精品新人教版高三化学一轮总复习第六章第1讲优质课教案Word文档格式.docx
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(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应( )
(2)物质发生变都伴有能量的变( )
(3)伴有能量变的物质变都是变( )
(4)吸热反应在任何条件都不能发生( )
(5)N转为N+时,吸收的能量就是该过程的反应热( )
(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变的反应热( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)×
(5)×
(6)×
解析 (5)(6)是物变过程,其能量变不能称为反应热。
题组训练 反应热的基本计算方法
1.某反应过程中体系的能量变如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应过程可表示为
B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活能
.正反应的热效应为ΔH=E1-E2<
0,所以正反应为放热反应
D.此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<
0,所以逆反应为放热反应
答案 D
解析 该图表示的正反应放热,ΔH为负值,逆反应吸热,ΔH为正值,D错误。
2.(2011·
重庆综,13)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。
已知:
1S()转为气态硫原子吸收能量280J,断裂1F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160J、330J,则S()+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为________。
答案 -1220J·
-1
解析 断裂1S—S键吸收能量280J,断裂3F—F键吸收能量3×
160J,则吸收的总能量为Q吸=280J+3×
160J=760J,释放的总能量为Q放=330J×
6=1980J,由反应方程式:
S()+3F2(g)===SF6(g)可知,ΔH=760J·
-1-1980J·
-1=-1220J·
-1。
3.通常把拆开1某键所吸收的能量看成该键的键能。
键能的大小可以衡量键的强弱,也可用于估算反应的反应热(ΔH),反应的ΔH等于反应中断裂旧键的键能之和与反应中形成新键的键能之和的差。
下面列举了一些键的键能据,供计算使用。
键
S—O
S—
H—H
H—
S—S
键能/J·
460
360
436
431
176
347
工业上的高纯硅可通过下列反应制取:
S4(g)+2H2(g)===S()+4H(g),该反应的反应热(ΔH)为________。
答案 +236J·
解析 S4、H2和H分子中共价键的目容易计算,而产物硅属于原子晶体,可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的目。
1晶体硅中所含的S—S键为2,即制取高纯硅反应的反应热ΔH=4×
360J·
-1+2×
436J·
-1-(2×
176J·
-1+4×
431J·
-1)=+236J·
1.熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和
2.规避两个易失分点[__]
(1)旧键的断裂和新键的形成是同时进行的,缺少任一个过程都不是变。
(2)计算物质中键的个时,不能忽略物质的结构,如1晶体硅中含2S—S键。
1SO2中含4S—O键。
考点二 热方程式
1.概念
表示参与反应的物质的物质的量和反应热的关系的方程式。
2.意义
表明了反应中的物质变和能量变。
如:
2H2(g)+O2(g)===2H2O()
ΔH=-5716J·
表示:
2氢气和1氧气反应生成2液态水时放出5716J的热量。
3.书写
(1)注明反应条件:
反应热与测定条件(温度、压强等)有关。
绝大多反应是在25℃、101P下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:
常用、、g、q分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:
ΔH应包括“+”或“-”、字和单位(J·
-1)。
(4)注意守恒关系:
①原子守恒和得失电子守恒;
②能量守恒。
(ΔH与计量相对应)
(5)区别于普通方程式:
一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
(6)注意热方程式的计量
热方程式中各物质
式前面的计量仅表示该物质的物质的量,可以是整,也可以是分。
且计量必须与ΔH相对应,如果计量加倍,则ΔH也要加倍。
1.ΔH的单位“J·
-1”的含义是什么?
答案 “J·
-1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变,而是指给定形式的具体反应的能量变。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH
=-4836J·
-1,此反应的反应热是指每摩尔反应[2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)]放出的热量为4836J。
ΔH与反应方程式的写法有关,如H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-2418J·
另外反应热还与反应物的状态有关,如2H2(g)+O2(g)===2H2O() ΔH=-5716J·
2.怎样解可逆反应中的反应热?
