2020高考化学一轮复习高考作业十八化学反应的热效应.docx

s第六章 化学反应与能量变化五年考情命题分析综合近5年全国卷高考试题，我们发现高考命题在本章呈现以下规律：本部分内容考查的重点有：(1)掌握化学反应的4种基本类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。(2)了解化学反应中能量转化的原因，了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念，初步了解新能源的开发。(3)能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。(4)电化学知识。其中电化学在工业生产中有着广泛应用，是高考重点考查的内容之一，其主要考点有：(1)掌握原电池的概念、形成条件、装置中各部分名称、电极反应、导线上电流方向、电子流向、溶液中离子运动方向及对盐桥的认识。(2)正确认识化学腐蚀、电化学腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀并能加以区别。(3)了解金属腐蚀的防护方法。(4)掌握电解的原理及有关规律，能对电极产物进行判断，能对电解后溶液的酸碱性变化加以判断，能正确表示电解的电极反应及总反应。(5)电解原理的应用。(6)关于电解的基本计算。预计2020年高考对原电池和电解池的考查，会结合离子交换膜、电流效率等知识，体现学科间的融合。备考策略根据近5年全国卷高考命题特点和规律，复习本章时要注意以下几个方面：1重视基础，提高能力有关热化学方程式的书写和化学反应中的能量变化是高考考查的热点内容，复习过程中不仅要掌握热化学方程式书写的规律和反应热计算的一般方法，同时还需要注意与生产生活中的能源问题紧密联系(如卫星发射中的能量转化等)。掌握吸热反应、放热反应以及反应热、燃烧热、中和热的概念，同时注意把握概念的内涵和外延。2理解原理，学会技巧(1)反应热的知识在高考试题中逐年增多，有不断“升温”的趋势。一方面考查能量的变化以及能源问题，另一方面考查热化学方程式的书写等，这部分内容更多的是联系生产、生活实际的考查。在解答有关书写热化学方程式的问题时应注意：必须标明反应物和生成物的聚集状态及热量的变化；当热化学方程式逆写时，反应热数值相等，符号相反；两个热化学方程式相加或相减，得到新的热化学方程式时，其H也要进行相应的加减。(2)对于高考中“新型化学电源”的考查，则是在当前全球所面临的能源危机和环境污染的大背景下提出的。在解答此类题目时，不要被题目的陌生“外表”迷惑，应立足于原电池的基本原理，仔细分析判断，即可迎刃而解。解答有关电化学计算的基本方法：根据电子守恒法计算；根据总反应中的计算关系进行计算；根据关系式计算。在解答电解相关的问题时要注意分析通电前，电解质溶液中有哪些阴、阳离子(包括水电离出的氢离子和氢氧根离子)；通电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，并结合放电顺序分析谁先放电；写电极反应时应结合题目要求分析电解结果，如电极现象、水的电离平衡移动、离子浓度变化、pH变化等。第18讲化学反应的热效应考纲微解读考向微预测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4了解焓变与反应热的含义。了解HH(生成物)H(反应物)表达式的含义5理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算6了解能源是人类生存和社会发展的重要基础本部分重点考查内容有：反应热的概念及计算，热化学方程式的正误判断与书写，盖斯定律的应用等。高考对本讲内容的考查仍将以热化学方程式的书写、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量间的关系、盖斯定律等为主。重点关注：化学反应中能量变化的有关概念；热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写；应用盖斯定律进行有关反应的H的计算。微考点1焓变反应热1反应热和焓变(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。(2)焓变是化学反应在_恒温恒压下放出或吸收的热量。(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为H，单位为kJmol1。2吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解对于放热反应：反应物的总能量生成物的总能量放出的热量；对于吸热反应：反应物的总能量生成物的总能量吸收的热量。(2)从化学键角度理解微助学两点说明正确判断吸、放热反应1物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。2化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1物质发生化学变化都伴随着能量变化。()提示任何化学反应均有化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，所以一定伴随着能量变化。2放热反应不需要加热就能反应，吸热反应需要加热才能反应。()提示化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然联系。3若反应物总能量大于生成物总能量，则反应为吸热反应。()提示若反应物总能量大于生成物总能量，则反应为放热反应。4放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程有关。()提示放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程无关，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。5活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大。()提示断裂旧化学键所需要克服的能量总和就等于该反应的活化能，故说法正确。微练一焓变与反应热的概念1已知反应XY=MN为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量解析已知XY=MNH0，说明X与Y总能量低于M与N总能量，A项错误，D项正确；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应，B项错误；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C项错误。答案D2下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析化学反应中一定有能量变化，A项错误；由H断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放出的能量，得H0，故为放热反应，B项错误；热化学方程式的化学计量数改变，H也相应改变，D项错误。答案C微练二根据图形，理清活化能与焓变的关系3(2019河南模拟)研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A反应总过程H0BFe使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应解析反应总过程为N2OCO=N2CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，H0，A项正确；根据反应历程，Fe为催化剂，能够降低反应的活化能，B项正确；FeO为中间产物，而不是催化剂，C项错误；根据图示，FeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，D项正确。答案C4反应ABC(H0)，XC(H0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0可知，C的能量比X的能量低，分析图象可知，D项正确。