化学人教版 (2019)第二节 反应热的计算第2课时导学案

这是一份化学人教版 (2019)第二节 反应热的计算第2课时导学案，共13页。
一、ΔH的大小比较
1．看符号比较ΔH
ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH放热反应的ΔH。
2．看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·ml－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·ml－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1>ΔH2。
3．看物质的聚集状态比较ΔH
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1＜Q2，反应为放热反应，所以ΔH1＞ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，反应为放热反应，则ΔH1Q3
B．Q1与Q3的相对大小无法判断
C．溴蒸气转化为液态溴ΔH＝(Q2－Q3) kJ·ml－1
D．H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量
答案 A
解析 2 ml HBr(g)具有的总能量大于2 ml HBr(l)具有的总能量，则Q1>Q2,1 ml Br2(g)具有的总能量大于1 ml Br2(l)具有的总能量，则Q2>Q3，所以Q1>Q2>Q3，A项正确、B项错误；根据盖斯定律，由②－③得Br2(g)===Br2(l) ΔH＝－(Q2－Q3) kJ·ml－1，C项错误；由H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2＝－Q2 kJ·ml－1可知，1 ml H2(g)和1 ml Br2(g)反应生成2 ml HBr(g)时放出Q2 kJ的热量，D项错误。
11．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·ml－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·ml－1
下列说法不正确的是( )
A．该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B．过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋156.6 kJ·ml－1
C．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·ml－1
D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
答案 A
解析 过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2，该反应为吸热反应，由题意知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应，因此不存在化学能→热能的转化，A项错误；已知反应①2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·ml－1和反应②3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·
ml－1，根据盖斯定律，由①×eq \f(1,2)－②得Fe3O4(s)===3FeO(s)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋156.6 kJ·ml－1，B项正确；由2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·ml－1可知，2 ml H2完全燃烧生成2 ml液态水放出571.6 kJ的热量，则1 ml H2完全燃烧生成1 ml液态水放出285.8 kJ的热量，故氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·ml－1，C项正确；过程Ⅱ为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·ml－1，产物中氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且整个过程是利用太阳能完成的，成本低，D项正确。
12．化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(ΔH)又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热(ΔHc)，由稳定单质化合生成1 ml纯物质的热效应称为生成热(ΔHf)，断裂化学键时所吸收的能量称为键能(ΔHb)，下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各
1 ml分解时能量变化的示意图，图中的各数据均以kJ为单位，下列说法正确的是( )
A．H2O(g)的生成热：ΔHf＝＋243 kJ·ml－1
B．CO(g)的燃烧热：ΔHc＝－570 kJ·ml－1
C．O—H的键能：ΔHb＝＋436 kJ·ml－1
D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－42 kJ·ml－1
答案 D
解析 表示H2O(g)生成热的热化学方程式为H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔHf＝－243 kJ·ml－1，A错误；表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔHc＝－285 kJ·ml－1，B错误；由图1知O—H的键能ΔHb＝eq \f(1,2)×(243＋436＋247) kJ·ml－1＝＋463 kJ·ml－1，C错误；由图1得H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝－243 kJ·ml－1①，由图2得CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)
===CO2(g) ΔH＝－285 kJ·ml－1②，根据盖斯定律，将②－①得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－42 kJ·ml－1，D正确。
13．依据题意，写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为________________________________________________________。
(2)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为_________________。
(3)已知拆开1 ml H—H、1 ml N—H、1 ml N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________。
答案 (1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·ml－1
(2)C2H2(g)＋eq \f(5,2)O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·ml－1
(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·ml－1
14．(1)用O2将HCl转化为Cl2的过程如图所示。
其中，过程①的热化学方程式为2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1，过程②生成
1 ml Cl2的反应热为ΔH2，则由HCl(g)生成Cl2(g)的热化学方程式为______________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)已知：
①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ·ml－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJ·ml－1
写出由CO2(g)和H2O(g)生成CO(g)的热化学方程式：_________________________________。
答案 (1)2HCl(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2
(2)CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋1 008 kJ·ml－1
解析 (1)过程②的热化学方程式为CuCl2(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2，由盖斯定律可知，由HCl(g)生成Cl2(g)的热化学方程式为2HCl(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(2)根据盖斯定律，由①－②得CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ·
ml－1－(－802 kJ·ml－1)＝＋1 008 kJ·ml－1。
15．热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 ml化合物的反应热叫作该化合物的生成热(ΔH)。图甲为第ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：________________
_______________________________________________________________________________。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_______________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 ml电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是_________________________________。
(3)根据图乙写出反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式：____________________。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
TiO2―→TiCl4eq \(――――→,\s\up7(800 ℃、Ar),\s\d5(Mg))Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·ml－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝＋141 kJ·ml－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________________。
②反应TiCl4＋2Mgeq \(=====,\s\up7(800 ℃))2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)①非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小
②H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·ml－1
(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·ml－1
(3)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·ml－1
(4)①－80 kJ·ml－1 ②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
解析 (2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SiO2＋2H2O，由化学方程式可知，1 ml SiH4完全燃烧转移8 ml电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·ml－1。(3)ΔH＝419 kJ·ml－1－510 kJ·ml－1＝－91 kJ·ml－1，故该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·ml－1。
(4)①根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝－80 kJ·ml－1。