《2022年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 第2課時(shí)教學(xué)案 蘇教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 第2課時(shí)教學(xué)案 蘇教版必修2（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 第2課時(shí)教學(xué)案 蘇教版必修2 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.知道熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的不同，會(huì)正確書寫熱化學(xué)方程式。2.熟知提高燃料的燃燒效率的措施。3.會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的簡單計(jì)算。 一、熱化學(xué)方程式 1．用熱化學(xué)方程式可以表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。 氫氣在氧氣中燃燒的熱量變化，可用下列熱化學(xué)方程式分別表示： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ③H2(g)

2、＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 回答下列問題： (1)①與化學(xué)方程式2H2＋O22H2O相比較，有何特點(diǎn)？ 答案　注明了反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)；在方程式的右邊注明了反應(yīng)熱ΔH的正負(fù)、數(shù)值和單位。 (2)①與②相比較，ΔH不同的原因是什么？ 答案　化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，參加反應(yīng)H2的物質(zhì)的量不同，ΔH不同。 (3)②與③相比較，ΔH不同的原因是什么？ 答案　參加反應(yīng)H2的物質(zhì)的量相同，生成物H2O的狀態(tài)不同，ΔH不同。 (4)③表示的意義是在一定條件下，1 mol氫氣與 mol氧氣完全反應(yīng)，生成1 mol氣態(tài)水放出241.8 kJ的熱量。 2．由

3、以上分析可知： (1)熱化學(xué)方程式是用來表示化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出熱量的化學(xué)方程式。 (2)熱化學(xué)方程式的意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，還說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。 熱化學(xué)方程式的書寫方法 (1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(一般不寫反應(yīng)條件)。 (2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。 (3)在右端注明ΔH的符號(hào)(正號(hào)常省略)、大小及單位。 (4)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)改變，ΔH的數(shù)值要相應(yīng)改變。 1．下列對(duì)熱化學(xué)方程式H2(g)＋I(xiàn)2(g)===HI(g)　ΔH＝－9 kJ·

4、mol－1的敘述中，正確的是(　　) A．1 mol氫氣和1 mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收9 kJ的熱量 B．1個(gè)氫分子和1個(gè)碘分子完全反應(yīng)需要放出9 kJ的熱量 C．1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)生成2 mol的HI氣體需放出18 kJ的熱量 D．1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)吸收18 kJ的熱量 答案　C 解析　熱化學(xué)方程式的具體形式是表示一定物質(zhì)的量、一定聚集狀態(tài)的反應(yīng)物完全反應(yīng)生成一定聚集狀態(tài)的生成物時(shí)的放熱或吸熱情況。只要依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)，對(duì)于本題就不難作出判斷。 2．已知：101 kPa時(shí)，1 mol辛烷完

5、全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為5 518 kJ，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量為57.3 kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝5 518 kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 C．H＋＋OH－===H2O ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(l)＋2H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－1 答案　B

6、 解析　A項(xiàng)，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)取“－”，同時(shí)水應(yīng)為液態(tài)，故A錯(cuò)；C項(xiàng)中應(yīng)標(biāo)明H＋、OH－狀態(tài)是稀溶液狀態(tài)(aq)；D項(xiàng)中Na2SO4應(yīng)為稀溶液狀態(tài)(aq)，ΔH應(yīng)取“－”且數(shù)值錯(cuò)誤，故D錯(cuò)。 思維啟迪　“四查”熱化學(xué)方程式書寫正誤 一查“四態(tài)”。即(g、l、s、aq)是否正確；二查“正負(fù)莫反”。即“＋”、“－”是否與吸熱和放熱一致；三查“單位書寫”。即反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1；四查“數(shù)值對(duì)應(yīng)”，即ΔH的數(shù)值與物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。 二、燃料燃燒釋放的熱量 1．常見燃料C、C8H18、CH4、C2H5OH(乙醇)完全燃燒的熱化學(xué)方程式可以分別表示為 ①C(s)＋

