2013年高考化学复习 常见问题剖析专题 第6讲 化学反应与能量变化中的常考问题

1 第六讲第六讲 化学反应与能量变化中的常考问题化学反应与能量变化中的常考问题 1 2012 全国理综 9 反应 A B C H 0 分两步进行 A B X H 0 X C H 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 2 2012 重庆理综 12 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 N N 为 942 O O 为 500 N N 为 154 则断 裂 1 mol N H 键所需的能量 kJ 是 A 194 B 391 C 516 D 658 3 2012 北京理综 26 节选 用 Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl 利用反 应 A 可实现氯的循环利用 反应 A 4HCl O22Cl2 2H2O CuO CuCl2 400 已知 i 反应 A 中 4 mol HCl 被氧化 放出 115 6 kJ 的热量 1 H2O 的电子式是 2 反应 A 的热化学方程式是 3 断开 1 mol H O 键与断开 1 mol H Cl 键所需能量相差约为 kJ H2O 中 H O 键比 HCl 中 H Cl 键 填 强 或 弱 4 2011 上海化学 根据碘与氢气反应的热化学方程式 I2 g H2 g 2HI g 9 48 kJ I2 s H2 g 2HI g 26 48 kJ 下列判断正确的是 A 254 g I2 g 中通入 2 g H2 g 反应放热 9 48 kJ B 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17 00 kJ 2 C 反应 的产物比反应 的产物稳定 D 反应 的反应物总能量比反应 的反应物总能量低 考查形式 选择题 填空题 考向曝光 从近几年高考试题分析来看 本讲所考查内容仍以传统考点为主 热化学方程式的书写及正误判断 比较反应热的大小 有关反应热的简单计算 化学键键能与反应热 反应热与能源的综合等 由于能源问题已成为社会热点 从能源问题切入 从不同的角度设问 结合新能源的开 发 把反应热与能源结合起来进行考查 将是 2013 年的一个命题热点 在二轮复习时一定 要引起注意 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 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 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 知识必记 1 从宏观上分析 形成反应热的本质原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能 量的相对大小不同 从微观上分析 形成反应热的本质原因是断键时吸收的热量与成键时放 出的热量的相对大小 注意从图示上去理解 类型 比较 放热反应吸热反应 H 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量或 H 反应物的键能 总和 生成物的键能总和表示方法 H 0 H 0 图示 2 盖斯定律及其应用 化学反应的反应热只与反应体系的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的 途径无关 即不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 如 3 利用盖斯定律计算反应热的模式与要领 1 计算模式 方式一 若有 a A g M g B g H1 b A l M g B g H2 c A g A l H3 则 c a b 即 H3 H1 H2 3 方式二 若有 a A s M g B s H1 b C s M g D s H2 c A s D s B s C s H3 则 c a b 即 H3 H1 H2 2 计算要领 当反应方程式乘以或除以某数时 H也应乘以或除以某数 反应式进行加减运算时 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 通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时 同样要把 H看作一个整体 在设计反应过程时常会遇到同一物质固 液 气三态的相互转化 状态由固 液 气 时 会吸热 反之会放热 当设计的反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 技能必备 热化学方程式的书写的 六大 要点 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 kJ mol 1 2 注意反应热的测定条件 书写热化学方程式时应注明 H的测定条件 温度 压强 但绝大多数 H是在 25 101 325 Pa 下测定的 此时可不注明温度和压强 3 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 4 注意物质的聚集状态 反应物和产物的聚集状态不同 反应热 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 5 注意 H的数值与符号 热化学方程式是表示反应已完成的数量 由于 H与反应完成的物质的量有关 所以热 化学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 逆反应的反应热数值相等 但符号相反 6 注意燃烧热和中和热 常考问题 14 反应热和焓变的分析与判断 题型 1 下列说法或表示方法中 正确的是 A 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧 前者放出的热量多 B a b kPa 下 将 0 5 mol O2和 1 5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成 H2O g 放热c kJ 其热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O g H 2c kJ mol 1 C 常温常压下 2 8 g CO 气体完全燃烧放出的热量为 28 26 kJ 则表示 CO 燃烧热的 热化学方程式为 2CO g O2 g 2CO2 