答案 无论反应是否可逆,热方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转)时的能量变。
如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-19664J·
-1,ΔH是指2SO2(g)和1O2(g)完全转为2SO3(g)时放出的能量。
若在相同的温度和压强下,向某容器中加入2SO2(g)和1O2(g),反应达到平衡时放出的能量为Q,因反应不能完全转为SO3(g),故Q<
19664J。
3.实验室用4SO2与2O2在一定条件下进行下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-19664J·
-1,当放出314624J热量时,SO2的转率为________。
答案 80%
解析 当放出热量为314624J时,参加反应的SO2的物质的量为×
2=32,故SO2的转率为×
100%=80%。
题组一 热方程式的书写
1.依据事实,写出下列反应的热方程式。
(1)适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2吸收1695J热量。
N2与O2反应的热方程式为_______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)SH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SO2和液态H2O。
已知室温下2gSH4自燃放出热量892J。
SH4自燃的热方程式为____________
______________________________________________________________________。
(3)已知拆开1H—H键、1N—H键、1N≡N键分别需要的能量是436J、391J、946J,则N2与H2反应生成NH3的热方程式为__________________
(4)在25℃、101P下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QJ,其燃烧生成的O2用过量饱和石灰水吸收可得100gO3沉淀,则乙醇燃烧的热方程式为________________________________________________________________
答案
(1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH=+678J·
(2)SH4(g)+2O2(g)===SO2()+2H2O()
ΔH=-14272J·
(3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92J·
(4)2H5OH()+3O2(g)===2O2(g)+3H2O()
ΔH=-2QJ·
解析
(1)23gNO2的物质的量为05,则生成2NO2吸收的热量为678J。
吸热反应ΔH为正值,故反应的热方程式为N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+
678J·
(2)2gSH4自燃放出热量892J,1SH4自燃放出热量14272J,故热方程式为SH4(g)+2O2(g)===SO2()+2H2O() ΔH=-14272J·
(3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=(946+436×
3-391×
6)J·
-1=-92J·
(4)根据原子守恒有:
2H5OH~2O2~2O3。
生成100gO3沉淀,则乙醇为05,据此可写出反应的热方程式。
2
右图是NO2和O反应生成O2和NO过程中能量变
示意图,请写出NO2和O反应的热方程式:
_____________________________________________
______________________________________________
_______________________。
答案 NO2(g)+O(g)===O2(g)+NO(g) ΔH=-234J·
解析 由图可知,产物总能量低于反应物总能量,该反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134J·
-1-368J·
-1=-234J·
题组二 热方程式的判断
3.实验测得:
101P时,1H2完全燃烧生成液态水,放出2858J的热量;
1H4完全燃烧生成液态水和O2,放出8903J的热量。
下列热方程式的书写正确的是( )
①H4(g)+2O2(g)===O2(g)+2H2O()
ΔH=+8903J·
②H4(g)+2O2(g)===O2(g)+2H2O()
ΔH=-8903J·
③H4(g)+2O2(g)===O2(g)+2H2O(g)
④2H2(g)+O2(g)===2H2O()
A.仅有②B.仅有②④
.仅有②③④D.全部符合要求
答案 B
解析 写热方程式时要重点注意其与普通方程式不同的几点:
(1)产物的稳定状态,H2O为液态,的稳定合物为O2;
(2)单位是J·
-1,不是J;
(3)值,ΔH的值要与方程式中计量系保持一致;
(4)符号,吸热用“+”,放热用“-”。
仅②④符合要求。
4.下列热方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.S()+O2(g)===SO3(g)
ΔH=-315J·
-1(燃烧热)
B.NOH(q)+H(q)===N(q)+H2O()
ΔH=-573J·
-1(中和热)
.2H5OH+3O2===2O2+3H2O
ΔH=-13688J·
-1(反应热)
D.2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)
ΔH=-4836J·
解析 选项A中根据燃烧热的定义可知产物应是SO2;
选项中热方程式没有标明各物质的聚集状态;
选项D中ΔH应为正值。
“五看”法判断热方程式的正误
(1)看方程式是否配平;
(2)看各物质的聚集状态是否正确;
(3
)看ΔH的“+”、“-”符号是否正确;
(4)看反应热的单位是否为J·
-1;
(5)看反应热的值与计量是否对应。
考点三 燃烧热和中和热
1.燃烧热
(1)概念:
在101P时,1纯物质完全燃烧生成稳定的氧物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
