六安求学教育化学反应中的能量变化

全力以赴，用拼的精神去创造奇迹！《化学反应中的能量变化》求学教育培训学校教研成果报告一、教研介绍教研主题：《化学反应中的能量变化》教研背景：化学反应中的能量变化在高考中分值为6分左右，出题以选择题填空题为主。其中以写热化学反应方程式为热点。教研时间：2011年3月16日14：00-16：00教研地点：中荣街校区精品教室2组织者/主持者：程家虎参与者：程家虎，何琳教研流程：1.发讲义：讲义中有知识点讲解与题目，全体教师做题（见附录1）.2.讲课：何老师和我都对这个知识点进行讲解。3.互评：何老师和我就各自所讲内容进行评价，以及遗漏知识点进行说明。4.讨论知识点：教学主管与各位教师进行高考题目的讨论。4.解题：评讲做过的试卷典型题目。5.总结：热化学反应方程式中高考常考知识点进行归纳总结，以及考试中常考题型进行归纳。使用材料：A4纸双面高考分类汇编以及知识点讲义推荐资料：《5年高考3年模拟》《教材解析》《高考真题分类卷》二、教研成果展示知识点：燃烧热的热化学反应方程式，中和热的离子反应方程式，中和热的测定，从化学键断裂与生成的角度去理解化学反应热。教学法：联想记忆法，推理归纳法注意点：1.燃烧热常用的单位KJ|mol2.中和热用的是稀的强酸和稀的强碱知识拓展：中和热的测定教学过程：第一步：燃烧热定义的解释第二步：中和热定义的解释第三步：燃烧热方程式书写注意事项第四步：盖茨定律的理解与应用第五步：从化学键的角度去理解反应热第六步：归纳总结三、教研附件展示：附件一：专题三化学反应中的能量变化一、考点回顾1、考点阐释(1)、了解化学反应中的能量变化、吸热反应和放热反应，理解反应热、燃烧热和中和全力以赴，用拼的精神去创造奇迹！热等有关概念。(2)、掌握热化学方程式的书写与应用。2、考查角度考查的方式为选择题或填空题，题型特征主要为判断热化学方程式是否正确或给出已知条件正确书写热化学方程式，或比较不同状态时热量的大小、反应热的计算等。该部分知识原属于高考中的“冷点”，由于新教材化学反应中能量变化所占篇幅较大，内容也较为丰富，加之能源问题已成为社会热点问题，现在“化学反应中的能量变化”也几乎成了必考题。预计今后考查反应热内容将不断拓宽，难度也有所提高，题型也会有新的变化。该部分知识原属于高考中的“冷点”，由于新教材化学反应中能量变化所占篇幅较大，内容也较为丰富，加之能源问题已成为社会热点问题，预计考查反应热内容的题源将不断拓宽，难度也有所提高，题型也会有新的变化，又由于反应热与物理中的“热”又有着密切的联系，学科间的综合将成为命题的热点。3、常见失误(1)写热化学方程式时不注明物质的聚集状态，或有的注明，有的不注明。（2）不能灵活运用中和热、燃烧热的概念(3)“＋、－”号的使用不清（4）热化学方程式的转换不清二、经典例题剖析例1、已知298K时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=－92.4kJ·mol－1，在相同条件下向密闭容器中加入1molN2和3molH2，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3，达到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是（）A.Q1=Q2=92.4kJB.Q2＜Q1=92.4kJC.Q2＜Q1＜92.4kJD.Q1=Q2＜92.4kJ【解析】此题涉及到等效平衡及可逆反应的概念。题示热化学方程式表示：1molN2(g)和3molH2(g)完全反应．．．．的反应热为92.4kJ·mol－1，而将1molN2与3molH2在一定条件下反应时，不可能反应完全(可逆反应的特点)，故Q1＜92.4kJ·mol－1；题示两平衡为等效平衡，即平衡时物质的含量相等，故n(NH3)平也相等，由于第二种情况下已有0.1molNH3故反应再生成的NH3较第一种情况少，故Q1＞Q2。【答案】C【点评】解答此题时，要注意可逆反应不能进行到底，放出热量的多少取决于生成的氨的多少。例2、已知CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=－Q1；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；ΔH=－Q2；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH=－Q3。常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（）A.0.4Q1＋0.05Q3B.0.4Q1＋0.05Q2C.0.4Q1＋0.1Q3D.0.4Q1＋0.2Q2【解析】n(气体)=11.2L/22.4L·mol－1=0.5mol，其中n(CH4)=0.5mol×4/5=0.4moln(H2)=0.5mol×1/5=0.1mol据有关热化学方程式得知0.4molCH4与0.1molH2分别完全燃烧恢复到常温放热为0.4Q1全力以赴，用拼的精神去创造奇迹！和0.1×21Q3=0.05Q3，放出总热量为0.4Q1＋0.05Q3。【答案】A【点评】计算氢气燃烧放出的热量应根据生成液体水的热化学方程式计算例3、已知H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH=－57.3kJ·mol－1。有以下四个热化学方程式，其中反应热为57.3kJ·mol－1的是（）①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)＝Na2SO4(aq)＋2H2O(l)；ΔH1②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)＝BaSO4↓＋2H2O(l)；ΔH2③NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)＝NH4Cl(aq)＋H2O(l)；ΔH3④NH3·H2O(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COONH4(aq)＋H2O(l)；ΔH4A.①②B.③C.④D.以上都不对【解析】中和热是以生成1mol水所放出热量来定义的，且H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH=－57.3kJ·mol－1特指强酸强碱在稀溶液中的反应，据此分析，题中所列四个反应均不符合题意。【答案】D【点评】只要抓住反应H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH=－57.3kJ·mol－1的实质即可。例4、今有如下三个热化学方程式：H2(g)＋21O2(g)＝H2O(g)；ΔH=akJ·mol－1H2(g)＋21O2(g)＝H2O(1)；ΔH=bkJ·mol－12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH=ckJ·mol－1关于它们的下列表述正确的是A.它们都是吸热反应B.a、b和c均为正值C.a=bD.2b=c【解析】①根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定即ΔH为“－”表示放热，ΔH为“＋”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应用负值表示，故A、B不正确；②根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C错；③根据相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比，可判断2b=c。【答案】D【点评】该题选用了H2的燃烧这一考生熟知的(放热)反应为知识背景，考查热化学方程式的有关知识点。常见解误有：①忽视了ΔH的正负与吸热反应和放热反应的关系，②忽视了ΔH值与化学计量数的关系，③忽视了物质三态变化对反应热的影响。例5、强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH=－57.3kJ·mol－1已知：①CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l)；ΔH=－Q1kJ·mol－1②21H2SO4(浓)＋NaOH(aq)＝21Na2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH=－Q2kJ·mol－1③HNO3(aq)＋KOH(aq)＝KNO3(aq)＋H2O(l)；ΔH=－Q3kJ·mol－1上述反应均为在溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的关系正确的是（）A.Q1=Q2=Q3B.Q2＞Q1＞Q3C.Q2＞Q3＞Q1D.Q2=Q3＞Q1全力以赴，用拼的精神去创造奇迹！【解析】中和热研究的是稀酸碱溶液的反应热。①式中CH3COOH为弱酸，其电离过程为吸热过程，故Q1＜57.3。②式中浓H2SO4遇NaOH的水溶液因溶解而放出大量热，故Q2＞57.3。③式为强酸强碱的溶液中和，故Q3=57.3，故有Q2＞Q3＞Q1。【答案】C【点评】该题的知识点涉及到了中和热的标准与条件，弱电解质的电离吸热，浓H2SO4的溶解热等对中和热的影响。例6、（06江苏）下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1C(s)＋12O2(g)===CO(g)；△H2②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；△H52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8A．①B．④C．②③④D．①②③【解析】选项①两式比较，同样是1molC，前者完全燃烧生成二氧化碳，后者不完全燃烧生成一氧化碳，前者放出热量多，△H小。②中硫的状态不同，由于硫由固态吸收热量转化成气态，再氧化燃烧生成气态二氧化硫，其放出的热量的总和，明显小于由气态硫直接燃烧所放出的热量，所以前者放出热量少，△H大。③中反应物的数量和生成物的数量都不同，前者放出热量少，△H大；④中前者吸热，△H为正，后者放热，△H为负，所以前者大于后者。【答案】C【点评】比较时要注意物质的聚集状态、化学计量数、正负号例7、（07全国II理综）已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②①1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量下列叙述正确的是A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）B．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝183kJ/molC．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝—183kJ/molD．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的△H＝—183kJ/mol【解析】反应热△H=∑E(反应物)－∑E(生成物)＝436kJ/mol＋243kJ/mol－2mol×431kJ/mol＝－183kJ/mol。△H0,表示放热。答案A没有注明反应热；B没有注明是“－183kJ/mol”D中生成1mol氯化氢气体，反应的△H＝—91.5kJ/mol，所以答案选C【答案】C【点评】主要考查反应热与键能的关系。例8（07江苏）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；△H=+49．0kJ·mol－1②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9kJ·mol－1下列说法正确的是A．CH3OH的燃烧热为192．9·mol－1B．反应①中的能量变化如右图所示全力以赴，用拼的精神去创造奇迹！C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D．根据②推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H－192．9kJ·mol－1【解析】CH3OH完全燃烧应生成CO2(g)和H2O(l)，A错误；反应①是吸热反应，生成物能量应比反应物高，B错误；CH3OH如与O2反应转变成H2放出能量，C错误。CH3OH(l)变为CH3OH(g)吸热，放出的热量变少，所以D正确。【答案】D【点评】本题重点考查燃烧热的概念，反应热与反应物和生成物的总能量之间的关系，反应热与物质聚集状态之间的关系。例9（06上海）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水【解析】生成物总能量高于反应物总能量，反应应表现为吸热，题中吸热反应只有A【答案】A【点评】本题主要考查放热、吸热与反应物和生成物总能量之间的关系。例10下列热化学方程式：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH=－393.5kJ·mol