高中化学选修四11 化学反应与能量变化导学案及练习题含答案解析
1、
一.反应热 焓变
1、定义：化学反应过程中所 或 的能量，叫反应热，又称为 ，符号用 表示，其单位常采用 。许多化学反应的反应热可以通过 直接测量。
2、 化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是 。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键 ___时，需要 _的相互作用，这需要 能量；当 ，即新化学键 时，又要 能量 。
如果反应完成时，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量 ，这是放热反应。对于放热反应，由于反应后放出能量（释放给环境）而使反应体系的能量 。因此，规定放热反应的ΔH 为“_ ”。
反之，对于吸热反应，由于反应通过 、 等吸收能量（能量来自环境）而使反应体系的能量 。因此，规定吸热反应的ΔH 为“ ”。
当ΔH 为“___ __”或ΔH 0时，为放热反应； 当ΔH 为“_ _”或ΔH _ __0时，为吸热反应。
类型
比较
放热反应
吸热反应
定 义 形成原因 与化学键强弱的关系
表示方法
图 示
二、热化学方程式
1、 化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。
2、H 2(g)+
2
1O 2(g)===H 2O(l) ； ΔH =－285．8 kJ·mol －
1,表示在 ℃,_ Pa, mol H 2与 mol O 2完全反应生成 态水时 的热量是285．8 kJ 。
1.下列叙述正确的是（）
A.化学反应一定伴随热量的变化
B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热
C.若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量
D.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量
2. 已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
3 天然气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，
放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）
A. 2CH4 ( g )＋4O2 ( g ) ＝2CO2 ( g ) ＋4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B. CH4＋2 O2＝CO2＋H2O ΔH = －890 kJ/mol
C. CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝CO2( g )＋2 H2O( l ) ΔH = －890 kJ/mol
D. 1/2CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝1/2CO2 ( g ) ＋H2O (l ) ΔH = -890 kJ/mol
第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量变化（第2课时）
如图所示，在500 mL的大烧杯中放入碎纸屑把盛有50 mL 0.50 mol·L－1
盐酸的100 mL烧杯放到大烧杯中，两只烧杯间填满碎纸屑。
用泡沫塑料板做成大烧杯盖，通过盖子插入一根环形玻璃搅
拌棒和一支温度计，测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入50
mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，盖好盖子，搅拌溶液，观察
温度的变化。当温度保持稳定时，记录读数，取出装有反应液的烧杯，倒出溶液，清洗干净，保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。
用这一实验可以粗略测定中和热。
(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是____________________________________。
(2)要重复进行三次实验的目的是____ _____。
(3)烧杯若不盖泡沫塑料板，求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏
小”或“无影响”)。
(4)三次实验测得的数据中，起始时盐酸与NaOH溶液温度相同，而终止温
度与起始温度之差(t2－t1)分别为①2.3 ℃；②2.4 ℃；③2.5 ℃。则最终代入
计算式的温度差的平均值为________℃。
(5)生成1molH2O时的反应热为
(6)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液
进行上述反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或
“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是
_____________________________________________________
_________________________________________________________。
(7)实验中，盐酸与NaOH溶液是快速混合好还是慢速混合好？________；
理由是___________________________________。
某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L－1 NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体________g。
名称
托盘天平
(带砝码)
小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒仪器
序号a b c d e f
(2)从上图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)：________。
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如下图。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol－1)：
____________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
温度
实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差平均值
(t2－t1)/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1
227.027.427.231.2
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的
比热c＝4.18 J·(g·℃)－1。则中和热ΔH＝_____(取小数点后一位)。
每课一练
1．H—H键的键能是436 kJ·mol -1，I—I键的键能是151 kJ·mol -1，H—I键的键能是299 kJ·mol -1。则对反应H2（g）+I2（g）2HI（g）的说法,不正确的是（）
A．吸热反应B．放热反应C．化合反应D．可逆反应
2．下列叙述正确的是（）
A．化学反应一定伴随热量的变化
B．凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热
C．若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量
D．.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量
3．下列说法中，不正确
．．．的是（）
A．化学反应必然伴随能量变化
B．25℃，101kPa下，l mol C8H18（辛烷）燃烧生成CO2和液态水时放出5518 kJ热量,其热化学方程式为：C8H18 (l)＋12.5O2 (g)＝8CO2 (g)＋9H2O (l) △H＝+5518kJ?mol－1
C．酸和碱的中和反应都是放热反应
D．反应物总能量高于生成物总能量，则该反应一定是放热反应
4．已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）
A．A的能量一定高于C B．B的能量一定高于D
C．A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D．该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
5．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1mol氮氮叁键吸收941kJ热量，则（）
A．N4的熔点比P4高B．1molN4气体转化为N2时要吸收748kJ能量
C．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量D．N4是N2的同系物
6．肼（N2H4）是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g) + 2O2(g)＝N2O4(g)；△H＝+ 8.7kJ/mol
N2H4(g) + O2(g)＝N2(g) + 2H2O(g)；△H＝–534 kJ/mol
A．N2H4(g) + 1/2N2O4(g) ＝3/2N2(g) + 2H2O(g)；△H＝–1076.7 kJ/mol
B．2N2H4(g) + N2O4(g) ＝3N2(g) + 4H2O(g)；△H＝–1076.7 kJ/mol
C．2N2H4(g) + N2O4(g) ＝3N2(g) + 4H2O(g)；△H＝–542.7 kJ/mol
D．2N2H4(g) + N2O4(g) ＝3N2(g) + 4H2O(g)；△H＝–1059.3 kJ/mol
7．反应C(石墨) = C(金刚石)是吸热反应,由此可知（）
A．石墨比金刚石更稳定B．金刚石和石墨可以相互转化
C．金刚石比石墨稳定D．金刚石和石墨不能相互转化
8．天然气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445 kJ 的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）
A．2CH4 ( g )＋4O2 ( g ) ＝2CO2 ( g ) ＋4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B．CH4＋2 O2＝CO2＋H2O ΔH = －890 kJ/mol
C．CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝CO2( g )＋2 H2O( l ) ΔH = －890 kJ/mol
D．1/2CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝1/2CO2 ( g ) ＋H2O (l ) ΔH = -890 kJ/mol
9．已知a g 乙炔气体充分燃烧时生成1mol二氧化碳气体和液态水，放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（）
A．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol
B．C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol
C．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol
D．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol
10．已知：H2(g)+F2(g) === 2HF(g) △H=－270 kJ· mol-1，下列说法正确的是（）
A．2 L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量
B．1 mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270 kJ 新_课_标第_一_网
C．相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mo l氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
11．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位用kJ?mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。