2019-2020年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第2節(jié) 燃燒熱能源3教案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第2節(jié) 燃燒熱能源3教案 新人教版選修41、 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道燃燒熱，中和熱的概念 2、會寫燃燒熱，中和熱的熱化學(xué)方程式 3、認(rèn)識能源及反應(yīng)熱關(guān)系2、 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1、什么是燃燒熱？是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？什么是中和熱？2、燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系3、 問題引領(lǐng),知識探究（一）燃燒熱1、定義：在25,101 kPa時，1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱通常可由實驗測得。2、在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：研究條件： 25 ,101 kPa反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol研究內(nèi)容：放出的熱量。（HH2H3B.H1H3H2D.H1H3H2解析:因為醋酸是弱電解質(zhì),電離時吸熱,濃硫酸溶于水時放熱,故中和反應(yīng)時放出的熱量Q(濃硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸),又因放熱反應(yīng)中,H為負(fù)值,即H=-Q,故H2H3-192.9 kJmol-1解析:反應(yīng)中H2(g)不是穩(wěn)定的氧化物,A項不正確;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),而圖示反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項不正確;據(jù)題給反應(yīng)、可知,CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程可以吸收能量,也可以放出能量,C項不正確;由于CH3OH在氣態(tài)時比在液態(tài)時能量高,可知等量CH3OH(l)比CH3OH(g)反應(yīng)時放出熱量少,即D項正確。答案:D3.將V1 mL 1.00 molL-1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如下圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50 mL)。下列敘述正確的是()A.做該實驗時環(huán)境溫度為22 B.該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C.NaOH溶液的濃度約為1.00 molL-1D.該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)解析:從圖中曲線可以看出,溫度為22 時,V1為5 mL,則V2為45 mL,此時已經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng),所以22 一定不是做該實驗時環(huán)境的溫度,A錯;從曲線隨V1增多而升高,隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液溫度升高說明反應(yīng)放熱,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,B正確;當(dāng)V1=30 mL時溫度最高,說明此時兩者恰好完全反應(yīng),則c(NaOH)=1.50 molL-1,C錯。該實驗不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱的,D錯。答案:B4.已知鹽酸與硫酸跟燒堿的稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=Q1 kJmol-1,又知:H2SO4(aq)+2KOH(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)H=Q2 kJmol-1。則Q1和Q2的關(guān)系是()A.Q1=Q2B.2Q1=Q2C.Q1Q2D.無法判斷解析:兩個反應(yīng)都是強酸、強堿稀溶液的反應(yīng),第二個反應(yīng)生成2 mol H2O,是第一個反應(yīng)生成水的2倍,故Q2=2Q1。答案:B5.中和熱測定實驗中,下列操作一定會降低實驗準(zhǔn)確性的是()A.用滴定管取所用藥品B.NaOH溶液在倒入小燒杯時,有少量濺出C.大、小燒杯體積相差較大,夾層間放的碎泡沫塑料較多D.測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度解析:NaOH溶液在倒入小燒杯時,有少量濺出,實驗中生成水的量減少,放出的熱量減小,測得中和熱的數(shù)值不準(zhǔn)。答案:BC組1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1=-Q1H2(g)+O2(g)H2O(g)H2=-Q2H2(g)+O2(g)H2O(l)H3=-Q3,常溫下取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)到常溫,放出的熱量是()A.0.4Q1+0.05Q2 B.0.4Q1+0.1Q2C.0.4Q1+0.05Q3D.0.4Q1+0.1Q3解析:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L混合氣體中,n(CH4)=0.5 mol=0.4 mol,則n(H2)=0.1 mol,由于完全燃燒恢復(fù)到室溫時,水為液體,因此H2燃燒放出的熱量應(yīng)按進(jìn)行計算,結(jié)果為0.4Q1+0.1Q3。答案:D2.實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為3 916 kJmol-1、3 747 kJmol-1和3 265 kJmol-1,寫出這三種物質(zhì)燃燒時燃燒熱的熱化學(xué)方程式。(1)環(huán)己烷:。(2)環(huán)己烯:。(3)苯:。解析:本題主要考查燃燒熱的概念及燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫注意的事項,如水的狀態(tài)為液態(tài),CCO2(g)等。答案:(1)C6H12(l)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-3 916 kJmol-1(2)C6H10(l)+O2(g)6CO2(g)+5H2O(l)H=-3 747 kJmol-1(3)C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)H=-3 265 kJmol-13.(xx課標(biāo)全國理綜,27節(jié)選)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為。解析:首先依據(jù)燃燒熱概念寫出:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1=-890.3 kJmol-1,H2(g)+O2(g)H2O(l)H2=-285.8 kJmol-1,CO(g)+O2(g)CO2(g)H3=-283.0 kJmol-1;再寫出CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),式-式2-式2即得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),所以H=H1-2H2-2H3=(-890.3+285.82+283.02) kJmol-1=+247.3 kJmol-1,生成1 m3 CO所需熱量為247.3 kJmol-15 520 kJ。答案:5.52103 kJ4.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,回答下列問題。(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出kJ的熱量。(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng),此反應(yīng)的中和熱為。(3)如果將(1)反應(yīng)中的稀鹽酸換成稀醋酸,反應(yīng)放出的熱量(填“大于”“小于”或“等于”)原來(1)放出的熱量。解析:(1)=0.5 mol,所以0.5 mol NaOH與足量稀鹽酸反應(yīng)放出的熱量為0.5 mol57.3 kJmol-1=28.65 kJ。(2)據(jù)中和熱的定義可知,中和熱與強酸、強堿的物質(zhì)的量的多少無關(guān),中和熱為57.3 kJmol-1。(3)因醋酸為弱酸,用NaOH中和時,需不斷地電離出H+,而電離過程要吸收熱量,故反應(yīng)放出的熱量會減小。答案:(1)28.65(2)57.3 kJmol-1(3)小于5.11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 molL-1的H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,則KOH與H2SO4的中和熱為。解析:n(KOH)=0.2 mol,n(H2SO4)=0.1 mol,兩者恰好完全反應(yīng)生成0.2 mol水,放出11.46 kJ的熱量,由中和熱的定義可知,生成1 mol水,放出的熱量為11.46 kJ5=57.3 kJ。答案:KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-157.3 kJmol-1