选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应试讲课ppt课件

这是一份选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应试讲课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，标准燃烧热和热值，课时对点练，N2g，H2Ol，CO2g，mol，正误判断，应用体验，450kJ等内容，欢迎下载使用。

1.宏观辨识与微观探析：在理解反应热和中和反应的反应热的基础上，从宏观上理解辨识标准燃烧热的概念，能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式，学会关于标准燃烧热的相关计算。
2.科学态度与社会责任：在日常生活和化工生产中，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识，认识化学在解决能源危机中的重要作用。
1.标准燃烧热在 kPa下， ml物质 燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。物质完全燃烧是指物质中所含有的氮元素转化为 ，氢元素转化为 ，碳元素转化为 。2.标准燃烧热的计算由标准燃烧热定义可知：25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|标准燃烧热|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝ ，此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。
3.标准燃烧热的热化学方程式书写标准燃烧热的热化学方程式时，以燃烧 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧。例如：H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·ml－1。4.热值 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
(1)在101 kPa下，1 ml纯物质完全燃烧所放出的热量就是其标准燃烧热(　　)(2)表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ·ml－1(　　)(3)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比(　　)(4)所有物质的标准燃烧热其ΔH均小于0(　　)
1.结合实例具体说明如何理解标准燃烧热概念中的“完全燃烧”？
提示　“完全燃烧”指物质中含有的硫元素转化为SO2(g)，碳元素转化为CO2(g)，氢元素转化为H2O(l)，氮元素转化为N2(g)。
2.下列热化学方程式中的反应热是否为标准燃烧热？请说明原因。①CH4(g)＋ O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－607.3 kJ·ml－1②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·ml－1
提示　均不是。①中不是生成CO2；②中产物为HCl，H元素不是转化为H2O(l)。
3.石墨和金刚石都是碳的单质，它们的标准燃烧热是否相等？为什么？
提示　不相等。因为等物质的量的石墨和金刚石具有的能量不相等，物质的量均为1 ml的石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量也不相等。
4.表示标准燃烧热的热化学方程式与普通热化学方程式有何不同？举例说明。
提示　表示标准燃烧热的热化学方程式应以燃烧1 ml物质为标准来配平其余物质的化学计量数，而普通的热化学方程式对化学计量数没有特别要求。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1的反应热为－571.6 kJ·ml－1，而标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·ml－1。
1.下列关于标准燃烧热的说法正确的是A.燃烧反应放出的热量就是该反应的标准燃烧热B.1 ml可燃物发生氧化反应所放出的热量就是标准燃烧热C.1 ml可燃物完全燃烧生成稳定化合物时的反应热就是标准燃烧热D.101 kPa时，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物(C元素变为CO2气体、 H元素变为液态H2O等)时的反应热就是标准燃烧热
2.已知在25 ℃和101 kPa时，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成稳定产物时放出48.40 kJ热量。表示上述反应标准燃烧热的热化学方程式正确的是A.C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－48.40 kJ·ml－1B.C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·ml－1C.C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝＋5 518 kJ·ml－1D.C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－11 036 kJ·ml－1
在25 ℃和101 kPa时，1 g辛烷燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ的热量，则1 ml辛烷(即114 g)燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ×114≈5 518 kJ的热量，所以其标准燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·ml－1，故B正确。
3.计算填空：(1)在25 ℃、101 kPa时，一定量氢气在足量的氧气中完全燃烧生成3.6 g H2O(l)放出57.16 kJ的热量。H2的标准燃烧热为 　　　　　　　 ，该条件下氢气的热值为 kJ·g－1。
－285.8 kJ·ml－1
H2的标准燃烧热应以燃烧1 ml H2为标准，当H2完全燃烧生成0.2 ml H2O(l)时，需燃烧0.2 ml H2，故H2的标准燃烧热为－ ＝－285.8 kJ·ml－1，1 ml H2的质量为2 g，则氢气的热值为 ＝142.9 kJ·g－1。
(2)在25 ℃、101 kPa时，CH4的热值为55.625 kJ·g－1，该条件下CH4的标准燃烧热为 。112 L(标准状况下)CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为 。
－890 kJ·ml－1
1 ml CH4的质量为16 g，则1 ml CH4完全燃烧放出的热量为55.625 kJ·g－1×16 g＝890 kJ，则CH4的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·ml－1。
反应热、标准燃烧热的比较
1.能源的概念及其分类(1)概念能源是指可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。(2)分类
2.化石燃料和新能源(1)化石燃料的弊端：蕴藏量有限、不能再生；利用率低；污染环境，特别是会造成 和 。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。(3)氢能有三大优点：一是热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。3.能源危机的解决方法开发 ，节约 ，提高能源的 。
(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料(　　)(2)提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要(　　)(3)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能(　　)(4)太阳能是可再生的新能源(　　)(5)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源(　　)(6)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源(　　)
1.能源问题日益突出，已成为全世界关注的社会热点。解决能源危机的方法：(1)开源节流，提高能源的利用率。其主要措施有哪些？
提示　调节和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加大科技投入。
(2)开发新能源。新能源的特点是什么？
提示　新能源的特点是资源丰富，有些为可再生能源，并且在使用时对环境几乎没有污染。
2.某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：①3FeCl2＋4H2O(g) Fe3O4＋6HCl＋H2；②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2；③6FeCl3 6FeCl2＋3Cl2。科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是什么？该物质作为燃料的优点有哪些？(至少说三点)。
