优化方案（全国通用）2020版高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题二 基本理论 第五讲 化学能与热能学案

第五，化学能和热能2020年高考导航适用于国家一级考试最新的考试大纲高频考试中心高考的验证命题趋势1.了解化学反应中能量转换的原因，并能说出能量转换的常见形式。2.了解化学能和热能的相互转换。理解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.为了理解热化学方程的含义，可以利用气体定律进行简单的反应热计算。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。理解化学在解决能源危机中的重要作用。5.上述知识的综合应用。反应热2020T28用气体定律计算反应热和编写热化学方程是高考中的常见问题。这通常并不难。回答这些问题时，必须注意细节，如物质的状态、反应热的值、符号和单位等。热化学方程的写作和判断2020T28古斯定律及其应用相关性计算2020T282020T28,测试点一反应热学生书籍P201.从两个角度理解化学反应的热效应(1)从微观角度来看，这是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成释放的热量之间的差异，如上图所示：a代表旧化学键断裂吸收的热量；b代表新化学键形成时释放的热量；c代表反应热。(2)从宏观角度来看，是反应物总能量与产物总能量的差值，如上图所示：a代表反应的活化能；b代表活化分子转变成合成分子所释放的能量；c代表反应热。2.反应热键能的定量参数反应热与键能的关系；反应热H=E1-E2或H=E4-E3，即，H等于反应物的键能之和减去产物的键能之和，或产物的总能量减去反应物的总能量。反应热和键能的转换1.(反应热和键能计算)2020年高考试卷一，t28-(3)众所周知，当分子中的化学键断裂时，h=11kjmol-1，1molH2(g)和1molI2(g)的2hi(g)=H2(g)I2(g)需要分别吸收436 kJ和151 kJ的能量，那么当1molHI(g)分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为_ _ _ _ _ _ kj。焓变化和键能之间的关系是h=反应物的总键能-产物的总键能。分析：假设当1摩尔高碘分子中的化学键断裂时吸收的能量是X，则11千焦=2-436千焦-151千焦，结果是X=299千焦。回答：299互动资料片(1)催化剂能改变化学反应的H吗？(2)键能和物质所拥有的能量之间是什么关系？答：(1)催化剂只能改变化学反应过程，降低化学反应活化能，但不能改变化学反应的H。(2)键能越大，物质的能量越低，物质越稳定。化学反应中的能量变化是由旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放的能量之间的差异引起的。键能也可以用来估计化学反应的反应热(H)。下表是一些化学键的键能数据：化学键PP首席采购官O=Op=0键能(kjmol-1)172335498X众所周知，白磷及其完全燃烧后的产物的结构如下：据测定，当1摩尔白磷完全燃烧时，释放出2378千焦的能量，在上表中x=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：根据结构图，P4(S)5O 2(G)=P4O 10(S)H=-2，378 kJmol-1，H=5E(O=O)6E(P-P)-4E(P=O)12E(P-O)，可以得到P=O的键能。回答：4702.某一反应在反应过程中的能量变化如图所示(图中E1代表正反应的活化能，E2代表反反应的活化能)。下列陈述是正确的()A.反应是放热的B.催化剂可以改变反应的焓变化催化剂可以降低活性2.(2020年河南省洛阳市高三期末)在常温下，1摩尔化学键分解成气态原子所需的能量用e表示。从表中的信息来看，下面的说法是不正确的()共价键HHFF高-低氯我E(kJmol-1)436157568432298A.432千焦-1E(高-溴)298千焦-1表中最稳定的共价键是氢键C.H2(g)2H(g)H=+436千焦摩尔-1D.H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-25千焦摩尔-1分析：选择d。根据观察表中的数据，氟、氯和碘的氢化物键能逐渐降低，因此432 kJmol-1E(H-Br)298 kJmol-1，项A是正确的；在表中，氢氟共价键的键能最大，即氢氟共价键最稳定，B项正确。H2 (g)-2H (g)，共价键断裂吸收能量，即H2(g)-2H(g)-h=436 kJmol-1，C项正确；反应热h=436千焦摩尔-1 157千焦摩尔-1-2568千焦摩尔-1=-543千焦摩尔-1反应H2(g)F2(g)=2hf(g)，项目D不正确。对反应热和焓变化的误解(1)反应热不一定是焓变化，而是恒压下的焓变化。(2)物质中的化学键越难断裂，物质就越稳定，其能量就越低。(3)同一物质的能量不一定相同，在气态时最高。(4)反应热不仅取值和单位，还表示“和”。反应热和化学反应过程1.(2020年高考北京卷)最新报道：科学家们首次用x光激光技术观察到催化剂表面一氧化碳和一氧化碳形成化学键。反应过程的示意图如下：以下陈述是正确的()A.一氧化碳和氧气产生的二氧化碳是吸热反应B.在这个过程中，一氧化碳破坏键形成碳和氧C.一氧化碳和一氧化碳形成带有极性共价键的二氧化碳D.状态状态代表一氧化碳和氧气的反应过程分析：选择交流电。