2013年高考化学二轮复习热点例析专题一第3讲物质的组成、分类及化学反应中的能量变化

1、-1 -第3讲 物质的组成、分类及化学反应中的能量变化1.(2010课标全国理综,11)已知：HCN(aq)与 NaOH(aq)反应的 H= 12. 1 kJ mol 1 ;HCI(aq) 与 NaOH(aq)反应的 H= 55.6 kJ mol 1。贝 U HCN 在水溶液中电离的 H 等于()。A. 67.7 kJ mol 1B. 43.5 kJ mol1C.+ 43.5 kJ mol 1D.+ 67.7 kJ mol 12._ (2012 课标全国理综 21 题部分)工业上利用天然气(主要成分为 CH4)与 CO2 进行高温重整 制备 CO 已知 CH4 H2 和 CO的燃烧热( H)分

2、别为一 890.3 kJ mol 1、一 285.8 kJ mol 1 和283.0 kJ mol 1,则生成 1 m3(标准状况)CO 所需热量为 _ 。3.(2011 课标全国理综 27 题部分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和 CH3OH(l)的燃烧热 H 分别为285.8 kJ mol 1、 283.0 kJ mol 1 和726.5 kJ mol 1。 请回答下列问题：(1) 用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是 _kJ ;(2) 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方

3、程式为 _。考向分析近几年所考查的热点：热化学方程式的书写；盖斯定律的应用；燃烧热的意义及有关热点一、热化学方程式的书写及计算【例 1】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1) 在 25C、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68 kJ。则表示 甲醇燃烧热的热化学方程式为_ 。(2) 若适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 23 g NO2 需要吸收 16.95 kJ 热量的热化学方程式为：已知拆开 1 mol HH 键，1 mol NH 键，1 mol N 三N键分别需要的能量是 436 kJ、391 kJ、946 kJ，贝 U N2 与 H2 反

4、应生成 NH3 的热化学方程式为 _在 25C、101 kPa 下，已知 SiH4 气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移 1 mol电子放热 190.0 kJ，该反应的热化学方程式是 _。思路点拨热化学方程式的书写一般是结合计算进行考查，所以应分两步：(1) 写：首先根据题意书写化学方程式，特别注意：要注明物质的聚集状态；虽然热化学 方程式的计量数可以是分数，但我们书写时一般选比较常规的，如最简整数比或与题中所给 信息相同的，这样才能与标准答案相符。(2) 算：根据题意计算反应热，注意：计算时，一般先把所给已知量换算成物质的量，然后-2 -进行计算； 热化学方程式中 H 值一定要与方

5、程式中的化学计量数成比例；要注明 H的单位和“ + ” “ 一”符号。即时训练 1 (2012 吉林延边检测 27 部分)根据下面能量变化示意图，请写出 NO 和 CO2 反应 的热化学方程式_。-3 -反应进程热点二、盖斯定律【例 2】利用 N2 和 H2 可以实现 NH3 的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般 可进行连续生产。请回答下列问题：已知：N2(g) + O2(g)=2NO(g) H=+ 180.5 kJ mol 1N2(g) + 3H2(g) L _L 2NH3(g) H= 92.4 kJ mol 12H2(g) + O2(g)=2H2O(g) H= 483.6 k

6、J mol 1若有 17 g 氨气经催化氧化完全反应生成一氧化氮气体和水蒸气，所放出的热量为方法归纳(1)运用盖斯定律的技巧：参照目标热化学方程式，设计合理的反应途径，对原热 化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数)，然后方程式之间进行“加减”，从而 得出求算新热化学方程式反应热( H)的关系式。(2)具体方法：热化学方程式乘以某一个数时，反应热也必须乘上该数；热化学方程式“加减”时，同种物质之间可相“加减”，反应热也随之“加减”。将一个热化学方程式颠倒时， H 的“ + ” “ ”号也随之改变，但数值不变。即时训练 2 (2012 北京海淀期末，7)将 TiO2 转化为 TiCI4

