2012届高考化学第一轮导学案复习：物质的量反应热

【内容】
复习《物质的量反应热》
【目标】
掌握物质的量、摩尔概念及其有关计算，掌握气体摩尔体积、阿佛加德罗定律的概念及其运用。`
【教学过程】
一、物质的量
1、物质的量物理意义：衡量宏观物质的质量和微观粒子数量的物理量，它是七个国际
单位制物理量中的一个（质量、长度、时间、电流强度、热力学温度、光学强度）。其单位是摩尔。
2、阿伏加德罗常数就是12gC12所含碳原子数，由此可以看出：
（1）阿伏加德罗常数是一个精确值（12gC-12含碳的原子数是个定值）
（2）阿伏加德罗常数可通过实验测定
（3）6.02×1023是个非常近似的值。
3、摩尔质量——单位物质的量的物质所具有的质量，即M= 显然摩
尔质量与1mol物质的质量意义不同，只不过数值相同，且等 于其式量。单位不同，一个是g?mol -1，而另一个是g。
4、引入摩尔的意义：摩尔象一座桥梁把单个的肉眼看不见的微粒跟很大数量的微粒集体，可称量的物质之间联系起来。
例：化合物E（含二种元素）与氨气反应，生成化合物G和H2，化合物G的式量约为81，G分子中硼元素，（B原子量为10.8）和氢元素的质量分数分别是0.40和0.074，由此推断：（1）化合物G的化学式为___________________
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，则组成化合物E的元素是_____和_____
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的化学式为_________________
解析：（ 1）由E+NH3→G+H2可知，G中必含N元素，则1molG中含B、H、N的物质的量分别为：B： =3，H： =6，N：
则G的化学式为B3N3H6即所谓的无机苯。
（2）同样由E+NH3→G+H2可知，由于G中含B元素，则E中必含B元素，（NH3中无B元素）而每消耗1molNH3（只含3molH原子）则可生成2molH2，（含4molH原子），由H原子守恒可知，E中必含氢元素，即E由B和H两种元素组成。
（3）据题意：1molE恰好和2molNH3反应，应理解为E和NH3按nE: =1：2的物质的量比反应，因为E+2NH3——G（B 3N3H6）+H2，反应前后N原子必相等，则NH3的计量系数至少为6，而B3N3H6的计量系数应为2，则E的计量系数应为3（nE: =1：2）又由于1molNH3反应可生成2molH2（题（2）中的条件应继续运用），则6molNH3应生成12molH2，即反应式为3E+6NH3=2B3N3H6+12H2，由B原子守恒，1molE应含2molB，再由H原子守恒，1molE应含6molH原子，即E的化学式为B2H6（即所谓乙硼烷） 。从本题的解析过程应看出：解此类习题一是要充分运用化学反应中各物质的计量关系，熟练 运用摩尔、质量守恒定律的知识；二是认真审题，充分利用题设条件，特别是在解答下一问时要注意到上一间所提供的条件。
二、气体摩尔体积
1、等物质的量的液体、固体体积大小——主要决定于构成它们微粒的大小，而温度、
压强对其体积大小几乎没有影响。
2、等物质的量气体体积大小——主要决定于分子间的平均距离，因为通常情况下，分子间的平均距离是分子直径的10倍左右，而分子间的平均距离的大小由温度和压强决定，温度升高或压强减小，平均距离增大，反之减小。但只要是在同温同压下，任何气体分子间的平均距离相等。
3、气体摩尔体积——在标准状况下（同温同压，只是在0℃，1.01×105Pa），1摩（等物质的量）的任何气体（单质、化合物、混合物等，只要是气体）所占的体积都约是22.4升。
（1）标况下1摩任何气体所占体积一定是22.4升
（2）非标准状况，1摩H2所占体积一定不可能是22.4L
（3）标况下，1mol水蒸气所占体积为22.4L
（4）标况下，1molSO3所占体积为22.4L
（5）标况下，1molNO2气体所占体积为22.4L
解析：（1）不对，抓住气体摩尔体积中的约是；（2）不对，非标准状况1mol气体也
可能为22.4L（如温度为273℃，压强为2.02×105Pa）
（3）（4）不对，在标况下H2O为液体，而SO3为固体。
（5）不对，因为2NO2 N2O4+Q，标况下（温度低）NO2部分转化为N2O4，气体
物质的量小于1mol。
4、阿佛加德罗定律——同温同压，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子即V1=V2，则n1=n2 引伸：
（1）同温同压任何气体体积比等于其物质的量比
（2）同温同压任何气体密度比等于其摩尔质量（式量）之比
（3）同温同压等质量的任何气体，密度之比等于其物质的量（体积）的反比

（4）同温同体积的任何气体，压强之比一定等于其物质的量之比
例1、标况下，mg气体A和ng气体B的分子数相等，下列说法不正确的是（ ）
A、同体积的气体A和气体B的质量比为m:n
B、25℃时，1kg气体A和1kg气体B的分子数比为m:n
C、同温同压时气体A和气体B的密度比为n:m
D、标况时，等质量的A和B气体的体积比为n:m
