2020高考化學一輪復習 高考作業(yè)十八 化學反應的熱效應(含解析).docx
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第六章 化學反應與能量變化五年考情命題分析綜合近5年全國卷高考試題,我們發(fā)現(xiàn)高考命題在本章呈現(xiàn)以下規(guī)律:本部分內(nèi)容考查的重點有:(1)掌握化學反應的4種基本類型:化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。(2)了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因,了解吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱等概念,初步了解新能源的開發(fā)。(3)能正確書寫熱化學方程式,能用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算。(4)電化學知識。其中電化學在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應用,是高考重點考查的內(nèi)容之一,其主要考點有:(1)掌握原電池的概念、形成條件、裝置中各部分名稱、電極反應、導線上電流方向、電子流向、溶液中離子運動方向及對鹽橋的認識。(2)正確認識化學腐蝕、電化學腐蝕、析氫腐蝕、吸氧腐蝕并能加以區(qū)別。(3)了解金屬腐蝕的防護方法。(4)掌握電解的原理及有關(guān)規(guī)律,能對電極產(chǎn)物進行判斷,能對電解后溶液的酸堿性變化加以判斷,能正確表示電解的電極反應及總反應。(5)電解原理的應用。(6)關(guān)于電解的基本計算。預計2020年高考對原電池和電解池的考查,會結(jié)合離子交換膜、電流效率等知識,體現(xiàn)學科間的融合。備考策略根據(jù)近5年全國卷高考命題特點和規(guī)律,復習本章時要注意以下幾個方面:1重視基礎(chǔ),提高能力有關(guān)熱化學方程式的書寫和化學反應中的能量變化是高考考查的熱點內(nèi)容,復習過程中不僅要掌握熱化學方程式書寫的規(guī)律和反應熱計算的一般方法,同時還需要注意與生產(chǎn)生活中的能源問題緊密聯(lián)系(如衛(wèi)星發(fā)射中的能量轉(zhuǎn)化等)。掌握吸熱反應、放熱反應以及反應熱、燃燒熱、中和熱的概念,同時注意把握概念的內(nèi)涵和外延。2理解原理,學會技巧(1)反應熱的知識在高考試題中逐年增多,有不斷“升溫”的趨勢。一方面考查能量的變化以及能源問題,另一方面考查熱化學方程式的書寫等,這部分內(nèi)容更多的是聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際的考查。在解答有關(guān)書寫熱化學方程式的問題時應注意:必須標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)及熱量的變化;當熱化學方程式逆寫時,反應熱數(shù)值相等,符號相反;兩個熱化學方程式相加或相減,得到新的熱化學方程式時,其H也要進行相應的加減。(2)對于高考中“新型化學電源”的考查,則是在當前全球所面臨的能源危機和環(huán)境污染的大背景下提出的。在解答此類題目時,不要被題目的陌生“外表”迷惑,應立足于原電池的基本原理,仔細分析判斷,即可迎刃而解。解答有關(guān)電化學計算的基本方法:根據(jù)電子守恒法計算;根據(jù)總反應中的計算關(guān)系進行計算;根據(jù)關(guān)系式計算。在解答電解相關(guān)的問題時要注意分析通電前,電解質(zhì)溶液中有哪些陰、陽離子(包括水電離出的氫離子和氫氧根離子);通電時,陰離子移向陽極,陽離子移向陰極,并結(jié)合放電順序分析誰先放電;寫電極反應時應結(jié)合題目要求分析電解結(jié)果,如電極現(xiàn)象、水的電離平衡移動、離子濃度變化、pH變化等。第18講化學反應的熱效應考綱微解讀考向微預測1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式2了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念3了解熱化學方程式的含義4了解焓變與反應熱的含義。了解HH(生成物)H(反應物)表達式的含義5理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算6了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)本部分重點考查內(nèi)容有:反應熱的概念及計算,熱化學方程式的正誤判斷與書寫,蓋斯定律的應用等。高考對本講內(nèi)容的考查仍將以熱化學方程式的書寫、物質(zhì)能量高低與穩(wěn)定性的關(guān)系、反應熱的計算、化學鍵與能量間的關(guān)系、蓋斯定律等為主。重點關(guān)注:化學反應中能量變化的有關(guān)概念;熱化學方程式的書寫規(guī)則及有限制條件的熱化學方程式的書寫;應用蓋斯定律進行有關(guān)反應的H的計算。微考點1焓變反應熱1反應熱和焓變(1)反應熱是化學反應中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學反應在_恒溫恒壓下放出或吸收的熱量。(3)化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示,符號為H,單位為kJmol1。2吸熱反應與放熱反應(1)從能量高低角度理解對于放熱反應:反應物的總能量生成物的總能量放出的熱量;對于吸熱反應:反應物的總能量生成物的總能量吸收的熱量。