Zn(s) HgO(s)=ZnO(s) Hg(l)H 3H1H 2 260.4 kJ/mol ?！敬鸢浮緿5 ( 重慶高考 )已知1 g 氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ,且氧氣中1 molO=O 鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H O 鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中 1 mol H H 鍵斷裂時(shí)吸收的熱量為()A 920 kJB 557 kJC436 kJD 188 kJ【解析】因 1 g H 2 完全燃燒放出的熱量為12

6、1 kJ,則 1 mol H 2 完全燃燒放出的熱量為242 kJ,則由熱化學(xué)方程式2H 2(g) O2(g)=2H 2O(g)H ,則H 2 (242 kJ mol 1)484 kJ mol 1,且H E 反應(yīng)物 E 生成物 2EH H EO=O4EH O 484 kJ mol 1,解得 EH H436 kJ mol 1?！敬鸢浮緾6 (廣東高考 )將 V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和 V2 mL 未知濃度的NaOH 溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1 V2 50 mL) 。下列敘述正確的是 ()A 做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 B該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能

7、可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH 溶液的濃度約是1.00 mol/LD該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【解析】中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),B 對(duì)；中和反應(yīng)有水生成,但有水生成的不一定是放熱5 mL 、反應(yīng) ,如 H2 CuO=H 2OCu 是吸熱反應(yīng) ,D 錯(cuò)；從表中分析 ,當(dāng)加入 HCl 溶液NaOH 溶液 45mL, 反應(yīng)后溫度為 22 ,故實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度小于22 ,A 錯(cuò)；加入HCl 溶液3 / 830 mL 反應(yīng)放熱最多, 應(yīng)是酸堿正好中和, 故 c(NaOH) 1.0 mol/L 30 mL/20 mL 1.5mol/L,C 錯(cuò)?！敬鸢浮緽7已知 3.6 g 碳在 6.4g 氧氣中燃燒 ,反應(yīng)物

8、均耗盡時(shí) ,放出 x kJ 的熱量。已知碳的燃燒熱為 y kJ/mol, 則 1 mol C 與 O2 反應(yīng)生成 CO 的反應(yīng)熱H 為()A y kJ/molB (10x y)kJ/molC (5x 0.5y)kJ/molD (10x y)kJ/mol【解析】由題意知 ,0.3 mol C(s) 0.2 mol O 2(g) 0.2 mol CO(g) 0.1 mol CO 2(g) 放出的熱量為 x kJ,0.1 mol C(s) 0.1 mol O 2(g) 0.1 mol CO 2(g) 放出的熱量為 0.1y kJ。由蓋斯定律可得0.2 mol C(s) 0.1 mol O 2(g)

9、0.2 mol CO(g) 放出的熱量為(x 0.1y)kJ,則 1 molC 與 O2 反應(yīng)生成CO 的反應(yīng)熱H (5x0.5y)kJ/mol ?！敬鸢浮緾8 CH 4(g) 2O2(g)=CO 2(g) 2H 2O(l)H Q1 kJ/mol2H2(g) O2(g)=2H 2O(g)H Q2 kJ/mol2H2(g) O2(g)=2H 2O(l)H Q3 kJ/mol常溫下 ,取體積比為4 1 的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L( 標(biāo)準(zhǔn)狀況 ), 經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫 ,放出的熱量為 ()A 0.4Q10.05Q3B 0.4Q1 0.05Q2C0.4Q10.1Q3D 0.4Q1 0.2Q3

10、【解析】標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體11.2 L,其物質(zhì)的量是0.5mol。其中甲烷 0.4 mol, 氫氣 0.1 mol 。又知在常溫下 ,水是液態(tài)。所以0.4 mol 甲烷完全燃燒放出熱量： 0.4 mol Q11kJ/mol 0.4Q1 kJ ；0.1 mol 氫氣完全燃燒放出熱量： 0.1 mol 2Q3kJ/mol 0.05Q3 kJ,所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下 11.2 L 混合氣體燃燒共放出熱量：(0.4Q1 0.05Q3)kJ?！敬鸢浮緼9 (2009 年天津高考 )已知： 2CO(g) O2(g)=2CO 2(g)H 566 kJ/mol12(g)H Na 2O2(s) CO2(g)=Na 2

