高考化学复习 常见问题剖析专题 第6讲 化学反应与能量变化中的常考问题

第六讲　化学反应与能量变化中的常考问题1．(2012·全国理综，9)反应A＋B→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)。2．(2012·重庆理综，12)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．194B．391C．516D．6583．(2012·北京理综，26节选)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O已知：i反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ⅱ.(1)H2O的电子式是________________________________________________________________________。(2)反应A的热化学方程式是________________________________________________________________________。(3)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________(填“强”或“弱”)。4．(2011·上海化学，Ⅰ)根据碘与氢气反应的热化学方程式：(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)＋9.48kJ(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)－26.48kJ下列判断正确的是(　　)。A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ-7-\nC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低考查形式选择题、填空题考向曝光从近几年高考试题分析来看，本讲所考查内容仍以传统考点为主。①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合等。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是2013年的一个命题热点，在二轮复习时一定要引起注意。1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化；了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础；了解化学在解决能源危机中的重要作用。知识必记1．从宏观上分析，形成反应热的本质原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同；从微观上分析，形成反应热的本质原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小，注意从图示上去理解。类型比较　　放热反应吸热反应表示方法ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量或ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和ΔH____0ΔH____0图示2.盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。如：3．利用盖斯定律计算反应热的模式与要领(1)计算模式[方式一]若有(a)A(g)＋M(g)===B(g)　ΔH1(b)A(l)＋M(g)===B(g)　ΔH2(c)A(g)===A(l)　ΔH3则(c)＝(a)－(b)，即：ΔH3＝ΔH1－ΔH2。[方式二]若有(a)A(s)＋M(g)===B(s)　ΔH1-7-\n(b)C(s)＋M(g)===D(s)　ΔH2(c)A(s)＋D(s)===B(s)＋C(s)　ΔH3则(c)＝(a)－(b)，即：ΔH3＝ΔH1－ΔH2。(2)计算要领①当反应方程式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。②反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”，即把ΔH看作一个整体进行运算。③通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。④在设计反应过程时常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气时，会吸热；反之会放热。⑤当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。技能必备热化学方程式的书写的“六大”要点(1)注意ΔH的符号和单位若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ·mol－1。(2)注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(4)注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。(5)注意ΔH的数值与符号热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热数值相等，但符号相反。(6)注意燃烧热和中和热常考问题14　反应热和焓变的分析与判断【题型1】下列说法或表示方法中，正确的是(　　)。A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，前者放出的热量多B．a℃、bkPa下，将0.5molO2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成H2O(g)，放热ckJ，其热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－2ckJ·mol－1C．常温常压下，2.8gCO气体完全燃烧放出的热量为28.26kJ，则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.2kJ·mol－1D．稀硫酸溶液与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol－1，则稀醋酸溶液与稀NaOH溶液反应的热化学方程式可表示为CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ·mol－1-7-\n破题关键　本题考查了热化学方程式书写的技巧，同时也涉及燃烧热、中和热等容易出错的概念，考查内容多，覆盖范围大，是高考的常考题型。硫蒸气含有的能量比等质量的硫固体多，故硫蒸气完全燃烧放出的热量比等质量的硫固体放出的热量多，A正确；B项中的热化学方程式没有标明温度和压强，B错误；燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1，C错误；醋酸电离需吸热，因此稀醋酸溶液与稀NaOH溶液反应的ΔH应大于－57.3kJ·mol－1，D错误。答案　A——有关反应热的四个警示(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。(3)燃烧热：必须生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1molH2O，ΔH＝－57.3kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，放出的热量增多，中和热增大。【提升1】(高考题改编)判断下列说法是否正确。(1)化学反应必然伴随着能量的变化(　　)(2)1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热(　　)(3)50℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6kJ·mol－1(　　)(4)生成物总能量总高于反应物总能量(　　)常考问题15　热化学方程式的正误判断　　　　和计算【题型2】向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·L－1Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－2.92kJ·mol－1B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－18kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－73kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－0.72kJ·mol－1破题关键　这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算。根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128kJ·mol－1①，OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－55kJ·mol－1②，根据盖斯定律：①－2×②可得：Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－18kJ·mol－1答案　B——利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型-7-\n【提升2】已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)　ΔH＝－701.0kJ·mol－12Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6kJ·mol－1则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．＋519.4kJ·mol－1B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1D．－519.4kJ·mol－1从近几年各省的高考试题来看，化学选择题题干是“下面……(不)正确的是”的题型所占比例越来越大。这类题型选项相对独立，它具有信息量大、概念性强、知识覆盖面广、考查的角度和层次多等特点，它不仅可以考查学生对基础知识的掌握情况，而且在一定程度上也可以考查学生各方面的能力，如推理能力、图文理解及分析能力、信息转换能力等。解答好这类选择题，一方面要正确理解概念的内涵和外延，熟练掌握原理、规律的使用条件，典型物质的性质特点，另一方面还要掌握解答这类试题的技巧。解答这类试题一般可使用逐项分析筛选法。筛选法是根据已经掌握的化学概念、原理、规律，在正确理解题意的基础上，通过寻找不符合题设要求的选项(不正确的选项)，将其逐一剔除，从而获得正确答案。案例导析-7-\n(1)C　(2)C参考答案第一部分　高频考点及重点题型突破第六讲　化学反应与能量变化中的常考问题【细研考题】1．D　[①A＋B→X　ΔH＞0，X具有的能量大于A、B能量总和，A、C错误，②X→C　ΔH＜0，A＋B→C　ΔH＜0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量总和，D正确，B错误。]2．B　[由题中的图像可以看出断裂1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2752kJ－534kJ＝2218kJ设断裂1molN—H键所需要的能量为x则：154kJ＋4x＋500kJ＝(2752－534)kJ解得x＝391kJ。]3．解析　(3)由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6kJ，可知ΔH＝－115.6kJ·mol－1；由ΔH＝－(生成物键能之和－反应物键能之和)可得，E(H—O)－E(H—Cl)＝[115.6＋(498－2×243)]/4kJ·mol－1＝31.9kJ·mol－1，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。答案　(1)HH(2)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1(3)31.9　强4．D　[A项，忽视了可逆反应；B项中能量相差为35.96kJ；C项中产物的状态相同，稳定性相同；同一物质，固态时能量最低，所以D项正确。]【细研考纲】知识必记1．＜　＞　2.ΔH1＋ΔH2【细研考点】提升1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×2．C　[根据盖斯定律，即得Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)-7-\nΔH＝＝－259.7kJ·mol－1。]-7-