7、是工业冶炼金属钛的主要反应之 一。已知：TiO2(s) + 2Cl2(g)=TiCl4(l)+ O2(g) H=+ 140.5 kJ mol 1C(s，石墨)+ 1/2O2(g)=CO(g) H= 110.5 kJ mol 1则反应 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s，石墨)=TiCl4(l)+ 2CO(g) 的AH 是()。A.+ 80.5 kJ mol 1B.+ 30.0 kJ mol 1C. 30.0 kJ mol 1D. 80.5 kJ mol 1热点三、燃烧热和中和热【例 3】(2012 河南许昌四校联考，12)在 25C、101 kPa 时，CH4(g)、H2(g)、

8、C(s)的燃烧 热分别是一890.3 kJ mol 1、 285.8 kJ mol 1 和一 393.5 kJ mol 1，则 CH4(g)=C(s) + 2H2(g)的AH是()。A. 74.8 kJ mol 1B.+ 74.8 kJ mol 1C. 211.0 kJ mol 1D.+ 211.0 kJ mol 1归纳总结正确理解燃烧热和中和热要注意以下两点：1注意量：燃烧热是 1 mol 物质完全燃烧；中和热是生成 1 mol 液态水。2注意反应条件：燃烧热是1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；而中和热是稀的强酸、强碱反应生成1 mol 水放出的热量。即时训练 3 下列有关

9、热化学方程式的叙述正确的是()。能汀JL_L里Ei=134 kJ-mol1NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g-4 -A.已知 2H2(g) + O2(g)=2H2O(l)AH= 571.6 kJ mol 1，则氢气的燃烧热为285.8kJ mol 1B.已知 C(石墨，s)=C(金刚石，s) H 0，则金刚石比石墨稳定C.含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ 的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq) + CH3COOH(aq)=CH3COONa(aqf)H2O(l) H=-57.4 kJ mol- 1D. 已知 2C(

10、s) + 2O2(g)=2CO2(g) H1; 2C(s) + O2(g)=2CO(g) H2,则 H1AH2热点四、胶体的性质及应用【例 4】下列叙述不正确的是 _。1使用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血，与胶体的性质有关2利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体3电泳现象可证明胶体带电4用过滤的方法不能分离胶体与溶液5工业生产的有色玻璃属于胶体6在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH 溶液，生成 Fe(OH)3 胶体7清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从树叶间透过的一道道光柱，与胶体的性质有关8发电厂用高压电除去黑烟中炭粒，使黑烟变成白烟，减少污染，利用了胶体的性质归纳总结(

11、1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶粒直径在1100 nm 之间。(2) 胶体可以是液体，也可以是固体、气体，如烟、云、雾、有色玻璃等。(3) 丁达尔效应是物理变化，不是化学变化。(4) 胶体是电中性的，所谓“胶体带电”，实质上是胶粒吸附电荷带电，而整个胶体不显电。同种胶粒带相同的电荷，所以胶体能比较稳定存在，如果加入带相反电荷胶粒的胶体或电解质溶液，胶体就会发生聚沉。(5) 电泳现象证明了胶粒是带电的，电泳现象是胶粒定向移动产生的，并没有发生聚沉。(6) 有些胶体遇足量强碱或强酸时，先聚沉形成沉淀，后沉淀溶解形成溶液，如Fe(OH)3 胶体遇强酸溶液、Al(OH)3 胶体遇强碱溶液。误区警

12、示1.当比较反应热大小时，忽视反应热中的“一”号2 .混淆反应热AH 单位的意义反应热AH 的单位为 kJ mol - 1 中“ mol - 1”是指每摩尔这样的化学反应，而不是指反应1中的某种物质。女口 H2 (g) + O2(g)=H2O (l)AH=- 285.5 kJ mol- 1 是指“每摩尔 H2(g)1+ O2(g)=H2O(l)的反应”，放出 285.5 kJ 的能量，而不是指 H2(g)、O2(g)、H2O(l)的物质的量。3. 混淆反应热与可逆反应的关系反应热与化学平衡的移动无关，因为热化学方程式中的AH 表示的是反应进行 到底时的能量变化。女口 N2(g) + 3H2(g

13、) L _L 2NH3(g) A H =-92.4 kJ mol- 1 是指 1 mol N2(g)和 3 molH2(g)完全反应生成 2 mol NH3(g)时放出的热量为 92.4 kJ。-5 -4.与水反应生成碱的氧化物不一定属于碱性氧化物，与H2O 反应生成酸的氧化物不一定是酸 性氧化物。5. 同素异形体混合在一起为混合物而不是纯净物，虽然它们都是由同种元素组成，但它们的 结构不同，故它们混合在一起为混合物。跟踪练习判断正误：(正确的打“/号，错误的打“X”号)-6 -1 11.由 H2 (g) + 2O2(g)=H2O(g) H1, H2(g) +O2(g)=H2O(l) H2,可

14、知 H2 H1。2. 一定条件下，N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) H =-92.4 kJ mol 1，在此条件下，将1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)充入密闭容器中充分反应后放出的热量为3. 蔗糖、葡萄糖溶液均属于胶体。4淀粉溶液、蛋白质溶液均属于胶体。5. Na2O2 与水反应生成碱，NO2 与 H2O 反应生成酸，所以 Na2O2 属于碱性氧化物、NO2 属于酸 性氧化物。6只由一种元素组成的物质一定属于纯净物。F 列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是) )92.4 kJ 。M O H1C1. (2012 湖北天门、仙桃、列

15、分类标准合理的是(根据纯净物的元素组成，根据溶液导电能力强弱，A.B.C.潜江期末，10)分类方法在化学学科的发展中起到重要的作用，下) )将纯净物分为单质和化合物将电解质分为强电解质、弱电解质根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、浊液和胶体根据反应中的能量变化， 将化学反应分为“化合、 分解、 复分解、 置换”四类 (2012江西九江一模，8)已知热化学方程式： H= 351.1 kJ mol 1; H= 181.4 kJ mol 1 H=_B. 254.8 kJ mol 1D. 260.4 kJ mol 1D.2.Zn (s) + 1/2O2(g)=Z nO(s)2Hg(l) + O2

16、(g)=2HgO(s)由此可知 Zn(s) + HgO(s)=ZnO(s) + Hg(l)A. 441.8 kJ mol 1C. 438.9 kJ mol 13.(反应过程反应过程2反应过程3反应过程4A.B.c.石墨转变为金刚石是吸热反应白磷比红磷稳定S(g) + O2(g)=SO2(g) H1S(s) + O2(g )=SO2(g) H2则 H1 H2D. CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g) H1 0金刚石+0co白磷+0：红磷gPQu?/CO2(l+H2(g)能ftC0(g)+HOg)-7 -4.(2012 辽宁部分重点中学期末联考，16)下列热化学方程式或说法正

17、确的是()。A.甲烷的燃烧热为 H= 890 kJ mol 1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) H= 890 kJ mol 1B.500C、30MPa 下，将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭的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 kJ mol1C. 已知：H2(g) + F2(g)=2HF(g) H= 270 kJ mol 1，贝 U 1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热

18、量小于270 kJD.在 C 中相同条件下，2 mol HF 气体的能量小于 1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和5.(2012 湖南四市九校一次联考，21)已知胆矶溶于水时溶液温度降低。胆矶分解的热化学方程式为 CuS04 5H2O(s) =CuS04(s)+ 5H2O(l) H= + Q1 kJ mol 1室温下，若将 1 mol 无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则 Q1 与 Q2 的关系为()。A. Q1 Q2B. Q1= Q2C. Q1vQ2D.无法比较6.(1)(2012 北京理综 26 题部分)用 Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物HCI。利用反应已知：i.反应

19、 A 中，4mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。ii.键断裂键断裂1H2O 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 HCI 中 H- Cl 键_ (填“强”或“弱”)。(2)氮的氧化物、甲烷均对空气造成污染。用CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g) + 4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) H1= 574 kJ mol 1CH4(g) + 4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2

20、H2O(g) H2若 1 mol CH4 将 NO2 还原为 N2,整个过程中放出的热量为867 kJ，贝 U H2=_。7. (1)(2012 江苏化学，20 部分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活 中的应用日趋广泛。真空碳热还原一氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s) + AlCl3(g) + 3C(s)=3AlCl(g)+ 3CO(g) H= a kJ mol 13AlCl(g)=2Al(l)+ AlCl3(g) H= b kJ mol 11反应 Al2O3(s) + 3C(s)=2Al(l)+ 3CO(g)的 H=_ kJ -

21、 mol 1(用含 a、b 的代数式表示)。A,可实现氯的循环利用。反应A: 4HCl +。坝雌2Cl2 + 2H2O-8 -2Al4C3 是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃 )的化学方程式为_(2012 海南化学，13 部分)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4 反应生成 N2 和水-9 - =烝气。已知： N2(g) + 2O2(g)=N2O4(l) H1= 19.5 kJ mol 1N2H4(I) + O2(g)=N2(g) + 2H2O H2= 534.2 kJ mol 1写出肼和 N2O4 反应的热化学方程式_ 参考答案命题调研明晰考向真题

22、试做1.C 解析：首先写出所给和所求的热化学方程式，依 HCN(aq)+ OH- (aq)=H2O+ CN(aq) H= 12.1 kJ mol 1 减去 H+ (aq) + OH- (aq)=H2O(l) H= 55.6 kJ mol 1 得HCN(aq)-H+ (aq) + CN- (aq) H= 12.1 kJ mol 1 ( 55.6 kJ mol 1)=43.5 kJ mol 1,即可写出 HCN 在水溶液中电离的热化学方程式。2. 答案:5.52X103 kJ解析：首先依据燃烧热概念写出热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)1 H1= 890.

23、3 kJ mol 1， H2(g) + O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ mol1 ,13CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H3= 283.0 kJ mol 1 ；式一式X2式X2即得CH4(g) + CO2(g)=2CO(g) + 2H2(g)，所以 H= H1 2 H2 2 H3= ( 890.3 + 285.8X2+ 283.0X2) kJ mol 1 = + 247.3 kJ mol 1，生成 1 m3 CO 所需热量为1X247.3 kJmol1X5 520 kJ。3.答案：I.(1)2 858(2)CH3OH(l) +O2(g)=CO(g) + 2H2O(

24、l) H= 443.5 kJ mol 11解析：I.由燃烧热可知 H2(g) + O2(g)=H2O (l) H1 = 285.8 kJ mol 1、CO(g)13+ O2(g)=CO2(g) H2= 283.0 kJ mol 1、CH3OH(I)+ O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) H3= 726.5 kJ mol 1 ;(1)由可知分解 10 mol 水消耗能量 285.8 kJ mol 1X10 mol;首先写出化学方程式CH3OH(l) + O2(g)=CO(g) + 2H2O(l)，即得。精要例析聚焦热点热点例析【例 1 】 答案：(1)CH3OH(I) + |O2(g)

25、=CO2(g) + 2H2O(l) H= 725.76 kJ mol 1(2) N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) H= + 67.8 kJ mol1(3) N2(g) + 3H2(g)=2NH3(g) H= 92 kJ mol 1(4) SiH4(g) + 2O2(g)=SiO2(s) + 2H2O(l) H= 1 520 kJ mol 13解析：(1)首先写出 CH3OH(l) + 2 O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l),然后计算，n(CH3OH) =1 000 L22.4 L mol 1-10 -2NH3(g)，发生上述反应断裂 1 mol N 三N键、3 mol H

26、 H 键，形成 6 mol N H 键，放1 g32 g mol，所以1 mol CH3OH 燃烧放热725.76 kJ ; (3)首先写出N2(g) + 3H2(g)-11 -出热量=(391 kJx6-436 kJx3-946 kJ) = 92 kJ ; (4)SiH4(g)+ 2O2(g)=SiO2(s) +2H2O(I)，上述反应转移电子数为8,放出热量为 190.0 kJx8= 1 520 kJ。【即时训练 1】 答案：NO(g)+ CO2 (g)=NO2(g) + CO(g) H= + 234 kJ mol- 1解析：依据能量守恒可知此反应为吸热反应，生成物总能量与反应物总能量的差

27、为(368 -134)kJ mol- 1。【例 2】答案：226.25 kJ解析：首先给方程式及 H 编号，分别为、及 H1、 H2、 H3,并写出氨气催化氧化方程式 4NH3(g) + 5O2(g)=4NO(g) + 6H2O(g)， 依据化学方程式中有 4NH3(g)、 4NO(g)和 6H2O(g)，所以应该用方程式x2 +x3x2, 此反应的反应热 H=AH1X2+AH3X3 -AH2X 2,4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)AH= -905 kJmol-1,n(NH3)=17 9= 1 mol，放出热量=90 kJ = 226.25 kJ。17 g mol-

28、14【即时训练 2】D 解析：前式+后式x2得所求反应的热化学方程式，其中AH=+ 140.5kJmol-1+(110.5 kJmol-1)x2=-80.5 kJmol-1。【例 3】B 解析：依据燃烧热定义写出热化学方程式： CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2 H2O(l)AH1=-890.3 kJ mol - 1、 2H2(g) + O2(g)=2H2O(l)AH2=- 571.6 kJ mol - 1、 C(s) + O2(g)=CO2(g)AH3=- 393.5 kJ mol- 1，一一即得 CH4(g)=C(s) + 2H2(g),所以AH=AH1-AH2-AH3o【

29、即时训练 3】A 解析：B 项，由反应表现为吸热可知，金刚石具有的能量大于石墨所具有的能量，故金刚石不如石墨稳定；C 项，因醋酸为弱酸，它的电离过程，首先表现为吸热，故等物质的量醋酸与盐酸相比，它们与碱反应所放出的热量，前者要少，故C 项错误；D 项，前者为碳的充分燃烧，后者为不充分燃烧，故前者放出热量大于后者，则AH1v AH2, D 错误。【例 4】答案：解析：利用了胶体的聚沉；所谓“胶体带电”实质上是胶粒带电，错误；胶粒和溶质均能透过滤纸，正确；制取的是Fe(OH)3 沉淀，错误；利用了胶粒带电，具有电泳现象。误区警示【跟踪练习】 答案：x x x V x x解析：1.因为第二个反应放出

30、的热量多，但AH 是负值，应为AH1AH2,错误；2.此反应为可逆反应，不能进行到底，错；3.蔗糖、葡萄糖均溶于水，属于溶液，错；5.Na2O2 与水反应不仅生成碱，还生成O2, NO2 与 H2O 反应不仅生成酸，还生成NQ 均属于氧化还原反应，错误；6.O2 与 O3 混合形成的是混合物，错误。创新模拟预测演练1.A 解析：强、弱电解质分类标准是电解质在水溶液中的电离程度，B 错误；溶液、浊液和胶体的分类标准是分散质粒子的直径大小，C 错误。12.D 解析：利用盖斯定律，由前式-后式x刁刁即得所求反应式和AH 值。3.A 解析： 从图 1 可知， 金刚石所具有的能量高于石墨，故A 正确；能量越高越不稳定，B错；C 项，因 S(s)TS(g)，要吸收能量，故AH1v AH2； D 项，由图 4 可以看出，反应物具有的总能量大于生成物所具有的总能量，故表