专题1 第1单元 第1课时 化学反应的焓变-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

专题1　化学反应与能量变化 第一单元　化学 反应的热效应 第1课时　化学 反应的焓变 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 一、化学反应的焓变 1.反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同________时，________或________的热。 2.焓变：在________的条件下，化学反应过程中________或________的热。用_______表示，常用单位_______________。 3.ΔH与吸热反应、放热反应的关系 温度 吸收 释放 恒压 吸收 释放 ΔH kJ·mol－1 > 吸热 < 放热 预习作业 二、热化学方程式 1．定义：能够表示___________的化学方程式。 2．特点(与化学方程式比较) (1)标明反应时的________和________，若在________________时进行的反应，可不注明。 (2)在化学方程式右边注明ΔH的___________________。 (3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的_____________。常用_____________分别表示固体、液体、气体和水溶液。 (4)物质化学式前面的化学计量数表示____________，可以用________或_____________表示。 反应热 温度 压强 25 ℃、101 kPa “＋”“－”和单位 聚集状态 s、l、g、aq 物质的量 整数 简单分数 预习作业 三、化学反应中能量变化的本质 1．化学反应中的能量变化，本质上是化学反应中旧化学键断裂时________的能量与新化学键形成时________的能量不同所导致的。 2．ΔH＝____________的总键能－____________的总键能。 吸收 释放 生成物 反应物 预习作业 1．下列关于ΔH的说法正确的是(　　) A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B．ΔH＞0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热 C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D．反应热ΔH是化学反应在一定条件下所释放或吸收的热 答案 预习作业 答案 预习作业 3．已知①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571．6 kJ/mol，②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)，下列说法正确的是(　　) A．①中的化学计量数表示分子数 B．②的ΔH>0 C．②的ΔH＝－571．6 kJ/mol D．热化学方程式中的化学计量数扩大一倍，ΔH不变 答案 预习作业 课时作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．化学反应的热效应大小与参加反应的物质多少无关 C．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应 D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 解析　加热才能发生的反应不一定是吸热反应，很多放热反应如燃烧等也需先加热才能发生，A错误；化学反应的热效应大小与参加反应的物质多少有关，B错误；化学反应过程中的能量变化只与物质的始态和终态有关，与反应过程及反应条件无关，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [易错警示]　 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是(　　) A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，氢氧化钠溶于水 B．镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C．灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 解析　Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，氢氧化钠溶于水为放热过程，但不是放热反应，A不符合题意。镁条在二氧化碳中燃烧属于放热反应，碳酸氢钠受热分解属于吸热反应，B不符合题意。酸碱中和反应属于放热反应，在高温下焦炭与水蒸气反应属于吸热反应，D不符合题意。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．已知某化学反应X(g)＋2Y(g)===2Z(g)，反应中的能量变化如图所示，下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．该反应是放热反应 B．反应物的总键能大于生成物的总键能 C．Y的能量一定高于Z的能量 D．该反应的反应热ΔH>0 解析　该反应中反应物X、Y的总能量高于生成物Z的总能量，故该反应是放热反应，ΔH<0，反应物的总键能小于生成物的总键能，无法比较Y、Z能量的高低，A正确，B、C、D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．如图为反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化示意图，下列说法正确的是(　　) A．形成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键，共吸收1370．8 kJ能量 B．1 mol H2(g)和0．5 mol O2(g)生成1 mol H2O(l)放出240．2 kJ能量 C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，共放出480．4 kJ能量 D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量低于2 mol H2O(g)的总能量 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [方法技巧]　反应热与化学键及物质能量的关系 (1)反应热与化学反应过程中旧化学键断裂时吸收的总能量和新化学键形成时释放的总能量的相对大小有关。反应热与化学键的关系：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝E总(断键)－E总(成键)。 (2)反应热与物质能量的关系：ΔH＝E总(生成物)－E总(反应物)。 (3)键能越大，物质能量越低，该物质性质越稳定；反之，键能越小，物质能量越高，性质越活泼。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．(2024·贵阳市高三摸底)科学家用X射 线激光技术观察到吸附在催化剂表面的CO与O 形成化学键的过程。反应过程能量变化及历程 如图所示，下列说法正确的是(　　) A．CO和O生成CO2是吸热过程 B．状态Ⅰ→Ⅱ吸收的能量用于断裂化学键 C．状态Ⅰ→Ⅲ表示的是CO与O2反应的过程 D．