当前位置:文档之家› 化学反应与能量变化练习题(很好)

化学反应与能量变化练习题(很好)

化学反应与能量变化练习题(很好)
化学反应与能量变化练习题(很好)

化学反应与能量变化

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共46分)

一、选择题(本题包括5个小题,每题2分,共10分,每题只有一个选项符合题意。)

1.(2012·潍坊一模)染料敏化太阳能电池(简称DSC)工作时类似叶绿素的染料吸收太阳光,产生电子,电子再被电极收集,然后通过外电路,回到反电极产生光电流。该过程中的能量转化形式为() A.太阳能→化学能B.太阳能→电能

C.化学能→电能D.电能→化学能

[答案]B

[解析]染料敏化太阳能电池吸收太阳光(太阳能),经过一系列变化,产生光电流(电能)。故B为正确答案。

2.(2012·济南)有关X、Y、Z、W四种金属进行如下实验:

A.Z的阳离子氧化性最强

B.W的还原性强于Y的还原性

C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出

D.用X、Z和稀硫酸可构成原电池,且X做负极

[答案]C

[解析]由①得X>Y,②得W>X,③得Y>Z,则活泼性顺序为W>X>Y>Z。

3.(2012·烟台一模)已知E A、E B、E C、E D分别表示A、B、C、D所具有的能量,则对于放热反应A+B===C+D,以下说法正确的是()

A.E A>E B

B.E A>E C+E D

C.E A+E B>E C+E D

D.E A+E B

[答案]C

[解析]反应物总能量高于生成物总能量的化学反应为放热反应,反之为吸热反应。此反应为放热反应,则E A+E B>E C+E D,故C项正确。

4.(2012·威海一模)一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O(96 g)、NH4NO3(50 g)、(NH4)2SO4(40 g)、NaHSO4(40 g)。将Na2SO4·10H2O 和其他三种盐分别盛于2只塑料袋中,用时使它们混合并用手搓揉就可制冷,制冷效果能维持2~3 h。以下关于制冷原因的猜测肯定错误的是()

A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程

B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程

C.铵盐在该条件下发生复分解反应是吸热过程

D.NH4NO3溶于结晶水会吸收热量

[答案]C

5.Li/SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点,其电解质是LiBr,溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈,电池反应式为2Li+

2SO2放电

充电

Li2S2O4。下列说法正确的是()

A.该电池反应为可逆反应

B.放电时,Li+向负极移动

C.充电时,阴极反应式为Li++e-===Li

D.该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液

[答案]C

[解析]本题考查电化学知识。电池的放电和充电是在不同的反应条件下发生的,故该电池反应不能叫可逆反应,A项错误。放电时,阳离子Li+向正极移动,B项错误。充电时,阴极发生还原反应:Li ++e-===Li,C项正确。若电解质溶液换成LiBr的水溶液,则碱金属锂会和水发生反应,D项错误。

二、选择题(本题包括12个小题,每题3分,共36分,每题只有一个选项符合题意。)

6.(2012·济宁一模)如图表示某可逆反应分别在使用和未使用催化剂时,反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是()

A.该反应为吸热反应

B.a与b相比,a的反应速率更快

C.a与b相比,反应的平衡常数一定不同

D.反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量

[答案]D

[解析]本题结合图像考查化学反应中能量的变化。由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应是放热反应,A错;由于使用了催化剂,降低了反应的活化能,化学反应速率加快,所以b的反应速率更快,B错;反应的平衡常数只是温度的函数,当温度不变时,平衡常数一定不变,C错。

7.(2012·临沂一模)下列有关电化学装置完全正确的是()

A B C D

铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池

[答案]C

[解析]电解精炼铜时,应该用粗铜作阳极,精铜作阴极,故A错误。铁上镀银时,应该用银作阳极,铁作阴极,故B错误。C是外接电源的阴极保护法,正确。铜锌原电池中,锌应插入硫酸锌溶液中,铜应插入硫酸铜溶液中,故D错误。

8.(2012·青岛一模)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体,已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g)ΔH1=a kJ·mol-1;

②Sn(s,灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g)

ΔH2=b kJ·mol-1;

③Sn(s,灰)>13.2℃

<13.2℃

Sn(s,白)

ΔH3=+2.1 kJ·mol-1。

下列说法正确的是()

A.a>b

B.a-b=2.1

C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏

[答案]D

[解析]根据盖斯定律,由②-①得:Sn(s,灰)===Sn(s,白)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(b-a)kJ·mol-1=+2.1 kJ·mol-1,据此可知ΔH1< ΔH2,且灰锡转化为白锡的反应为吸热反应,故A、B、C错误。由③可看出,在低于13.2℃的环境下,白锡会变成粉末状的灰锡,即锡

制器皿会自行毁坏。

9.镁-H2O2酸性燃料电池采用海水作为电解质(加入一定量的酸),下列结论不正确的是()

A.电池总反应式为Mg+H2O2===Mg(OH)2

B.该电池的正极反应式为H2O2+2H++2e-===2H2O

C.工作时,正极周围海水的pH增大

D.电池工作时,负极的镁被氧化

[答案]A

[解析]在酸性电解质溶液中,镁-H2O2酸性燃料电池的总反应式为Mg+2H++H2O2===Mg2++2H2O,故A错误;正极反应式为H2O2+2H++2e-===2H2O,故B正确;正极氢离子不断反应,pH增大,C正确;镁是活泼金属,作为电池的负极,化合价升高,被氧化,D 正确。

10.(2012·济南)两串联的电解池,甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液,用惰性电极电解,当甲池的阴极上析出1.6 gCu时,乙池的阴极上析出0.45 g固体,则乙池的溶质可能是()

A.Cu(NO3)2B.Al(NO3)3

C.NH4NO3D.Mg(NO3)2

[答案]A

[解析]从离子的放电顺序分析,分别电解Al(NO3)3、NH4NO3、Mg(NO3)2的溶液时,阴极都不会析出固体,只有电解Cu(NO3)2溶液时才会在阴极析出铜。

11.(2012·青岛一模)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高而平稳,使镁电池越来越成为人们研制绿色电池

