2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略課件6.1 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（蘇教版·浙江專用）

1、第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng),………三年29考 高考指數(shù):★★★★★1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，了解常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)、焓變和反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，了解蓋斯定律。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。,一、化學(xué)反應(yīng)的焓變1．反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有___

2、______時(shí)，所吸收或放出的熱量。(2)焓變：在____________的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量，用_____表示，單位：____________。,相同溫,度,恒溫、恒壓,ΔH,kJ·mol-1,(3)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。①從能量高低角度表示,,,,,,反應(yīng)物,能量,生成物,放熱反應(yīng),△H<0,,,,,,,生成物,△H>0,,吸熱反應(yīng),反應(yīng)物,能量,②從化學(xué)鍵角度表示,吸熱,放熱,2.熱

3、化學(xué)方程式(1)定義：能夠表示________的化學(xué)方程式。(2)意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和______反應(yīng)時(shí)的能量變化。如2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol-1：表示在25 ℃、101 kPa條件下，___________________________________________________________________________。,

4、反應(yīng)熱,完全反應(yīng)生成2 mol H2O(l)時(shí)釋放571.6 kJ的能量,2 mol H2(g)和 1 mol O2(g),完全,二、反應(yīng)熱的熱量與計(jì)算1.反應(yīng)熱的測量(1)原理：(2)裝置如圖：儀器名稱分別為：a________, b_________________,溫度計(jì),環(huán)形玻璃攪拌棒,2.蓋斯定律(1)內(nèi)容：一個化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是__________的。(2)意義：

5、表明一個化學(xué)反應(yīng)的焓變(ΔH)僅與反應(yīng)的_______________________有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。對于難以測定反應(yīng)熱的化學(xué)反應(yīng)，可運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。,完全相同,狀態(tài)和最終狀態(tài),起始,(3)應(yīng)用。①若一個反應(yīng)的焓變ΔH=a kJ·mol-1，則其逆反應(yīng)的焓變ΔH′=_____________。②若一個反應(yīng)的化學(xué)方程式可由另外幾個化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變也可以由這幾個反應(yīng)的焓變相加減而

6、得到。如 ，則ΔH=__________,-a kJ·mol-1,ΔH1+ΔH2,三、能源的充分利用1.能源分類,可再生,2.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(1)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱：在101 kPa下，_______物質(zhì)_________的反應(yīng)熱。(2)熱值：在101 kPa下，_____物質(zhì)_________所放出的熱量。(3)完全燃燒：指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為______，氫元素轉(zhuǎn)化為______，碳元素轉(zhuǎn)化為_

7、______。,1 mol,完全燃燒,1 g,完全燃燒,N2(g),H2O(l),CO2(g),3.能源的充分利用(1)燃料不充分燃燒的危害：產(chǎn)熱少，浪費(fèi)資源，產(chǎn)生CO等有害氣體，污染環(huán)境。(2)提高燃料的使用效率。可將化石燃料通過_____、_____轉(zhuǎn)化為清潔燃料，如將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，通過使用催化劑降低反應(yīng)溫度進(jìn)行節(jié)能等。,液化,氣化,1.需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。

8、( )分析：需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，如煤的燃燒；不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，如NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體的反應(yīng)。2.已知反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l) ΔH<0，則H2(g)與O2(g)的能量大于H2O(l)的能量。( )分析：化學(xué)反應(yīng)是定量完成的。應(yīng)該是2 mol H2(g)與1 mol O2(g)的總能量比2 mol H2O(l)總能量

9、高。,√,×,3.同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)====2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下進(jìn)行反應(yīng)的ΔH 不同。( )分析：1 mol H2(g)和Cl2(g)完全反應(yīng)生成2 mol HCl(g)反應(yīng)的ΔH為定值，與反應(yīng)條件無關(guān)。4.強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中完全中和生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ熱量，濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)，反應(yīng)放出57.3kJ的熱量。( )

10、分析：濃硫酸在溶解過程中還會放熱，反應(yīng)過程中放出的熱量大于57.3 kJ。,×,×,5.CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=－283.0 kJ·mol－1，則2CO(g)＋O2(g)====2CO2(g) ΔH=－283 kJ·mol－1正確。( )分析：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指的可燃物為1 mol，此處CO物質(zhì)的量為2 mol，則ΔH應(yīng)為－566 kJ·mol－1。,×,熱化學(xué)方程式