CO和CO2中C与O之间化学键并不相同 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [方法技巧]　“五看”法判断热化学方程式的正误 一看方程式是否配平； 二看各物质的聚集状态是否正确； 三看ΔH的“＋”“－”符号是否正确； 四看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”； 五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．氢气和氟气在黑暗处混合即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是(　　) A．Q1＋Q2<2Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2>Q3 解析　由题意可知H—H键键能为Q1 kJ·mol－1，F—F键键能为Q2 kJ·mol－1，H—F键键能为Q3 kJ·mol－1，对于反应H2(g)＋F2(g)=== 2HF(g)，反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝Q1 kJ·mol－1＋Q2 kJ·mol－1－2Q3 kJ·mol－1＝(Q1＋Q2－2Q3) kJ·mol－1，由题意可知ΔH<0，即Q1＋Q2－2Q3<0，所以Q1＋Q2<2Q3，A正确。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [易错警示]　 利用键能计算反应热时，要准确判断化学键断裂或生成的数量。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．(2023•北京市朝阳区高三期末质量检测)已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是(　　) A．根据键能可估算反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝－185 kJ·mol－1 B．根据原子半径可知键长：H—Cl<H—Br，进而推测a<432 C．H2(g)与Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时，放出热量小于185 kJ D．常温下Cl2和Br2的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关 答案 解析 解析　状态由分子间作用力决定，D不正确。 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—Br 键能/ (kJ·mol－1) 436 243 194 432 a 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．如图为硫燃烧的能量变化图，下列有关热化学方程式或说法正确的是(　　) A．S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝297．16 kJ·mol－1 B．S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296．83 kJ·mol－1 C．S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296．83 kJ·mol－1 D．单斜硫的稳定性强于正交硫 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　根据图像可知硫的燃烧反应为放热反应，故A错误；1 mol单斜硫固体完全燃烧放出的能量为297．16 kJ，故B错误；由图像可以看出1 mol单斜硫固体具有的总能量高于1 mol正交硫固体，物质的能量越高越不稳定，即单斜硫的稳定性弱于正交硫，故D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．(2023·哈尔滨市高三质量监测)顺­2­丁烯、反­2­丁烯分别与氢气加成制备丁烷的焓的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．上述反应均为吸热反应 B．顺­2­丁烯比反­2­丁烯稳定 C．1 mol 顺­2­丁烯转化为1 mol反­2­丁烯放热4．2 kJ D．发生加成反应时，顺­2­丁烯断键吸收的能量高于反­2­丁烯断键吸收的能量 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　 发生加成反应时，两者成键释放的能量相同，顺­2­丁烯放出的能量多，则顺­2­丁烯断键吸收的能量低于反­2­丁烯断键吸收的能量，D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、非选择题 13．依据事实写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366．8 kJ热量：________________________________________________________________。 (2)1 mol C(s)与适量H2O(g) 完全反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131．3 kJ热量：__________________________________________________。 (3)1．7 g NH3 (g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22．67 kJ的热量：_________________________________________________________。 (4)2．3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2．7 g液态水和2．24 L CO2(标准状况)并放出68．35 kJ的热量：___________________ ____________________________________________________________。 答案 C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366．8 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131．3 kJ·mol－1 C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1367 kJ·mol－1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是________，图1中对应反应的热化学方程式为____________________________________________。 答案 N2 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝180 kJ·mol－1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)图2是NO2与CO反应转化为CO2和NO过程中的能量变化示意图，根据图2分析，若0．5 mol CO被氧化，该过程放出的热量Q＝________ kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0．