提示　该物质是H2。优点：热值高；产物无污染；反应原料来源广。
3.将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比两个过程中放出的热量相同吗？前者有何优点？
提示　根据盖斯定律可知，两个过程中放出的热量相同。前者的优点有：减少污染、燃烧充分、方便运输。
4.硼烷密度小、沸点低、难储存、毒性强，但它是一种热值很高的燃料(其热值是煤的2倍多)。它能否作为燃料，选择燃料需要考虑哪些因素？
提示　不能。选择燃料不仅要考虑热值大小，还要考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等因素。
1.“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是A.煤炭、汽油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能
煤炭、天然气属于化石燃料，属于不可再生能源，也不是新能源，潮汐能来自月球的吸引，A、B项错误；地热能来自地球本身，绝大多数海洋能来自太阳能，核能来自原子核的裂变，D项错误。
2.你认为下列行为有悖于“节能减排，和谐发展”这一主题的是A.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率B.研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化 石燃料D.实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗，增加资源的重复使用、 资源的循环再生
将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，能达到节能目的，故A不选；研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展，会加快能源消耗，故B选；开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，能起到节能、减排、环保作用，故C不选；实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗(Reduce)，增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)，增大原料利用率，能起到节能、减排、环保作用，故D不选。
(1)沼气和天然气的主要成分都是甲烷，沼气是可再生能源，天然气是不可再生能源。(2)未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源，不断开发利用新能源，寻找解决能源危机的新方法、新措施。
题组一　标准燃烧热及其热化学方程式1.下列对标准燃烧热的理解正确的是A.可燃物燃烧的反应热就是其标准燃烧热B.1 ml可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其标准燃烧热C.101 kPa时，1 ml H2燃烧生成液态水时的反应热就是其标准燃烧热D.标准燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变
2.(2022·北京海淀区高二检测)下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是A.CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g)　ΔH1B.S(s)＋ O2(g)===SO3(g)　ΔH2C.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3D.C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH4
CH4完全燃烧产生的指定产物是液态水，A不符合题意；S单质完全燃烧生成SO2，不能生成SO3，B不符合题意；可燃物应为1 ml，C不符合题意；C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH4符合标准燃烧热定义，D符合题意。
3.下列说法正确的是A.乙烯完全燃烧时，放出的热量为乙烯的标准燃烧热B.在25 ℃、101 kPa时，1 ml碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热C.由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·ml－1，可知CO的标准燃 烧热为－283 kJ·ml－1D.乙炔的标准燃烧热为－1 299.6 kJ·ml－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)=== 4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·ml－1
选项A没有指明乙烯的物质的量为1 ml，且没说明生成物水的聚集状态；选项B中没有指明1 ml碳完全燃烧生成CO2(g)；选项D中热化学方程式中生成物水应为液态，反应热ΔH与其不对应。
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A.已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·ml－1，则氢气的标 准燃烧热为－241.8 kJ·ml－1B.已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a kJ·ml－1，2C(s)＋O2(g)=== 2CO(g)　ΔH＝b kJ·ml－1，则a＞bC.已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·ml－1， 则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJD.已知P(白磷，s)===P(红磷，s)　ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
液态水变为气态水是吸热的，因此氢气的标准燃烧热小于－241.8 kJ·ml－1，A错误；碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，故a＜b，B错误；P(白磷，s)===P(红磷，s)　ΔH＜0，说明红磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如红磷稳定，D错误。
5.分析下表中的四个热化学方程式，可判断出氢气和丙烷的标准燃烧热分别是
A.－571.6 kJ·ml－1、－2 220 kJ·ml－1B.－241.8 kJ·ml－1、－2 013.8 kJ·ml－1C.－285.8 kJ·ml－1、－2 013.8 kJ·ml－1D.－285.8 kJ·ml－1、－2 220 kJ·ml－1
标准燃烧热是指在101 kPa条件下，1 ml物质完全燃烧的反应热，1 ml氢气完全燃烧生成液态水的反应热是氢气的标准燃烧热、1 ml丙烷完全燃烧生成CO2气体和液态水的反应热是丙烷的标准燃烧热，D正确。
6.化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5，已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 ml AX5，放出热量123.8 kJ，该反应的热化学方程式为 。
因为AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃，室温时，AX3为液态，AX5为固态，AX3与气体X2反应生成1 ml AX5，放出热量123.8 kJ，该反应的热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·ml－1。
AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·ml－1
题组二　标准燃烧热的相关计算7.油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量为3.8×104 kJ，油酸甘油酯的标准燃烧热为A.3.8×104 kJ·ml－1B.－3.8×104 kJ·ml－1C.3.4×104 kJ·ml－1D.－3.4×104 kJ·ml－1
油酸甘油酯的标准燃烧热为－ ×884 g·ml－1≈－3.4×104 kJ·ml－1。
8.已知△(g)＋H2(g)===CH3CH2CH3(g)　ΔH＝－157 kJ·ml－1。已知环丙烷(g)的标准燃烧热ΔH＝－2 092 kJ·ml－1，丙烷(g)的标准燃烧热ΔH＝－2 220 kJ·ml－1,1 ml液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝44 kJ·ml－1。则2 ml氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·ml－1)为A.－658 B.－482C.－329 D.－285
