第1期 反应热-【数理报】新教材2023-2024学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 化学反应热的应用型计算题的取材，主要涉及自 然、生产、生活、科研、资源、环境、新的科技成果等许多 方面．在这些情境下，结合化学反应热的基础知识和基 本技能进行学科基础和能力的考查，也是目前高考的重 要题型之一． 题型一、考查反应热与热学知识 例１ １００ｍＬ０．２００ｍｏｌ·Ｌ－１ＣｕＳＯ４溶液与１．９５ｇ 锌粉在量热计中充分反应．测得反应前温度为２０．１℃， 反应后最高温度为３０．１℃．已知：反应前后，溶液的比 热容均近似为４．１８Ｊ·ｇ－１·℃－１，溶液的密度均近似为 １．００ｇ·ｃｍ－３，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的 热量．请计算反应放出的热量为多少Ｊ？ 解析：（１）１００ｍＬ０．２００ｍｏｌ·Ｌ－１ＣｕＳＯ４溶液与 １．９５ｇ锌粉发生反应的化学方程式为：ＣｕＳＯ４ ＋Ｚｎ ＺｎＳＯ４＋Ｃｕ，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量 ｍ＝ρＶ＝１．００ｇ·ｃｍ－３×１００ｍＬ＝１００ｇ，忽略金属吸收 的热 量 可 知，反 应 放 出 的 热 量 Ｑ ＝ｃｍΔｔ＝ ４．１８Ｊ·ｇ－１·℃－１×１００ｇ×（３０．１－２０．１）℃＝４１８０Ｊ． 答案：４１８０Ｊ 题型二、考查反应热与资源知识 例２ （２０２３·福州一中期中）用 Ｃｌ２生产某些含 氯有机物时会产生副产物ＨＣｌ．利用反应Ａ可实现氯的 循环利用． 反应Ａ：４ＨＣｌ＋Ｏ２ ＣｕＯ、ＣｕＣｌ２ 幑 幐帯帯帯４００℃ ２Ｃｌ２＋２Ｈ２Ｏ． 已知：Ⅰ．此条件下反应Ａ中，４ｍｏｌＨＣｌ被氧化，生 成２ｍｏｌＨ２Ｏ（ｇ）时，放出１１５．６ｋＪ的热量． Ⅱ．假设此条件下 （１）该条件下，反应 Ａ的热化学方程式 为 　． （２）断开１ｍｏｌＨ—Ｏ与断开１ｍｏｌＨ—Ｃｌ所需能量 相差 　ｋＪ． 解析：略． 答案：（１）４ＨＣｌ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ幑幐） ２Ｃｌ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） 　ΔＨ（４００℃）＝－１１５．６ｋＪ·ｍｏｌ－１ （２）３１．９ 题型三、考查反应热与热点知识 例３ 二甲醚（ＣＨ３ＯＣＨ３）是一种新型燃料，应用 前景广阔．已知丙烷燃烧热的热化学方程式为Ｃ３Ｈ８（ｇ） ＋５Ｏ２（ｇ） ３ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２Ｏ（ｌ）　ΔＨ＝－２２１５．０ｋＪ·ｍｏｌ －１． １ｍｏｌ二甲醚完全燃烧生成 ＣＯ２和液态水放出１４５５ｋＪ 热量．若１ｍｏｌ丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成 ＣＯ２和液态水共放出１６４５ｋＪ热量，则混合气体中，丙烷 和二甲醚的物质的量之比为 　． 解析：设１ｍｏｌ混合气体中二甲醚物质的量为 ｘ，丙 烷物质的量为１－ｘ，由热化学方程式可知丙烷燃烧放热 ２２１５（１－ｘ）ｋＪ，由题意可得关系式 １６４５－１４５５ｘ＝ ２２１５（１－ｘ），解得 ｘ＝０．７５，则丙烷物质的量为 ０．２５ｍｏｌ，混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比 ＝ ０．２５∶０．７５＝１∶３． 答案：１∶３ 题型四、考查反应热与化工知识 例４ 化工生产中烷烃和水蒸气反应可得到以ＣＯ 和Ｈ２为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇 或合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应： ①ＣＨ４（ｇ）＋ １ ２Ｏ２（ｇ ） ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）　ΔＨ１＝ －３６ｋＪ·ｍｏｌ－１ ②ＣＨ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）　ΔＨ２＝ ＋２１６ｋＪ·ｍｏｌ－１ 由反应①②推出总反应热为零的热化学方程式③， 并求进料气中空气（Ｏ２的体积分数为２１％）与水蒸气的 体积比． 解析：从所给的热化学方程式可看出，① ×６＋②得 出的式子的ΔＨ＝０． 所以总反应式③为７ＣＨ４（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ７ＣＯ（ｇ）＋１５Ｈ２（ｇ）　ΔＨ＝０． 其中 Ｖ（Ｏ２） Ｖ（Ｈ２Ｏ） ＝３１，则 Ｖ（空气） Ｖ（Ｈ２Ｏ） ＝ ３ ２１％ １ ＝ １００ ７ 答案：７ＣＨ４（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ７ＣＯ（ｇ）＋ １５Ｈ２（ｇ）　ΔＨ＝０　１００∶７ 对点训练 １．（２０２２·海南）某空间站的生命保障系统功能之 一是实现氧循环，其中涉及反应：ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） 幑 幐帯 催化剂 ２Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ）；已知：电解液态水制备 １ｍｏｌＯ２（ｇ），电解反应的 ΔＨ＝＋５７２ｋＪ·ｍｏｌ －１．由此 计算Ｈ２（ｇ）的燃烧热ΔＨ＝ 　ｋＪ·ｍｏｌ－１． 书 一、实验原理 本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变 化，计算反应过程中所放出的热量，并由此求得中和热． 二、实验步骤 （１）设计装置如下图． （２）用一个量筒量取５０ｍＬ０．５ｍｏｌ·Ｌ－１的盐酸， 倒入量热计的内筒，盖上杯盖，并用温度计测量盐酸的 温度．然后用水将温度计表面的酸冲洗干净． （３）用另一个量筒量取 ５０ｍＬ０．５５ｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＯＨ溶液，测量其温度． （４）打开杯盖，将量筒中的 ＮａＯＨ溶液迅速倒入