7、O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJ·mol－1 ②C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1 ④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 根據(jù)上述熱化學(xué)方程式，回答下列問題： (1)完全燃燒相等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)，放出熱量的大小順序是②>④>③>①。 (2)完全燃燒相等質(zhì)量的上述物質(zhì)，放出熱量的大小順序?yàn)棰?②>①>④。 (3

8、)燃料燃燒放出熱量的大小常用熱值來衡量。燃料的熱值是指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，單位是kJ·g－1。 (4)我國實(shí)施的“西氣東輸”工程中的“氣”是指天然氣，主要成分是甲烷，與煤等燃料相比較其優(yōu)點(diǎn)是熱值高，使用起來更經(jīng)濟(jì)，對(duì)環(huán)境污染小。 2．以煤為例，探究提高燃料燃燒效率問題。 (1)煤燃燒時(shí)，將煤塊粉碎成煤粉的依據(jù)是與空氣中O2的接觸面積增大，煤粉燃燒更充分，反應(yīng)速率加快。 (2)通入適當(dāng)過量空氣的依據(jù)是空氣充足，煤粉燃燒充分，生成CO2，放出熱量多；若空氣不足，煤燃燒不完全，生成CO，產(chǎn)生熱量減少，且會(huì)造成污染。 (3)選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要

9、目的是防止熱量散失。 (4)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。 提高燃料燃燒效率的措施及意義 (1)提高燃料的燃燒效率的措施 ①盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過量。 ②盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。 (2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)約資源、減少污染。 3．下列措施可以提高燃料燃燒效率的是(　　) ①提高燃料的著火點(diǎn)?、诮档腿剂系闹瘘c(diǎn)?、蹖⒐腆w燃料粉碎　④將液體燃料霧化處理?、輰⒚哼M(jìn)行氣化處理　⑥通入適當(dāng)過量的空氣

10、 A．①③④⑤ B．②③⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④ 答案　C 解析　理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過量的空氣。對(duì)于①和②，由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項(xiàng)措施不可行。③④⑤所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。 4．將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是(　　) ①使煤充分燃燒，提高煤的利用率　②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”?、蹨p少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣 ④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)” A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 答案　A

11、 解析　煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生；過量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。 1．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．燃料的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B．一定量的燃料完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量大 C．放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．選擇燃料只要考慮燃料熱值的大小 答案　D 2．1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出142.9 kJ的熱量。下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中，正確的是(　　) A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.

12、8 kJ·mol－1 C．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝571.6 kJ·mol－1 答案　B 解析　1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出142.9 kJ的熱量，ΔH<0，則1 mol H2燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ的熱量，故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===H2O(l) 　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。A項(xiàng)中熱量計(jì)算錯(cuò)誤，C項(xiàng)中沒有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，D項(xiàng)中ΔH應(yīng)為負(fù)值。故正確答案

13、為B。 3．已知H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1，則反應(yīng)2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH為(　　) A．92.3 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1 C．－184.6 kJ·mol－1 D．184.6 kJ·mol－1 答案　D 4．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) A．2SO2＋O2===2SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－517.6 kJ·mol－1 C．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 k

14、J D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝393.5 kJ·mol－1 答案　B 解析　A項(xiàng)，未注明物質(zhì)狀態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－517.6 kJ·mol－1，B正確；C項(xiàng)，ΔH的單位是kJ·mol－1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C(s)＋O2(g)===CO2(g)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，錯(cuò)誤。 5．(1)已知肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101 kPa、25 ℃時(shí)，0.5 mol液態(tài)肼與足量氧氣反應(yīng)，生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出312 kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________

15、____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知每千克氫氣在常溫常壓下燃燒放出熱量1.43×105 kJ，每千克汽油燃燒約放出熱量4.6×104kJ，氫氣被公認(rèn)為是21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源，氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn)有：________________________________________________________________________。 答案　(1)N2H4(l)＋O2(g)===