燃烧热的单位一般用J·
-1表示。
燃烧热的限定词有恒压(101P时)、可燃物的物质的量
(1)、完全燃烧、稳定的氧物等,其中的“完全燃烧
”,是指物质中下列元素完全转变成对应的氧物:
→O2(g),H→H2O(),S→SO2(g)等。
(2)表示的意义:
例如的燃烧热为3935J·
-1,表示在101P时,1完全燃烧放出3935J的热量。
(3)书写热方程式:
燃烧热是以1物质完全燃烧所放出的热量定义的,因此在书写它的热方程式时,应以燃烧1物质为标准配平其余物质的计量。
例如:
8H18()+O2(g)===8O2(g)+9H2O() ΔH=-5518J·
-1,即8H18的燃烧热为5518J·
(4)燃烧热的计算:
可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放=(可燃物)×
ΔH
式中:
Q放为可燃物燃烧反应放出的热量;
为可燃物的物质的量;
ΔH为可燃物的燃烧热。
2.中和热[]
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1_液态H2O时的反应热叫中和热。
(2)注意几个限定词:
①稀溶液;
②产物是1液态H2O;
③用离子方程式可表示为OH-(q)+H+(q)===H2O()
(3)中和热的测定
①测定原
ΔH=
c=418J·
g-1·
℃-1=418×
10-3J·
℃-1;
为生成H2O的物质的量。
②装置如图(在横线上填出仪器的名称)
1.装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么?
答案 保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。
2.怎样才能保证酸、碱完全反应?
答案 使碱稍稍过量。
3.怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液,不能用铜丝搅拌棒代替的由是什么?
答案 实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动;
因为铜传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。
4.本实验中用稍过量的NOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。
试问:
在反应中若因为有放热现象,而造成少量H在反应中挥发,则测得的中和热________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
答案 偏小
题组一 燃烧热、中和热的含义及表达
1.已知反应:
①
101P时,2()+O2(g)===2O(g) ΔH=-221J·
②稀溶液中,H+(q)+OH-(q)===H2O() ΔH=-573J·
下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热大于1105J·
B.反应①的反应热为221J·
.98%的浓硫酸与稀氢氧钠溶液反应生成1水的中和热为-573J·
D.稀醋酸与稀氢氧钠溶液反应生成1水时放出573J的热量
答案 A
解析 燃烧热是指在101P时,1纯物质完全燃烧生成稳定氧物时所放出的热量。
反应①中的碳不是1,而且产物O也不是
碳燃烧生成的最稳定氧物,O可以继续燃烧放热,故碳的燃烧热应大于反应①放出热量的一半;
B项中表示“反应热”的据前必须带“-”;
项中描述的是中和热,据前不应带“-”且放出的热量应大于573J;
D项中的反应热包括H+与OH-反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量,所以放出的热量要小于573J。
2.下列关于热反应的描述中正确的是( )
A.已知H+(q)+OH-(q)===H2O() ΔH=-573J·
-1,则H2SO4和B(OH)2反应的反应热ΔH=2×
(-573)J·
B.燃料电池中将甲醇蒸气转为氢气的热方程式是H3OH(g)+O2(g)===O2(g)+2H2(g)
ΔH=-1929J·
-1,则H3OH(g)的燃烧热为1929J·
.H2(g)的燃烧热是2858J·
-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+5716J·
D.葡萄糖的燃烧热是2800J·
-1,则6H12O6()+3O2(g)===3O2(g)+3H2O() ΔH=-1400J·
解析 本题考查热方程式的有关知识,关键在于明确有关反应热的各种概念及热方程式的书写方法及正误判断。
H2SO4和B(OH)2反应时还生成BSO4沉淀,故反应热还应包括BSO4沉淀的生成热,A错;
甲醇蒸气的燃烧热是1H3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧碳所放出的热量,B错;
燃烧热的定义是1纯物质完全燃烧生成稳定的合物所放出的热量,错;
葡萄糖的燃烧热是2800
-1,故6H12O6()+3O2(g)===3O2(g)+3H2O() ΔH=-1400J·
-1,D正确。
反应热答题规范指导
(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时,ΔH>
0表示吸热,ΔH<
0表示放热,因而,ΔH后所跟值需要带“+”、“-”符号。
(2)描述反应热时,无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示,其后所跟值需要带“+”、“-”符号。
(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“-”号。
题组二 中和热测定误差分析和据处
3.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50L050·
L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温
度;
②用另一量筒量取50L055·
L-1NOH溶液,并用
另一温度计测出其温度;
③将NOH溶液倒入小烧杯中,设
法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)为什么所用NOH溶液要稍过量?
