2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題五 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化教案(學(xué)生版).doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題五 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化教案(學(xué)生版)【考綱點(diǎn)擊】1.能夠根據(jù)反應(yīng)物、生成物能量的變化判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。2掌握正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的方法并進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。3能夠判斷熱化學(xué)方程式的正誤及反應(yīng)熱的大小比較。4了解新能源的開(kāi)發(fā)及綜合應(yīng)用。 【命題規(guī)律】反應(yīng)熱是近幾年高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容之一,考查的內(nèi)容主要有:熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷;比較反應(yīng)熱的大小;有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算;化學(xué)鍵鍵能與反應(yīng)熱、反應(yīng)熱與能源的綜合考查。由于能源問(wèn)題已成為社會(huì)熱點(diǎn),從能源問(wèn)題切入,從不同的角度設(shè)問(wèn),結(jié)合新能源的開(kāi)發(fā),把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查,將是今后命題的方向?!局攸c(diǎn)知識(shí)歸梳理】一、基本概念1在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量,叫反應(yīng)熱,用H來(lái)表示,單位是kJ/mol。2某化學(xué)反應(yīng),設(shè)反應(yīng)物總能量為E1,生成物總能量為E2,則:若E1E2,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)過(guò)程中可看作是能量的釋放過(guò)程。若E1E2,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,所以可以看作是能量的存貯的過(guò)程。3在101 kPa時(shí),1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量叫燃燒熱;在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O的反應(yīng)熱叫中和熱;二、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟1正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。2注明反應(yīng)時(shí)的溫度、壓強(qiáng),常溫常壓下可不注明。3計(jì)量數(shù)可以用分?jǐn)?shù),因?yàn)樗槐硎疚镔|(zhì)的量。4注明各物質(zhì)的狀態(tài),分別用s、l、g表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。5在方程式后用H表示反應(yīng)熱,H0表示放熱,H0表示吸熱。其數(shù)值要與計(jì)量系數(shù)對(duì)應(yīng)。三、燃料的燃燒1化石燃料包括:煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品。2燃料充分燃燒的必須條件:燃燒時(shí)有足夠多的空氣、燃料與空氣有足夠大的接觸面積。3化石燃料使用的弊端:燃料不充分燃燒對(duì)環(huán)境造成危害、屬于非再生能源、產(chǎn)生污染物。4預(yù)防措施:新能源的開(kāi)發(fā)、煤的脫硫或固硫、煤的氣化和液化、轉(zhuǎn)化為水煤氣或干餾煤氣。四、 燃燒熱1燃燒熱 定義:在101 kPa時(shí),1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。注意事項(xiàng)燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的,因此在書(shū)寫(xiě)燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí),一般以燃燒物前系數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物,例如CCO2,HH2O(l)等。燃料的充分燃燒化石燃料主要包括:煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品等??扇嘉锏娜紵龡l件是:溫度達(dá)到著火點(diǎn)、與氧氣充分接觸。充分燃燒的必要條件是:氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實(shí)施方案:故體燃料粉碎,或液化、汽化。不充分燃燒的危害是產(chǎn)熱少、浪費(fèi)資源、污染環(huán)境?;剂咸峁┠芰康谋锥艘约邦A(yù)防措施:弊端:化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應(yīng)。預(yù)防措施:開(kāi)發(fā)新能源、對(duì)燃料進(jìn)行脫硫或固硫處理?!纠?】下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) AHCl和NaOH反映的中和熱H57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca(OH)2反映的中和熱H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應(yīng)的H2283.0kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱【思路分析】 中和熱和燃燒熱是重要的反應(yīng)熱,本題考查其概念及表示意義。【解析】選項(xiàng)A中中和熱是指在一定條件下強(qiáng)酸于強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量,與酸和堿的元數(shù)無(wú)關(guān);選項(xiàng)C中加熱是化學(xué)反應(yīng)的條件,與反應(yīng)是為否放熱和吸熱無(wú)關(guān),如:FeSFeS,它屬于放熱反應(yīng);選項(xiàng)D中燃燒熱是指1mol的物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量,這里的穩(wěn)定化合物包含兩層意思,一是化合物穩(wěn)定,如C燃燒可生成CO和CO2,其中CO2比CO穩(wěn)定,二是化合物的狀態(tài)穩(wěn)定,如氣態(tài)的水就不如液態(tài)的水穩(wěn)定。【答案】B。【變式探究】下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ) A.