的关注焦点。其中一种镁电池的反应为x Mg+Mo3S4放电充电

Mg x Mo3S4。在镁电池放电时,下列说法错误的是() A.Mg2+向正极迁移

B.正极反应式为:Mo3S4+2x e-===Mo3S2x-

4

C.Mo3S4发生氧化反应

D.负极反应式为:x Mg-2x e-===x Mg2+

[答案]C

[解析]C项,镁在反应中失电子,则Mo3S4在反应中得电子,故放电时Mo3S4发生还原反应,不正确。

12.分析如图所示的能量变化,下列热化学方程式正确的是()

A.S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=+297.16 kJ·mol-1

B.S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-296.83 kJ·mol-1

C.S(s,正交)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-296.83 kJ·mol-1

D.单斜硫的稳定性大于正交硫的稳定性

[答案]C

[解析]本题侧重根据图像找出数据,并写出热化学方程式。根据图像可知硫的燃烧反应为放热反应,故A错;1 mol单斜硫完全燃烧放出的能量为297.16 kJ,故B错;相同物质的量的单斜硫燃烧所放出的热量比正交硫燃烧放出的要多,说明相同物质的量的单斜硫所具有的能量大于正交硫的,且由图像也可以看出,单斜硫具有的能量大于正交硫的,能量越高越不稳定,故单斜硫的稳定性弱于正交硫的,故D错。

13.(2012·威海一模)下列热化学方程式中,正确的是()

A.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3 kJ·mol-1

B.500 ℃、30 MPa下,将0.5 molN2和1.5 molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1

C.HCl和NaOH反应的中和热为-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3 kJ·mol-1)

D.在101 kPa时,2 gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1

[答案]D

[解析]燃烧热是指在25℃,101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,A项的热化学方程式中生成的水为气态,不属于稳定的氧化物,故ΔH>-890.3 kJ/mol;B项由反应是可逆反应,可知放出19.3 kJ的热量时生成NH3的量一定小于1 mol,故N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<-38.6 kJ/mol;中和热是指酸、碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量,故硫酸与氢氧化钙反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol。

14.用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是()

A.放电时,负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O

B.充电时,阴极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-===

NiO(OH)+H2O

C.放电时,OH-移向镍电极

D.充电时,将电池的碳电极与外电源的正极相连

[答案]A

[解析]根据题图中用电器上的电子流向可知碳电极是负极,镍电极是正极。A项,负极发生氧化反应,故正确;B项,放电时的正极在充电时与电源的正极相连,即为阳极,阳极发生氧化反应,充电过程即补充电极材料的过程,故不正确;C项,放电时,阴离子向负极移动,即向碳电极移动,故不正确;D项,充电时应将碳电极与外电源的负极相连,不正确。

下面两套实验装置,都涉及金属的腐蚀反应,假设其中的金属块和金属丝都是足量的。请同学们仔细观察,完成15~16题。

15.下列叙述正确的是()

A.装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成NO2气体

B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀

C.装置Ⅱ在反应过程能产生氢气

D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+

[答案]C

[解析]装置Ⅰ中,铁首先被浓硝酸钝化,铜与浓硝酸剧烈反应,在这种条件下,铜作原电池的负极,铁作正极,反应生成棕色的NO2。

随着反应的进行,浓硝酸逐渐变为稀硝酸,随后铁与稀硝酸反应,此时铁作负极,铜作正极,反应生成无色的NO,溶液中既有Fe3+,又有Cu2+。因为装置Ⅱ中充满氧气,一开始发生吸氧腐蚀,消耗氧气导致左边液面上升,铁与稀硫酸反应产生氢气。

16.下列反应原理相关的叙述不正确的是()

A.装置Ⅰ中不可能发生如下反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+

B.装置Ⅱ在反应结束时溶液中存在Fe2+

C.装置Ⅰ的溶液若换为稀硝酸,则腐蚀过程与原装置不同

D.装置Ⅱ中的铁丝能发生电化学腐蚀

[答案]A

[解析]反应后装置Ⅰ溶液中含有Fe3+,有可能发生Fe3+的反应;若将装置Ⅰ中的溶液换成稀硝酸,则铁不会被钝化,铁始终作负极。装置Ⅱ中,铁与稀硫酸反应的产物是Fe2+;铁在与稀硫酸接触之前发生电化学腐蚀。

17.在25℃时,将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解,当电路中有a mol电子转移时,溶液中析出m g

Na2SO4·10H2O晶体。若温度不变,在剩余溶液中溶质的质量分数为()

A.

m

m+18a

×100% B.

m

m+9a

×100%

C.71m

161(m+18a)×100% D.

71m

161(m+9a)

×100%

[答案]D

[解析]原溶液为饱和溶液,剩余溶液也为饱和溶液,因此电解析出的晶体和消耗的水构成的溶液仍为饱和溶液,三者的质量分数相

等。根据2H 2O=====电解2H 2↑+O 2

↑,转移a mol 电子时,消耗的水为0.5 a mol ,溶质的质量分数为m ×142322

÷(m +0.5 a ×18)×100%,D 对。 第Ⅱ卷(非选择题 共54分)

三、填空题(本题包括5个小题,共54分)

18.(本小题满分9分)(2012·南京)汽车尾气中含有CO 、NO 2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。

(1)汽油在不同空燃比(空气与燃油气的体积比)时尾气的主要成分不同,空燃比较小时的有毒气体主要是________(填化学式)。

(2)人们把拆开1 mol 化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。 已知N 2、O 2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol -1、497 kJ·mol -1。

查阅资料获知如下反应的热化学方程式。

N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) ΔH =+180 kJ·mol -1;

N 2(g)+2O 2(g)===2NO 2(g) ΔH =+68 kJ·mol -1;

2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221 kJ·mol -1;

C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol -1。

①一定条件下,N 2与O 2反应生成NO 能够自发进行,其原因是________,NO 分子中化学键的键能为________kJ·mol -1。

②CO 与NO 2反应的热化学方程式为4CO(g)+2NO 2(g)===

4CO 2(g)+N 2(g) ΔH =________。

[答案](1)CO(2)①ΔS>0631.5

②-1 200 kJ·mol-1

[解析](1)空燃比较小时,汽油燃烧不充分,有毒气气体主要是CO。

(2)①一个反应要能自发进行,须满足ΔG<0,ΔG=ΔH-TΔS,现ΔH>0,则需要ΔS>0,且要达到一定温度时才可以自发进行;由反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180 kJ·mol-1,断开反应物的化学键要吸热,共吸热:946 kJ+497 kJ=1 443 kJ,则NO分子中化学键键能为(1 443 kJ·mol-1-180 kJ·mol-1)÷2=631.5 kJ·mol-1,②若将题目中所给的4个热化学方程式依次编号为①②③④,则由4×④-(2×③+2)即可得:4CO(g)+2NO2(g)===4CO2(g)+N2(g),故该反应的ΔH=4×(-393.5)-[2×(-221)+68]=-1 200(kJ·mol-1)。

19.(本小题满分10分)一种新型锂离子电池是将尖晶石型Li4Ti5O12作为电池的正极材料,在嵌锂过程中变为盐岩型Li7Ti5O12。请回答下列问题:

(1)Li4Ti5O12中Ti元素的化合价为________,锂离子电池的突出优点是________________。

(2)该锂离子电池是一种二次电池,电池在充电时的阳极反应式为__________________。

(3)将金红石(TiO2)与Li2CO3混合后在空气中加热到1 073K,可得到Li4Ti5O12,该反应的化学方程式为________________。

(4)TiO 2的水化物H 4TiO 4不溶于水,但在一定条件下既能溶于强酸,又能溶于强碱。请用电离方程式解释H 4TiO 4既能溶于强酸又能溶于强碱的原因:________________________。

(5)已知:Ti(s)+2Cl 2(g)===TiCl 4(l)

ΔH =-804.2 kJ/mol ,

2Na(s)+Cl 2(g)===2NaCl(s) ΔH =-882.0 kJ/mol ,

Na(s)===Na(l) ΔH =+2.6 kJ/mol ,

则TiCl 4(l)+4Na(l)===Ti(s)+4NaCl(s)

ΔH =________kJ/mol 。

[答案](1)+4 体积小,比能量高,携带方便

(2)Li 7Ti 5O 12-3e -===Li 4Ti 5O 12+3Li +

(3)5TiO 2+2Li 2CO 3=====1 073K Li 4Ti 5O 12+2CO 2↑

(4)H ++HTiO -3+H 2O

H 4TiO 4Ti 4++4OH - (5)-970.2

[解析](1)锂呈+1价,氧呈-2价,由此可确定钛为+4价。由于金属锂的摩尔质量小,因此锂离子电池的比能量特别高。(2)根据题意锂离子电池的嵌锂过程即为放电过程,其负极反应式为Li -e -===Li +,正极反应式为Li 4Ti 5O 12+3Li ++3e -===Li 7Ti 5O 12,现题中要求写出充电时的阳极反应式,阳极发生氧化反应,由此可得电极反应式为Li 7Ti 5O 12-3e -===Li 4Ti 5O 12+3Li +。(3)根据钛的化合价可判断该反应是非氧化还原反应,在高温下碳酸根离子转化为CO 2气体,由此可得化学方程式。(4)H 4TiO 4不溶于水,则电离方程式中应用可

逆符号表示,其两性电离可与Al(OH)3相类比。(5)可根据盖斯定律计算。

20.(本小题满分12分)(2012·潍坊一模)自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。以含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,Ti的最高价为+4)为原料制取纳米级TiO2的流程如下:

(1)步骤①中发生的主要反应是__________________(用离子方程式表示)。

(2)上述制备二氧化钛的过程中,可以利用的副产物是____________;考虑成本和废物综合利用等因素,废液中应加入____________处理。

(3)由金红石制备单质钛,涉及的步骤为:TiO2―→TiCl4

镁/800℃/Ar Ti。

――→

已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1;

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)

ΔH=-566.0kJ·mol-1;

③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)

ΔH=+141.0kJ·mol-1。

则TiO 2(s)+2Cl 2(g)+2C(s)===TiCl 4(s)+2CO(g)的ΔH =________kJ·mol -1。

反应TiCl 4+2Mg===2MgCl 2+Ti 的氩气气氛中进行的理由是______________________。

(4)TiO 2的白色粉末,不溶于水,也不溶于酸,但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸。请写出TiO 2与浓硫酸反应的化学方程式________。

[答案](1)2Fe 3++Fe===3Fe 2+

(2)FeSO 4·7H 2O(或绿矾) 生石灰(或碳酸钙、废碱)

(3)-80.0 防止高温下镁和钛与空气中的氧气(或二氧化碳、或氮气)作用

(4)TiO 2+2H 2SO 4(浓)=====△Ti(SO 4)2+2H 2O[或TiO 2

+H 2SO 4(浓)=====△TiOSO 4+H 2

O] [解析](1)步骤①中主要发生Fe 3+和Fe 的反应:2Fe 3++Fe===3Fe 2+。(2)制备过程中得到的FeSO 4· 7H 2O 可以利用。废液中含有少量的TiO 2+、Fe 2+,可加入生石灰(或碳酸钙、废碱)降低H +的浓度,使之转化为沉淀析出,进行循环利用。(3)根据盖斯定律,由③+2×①-②得:TiO 2(s)+2Cl 2(g)+2C(s)===TiCl 4(s)+2CO(g) ΔH =-80.0 kJ·mol -1。该反应在氩气气氛中进行是为了防止高温下镁和钛与空气中的氧气等作用。(4)根据钛铁矿加入浓硫酸得到TiO 2+、SO 2-4,则TiO 2与热的浓硫酸反应时可生成TiOSO 4,继续反应可得到Ti(SO 4)2。

21.(本小题满分11分)全钒液流电池是一种活性物质呈循环流

动液态的电池,目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作用原理示意图:

请回答下列问题:

(1)硫酸在电池技术和实验中具有广泛的应用,在传统的铜锌原电池中,硫酸是________,实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸,硫酸的作用是________。

(2) 钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO+2)为正极和负极电极反应的活性物质,电池

总反应为VO2++V3++H2O 充电

放电

V2++VO+2+2H+。放电时的正

极反应式为_________________,充电时的阴极反应式为______________。放电过程中,电解液的pH________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。

