2019-2020年高三化學二輪復習 專題7 化學反應與能量學案.doc

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2019-2020年高三化學二輪復習 專題7 化學反應與能量學案 【考綱展示】 1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因及能量變化的規(guī)律，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。 2.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學在解決能源危機中的重要作 用。 3.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 4.了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。 5.了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算。 【知識回扣】 知識網(wǎng)絡 要點掃描 一、書寫熱化學方程式時應注意事項： 1.要注明反應的溫度和壓強，若反應是在25℃和1.013105Pa條件下進行的，可不注明。 2.要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。 3.△H與方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)有關(guān)，表示的是反應物的物質(zhì)的量，可以是小數(shù)或分數(shù)。 4.當△H為“—”或△H＜0時，為放熱反應；當△H為”+”或△H＞0時，為吸熱反應。 5.對于可逆反應，△H表示按照熱化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)完全反應時吸收或放出的熱量的多少，若按照化學計量數(shù)充入反應物，由于反應不能進行到底，實際吸收或放出的熱量應小于△H數(shù)值。 二、易錯點提醒 1.描述反應熱（焓變）這一概念時，無論是用“反應熱”、“焓變”或者用ΔH表示，其后所跟數(shù)值須帶“+”、“—”符號。 2.反應熱（焓變、ΔH）的單位是kJmol—1，符號、數(shù)值、單位三者是一個整體，缺一不可。 3.當描述反應熱中的某些具體類別時，由于反應的吸熱或者放熱是確定的，如酸堿中和、物質(zhì)燃燒均屬于放熱反應，所以不帶“—”符號。 4.進行反應熱大小比較時，要帶著符號一起比較，即“+”、“—”除表示吸、放熱外還有數(shù)學意義。 5.ΔH=生成物的總能量—反應物的總能量或ΔH=反應物的鍵能和—生成物的鍵能和。 【熱點透視】 熱點題型 【典例1】下列與化學反應能量變化相關(guān)的敘述正確的是（ ） A.生成物能量一定低于反應物能量 B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率 C.應用蓋斯定律，可以計算某些難以直接測量的反應的焓變 D.同溫同壓下，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和點燃條件下的ΔH不同 解析：生成物的總能量低于反應物總能量，是放熱反應，若是吸熱反應則相反，故A項錯誤；反應速率與反應是吸熱反應還是放熱反應無關(guān)，故B選項錯誤；C是蓋斯定律的重要應用，正確；根據(jù)ΔH=生成物的總能量—反應物的總能量可知，焓變與反應條件無關(guān)，故D錯。 答案：C 命題意圖：該題在化學反應和焓變（反應熱）處設(shè)置問題，目的是考查學生對焓變的理解及焓變與化學反應速率的關(guān)系。 【典例2】下列各表述與示意圖一致的是（ ） A.圖①表示25℃時，用0.1 molL－1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL－1 NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸體積的變化 B.圖②中曲線表示反應2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化 C.圖③表示10 mL 0.01 molL－1 KMnO4 酸性溶液與過量的0.1 molL－1 H2C2O4溶液混合時，n（Mn2+） 隨時間的變化 D.圖④中a、b曲線分別表示反應CH2＝CH2 (g) + H2(g) CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化劑時，反應過程中的能量變化 解析：酸堿中和在接近終點時，pH會發(fā)生突變，曲線的斜率會很大，故A錯；正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，故B正確；反應是放熱反應，且反應生成的Mn2+對該反應有催化作用，故反應速率越來越快，C錯；反應是放熱反應，但圖像描述是吸熱反應，故D錯。 答案：B 命題立意：綜合考查了有關(guān)圖像問題，有酸堿中和滴定圖像、正逆反應的平衡常數(shù)圖像，反應速率圖像和能量變化圖像。 技巧點撥：解決圖像題時，應看清橫縱坐標、特殊點（起點、交點、拐點、終點）的意義及曲線的變化趨勢。 熱點預測 【預測1】下列熱化學方程式或離子方程式中，正確的是（ ） A.甲烷的標準燃燒熱為—890.3kJmol—1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= —890.3 kJmol—1 B. 500℃、30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，放熱 19.3kJ，其熱化學方程式為： N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H= —38.6 kJmol—1 C. 氯化鎂溶液與氨水反應：Mg2++2OH—=Mg（OH）2↓ D. 氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH—=2AlO2-+ H2O 解析：燃燒熱的定義，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量。水液態(tài)穩(wěn)定，方程式系數(shù)表示物質(zhì)的量，故A項錯；根據(jù)熱化學方程式的含義，與N2（g）+3H2（g）2NH3（g）對應的熱量是1mol氮氣完全反應時的熱量，但此反應為可逆反應，故投入0.5mol的氮氣，最終參加反應的氮氣一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6 kJmol—1，B項錯。C項中氨水中的NH3H2O為弱電解質(zhì)不可拆為NH4+和OH-，故C項錯。D項正確。 答案：D 命題意圖：本題考查熱化學方程式與離子方程式的書寫。 技巧點撥：書寫熱化學方程式時一定嚴格遵照書寫要求，表明物質(zhì)狀態(tài)及△H正負。進行計算 時可利用蓋斯定律。△H的大小比較應帶正負號進行。 【預測2】合成氨原料中的H2可用甲烷在高溫條件下與水蒸氣反應制得。部分1mol物質(zhì)完全燃燒生成常溫下穩(wěn)定氧化物的△H數(shù)據(jù)如下表： 物質(zhì) △H（kJ/mol） H 2（g） —285.8 CO（g） —283.0 CH4（g） —890.0 已知1molH2O（g）轉(zhuǎn)變生1molH2O（l）時放出熱44.0kJ。下列CH4和水蒸氣在高溫下反應得到H2和CO的熱化學方程式正確的是（ ） A.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） △H1= +206.1kJ/mol B.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） △H2= — 206.1kJ/mol C.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） △H3= +365.5kJ/mol D.