高考一轮复习备考课件《化学反应能量变化》

黄冈市2021届高三化学一轮复习备考会化

学

反应与能量课标要求解读一高考试题研究二考情学情分析三复习备考策略四目录课标要求解读一高考试题研究二考情学情分析三高考备考策略四目录1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。2.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。3.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。内容要求：内容变化：变化1：将体系与能量作为整体进行考量。

强化了能量守恒定律。变化2：增加了内能的定义与影响因素。发展学生基于内能及内能的变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的本质。变化3：知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能量的转化遵循能量守恒定律，知道内能是体系内物质各种能量的总和，受温度、压强、物质聚集状态的影响。2.能解释化学反应中能量变化的本质。认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。了解盖斯定律及其简单应用。体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。体现了“科学态度和社会责任”的核心素养。学业要求：4.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化分析解决实际问题，如煤炭的综合利用等。课标要求解读一高考试题研究二考情学情分析三高考备考策略四目录考向1化学反应机理与能量变化图像真题再现【2020年山东等级考】√√[2020浙江7月选考]

研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：ⅠⅡⅢⅣ已知：298K时，相关物质的相对能量（如图1）。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的（随温度变化可忽略）。例如：

请回答：③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下：，且第二步速率较慢（反应活化能为）。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”，起点从的能量，开始（如图2）。考向1化学反应机理与能量变化图像[2020天津卷]理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的C．正反应的活化能大于逆反应的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热考向1化学反应机理与能量变化图像√（2020枣庄二调，12）（不定项）CO与N2O是汽车尾气中污染大气的成分，研究表明CO与N2O在Fe+作用下生成无害气体，发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分別为：①N2O+Fe+＝N2+FeO+(慢)；②FeO++CO＝CO2+Fe+(快)。下列说法不正确的是（）A．①是氧化还原反应，②不是氧化还原反应B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应①决定C．Fe+使反应的活化能减小，增大反应速率D．FeO+在该反应过程中作催化剂考向1化学反应机理与能量变化图像√√（2020威海一模，15）已知丙烯与发生加成反应有两种可能，如图1所示；其中丙烯加H+的位能曲线图如图2所示。下列说法错误的是（）

A．过渡态（Ⅰ）比过渡态（Ⅱ）稳定 B．生成①的过程所需活化能较低，速率快C．①②③④中碳原子的杂化方式相同 D．丙烯与HCl发生加成反应，主要生成产物③考向1化学反应机理与能量变化图像√（2020潍坊三模，10）“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下：下列说法正确的是A．使用催化剂只能加快正反应速率 B．反应②的活化能比反应①大C．该反应的催化剂是V2O4

D．过程中既有V—O键的断裂，又有V—O键的形成√（2020泰安五模，13）（不定项）工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是（）A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物B．反应Ⅰ逆反应的活化能＞反应Ⅱ正反应的活化能C．反应Ⅱ在热力学上进行趋势很大D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓变△H=El-E2√√考向1化学反应机理与能量变化图像（2020青岛质检，14）Zewail创立的飞秒()化学研究了极短时间内的反应历程，巧妙地解决了如何确定反应起点问题。例如HI与CO2的反应过程片段为：。下列有关说法正确的是()A．中间产物HOCO属于有机化合物B．反应起点为HI离解为H和I自由基，终点为HO自由基与I自由基结合C．HOCO经1000fs离解为HO自由基和CO，说明HI与CO2的反应速率极快D．飞秒化学展现的反应历程为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据√√[2020新课标Ⅰ]铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是A．CH3COI是反应中间体B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC．反应过程中Rh的成键数目保持不变D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O[2020新课标Ⅱ]据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是A．OH-参与了该催化循环 B．该反应可产生清洁燃料H2C．该反应可消耗温室气体CO2

D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化考向1反应机理循环图像√√[2020年山东新高考]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 回答下列问题：（1）。考向2

