專題二基本理論 第1講化學(xué)反應(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)熱的簡單計算 5 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)在解決能源危機中的重要作用 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 2 反應(yīng)熱的簡單計算 1 根據(jù) 兩個 公式計算 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)蓋斯定律計算若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到 則該反應(yīng)的焓變可通過這幾個熱化學(xué)反應(yīng)焓變的加減而得到 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 3 三熱 的比較 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 煤炭燃燒過程中會釋放出大量的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 4kJ mol 1 反應(yīng) CaSO4 s 4CO g CaS s 4CO2 g H2 175 6kJ mol 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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 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 只有C項正確 答案 C 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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反應(yīng)的能量變化 A項錯誤 曲線 可以表示某個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項錯誤 放熱反應(yīng)不一定不需要加熱 C項錯誤 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項正確 答案 D 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 解析 由甲醇在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式CH3OH O2CO2 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項正確 答案 C 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 2015山東煙臺高考適應(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)機理看出 H H鍵不易斷裂 可知斷開1molH H鍵需要的能量大于斷開1molCl Cl鍵需要的能量 A項正確 化學(xué)反應(yīng)與其途徑無關(guān) B項錯誤 活化能越高 反應(yīng)速率越小 C項正確 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項正確 答案 B 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 2015北京卷 最新報道 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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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項錯誤 根據(jù)狀態(tài) 看出 整個過程中沒有形成獨立的C和O B項錯誤 CO2中碳和氧之間形成的共價鍵為極性共價鍵 C項正確 狀態(tài) 狀態(tài) 表示的是CO與O形成CO2的過程 D項錯誤 答案 C 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 有關(guān)反應(yīng)熱和焓變的認(rèn)識誤區(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 101kPa下 1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 其 H 0 6 中和熱是指酸 堿的稀溶液反應(yīng)生成1mol水放出的熱量 中和熱不包括弱電解質(zhì)的電離 弱堿陽離子或弱酸根離子的水解 濃硫酸的稀釋等熱效應(yīng) 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 1 對于可逆反應(yīng)來說 改變反應(yīng)的條件使平衡發(fā)生移動 則反應(yīng)的 H隨之變化 提示 熱化學(xué)方程式中的 H是指給定形式的具體熱化學(xué)反應(yīng)方程式中 以各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)來計量其物質(zhì)的量時伴隨的能量變化 與反應(yīng)程度無關(guān) 答案 2 放熱反應(yīng)的活化能小于其逆反應(yīng)的活化能 提示 如圖中a表示放熱反應(yīng)的活化能 而b表示其逆反應(yīng)的活化能 答案 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 1 蓋斯定律的應(yīng)用 1 理論依據(jù) 反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài) 各反應(yīng)物 和終態(tài) 各生成物 有關(guān) 而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān) 2 計算模式 3 主要應(yīng)用 計算某些難以直接測量的反應(yīng)熱 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 4 注意事項 應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計算 關(guān)鍵在于設(shè)計反應(yīng)途徑 當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時 H也應(yīng)乘以或除以某數(shù) 熱化學(xué)方程式加減運算以及比較反應(yīng)熱的大小時 H都要帶 號計算 比較 即把 H看作一個整體進(jìn)行分析判斷 在設(shè)計的反應(yīng)途徑中常會遇到同一物質(zhì)固 液 氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化 狀態(tài)由固 液 氣變化時 會吸熱 反之會放熱 當(dāng)設(shè)計的反應(yīng)逆向進(jìn)行時 其 H與正反應(yīng)的 H的絕對值相等 符號相反 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 2 熱化學(xué)方程式疊加法求熱化學(xué)方程式的焓變 1 方法一 若目標(biāo)方程式中的某種反應(yīng)物在某個已知熱化學(xué)方程式中作反應(yīng)物 則該熱化學(xué)方程式作 被減數(shù) 若目標(biāo)方程式中的某種生成物在某個已知熱化學(xué)方程式中作生成物 則該熱化學(xué)方程式作 被減數(shù) 將每個已知熱化學(xué)方程式兩邊同乘以某個合適的數(shù) 使已知熱化學(xué)方程式中某種反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計量數(shù)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的該反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計量數(shù)一致 