__________________
(2)倒入NOH溶液的正确操作是__________(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧钠溶液、稀氢氧钙溶液、稀氨水分别和1L1·
L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
(5)假设盐酸和氢氧钠溶液的密度都是1g·
c-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=418J·
℃-1。
为了计算中和热,某生实验记录据如下:
实验序号
起始温度1/℃[][]
终止温度2/℃
盐酸
氢氧钠溶液
混合溶液
1
200
201
232
202
204
234
3
205
206
236
依据该生的实验据计算,该实验测得的中和热ΔH=__________(结果保留一位小)。
(6)________(填“能”或“不能”)用B(OH)2溶液和硫酸代替氢氧钠溶液和盐酸,由是____________________________________________________________。
答案
(1)确保盐酸被完全中和
(2) (3)D (4)ΔH1=ΔH2<
ΔH3
(5)-518J·
-1 (6)不能 H2SO4与B(OH)2反应生成BSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热
解析
(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和,常常使加入的一种反应物稍微过量一些。
(2)为了减小热量损失,倒入NOH溶液应该一次迅速倒入。
(3)使盐酸与NOH溶液混合均匀的正确操作:
用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。
(4)稀氢氧钠溶液和稀氢氧钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。
(5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。
(6)因为硫酸与B(OH)2溶液反应生成BSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热,故
不能用B(OH)2溶液和硫酸代替氢氧钠溶液和盐酸。
考点四 有关反应热的比较、计算
1.ΔH的比较
比较ΔH的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,ΔH越小;
对吸热反应,吸热越多,ΔH越大。
2.反应热的有关计算
(1)根据热方程式计算:
反应热与反应物的物质的量成正比。
(2)根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热方程式(目标热方程式),结合原热方程式(一般2~3个)进行合“变形”,如热方程式颠倒、乘除以某一个,然后将它们相加、减,得到目标热方程式,求出目标热方程式的ΔH与原热方程式之间ΔH的换算关系。
②当热方程式乘、除以某一个时,ΔH也应相应地乘、除以某一个;
方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转,状态由固→液→气变时,会吸热;
反之会放热。
(3)根据物质燃烧放热的值计算:
Q(放)=(可燃物)×
|ΔH|
说明 方法
(2)常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。
试比较下列三组ΔH的大小
(1)同一反应,生成物状态不同时
A(g)+B(g)===(g) ΔH1<
A(g)+B(g)===() ΔH2<
ΔH1____ΔH2(填“>
”、“<
”或“=”,下同)。
答案 >
解析 因为(g)===() ΔH3<
则ΔH3=ΔH2-ΔH1,ΔH2<
ΔH1。
(2)同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<
S()+O2(g)===SO2(g) ΔH2<
则ΔH1____ΔH2。
答案 <
解析
ΔH2+ΔH3=ΔH1,则ΔH3=ΔH1-ΔH2,又ΔH3<
0,所以ΔH1<
ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
()+O2(g)===O2(g) ΔH1<
()+O2(g)===O(g) ΔH2<
解析 根据常识可知O(g)+O2(g)===O2(g) ΔH3<
0,又因为ΔH2+ΔH3=ΔH1,
所以ΔH2>
题组一 反应热大小的比较和
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