焓变（反应热）的计算[2020新课标Ⅱ]天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol−1)-1560-1411-286①ΔH1=_________kJ·mol−1。[2020浙江7月选考]研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：ⅠⅡⅢⅣ已知：298K时，相关物质的相对能量（如图1）。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的（随温度变化可忽略）。例如：

请回答：（1）①根据相关物质的相对能量计算_____。考向2焓变（反应热）的计算③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下：，且第二步速率较慢（反应活化能为）。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”，起点从的能量，开始（如图2）。[2020新课标Ⅰ]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=−98kJ·mol−1。回答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________________。考向3热化学方程式的书写(2018年北京卷节选)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：考向3热化学方程式的书写[2020浙江7月选考]关于下列的判断正确的是()

A．

B．

C．

D．考向4焓变（反应热）的大小比较√年份卷型呈现形式考查知识点体现学科核心素养2020山东浙江天津图表焓变正负和大小判断；过渡态和中间产物的概念，催化剂的作用；活化能大小比较；画出能量变化图；盖斯定律的应用（能力考查加强）素养2----变化观念和平衡思想全国卷图表焓变的计算；热化学方程式的书写素养2----变化观念和平衡思想山东模拟图表焓变正负判断；过渡态和中间产物概念，催化剂作用考查；正逆反应活化能大小比较；焓变的计算素养2----变化观念和平衡思想2019全国Ⅰ图表焓变的正负判断，活化能的大小计算，引入能垒概念素养2----变化观念和平衡思想全国Ⅱ热化学方程式盖斯定律计算焓变素养2----变化观念和平衡思想全国Ⅲ热化学方程式盖斯定律计算焓变素养2----变化观念和平衡思想2018全国Ⅰ热化学方程式盖斯定律计算焓变素养2----变化观念和平衡思想全国Ⅱ热化学方程式盖斯定律计算焓变素养2----变化观念和平衡思想全国Ⅲ热化学方程式盖斯定律计算焓变素养2----变化观念和平衡思想课标要求解读一高考试题研究二考情学情分析三高考备考策略四目录【2020年9月武汉高三起点考试】√√考情分析三错选或漏选答案考情分析三【2020年9月黄冈市调研考试】考情分析三√选择题-154.04.0

2.165046.0054.001.990.54适中0.324较强【2020年9月武汉高三起点考试】-58考情分析三反应热计算错误考情分析三考情分析三【2020年9月黄冈市调研考试】学情分析三(1)有关化学反应机理概念理解模糊，如：正、逆反应活化能，中间产物与催化剂的区别、过渡态及基元反应等(2)害怕做反应历程图像分析题，特别是不定项选择。漏选答案或胡乱猜测一个保底答案(3)热化学方程式书写漏写物质状态，焓变计算不准确(4)审题识图能力不强，整合题目信息不到位(5)化学反应能量题看似能得分，实际不易得满分

预测2021年高考对本部分内容仍将以热化学方程式的书写、利用盖斯定律计算焓变、化学反应能量变化图像有关概念（如活化能、过渡态、中间产物、催化剂及作用等）和能量变化原因等为主的考查。题型：一道选择题和非选择题的一个空。备考重点：能量变化原因分析、盖斯定律的应用。在难点上突破陌生反应机理与原理综合题。课标要求解读一高考试题研究二考情学情分析三复习备考策略四目录内容课时重难点考点一

焓变热化学方程式2化学反应物质变化和能量变化的原因，热化学方程是的书写与正误判断考点二燃烧热

中和热

能源1燃烧热和中和热概念的理解，中和热的测定，能源与人类生存和社会发展的关系考点三盖斯定律反应热的计算与大小比较2盖斯定律的应用，反应热的计算方法练习讲评习题评讲2陌生反应机理与能量变化图分析；反应热结果的准确性和热化学方程式书写规范课时安排四自主预习课堂复习课后精练批阅评讲复习思路反馈巩固复习过程设计考点一焓变

热化学方程式1.

