2019届一轮复习人教版化学反应中的能量变化学案 10页

‎2019年全国卷高考化学总复习《化学反应中的能量变化》专题突破 ‎[题型分析]从2018年高考考纲和近几年高考试题上看，化学反应与能量的内容是高考的重要知识点之一，备受命题者的青睐和关注。《考试大纲》要求注重理论联系实际，主要突出在能源、环保、化学工业等问题。理解反应热、燃烧热和中和热等概念；能正确书写热化学方程式。高考中有关试题以判断热化学方程式的书写是否正确、比较反应热的大小等为主，有关化学反应中的能量变化题型，在高考中以选择题为主。预测2019年化学反应中的能量变化是高考重点考察内容之一，主要有 ‎（1）热化学方程式的书写及正误判断；‎ ‎（2）反应热的计算、盖斯定律的应用；‎ ‎（3）比较反应热的大小，吸热、放热反应的判断；‎ ‎（4）反应热与能源的综合考查。‎ 对于燃烧热和中和热的概念及计算将是高考考查的重点，预计会在填空题、选择题、实验题中有所体现，难度不会太大。重点考查学生灵活应用知识，接受新知识的能力 ‎2017高考考纲要求：‎ ‎1、了解化学反应中的能量变化，吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。 ‎ ‎2、理解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式 ‎3、掌握有关燃烧热的简单计算。‎ ‎4、初步了解新能源 的开发。‎ 围绕考纲我们应掌握如下要点：①化学反应中的能量变化，吸热反应，放热反应 ②反应热的概念，化学反应过程中能量变化与放热、吸热的关系。③热化学方程式的概念，正确书写热化学方程式。④燃烧热、中和热的概念及简单计算⑤化石燃料、新能源的开发，燃料的充分燃烧。‎ ‎【例题演练】‎ ‎☆★考点一：吸热放热反应的判断 ‎ 吸热反应和放热反应的判断一般从两个角度来判断，即总能量的相对高低和反应过程中断开化学键吸收的能力和形成化学键放出能量的相对高低。在实际应用中，我们更多的根据经验来判断。常见的放热反应有：⑴所有的燃烧反应；⑵酸碱中和反应；⑶金属与酸生成H2的反应；⑷浓H2SO4 、固体NaOH 、CaO 溶于水。常见的吸热反应有：⑴需要持续加热的反应，如NH4CI与Ca(OH)2制NH3、H2还原CuO 、乙醇制C2H2、浓盐酸制CI2以及CaCO3 、KCIO3 、Mg(OH)2等分解反应；⑵盐的水解反应；⑶弱电解质的电离。‎ ‎【例1】1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：‎ CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6kJ CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7kJ 由此不能判断（ ）‎ A．1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小 B．1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低 C．1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应 D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小 ‎【答案】D ‎☆★考点二：燃烧热和中和热的概念 在101KPa时，1mol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。在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。‎ 概念理解需要注意：（1）量的关系，燃烧热是1mol反应物，中和热是生成1mol水；（2）生成物，燃烧热是稳定的氧化物，中和热是液态水；（3）对与反应本身状态的限制，燃烧热中燃烧物质本身在通常情况下的状态，中和热是稀的强酸和强碱（保证能完全电离出氢离子和氢氧根离子）‎ 计算时注意：（1）各物质化学式前面的化学计量数与△H（△H取正值）成正比。（2）可燃物前的化学计量数为1；中和所得H2O前的化学计量数为1。（3）当用文字说明物质燃烧放出多少热量时，不标“-”符号（“-”仅表示放热）。‎ ‎【例2】己知丙烷的燃烧热△H=-2215KJ·mol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为（ ）‎ A．55 kJ B．220 kJ C． 550 kJ D．1108 kJ ‎【答案】A ‎☆★考点三：热化学方程式的书写 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几方面：‎ ‎（6）书写燃烧热的热化学方程式，应以燃烧1mol物质为标准来配平其他物质化学式前面的化学计量数。 ‎ ‎【例3】【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是（ ）‎ ‎①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol−1 ‎ ‎②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol−1‎ ‎③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol−1‎ ‎④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol−1 ‎ A．反应①、②为反应③提供原料气 ‎ B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 ‎ C．反应CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol−1 ‎ D．反应 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−1 ‎ ‎【答案】C ‎☆★考点四：反应热的计算、盖斯定律的应用 反应热的计算的形式有如下几种：（1）根据反应方程式中的比例关系进行计算（注意：可逆反应不能进行到底，所以实际热量比计算的要低）；（2）根据某一物质的量进行计算；（3）根据盖斯定律来计算。‎ 盖斯定律：当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程，生成同一物质时，无论反应是一步完成还是分几步完成，总的反应热是相同的。即反应热只与反应始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应的途径无关。应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：‎ ‎（1）当反应式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某数。‎ ‎（2）反应式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即把△H看作一个整体进行运算。‎ ‎（3）通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把△H看作一个整体。‎ ‎（4）在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ ‎（5）当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。[来源:]‎ ‎【例4】通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（ ）‎ ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2（g）+ O2（g） ΔH1=571.6kJ·mol–1‎ ②焦炭与水反应制氢：C（s）+ H2O(g) ＝CO（g）+ H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1‎ ③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+ H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1‎ A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1‎ ‎【答案】D ‎【真题回访】‎ ‎1．