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aq，点击“常见问题”，或致电010-58818058；有关内容方面的问题，请致电010-58818084。专题六化学反应与能量变
化第18单元 化学反应中的热效应第19单元 原电池 化学电源第20单元 电解池 金属的腐蚀与防护 热点3 电化学问题探究 专题
六化学反应与能量变化第18单元 化学反应中的热效应选考考点分布 考点分层突破 随堂巩固检测 教
师备用习题 选考考点分布选考考点分布考点分层突破考点一 化学反应中的反应热 焓变知识梳理 1.反应热(a):在化学反应过
程中,当反应物和生成物具有相同温度时, 称为化学反应的反应热。?所吸收或放出的热量考点分层突破2.焓变(a
)恒温恒压吸收或放出ΔHkJ·mol－1吸热放热考点分层突破3.化学反应中能量变化的原因(b)(1)从反应物和生成物的总能量相对大
小的角度分析,如图所示。吸放考点分层突破(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析考点分层突破(3)计算方法①宏观角度:ΔH=
总能量之和- 总能量之和。?②微观角度:ΔH= 总键能之和- 总键能之和。?生成物反应物反应物生成物考
点分层突破4.典型的放热与吸热反应(a)(1)常见放热反应①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属与酸的置换反应;
⑤物质的缓慢氧化。考点分层突破(2)常见吸热反应①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4C
l反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应。考点分层突破题组训练题组一 焓变和反应热概念的理解及应用1.[2019·浙江余姚中学高二月
考] 下列反应属于氧化还原反应,而且ΔH>0的是 ( )A.铝片与稀H2SO4反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2反应D.甲烷在O2中的燃烧反应C考点分层突破[解析] 铝片与稀H2SO4反应,有化合价的变化,属于氧化还原反应
,但属于放热反应,A项错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,但不属于氧化还原反应,B项错误;灼热的炭与CO2反
应,有化合价的变化,属于氧化还原反应,且属于吸热反应,C项正确;甲烷在O2中的燃烧反应,有化合价的变化,属于氧化还原反应,但属于放
热反应,D项错误。考点分层突破2.根据如图所示的反应判断,下列说法中错误的是( )A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于Ca
CO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量D.由该反
应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应D考点分层突破[解析] 碳酸钙受热分解的反应是吸热反应,焓变大于零,故CO2(g)和
CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,A、B项正确;在CaCO3中,Ca2+和C之间存在离子键,C 中C与O之间存在共
价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成放出能量,C项正确;需要加热才能发生的反应不一定为
吸热反应,如碳的燃烧需要加热,但该反应是放热反应,D项错误。考点分层突破题组二 理解能量-反应过程图像3.[2019·浙江温州新力
量联盟高二期中] 某反应由两步反应A B C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表
示活化能)。下列有关叙述不正确的是 ( )CA.A→C的反应为放热反应B.稳定性C>A>BC.A→C的反应中,ΔH=(E2+E4
)-(E1+E3)D.加入催化剂不会改变反应的焓变考点分层突破[解析] A的能量比C的能量高,则A→C为放热反应,A项正确;能量低
的物质稳定,则稳定性C>A>B,B项正确;由反应物、生成物总能量判断焓变,则A→C的反应中,ΔH=E1+(E3-E2)-E4=(E
1+E3)-(E2+E4),C项错误;催化剂不改变反应的始终态,加入催化剂时焓变不变,D项正确。考点分层突破4.[2019·浙江名
校协作体联考] 参照反应Br+H2 HBr+H的能量对应反应过程的示意图,下列叙述中正确的是 ( )A.该反
应的反应热ΔH=E2-E1B.正反应为吸热反应C.吸热反应一定要加热后才能发生D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率B考点分
层突破[解析] 反应热等于反应物的总活化能减去生成物的总活化能,即ΔH=E1-E2,A项错误;从图示分析出反应物的能量低于生成物,
Br+H2?HBr+H是个吸热过程,B项正确;Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应不需要任何条件,但该反应为吸热反应,C项错误
;升高温度时正逆反应速率都要增大,D项错误。考点分层突破5. [2020·浙江1月选考] 在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反
应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 ( )A.Ea为逆反应活化能,Ea''为正反应活化能B.该反应为放热反应,ΔH=Ea''
-EaC.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移D考点分
层突破[解析] A项,正反应活化能是指反应物的能量达到最高点能量的值,即Ea,逆反应活化能是指生成物的能量达到最高点能量的值,即E
a'',错误;B项,放热反应的ΔH为负值,ΔH=Ea-Ea'',错误;C项,所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,错误;D项,
