2022屆高考化學(xué) 圖表題專項突破 專題10 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化圖表題難點突破

2022屆高考化學(xué) 圖表題專項突破 專題10 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化圖表題難點突破 【19年高考命題前瞻】 化學(xué)反應(yīng)與能量是高考的必考點，主要考查三方面的內(nèi)容：①反應(yīng)熱概念的理解及計算;②熱化學(xué)方程式的正誤判斷與書寫；③蓋斯定律及其應(yīng)用。題型以選擇題和填空題形式出現(xiàn)，難度適中。預(yù)計2019年高考仍將以圖像的形式給出信息考查熱化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)能量高低與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系、燃燒熱和中和熱的概念、反應(yīng)熱的計算、化學(xué)鍵與能量間的關(guān)系、蓋斯定律等，由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設(shè)問，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是2019年的一個命題熱點，題型以選擇題為主，蓋斯定律的應(yīng)用還可能會出現(xiàn)在二卷的主觀填空題中。 【名師精講】 一、用圖像“三角度”理解產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的原因 （1）從宏觀角度分析：ΔH＝H1生成物的總能量－H2反應(yīng)物的總能量 （2）從微觀角度分析：ΔH＝E1反應(yīng)物的鍵能總和－E2生成物的鍵能總和 （3）從活化能角度分析：ΔH＝E1正反應(yīng)活化能－E2逆反應(yīng)活化能 二、能量變化圖象類型 1.坐標(biāo)系類圖像，如： 橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程或反應(yīng)時間，縱坐標(biāo)表示能量變化 2.反應(yīng)歷程圖像，如： 、 圖示表示了反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化和能量變化。 3.表格類，如： H-H Cl-Cl H-Cl 鍵能（kJ/mol） 436 243 a 表中給出各種物質(zhì)的鍵能數(shù)據(jù)。 三、“五看+六注意”判斷熱化學(xué)方程式的正誤 1.五看 （1）看方程式是否配平； （2）看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確； （3）看ΔH的“＋”、“－”符號是否正確； （4）看反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1； （5）看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng)。 2.六注意 四、有關(guān)反應(yīng)熱計算的六種方法 1．利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行求解：先寫出熱化學(xué)方程式，再根據(jù)熱化學(xué)方程式中物質(zhì)與反應(yīng)熱之間的比例關(guān)系直接求算反應(yīng)熱。 2．依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)直接求算反應(yīng)熱：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量) 3．根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算：ΔH＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)。 4．根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能計算：ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和。 5．根據(jù)蓋斯定律計算 方法一：熱化學(xué)方程式相加或相減，如由C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2； 可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 方法二：合理設(shè)計反應(yīng)途徑：如，由圖可得：ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 6．根據(jù)比熱公式進(jìn)行計算：Q＝c·m·ΔT 五、“三關(guān)鍵”解答能量變化圖像題 (1)注意活化能在圖示中的意義：①從反應(yīng)物至最高點的能量數(shù)值表示正反應(yīng)的活化能；②從最高點至生成物的能量數(shù)值表示逆反應(yīng)的活化能。 (2)催化劑只影響正、逆反應(yīng)的活化能，而不影響反應(yīng)的ΔH。 (3)設(shè)計反應(yīng)熱的有關(guān)計算時，要切實注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。 【典題剖析】 典例1、已知反應(yīng)2HI(g)H2(g) +I2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是 A．常溫下，向體積為VL的容器中充入2mol HI（g）充分反應(yīng)，可吸收12.5kJ的熱量 B．加入催化劑，分子的能量不變，但單位體積活化分子數(shù)增多，速率加快 C．其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快，HI分解率不變 D．H2(g) +I2(g)2HI(g)的活化能Ea為12.5kJ·mol?1 【析圖】本題所給為坐標(biāo)系圖像，從圖中我們可以得到以下信息：①反應(yīng)物為2HI(g)、生成物為H2(g) +I2(g)②反應(yīng)的活化能為185kJ·mol?1③反應(yīng)熱ΔH＝+12.5kJ·mol?1 【信息處理】①2HI(g)H2(g) +I2(g)為可逆反應(yīng)反應(yīng)不能進(jìn)行到底②圖像中只給出了正反應(yīng)的活化能，未給出逆反應(yīng)的活化能，但可以通過反應(yīng)熱計算出來③從圖示可知，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，為吸熱反應(yīng)。 【答案】B 【名師點睛】從上述圖像中可知：ΔH＝+12.5kJ·mol?1是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，不是活化能；反應(yīng)熱ΔH＝正反應(yīng)活化能- 逆反應(yīng)活化能，所以該反應(yīng)的逆反應(yīng)活化能=正反應(yīng)活化能-ΔH=185-12.5=172.5 kJ·mol?1。 典例2、如圖為氟利昂（如CFCl 3）破壞臭氧層的反應(yīng)過程示意圖，下列不正確的是  A．過程Ⅰ中斷裂極性鍵C-Cl鍵 B．過程Ⅱ可表示為O3 + Cl =ClO + O2 C．過程Ⅲ中O + O = O2是吸熱過程 D．上述過程說明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑 【析圖】題目所給圖像為反應(yīng)歷程圖像，從圖像中我們可以得到以下信息：①過程Ⅰ中CFCl3轉(zhuǎn)化為CFCl2和氯原子②過程Ⅱ可表示為O3 + Cl = ClO + O2。 【信息處理】①催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，而自身在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變②過程Ⅰ中CFCl3轉(zhuǎn)化為CFCl2和氯原子，斷裂極性鍵C-Cl鍵③原子結(jié)合成分子的過程是放熱過程。 【解析】A、過程Ⅰ中CFCl3轉(zhuǎn)化為CFCl2和氯原子，斷裂極性鍵C-Cl鍵，選項A正確；B、根據(jù)圖中信息可知，過程Ⅱ可表示為O3 + Cl = ClO + O2，選項B正確；C、原子結(jié)合成分子的過程是放熱的，選項C錯誤；D、上述過程說明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑，選項D正確。答案選C。 【答案】C 【名師點睛】催化劑是能加快化學(xué)反應(yīng)速率，而自身在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，上述過程說明氟利昂產(chǎn)生的氯原子是破壞O3的催化劑。 ①舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進(jìn)行的，缺少任一個過程都不是化學(xué)變化。 ②常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目 物質(zhì) CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 鍵數(shù) 2 4 6 4 物質(zhì) 石墨 金剛石 S8 (S—S) Si 鍵數(shù) 1.5 2 8 2 四.利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的模式與要領(lǐng) 1.計算模式 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 則(c)＝(a)－(b)，即：ΔH3＝ΔH1－ΔH2。 方式二：若有(a)A(s)＋M(g)===B(s)　ΔH1 (b)C(s)＋M(g)===D(s)　ΔH2 (c)A(s)＋D(s)===B(s)＋C(s)　ΔH3 則(c)＝(a)－(b)，即：ΔH3＝ΔH1－ΔH2。 2.計算要領(lǐng) ①當(dāng)反應(yīng)方程式乘以或除以某數(shù)時，ΔH也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。 ②反應(yīng)式進(jìn)行加減運算時，ΔH也同樣要進(jìn)行加減運算，且要帶“＋”、“－”，即把ΔH看作一個整體進(jìn)行運算 ③通過蓋斯定律計算反應(yīng)熱和比較反應(yīng)熱的大小時，同樣要把ΔH看作一個整體。 ④在設(shè)計反應(yīng)過程時常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣時，會吸熱；反之會放熱。 ⑤當(dāng)設(shè)計的反應(yīng)逆向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。 3.蓋斯定律應(yīng)用“五步”分析法