11、的書寫及正誤判斷1.物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)所處的狀態(tài)不同，ΔH值不同，所以必須注明物質(zhì)狀態(tài)。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液分別用符號s、l、g、aq表示。,2.反應(yīng)條件(1)熱化學(xué)方程式不用標(biāo)反應(yīng)條件。如氫氣在空氣中燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(l)ΔH =－285.8 kJ·mol－1，不用標(biāo)明反應(yīng)條件“燃燒”。(2)不管反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng)，熱化學(xué)方程式中的熱效應(yīng)都是指完全反應(yīng)

12、時(shí)的熱效應(yīng)。(3)在25 ℃，101 kPa進(jìn)行的反應(yīng)，可不標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)，不在此條件下進(jìn)行的反應(yīng)需要標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)。,3.反應(yīng)熱(ΔH )(1)單位：kJ·mol－1。(2)符號：放熱反應(yīng)為“-”；吸熱反應(yīng)為“+”。4.化學(xué)計(jì)量數(shù)(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量。(2)化學(xué)計(jì)量數(shù)可以為分?jǐn)?shù)。(3)ΔH 的數(shù)值與對應(yīng)的熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。如：H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(l) ΔH

13、=a kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)====2H2O(l) ΔH =b kJ·mol－1則a、b的關(guān)系為：b=2a。,5．正、逆反應(yīng)的ΔH 的關(guān)系逆反應(yīng)和正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。如2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l) ΔH =b kJ·mol－12H2O(l)====2H2(g)＋O2(g) ΔH =c kJ·mol－1，則c=-b。,【

14、高考警示鐘】在熱化學(xué)方程式的書寫和判斷正誤時(shí)，常見失誤點(diǎn)有：(1)忽視ΔH 的正負(fù)。(2)忽視ΔH 的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí)，ΔH 的數(shù)值要相應(yīng)變化。(3)忽視物質(zhì)的狀態(tài)不同ΔH 的數(shù)值也不同。,【典例1】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是( )A．0.2 mol KOH稀溶液與0.1 mol H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)

15、====1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH =－11.46 kJ·mol－1B．1 g火箭燃料肼(N2H4)氣體燃燒生成N2和H2O(g)時(shí)，放出16.7 kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2H4+O2====N2+2H2O ΔH =－534.4 kJ·mol-1,C．2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)====2H

16、2O(l) ΔH =285.8 kJ·mol-1D．4 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出222.5 kJ的熱量，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為1/4CH4(g)＋1/2O2(g)====1/4CO2(g)＋1/2H2O(l) ΔH =－222.5 kJ·mol－1【解

17、題指南】解答本題時(shí)注意以下兩點(diǎn)：(1)熱化學(xué)方程式書寫時(shí)化學(xué)計(jì)量數(shù)、反應(yīng)熱和已知題意中反應(yīng)物物質(zhì)的量和吸收或放出的熱量關(guān)系要對應(yīng)。(2)書寫熱化學(xué)方程式要注意狀態(tài)和ΔH 的符號。,【解析】選D。0.2 mol KOH與0.1 mol H2SO4恰好反應(yīng)放出11.46 kJ熱量，則1 mol KOH與0.5 mol H2SO4完全反應(yīng)生成1 mol H2O放出的熱量為11.46 kJ×5=57.3 kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)

18、方程式為KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)====1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH =－57.3 kJ·mol－1，A錯；該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中，反應(yīng)物和生成物沒有書寫狀態(tài)，B錯；H2燃燒的熱化學(xué)方程式為放熱反應(yīng)，ΔH 為負(fù)值，C錯；4 g CH4的物質(zhì)的量為1/4 mol，完全燃燒放出222.5 kJ 熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確。,【互動探究】(1)C項(xiàng)中其他條件不變，則液態(tài)水電解生成H2和O2的熱

19、化學(xué)方程式怎樣表示？提示：1 mol H2完全燃燒生成1 mol H2O(l)放出285.8 kJ熱量，則1 mol H2O(l)完全分解的熱化學(xué)方程式為H2O(l)====H2(g)＋1/2O2(g) ΔH =+285.8 kJ·mol－1。(2)D項(xiàng)中表示甲烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的方程式如何書寫？提示：1 mol CH4完全燃燒放熱222.5 kJ×4=890 kJ，所以CH4標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的方程式為CH4(g)＋2