(2)從化學鍵角度理解微助學兩點說明正確判斷吸、放熱反應1物質(zhì)的物理變化過程中,也會有能量的變化,不屬于吸熱反應或放熱反應。但在進行反應熱的有關(guān)計算時,必須要考慮到物理變化時的熱效應,如物質(zhì)的三態(tài)變化。2化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應NH4Cl與Ba(OH)28H2O在常溫常壓下即可進行,而很多放熱反應需要在加熱的條件下才能進行。微診斷判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。1物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴隨著能量變化。()提示任何化學反應均有化學鍵的斷裂和形成,斷鍵吸熱,成鍵放熱,所以一定伴隨著能量變化。2放熱反應不需要加熱就能反應,吸熱反應需要加熱才能反應。()提示化學反應是吸熱還是放熱與反應條件沒有必然聯(lián)系。3若反應物總能量大于生成物總能量,則反應為吸熱反應。()提示若反應物總能量大于生成物總能量,則反應為放熱反應。4放熱反應、吸熱反應的熱效應與反應的過程有關(guān)。()提示放熱反應、吸熱反應的熱效應與反應的過程無關(guān),取決于反應物總能量與生成物總能量的相對大小。5活化能越大,表明反應斷裂舊化學鍵需要克服的能量越大。()提示斷裂舊化學鍵所需要克服的能量總和就等于該反應的活化能,故說法正確。微練一焓變與反應熱的概念1已知反應XY=MN為吸熱反應,對這個反應的下列說法中正確的是()AX的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量B因為該反應為吸熱反應,故一定要加熱反應才能進行C破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量DX和Y的總能量一定低于M和N的總能量解析已知XY=MNH0,說明X與Y總能量低于M與N總能量,A項錯誤,D項正確;吸熱反應有的不需要加熱也可反應,如氫氧化鋇晶體與氯化銨混合攪拌即可發(fā)生反應,B項錯誤;破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學鍵所放出的能量,C項錯誤。答案D2下列說法中正確的是()A在化學反應過程中,發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化B破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時,該反應為吸熱反應C生成物的總焓大于反應物的總焓時,反應吸熱,H0DH的大小與熱化學方程式的化學計量數(shù)無關(guān)解析化學反應中一定有能量變化,A項錯誤;由H斷開舊化學鍵吸收的能量形成新化學鍵放出的能量,得H0,故為放熱反應,B項錯誤;熱化學方程式的化學計量數(shù)改變,H也相應改變,D項錯誤。答案C微練二根據(jù)圖形,理清活化能與焓變的關(guān)系3(2019河南模擬)研究表明N2O與CO在Fe作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示,下列說法錯誤的是()A反應總過程H0BFe使反應的活化能減小CFeO也是該反應的催化劑DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2兩步反應均為放熱反應解析反應總過程為N2OCO=N2CO2,根據(jù)圖示可知,反應物總能量高于生成物總能量,為放熱反應,H0,A項正確;根據(jù)反應歷程,F(xiàn)e為催化劑,能夠降低反應的活化能,B項正確;FeO為中間產(chǎn)物,而不是催化劑,C項錯誤;根據(jù)圖示,F(xiàn)eN2OFeON2、FeOCOFeCO2兩反應中反應物總能量均高于生成物總能量,均為放熱反應,D項正確。答案C4反應ABC(H0),XC(H0可知,X的能量比A和B的能量和大。由XCH0可知,C的能量比X的能量低,分析圖象可知,D項正確。答案D5某反應過程中體系的能量變化如圖所示,下列說法錯誤的是()BE1為反應物的平均能量與過渡態(tài)的能量差,稱為正反應的活化能C正反應的熱效應HE1E20,所以正反應為放熱反應D此圖中逆反應的熱效應HE1E20,說明石墨比金剛石穩(wěn)定。()2對于SO2(g)O2(g)SO3(g) HQ kJmol1,增大壓強平衡右移,放出的熱量增大,H減小。()提示反應熱H的數(shù)值與化學平衡的移動無關(guān)。3熱化學方程式H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1表示的意義:發(fā)生上述反應生成1 mol H2O(g)后放出241.8 kJ的熱量。()提示反應熱H單位中的“mol1”代表的是1 mol上述反應,不是指具體物質(zhì)的物質(zhì)的量。4熱化學方程式前面的計量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量。()提示熱化學方程式前面的計量數(shù)只表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)。5CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ。()提示反應熱的單位應該是kJmol1。