16、N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624 kJ·mol－1 (2)清潔無污染、來源廣泛、放熱效率高等 解析　(1)101 kPa、25 ℃時(shí)，0.5 mol液態(tài)肼與足量氧氣反應(yīng)，生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出312 kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－624 kJ·mol－1。(2)由題意可知，相同質(zhì)量的氫氣和汽油，氫氣提供的能量高，而且反應(yīng)產(chǎn)物是水，清潔、無污染，制取氫氣的原料來源廣泛。 [基礎(chǔ)過關(guān)] 題組一　化石燃料及其利用 1．下列說法不正確的是(　　) A．當(dāng)今社會(huì)人們所需的能量絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的

17、 B．目前，全球仍處于化石能源時(shí)代 C．人體生命活動(dòng)所需要的能量，是由氧化還原反應(yīng)提供的 D．凡是放出熱量的化學(xué)反應(yīng)均可用來造福人類 答案　D 2．減少酸雨的產(chǎn)生可以采取的措施有(　　) ①用煤作燃料　②把工廠煙囪建高?、廴剂厦摿颉、芟蛞阉峄耐寥乐屑尤胧摇、蓍_發(fā)新能源 A．①②③ B．②④⑤ C．③⑤ D．①③④⑤ 答案　C 解析　本題主要考查化石燃料的使用，酸雨主要是大量燃燒化石燃料造成的，開發(fā)新能源可以減少化石燃料的使用，燃料脫硫可以減少二氧化硫的排放量，這些都是可行的措施，故正確答案為C。 3．近年來，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀

18、點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖?　　) A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料 B．硅的來源豐富，易于開采 C．硅燃料放出的熱量大，且燃料產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染較低，容易有效控制 D．尋找高效催化劑，使二氧化硅分解產(chǎn)生硅的同時(shí)釋放能量，是硅能源大規(guī)模開發(fā)利用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 答案　D 解析　二氧化硅分解產(chǎn)生硅的同時(shí)吸收能量，無論多么高效的催化劑，也不會(huì)放出能量。 題組二　熱化學(xué)方程式的意義及書寫 4．工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)為C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.4 kJ·mol－1。下列判

19、斷正確的是(　　) A．反應(yīng)物能量總和大于生成物能量總和 B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1 C．水煤氣反應(yīng)中有NA個(gè)H—H鍵形成時(shí)吸收131.4 kJ的熱量 D．生成1體積CO(g)吸收131.4 kJ熱量 答案　C 解析　該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，故A項(xiàng)不正確；該反應(yīng)產(chǎn)物為液態(tài)水，根據(jù)題干熱化學(xué)方程式可得CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＜－131.4 kJ·mol－1，故B項(xiàng)不正確；反應(yīng)有NA個(gè)H—H鍵形成，即生成1 mol氫氣吸收的熱量為131.4 kJ，故C正確；由

20、題干反應(yīng)可知生成1 mol CO(g)吸收的熱量為131.4 kJ,1體積CO(g)物質(zhì)的量不是1 mol，故D項(xiàng)不正確。 5．根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (Ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1 (Ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝26.48 kJ·mol－1 下列判斷正確的是(　　) A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)放熱9.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應(yīng)(Ⅰ)的產(chǎn)物比反應(yīng)(Ⅱ)的產(chǎn)物能量高 D．反應(yīng)(Ⅱ)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(Ⅰ)

21、的反應(yīng)物總能量低 答案　D 解析　由于反應(yīng)I2(g)＋H2(g)2HI(g)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，因此254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)放出的熱量小于9.48 kJ，故A項(xiàng)不正確；1 mol固態(tài)碘比1 mol氣態(tài)碘完全反應(yīng)少放出的熱量即為它們所含的能量差，其數(shù)值為35.96 kJ，故B項(xiàng)不正確；兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物相同，能量相同，故C不正確。 6．在25 ℃、101 kPa的條件下，5.2 g C2H2完全燃燒生成CO2和H2O(l)時(shí)放出259.92 kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A.C2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l

22、)　ΔH＝259.92 kJ·mol－1 B.C2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－259.92 kJ·mol－1 C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝2 599.2 kJ·mol－1 D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1 答案　B 解析　A項(xiàng)，反應(yīng)是放熱的，所以焓變是負(fù)數(shù)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，5.2 g即＝0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和H2O(l)時(shí)放出259.92 kJ熱量，則C2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)