20、O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l) ΔH =－890 kJ·mol－1。,反應(yīng)熱的計(jì)算1.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。,2．根據(jù)計(jì)算書寫熱化學(xué)方程式根據(jù)一定量的反應(yīng)物或生成物的量計(jì)算出反應(yīng)放出或吸收的熱量，換算成1mol反應(yīng)物或生成物的熱效應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式。3.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

21、燃燒熱數(shù)據(jù)，求算反應(yīng)放出的熱量利用公式：Q=|標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱|×n(可燃物的物質(zhì)的量)如已知H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH =-285.8 kJ·mol-1，燃燒H2的物質(zhì)的量為2 mol，則H2燃燒放出的熱量為2 mol×285.8 kJ·mol-1=571.6 kJ。,4.根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差進(jìn)行計(jì)算如H2與Cl2燃燒生成HCl的反應(yīng)，H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)，

22、斷裂舊鍵吸收的總能量為679 kJ·mol-1，新鍵形成過程中釋放的總能量為862 kJ·mol-1，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH =679 kJ·mol-1-862 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1。,5.利用蓋斯定律求解根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式，進(jìn)行相應(yīng)的變化，然后進(jìn)行加減得出需要求解的熱化學(xué)方程式，然后進(jìn)行必要的有關(guān)反應(yīng)物物質(zhì)的量或反應(yīng)吸放熱的有關(guān)計(jì)算。如已知下列反應(yīng)的反

23、應(yīng)熱：CH3COOH(l)+2O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3 kJ·mol-1C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1H2(g)+ O2(g)====H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1，則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)====CH3COOH(l

24、)的 ΔH=-488.3 kJ·mol-1。,【拓展延伸】反應(yīng)熱的大小比較1.同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時(shí)如：A(g)＋B(g)====C(g) ΔH1ΔH2。,2.同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如：S(g)＋O2(g)====SO2(g) ΔH1<0S(s)＋O2(g)====SO2(g) ΔH2<0S(g)====S(s) ΔH3<0因?yàn)棣1=ΔH2＋ΔH3，所以ΔH1<Δ

25、H2。3.兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比較如：C(s)＋O2(g)====CO2(g) ΔH1<0C(s)＋1/2O2(g)====CO(g) ΔH2<0CO(g)＋1/2O2(g)====CO2(g) ΔH3<0因?yàn)棣1=ΔH2＋ΔH3，所以ΔH1<ΔH2。,【高考警示鐘】在進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算時(shí)常見失誤點(diǎn)有： (1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要清楚已知熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示

26、的物質(zhì)的量與已知物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系，然后進(jìn)行計(jì)算。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)，須注意斷鍵和成鍵的總數(shù)，必須是斷鍵和成鍵時(shí)吸收或放出的總能量。(3)運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，在調(diào)整方程式時(shí)，要注意ΔH的正負(fù)和數(shù)值也要隨之調(diào)整。,【典例2】(2011·海南高考)已知：2Zn(s)+O2(g)====2ZnO(s) ΔH＝－701.0 kJ·mol－12Hg(l)+O2(g)==

27、==2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1則反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)====ZnO(s)+Hg(l)的ΔH為( )A．+519.4 kJ·mol－1 B．+259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1,【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)兩個化學(xué)方程式相減

28、時(shí)，可將其中一個化學(xué)方程式改為倒寫；(2)熱化學(xué)方程式倒寫時(shí)，反應(yīng)熱的符號要改變。,【解析】選C。根據(jù)反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)====ZnO(s)+Hg(l)可知，在反應(yīng)中Zn(s)、HgO(s)作反應(yīng)物，因此需將反應(yīng)2Hg(l)+O2(g)====2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1的熱化學(xué)方程式倒過來，寫成2HgO(s)====2Hg(l)＋O2(g) ΔH=181.6 kJ·m

29、ol－1形式，然后與2Zn(s)+O2(g)====2ZnO(s)ΔH＝－701.0 kJ·mol－1相加可得2Zn(s)＋2HgO(s)====2Hg(l)＋2ZnO(s) ΔH=－519.4 kJ·mol－1，然后將該熱化學(xué)方程式化簡可得Zn(s)+HgO(s)====ZnO(s)+Hg(l) ΔH=－259.7 kJ·mol－1，C項(xiàng)正確。,【技巧點(diǎn)撥】蓋斯定律計(jì)算的步驟“四字訣”,【

30、變式訓(xùn)練】已知298 K、101 kPa時(shí)下列反應(yīng)：①2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1②C2H4(g)+3O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)

31、 ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1則C2H4(g)+H2O(l)====C2H5OH(l)的ΔH為( )A．－44.2 kJ·mol－1 B．＋44.2 kJ·mol－1C．－330 kJ·mol－1 D．＋330 kJ·mol－1,【解析】選A。根據(jù)C2H4(g)+H2O(l)====C2H5OH(l)可知，涉及到的反應(yīng)

32、為②③，將反應(yīng)③寫成2CO2(g)＋3H2O(l)====C2H5OH(l)＋3O2(g) ΔH=1 366.8 kJ·mol－1，然后與反應(yīng)②相加可得，C2H4(g)＋H2O(l)====C2H5OH(l) ΔH=－44.2 kJ·mol－1。,【變式備選】已知：H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=

33、===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1現(xiàn)有H2和CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，共放出熱量3 242.5 kJ，則原混合氣體中H2和CH4的物質(zhì)的量之比是( )A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3,【解析】選D。H2與CH4的混合氣體的物質(zhì)的量為1

34、12 L/22.4 L·mol－1=5 mol，設(shè)H2的物質(zhì)的量為x，CH4的物質(zhì)的量為y，則反應(yīng)過程中放出的熱量可表示為285.8x＋890.3y=3 242.5 kJ x＋y=5 mol，解得x=2 mol，y=3 mol，所以H2與CH4的物質(zhì)的量之比為2∶3，D項(xiàng)正確。,【實(shí)驗(yàn)探究6】——合理猜想、科學(xué)設(shè)計(jì)解答開放探究型實(shí)驗(yàn)題,,【典例】(2011·安徽高考·T28)地下水中硝酸鹽造成的氮污染

35、已成為一個世界性的環(huán)境問題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過程，利用鐵粉和KNO3溶液反應(yīng)，探究脫氮原理及相關(guān)因素對脫氮速率的影響。,(1)實(shí)驗(yàn)前：①先用0.1 mol·L-1H2SO4洗滌鐵粉，其目的是_______________________，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5；③為防止空氣中的O2對脫氮的影響，應(yīng)向KNO3溶液中通入 ________(寫化學(xué)式) 。,(2)如圖表示足量鐵粉還原

36、上述KNO3溶液過程中，測出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式________________________________。t1時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH4+的濃度在增大，F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大，可能的原因是_______。,(3)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：溶液的pH；假設(shè)二：_____

37、_____________________________________；假設(shè)三：__________________________________________。(4)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論。(已知：溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測定)實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論：,【精講精析】1.解題關(guān)鍵點(diǎn)(1)充分挖掘圖像中的信息是解決問題的前提和保障。首先從圖像中的信息確定Fe與NO3-在酸性環(huán)境下發(fā)生的氧化還原

38、反應(yīng)，明確Fe2+穩(wěn)定存在的條件和NO3-的還原產(chǎn)物；其次，從pH和離子濃度的變化分析反應(yīng)過程中的變化因素。,(2)要探究溶液的pH對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意變量的控制，只能改變?nèi)芤旱膒H、確保其他條件相同，反應(yīng)速率的大小可以通過用色譜儀測定溶液中c(NO3-)的變化來確定。(3)理順實(shí)驗(yàn)過程，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供知識支撐和理論依據(jù)?；具^程為：實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程、探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求逐步提高。,2.

39、解題疑惑點(diǎn)(1)如何確定溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。觀察題中圖像可知，t1時(shí)刻前pH增大［c(H+)減小］、c(NO3-)減小，c(Fe2+)和c(NH4+)增大，故反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3- +10H+====4Fe2++NH4++3H2O。(2)t1時(shí)刻后，c(Fe2+)基本不變的原因。t1時(shí)刻后，c(NO3-) 繼續(xù)減小、c(NH4+)繼續(xù)增大，說明反應(yīng)仍在進(jìn)行，而此時(shí)c(Fe2+)基本不變、pH基本不變，只能說明隨