微練四“五”審,快速判斷熱化學方程式的正誤8下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反應熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反應熱)解析A項,H2O應為液態(tài);B項,中和反應為放熱反應,H為負值;D項,各物質(zhì)未注明聚集狀態(tài)。答案C9實驗測得:101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式的書寫正確的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1A BC D解析書寫熱化學方程式時要重點注意其與普通化學方程式不同的幾點:(1)單位是 kJmol1,不是kJ;(2)數(shù)值,H的數(shù)值要與方程式中化學計量數(shù)保持一致;(3)符號,吸熱用“”,放熱用“”。僅符合要求。答案B判斷熱化學方程式正誤的“五審”微練五熱化學方程式的書寫10依據(jù)事實寫出下列反應的熱化學方程式。(1)1 g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H2,需要吸收10.94 kJ熱量,此反應的熱化學方程式為_。(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時,放出33.4 kJ的熱量,則表示肼燃燒的熱化學方程式為_。(3)2 mol Al(s)與適量O2(g)反應生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的熱量。此反應的熱化學方程式為_。(4)2.3 g某液態(tài)有機物和一定量的氧氣混合點燃,恰好完全燃燒,生成2.7 g液態(tài)水和2.24 L CO2(標準狀況)并放出68.35 kJ的熱量。寫出此反應的熱化學方程式:_。解析(1)1 g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H2,需吸收10.94 kJ熱量,則碳與水蒸氣反應的熱化學方程式為C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1。(2)2.0 g肼氣體在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水蒸氣時放出33.4 kJ熱量,則表示肼燃燒的熱化學方程式為N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1。(3)2 mol Al(s)與適量O2(g)反應生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的熱量,則此反應的熱化學方程式為4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1 669.8 kJmol123 339.6 kJmol1。(4)通過燃燒的產(chǎn)物可知該有機物中肯定含有碳元素和氫元素,可能含有氧元素。n(H2O)0.15 mol,n(H)0.3 mol,m(H)0.3 g,n(CO2)0.1 mol,n(C)0.1 mol,m(C)1.2 g,則碳元素和氫元素的質(zhì)量之和是0.3 g1.2 g1.5 g0CuSO4(s)CuSO4(aq)H20。則H3H2,A項錯誤;H3H1,B項正確;H2H1H3,C項錯誤;H1H2H3,D項錯誤。答案B利用蓋斯定律進行計算的一般步驟反應熱的計算與大小比較模型母|題|導|航根據(jù)要求回答下列有關(guān)反應熱的問題:(1)(2016全國卷節(jié)選)2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反應熱效應之間的關(guān)系式為H4_,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_。(2)(2016全國卷節(jié)選)已知下列反應:SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。(3)(2015全國卷節(jié)選)已知反應2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_kJ。(4)(2015全國卷節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料,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)生的主要反應如下:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3已知反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:由此計算H1_ kJmol1;已知H258 kJmol1,則H3_ kJmol1?!舅季S導圖】【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,22,故H42H32H2H1。聯(lián)氨與N2O4反應放出大量的熱,并產(chǎn)生大量氣體,推動火箭運行。(2)根據(jù)蓋斯定律,由第一個熱化學方程式第二個熱化學方程式第三個熱化學方程式,可得SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)HH1H2H3。(3)設(shè)1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為a kJ,則H(2a436151) kJmol111 kJmol1,解得a299。