專題二基本理論第第1講講化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)中的能量變化應(yīng)中的能量變化1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解反應(yīng)熱以及吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、中和熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義,正確書寫熱化學(xué)方程式。4.能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。5.了解能源是人類生存和社會(huì)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。考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.反應(yīng)熱的本質(zhì)(1)從微觀的角度來說,反應(yīng)熱是舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量與新化學(xué)鍵形成放出的熱量的差值,在下圖中:a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的熱量b表示形成新化學(xué)鍵放出的熱量c表示反應(yīng)熱考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練(2)從宏觀的角度來說,是反應(yīng)物自身的能量與生成物自身的能量差值,在上圖中:a表示活化能b表示活化分子生成生成物所釋放的能量c表示反應(yīng)熱(3)催化劑的影響加入催化劑可使a、b減小,而c不變。(4)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和鍵能的關(guān)系鍵能越大,物質(zhì)所含能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,反之亦然。如鹵化氫的穩(wěn)定性按氟化氫、氯化氫、溴化氫、碘化氫的順序依次減弱,而氫化物的能量按上述順序依次增大,氫鹵鍵的鍵能按上述順序依次減小。物質(zhì)所含能量越低,斷裂其化學(xué)鍵所需的能量越高,而形成其化學(xué)鍵所釋放的能量也越多?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練2.反應(yīng)熱的簡單計(jì)算(1)根據(jù)“兩個(gè)”公式計(jì)算H=E(生成物的總能量)-E(反應(yīng)物的總能量)H=E(反應(yīng)物的鍵能之和)-E(生成物的鍵能之和)(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算焓變與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。(3)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算若一個(gè)熱化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)熱化學(xué)方程式相加減而得到,則該反應(yīng)的焓變可通過這幾個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)焓變的加減而得到。考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練3.“三熱”的比較考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1=218.4 kJmol-1(反應(yīng)) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)H2=-175.6 kJmol-1(反應(yīng))假設(shè)某溫度下,反應(yīng)的速率(v1 )大于反應(yīng)的速率(v2 ),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是()考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:由于反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故反應(yīng)中生成物所具有的總能量高于反應(yīng)物所具有的總能量,則可排除A、D兩項(xiàng);反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2),說明反應(yīng)的活化能低于反應(yīng)的活化能,可排除B項(xiàng),只有C項(xiàng)正確。答案:C考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015河北廊坊教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖表示某反應(yīng)的能量變化,對于該圖的理解,一定正確的是()A.曲線和曲線分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化B.曲線可表示反應(yīng)2KClO32KCl+3O2的能量變化C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生D.該反應(yīng)的H=E2-E1解析:曲線表示沒有催化劑,曲線表示有催化劑的同一個(gè)反應(yīng)的能量變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線可以表示某個(gè)有催化劑存在的放熱反應(yīng)的能量變化,而二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)不一定不需要加熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)的H等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量,D項(xiàng)正確。答案:D考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 一定條件下,CO2與H2O可以合成甲醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+2H2O(g) CH3OH(g)+ O2(g) ,表示該反應(yīng)過程中的能量變化正確的是()考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:由甲醇在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式CH3OH+ O2 CO2+2H2O,可知題述反應(yīng)為吸熱反應(yīng),生成氣態(tài)甲醇吸收的熱量比生成液態(tài)甲醇吸收的熱量多,故只有C項(xiàng)正確。