熱化學(xué)方程式中的 H也進(jìn)行相應(yīng)的換算 將已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行加減 加減時對應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的 H進(jìn)行相應(yīng)的加減運算 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 2 方法二 若目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的某種反應(yīng)物在某個已知熱化學(xué)方程式中作生成物 或目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的某種生成物在某個已知熱化學(xué)方程式中作反應(yīng)物 可把該已知熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物顛倒 相應(yīng)的 H改變符號 按照 1 中 的做法換算化學(xué)計量數(shù) 將得到的已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行疊加 相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的 H也進(jìn)行疊加 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 室溫下 將1mol的CuSO4 5H2O s 溶于水會使溶液溫度降低 熱效應(yīng)為 H1 將1mol的CuSO4 s 溶于水會使溶液溫度升高 熱效應(yīng)為 H2 CuSO4 5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l 熱效應(yīng)為 H3 則下列判斷正確的是 A H2 H3B H1 H3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 H2 H1 0 只有B項正確 答案 B 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 H3 H4D H1 H3 0 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 解析 由圖中看出 H1 0 而 H2 H3 H4均小于0 故 H1 H2 0 而 H3 H4 0 故A項錯誤 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 H3 H4 C項錯誤 H1 H3 0 D項錯誤 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項正確 答案 B 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 xkJ mol 1已知 碳的燃燒熱 H1 akJ mol 1S s 2K s K2S s H2 bkJ mol 12K s N2 g 3O2 g 2KNO3 s H3 ckJ mol 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 akJ mol 1 對題目中的熱化學(xué)方程式依次編號 根據(jù)蓋斯定律 3 則 H H1 3 H3 H4 即x 3a b c 故A項正確 答案 A 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 由此計算 H1 kJ mol 1 已知 H2 58kJ mol 1 則 H3 kJ mol 1 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 9kJ mol 1 甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH g C2H4 g 2H2O g H2 29 1kJ mol 1 乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH g CH3OCH3 g H3 50 7kJ mol 1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 g H2O g C2H5OH g 的 H kJ mol 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 1076kJ mol 1 2 436kJ mol 1 3 413kJ mol 1 343kJ mol 1 465kJ mol 1 99kJ mol 1 根據(jù)蓋斯定律 可得 CO2 g H2 g CO g H2O g H3 41kJ mol 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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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 不能只比較數(shù)值的大小 還要考慮正負(fù)號 考點1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(xùn)練 1 判斷正誤 正確的在括號里面打 錯誤的在括號里面打 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的大小時要把 H看做一個整體 即帶正負(fù)號比較 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1 考點2 精要研析 觸類旁通 失誤診斷 糾錯訓(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)會得分研讀評分標(biāo)準(zhǔn) 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)錯別字 元素符號有錯誤 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 不少考生因書寫錯別字 生造字 潦草字 或亂寫 錯寫化學(xué)符號 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 1344 1kJ mol 12AlCl3 g 2Al s 3Cl2 g H2 1169 2kJ mol 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 將第一個反應(yīng)減去第二個反應(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 3H2OAl 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 9kJ mol 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 寫成等號 扣3分 不寫 膠體 扣1分 離子方程式不配平扣3分 2 兩個原因回答出一個即可得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 回答 Fe 或 鐵 均可得2分 沒標(biāo)出物質(zhì)狀態(tài)或標(biāo)錯扣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 實驗簡答題要求考生回答做到要點化 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)錯別字 全而不精 雖面面俱到 但語言不到位 答不到點子上 即找不到答案中的 關(guān)鍵詞 凡此種種 多是由于答題時一系列的不規(guī)范所致 因此 參加高考 在答題時必須自始至終地時時 處處規(guī)范 以求最大限度地減少非知識性失分 力爭做到 你認(rèn)為會的應(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 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