(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________。

a.VO+2、VO2+混合液b.V3+、V2+溶液

c.VO+2溶液d.VO2+溶液

e.V 3+溶液f.V2+溶液

(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是________。

[答案](1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解

(2)VO+2+2H++e-===VO2++H2O

V3++e-===V2+

(3)acd(4)H+

[解析](1)传统的铜锌原电池中,锌与酸反应生成氢气,故硫酸为电解质溶液;硫酸亚铁容易水解,且水解显酸性,加入少量硫酸,可以抑制其水解变质。(2)正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO+2+2H++e-===VO2++H2O;充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得到电子生成V2+的反应。(3)充电时阳极反应式为VO2++H2O-e-===VO+2+2H+,故充电完毕的正极电解液为VO+2溶液,而放电完毕的正极电解液为VO2+溶液,故正极电解液可能是选项acd。(4)充电和放电过程中,正极电解液与负极电解液不能混合,起平衡电荷作用的是加入的酸,故H+可以通过隔膜。

22.(本小题满分12分)含铬(Cr)工业废水的处理原理是将Cr2O2-7转化为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀。转化过程中,废水pH与Cr2O2-7转化为Cr3+的转化率的关系如图1所示,实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如图2所示:

请根据以上回答下列问题:

(1)含铬废水预处理的方法是____________________________。

(2)写出下列反应的离子方程式:①电解过程中的阴极反应式____________;②Cr2O2-7转化为Cr3+的离子方程式______________ __________________________________________________________。

(3)当废水颜色不再发生明显变化时,切断电源,取出电极,再调节电解液的pH至8左右。调节pH的目的是

______________________________________________________。

(4)含铬废水国家排放标准为Cr+6含量≤0.1000mg/L。取上述电解后的废水200.00mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL。已知酸性条件下,I-被Cr2O2-7氧化的产物为I2。用计算所得数据说明上述电解法处理后的废水是否符合国家排放标准:________。

[答案](1)调节废水pH为1左右(2)①2H++2e-===H2↑②6Fe2++Cr2O2-7+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O(3)使溶液中的Fe3+、Cr3+全部转化为氢氧化物沉淀(4)经计算知,上述电解后的废水中Cr+6含量为0.0780mg/L,符合国家排放标准

[解析]①由图1可知,当pH约为1时,转化率最高,含铬废水

预处理的方法是调节废水pH为1左右,以提高转化率。(2)电解的原理是铁作阳极失电子生成Fe2+,Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,阴极为溶液中的H+放电。(3)由信息可知,最终是将Cr3+转化为沉淀,调节pH的目的是使溶液中的Fe3+、Cr3+全部转化为氢氧化物沉淀。(4)由电子守恒得:Cr2O2-7~3I2~6I-,得Cr+6含量为

×52g/mol×2×1000mg/g=0.0780mg·L-1。

《化学反应与能量变化》教案

《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 三、教学方法: 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段,充分调动学生的参与意识,注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围,使学生敢于参与教学过程,敢于提出问题,敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序:

五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H <0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式: (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式的注意事项: 4.热化学方程式的应用 六、教学反思: 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境,学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性,激发了学生的集体荣誉感,培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来,自由地表达着自己的观点,由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导,让学生在实验探究中提高学习兴趣,并轻松的获得知识,还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流,学会合作,并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是,给学生提供了充分展示自己的机会,实现了课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现了学生的主体地位,大大激发学生学习的积极性。

化学反应与能量变化总结

化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。

选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ... A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生

《化学反应与能量的变化》教案

高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义; 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]:1、化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写; 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]: [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化 学反应中的能量变化,就显得极为重要。 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考: (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热? 2、△H(焓变)所表示的意义? 3、用△H(焓变)如何表示放热还是吸热呢? 【查阅资料和课本讨论后口述】

△H(焓变)即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H(焓变)=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位:kJ/mol △ H(焓变)〉0表示吸热反应 H(焓变)〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢? [板书]一、反应热焓变 1、概念:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的 热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法: 反应热用ΔH表示,其实是从体系的角度分析的。 放热反应:体系环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放热反应的ΔH<0,为“-” 吸热反应:环境体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此, 吸热反应的ΔH>0,为“+” 化学变化过程中的能量变化见下图: 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量

第一章第一节化学反应与能量的变化练习

《化学反应及其能量变化》试卷 一、选择题(下列各题只有1-2个选项符合题意。每小题4分) 1、1、下列变化必须加入氧化剂才能实现的是 (A). CuO→CuSO4 ( B). CO2→CO (C). KClO3→O2 (D). Fe→Fe3O4 2、2、硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL (标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成 (A).S2-(B).S (C).SO32-(D).SO42- 3、某无色透明的酸性溶液中能大量共存的一组离子是 (A).NH4+、NO3-、Fe2+、Cl-(B).Na+、HS-、K+、SO42- (C).MnO4-、K+、SO42-、Na+(D).Mg2+、Al3+、SO42-、NO3- 4.已知在某温度时发生如下三个反应: (1)C+CO2=2CO (2)C+H2O=CO+H2 (3)CO+H2O=CO2+H2 据此判断,该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是: (A).CO>C>H2(B).C>CO>H2 (C).C>H2>CO (D).CO>H2>C 5.在一定条件下,氯气与碘单质以等物质的量进行反应,可得到一种红棕色液体ICl,ICl 有很强的氧化性,ICl跟Zn、H2O反应的化学方程式如下 2ICl+2Zn=ZnCl2+Znl2ICl+H2O=HCl+HIO 下列关于ICl性质的叙述正确的是 (A).ZnCl2是氧化产物,又是还原产物 (B).ZnI2是氧化产物,又是还原产物 (C).ICl跟H2O的反应,ICl是氧化剂,H2O是还原剂 (D).ICl跟H2O的反应,是自身氧化还原反应 6.剧毒物氰化钠(NaCN)存在如下反应: 2NaCN+O2+2NaOH+2H2O→2Na2CO3+2NH3有关叙述正确的是 (A).氧气是氧化剂(B).水是还原剂 (C).氨是氧化产物(D).碳酸钠是氧化产物 7、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,5mol水能还原的BrF3的物质的量为: (A).1mol (B).4/3mol (C).2mol (D).3mol 8.下列反应的离子方程式不正确的是: (B)铜片插入硝酸银溶液:Cu+Ag+=Cu2++Ag (D)硫氰化钾溶液加入三氯化铁溶液:Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+ 9、NaH是一种白色的离子晶体,其中钠为+1价,NaH与水反应放出氢气,下列叙述中,正确的是 (A).NaH在水中显酸性 (B).NaH中氢离子的电子排布与氦相同(C).NaH中氢离子半径比锂离子半径大 (D).NaH中氢离子可被还原成氢气