答案:C考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015山東煙臺(tái)高考適應(yīng)性訓(xùn)練)反應(yīng)H2+Cl22HCl(H0,則反應(yīng)的H一定小于0解析:由反應(yīng)機(jī)理看出, HH鍵不易斷裂,可知斷開1 mol HH鍵需要的能量大于斷開1 mol ClCl鍵需要的能量,A項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)與其途徑無關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;活化能越高,反應(yīng)速率越小,C項(xiàng)正確;根據(jù)蓋斯定律+可得總反應(yīng),總反應(yīng)為放熱反應(yīng),則為放熱反應(yīng),且反應(yīng)H的絕對值大于反應(yīng)H的絕對值,D項(xiàng)正確。答案:B考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015北京卷)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練下列說法正確的是()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過程解析:由圖中看出狀態(tài)的能量高于狀態(tài),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)狀態(tài)、看出,整個(gè)過程中沒有形成獨(dú)立的C和O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2中碳和氧之間形成的共價(jià)鍵為極性共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確;狀態(tài)狀態(tài)表示的是CO與O形成CO2的過程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練有關(guān)反應(yīng)熱和焓變的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1.反應(yīng)熱不一定是焓變,恒溫恒壓下的反應(yīng)熱為焓變。2.物質(zhì)中化學(xué)鍵越難斷裂,物質(zhì)越穩(wěn)定,具有的能量越低,而不是越高。3.同一物質(zhì)的能量不一定相同,氣態(tài)時(shí)最高。4.反應(yīng)熱不僅帶數(shù)值、單位,還要指明正負(fù)。5.燃燒熱是在25 、101 kPa下,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,其HH3B.H1H3解析:轉(zhuǎn)化過程及能量變化如圖所示:根據(jù)蓋斯定律可知H1=H2+H3,即H3=H1-H2,H2H10,只有B項(xiàng)正確。答案:B考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 如圖,為各組物質(zhì)的總能量之間的關(guān)系,下列判斷正確的是()A.H1-H2 =H3+H4B.H2=H1 +H3+ H4C.H3H4D.H1 +H3 0考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:由圖中看出H10,而H2、H3、H4均小于0,故H1-H2 0,而H3+H40,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)放出的熱量大于反應(yīng)放出的熱量,但放熱反應(yīng)的H為負(fù)值,故H3H4,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H1 +H3 0,D項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)可經(jīng)反應(yīng)完成,根據(jù)蓋斯定律“化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān)”,可知B項(xiàng)正確。答案:B考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015重慶卷)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol-1已知:碳的燃燒熱H1= a kJmol-1S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1則x為()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b解析:由碳的燃燒熱,可得熱化學(xué)方程式:C(s)+O2(g) CO2(g)H1=a kJmol-1,對題目中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào):、,根據(jù)蓋斯定律,=3+-,則H=H13+H3-H4,即x=3a+b-c,故A項(xiàng)正確。答案:A考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (1)(2015課標(biāo)全國卷)甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:由此計(jì)算H1= kJmol-1,已知H2=-58 kJmol-1,則H3= kJmol-1。 考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練(2)(2014課標(biāo)全國)已知:甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9 kJmol-1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1 kJmol-1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g) CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJmol-1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=kJmol-1。 解析:(1)反應(yīng)熱等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵放出的能量的差值,則H1=1 076 kJmol-1+2436 kJmol-1-3413 kJmol-1-343 kJmol-1-465 kJmol-1=-99 kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律-可得:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)H3=41 kJmol-1。(2)由目標(biāo)方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)的位置可知,-式得:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g),所以H=H1-H2-H3=答案:(1)-99+41(2)-45.5考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.