5 mol CO与1 mol NO2混合，则充分反应后放出的热量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。 (3)仿照图2的形式，在图3中绘制出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的能量变化曲线。 答案 117 < 如图所示 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　 (2)由图2知，消耗1 mol CO时放出的热量为368 kJ－134 kJ＝234 kJ，则0．5 mol CO被氧化时放出117 kJ热量；可逆反应中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于Q kJ。 (3)作图时注意两点：生成物的总能量比反应物的高，过渡态的能量最高。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　　　　　　　　　　　　　 R 2．下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2SO2＋O22SO3　 ΔH＝－196．6 kJ·mol－1 B．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝393．5 kJ·mol－1 C．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　 ΔH＝57．3 kJ D．eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===HCl(g)　 ΔH＝－92．5 kJ·mol－1 6．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷，相对分子质量为114)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48．40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式是(　　) A．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－48．40 kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5517．6 kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝5517．6 kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－48．40 kJ·mol－1 解析　在25 ℃、101 kPa下，辛烷呈液态，1 g辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48．40 kJ的热量，则1 mol辛烷(即114 g)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517．6 kJ的热量，所以其热化学方程式为C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5517．6 kJ·mol－1，故B正确。 8．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　) A．该反应为放热反应 B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．当生成1 mol气态AB时，吸收eq \f(a－b,2) kJ能量 D．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键共放出(a－b) kJ能量 解析　由题图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，A、B错误；该反应的ΔH＝断裂反应物化学键所吸收能量－形成生成物化学键所放出能量，所以ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，则当生成1 mol气态AB时，吸收eq \f(a－b,2) kJ能量，C正确；由题图可知，断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键吸收a kJ能量，D错误。 10．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应可实现氯的循环利用： 4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115．6 kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．加入催化剂，能使该反应的焓变减小 C．1 mol Cl2转化为2 mol Cl原子放出243 kJ热量 D．断裂H2O(g)中1 mol H—O键比断裂HCl(g)中1 mol H—Cl键所需能量高 解析　由题给热化学方程式可知ΔH<0，故该反应为放热反应，A错误；催化剂只能改变反应的历程而不能改变反应的焓变，焓变只与反应物和生成物的总能量差有关，B错误；断裂化学键需要吸收能量，故1 mol Cl2转化为2 mol Cl原子应吸收243 kJ热量，C错误；设H—Cl键的键能为a kJ·mol－1，H—O键的键能为b kJ·mol－1，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，所以有－115．6＝4a＋498－(243×2＋4b)，解得4(a－b)＝－127．6，即b>a，所以H—O键的键能大于H—Cl键的，D正确。 NH3(g)＋eq \f(5,4)O2(g)===NO(g)＋eq \f(3,2)H2O(g) ΔH＝－226．7 kJ·mol－1 解析　(4)通过燃烧产物的元素组成可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H2O)＝eq \f(2.7 g,18 g·mol－1)＝0．15 mol，n(H)＝0．3 mol，m(H)＝0．3 g，n(CO2)＝eq \f(2.24 L,22.4 L·mol－1)＝0．1 mol，n(C)＝0．1 mol，m(C)＝1．2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是0．3 g＋1．2 g＝1．5 g<2．3 g，故该有机物中还含有氧元素，氧元素的质量是2．3 g－1．5 g＝0．8 g，n(O)＝0．05 mol，故该有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，从而可确定该有机物的分子式为C2H6O，由上述分析可知，2．3 g该有机物的物质的量为0．05 mol，结合题意可知，0．05 mol该液态有机物完全燃烧生成0．15 mol 液态水和0．1 mol CO2气体时放出的热量为68．35 kJ，则1 mol该液态有机物完全燃烧生成3 mol液态水和2 mol CO2气体时放出的热量为68．35 kJ×20＝1367 kJ，故该反应的热化学方程式为C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1367 kJ·mol－1。 $$