（全国）2017年高中化学 暑期作业第6讲 抓住三点快速复习“化学反应与能量”（高考复习适用）.doc

第6讲抓住三点，快速复习“化学反应与能量”化学反应与能量属于化学基本理论部分，理论性强，具有一定的难度，一直是高考考查的重点内容，既有对单一知识点的考查，也有对多个知识点的考查。复习时要紧紧抓住如下三点：对相关概念的理解、热化学方程式的书写与判断、反应热的计算与比较，提高复习的效率。1化学反应与能量变化的相关概念(1)熟悉相关概念，理解变化原因相关概念有吸热反应、放热反应等。复习时，一是要熟悉哪些反应分别属于这两类反应(可燃物燃烧、酸碱中和反应、大多数化合反应、金属跟酸的置换反应、物质的缓慢氧化等是放热反应；大多数分解反应、盐的水解、ba(oh)28h2o与nh4cl反应、碳和水蒸气、碳和二氧化碳反应等是吸热反应)，二是要理解反应前后能量发生变化的原因。(2)对比分析“三热”，跳出认识误区“三热”是指反应热、燃烧热和中和热，可用对比法深化对这三个概念的理解，明确它们的区别与联系，避免认识错误。“三热”概念理解的常见误区有：反应热不一定就是焓变，恒温恒压下的反应热为焓变；反应热有正负。物质具有的能量高低与化学键的键能不同，键能越大，化学键越难断裂，物质越稳定，具有的能量越低，不是越高。不同状态的同一物质所具有的能量不同，气态最高。燃烧热的限定词“1 mol”、“完全燃烧”、“稳定”等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的稳定的氧化物：cco2(g)，hh2o(l)，sso2(g)等。中和热的限定词“稀溶液”、“1 mol”、“液态h2o”；用离子方程式可表示为oh(aq)h(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1。【例1】反应 abc(h0)分两步进行：abx (h 0)，xc(h0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()【例2】过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1 mol no2与1 mol co恰好反应生成co2和no过程中的能量变化示意图。(1)试写出no2和co反应的热化学方程式：_。该反应的活化能是_kjmol1。(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为_，该反应的活化能为_kjmol1。(3)图2是某学生模仿图1画出的no(g)co2(g)=no2(g)co(g)的能量变化示意图。则图中e3_kjmol1，e4_kjmol1。2热化学方程式的书写与判断(1)书写热化学方程式时的“五个”注意注意标明物质的聚集状态，常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。注意h的符号(或)、数值和单位(kjmol1)书写要正确。注意热化学方程式的化学计量数要与h相对应，可以是整数，也可以是分数。注意标明h测定的条件(温度、压强等)，绝大多数h是在25 、101 kpa下测定的，可不注明。注意对燃烧热或中和热的要求，如表示燃烧热的方程式中可燃物前的系数必须为“1”。(2)判断热化学方程式正误的“四看”法看各物质的聚集状态是否正确；看h的符号是否正确；看反应热的单位是否为kjmol1；看反应热的数值与化学计量数是否对应。【例3】写出下列反应的热化学方程式：(1)在25 、101 kpa下，已知13.5 g的铝固体单质在氧气气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kj，该反应的热化学方程式是_。(2)已知反应a为4hclo22cl22h2o，反应中4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的热量。该反应的热化学方程式是_。(3)已知拆开1 mol hh键、1 mol nh键、1 mol nn键分别需要的能量是436 kj、391 kj、946 kj，则n2与h2反应生成nh3的热化学方程式为_。(4)在25 、101 kpa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量q kj，其燃烧生成的co2用过量饱和石灰水吸收可得100 g caco3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(5)将煤转化为水煤气的主要化学反应为c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)；c(s)、co(g)和h2(g)完全燃烧的热化学方程式为c(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(g)h242.0 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1写出c(s)与水蒸气反应的热化学方程式：_。(6) 汽车发动机工作时会引发n2和o2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_。3反应热的计算与比较(1)反应热的计算方法根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比；根据反应物和生成物的能量之和计算：h生成物的能量之和反应物的能量之和；根据反应物和生成物的键能之和计算：h反应物的键能之和生成物的键能之和；根据盖斯定律计算：先调整热化学方程式的化学计量数，再进行叠加，最后求算h；根据物质燃烧放热的数值计算：h。(2)反应热的比较方法利用物质的气、液、固三态变化的热效应：a(g)b(g) c(g)h10a(g)b(g) c(l)h20生成液态物质c比生成气态物质c放出更多的能量，所以h1h2。运用盖斯定律，作差法比较。如：c(s)o2(g)=co2(g)h10c(s) o2(g)=co(g)h20两式相减整理得co(g)o2(g)=co2(g)hh1h2，由于h0，所以h1h2。