40、著c(Fe2+)的增大、溶液的pH增大，促進(jìn)了Fe2+的水解使之水解程度增大，F(xiàn)e2+不斷被消耗導(dǎo)致最終濃度基本不變。,(3)如何確定本題影響反應(yīng)速率的因素并設(shè)計(jì)合理的探究方案。根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，結(jié)合本題實(shí)際，影響反應(yīng)速率的因素還可能有溫度、鐵粉顆粒大小等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液的pH對反應(yīng)速率的影響時(shí)，變量控制是關(guān)鍵，必須明確哪個量是變量，哪個量必須相同。如本題中除溶液pH的變化外，其他對反應(yīng)速率有影響的因素都必須保證相同

41、。,【參考答案】(1)除去鐵粉表面的氧化物等雜質(zhì) N2(2)4Fe+NO3-+10H+====4Fe2++NH4++3H2O生成的Fe2+水解(或和溶液中的OH-結(jié)合)(3)溫度 鐵粉顆粒大小(合理即可),(4) (本題屬于開放性試題，合理答案均可),實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論：①分別取等體積、等濃度的KNO3溶液于不同的試管中；②調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；③分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的

42、同種鐵粉；④用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時(shí)間時(shí)各溶液中NO3-的濃度;若pH不同的KNO3溶液中，測出的NO3-的濃度不同，表明pH對脫氮速率有影響，否則無影響。,開放探究型實(shí)驗(yàn)是指具有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，但答案具有不確定性或者條件不惟一或者解題方法多樣的試題。這類試題常以基礎(chǔ)知識為背景設(shè)計(jì)而成，要求學(xué)生自己選取相關(guān)的知識或方法來解答，主要考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度、歸納推理能力和逆向思維能力。目前，開放探究型實(shí)驗(yàn)一般是在一定限定范圍內(nèi)的

43、開放性探究。,1.題目類型和特點(diǎn),2.解題策略(1)挖掘題目中的隱含條件是解題關(guān)鍵。通讀全題，抓住題目(題圖)中的重點(diǎn)字句(重點(diǎn)信息、變化趨勢等)進(jìn)行分析、推理，找準(zhǔn)突破口，從中得出命題人限定假設(shè)或猜測的范圍，設(shè)想怎樣進(jìn)行假設(shè)或猜測。,(2)猜想要有依據(jù)，方案要合理。根據(jù)題目的提示大膽、合理的猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。①猜想一定要有事實(shí)根據(jù)或科學(xué)依據(jù)，是建立在一定知識基礎(chǔ)上的猜想，不能胡亂猜想，茫無邊際。②注意對試題提供的情境

44、進(jìn)行分析，根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)合理、可行的實(shí)驗(yàn)方案，從實(shí)驗(yàn)中找到有力的證據(jù)，并對所提出的問題作出科學(xué)解釋，得出正確的結(jié)論。,(3)注意思維的有序性。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的分析處理過程中，要注意思維的有序性和條理性，對有關(guān)結(jié)論的概括，要用規(guī)范的學(xué)科語言來表達(dá)。(4)注重發(fā)散性思維。抓住實(shí)驗(yàn)七個“一”的應(yīng)用：一個實(shí)驗(yàn)的多種現(xiàn)象，一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的多種原因，一種裝置的多種用途，一種用途的多種裝置，一種儀器的多種用法，一種物質(zhì)的多種制法，一組物質(zhì)的多

45、種鑒別方法。,1.(2012·寧波模擬)下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，不正確的是( )A.化學(xué)反應(yīng)必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化B.化學(xué)反應(yīng)會引起化學(xué)鍵的變化C.化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量的變化D.化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生新的物質(zhì),【解析】選A。A項(xiàng)：化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)的狀態(tài)不一定變化；B項(xiàng)：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成；C項(xiàng)：化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量的變化；D項(xiàng)：化學(xué)反應(yīng)中一定會生成新物質(zhì)。,2.已知反應(yīng)X＋Y====M＋N

46、為吸熱反應(yīng)，對這個反應(yīng)的下列說法中正確的是( )A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行C．破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量D．X和Y的總能量一定低于M和N的總能量,【解析】選D。因?yàn)榉磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，X與Y的總能量小于M與N的總能量，D對；X與Y 的總能量小于M與N的總能量，但是X的能量不一定低于M的能量，Y的能量不一定低于N的

47、能量，A錯；吸熱反應(yīng)不一定需要在加熱的條件下才能進(jìn)行，B錯；吸熱反應(yīng)說明反應(yīng)過程中破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中的化學(xué)鍵所放出的能量，C錯。,3.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( )A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol-1B.CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-283.0 kJ