解析：由题设条件，可看作气体A的式量为m，气体B的式量为n（这是至为关键的）本题即为阿佛加德罗定律及引伸的运用，显然在运用时注意前提条件A中缺少同温同压条件，只有同温同压下，体积相同，则A、B物质的量相同。质量比才为m:n，而B中与温度压强没有关系，但 ，C中同温同压密度比等于其式量比，应为m:n，因此正确答案为A、B、C。
例2：4mLO2和3mLNxHy（y>x）混合气体在120℃, 1.01×105Pa下点燃完全反应后恢复到原温度和压强时，测得反应后N2、O2、H2O（g）混合气体密度减小 ，
（1）其反应的化学方程式为____________________________________
（2）推算NxHy的化学式，计算的根据是_________________________（用文字叙述）。
即（用含x、y的代数式表示）_________________。解此方 程当_______________时合理，所以NxHy的化学式为____________。
解析：（1）由题意可知氧气过量，且产物为N2和H2O，则反应化学方程式为：
4 NxHy+yO2=2xN2+2yH2O
（2）计算x、y依据是什么？注意题目提供条件及隐含条件：同温同压，反应前后均为气体，且质量不变。显然依据是同温同压同质量任何气体，密度比等于其物质的量反比。计算方法用差量法：4 NxHy+yO2=2xN2+2yH2O△V
4 2x+2y-4-y
3 (2x+y-4)
2x+y=8，即x=2, y=4合理，因此化学式为N2H4。
三、物质的量浓度
1、C=
例1、判断下列说法是否正确？
（1）1L水溶解了22.4LHCl, C=1mol?L-1？（错，溶液体积不为1L，物质的量不一定是1mol）
（2）160g胆矾溶于水配成1L溶液C=1mol?L-1？（错，溶质物质的量小于1mol）
（3）74gCa (OH)2溶于水配成1L溶液C=1mol?L-1？（错，Ca (OH)2微溶）
例2、标况下，盛满HCl烧瓶与用排空气法收集的HCl（VHCl占75%）烧瓶例置于水
中，其物质的量浓度关系？（相等，均等于 ）
思考：CH3COONa、NaClO溶液PH值相同，则这两溶液物质的量浓度关系？（ ，因为等物质的量浓度CH3COONa和NaClO 溶液，NaClO水解程度大）
2、溶液中溶质微粒数目
（1）非电解质：微粒数=C?V?N0
（2）强电解质（完全电离，不考虑水解）设化学式AmBn，则其微粒数=C?V?（n+m）?N0
（3）弱电解质：分子、离子共存。VL、Cmol?L-1、电离度为α的CH3COOH，所含
微粒数目为C?V（1+α）
（4）考虑水解
例1、温度均为0.1mol?L-1的氨水和盐酸等体积混合后，溶液中各离子浓度大小关系？
[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
思考：①在含有下列离子的溶液中，加入少量H2SO4，使其数目略有增加的是（ ）
A、SO32- B、Fe3+ C、HCO3- D、Na+
（答：B，因为Fe3+要水解，加酸、抑制其水解）
②10mL0.1mol?L-1AlCl3溶液和0.1mol?L-140mLKOH溶液混合后，各离子浓度由大
到小的顺序？
（答：[K+]>[Cl-]>[AlO2-]>[OH-]>[H+]）
3、物质的量浓度配制
（2）达到两个规定 规定配制溶液里所含溶质的量
规定室温时溶液的体积。
如配制500mL、1mol?L-、NaOH溶液，必须取20gNaOH，500mL容量瓶，而不能取10gNaOH配成250mL溶液。
（3）操作步骤
在配制溶液之前首先检查容量瓶是否漏水
①计算（所需溶质的质量或体积） ②称量或量取
③溶解（适量水） ④转移 ⑤洗涤2～3次（一般每次用水10～15mL）
⑥振荡 ⑦定容摇匀、溶液配制以后要立即倒入试剂瓶中，容量瓶不允许久置溶液（凡有精确刻度的仪器均不能久置溶液，均不能作为反应容器）
（4）误差分析
思考：下列操作会引起配制的溶液浓度偏大还是偏小或不变？
①配制溶液时容量瓶中有少量水
②转移溶液时溅出少量溶液至容量瓶外
③未用蒸馏水洗涤烧杯2～3次
④定容时视线高于容量瓶刻度浅（即俯视）
（答①不变 ②③均变小 ④偏高）
四、反应热
1、概念——化学反应过程中放出或吸收的热量称为反应热
思考：（1）化学反应是否一定伴随热量的变化？
（2）凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热？
（答（1）不对，化学反应一定伴随着能量的变化，不一定是热量的变化，通常化学反
应中伴随着热量的变化。（2）不对，必须是化学变化过程中热量的变化。例如：NaOH（固）、浓H2SO4溶于水放出大量的热，液氨气化吸收大量的热均不能称为反应热）
2、热化学方程式
注意：（1）热化学方程式中的计算系数仅表示物质的量，与普通化学方程式不同（计
量系数还可表示微粒数或体积），因此可出现分数或小数。
（2 ）必须标明各种物质的聚集状态，否则热方程式无任何意义。如H2和O2反应生成
水，水的状态不标明，生成气态水和液态水放出量是不同的。
（3）热方程式中的热量值必须与反应物的物质的量一致。如：铝在纯氧中燃烧，每生成1gAl2O3（固）放出QkJ热量，写出其热化学方程式。