化学反应与能量的变化

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化(学案) 第一课时 【学习目标】: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义。 【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化, 2、对△H的“+”与“-”的理解。 【学习过程】: 一、反应热焓变 (一):反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。 1.化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的,在产生新物质的同时总是伴随着的变化。 即在一个化学反应中,同时遵守守恒和守恒两个基本定律。 2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为热量的变化。 3、类型 (1)放热反应:即_____________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 (2)吸热反应:即_________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。 如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。 说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热如: Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应, 放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。 形成原因(图示) 从微观上分析: 从宏观上分析: 从宏观上分析: 预测生成 (二):反应热焓变

化学反应与能量的变化教学设计

绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子 3)如何实现这个过程 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清 楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发 生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应 才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须 达到着火点才能 燃烧2、催化剂在 我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有

化学反应及其能量变化

第一章化学反应及其能量变化 §1.1 离子反应 6.(2007年高考理综四川卷,反应)下列家庭小实验中不涉及 ...化学变化的是( ) (A)用熟苹果催熟青香蕉(B)用少量食醋除去水壶中的水垢 (C)用糯米、酒曲和水制成甜酒酿(D)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐[答案]D。 36.(2007年高考广东理基,离子反应)下列反应的离子方程式正确的是( ) (A)向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:2H++2Cl-+Ba2++2OH-= 2H2O+BaCl2 (B)往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe = 3Fe2+ (C)往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2 = CaCO3↓+H2O (D)往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu = Fe2++Cu2+ [答案]B。 11.(2007年高考广东化学卷,离子反应)下列化学反应的离子方程式正确的是( ) (A)用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O (B)往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O (C)往氨水中滴加氯化铝溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (D)氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O [答案]A。 8.(2007年高考理综四川卷,离子反应)下列反应的离子方程式书写正确的是( ) (A)浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH-= AlO2-+H2↑ (B)以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (C)硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O (D)硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:2H++SO42-+Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O [答案]C。 10.(2007年高考海南化学卷,离子反应)能正确表示下列反应的离子方程式是( ) (A)碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合:HCO3-+OH-= CO32-+H2O (B)醋酸钠溶液和盐酸混合:CH3COONa+H+= CH3COOH+Na+ (C)少量金属钠放入冷水中:Na+2H2O = Na++2OH-+H2↑ (D)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓+BaSO4↓[答案]D。 8.(离子反应) (2007年高考全国理综卷II)能正确表示下列反应的离子方程式是( ) (A)醋酸钠的水解反应CH3COO-+H3O+= CH3COOH+H2O (B)碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应 Ca2++2HCO3-+2OH-= CaCO3↓+2H2O+CO32- (C)苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C6H5O-+CO2+H2O = C6H5OH+CO32- (D)稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H++2NO3-= 3Fe3++2NO↑+4H2O [答案]B。

化学反应与能量变化章节练习题

化学反应与能量变化章节练习题 崇庆中学高2015级化学集备组 时间:90分钟 满分:100分 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.在众多的环境污染中,废旧电池的污染可谓让人触目惊心,废电池中对环境形成污染的主要物质是( ) A .镉 B .锌 C .石墨 D .二氧化锰 【答案】A 【解析】镉是致癌物质,是对环境形成污染的主要物质。 2.有如下两个反应: ①2HCl =====高温H 2↑+Cl 2↑ ②2HCl =====电解 H 2↑+Cl 2↑ 关于这两个反应的叙述错误的是( ) A .①②两反应都是氧化还原反应 B .①②两反应中的能量转换方式都是热能转变为化学能 C .①反应是热能转变为化学能 D .②反应是电能转变为化学能 【答案】B 【解析】有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,A 项正确;反应②是电能转变为化学能;B 项错误,D 项正确;反应①是吸热反应,是热能转变为化学能,C 项正确。 3.面粉厂必须严禁烟火的主要原因是( ) A .防止火灾发生 B .防止污染面粉 C .吸烟有害健康 D .防止面粉爆炸 【答案】D 【解析】面粉颗粒极小,当其扩散在空气中与空气充分接触,导致氧气与面粉的接触面面积增大一旦引发反应,极易发生剧烈的氧化还原反应——爆炸。 4.化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是( ) A .化合价的升降 B .电子的转移 C .氧化还原反应 D .电能的储存 【答案】B 【解析】化合价的升降是氧化还原反应的表现形式,而电子转移则是氧化还原反应的实质,而只有氧化还原反应才能设计为原电池。

5.某同学做完铜、锌原电池的实验后得到了下列结论,你认为不正确的是( ) A .构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B .由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是正极 C .电子沿导线由锌流向铜,在铜极上氢离子得到电子而放出氢气 D .铜锌原电池工作时,锌溶解,所以才产生电子 【答案】A 【解析】一般构成原电池负极的是金属,而且是活泼性的金属,而正极可以是导电的非金属,如石墨碳棒;但负极也不一定是金属 6.锌电池可代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应是2Zn +O 2===2ZnO 。下列有关它的说法不正确的是( ) A .锌为电池负极,发生氧化反应 B .电池工作时,氧气与锌直接化合,生成氧化锌 C .正极发生的反应是:12O 2+2e -+2H + ===H 2O D .负极发生的反应是:Zn -2e - +H 2O===ZnO +2H + 【答案】B 【解析】负极发生的反应是:Zn -2e - +H 2O===ZnO +2H + 7.“西气东输”工程中,需要地下埋入铸铁管道。在下列情况下,铸铁管道被腐蚀速率最慢的是( ) A .在含铁元素较多的酸性土壤中 B .在潮湿疏松的碱性土壤中 C .在干燥致密的不透气的土壤中 D .在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中 【答案】C 【解析】在酸性较强的环境中钢铁发生析氢腐蚀,而在中性或者微碱性土壤中则发生吸氧腐蚀,在含有碳粒的土壤中会形成原电池,造成腐蚀。 8.“嫦娥一号”发射所用的长征三号运载火箭中装的液氢和四氧化二氮,下列说法中正确的是( ) A .火箭中装入的液氢和四氧化二氮都是燃料 B .火箭中装入的液氢和四氧化二氮形成原电池,即化学能转化为电能,使火箭上天 C .液氢燃烧,化学能转化为热能及机械能使火箭上天 D .液氢气化,转化为动能,从而使火箭上天 【答案】C 【解析】火箭中的液氢是燃料,而四氧化二氮则是氧化剂,二者发生氧化还原反应(燃