已知2H2(g)O2(g)2H2O(g);H483.6 kJ mol1,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ mol1B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s);H0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l);H57.4 kJ mol1,則含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量D.己知2C(s)2O2(g)2CO2(g));H1 2C(s)O2(g)2CO(g);H2,則H1H2解析:本題考查了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)知識(shí)。A選項(xiàng)中H2的的燃燒熱是1 mol H2燃燒生成液態(tài)水時(shí)所放出的熱量,A錯(cuò);B中因?yàn)镠0,是吸熱反應(yīng),可知金剛石能量比石墨高,內(nèi)部能量越高越不穩(wěn)定,B錯(cuò);C選項(xiàng)中1 mol NaOH完全中和放出熱量為57.4 KJ,0.5 mol 應(yīng)放出28.7 KJ熱量,C對(duì);D選項(xiàng)中前者是完全燃燒,故放出熱量多,但是放熱反應(yīng)H為負(fù)值,故H1 E生,為放熱反應(yīng);當(dāng)H 為“-”或H 0。若E反 0。2吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法 根據(jù)反應(yīng)類型判斷:通常情況下燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬和酸反應(yīng)制氫氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng);電解質(zhì)的電離、鹽類水解、大多數(shù)的分解反應(yīng)等為吸熱反應(yīng)。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷:使反應(yīng)體系溫度升高的反應(yīng),為放熱反應(yīng)。反之為吸熱反應(yīng)。如:鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象:鈉“熔”成一個(gè)小球,可以說(shuō)明這一反應(yīng)為放熱反應(yīng);Fe粉與硫的混合物稍微受熱后反應(yīng)繼續(xù)劇烈進(jìn)行,且保持紅熱狀態(tài),說(shuō)明這一反應(yīng)為放熱反應(yīng)。在燃燒很旺的爐火中加入煤,爐火馬上“暗”下來(lái),說(shuō)明CO2與C反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Ba(OH)2與NH4Cl反應(yīng),燒杯與玻璃片粘在一起,說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。由物質(zhì)的聚集狀態(tài)判斷:同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,其本身具有的能量也不相同。一般情況下:氣態(tài)物質(zhì)所具有的能量大于液態(tài),液態(tài)具有的能量大于固態(tài);物質(zhì)處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如:硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定,所以由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。由蓋斯定律判斷:如一個(gè)反應(yīng)可分步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的能量變化值來(lái)進(jìn)行計(jì)算,若H 0,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反之則為放熱反應(yīng)。用儀器來(lái)測(cè)量:量熱計(jì)【特別提醒】我們不能通過(guò)看一個(gè)反應(yīng)是否需要加熱來(lái)判斷是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng),因?yàn)樾杓訜岬姆磻?yīng)不一定都是吸熱反應(yīng),如物質(zhì)的燃燒一般需要加熱來(lái)引發(fā)反應(yīng)的進(jìn)行,但屬于放熱反應(yīng),只有哪些需持續(xù)加熱的反應(yīng)才是吸熱反應(yīng),而那些只是通過(guò)加熱來(lái)引起反應(yīng),反應(yīng)開(kāi)始后則無(wú)須加熱的反應(yīng),則屬放熱反應(yīng)。所以注意兩點(diǎn),若一個(gè)反應(yīng)需持續(xù)加熱才能進(jìn)行,一旦停止加熱,反應(yīng)則停止,這樣的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng),若一個(gè)反應(yīng)雖然需進(jìn)行加熱來(lái)引起反應(yīng),但只要反應(yīng)開(kāi)始后,不需加熱繼續(xù)反應(yīng),則這樣的反應(yīng)屬放熱反應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有:酸堿中和反應(yīng)、活潑金屬和酸反應(yīng)、燃燒反應(yīng);常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)有:大多數(shù)分解反應(yīng);氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應(yīng)?!咀灾魈骄俊恳阎撤磻?yīng)是放熱反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是( )A. 該反應(yīng)發(fā)生時(shí),一定不需要加熱B. 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C. 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D. 如果該反應(yīng)開(kāi)始后停止加熱,反應(yīng)一定不能繼續(xù)進(jìn)行解析:放熱反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,放熱反應(yīng)不一定不需要加熱,有些放熱反應(yīng)需要加熱來(lái)引發(fā)反應(yīng),但不需要持續(xù)加熱,因?yàn)榉懦龅臒崃靠梢跃S持反應(yīng)的進(jìn)行。答案:C。二、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)1定義:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式: 先書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。有g(shù)(氣體)、l(液體)、s(固體)標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。反應(yīng)熱用“H”表示,標(biāo)在化學(xué)方程式后面,中間用“;”隔開(kāi),吸收熱量用“”,放出熱量用“”。H與測(cè)定的條件有關(guān),書(shū)寫(xiě)時(shí)應(yīng)著名條件。若條件為25,103kPa,則可不注明。熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子個(gè)數(shù),因此熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù),表示熱量的單位“kJ/mol”表示的是對(duì)應(yīng)方程式中的物質(zhì)的量,所以熱量的數(shù)值必須與熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。熱化學(xué)方程式中不注明反應(yīng)發(fā)生的條件。生成物中不能用“”或“”符號(hào)。【自主探究】沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出445 kJ熱量,則下列熱化學(xué)方程式中正確的是( )A.2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H=890 kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJmol1C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJmol1D.1/2CH4(g)O2(g)=1/2CO2(g)H2O(l) H=890 kJmol1解析:0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出445 kJ熱量,即1 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出890 kJ熱量。根據(jù)熱化學(xué)方程式的有關(guān)規(guī)定,要注明聚集狀態(tài),要標(biāo)出熱效應(yīng)。答案:C。三、 燃燒熱1燃燒熱 定義:在101 kPa時(shí),1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。注意事項(xiàng)燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的,因此在書(shū)寫(xiě)燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí),一般以燃燒物前系數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物,例如CCO2,HH2O(l)等。燃料的充分燃燒化石燃料主要包括:煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品等??扇嘉锏娜紵龡l件是:溫度達(dá)到著火點(diǎn)、與氧氣充分接觸。充分燃燒的必要條件是:氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實(shí)施方案:故體燃料粉碎,或液化、汽化。不充分燃燒的危害是產(chǎn)熱少、浪費(fèi)資源、污染環(huán)境。化石燃料提供能量的弊端以及預(yù)防措施:弊端:化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應(yīng)。預(yù)防措施:開(kāi)發(fā)新能源、對(duì)燃料進(jìn)行脫硫或固硫處理?!咀灾魈骄俊?5、101 kPa下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,則下列熱化學(xué)方程式正確的是( )AC(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/molB2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/molCCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/molDC6H12O6(s)+3O2(g) = 3CO2(g)+3H2O(l);H=-1400 kJ/mol解析:A.C項(xiàng)生成物不是穩(wěn)定的氧化物(C項(xiàng)中H2O為氣態(tài));B項(xiàng)中燃燒物不為1mol。答案:D四、中和熱1.中和熱 定義:在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O,這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。注意事項(xiàng)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH反應(yīng)生成H2O。若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成(如生成沉淀或弱電解質(zhì)),則其反應(yīng)熱不等于中和熱。對(duì)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng),其中和熱基本上是相等的。都約為57.3 kJ/mol對(duì)于強(qiáng)酸與弱堿或弱酸與強(qiáng)堿的反應(yīng),中和熱一般低于57.3 kJ/mol。因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離屬于吸熱反應(yīng)。2.中和熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)步驟:保溫裝置的準(zhǔn)備:大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時(shí)填滿碎泡沫塑料或紙條,大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)。 用量筒量取50ml,0.50moL/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。(tHCl) 另取一量筒量取50ml,055mol/L NaOH溶液,用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)將量筒內(nèi)的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中,用玻璃攪棒輕輕攪動(dòng)溶液,準(zhǔn)確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。計(jì)算:起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 , 終止溫度t20C ,溫度差=(t2-t1)0C(2)注意的幾個(gè)問(wèn)題:作為量熱器的儀器裝置,其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來(lái)做,也可按課本中方法做,一定要使小燒杯口與大燒杯口相平,這樣可以減少熱量的損失。鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確,且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確,因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大,如果濃度偏大,則溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大,表觀電離度就會(huì)減小這樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢(shì)必要用去一部分來(lái)補(bǔ)未電離分子的離解熱,造成較大誤差。宜用有O1分刻度的溫度計(jì),且測(cè)量應(yīng)盡可能讀準(zhǔn),并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù),以提高所測(cè)溫度的精度。不宜用弱酸、弱堿代替強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,來(lái)測(cè)中和熱,否則會(huì)因中和過(guò)程中電離吸熱,使測(cè)得的中和熱數(shù)值不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快。以盡量減少熱量的散失。實(shí)驗(yàn)過(guò)程要至少重復(fù)兩次,取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù),可以使中和熱測(cè)定盡量準(zhǔn)確?!咎貏e提醒】燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)HH0,單位:KJ/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol(O2的量不限)可能是1mol,也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應(yīng)熱的含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量;不同反應(yīng)物,燃燒熱不同生成1mol H2O時(shí)放出的熱量,不同反應(yīng)物的中和熱大致相同,均為57.3KJ/mol【自主探究】下列說(shuō)法正確的是( )A. 中和熱一定是強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿反應(yīng)放出的熱量B. 1 mol酸與1 mol堿完全反應(yīng)放出的熱量是中和熱C. 在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱D. 表示中和熱的離子方程式為:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);H=57.3 kJmol-1解析:強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)熱不一定是中和熱(若生成的水的物質(zhì)的量不為1mol,或酸為濃酸等),A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)如果為弱酸或弱堿則不成立,D中反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),應(yīng)該是負(fù)值。答案:C【考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一化學(xué)鍵與反應(yīng)熱例1化學(xué)反應(yīng)N23H2 2NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 ()AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)H2(abc) kJ/molBN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(ba) kJ/molCN2(g)H2(g) NH3(l)H(bca) kJ/molDN2(g)H2(g) NH3(g)H(ab) kJ/mol解析通過(guò)圖分析起點(diǎn) mol N2(g) mol H2(g),變化三階段為吸收能量a kJ;放出能量b kJ;放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得熱化學(xué)方程式:N2(g)H2(g) NH3(l)H(abc) kJ/mol,擴(kuò)大計(jì)量數(shù)后得到A。答案:A名師點(diǎn)撥1.從宏觀上分析,反應(yīng)熱的形成原因是反應(yīng)物具有的總能量與生成物具有的總能量的相對(duì)大??;從微觀上分析,反應(yīng)熱形成原因是斷鍵時(shí)吸收的熱量與成鍵時(shí)放出的熱量的相對(duì)大小,注意從圖示上去理解。2.從能量角度比較物質(zhì)的穩(wěn)定性:物質(zhì)本身具有的能量越高,其穩(wěn)定性越差。變式探究1 白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:PP:a kJ/mol、PO:b kJ/mol、P=O:c kJ/mol、O=O:d kJ/mol。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(6a5d4c12b) kJ/mol B(4c12b6a5d) kJ/molC(4c12b4a5d) kJ/mol D(4a5d4c12b) kJ/mol解析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂、新鍵形成,其中舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量,新化學(xué)鍵形成釋放能量,反應(yīng)方程式P45O2=P4O10中有6 mol PP鍵和5 mol O=O鍵斷裂,同時(shí)生成4 mol P=O鍵和12 mol PO鍵,因此H(6a5d4c12b) kJ/mol。答案:A考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷例2.下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(H的絕對(duì)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(yīng)熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱)解析根據(jù)燃燒熱的概念,生成的水應(yīng)為液態(tài),A項(xiàng)錯(cuò);B項(xiàng)中反應(yīng)放熱,H應(yīng)為負(fù)值,B項(xiàng)錯(cuò);D項(xiàng)中沒(méi)表示聚集狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)。答案:C名師點(diǎn)撥 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則(1)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)一定要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(2)熱化學(xué)方程式中的H值一定要與方程式中的計(jì)量系數(shù)成比例,且要注明單位和“”、“”符號(hào)。(3)熱化學(xué)方程式的計(jì)量系數(shù)只表示物質(zhì)的量,可以為分?jǐn)?shù)。(4)一般來(lái)說(shuō)熱化學(xué)方程式必須注明反應(yīng)條件,如不注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng),則應(yīng)將溫度和壓強(qiáng)分別視為25和1.01105 Pa。(5)熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的數(shù)量。由于H與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān),所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。變式探究2 已知25、101 kPa下,拆開(kāi)1 mol CH鍵要吸收415 kJ的能量,拆開(kāi)1 mol CC鍵要吸收331 kJ的能量,拆開(kāi)1 mol O2中的O=O鍵要吸收498 kJ的能量,形成水分子中的1 mol HO鍵要放出465 kJ的能量,形成二氧化碳分子中的1 mol C=O鍵要放出798 kJ的能量(丙烷燃燒過(guò)程中不考慮其他能量轉(zhuǎn)化)。下列說(shuō)法正確的是()A火炬中丙烷完全燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H85O2=3CO24H2OH2 036 kJ/molBC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g) H2 036 kJ/mol;選項(xiàng)D,因C3H8(g)完全燃燒是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,正確。答案:D考點(diǎn)三蓋斯定律的應(yīng)用及H的計(jì)算例3. (1)(廣東)由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來(lái) 。已知相同條件下:4Ca5(PO4)3F(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H1H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.84 kJ/mol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Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l) H319.68 kJ/mol。解析(1)CaSiO3為玻璃的成分之一,從而確定礦渣用途。根據(jù)蓋斯定律知HH13H218H3(2)由熱化學(xué)方程式得:Cu(s)2H(aq)H2O2(l)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJ/molHH1H2H364.39 kJ/mol(196.46 kJ/mol)(285.84 kJ/mol)319.68 kJ/mol答案(1)制玻璃H13H218H3(2)Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJ/mol方法技巧1.熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的比較(1)比較反應(yīng)熱(H)的大小時(shí),要注意帶符號(hào)(“”或“”)進(jìn)行。(2)注意反應(yīng)熱(H)與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。(3)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài),固態(tài)、液態(tài)、 氣態(tài)。2利用蓋斯定律進(jìn)行H計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)(1)合理進(jìn)行方程式的疊加熱化學(xué)方程式的疊加類似于整式的運(yùn)算,疊加時(shí)應(yīng)遵循數(shù)學(xué)的運(yùn)算規(guī)則,當(dāng)需要將某一熱化學(xué)方程式同乘以某一化學(xué)計(jì)量數(shù)時(shí),各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)和H需同乘以該化學(xué)計(jì)量數(shù)。(2)“H”在進(jìn)行加、減、乘等運(yùn)算時(shí),一定要注意其符號(hào)的改變,即H的運(yùn)算包括數(shù)值和符號(hào)的雙重運(yùn)算。變式探究3在298 K、100 kPa時(shí),已知:2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是 ()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2解析令2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)反應(yīng)2即可求得反應(yīng),因此有H3H12H2,故A項(xiàng)正確。答案:A高考失分警示1比較反應(yīng)熱H的大小要注意反應(yīng)熱的數(shù)值和符號(hào)。若為放熱反應(yīng),熱量越多,H越?。蝗魹槲鼰岱磻?yīng),熱量越多,H越大。2反應(yīng)熱H的單位kJ/mol中的“/mol”是指該化學(xué)反應(yīng)整個(gè)體系(即指“每摩化學(xué)反應(yīng)”),而不是指該反應(yīng)中的某種物質(zhì)。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol指“每摩2H2(g)O2(g)=2H2O(l)反應(yīng)”,放出571.6 kJ的能量,而不是指反應(yīng)中“H2(g)、O2(g)或H2O(l)”的物質(zhì)的量。3不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆,熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的能量變化。如:2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H197 kJ/mol是指2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全轉(zhuǎn)化為2 mol SO3(g)時(shí)放出的能量。若在相同的溫度和壓強(qiáng)時(shí),向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),放出的能量為Q,因反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化生成 2 mol SO3(g),故QT1,拐點(diǎn)之后,T2溫度下達(dá)到平衡時(shí),水蒸氣的含量較少,因此確定升高溫度,平衡逆向移動(dòng),即此反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),排除B、C。右邊圖像為壓強(qiáng)與時(shí)間的圖像,拐點(diǎn)前可判斷P1P2,拐點(diǎn)后可判斷增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),確定此反應(yīng)生成物的氣體的物質(zhì)的量之和小于反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量之和,排除D。3.(xx重慶) SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知:1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF-F 、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱H為A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/molC.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol【答案】B【解析】根據(jù)題意可判斷1molSF6中含有6molSF鍵,1mol F2中含有1molFF鍵,因此H=280kJ/mol+160kJ/mol3-330kJ/mol6=-1220kJ/mol。