高二化学教案：化学反应中的热效应教学案

概要：.3 kJ•mol-1。(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3•H2O)是弱电解质，电离时需吸收热量。10.(10分)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)=高温CO(g)+H2(g)。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ•mol-1H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH2=-242.0 kJ•mol-1CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)ΔH3=-283.0 kJ•mol-1请回答：(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：________________________________________________________________________。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量________(填“多”或“少”)。甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：Cs+H2O&

(3)实验中不可避免有少量热量损失　(4)偏小

解析　(1)根据中和热的含义：H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH=-57.3 kJ•mol-1，所以0.1 mol Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2 mol H2O(l)，故放出热量为11.46 kJ。

(2)由实验装置知，A为环形玻璃搅拌棒，作用是搅拌，使溶液充分混合;B为温度计，作用是测量温度;碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。

(3)在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免有少量热量损失，导致结果常常大于-57.3 kJ•mol-1。

(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3•H2O)是弱电解质，电离时需吸收热量。

10.(10分)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)=====高温CO(g)+H2(g)。

C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为

C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ•mol-1

H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH2=-242.0 kJ•mol-1

CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3=-283.0 kJ•mol-1

请回答：

(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：________________________________________________________________________。

(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量________(填“多”或“少”)。

甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”

乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：

Cs+H2Og+O2g――→ΔH1CO2g+H2Og

ΔH2　　　　　　　 　ΔH4

COg+O2g+H2g――→ΔH3COg+H2Og+12O2g

乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是________________________________________。

答案　(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH=131.5 kJ•mol-1

(2)多　ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4　乙　甲同学忽视了生成水煤气的反应为吸热反应

解析　(2)由于C(s)与水蒸气反应要吸热，所以1 mol CO和1 mol H2的能量比1 mol C(s)和1 mol H2O(g)的能量多，燃烧后放出的能量同样也多;反应的总能量是守恒的，所以甲同学的说法不正确的，原因是他忽视了反应C(s)+H2O(g)=====高温CO(g)+H2(g)为吸热反应，已经从环境中吸收了能量，而能量在转化过程中往往会有损失，所以乙同学说得对，即使没有损失也只能与直接燃烧煤放出的热量相同。

第4课时　能源的充分利用

[目标要求]　1.理解燃烧热的概念。2.了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。

一、燃烧热

1.概念

101_kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位kJ•mol-1。

2.燃烧热与中和热的重要区别

(1)反应环境的区别：燃烧热必须是燃烧反应而且是完全燃烧，有O2参加;而中和热是稀溶液中的酸碱中和反应。

(2)反应实质不同：燃烧反应是氧化还原反应;中和反应是复分解反应。

(3)规定物质不同：燃烧热是1 mol纯物质被燃烧;中和热是生成1_mol_H2O。

二、能源

1.能源是能提供能量的资源，它包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。

2.解决能源危机的方法

(1)科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。

(2)寻找新的能源，现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等，它们资源丰富，可以再生，没有污染或很少有污染。

知识点一　燃烧热

1.下列关于燃烧热的说法中正确的是(　　)

A.1 mol物质燃烧所放出的热量

B.常温下，可燃物燃烧放出的热量

C.在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量

D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

答案　C

2.下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是(　　)

A.CO(g)+12O2(g)===CO2(g)　ΔH=-283 kJ•mol-1

B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ•mol-1

C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ•mol-1

D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ•mol-1

答案　A

解析　根据燃烧热的概念知应是1 mol燃料生成常温常压下稳定的氧化物，H2O在上述情况下液态稳定。

3.已知H2的燃烧热为-285.8 kJ•mol-1，CO的燃烧热为-282.8 kJ•mol-1;现有H2和CO组成的混合气体 5.6 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是(　　)

A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　ΔH=-282.8 kJ•mol-1

B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH=-571.6 kJ•mol-1

C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%

D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2

答案　D

解析　根据H2、CO的燃烧热数据判断

A项：ΔH应为-565.6 kJ•mol-1，A项错;

B项：应为液态水，B项错;

C项：CO的体积应进行计算。

设H2、CO物质的量分别为x、y

则x+y=5.6 L22.4 L•mol-1=0.25 mol①

H2燃烧放热为285.8x kJ，CO燃烧放热为282.8y kJ

则：285.8 x+282.8y=71.15 kJ②

解①②联立方程得x=0.15 mol，y=0.1 mol

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