g H 565 2 kJ mol 1 D 稀硫酸溶液与稀 NaOH 溶液反应的中和热为 57 3 kJ mol 1 则稀醋酸溶液与稀 NaOH 溶液反应的热化学方程式可表示为 CH3COOH aq NaOH aq CH3COONa aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 破题关键 本题考查了热化学方程式书写的技巧 同时也涉及燃烧热 中和热等容易出 错的概念 考查内容多 覆盖范围大 是高考的常考题型 硫蒸气含有的能量比等质量的硫 4 固体多 故硫蒸气完全燃烧放出的热量比等质量的硫固体放出的热量多 A 正确 B 项中的 热化学方程式没有标明温度和压强 B 错误 燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧 化物所放出的热量 表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为 1 C 错误 醋酸 电离需吸热 因此稀醋酸溶液与稀 NaOH 溶液反应的 H应大于 57 3 kJ mol 1 D 错误 答案 A 有关反应热的四个警示 1 反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 2 反应是否需要加热 只是引发反应的条件 与反应是放热还是吸热并无直接关系 许多放热反应也需要加热引发反应 也有部分吸热反应不需加热 在常温时就可以进行 3 燃烧热 必须生成稳定的化合物 如 C 燃烧应生成 CO2而不是 CO H2燃烧应生成液 态水而不是气态水 4 中和热 强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成 1 mol H2O H 57 3 kJ mol 1 弱酸代替强酸 或弱碱代替强碱 因电离吸热 放出的热量减小 中和热减小 若用浓硫酸 或 NaOH 固体 放出的热量增多 中和热增大 提升 1 高考题改编 判断下列说法是否正确 1 化学反应必然伴随着能量的变化 2 1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热 3 50 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 H 38 6 催化剂 500 30 MPa kJ mol 1 4 生成物总能量总高于反应物总能量 常考问题 15 热化学方程式的正误判断 和计算 题型 2 向足量 H2SO4溶液中加入 100 mL 0 4 mol L 1 Ba OH 2溶液 放出的热量是 5 12 kJ 如果向足量 Ba OH 2溶液中加入 100 mL 0 4 mol L 1盐酸时 放出的热量为 2 2 kJ 则 Na2SO4溶液与 BaCl2溶液反应的热化学方程式为 A Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 2 92 kJ mol 1 B Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 18 kJ mol 1 C Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 73 kJ mol 1 D Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 0 72 kJ mol 1 破题关键 这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式 根据目标反应利用盖斯定律 进行计算 根据题述条件可得如下热化学方程式 Ba2 aq 2OH aq 2H aq SO aq BaSO4 s 2H2O l H 128 kJ mol 1 OH aq H aq H2O l 2 4 H 55 kJ mol 1 根据盖斯定律 2 可得 Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 18 kJ mol 1 答案 B 利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型 5 提升 2 已知 2Zn s O2 g 2ZnO s H 701 0 kJ mol 1 2Hg l O2 g 2HgO s H 181 6 kJ mol 1 则反应 Zn s HgO s ZnO s Hg l 的 H为 A 519 4 kJ mol 1 B 259 7 kJ mol 1 C 259 7 kJ mol 1 D 519 4 kJ mol 1 从近几年各省的高考试题来看 化学选择题题干是 下面 不 正确的是 的题型所 占比例越来越大 这类题型选项相对独立 它具有信息量大 概念性强 知识覆盖面广 考 查的角度和层次多等特点 它不仅可以考查学生对基础知识的掌握情况 而且在一定程度上 也可以考查学生各方面的能力 如推理能力 图文理解及分析能力 信息转换能力等 解答好这类选择题 一方面要正确理解概念的内涵和外延 熟练掌握原理 规律的使用 条件 典型物质的性质特点 另一方面还要掌握解答这类试题的技巧 解答这类试题一般可使用逐项分析筛选法 筛选法是根据已经掌握的化学概念 原理 规律 在正确理解题意的基础上 通过寻找不符合题设要求的选项 不正确的选项 将其逐 一剔除 从而获得正确答案 案例导析 6 1 C 2 C 参考答案参考答案 第一部分 高频考点及重点题型突破 第六讲 化学反应与能量变化中的 常考问题 细研考题 1 D A B X H 0 X 具有的能量大于 A B 能量总和 A C 错误 X C H 0 A B C H 0 C 具有的能量小于 X 具有的能量 也小于 A B 能量总和 D 正 确 B 错误 2 B 由题中的图像可以看出断裂 1 mol N2H4 g 和 1 mol O2 g 中的化学键所要吸收 的能量为 2 752 kJ 534 kJ 2 218 kJ 设断裂 1 mol N H 键所需要的能量为x 则 154 kJ 4x 500 kJ 2 752 534 kJ 解得x 391 kJ 3 解析 3 由题给条件可知 4 mol HCl 被氧化 放出热量为 115 6 kJ 可知 H 115 6 kJ mol 1 由 H 生成物键能之和 反应物键能之和 可得 E H O E H Cl 115 6 498 2 243 4 kJ mol 1 31 9 kJ mol 1 键能越大 化学键 越稳定 越强 所以水中的 H O 键比氯化氢中 H Cl 键强 答案 1 H H O 2 4HCl