23、＋H2O(l)　ΔH＝－259.92 kJ·mol－1，故B正確；C項(xiàng)，反應(yīng)是放熱的，所以焓變是負(fù)數(shù)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，5.2 g即＝0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和H2O(l)時(shí)放出259.92 kJ熱量，則2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和H2O(l)時(shí)放出2 599.2 kJ熱量，2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1，而不是生成氣態(tài)水，故D錯(cuò)誤。 7．反應(yīng)2C＋O2===2CO的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．12 g C(s)與一定量O2(g)反應(yīng)生成14 g CO(g)放出

24、的熱量為110.5 kJ B．2 mol C(s)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)放出的熱量大于221 kJ C．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) 　ΔH＝－221 kJ D．該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于CO分子中化學(xué)鍵形成所釋放的總能量與O2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差 答案　B 解析　反應(yīng)生成14 g CO(g)放出的熱量為55.25 kJ；2 mol C(s)與O2(g)反應(yīng)生成CO(g)時(shí)放出的熱量為221 kJ，完全燃燒時(shí)放出的熱量大于221 kJ；C項(xiàng)中ΔH＝－221 kJ·mol－1；D項(xiàng)中斷裂的化學(xué)鍵還包括碳中的化學(xué)鍵。 題組三　反

25、應(yīng)熱的簡單計(jì)算 8．已知如下三個(gè)熱化學(xué)方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝c kJ·mol－1 關(guān)于它們的下列說法中正確的是(　　) A．它們都是吸熱反應(yīng) B．a(chǎn)、b、c均為正值 C．a(chǎn)＝b D．2b＝c 答案　D 解析　H2與O2化合生成H2O都是放熱反應(yīng)，a、b、c都是負(fù)值，1 mol H2完全反應(yīng)生成水的狀態(tài)不同，ΔH不同，a≠b。 9．已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ

26、，且氧氣中1 mol O===O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時(shí)放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時(shí)吸收能量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 答案　C 解析　由1 g H2完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121 kJ可知：2 g H2(即含1 mol H—H鍵)完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量為121 kJ×2＝242 kJ。由方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)可設(shè)1 mol H—H鍵斷裂吸收的能量為Q，則：Q＋×496 kJ－2×463 kJ＝－242 kJ，Q＝43

27、6 kJ。 10．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1?，F(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱3 695 kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 答案　B 解析　設(shè)H2與CH4的物質(zhì)的量分別是x和y，則x＋y＝5 mol，571.6 kJ·mol－1×＋890 kJ·mol－1×y＝ 3 695 kJ

28、，解得x＝1.25 mol，y＝3.75 mol，故兩者之比為1∶3。 [能力提升] 11．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，如圖是1 mol H2燃燒的反應(yīng)過程中能量變化示意圖。 請(qǐng)回答下列問題： (1)a、b、c分別代表什么意義？ a________________________________________________________________________； b________________________________________________________________________； c_____________

29、___________________________________________________________。 (2)該反應(yīng)是______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，H2燃燒的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)氫氣在氧氣中燃燒，破壞1 mol H—H鍵吸收Q1 kJ的能量，破壞1 mol O===O鍵吸收Q2 kJ的能量，形成1 mol H—O鍵釋放Q3 kJ的能量，則下列關(guān)系式正確的是________________。 A．2Q1＋Q2>

30、4Q3 B．2Q1＋Q2<4Q3 C．Q1＋Q2

31、間的能量差是H2(g)→2H(g)和O2(g)→O(g)過程中斷開H—H鍵和O===O鍵需吸收的能量。故a表示斷裂1 mol H—H鍵和0.5 mol O===O鍵所吸收的總能量。同理，b表示形成2 mol H—O鍵所放出的總能量，c表示1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol H2O(g)放出的能量。(2)所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－2c kJ·mol－1或ΔH＝－2(b－a) kJ·mol－1。 (3)氫氣在氧氣中燃燒的反應(yīng)為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)，反應(yīng)釋放能量。在該反應(yīng)中破壞2 m