化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化 教学目标 知识目标 使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应;介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识;通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发;通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。 能力目标 通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。 情感目标 在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。 教学建议 教材分析 本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应

过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。 教法建议 以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。 教学设计方案 课题:化学反应中的能量变化 教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。 教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。教学过程: [引入新课] 影像:《远古人用火》01/07 [过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的`历史已非常久

分析化学反应与能量变化相关知识

分析化学反应与能量变化相关知识 分析化学反应与能量变化相关知识 一、化学反应与能量的变化 反应热焓变 (1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。 (2)焓变:在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。 (3)符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·molˉ1。 (4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和 (5)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应 当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应 热化学方程式 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 H2(g)+?O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol 表示在25℃,101kPa,1molH2与?molO2反应生成液态水时放出 的热量是285.8kJ。 注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质 的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。 (2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程 式中不用“↑”和“↓”

中和热定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热。 二、燃烧热 (1)概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 (2)单位:kJ/mol 三、反应热的计算 (1)盖斯定律内容:不管化学反应是一步完成或是分几步完成,其反应热是相同的。或者说,化学反应的的`反应热只与体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 反应热的计算常见方法: (1)利用键能计算反应热:通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。 (2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:ΔH=生成物总能量-反应物总能量。 (3)根据盖斯定律计算: 反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关.即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如:由图可得ΔH=ΔH1+ΔH2, 四、化学反应与能量变化方程式 ⑴△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,用“;”隔开。若为放热反应,△H为“-”;若为吸热反应,△H为“+”。△H的单位为kJ/mol。

化学反应与能量变化教案

名师精编优秀教案 化学反应与能量变化教学设计 【教材分析】本节内容选自人教版高中《化学4(选修)》,该内容属于化学反应与能量变化范畴。化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学2和选修4均有安排,体现了知识生长与学习的层次性,本节将从科学概念的层面和定量的角度深入学习“化学与能量”。 【教学目标】 知识与技能:1.知道化学反应中释放能量的形式。 2.理解化学反应中能量变化的原因。 3.掌握焓变与反应热的关系。 } 过程与方法: 学会用观察、实验探究等方法获取信息、理解信息。通过对化学反应中能量变化的原因分析,培养学生从现象到本质的自然科学思维方法。 情感态度与价值观:1.列举生活实例和能源发展里程碑,让学生认识化学科学的发展对人类生活质量的积极影响。 2.通过实验探究和研究性学习活动培养探究能力

和实践能力。 【学情分析】 知识基础:学生知道化学反应能提供能量,知道一些具体的吸热反应和放热反应,同时能够从化学键的角度认识化学反应的本质,但学生渴望利用所学化学知识解决生是缺少用定量的思想去分析问题。. 名师精编优秀教案 活中的实际问题,所以用暖宝宝探讨学习。 ; 学情及年龄特征:学生对生活中的实例有浓厚的探究兴趣,对未知知识和应用有强烈的探究欲。 【教学重点】分析化学反应中热效应与焓变的关系。 【教学难点】培养学生用微观理论解释宏观现象的原因。 【教学方法】现代教学方法中重视知识形成过程,所以出现了情景教学、探究教学等,对于焓变这样高度抽象的知识教学中,采用单一的实验探究不易激发学生的兴趣,所以在本节的教学方法中采用实验探究、层层引进、多媒体演示等辅助教学。 【教学资源】电脑多媒体投影、实物暖宝宝 【教学流程】 教师活动学生活动

化学反应及其能量变化

化学反应及其能量变化 提高测试 一、选择题(每小题有1~2个正确答案,每小题3分,共45分) 1.下列叙述中,正确的是()。 A、含金属元素的离子不一定差不多上阳离子 B、在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂 C、某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原 D、金属阳离子被还原不一定得到金属单质 2.在一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式为(未配平):NH4NO3——HNO3+N2+H2O,在此反应中,被氧化与被还原的氮原子之比为()。 A、5∶3 B、5∶4 C、1∶1 D、3∶5 3.在下列反应中,氨做还原剂的是()。 A、NH3+HCl= NH4Cl △ B、2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O C、2NH3+2Na=2NaNH2+H2 D、NH3+NaH=NaNH2+H2 4.下列物质中,导电性最差的是()。 A、熔融氢氧化钠 B、石墨棒 C、盐酸溶液 D、固态氯化钾 5.下列离子方程式中,不正确的是()。 A、三氯化铁溶液跟过量氨水反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH+4 B、氢氧化钡溶液和稀硫酸反应:H++OH-=H2O C、小苏打溶液跟烧碱溶液反应:HCO-3+OH-=H2O+CO32- D、碳酸氢钙溶液跟盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑ 6.下列各组离子,在强碱性溶液中能够大量共存的是()。 A、K+、Na+、HCO3-、Cl- B、Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl- C、NH4+、K+、Cl-、NO3- D、Na+、K+、CO32-、S2- 7.下列各组两种物质在溶液中的反应,能够用同一个离子方程式表示的是()。 A、Cu(OH)2和盐酸;Cu(OH)2和醋酸(CH3COOH) B、BaCl2和Na2SO4;Ba(OH)2和(NH4)2SO4

化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化 教 学 设 计 院校:太原师范学院 系别:化学系 班级:042班 姓名:陈丽 学号:2004121202 指导教师:韩金梅李文娟