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） △H4= — 206.1kJ/mol 解析：根據(jù)提供信息可以寫出下列熱化學方程式： ①H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H1= —285.8kJ/mol ②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2= —283.0kJ/mol ③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2 O（l） △H3= —890.3kJ/mol ④H2O（g）=H2O（l）△H4= —44.0kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律，由③+④—②—①3可得CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） △H=△H3+△H4—△H2—△H13=—890.3kJ/mol—44.0kJ/mol+283.0kJ/mol+285.8kJ/mol3= 206.1kJ/mol。 答案：A 預測點評：該題就考試大綱中“了解熱化學方程式的含義,能用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算”進行命題,目的在于考查學生對于熱化學方程式書寫正誤判斷及反應熱的計算。 【直擊高考】 1. 在298K、100kPa時，已知： 2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）；△H1 Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）；△H2 2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）；△H3 則△H3與△H1和△H2間的關(guān)系正確的是（ ） A . △H3=△H1+2△H2 B △H3=△H1+△H2 C. △H3=△H1—2△H2 D. △H3=△H1—△H2 2. 已知充分燃燒ag乙炔氣體生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則表示乙炔燃燒熱的化學方程式正確的是（ ） A.2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）ΔH= —4bkJ mol—1 B.C2H2（g）+O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）ΔH= —2bkJ mol—1 C.2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O2（l）ΔH= —2bkJ mol—1 D.2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O2（l）ΔH= —bkJ mol—1 3. 酸堿中和反應屬于放熱反應，酸堿中和生成1mol水時所放出的熱量稱為中和熱。將下列濃度均為0.1molL的溶液混合時，相關(guān)說法中正確的是（ ） A.與NaOH反應時，HCl的中和熱小于CH3COOH的中和熱 B.與NaOH反應時，HCl的中和熱大于CH3COOH的中和熱 C.與NaOH反應時，H2SO4的中和熱大于HCl的中和熱 D.與H2SO4反應時，Ba（OH）2的中和熱等于NaOH中和熱的2倍 4. 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= —566 kJmol—1 Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH= —226kJmol—1 根據(jù)以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是（ ） A.CO的燃燒熱為283 kJ B.右圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關(guān)系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＞—452 kJmol—1 D.CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.021023 5. 2010年10月1日“嫦娥二號”的順利發(fā)射，表明我國航天技術(shù)已經(jīng)有了突破性進展。飛船以液態(tài)N2H4（聯(lián)氨）和液態(tài)NO2為燃料，燃燒產(chǎn)生氮氣和水蒸氣時火焰溫度可達2700℃. 已知N2（g）+O2（g）=NO2（g）ΔH= +67.7kJ mol-1 N2H4（g）+O2（g）=2H2O（g）+NO2（g）ΔH= —534kJ mol-1 對N2H4和NO2反應的說法不正確的是（ ） A.燃燒時NO2做氧化劑 B.氮氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 C.生成1mol N2轉(zhuǎn)移8mol電子 D.該反應的熱化學方程式：2N2H4（g）+2NO2（g）=4H2O（g）+3N2（g）ΔH= —1135.7kJ mol-1 6.已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= —571.6kJ mol-1 CH4（g）+ 2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH= —890kJ mol-1 現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L（標準狀況），使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若實驗測得反應放熱3695kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是（ ） A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 7. 根據(jù)熱化學方程式：S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH=akJmol—1（a=—279.3），分析下列說法中不正確的是（ ） A.S（s）在O2（g）中燃燒是放熱反應 B.S（g）+O2（g）=SO2（g）ΔH=bkJmol—1，則a＜b C.1mol SO2（g）所具有的能量低于1molS（s）與1molO2（g）所具有的能量和 D.16g固體硫在空氣中充分燃燒，可放出148.65kJ的熱量 8. 氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。 已知： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝+206.2kJmol—1 CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝-247.4 kJmol—1 2H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g) △H＝+169.8 kJmol—1 （1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。 （2）H2S熱分解制氫時，常向反應器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是 。燃燒生成的SO2與H2S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應的化學方程式： 。 （3）H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是 。 （4）電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖2（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為 。 (5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應的化學方程式為 。 專題七 1.A 2.B 3.B 4.C 5.B 6.C 7.B 8. （1）CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g) △H＝659.0 kJmol－1 （2）為H2S熱分解反應提供熱量 2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S （3）H、O（或氫原子、氧原子） （4）CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O （5）2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2