【例4】根据题目信息填空：(1)白磷与氧气可发生如下反应：p45o2 =p4o10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为ppa kjmol1、pob kjmol1、p=oc kjmol1、o=od kjmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的h_。(2)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为2li(s)i2(s)=2lii(s)h已知：4li(s)o2(g)=2li2o(s)h14lii(s)o2(g)=2i2(s)2li2o(s)h2则电池反应的h_。(3)目前nh3和(nh4)2co3已经被用作工业捕碳剂，它们与co2可发生如下可逆反应：反应：2nh3(l)h2o(l)co2(g) (nh4)2co3(aq)h1反应：nh3(l)h2o(l)co2(g) nh4hco3(aq)h2反应：(nh4)2co3(aq)h2o(l)co2(g) 2nh4hco3(aq)h3h3与h1、h2之间的关系是h3_。(4)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1 mol化学键所需的能量(kj)：nn为942、o=o为500、nn为154，则断裂1 mol nh键所需的能量(kj)是_。(5)已知：h2o(g)=h2o(l)h1q1 kjmol1c2h5oh(g)=c2h5oh(l)h2q2 kjmol1c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h3q3 kjmol1若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为_ kj。【例5】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1向1 l 0.5 moll1的naoh溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，则恰好完全反应时的热效应h1、h2、h3的关系正确的是()ah1h2h3bh1h3h2ch2h1h3dh1h3h2一、化学反应中的能量变化1下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()a生成物总能量一定低于反应物总能量b放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率c应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变d同温同压下，h2(g)cl2(g)=2hcl(g)在光照和点燃条件下的h不同2某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是()a反应过程a无催化剂参与b该反应为放热反应，热效应等于hc使用催化剂可改变该反应的活化能d有催化剂条件下，反应的活化能等于e1e23下列叙述正确的是()a等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多b稀溶液中，h(aq)oh(aq)=h2o(l)h53.7 kjmol1，若将含0.5 mol h2so4的浓溶液与含1 mol naoh的溶液混合，放出的热量大于57.3 kjcc(石墨，s)=c(金刚石，s)h1.9 kjmol1，则说明金刚石比石墨稳定d反应2co(g)2no(g)=n2(g)2co2(g)在298 k时能自发进行，则它的h0，s04下列图示关系中不正确的是()5已知反应：101 kpa时，2c(s)o2(g)=2co(g)h221 kjmol1；稀溶液中，h(aq)oh(aq)=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 kjmol1c98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kjmol1d稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kj 的热量6下列热化学方程式书写正确的是(h的绝对值均正确)()as(s)o2(g)=so3(g)h315 kjmol1(燃烧热)bnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1(中和热)cc2h5oh3o2=2co23h2oh1 368.8 kjmol1(反应热)d2h2o(g)=2h2(g)o2(g)h483.6 kjmol1(反应热)二、热化学方程式的书写与判断7依据信息书写热化学方程式(1)在25 、101 kpa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量q kj，其燃烧生成的co2用过量饱和石灰水吸收可得100 g caco3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(2)已知25 、101 kpa时，mn(s)o2(g)=mno2(s)h520 kj mol1s(s)o2(g)=so2(g)h297 kj mol1mn(s)s(s)2o2(g)=mnso4(s)h1 065 kj mol1 so2与mno2反应生成无水mnso4的热化学方程式是_。(3)用o2将hcl转化为cl2，可提高效益，减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。其中，反应为2hcl(g)cuo(s) h2o(g)cucl2(s)h1反应生成1 mol cl2的反应热为h2，则总反应的热化学方程式为_(反应热用h1和h2表示)。(4)将ch4与h2o(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应：ch4(g)h2o(g) co(g)3h2(g)，该反应的h206 kjmol1已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h802 kjmol1，写出由co2和h2o(g)生成co的热化学方程式_。