熱化學(xué)方程式中的H只與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),而與反應(yīng)的限度和參加反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量無關(guān)。2.比較反應(yīng)熱的大小時(shí),不能只比較數(shù)值的大小,還要考慮正負(fù)號(hào)?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.判斷正誤,正確的在括號(hào)里面打“”,錯(cuò)誤的在括號(hào)里面打“”。(1)(2015江蘇卷)相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能。 ()提示:根據(jù)蓋斯定律,兩種途徑放出的熱量相同。答案:(2)放熱反應(yīng)的H都小于吸熱反應(yīng)的H。 ()提示:比較H的大小時(shí)要把H看做一個(gè)整體,即帶正負(fù)號(hào)比較。放熱反應(yīng)的H都是負(fù)值,而吸熱反應(yīng)的H都是正值。答案:考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練2.下面有關(guān)的能量循環(huán)示意圖是利用太陽能將H2O分解成H2,再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他能源。圖中H1=(用含H2、H3的式子表示)。 提示:H2O(g) H2(g)+ O2(g)的過程可由H2O(g) H2O(l) H2(g)+ O2(g)完成,則H1=-(H2+H3)。答案:-(H2+H3)學(xué)會(huì)得分研讀評分標(biāo)準(zhǔn)研讀評分標(biāo)準(zhǔn),交出滿分答卷交出滿分答卷每年的閱卷評分標(biāo)準(zhǔn)上都有這樣一句話:“化學(xué)專用名詞中出現(xiàn)錯(cuò)別字、元素符號(hào)有錯(cuò)誤,均不給分;化學(xué)方程式、離子方程式未配平的都不給分;沒注意量綱單位的,按規(guī)定處理”不少考生因書寫錯(cuò)別字、生造字、潦草字,或亂寫、錯(cuò)寫化學(xué)符號(hào)、化學(xué)用語,書寫不規(guī)范以及卷面亂寫亂畫等而丟分。(2015福建卷)(15分)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體,其反應(yīng)的離子方程式為。 (2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下:步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是 (只要求寫出一種)。步驟中若不通入氯氣和氧氣,則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是。 已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g)H1=+1 344.1 kJmol-12AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g)H2=+1 169.2 kJmol-1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為 。 步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化學(xué)式分別為。 結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟中加入鋁粉的目的是。 解析:本題主要考查鹽類水解、蓋斯定律、Cl2的性質(zhì)、鋁及其化合物的性質(zhì)。(1)Al3+水解生成Al(OH)3和H+。(2)水分減少可防止Al3+的水解,氣孔數(shù)目增多,增大了接觸面積可以加快反應(yīng)速率;焦炭能還原礦石中的氧化鐵生成鐵;根據(jù)蓋斯定律,將第一個(gè)反應(yīng)減去第二個(gè)反應(yīng)可得該化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;尾氣中存在Cl2和CO2,故與足量的NaOH冷溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、Na2CO3;根據(jù)流程圖可知液態(tài)混合物中含有FeCl3雜質(zhì),加入Al粉可與FeCl3反應(yīng)生成Fe和AlCl3而除去FeCl3,提高AlCl3的純度。規(guī)范答案(1)Al3+3H2O Al(OH)3(膠體)+3H+(3分)(2)防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率(2分)鐵或Fe(2分)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJmol-1(3分)NaCl、NaClO、Na2CO3(3分)除去FeCl3,提高AlCl3純度(2分)評分標(biāo)準(zhǔn)與尺度評分細(xì)則(1)可逆號(hào)“ ”寫成等號(hào)“ ”扣3分;不寫“膠體”扣1分。離子方程式不配平扣3分。(2)兩個(gè)原因回答出一個(gè)即可得2分,出現(xiàn)關(guān)鍵詞“防止水解”“增大接觸面積”“增大反應(yīng)速率”即可酌情給分?；卮稹癋e”或“鐵”均可得2分。沒標(biāo)出物質(zhì)狀態(tài)或標(biāo)錯(cuò)扣3分;熱化學(xué)方程式?jīng)]配平扣3分;沒寫單位或單位寫錯(cuò)扣3分;不寫“+”不扣分,但寫成“-”扣3分。每寫對一種給1分。只答出“除去FeCl3”即可得2分。閱卷心得今年高考化學(xué)閱卷結(jié)果給我們的最大啟示是:實(shí)驗(yàn)簡答題要求考生回答做到要點(diǎn)化,條理清晰,表達(dá)規(guī)范。而不少考生卻出現(xiàn)以下三大問題: 會(huì)而不對:主要表現(xiàn)在解題思路上,或考慮不全,或書寫不準(zhǔn),最后答案是錯(cuò)的;對而不全:主要表現(xiàn)在思路大致正確,但丟三落四,或遺漏某一答案,或討論不夠完備,或是以偏概全或出現(xiàn)錯(cuò)別字;全而不精:雖面面俱到,但語言不到位,答不到點(diǎn)子上(即找不到答案中的“關(guān)鍵詞”)。 凡此種種,多是由于答題時(shí)一系列的不規(guī)范所致。因此,參加高考,在答題時(shí)必須自始至終地時(shí)時(shí)、處處規(guī)范,以求最大限度地減少非知識(shí)性失分,力爭做到“你認(rèn)為會(huì)的應(yīng)該是對的,你認(rèn)為對的應(yīng)該是全對的”。在今后的復(fù)習(xí)中一定要做到以下幾點(diǎn):注重語言的邏輯性,做到言簡意賅。注意化學(xué)用語的有效使用,切忌詞不達(dá)意、言不由衷。所答內(nèi)容的內(nèi)涵要嚴(yán)格與設(shè)問一致。