已知△(g)＋H2(g)===CH3CH2CH3(g)　ΔH＝－157 kJ·ml－1 ①，△(g)＋ O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2 092 kJ·ml－1②，CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·ml－1　③，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·ml－1④，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)可由2×(①－②＋③＋④)获得，计算得ΔH＝－482 kJ·ml－1。
9.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·ml－1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶3
根据热化学方程式可知：H2的标准燃烧热为 ＝－285.8 kJ·ml－1。生成的n(H2O)＝ ＝0.2 ml，参加反应的H2为0.2 ml，故H2燃烧放出的热量为0.2 ml×285.8 kJ·ml－1＝57.16 kJ。CO燃烧放出的热量为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，故n(CO)＝ ＝0.2 ml。则n(H2)∶n(CO)＝1∶1。
10.(1)在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出444.8 kJ热量，能表示其标准燃烧热的热化学方程式是____________________________________________________________。(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料。已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·ml－1N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH＝180 kJ·ml－12H2(g)＋O2(g) 2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式：_______________________ ________________________________。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)
＋2H2O(l)　ΔH＝－889.6 kJ·ml－1
本题考查热化学方程式的计算，从盖斯定律入手，①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，②2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l)，
题组三　能源11.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是 (填字母)。①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
天然气、煤、石油都是化石能源，不可再生，因此不属于未来新能源，①②④不符合；核能使用不当的话对环境有污染，且不可再生，故核能不属于未来新能源，③不符合；太阳能、生物质能和风能资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，属于未来新能源，⑤⑥⑦符合；氢能可以再生，燃烧产物是水，无污染，属于未来新能源，⑧符合，因此符合未来新能源标准的是⑤⑥⑦⑧，B项正确。
12.生物质是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。
(1)下列有关说法正确的是 (填字母，下同)。a.生物质能本质上来源于太阳能b.纤维素中含有丰富的生物质能c.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，可作家庭 燃气
(2)由生物质可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则该反应合成的物质可能是 。a.汽油 b.甲醇(CH4O)c.甲醛(CH2O) d.乙酸(C2H4O2)
等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则产物中n(C)∶n(O)∶n(H)＝1∶1∶2。
13.已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220 kJ·ml－1请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2的标准燃烧热为 ，C3H8的标准燃烧热为____________ 。(2)1 ml H2和2 ml C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为__________。
完全燃烧释放的总能量的计算式为Q放＝1 ml×285.8 kJ·ml－1＋2 ml×2 220 kJ·ml－1＝4 725.8 kJ。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 ml，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有
在相同p、T条件下，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。
14.为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ热量，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为 。
5 g CH3OH液体在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 ml CH3OH液体在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出 ×113.5 kJ＝726.4 kJ热量，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋ O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·ml－1。
(2)现有如下两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝a kJ·ml－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝b kJ·ml－1则a (填“＞”“＝”或“＜”)b。
将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。
(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。
已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝a kJ·ml－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝ 。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的ΔH＝945 kJ·ml－1＋436 kJ·ml－1×3－391 kJ·ml－1×6＝－93 kJ·ml－1，故a＝－93。
15.当今社会，能源的发展已成为全世界共同关注的话题，乙烷、二甲醚的标准燃烧热较大，可用作燃料。如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。
请回答下列问题：(1)a＝ 。
先根据原子守恒确定a、b、c、d的值，然后依据标准燃烧热的概念等分析解答。
(2)乙烷的标准燃烧热为 kJ·ml－1。
由图可得 CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－520 kJ·ml－1，所以乙烷的标准燃烧热为－520 kJ·ml－1×3＝－1 560 kJ·ml－1。
(3)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量 (填“多”或“少”)。
由于液态乙烷具有的能量小于气态乙烷具有的能量，故等物质的量时，液态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量较少。
(4)根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：_______________ ____________________________________________________________________________________________________________。
CH3OCH3(g)＋
3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 455 kJ·ml－1[或 CH3OCH3(g)＋O2(g)=== CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－485 kJ·ml－1]
(5)从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。
由热化学方程式可知放出相同热量时，乙烷产生的二氧化碳较少。