教师活动学生活动教学意 图【引课】在上课之前,首先问大家一个问题:大家每 天从水房打的热水是怎么被加热的呢? 听到有同学说是用锅炉加热的,说的也对,只是表述不完全正确。我们都知道,是锅炉中煤的燃烧所产生的能量传递给水而将水加热的。而煤的燃烧大家知道,它是一个化学反应,那么我们可推断化学反应不仅产生了新物质,而且有能量产生。这节课,我们就来学习化学反应中的能量变化。通过锅炉加热 通过生活中 常见的现象 引入新课 【板书】化学反应中的能量变化 【讲述】化学反应不仅都有新物质产生,同时还伴随 着能量的变化。人们利用化学反应有时是为了制取所 需物质,例如实验室制取O2、CO2、H2等,有的时候 却是利用化学反应中释放的能量,例如我们日常生活 生产中,常用燃煤;来供暖、供电,尤其是对于咱们 山西这个产煤大省,可以说,煤是主要供应能源。 听讲 【阅读教材】大家打开教材19页,看图1—13,可以 发现三大化石燃料煤、石油、天然气所提供的能量占 我国能源总消耗的94.9%,而它们的燃烧都属于化学反应,由此可见,研究化学反应中的能量变化对我们人类是多么重要。看图,回答 通过数据引 出本节课的 重要性及实 用性 【过渡】以上所讲的都是燃烧可以产生大量的能量, 其实其它所有的化学反应都伴随有能量变化,那么现 在我们通过实验来亲身感受一下化学反应中的能量变 化。 【演示实验】观察实验,思考问 题,得出结论: 反应一产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出 反应二玻璃片与烧杯由于结冰粘住。说明反应过程吸收热量。 让学生通过实验对比总结出结论,理论联系实际。

高中化学 化学反应与能量变化

化学反应与能量变化 1.(07年山东理综·12)下列叙述正确的是 A .16 8O2和18 8O2互为同位素,性质相似 B .常温下,pH=1的水溶液中Na +、NO3-、HCO3-、Fe2+可以大量共存 C .明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同 D .C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H >0,所以石墨比金刚石稳定 答案:D 2.(07年广东文基·62)下列说法正确的是 A .需要加热的化学反应都是吸热反应 B .中和反应都是放热反应 C .原电池是将电能转化为化学能的一种装置 D .水力发电是将化学能转化为电能的过程 答案:B 3.(2007海南·06)已知: (1)Zn (s )+1/2O2(g )==ZnO (s );ΔH=-348.3kJ/mol (2)2Ag (s )+1/2 O2(g )== Ag2O (s );ΔH=-31.0kJ/mol 则Zn (s )+ Ag2O (s )== ZnO (s )+ 2Ag (s )的ΔH 等于( ) A .-317.3kJ/mol B .-379.3kJ/mol C .-332.8 kJ/mol D .+317.3 kJ/mol 答案:A 4.(08年宁夏理综·13)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H 为 A .-44.2 kJ·mol-1 B .+44.2 kJ·mol-1 C .-330 kJ·mol-1 D .+330 kJ·mol-1 答案:A 5.(08年海南化学·8)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P —P a kJ·mol —1、P —O b kJ·mol —1、P=O c kJ·mol —1、O=O d kJ·mol —1。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H ,其中正确的是 A .(6a+5d -4c -12b )kJ·mol —1 B (4c+12b -6a -5d )kJ·mol —1 C .(4c+12b -4a -5d )kJ·mol —1 D .(4a+5d -4c -12b )kJ·mol —1 答案:A 6.(09年天津理综·6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是 21O (g) 2

化学反应与能量变化 -知识框架

2 、常见的吸热、放热反应3、热化学方程式的书写4、燃烧热和中和热5、盖斯定律的应用 6、化学平衡移动与反应热的关系1、反应热的本质及图像识别 反应热的本质、类型及图像识别: 本质:化学反应的实质是原子重新排列组合的过程,其本质是旧键的断裂和新键的形成过程,破坏旧键需 要吸收能量,而形成新键放出能量,整个过程吸收和放出的能量不相等,因此化学反应必然伴随着能量变化。 ① 破坏旧键时需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;②形成新键时又要释放能量。 放热反应:当前者小于后者时,就是放热反应;△H < 0 反应物的总能量 > 生成物的总能量 反应物的总键能 < 生成物的总键能 类型:①活泼金属与水或酸发生反应:2Al+6HCl=2AlCl 3+3H 2↑ ②酸碱中和反应:2KOH+H 2SO 4=K 2SO 4+2H 2O ③燃烧反应:2CO+O 2 点燃 2CO 2 ④多数化合反应:Na 2O+H 2O=2NaOH 吸热反应:当前者大于后者时,为吸热反应;△H > 0 反应物的总能量 < 生成物的总能量 反应物的总键能 > 生成物的总键能 类型: ①多数的分解反应:CaCO 3 高温 CaO+CO 2↑ ②2NH 4Cl(s)+Ba(OH)2·8H 2O(s)===BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ③C(s)+H 2O(g) 高温 CO+H 2 ④CO 2+C 高温 2CO ⑤盐类的水解及弱电解质的电离 ⑥NH 4+溶于水 自检自查必考点 高考怎么考 化学反应与能量变化

【例1 】 从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是 A .这是一个放热反应 B .该反应可能需要加热 C .生成物的总能量低于反应物的总能量 D .反应物比生成物更稳定 【解析】因反应物的能量高于生成物的能量,故反应放热,且生成物比反应物更稳定,A 、C 正确,D 项不 正确;反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系,B 项正确. 【答案】D 【例2】 反应A+B→C(△H<0)分两步进行:①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)。下列示意图中,能正确表 示总反应过程中能量变化的是 A B C D 【来源】2012年全国1卷 【解析】由反应 A+B →C (△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C (△H <0)可以看 出,A+B →C (△H <0)是放热反应,A 和B 的能量之和C ,由① A+B→X (△H >0)可知这步反应是吸热反应,X→C (△H <0)是放热反应,故X 的能量大于A+B;A+B 的能量大于C,X 的能量大于C 。 【答案】D 。 【例3】 肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能 量(kJ):N≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154,则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( ) 例题讲解