48、·mol-1，則2CO2(g)====2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝2×(+283.0) kJ·mol-1C.C(s)+CO2(g)====2CO(g) ΔH<0D.1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱,【解析】選B。中和熱指的是生成1 mol H2O反應(yīng)所放出的熱量，與發(fā)生反應(yīng)的H＋、OH－的物質(zhì)的量和生成H2O的物質(zhì)的量的多少無關(guān)，A錯；CO的標(biāo)準(zhǔn)燃

49、燒熱ΔH=-283.0 kJ·mol－1，則CO標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋1/2O2(g)====CO2(g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1，反應(yīng)2CO2(g)====2CO(g)＋O2(g) ΔH=2×(+283.0) kJ·mol－1，B對；C與CO2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，C錯；甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指的是1 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O

50、時(shí)放出的熱量，D錯。,4.已知：H2(g)＋F2(g)====2HF(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1，下列說法正確的是( )A．氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJC．在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF氣體的能量D．該反應(yīng)中的能量變化可

51、用如圖來表示,【解析】選C。由熱化學(xué)方程式可知ΔH＜0，H2(g)和F2(g)反應(yīng)生成HF(g)是放熱反應(yīng)，則HF(g)分解生成H2(g)和F2(g)為吸熱反應(yīng)，A錯誤。HF(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镠F(l)放熱，則1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol 液態(tài)HF，放出的熱量大于270 kJ，B錯誤。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C正確。該反應(yīng)中能量變化的圖示為：,5.氧氣(O2)和臭氧(O3)是

52、氧元素的兩種同素異形體，已知熱化學(xué)方程式：4Al(s)＋3O2(g)====2Al2O3(s) ΔH1 ①4Al(s)＋2O3(g)====2Al2O3(s) ΔH2 ②3O2(g)====2O3(g) ΔH3 ③則下列關(guān)系正確的是( )A．ΔH1－ΔH2=ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2=ΔH3C．ΔH2－ΔH1=ΔH3

53、D．ΔH2＋ΔH1＋ΔH3=0,【解析】選A。ΔH1－ΔH2表示將反應(yīng)①－反應(yīng)②，可得反應(yīng)③，所以ΔH1－ΔH2=ΔH3，A對；ΔH1＋ΔH2表示將反應(yīng)①與②相加，得不到反應(yīng)③，B錯；ΔH2－ΔH1表示將反應(yīng)②－反應(yīng)①，得到反應(yīng)2O3(g)====3O2(g)，所以ΔH2－ΔH1=－ΔH3，C錯；由A可得，ΔH1=ΔH2＋ΔH3，所以ΔH1＋ΔH2＋ΔH3不等于零，D錯。,6.按要求寫熱化學(xué)方程式：(1)已知稀溶液中，1 mol H

54、2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應(yīng)生成1 mol H2O的熱化學(xué)方程式_________________________。(2)25 ℃、101 kPa條件下充分燃燒一定量的丁烷氣體放出熱量為Q kJ，經(jīng)測定，將生成的CO2通入足量澄清石灰水中產(chǎn)生25 g白色沉淀，寫出表示丁烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________

55、____________。,(3)已知下列熱化學(xué)方程式：①CH3COOH(l)＋2O2(g)====2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol-1②C(s)＋O2(g)====CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1③H2(g)＋ O2(g)====H2O(l)

56、 ΔH3＝-285.8 kJ·mol-1寫出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的熱化學(xué)方程式____________________________________________。,【解析】(1)由題意可知，1 mol NaOH與 mol H2SO4反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放熱57.3 kJ。(2)CO2通入澄清石灰水中產(chǎn)生25 g白色沉淀，即n(CO2)＝0.25 mol，

57、則n(C4H10)＝ mol,1 mol丁烷完全燃燒放出熱量16Q kJ。(3)合成CH3COOH的反應(yīng)為：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)====CH3COOH(l)根據(jù)蓋斯定律，②×2＋③×2－①得，ΔH＝(－393.5 kJ·mol-1)×2＋(－285.8 kJ·mol-1)×2－(－870.3 kJ·mol-1)＝－488.3 kJ

58、83;mol-1。,答案：(1) H2SO4(aq)＋NaOH(aq)==== Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1(2)C4H10(g)＋ O2(g)====4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－16Q kJ·mol-1(3)2C(s)＋2H