11、CO3(s) O2226 kJ/mol4 / 8根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說(shuō)法正確的是()A CO 的燃燒熱為283 kJB右圖可表示由CO 生成 CO2 的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系C2Na2O2(s) 2CO 2(s)=2Na2CO3(s) O2 (g)H 452 kJ/molD CO(g) 與 Na2O2 (s)反應(yīng)放出509 kJ 熱量時(shí) ,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為236.02 10【解析】A 選項(xiàng)中燃燒熱單位錯(cuò)誤,應(yīng)為 kJmol 1； B 項(xiàng)圖中沒(méi)有表示出H 566kJ/mol 時(shí) , 對(duì) 應(yīng) 的 反 應(yīng) 物 與 生 成 物 的 量 的 關(guān) 系 ,B 項(xiàng) 錯(cuò) ； 由 于2Na2O2(s) 2CO2

12、 (g)=2Na 2CO3(s) O2(g)H 452kJ mol 1 , 所 以2Na2O2 (s) 2CO2 (s)=2Na2CO3(s) O2(g)H 452 kJ mol 1,C正確；由蓋斯定律得：CO(g) Na2O2(s)=Na2CO3(s)H 509 kJ mol1,可知當(dāng)放出509 kJ 熱量時(shí) ,消耗 1 mol CO, 電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2 6.02 1023,D 錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾10已知： H2O(l)=H 2O(g)H Q1 kJ/mol2H2O(g)=2H 2(g) O2(g)H Q2 kJ/molCH4(g) 2O2(g)=CO 2(g) 2H 2O(l)H Q3 kJ/

13、mol則 H2 和 CH4 的燃燒熱的比值為 ()Q1 Q2Q1 Q2A. 2Q1 Q3B.Q3 2Q12Q1 Q2D.Q2 2Q1C.2Q32Q3【解析】由 2H2O(g)=2H 2(g) O2(g)H Q2kJ/mol,H 2O(l)=H 2O(g)HQ1 kJ/mol 得： 2H 2(g) O2(g)=2H 2O(g)H Q2kJ/mol,H 2O(g)=H 2O(l)H Q1kJ/mol 。根據(jù)燃燒熱的定義(在 101 kPa 時(shí) ,1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量 )有： 2H222H (2Q1 Q22 的燃燒熱為2Q1 Q2(g) O(g)=2H O(l)kJ

14、/mol, 故 H2kJ/mol,CH 4 的燃燒熱為 Q3 kJ/mol, 則 H 2 和 CH 4 的燃燒熱的比值為2Q1Q22Q。3【答案】C5 / 8二、非選擇題11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)=CO 2(g)H1 395.41 kJ/mol 1H2 393.51,C( 石墨 s) O2(g)=CO 2(g) 1kJ/mol,則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為_(kāi) 。由此看來(lái)更穩(wěn)定的碳的同素異形體為_(kāi)。若取金剛石和石墨混合物共1 mol 在 O2 中完全燃燒 ,產(chǎn)生熱量為Q kJ,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

15、示) ?！窘馕觥坑缮w斯定律 ,要得到金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化關(guān)系,可將兩個(gè)熱化學(xué)方程式相減即得： C(金剛石 s) C(石墨 s) 0,H 3H1H 2 395.41 kJ mol 1 393.51 kJ mol 11.90 kJ mol 1即 C(金剛石 s)=C(石墨 s)H 1.90 kJ mol 1,可見(jiàn)金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出熱量,說(shuō)明石墨的能量更低,較金剛石穩(wěn)定。由十字交叉法：由此可得出二者物質(zhì)的量之比?！敬鸢浮緾( 金剛石 s)=C(石墨 s)H 1.90 kJ mol 1石墨Q 393.51395.41 Q12能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要支撐因素。常規(guī)能源(煤、石油、天然氣等)日益減少,促