4Al（固）+3O2（气）=2Al2O3（固）+204QkJ。在这个化学方程式中是否将热量写成QkJ？不能，因为该反应中生成了204g Al2O3，即放出204QkJ热量。
【能力训练】
一、选择题（每小题有1～2个正确答案）
1、同温同压下，aLXm气体和bLYn气体化合，生成cL的化合物z，则z的化学式为（ ）
A、XaYb B、XnYm C、XamYbn D、
2、N0表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A、标准状况下N0个SO2分子和N0个SO3分子所占体积相等
B、醋酸的摩尔质量与N0个醋酸分子的质量在数值上相等
C、18g水在室温下所含的H+数为N0
D、0℃，101.3kPa22.4LCl2中所含的氯原子数为N0
3、同温同压下等物质的量的氩气和氟气具有相同的（ ）
A、质子数 B、质量 C、原子数 D、体积
4、某温度下，在体积一定的密闭容器中，适量的NH3和Cl2恰好完全反应，其产物只
有N2和NH4Cl，则反应前后容器中压强之比应接近于（ ）
A、1:11 B、7:11 C、11:1 D、11:7
5、在体积为VmL、密度为dg?cm-3的溶液中，溶有式量为M的溶质mg，其物质的量浓度为cmol?L-1，质量分数为w%，则下列表示式中正确的是（ ）
A、c= B、m=Vd
C、w%= D、c=
6、一个 的原子质量为mg（15.9949u），若 阿伏加德罗常数N0，下列式子中可表示一个 原子质量的是（ ）
A、 B、 C、 D、
7、设N0表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A、2.4g镁变成镁离子时失去的电子 数目为0.1N0
B、常温常压下，1mol氦气和1molH2所含质子数目均为2N
C、16g—NH2含有的电子数目为10N0
D、2L0.3mol?L-1硫酸钾溶液中含0.9N0个钾离子和硫酸根离子
8、实验室测得乙烯和O2的混合气体密度是H2的14.5倍（同温同压），可知其中乙烯的质量分数为（ ）
A、0.250 B、0.276 C、0.724 D、0.750
9、化学反应aM+bN=cW+dE，已知20gM和10.5gN恰好完全反应生成16.5gE，则M与W两种物质摩尔质量之比为（ ）
A、 B、 C、 D、
10、已知下面两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+571.6kJ, C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)+2220.0kJ，已知5molH2、C3H8混合气体完全燃烧时放出3847kJ热量，则混合气体中H2和C3H8的体积比为（ ）
A、1:3 B、3:1 C、1:4 D、1:1
11、同温同压下，等体积的两容器中分别充满NO和CO两种气体（其中N、C、O三种元素分别为14N、13C、18O），则下列说法正确的是（ ）
A、两容器中分子间的平均距离均相同
B、两容器中所含微粒的质量均相同
C、两容器中所含原子数、分子数、中子数均相同
D、两容器中所含质子数、中子数均相同
12、某种气体1L（标况）与适量O2恰好完全反应生成CO2和水蒸气，在273℃、101.3Kpa下混合气体的体积为bL，当冷却至标况时气体的体积变为aL，则用a、b表示的该烃的化学式为（ ）
A、CaHb B、CaHa-b C、CaHb-2a D、CaH2(b-a)
二、填空
11.标准状况下有①6.72L甲烷②3.01×1023个氯化氢分子③13.6gH2S气体④0.2mol氨
气。下列对这四种气体的关系从小到大顺序排列（用序号表示）
A、体积______________________________ B、密度__________________________
C、质量______________________________ D、氢原子数______________________
2、称取金属、钠、铁、铝各mg，在室温下分别与VL4mol?L-1的HCl充分反应，试推断在下列三种情况下，V值的取值范围（用含m的表达式表示）
（1）铝与盐酸反应放出H2最多____________________
（2）钠与盐酸反应放出H2最多____________________
（3）铝、铁分别与VL盐酸反应放出氢气一样多____________________
3、A、B、C、D四种可溶性离子化合物，它们的阳离子可能是Na+、Mg2+、Ag+、NH4+，阴离子可能是NO3-、OH-、Cl-、CO32-，分别取相同质量的四种化合物，溶解于水，配成相同体积的溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是A、B、C、D，则四种物质的化学式分别为A________B_________C_________D_________
【能力训练答案】
一、1、D 2、B 3、AD 4、C 5、BD 6、BC
7、B 8、C 9、A 10、B 11、AC 12、C
二、1、A④①③② 　　B①④③②　　　C④①③②　　　D②④③①
2、（1）V> （2）V< （3）V≤

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