高一化学化学反应及其能量变化单元试题

第一章《化学反应及其能量变化》 单元测验试卷实验班姓名 一、选择题 1.氧化还原反应的实质是( C )A.氧元素的得与失 B.化合价的升降 C.电子的得失或偏移 D.分子中原子重新组合 2.关于电解质的下列说法中正确的是( D ) A.在水溶液中和熔化状态下能导电的化合物 B.在水溶液中或熔化状态下能导电的物质 C.在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物 D.在水溶液中或熔化状态下导电所需的离子由原物质本身电离出来的化合物3.关于强电解质的叙述正确的是( CD ) A.在固体状态下能导电的物质 B.在水溶液里能导电的化合物C.强酸、强碱和大多数盐属于强电解质 D.在水溶液里或熔化状态下几乎完全电离的化合物 4.下列电离方程式中,错误的是( BC ) A.H 2CO3H ++HCO 3 - HCO 3 -H++CO 3 2- B.H 2SO42H++SO42- C.NaHS=Na++H++S2- D.NaHSO4=Na++H++SO42- 5.下列哪个反应可用Ca2++CO32-=CaCO3↓表示( CD ) A.向Ca(OH)2溶液中通入CO2 B.CaCl2溶液和BaCO3混合 C.Ca(NO3)2溶液和Na2CO3溶液混合 D.Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液混合6.下列反应中H2SO4只表现氧化性的是( BC ) A.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O B.C+2H2SO4(浓) △ CO2↑+2SO2↑+2H2O C.H2S+H2SO4(浓)= S↓+SO2↑+2H2O D.Cu+2H2SO4(浓) △ CuSO4+SO2↑+2H2O 7.对于电解质的导电能力,下列说法正确的是( D ) A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 B.导电能力强的溶液一定是浓溶液 C.相同温度下,导电能力强的溶液中离子个数一定多 D.相同的温度下,单位体积中的离子个数越多,阴离子或阳离子所带电荷的绝对值越大,溶液的导电能力越强 8.下列实验操作正确的是( AD ) A.使用容量瓶配制溶液,移液时应洗涤烧杯2~3次 B.用100mL量简量取5.5mL稀盐酸 C.用托盘天平称量11.50g NaCl固体

第一章 化学反应及能量变化测评卷(B卷)

第一章化学反应及能量变化测评卷(B卷) (时间:90分钟满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共45分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列说法不准确的是( ) A.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 B.当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的 C.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变为相关化学反应的焓变的代数和 D.对于一个化学反应,无论经过哪些步骤从反应物变成生成物,反应的焓变是一样的 解析:本题主要考查对盖斯定律的理解。因为在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的,所以无论经过哪些步骤从反应物变成生成物,反应焓变是一样的,即反应的焓变只与起始和终了状态相关,而与过程无关。由盖斯定律知一个化学方程式是由其他几个方程式相加减得到,则该反应的焓变为几个化学方程式相加减得到,则该反应的焓变为几个化学方程式焓变的代数和。 答案:B 2.已知1 mol白磷(s)转化成1 mol红磷(s),放出18.39 kJ热量,又知: 4P(白,s)+5O2(g)===2P2O5(g) ΔH1 4P(红,s)+5O2(g)===2P2O5(g) ΔH2 则ΔH1和ΔH2的关系准确的是( ) A.ΔH1=ΔH2B.ΔH1>ΔH2

C .ΔH 1<ΔH 2 D .无法确定 解析:由题意知P(白,s)===P(红,s) ΔH =-18.39 kJ/mol ,由盖斯定律知此方程式可由4P(白,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 1与4P(红,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 2相减除以4得到,即-18.39 kJ/mol =ΔH 1-ΔH 24 ,ΔH 1-ΔH 2<0,得ΔH 1<ΔH 2。 答案:C 3.科学家发现,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,该反应的热效应是相同的。已知在25℃,105 Pa 时,1 mol 石墨和1 mol 一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别是ΔH =-393.5 kJ/mol 和ΔH =-283 kJ/mol ,下列说法或方程式准确的是( ) A .在相同条件下:2C(石墨,s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-110.5 kJ/mol B .1 mol 石墨不完全燃烧,生成CO 2和CO 混合气体时,放热504.0 kJ C .在相同条件下,C(石墨,s)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ/mol D .已知金刚石不如石墨稳定,则石墨转变为金刚石需要吸热 解析:由题意知,①C(石墨)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ/mol , ②2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol 。A 项,①×2-②得2C(石墨)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221.0 kJ/mol ;B 项,1 mol 石墨不完全燃烧,生成CO 2和CO 混合气体时,CO 2和CO 的相对量的不同,放出的热量不同;C 项,①-②得C(石墨)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ/mol ;D 项,由题意知C(石墨)===C(金刚石) ΔH >0,由石墨转变为金刚石需要吸热。

高中化学反应中的能量变化重要知识点总结

高中化学58个考点精讲 3、化学反应中的能量变化 1.复习重点 了解化学反应中的能量变化 了解放热反应吸热反应 理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式 2.难点聚焦 一、反应热 1、化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫做反应热。反应热用符号ΔH表示,单位一般采用kJ/mol。当ΔH为负值为放热反应;当ΔH为正值为吸热反应。测量反应热的仪器叫做量热计。 2、燃烧热:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 3、中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热。中学阶段主要讨论强酸和强碱的反应。 二、热化学方程式 1、书写热反应方程式应注意的问题: (1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关,因此必须注明,不注明的是指101kPa和25℃时的数据。 (2)物质的聚集状态不同,反应热的数值不同,因此要注明物质的聚集状态。 (3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量,它可以是整数,也可以是分数。 2、书写热化学方程式的一般步骤 (1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式,并配平。 (2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的数值。 (3)如果为放热反应ΔH为负值,如果为吸热反应则ΔH为正值。并写在第一步所得方程式的后面,中间用“;”隔开。 (4)如果题目另有要求,如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式,可将热化学方程式的化学计量数变换成分数。 三、中和热的测定 1、测定前的准备工作 (1)选择精密温度计(精确到0.10C),并进行校对(本实验温度要求精确到0.10C)。 (2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗,以免破裂。 (3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来,使水银球处于溶液中间,不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计当搅拌棒使用。 2、要想提高中和热测定的准确性,实验时应注意的问题 (1)作为量热器的仪器装置,其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做,一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,这样可以减少热量损失。 (2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确,且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确,所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。 (3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度。 (4)实验操作时动作要快,以尽量减少热量的散失。 (5)为了减少实验误差,重复实验2~3次,数据取平均值。 注意事项:一、反应热的大小比较:比较反应热的大小,一般是在不同条件下(温度、压强、物质的聚集状态等)下的同一化学反应,或同一条件(温度、压强)下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异,抓住其实质,从而顺利解决问题。影响反应热大小因素主要有以下几个方面。 1、热化学方程式中的化学计量数。如2mol氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol氢气燃烧时放出的2倍。 2、物质的聚集状态或晶体结构。如等量氢气燃烧生成液态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。 3、化学键的强弱。如都由单质反应生成2mol的卤化氢时,由于HF、HCl、HBr、HI中的共价键依次减弱,所以放出的热量也依次减少。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档