16、使人們?nèi)パ芯咳绾翁岣吣茉吹睦寐室约靶履茉?如太陽(yáng)能、氫能、核能等)的開(kāi)發(fā)。(1)為減少污染 ,提高燃料利用率,下列措施可以達(dá)到目的的是_( 填序號(hào) )。將城市居民燃煤改為使用氣體燃料研制燃料電池在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣(2)烏克蘭科學(xué)家用銅和鐵混合熔化制成多孔金屬,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料霧化器 ,該霧化器的作用是_ 。(3)乙醇是未來(lái)內(nèi)燃機(jī)的首選環(huán)保型液體燃料 ,它可以由綠色植物的秸稈制取。制取乙醇的兩步化學(xué)方程式是 _,_ 。 1.0 g 乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出 1.367 kJ 熱量 ,表示乙醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為6 / 8_ 。【解析】本題綜合考查燃料利用率的提高和燃燒熱

17、。(1)使燃料充分燃燒是消除污染、提高燃料利用率的重要途徑, 是保證燃料充分燃燒的有效措施；燃料電池具有污染小、能量利用率高的優(yōu)點(diǎn)；而發(fā)展沼氣是解決農(nóng)村燃燒莊稼秸稈污染空氣的有效措施。(3) 綠色植物秸稈的主要成分為纖維素,由纖維素 葡萄糖 乙醇不難寫(xiě)出由秸稈制取乙醇的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1) (2) 使煤油油滴變?yōu)橛挽F,增大與氧化劑的接觸面積, 使煤油充分燃燒(3)C2H5OH(l) 3O2(g)=2CO 2(g) 3H 2O(l) 1H 63 kJ mol 1硫酸溶液與 12.00 L 1.00 mol LNaOH 溶液完全反應(yīng) ,放出 114.613 1.00 L 1.00 mol L

18、 kJ 的熱量 ,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_ ；由此得出 ,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)的中和熱為_(kāi)。若 1 mol HF 在水溶液中完全電離時(shí)吸收4 kJ 熱量 ,則當(dāng)稀溶液中有1 mol HF 跟 1 mol NaOH 反應(yīng)時(shí)的熱化學(xué)方程式為_(kāi) ?！窘馕觥? mol H2SO4 與 2 molNaOH 溶液反應(yīng)放出114.6 kJ 熱量 ,熱化學(xué)方程式為24242H 114.6 kJ mol1。 1 molHF 電離放H SO(aq) 2NaOH(aq)=Na SO(aq) 2H O(l)出 10.4 kJ 熱量 ,故 1mol HF 與 1 molNaOH 反應(yīng)放出的熱量為中和熱減去電離熱,

19、等于 46.9kJ,NaOH(aq) HF(aq)=NaF(aq) H2O(l)H 46.9 kJ mol 1?！敬鸢浮縃2 SO4(aq) 2NaOH(aq)=Na 2SO4(aq) 2H 2O(l) 1H 114.6 kJ mol 1NaOH(aq) HF(aq)=NaF(aq) H2O(l)157 3 kJ molH 46.9 kJ mol14已知： CaCO3(s)=CaO CO2(g) 1H 177.7 kJ mol C(s) H2O(g)=CO(g) H 2(g)H 131.3 kJ mol 1 C(s) O2(g)=CO 2(g)H 393.5 kJ mol 11 1 CO(g) O2 (g)=CO2(g)H 283 kJ mol211Na2SO4 (l) H 2O(l) H2 SO4(l) NaOH(l)=227 / 8H 57.3 kJ mol 1 HNO 3(aq) NaOH(aq)=NaNO 3 (aq) H2O(l) H 57.3 kJ mol 1 2H2(