8已知下列反应的能量变化示意图如下：下列有关说法正确的是()a1 mol s(g)与o2(g)完全反应生成so2(g)，反应放出的热量小于297.0 kjb在相同条件下，so3(g)比so2(g)稳定c1 mol so2(g)和 mol o2(g)生成1 mol so3(g)吸收98.7 kjds(s)与o2(g)反应生成so3(g)的热化学方程式s(s)o2(g) so3(g)h395.7 kjmol19甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是ch3oh(g)h2o(g)=co2(g)3h2(g)h149.0 kjmol1ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2(g)h2192.9 kjmol1根据上述反应，下列说法正确的是()a反应中的能量变化如图所示bch3oh转变成h2的过程一定要吸收能量c1 mol ch3oh充分燃烧放出的热量为192.9 kjd可推知2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h483.8 kjmol110下列热化学方程式正确的是()选项已知条件热化学方程式ah2的燃烧热为a kjmol1h2cl22hclha kjmol1b1 mol so2、0.5 mol o2完全反应后，放出热量98.3 kj2so2(g)o2(g) 2so3(g)h98.3 kjmol1ch(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1h2so4(aq)ba(oh)2(aq) baso4(s)2h2o(l)h114.6 kjmol1d31 g白磷比31 g红磷能量多b kjp4(s)=4p(s)h4b kjmol1三、反应热的计算与比较11已知下列反应的热化学方程式：6c(s)5h2(g)3n2(g)9o2(g)=2c3h5(ono2)3(l)h12h2(g)o2(g)=2h2o(g)h2c(s)o2(g)=co2(g)h3则反应4c3h5(ono2)3(l)=12co2(g)10h2o(g)o2(g)6n2(g)的h为()a12h35h22h1b2h15h212h3c12h35h22h1dh15h212h312下面是三个化学反应的热化学方程式：c(s)o2(g)=co2(g)h1393.5 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h2285.8 kjmol1ch3cooh(l)2o2(g)=2co2(g)2h2o(l)h3870.3 kjmol12c(s)2h2(g)o2(g)=ch3cooh(l)h4通过计算可得h4，h4为()a244.1 kjmol1 b488.3 kjmol1c996.6 kjmol1 d996.6 kjmol113已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h13h2(g)fe2o3(s)=2fe(s)3h2o(g)h22fe(s)o2(g)=fe2o3(s)h32al(s)o2(g)=al2o3(s)h42al(s)fe2o3(s)=al2o3(s)2fe(s)h5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()ah10 bh50，h4532 kjmol1dco(g)与na2o2(s)反应放出549 kj热量时，电子转移数为6.02102316已知e1134 kj/mol、e2368 kj/mol，请参考题中图表，按要求填空：(1)图是1 mol no2(g)和1 mol co(g)反应生成co2(g)和no(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，e1的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，h的变化是_。no2和co反应的热化学方程式为：_。(2)捕碳技术(主要指捕获co2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前nh3和(nh4)2co3已经被用作工业捕碳剂，它们与co2可发生如下可逆反应。反应：2nh3(l)h2o(l)co2(g) (nh4)2co3(aq)h1反应：nh3(l)h2o(l)co2(g) nh4hco3(aq)h2反应：(nh4)2co3(aq)h2o(l)co2(g) 2nh4hco3(aq)h3则h3与h1、h2之间的关系是：h3_。(3)下表所示是部分化学键的键能参数：化学键pppoo=op=o键能/(kjmol1)abcx已知白磷的燃烧热为d kj/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图所示，表中x_ kjmol1(用含a、b、c、d的代数式表示)。第6讲抓住三点，快速复习“化学反应与能量”备考指导例1d根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应的h0，为吸热反应，故可排除a项和c项；反应的h0，为放热反应，b项错误，故选d。例2(1)no2(g)co(g)=no(g)co2(g)h234 kjmol1134(2)no(g)co2(g)=no2(g)co(g)h234 kjmol1368(3)368234解析(1)图中e1是活化能，即该反应的活化能为134 kjmol1。生成物和反应物之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应的逆反应的反应热应该与正反应的反应热数值相等，但符号相反。(3)e3即为逆反应的活化能，e4是反应物与生成物的能量之差。