状态一的总能量是反应物的总能量，状态三是产物的总能量。从图中可知，反应物的总能量大于产物的总能量，因此反应是放热的。从状态、和的图中可以看出，一氧化碳在反应中没有分解成碳和氧，碳和氧原子之间总是有化学键。从图中可以看出，一氧化碳和一氧化碳生成二氧化碳，而一氧化碳和一氧化碳在二氧化碳分子中形成极性共价键。状态状态代表一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳的过程，而不是一氧化碳和氧气反应的过程。2.(改编自2020年高考海南卷)反应过程中的能量变化如图所示。以下陈述是正确的()A.催化剂参与反应过程a反应是吸热的，热效应等于H改变催化剂可以改变反应的活化能在催化剂存在下，反应的活化能等于E1 E2分析：选择c。从图中可以看出，反应过程A所需的活化能较高，没有催化剂参与，A是错误的。由于反应物的能量高于产物的能量，多余的能量以热能的形式释放，因此反应是放热的，热效应等于产物和反应物之间的能量差H和b。改变催化剂，改变反应路径，改变反应的活化能，但反应热保持不变，C是正确的。2号试验场地热化学方程的编写和判断学生书籍P221.六个音符(1)注意H的符号和单位如果反应是放热的，H是“-”；如果反应是吸热的，H是 。H的单位是kjmol-1。(2)注意反应热的测定条件在编写热化学方程时，应注意H的测定条件(温度和压力)，但大多数H是在25和101千帕下测定的，因此此时可能不显示温度和压力。(3)注意热化学方程中的化学计量热化学方程式中每种物质的化学式前面的化学计量数仅代表该物质的物质数量，而不代表该物质的分子数或原子数。因此，化学计量数可以是整数或分数。(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也不同。Ther热化学方程式中的H值应为表明反应已经完成的热变化。由于H与待反应物质的量有关，方程式中化学式前面的化学计量数必须对应于H。如果化学计量数加倍，H也将加倍。逆反应的反应热等于正反应的反应热，但符号相反。(6)注意燃烧热和中和热2.记忆公式在热化方程中有许多关键点，没有一点可以忽略。标准清洁状态匹配良好，焓变化为正负千焦耳。系数焓成正比，反反应焓发生变化。写热化学方程(热化学方程式写作)(1)(2020高考山东卷)储氢合金硫氰酸盐可以催化一氧化碳和H2合成甲烷。当温度为t时，反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .当温度已知为t时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4h 2(g)h=165 kj mol-1一氧化碳(克)+H2O(克)=二氧化碳(克)+H2(克)H=-41千焦摩尔-1(2)(2020年高考大纲)化合物AX3和单质X2在一定条件下可以反应生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6和76，AX5的熔点为167。在室温下，AX3与气体X2反应生成1摩尔AX5，放出123.8千焦的热量。该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)H2S燃烧热H=-kJmol-1，并写出H2S燃烧反应的热化学方程：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .突破关键根据物质的熔点和沸点判断物质在室温下的状态；燃烧热是指1摩尔纯物质在101千帕下完全燃烧产生稳定氧化物所释放的热量，因此H2O产品是液体。燃烧热的值是唯一的，但是代表燃烧反应的热化学方程不是唯一的。(1)CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H 2(g)H=165 kJmol-1(1)从问题的含义来看一氧化碳(克)+H2O(克)=二氧化碳(克)+H2(克)氢=-41千焦摩尔-1应用气体定律，从-可以得到一氧化碳和H2合成甲烷的反应：一氧化碳(g)+3氢(g)=甲烷(g)+H2O(g)氢=-206千焦摩尔-1 .(2)根据问题的含义，在室温下AX3是液体，AX5是固体，因此热化学方程为AX3(L)X2(G)=AX5(S)H=-123.8 kJmol-1。(2H2S的燃烧热H=-kJmol-1，然后1 mol H2S完全燃烧产生SO2(g)和H2O(l)释放出kJ的热量，因此H2S燃烧的热化学方程为2H2S(G)3O 2(G)=2SO 2(G)2H2O(L)H=-2A kJmol-1mol H2S(G)3/2O 2(G)=SO2(G)H2O(L)H=-kJmol-1。答：(1)一氧化碳(g)3氢(g)=甲烷(g) H2O (g)H=-206千焦摩尔-1(2)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)H=-123.8 kJmol-1(3)2h2s(g)3o 2(g)=2so 2(g)2h2o(l)h=-2a kj mol-1或H2S(g)3/2o 2(g)=SO2(g)H2O(l)h=-a kj mol-1互动资料片可逆反应不能完全进行。在代表可逆反应的热化学方程中，H的值与反应物的化学计量数成正比吗？回答：成比例。热化学方程中的H值是指反应完成的热变化，即根据反应物的化学计量数完成反应的反应热，因此可逆反应中的H值与化学计量数成正比。(1)当汽车发动机工作时，N2和O2反应将被触发。能量变化图如下：写下反应的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _