高考化学二轮复习第6讲化学反应与能量课堂练习.doc
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1、1 / 25【2019【2019 最新最新】精选高考化学二轮复习第精选高考化学二轮复习第 6 6 讲化学反应讲化学反应与能量课堂练习与能量课堂练习最新考纲1了解化学反应中能量转化的原因及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,能正确书写热化学方程式。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。5了解焓变(H)与反应热的含义。6理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。反应热 热化学方程式的书写学生用书 P261(1)2017高考全国卷,28(2)下图是通过热化学循环在较低温度
2、下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_,制得等量 H2 所需能量较少的是_。(2)(2017高考北京卷)TiCl4 是由钛精矿(主要成分为 TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物。钛精矿在沸腾炉中的氯化过程:TiO2 与Cl2 难以直接反应,加碳生成 CO 和 CO2 可使反应得以进行。2 / 25已知:TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g) H1175.4 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g) H2220.9 kJmol1沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式:_。解析:
3、(1)系统()和系统()都是吸热反应,从热化学方程式可以看出,系统()制备 1 mol H2 需要消耗 20 kJ 能量,而系统()制备 1 mol H2 需要消耗 286 kJ 能量,故系统()消耗的能量较少。(2)根据盖斯定律,将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。答案:(1)H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s) H20 kJmol1系统()(2)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g) H45.5 kJmol12(1)(2016高考四川卷)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸
4、。已知 25 ,101 kPa 时:CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l) H937 kJ/mol则 Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是3 / 25_。(2)(2015高考天津卷)已知 1 mol 钠的单质在足量 O2 中燃烧,恢复至室温,放出 255.5 kJ 热量,写出该反应的热化学方程式:_。解析:(1)CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l) H271 kJ/mol5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4
5、)3F(s)5H2O(l) H937 kJ/mol根据盖斯定律,由5得,Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g) H271 kJ/mol5(937 kJ/mol)418 kJ/mol。(2)1 mol Na 的单质在足量 O2 中燃烧,放出 255.5 kJ 热量,则该反应的热化学方程式为 2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H511 kJ/mol。答案:(1)Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g) H418 kJ/mol(2)2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H511 kJ
6、/mol感悟高考1题型:填空题2考向:热化学方程式的书写是近几年的主要题型,此外还涉及反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点,因此有关能源的试题将成为今后命题的热点;对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点,主要在填空题、实验题中体现,4 / 25重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。一、正确理解“三热”概念1反应热在恒温恒压条件下的反应热用 H 表示,单位是 kJ/mol 或kJmol1,并规定放热反应的 H0。(1)从宏观的角度来说,反应热是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的差值,如图所示:a 表示反应的活化能;b 表示活化分子变成生成物分子所释放的能量;
7、c 表示反应热。(2)键能、反应热和稳定性的关系H(反应热)反应物的键能总和生成物键能总和。物质稳定性:物质在反应中放出能量越多,则生成物能量越小,即生成物越稳定,化学键越牢固。例如:同素异形体稳定性的比较,根据同素异形体之间相互转化反应的 H 的正负和大小判断,若反应放热,说明生成物能量小,较稳定。2燃烧热在 101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位:kJmol1。需注意:(1)燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。(2)燃
8、烧产物必须是稳定的氧化物,如 CCO2、H2H2O(l)等。3中和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol 5 / 25H2O 时的反应热叫中和热,单位是 kJ/mol。中和热属于反应热。二、热化学方程式的书写及判断1五个注意(1)注意 H 的符号和单位若为放热反应,H 为“” ;若为吸热反应,H 为“” 。H 的单位为 kJmol1 或 kJ/mol。(2)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。(3)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同,反应热
9、(H)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“” 。(4)注意 H 的数值热化学方程式中的 H 的值应是表示反应已完成的热量变化。由于 H 与反应完成的物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 H 相对应,如果化学计量数加倍,则 H 也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等,但符号相反。(5)注意燃烧热和中和热2记忆口诀热化方程要点多,漏掉一点分不得;标清状态配好平,焓变正负千焦摩;6 / 25系数焓变成正比,逆向反应焓变号。3热化学方程式书写易出现的
10、错误(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。(2)反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“”号,放热反应未标出“”号,从而导致错误。(3)漏写 H 的单位,或者将 H 的单位写为 kJ,从而造成错误。(4)反应热的数值与方程式的化学计量数不对应而造成错误。(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是 1 mol 可燃物或生成 1 mol H2O(l)而造成错误。反应热的概念辨析1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)(1)(2016高考江苏卷)如图表示燃料燃烧反应的能量变化。( )(2)(2015高考江苏卷)在 CO2 中,Mg 燃烧生成 MgO 和 C。该反应中化学能全部转化
11、为热能。( )(3)催化剂能改变反应的焓变。( )(4)催化剂能降低反应的活化能。( )(5)同温同压下,H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同。( )(6)500 、30 MPa 下,将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g),放热 19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g) H38.6 kJmol1。( )答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6)2已知反应:101 kPa 时,2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol17 / 25稀溶液中,H(aq)OH(a
12、q)=H2O(l) H57.3 kJmol1下列结论正确的是( )A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1B反应的反应热为 221 kJmol1C稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水,放出 57.3 kJ 热量解析:选 A。1 mol C 不完全燃烧生成 CO 放出热量110.5 kJ,1 mol C 完全燃烧生成 CO2 放出热量大于 110.5 kJ,即 C 的燃烧热大于 110.5 kJmol1;反应的反应热为221 kJmol1;稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为 57.3 kJmol1;醋酸是弱酸,
13、与 NaOH 溶液中和生成 1 mol 水时放出的热量小于 57.3 kJ。热化学方程式的判断及书写3实验测得,101 kPa 时,1 mol H2 完全燃烧生成液态水,放出 285.8 kJ 的热量;1 mol CH4 完全燃烧生成液态水和 CO2,放出890.3 kJ 的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/molCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/molCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.
14、6 kJ/mol8 / 25B仅有A仅有 DC仅有 解析:选 B。甲烷的燃烧为放热反应,H|H2|,所以 H1H2。(3)同一反应的反应物状态不同时,如A(s)B(g)=C(g) H1,A(g)B(g)=C(g) H2,则 H1H2。(4)两个有联系的反应相比较时,如C(s)O2(g)=CO2(g) H1,C(s)1/2O2(g)=CO(g) H2。比较方法:利用反应(包括 H1)乘以某计量数减去反应(包括 H2)乘以某计量数,即得出 H3H1某计量数H2某计量数,根据 H3 大于 0 或小于 0 进行比较。总之,比较反应热的大小时要注意:反应中各物质的聚集状态;H 有正负之分,比较时要连同“
15、” “”一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较;若只比较放出或吸收热量的多少,则只比较数值的大小,不考虑正、负号。盖斯定律的应用12016高考全国卷,27(4)已知下列反应:SO2(g)2OH (aq) =SO (aq)H2O(l) H1ClO (aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq) H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq) H3则反应 SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH (aq) =CaSO4(s)H2O(l)Cl (aq)的 H_。13 / 25解析:设三个反应依次是 a、b、c,根据盖斯定律,由abc 得:SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq
16、)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq) HH1H2H3。答案:H1H2H32(1)2016高考全国卷,26(3)2O2(g)N2(g)=N2O4(l) H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l) H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H41 048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为 H4_,联氨和N2O4 可作为火箭推进剂的主要原因为_。(2)(2016高考天津卷)氢气可用于制备 H2O2。已知:H2(g)A(l)=B(l) H1O2(g)B(l)=A(l)H2O2(l) H2其中 A、B 为有机物,两反应
17、均为自发反应,则 H2(g) O2(g)=H2O2(l)的 H_0(填“” “H3 DH1H2H3CH1H3H2 解析:选 B。1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热过程,故 H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热过程,故 H20。根据盖斯定律得到关系式 H1H2H3,分析得出H1H4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故 H5H6;碳酸钙分解吸收热量,H70,CaO 与 H2O 反应放出热量,H8H8。反应热与化学平衡的移动5已知热化学方程式:SO2(g)O2(g)SO3(g) H98.32 kJmol1,在容器中充入
18、2 mol SO2 和 1 mol O2充分反应,最终放出的热量为( )B98.32 kJA196.64 kJ D196.64 kJC196.64 kJ 答案:C6已知 298 K 时,2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H197 kJmol1,在相同温度下,向密闭容器中通入 2 mol SO2 和 1 mol O2,达到平衡时放出热量 Q1;向另一体积相同的密闭容器中通入 1 mol SO2 和 1 mol O2,达到平衡时放出热量 Q2。则下列关系正确的是( )B2Q2Q1A2Q2Q1 DQ2Q1197 kJCQ2Q1197 kJ 16 / 25解析:选 C。反应的热化学方程式:2SO
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