例3(1)4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h3 352 kjmol1(2)4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kjmol1(3)n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92 kjmol1(4)c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h2q kjmol1(5)c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.5 kjmol1(6)n2(g)o2(g)=2no(g)h183 kjmol1解析(1)13.5 g铝的物质的量为0.5 mol，所以该反应的热化学方程式为4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h3 352 kjmol1。(2)根据4 mol hcl被氧化放出115.6 kj的热量，故其热化学方程式为4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kjmol1(3)n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h(94643633916)kjmol192 kjmol1。(4)根据c原子守恒有：c2h5oh2co22caco3。生成100 g caco3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。(5)运用盖斯定律，用c(s)完全燃烧的热化学方程式减去co(g)完全燃烧的热化学方程式，再减去h2(g)完全燃烧的热化学方程式，然后可得c(s)与水蒸气反应的热化学方程式。(6)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量。n2(g)o2(g)=2no(g)其h计算方法如下：h945 kjmol1498 kjmol12630 kjmol1183 kjmol1。例4(1)(6a5d4c12b)kjmol1(2) (h1h2)(3)2h2h1(4)391(5)1.5 q10.5 q20.5 q3解析(1)根据焓变的概念h等于反应物键能的总和减去生成物键能的总和，即he反应物e生成物，根据反应方程式p45o2 =p4o10和模型图分析可知，该反应的反应热h(6a5d4c12b)kjmol1。(2)已知：4li(s)o2(g)=2li2o(s)h14lii(s)o2(g)=2i2(s)2li2o(s)h2据盖斯定律，由()可得：2li(s)i2(s)=2lii(s)h(h1h2)。(3)根据题中三个反应，反应反应2反应，因此h32h2h1。(4)由题图可知h3(h2h1)2 752 kjmol1(534 kjmol1)2 218 kjmol1，断裂1 mol nh键所需能量(2 218 kj500 kj154 kj)391 kj。(5)根据盖斯定律，1 mol液态无水酒精完全燃烧的hh13h2h3(3q1q2q3)kjmol1。23 g(0.5 mol)液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为(1.5q10.5q20.5q3)kj。例5b与浓硫酸反应放出的热量最多，h最小，与稀醋酸反应放出的热量最少，h最大，所以h1h3h2，b项正确。考点突破1c本题考查化学反应能量变化，意在考查学生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，a选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，b选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，c选项正确；同一反应的h不因反应条件的改变而改变，d选项错误。2d由图可知，a是没有催化剂参与的反应过程，b是有催化剂参与的反应过程，反应物能量高于生成物能量，所以该反应放热，催化剂不能改变焓变，但可以改变反应的活化能，a、b、c项正确，有催化剂条件下，反应的活化能为e1，d项错误。3b硫粉变为硫蒸气需吸热，故等量硫粉燃烧比硫蒸气放热少，a错误；浓硫酸溶于水时也会放热，b正确；吸热反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，即石墨能量低，能量越低越稳定，c错误；由反应的化学方程式可判断s0，若能自发进行，则必有h0，d错误。4b5a燃烧热是指在101 kpa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。反应中的碳不是1 mol，而且生成物co也不是碳燃烧生成的最稳定氧化物，co可以继续燃烧放热，故碳的燃烧热应大于反应放出热量的一半；b项中表示“反应热”的数据前必须带“”；c项中描述的是中和热，数据前不应带“”且放出的热量应大于 57.3 kj；d项中的反应热包括h与oh反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量，所以放出的热量要小于57.3 kj。6b选项a中根据燃烧热的定义可知产物应是so2；选项c中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态；选项d中h应为正值。7(1)c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h2q kj mol1(2)mno2(s)so2(g)=mnso4(s)h248 kj mol1(3)2hcl(g)o2(g) h2o(g)cl2(g)hh1h2(4)co2(g)3h2o(g)=2o2(g)co(g)3h2(g)h1 008 kjmol18ba项，s(g)燃烧生成so2(g)放出的热量多，错误；b项，由于so2和o2反应生成so3，放出热量，所以so3稳定，正确；c项，应放出98.7 kj热量，错误；d项，该反应为放热反应，错误。9da项，反应为吸热反应，图示能量变化关系错误；b项，从题中反应来看，ch3oh转变成h2可能吸热，也可能放热；反应中生成物h2可以继续燃烧，即1 mol ch3oh充分燃烧放出的热量要大于192.9