高考化学二轮复习 03-化学反应及其能量变化学案 苏教版.doc

化学反应能量变化考点分析：化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查；热化学方程式的书写及正误判断；利用盖斯定律进行有关反应热的计算。知识概括：一、放热反应和吸热反应1、 从宏观上分析，反应热的形成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；从微观上分析，反应热形成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。放热反应吸热反应表示方法H_0H_0根据键能计算HH_键能之和 _键能之和根据体系总能量计算HH_总能量 _总能量图示2、从能量的角度比较物质的稳定性，物质本身具有能量越高，其稳定性越差。3、燃烧热和中和热 例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：PP：a kJ/mol、PO：b kJ/mol、P=O：c kJ/mol、O=O：d kJ/mol。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是 ()A (6a5d4c12b) kJ/molB B(4c12b6a5d) kJ/molC(4c12b4a5d) kJ/molD(4a5d4c12b) kJ/mol二、热化学方程式的书写及正误判断(1)书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态。(2)热化学方程式中的H值一定要与方程式中的计量系数成比例，且要注明单位和“”、“”符号。(3)热化学方程式的计量系数只表示物质的量，可以为分数。(4)一般来说热化学方程式必须注明反应条件，如不注明反应的温度和压强，则应将温度和压强分别视为25和1.01105 Pa。例2：(2009重庆理综)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)H 1367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H 57.3 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)3、 盖斯定律的应用及H的计算合理进行方程式的叠加，热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和H需同乘以该化学计量数。例3：(1)(广东)由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H= ?上述反应中，副产物矿渣可用来 。已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H12Ca3(PO4)2(s)10C(s)=P4(g)6CaO(s)10CO(g)H2SiO2(s)CaO(s)=CaSiO3(s)H3用H1、H2和H3表示H , H 。(2)(江苏)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJ/mol2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJ/mol在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2和H2O的热化学方程式为_实战演练：(2010江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)；H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H1 160 kJmol1下列正确的选项是（）ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)；H867 kJmol1BCH4催化还原NOx为N2的过程中，若x1.6，则转移的电子总数为3.2 molC若0.2 mol CH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJD若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol(2010山东理综，10)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不同下列反应中，其反应放热的是（）NaOH溶液中加入盐酸由乙醇制C2H4铝热反应由氯酸钾制O2ABCD已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 ， 则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是（）A824.4 kJmol1B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1D169.4 kJmol1将V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是（）A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应已知25、101 kPa下，拆开1 mol CH键要吸收415 kJ的能量，拆开1 mol CC键要吸收331 kJ的能量，拆开1 mol O2中的O=O键要吸收498 kJ的能量，形成水分子中的1 mol HO键要放出465 kJ的能量，形成二氧化碳分子中的1 mol C=O键要放出798 kJ的能量(丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化)。下列说法正确的是（）A火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：C3H85O2=3CO24H2OH2 036 kJ/molBC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g) H452 kJ/molDCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023已知：C(s)1/2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ/molCO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/molH2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ/molC(s)H2O(g) CO(g)H2(g) H131.3 kJ/mol下列说法正确的是 （）A将2.4 g炭完全转化为水煤气，然后再充分燃烧，整个过程放出热量39.35 kJBH2的燃烧热为241.8 kJ/molC由反应可知CO具有还原性而没有氧化性D由反应可知，反应过程中转移5 mol电子且生成液态水时放出的热量大于604.5 kJ（1）甲烷在高温下与水蒸气反应制H2的反应方程式为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表：已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式。_。（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。试根据下列3个热化学反应方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=-24.8 kJmol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) H=-47.2 kJmol-1Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) H=+640.5 kJ mol-1 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_。水煤气(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)；H131.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)；H110.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJmol1(1)将2.4 g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的H_ kJmol1。(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：在合在塔中，若有4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：_。(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96109、2.58109。小亮应该选用的试剂是_，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定_。美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是_。也可以采用尿素CO(NH2)2为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式_。(2)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.4 kJmol1。则表示联氨燃烧热的热化学方程式为_。保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如下图所示：过程可用如下反应表示：2CO22COO22H2O2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22COH2O_3O2请回答下列问题：(1)过程的能量转化形式为：_能转化为_能。(2)请完成第个反应的化学方程式：_。(3)上述转化过程中，H1和H2的关系是_。(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：共价键HNHONNO=O断裂1 mol化学键所需能量/kJ/mol393460941499常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_。化学反应能量变化参考答案1、C2、C3、C4、A5、B6、D7、C8、D9、（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.1kJmol-1（2）CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g) H= -218.0 kJmol-110、解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g炭转化为水煤气再完全燃烧的H为78.7 kJmol1。(2)根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量。书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。(3)根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全；要测定空气中CO2的体积分数，则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量，以及根据沉淀BaCO3的质量计算出CO2的物质的量，进而求出空气中CO2的体积分数。答案：(1)78.7(2)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)；H49.47 kJmol1(3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液) 实验时的温度、压强，沉淀的质量11、解析：(1)氨气中氮元素的化合价为3，联氨中氮元素化合价为2，化合价升高，所以联氨是氧化产物。利用尿素来制备联氨的反应中，推测另外两种盐为NaCl和Na2CO3，