油酸甘油酯（相对分子质量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1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为（ ）‎ A．3.8×104kJ·mol-1 B．－3.8×104kJ·mol-1‎ C．3.4×104kJ·mol-1 D．－3.4×104kJ·mol-1‎ ‎【答案】D ‎2．由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．由反应的ΔH=E5−E2‎ B．由反应的ΔH<0‎ C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率 ‎【答案】BC ‎3．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：‎ S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol－1‎ 已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol－1 ‎ S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol－1‎ ‎2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol－1‎ 则x为（ ）‎ A．3a+b－c B．c +3a－b C．a+b－c D．c+a－b ‎【答案】A ‎4．已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如上图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．加入催化剂，减小了反应的热效应 B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2 → H2O + O2 + Q D．反应物的总能量高于生成物的总能量 ‎【答案】D ‎5．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：‎ 下列说法中正确的是（ ）‎ A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2‎ D．状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 ‎【答案】C ‎6．标准状态下，气态分子断开l mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H、H-O和O-O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列热化学方程式正确的是（ ）‎ A．H2O (g)= H2(g)+O2(g); ΔH= -485 kJ/mol ‎ B．H2O (g)=H2(g)+O2(g); ΔH==+485 kJ/mol C．2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = +485 kJ/mol ‎ D．2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol ‎【答案】D ‎7．已知分解1 mol H2O2 放出热量98KJ，在含少量I－的溶液中，H2O2的分解机理为：‎ H2O2＋ I－ →H2O ＋IO－ 慢 H2O2＋ IO－→H2O ＋O2＋ I－ 快 下列有关反应的说法正确的是（ ）‎ A．反应的速率与I－的浓度有关 B． IO－也是该反应的催化剂 C．反应活化能等于98KJ·mol－1 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)‎ ‎【答案】A ‎8．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是（ ）‎ A．△H2＞△H3 B．△H1＜△H3‎ C．△H1+△H3 =△H2 D．△H1+△H2 ＞△H3‎ ‎【答案】B ‎9．【南开区2017届高三基础训练】己知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·mol-1‎ ‎2C(s) +O2(g)= 2CO(g) △H =-220 kJ • mol-1‎ H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1，则a为（ ）‎ A．+350 B．+130 C．-332 D．-118‎ ‎【答案】B ‎10．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是（ ）‎ 反应①：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H1＝41 kJ·mol–1‎ 反应②：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2＝–99 kJ·mol–1‎ 反应③：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H3‎ A．反应①为放热反应 B．增大反应①的压强，H2转化率提高 C．反应②使用催化剂，△H2不变 D．△H3＝－58 kJ·mol–1‎ ‎【答案】C ‎11．合成氨反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）‎ A．反应体系中加入催化剂，不会改变反应的热效应 B．反应物的总能量高于生成物的总能量 C．该反应的热化学方程式为 3H2 +N22NH3+Q(Q>0)‎ D．该反应是放热反应 ‎【答案】C ‎12．【兰州市2017年实战模拟考】根据下图能量变化曲线判断，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-242kJ·mol-1‎ B．若H—H、O==O的键能分别是436 kJ·mol-1和496 kJ·mol-1，则H—O的键能是463 kJ·mol-1‎ C．据图可知，氢气的燃烧热为242 kJ·mol-1‎ D．10克氢气在氧气中完全燃烧，放出热量为1210kJ ‎【答案】B ‎13．1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9kJ，则（ ）‎ A．反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH= +483．6 kJ·mol-1‎ B．2 mol H2和1 mol O2的能量总和大于2 mol H2O(g)的能量 C．1 mol H2O(1)的能量大于1 mol H2O(g)的能量 D．氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1‎ ‎【答案】B ‎14．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是（ ）‎ A．甲烷的燃烧热△H=-890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：‎ CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol-1‎ B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水所放出的热量少 C．根据右图金刚石在一定条件下转化成石墨提供的信息，可知生成物比反应物稳定，向外界放出的热量为E2 -E3‎ D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 ‎【答案】D ‎15．H2S在O2中不完全燃烧生成S和H2O。下列说法正确的是（ ）‎ A．氧元素的单质存在同素异形体 B．微粒半径：O2-> S2-‎ C．还原性：H2S