4.(xx浙江)下列說(shuō)法不正確的是A已知冰的熔化熱為6.0 kJ/mol,冰中氫鍵鍵能為20 kJ/mol,假設(shè)1 mol冰中有2 mol 氫鍵,且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15的氫鍵B已知一定溫度下,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c,電離度為,。若加入少量醋酸鈉固體,則CH3COOHCH3COOH向左移動(dòng),減小,Ka變小C實(shí)驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為3916 kJ/mol、3747 kJ/mol和3265 kJ/mol,可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵D已知:Fe2O3(s)3C(石墨)2Fe(s)3CO(g),H489.0 kJ/mol。CO(g)O2(g)CO2(g),H283.0 kJ/mol。C(石墨)O2(g)CO2(g),H393.5 kJ/mol。則4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s),H1641.0 kJ/mol5.(xx江蘇)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化B.圖6表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖7表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點(diǎn)所示的溶液是80時(shí)KNO3的不飽和溶液D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大【答案】C【解析】本題考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉(zhuǎn)化率等角度的理解能力。是基本理論內(nèi)容的綜合。高三復(fù)習(xí)要多注重這一方面的能力訓(xùn)練。A.圖5表示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,是放熱反應(yīng)。B.圖6中起始點(diǎn)0.1000 molL1CH3COOH溶液pH值不會(huì)在1以下;當(dāng)NaOH與CH3COOH等物質(zhì)的反應(yīng)時(shí),溶液因鹽類水解而呈堿性,突躍會(huì)提前;終點(diǎn)pH值也不會(huì)是13。C.圖7通過(guò)a作一條輔助線,與KNO3的溶解度曲線有一交點(diǎn)在a點(diǎn)之上,說(shuō)明a點(diǎn)溶液是不飽和溶液。D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,由圖知t時(shí)曲線并沒(méi)有達(dá)到平衡,所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。6.(xx江蘇)下列說(shuō)法正確的是A.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反應(yīng)NH4H2ONH3H2OH達(dá)到平衡后,升高溫度平衡逆向移動(dòng)C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對(duì)于反應(yīng)2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡(jiǎn)單綜合題,著力考查學(xué)生對(duì)熵變、焓變,水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),熵變、焓變都大于零,內(nèi)容來(lái)源于選修四化學(xué)方向的判斷。B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度越高越水解,有利于向水解方向移動(dòng)。C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。7.(xx北京)25、101kPa 下:2Na(s)1/2O2(g)=Na2O(s) H1=414KJ/mol2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H2=511KJ/mol下列說(shuō)法正確的是A.和產(chǎn)物的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相等B.和生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同C.常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O,隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D.25、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) H=317kJ/mol解析:Na2O是由Na和O2構(gòu)成的,二者的個(gè)數(shù)比是2:1。Na2O2是由Na和O22構(gòu)成的,二者的個(gè)數(shù)比也是2:1,選項(xiàng)A不正確;由化合價(jià)變化可知生成1molNa2O轉(zhuǎn)移2mol電子,而生成1molNa2O2也轉(zhuǎn)移2mol電子,因此選項(xiàng)B不正確;常溫下Na與O2反應(yīng)生成Na2O,在加熱時(shí)生成Na2O2,所以當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)就不在生成Na2O,所以選項(xiàng)C也不正確;由蓋斯定律知2即得到反應(yīng)Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) H=317kJ/mol,因此選項(xiàng)D正確。答案:D8、(xx廣東)(15分)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I,II,III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖13所示。(1)在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序?yàn)?;反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第 種催化劑的作用下,收集的CH4最多。(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的H=+206 kJmol-1在答題卡的坐標(biāo)圖中,畫(huà)出反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化圖(進(jìn)行必要的標(biāo)注)將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)已知:CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1寫(xiě)出由CO2生成CO的化學(xué)方程式 解析:此題綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡和熱化學(xué)知識(shí)。