32、ol H—H鍵、1 mol O===O鍵，形成4 mol H—O鍵，所以2Q1＋Q2<4Q3。 12．天然氣的主要成分是CH4，甲烷燃燒時(shí)的能量變化如下圖所示，已知1 mol H2O由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)放出44 kJ的能量。請(qǐng)回答下述問題： (1)寫出甲烷燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式： ________________________________________________________________________。 (2)8 g CH4完全燃燒時(shí)生成液態(tài)水放出的熱量是____________ kJ。 答案　(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2

33、O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1　(2)445 解析　由圖知1 mol CH4完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出熱量為(882－80) kJ＝802 kJ，反應(yīng)中生成2 mol氣態(tài)水，其液化時(shí)放出熱量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ·mol－1。 13．化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。 (1)0.3 mol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649.5 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為______________________________。 (2)家用液化氣中主要成分之一是丁烷。當(dāng)1 g丁烷完全燃燒并生成CO2和液

34、態(tài)水時(shí)，放出熱量50 kJ。試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 (2)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 900 kJ·mol－1 解析　(1)根據(jù)題意可知，1 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒

35、，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ×＝2 165 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1。 (2)根據(jù)題意可知，1 mol丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時(shí)，放出熱量50× kJ＝2 900 kJ，所以丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 900 kJ·mol－1。 14. (1)在25 ℃、101 kPa的條件下， 請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： ①由H＋H―→H2，當(dāng)生成1 mol H2時(shí)，要_______

36、_(填“吸收”或“放出”)436 kJ的能量；由Cl2―→Cl＋Cl，當(dāng)斷裂1 mol Cl2中的共價(jià)鍵時(shí)，要________ (填“吸收”或“放出”) 243 kJ的能量。 ②對(duì)于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，測(cè)得生成2 mol HCl(g)時(shí)，反應(yīng)過程中放出183 kJ的熱量，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量是________kJ。 ③有兩個(gè)反應(yīng)：a.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)。這兩個(gè)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化方式主要是________能轉(zhuǎn)化為________能，相同物質(zhì)的量的H2(g)、Cl2(g)反應(yīng)生成相同質(zhì)量

37、的HCl(g)時(shí)，放出的能量________(填“相等”或“不相等)。 (2)根據(jù)圖示的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷，生成16 g CH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 (3) 已知反應(yīng)Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJ·mol－1，F(xiàn)—F鍵的鍵能為159 kJ·mol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為242 kJ·mol－1，則ClF3中Cl—F鍵的鍵能為________ kJ·mol－1。 答案　(1)①放出　吸收?、?31?、刍瘜W(xué)　熱　相等 (2)放出　45.5　(3)172 解析　(1)①斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量，

38、形成化學(xué)鍵需要釋放能量。②斷裂1 mol H—H鍵與1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。設(shè)斷開1 mol H—Cl鍵所吸收的總能量為E(H—Cl)，則生成2 mol H—Cl鍵所釋放的總能量為2×E(H—Cl)，則有2×E(H—Cl)－(436 kJ＋243 kJ)＝183 kJ，所以E(H—Cl)＝431 kJ。③兩個(gè)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，一個(gè)具體反應(yīng)釋放能量的多少與反應(yīng)條件無關(guān)，而與斷開舊化學(xué)鍵和形成新化學(xué)鍵的能量變化有關(guān)，所以生成等量的產(chǎn)物所釋放的能量相等。 (2)根據(jù)圖示變化可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于釋放能量的反應(yīng)，生成1 mol　CH3OH(l)放出的能量為510 kJ－419 kJ ＝91 kJ,16 g CH3OH的物質(zhì)的量為0.5 mol，故生成16 g CH3OH(l)放出的能量為45.5 kJ。 (3)ΔH＝242 kJ·mol－1＋3×159 kJ·mol－1－6E(Cl—F)＝－313 kJ·mol－1，解得Cl—F鍵的鍵能E(Cl—F)＝172 kJ·mol－1。