焓变2.焓变与内能的关系4.化学反应能量变化的原因（反应能量图表示）3.记忆常见的放热反应和吸热反应设计目的：抓基础知识的理解和记忆，为后续知识复习做准备(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(

)(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(

)(3)浓H2SO4稀释是放热反应(

)(4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高(

)(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量(

)(6)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(

)(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(

)(8)800℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－38.6kJ·mol－1(

)任务1：

a表示的含义？b表示的含义？c表示的含义？若使用催化剂，它们如何变化？能量-反应程图像（以图破理）【基础图像】a：断开反应物化学键所吸收的能量（正反应的活化能）b：形成生成物化学键所释放的能量（逆反应的活化能）c：该反应的反应热（注意符号）c=a-b催化剂降低活化能（正、逆反应活化能都降低）但不影响反应热任务2：（1）由A到C一共经历两步反应，其中哪步反应活化能较大？哪步反应较快？总反应速率由哪步反应决定？（2）找出过渡态和中间体，并比较其稳定性？【图像拓展】过渡态过渡态中间体能量-反应程图像（以图破理）(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5

NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2

慢反应第三步NO＋NO3―→2NO2

快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_____(填标号)。A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高【典例1】（2018全国卷I）第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。[典例2]

[北京卷改编]CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如右：下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂，又有

碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中作催化剂√设计意图：以热点题型为载体，加强几个与能量相关概念的理解，同时培养学生的识图和分析能力。[2018海南]炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是A．每活化一个氧分子吸收0.29eV能量B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O－O的断裂与C－O键的生成过程D．炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂多步反应理清分步反应活化能与总反应活化能。总反应：最大能垒与起始态能量差√√[2019新课标Ⅰ]水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用❉标注。可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式

。小于2.02COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*)【应用体验】【典例】1.依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_______

(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是________

设计目的：通过学生演板，训练热化学方程式的书写，及时纠错，整改达到能熟练书写热化学方程式的目的5.热化学方程式：【思维建模】热化学方程式的书写要求及步骤【典例】2.实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1A.仅有②④B.仅有④C.仅有②③④D.全部符合要求√[方法技巧]

判断热化学方程式正误的方法“五审”考点二

燃烧热

中和热

能源1.燃烧热和中和热的比较

燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH<0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol反应热的含义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1标准错误产物非稳定氧化物非完全燃烧非溶液标准非1mol混杂有电离热混杂沉淀生成热混杂稀释放热2.中和热的测定(1)实验装置(2)测定原理(3)注意事项温度计环形玻璃搅拌棒3.能源【典例】(2020·长沙高三月考)能源可划分为一次能源和二次能源，直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。下列能源中属于一次能源的是（）A.氢能 B.电能C.核能 D.水煤气√设计目的：让学生学会能源分分类的方法，培养他们科学态度和社会责任的化学素养。考点三盖斯定律焓变的计算与比较1.盖斯定律(1)内容（2）意义(3)应用转化关系反应热间的关系

ΔH1＝aΔH2

ΔH1＝ΔH1＋ΔH2已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是A.ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B.ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C.ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【典例】(2019·浙江4月选考，23)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：√2.焓变的大小比较利用盖斯定律比较方法技巧【典例】[（2019·全国卷Ⅱ，27）(（1）)]环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：已知(g)===(g)＋H2(g)

ΔH1＝100.3kJ·mol－1

①H2(g)＋I2(g)===2HI(g)

ΔH2＝－11.0kJ·mol－1

②对于反应：

(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)③ΔH3＝

kJ·mol－1。89.33.焓变的计算法一：盖斯定律【2017·全国卷Ⅰ，28(2)】右图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为

、

，制得等量H2所需能量较少的是

。H2S(g)===H2(g)＋S(s)

ΔH＝20kJ·mol－1系统(Ⅱ)法一：盖斯定律【典例】(2020·山东潍坊二模)CH4超干重整