(1)分析圖13,可知在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率是:vIIIvIIvI,在反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第II種催化劑作用下,收集的CH4最多;(2)見(jiàn)答案;根據(jù)反應(yīng)方程式:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),假設(shè)起始時(shí)CH4和H2O的物質(zhì)的量均為x,CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)開(kāi)始值: x x 0 0變化值: 0.1 0.1 0.1 0.3平衡值:x-0.1 x-0.1 0.1 0.3,根據(jù)平衡常數(shù)K=27,可列式得:0.1(0.3)3/(x-0.1)2=27,解之得x=0.11mol,可知CH4的平衡轉(zhuǎn)化率=(0.1/0.11)100%=91%;(3)根據(jù)反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1 ;CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 ;將反應(yīng)-反應(yīng)得:CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。答案:(1)vIIIvIIvI,II;(2);91%;(3)CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。9.(xx北京)(12分)在溫度t1和t2下,X2(g)和 H2反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如下表:化學(xué)方程式K (t1 )K (t2) 21.8 4334(1)已知t2 t1,HX的生成反應(yīng)是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)HX的電子式是 。(3)共價(jià)鍵的極性隨共用電子對(duì)偏移程度的增大而增強(qiáng),HX共價(jià)鍵的極性由強(qiáng)到弱的順序是 。(4)X2都能與H2反應(yīng)生成HX,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因: 。(5)K的變化體現(xiàn)出X2化學(xué)性質(zhì)的遞變性,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因:_,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱。(6)僅依據(jù)K的變化,可以推斷出:隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加,_(選填字母)a. 在相同條件下,平衡時(shí)X2的轉(zhuǎn)化率逐漸降低b. X2與H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱c. HX的還原性逐漸d. HX的穩(wěn)定性逐漸減弱解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高平衡常數(shù)越小,這說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以HX的生成反應(yīng)是發(fā)熱反應(yīng);(2)HX屬于共價(jià)化合物,HX之間形成的化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵,因此HX的電子式是;(3)F、Cl、Br、I屬于 A,同主族元素自上而下隨著核電荷數(shù)的增大,原子核外電子層數(shù)逐漸增多,導(dǎo)致原子半徑逐漸增大,因此原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減弱,從而導(dǎo)致非金屬性逐漸減弱,即這四種元素得到電子的能力逐漸減弱,所以HF鍵的極性最強(qiáng),HI的極性最弱,因此HX共價(jià)鍵的極性由強(qiáng)到弱的順序是HF、HCl、HBr、HI;(4)鹵素原子的最外層電子數(shù)均為7個(gè),在反應(yīng)中均易得到一個(gè)電子而達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。而H原子最外層只有一個(gè)電子,在反應(yīng)中也想得到一個(gè)電子而得到2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此鹵素單質(zhì)與氫氣化合時(shí)易通過(guò)一對(duì)共用電子對(duì)形成化合物HX;(5)同(3)(6)K值越大,說(shuō)明反應(yīng)的正向程度越大,即轉(zhuǎn)化率越高,a正確;反應(yīng)的正向程度越小,說(shuō)明生成物越不穩(wěn)定,越易分解,因此選項(xiàng)d正確;而選項(xiàng)c、d與K的大小無(wú)直接聯(lián)系。答案:(1)放熱 (2) (3)HF、HCl、HBr、HI; (4)鹵素原子的最外層電子數(shù)均為7個(gè) (5)同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多 (6)a、d10.(xx安徽)(14分)W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如下圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1;Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料;Z的電負(fù)性在同周期主族元素中最大。(1)X位于元素周期表中第 周期第 族;W的基態(tài)原子核外有 個(gè)未成對(duì)電子。(2)X的單質(zhì)子和Y的單質(zhì)相比,熔點(diǎn)較高的是 (寫(xiě)化學(xué)式);Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比,較穩(wěn)定的是 (寫(xiě)化學(xué)式)。 (3)Y與Z形成的化合物和足量水反應(yīng),生成一種弱酸和一種強(qiáng)酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(4)在25C、101 kPa下,已知Y的氣態(tài)化物在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài),平均每轉(zhuǎn)移1mol 電子放熱190.0kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。解析:因?yàn)閃的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10,說(shuō)明W的質(zhì)子數(shù)為8,即為氧元素;Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即Y是Si;所以由圖像中原子半徑的大小順序可知X、Y、Z應(yīng)該屬于第三周期元素,在第三周期主族元素中電負(fù)性最大的Cl元素,所以Z是Cl;又因?yàn)閄和Ne原子的核外電子數(shù)相差1,且X位于第三周期,所以X是- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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