(4)反應中,生成1 mol CH3OH(g)需要形成3 mol CH鍵、1 mol CO鍵和1 mol OH鍵,則放出的熱量為413 kJ3343 kJ465 kJ2 047 kJ,需要斷開1 mol CO鍵和2 mol HH鍵,吸收的熱量為1 076 kJ436 kJ21 948 kJ,則該反應為放熱反應,H11 948 kJmol12 047 kJmol199 kJmol1;根據(jù)蓋斯定律,H3H2H158 kJmol1(99 kJmol1)41 kJmol1?!敬鸢浮?1)2H32H2H1反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體(2)H1H2H3(3)299(4)9941【模型解法】反應熱的計算方法1根據(jù)反應物和生成物的總能量計算:HE(生成物)E(反應物)。2依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算:HE(反應物的化學鍵斷裂吸收的能量)E(生成物的化學鍵形成釋放的能量)。3根據(jù)蓋斯定律計算:化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)。即如果一個反應是分步進行的,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。蓋斯定律應用于反應熱計算的流程如圖所示:注意當熱化學方程式乘以(除以)一個系數(shù)時,H也應乘以(除以)該系數(shù);熱化學方程式間進行加減運算時,H也同樣要進行加減運算,且要帶“”“”,即把H看作一個整體進行運算;將一個熱化學方程式顛倒書寫時,H的符號也隨之改變,但數(shù)值不變。子|題|導|練工業(yè)上,氯化亞砜(SOCl2)可用如下反應制得:SO3(g)SCl2(g)=SOCl2(g)SO2(g)H1302 kJmol1SO2(g)PCl5(g)=SOCl2(g)POCl3(g)H2268 kJmol1SO3(g)SCl2(g)PCl5(g)=2SOCl2(g)POCl3(g)H3已知各分子中化學鍵的鍵能如表所示:下列推斷正確的是()AH3570 kJmol1、a724BH334 kJmol1、a362CH334 kJmol1、a724DH3570 kJmol1、a362解析根據(jù)蓋斯定律知,H3H1H2(302268) kJmol134 kJmol1;選擇反應計算鍵能。反應熱反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和36423315(58532032a382) kJmol1268 kJmol1,解得a362。答案B1【高考集萃】(1)(2018全國卷)已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H255.3 kJmol1則反應N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)(2018全國卷)CH4CO2催化重整反應為CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知:C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1該催化重整反應的H_kJmol1。(3)(2018全國卷)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g) SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3 (g)H230 kJmol1則反應4SiHCl3(g)=SiH4(g) 3SiCl4(g)的H_kJmol1。(4)(2018天津)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)已知上述反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:則該反應的H_。(5)(2018江蘇)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學方程式如下:2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq)H116.1 kJmol13HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9 kJmol1反應3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的H_ kJmol1。解析(1)將已知熱化學方程式依次編號為a、b,根據(jù)蓋斯定律,由ab,得N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H kJmol153.1 kJmol1。(2)將已知中3個反應依次記為、,根據(jù)蓋斯定律得該催化重整反應的H(111275394) kJmol1247 kJmol1。(3)將已知熱化學方程式依次編號為、,根據(jù)蓋斯定律,由3,可得:4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)H348 kJmol130 kJmol1114 kJmol1。(4)根據(jù)H反應總鍵能生成物總鍵能,該反應的H(41347452)kJmol1(1 075- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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