答案D5某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()BE1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，说明石墨比金刚石稳定。()2对于SO2(g)O2(g)SO3(g) HQ kJmol1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，H减小。()提示反应热H的数值与化学平衡的移动无关。3热化学方程式H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1表示的意义：发生上述反应生成1 mol H2O(g)后放出241.8 kJ的热量。()提示反应热H单位中的“mol1”代表的是1 mol上述反应，不是指具体物质的物质的量。4热化学方程式前面的计量数不仅表示分子数也表示物质的量。()提示热化学方程式前面的计量数只表示物质的量不表示分子数。5CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ。()提示反应热的单位应该是kJmol1。微练四“五”审，快速判断热化学方程式的正误8下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反应热)解析A项，H2O应为液态；B项，中和反应为放热反应，H为负值；D项，各物质未注明聚集状态。答案C9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 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1A BC D解析书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)单位是 kJmol1，不是kJ；(2)数值，H的数值要与方程式中化学计量数保持一致；(3)符号，吸热用“”，放热用“”。仅符合要求。答案B判断热化学方程式正误的“五审”微练五热化学方程式的书写10依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94 kJ热量，此反应的热化学方程式为_。(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为_。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学方程式为_。(4)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：_。解析(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1。(2)2.0 g肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量，则此反应的热化学方程式为4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1 669.8 kJmol123 339.6 kJmol1。(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H2O)0.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H)0.3 g，n(CO2)0.1 mol，n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g1.2 g1.5 g0CuSO4(s)CuSO4(aq)H20。则H3H2，A项错误；H3H1，B项正确；H2H1H3，C项错误；H1H2H3，D项错误。答案B利用盖斯定律进行计算的一般步骤反应热的计算与大小比较模型母|题|导|航根据要求回答下列有关反应热的问题：(1)(2016全国卷节选)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全国卷节选)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_。(3)(2015全国卷节选)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。(4)(2015全国卷节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3已知反应中相关的化学键键能数据如下表：由此计算H1_ kJmol1；已知H258 kJmol1，则H3_ kJmol1。【思维导图】【解析】(1)根据盖斯定律，22，故H42H32H2H1。联氨与N2O4反应放出大量的热，并产生大量气体，推动火箭运行。(2)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式第二个热化学方程式第三个热化学方程式，可得SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)HH1H2H3。(3)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为a kJ，则H(2a436151) kJmol111 kJmol1，解得a299。(4)反应中，生成1 mol CH3OH(g)需要形成3 mol CH键、1 mol CO键和1 mol OH键，则放出的热量为413 kJ3343 kJ465 kJ2 047 kJ，需要断开1 mol CO键和2 mol HH键，吸收的热量为1 076 kJ436 kJ21 948 kJ，则该反应为放热反应，H11 948 kJmol12 047 kJmol199 kJmol1；根据盖斯定律，H3H2H158 kJmol1(99 kJmol1)41 kJmol1。【答案】(1)2H32H2H1反应放热量大、产生大量气体(2)H1H2H3(3)299(4)9941【模型解法】反应热的计算方法1根据反应物和生成物的总能量计算：HE(生成物)E(反应物)。2依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：HE(反应物的化学键断裂吸收的能量)E(生成物的化学键形成释放的能量)。3根据盖斯定律计算：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应是分步进行的，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示：注意当热化学方程式乘以(除以)一个系数时，H也应乘以(除以)该系数；热化学方程式间进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”“”，即把H看作一个整体进行运算；将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。子|题|导|练工业上，氯化亚砜(SOCl2)可用如下反应制得：SO3(g)SCl2(g)=SOCl2(g)SO2(g)H1302 kJmol1SO2(g)PCl5(g)=SOCl2(g)POCl3(g)H2268 kJmol1SO3(g)SCl2(g)PCl5(g)=2SOCl2(g)POCl3(g)H3已知各分子中化学键的键能如表所示：下列推断正确的是()AH3570 kJmol1、a724BH334 kJmol1、a362CH334 kJmol1、a724DH3570 kJmol1、a362解析根据盖斯定律知，H3H1H2(302268) kJmol134 kJmol1；选择反应计算键能。反应热反应物的键能总和生成物的键能总和36423315(58532032a382) kJmol1268 kJmol1，解得a362。答案B1【高考集萃】(1)(2018全国卷)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)(2018全国卷)CH4CO2催化重整反应为CH4(