湖南省永州市2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)15 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)案.docx

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化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 【考綱要求】 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，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。 3. 了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。 4．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。 【教法指引】 由于能源問題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，有關(guān)能源的試題也將成為今后命題的重點(diǎn)。在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)以能源問題為切入點(diǎn)，從不同的角度設(shè)問，形成跨學(xué)科的綜合試題，來全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析問題和解決實(shí)際問題的能力。除此之外，今后高考命題的趨勢(shì)是：考查反應(yīng)熱的內(nèi)容將不斷拓寬，難度有所提高，形勢(shì)也會(huì)更加靈活。加強(qiáng)蓋斯定律的教學(xué)也將是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。 【課前真題】 1.（2018全國1卷28題）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，回答下列問題： （2）F. Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng)： 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡，體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=∞時(shí)，N2O4(g)完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知：2N2O5(g)2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJmol?1 2NO2(g) N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJmol?1 則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJmol?1。 【答案】28、（2）①+53.1 2.（2018全國2卷27題）CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題： （1）CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4 (g) ΔH=-75 kJmol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol?1 C(s)+(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol?1 該催化重整反應(yīng)的ΔH=______ kJmol?1，有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____（填標(biāo)號(hào)）。 A． 高溫低壓B．低溫高壓C．高溫高壓D．低溫低壓 【答案】27．（1）+247 A 3.（2018全國3卷28題）三氯氫硅（SiHCl3）是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}： （2）SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)： 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJmol?1 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=?30 kJmol?1 則反應(yīng)4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJmol?1。 【答案】28．（2）+114 4.（2018北京卷27題）近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過程如下： （1）反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol－1 反應(yīng)Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=－297 kJmol－1 反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：________________。 【答案】（1）3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=?254 kJmol?1 5.（2018全國天津卷10題）CO2是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}： （2）CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣： CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學(xué)鍵 C—H C=O H—H CO(CO) 鍵能/kJmol?1 413 745 436 1075 則該反應(yīng)的ΔH=_________。分別在v L恒溫密閉容器A）恒容）、B（恒壓，容積可變）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______（填“A” 或“B ”）。 【答案】（2）①+120 kJmol-1 B 課堂精講 【考點(diǎn)歸類】 【典例剖析】1、（08海南卷）白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P—P akJmol—1、P—O bkJmol—1、P=O ckJmol—1、O=O dkJmol—1。 根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H，其中正確的是（ ） A．（6a+5d－4c－12b）kJmol—1 B．（4c+12b－6a－5d）kJmol—1 C．（4c+12b－4a－5d）kJmol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJmol—1 答案：A【解析】由圖可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJmol－1。 【考點(diǎn)分析】微觀角度進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算 2．（18年江蘇卷）下列說法正確的是 A．氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能 B．反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成NH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于66.021023 D．在酶催化淀粉水解反應(yīng)中，溫度越高淀粉水解速率越快 答案：C 【考點(diǎn)分析】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 3．（18年江蘇卷）NOx（主要指NO和NO2）是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。 （1）用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下： 2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=?116.1 kJmol?1 3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJmol?1 反應(yīng)3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJmol?1。 答案：（1）?136.2 【考點(diǎn)分析】運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算 4．(2014安徽高考)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、 101 kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl(s)，放熱44.4 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué) 方程式是_______________________________________________________________。 答案：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ/mol 【考點(diǎn)分析】熱化學(xué)方程式的書寫 5．已知298K時(shí)，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=—92.4kJ/mol，在相同條件下，向密閉容器中加入1molN2、3molH2，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q1，向另一容積相同的密閉容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1mol NH3，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q2，則下列關(guān)系式正確的是（ ） A、Q1= Q2=92.4kJ B、Q2＜Q1=92.4kJ C、Q2＜Q1＜92.4kJ D、Q2= Q1＜92.4kJ 答案：C 【考點(diǎn)分析】可逆反應(yīng)的熱效應(yīng) 6、（江蘇化學(xué)17）廢舊印刷電路板的回收利用可實(shí)現(xiàn)資源再生，并減少污染。廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末。 （1）下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中，不符合環(huán)境保護(hù)理念的是 （填字母）。 A．熱裂解形成燃油 B．露天焚燒 C．作為有機(jī)復(fù)合建筑材料的原料 D．直接填埋 （2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知： Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g) △H=64.39kJmol－1 2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) △H=－196.46kJmol－1 H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=－285.84kJmol－1 在 H2SO4溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋和H2O的熱化學(xué)方程式為 。 （3）控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10℅H2O2和3.0molL－1H2SO4的混合溶液處理，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率（見下表）。 溫度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 銅平均溶解速率（10-3molL-1min-1） 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76 當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，其主要原因是 。 （4）在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀。制備CuCl的離子方程式是 。 答案：（1）BD （2）Cu(s)+H2O2(l)+2H＋(aq)=Cu2＋(aq)+2H2O(l) △H=-319.68kJ.mol-1 （3）H2O2分解速率加快 （4）2Cu2＋+SO32-+2Cl－+H2O2CuCl↓+SO42-+2H＋ 【解析】（1）有關(guān)環(huán)保的比較容易。（2）主要考察蓋斯定律的靈活運(yùn)用。適當(dāng)變形，注意反應(yīng)熱的計(jì)算。不要忽視熱化學(xué)方程式的書寫的注意事項(xiàng)。（3）考察影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，結(jié)合雙氧水的性質(zhì)即可得出答案。（4）根據(jù)題目條件書寫離子方程式常規(guī)題。 【考點(diǎn)分析】本題考察的知識(shí)比較散，一道題考察了幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。覆蓋面比較多。但蓋斯定律，熱化學(xué)方程式，離子方程式都是重點(diǎn)內(nèi)容