该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,即逆反应速率加快的幅度比正反应加快的幅度大,正确。考点分层突破考点二 热化学方程式知识梳
理 1.概念:能够表示 的化学方程式。?2.表示意义不仅表明了化学反应中的 ,也表明了化学反应中的 。?反应热物
质变化能量变化考点分层突破3.书写热化学方程式的方法(b)考点分层突破题组训练题组 热化学方程式正误判断与书写1. 下列热化学方程
式或叙述正确的是 ( )A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)=
N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(s,石
墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1C.已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286
kJ·mol-1,则:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJ·mol-1D.已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和
1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量C考点分层突破[解析] 反应放热,ΔH<0,A项错误;2 mol石墨即2
4 g石墨放出的热量是221 kJ,B项错误;氢气燃烧放热,则水分解吸热,C项正确;反应是可逆反应,不能计算放出的热量,D项错误。
考点分层突破2.如图为硫燃烧的能量变化图,下列有关热化学方程式或说法正确的是 ( )A.S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g)
ΔH=+297.16 kJ·mol-1B.S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.83 kJ·mol-1C.S
(s,正交)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.83 kJ·mol-1D.单斜硫的稳定性强于正交硫C考点分层突破[解析]
根据图像可知硫的燃烧反应为放热反应,A项错误;1 mol单斜硫完全燃烧放出的能量为297.16 kJ,B项错误;由图像可以看出单斜
硫具有的能量大于正交硫,物质的能量越高越不稳定,即单斜硫的稳定性弱于正交硫,D项错误。考点分层突破3.向足量H2SO4溶液中加入1
00 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-1HCl溶液时,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)+S(aq)=BaSO4(s) ΔH=-2.92 kJ·mol-1B.Ba2+(aq)+S(aq)=BaS
O4(s) ΔH=-0.72 kJ·mol-1C.Ba2+(aq)+S(aq)=BaSO4(s) ΔH=-18 kJ·
mol-1D.Ba2+(aq)+S(aq)=BaSO4(s) ΔH=-73 kJ·mol-1C考点分层突破[解析] 根据题述
条件可得如下热化学方程式:Ba2+(aq)+2OH-(aq)+2H+(aq)+S(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=
-128 kJ·mol-1①,OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-55 kJ·mol-1②,根据盖斯定律,①-2×
②可得:Ba2+(aq)+S(aq)=BaSO4(s) ΔH=-18 kJ·mol-1,C项正确。考点分层突破4.依据事实写出下列
反应的热化学方程式。(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需要吸收10.94 kJ 热量,此反应的热化学方程式为
。?C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
[解析]1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g
)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ· mol-1。考点分层突破(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃
烧生成N2和水蒸气时,放出33.4 kJ的热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为 。?N
2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ·mol-1[解析]2.0 g 肼气体在氧
气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O
(g) ΔH=-534.4 kJ·mol-1。考点分层突破(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放
出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学方程式为 。?[解析]2 mol Al(s)
与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的热量,则此反应的热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2A
l2O3(s) ΔH=-1 669.8 kJ·mol-1×2=-3 339.6 kJ·mol-1。4Al(s)+3O2(g)=2A
l2O3(s) ΔH=-3 339.6 kJ·mol-1考点分层突破(4)25 ℃时,2.3 g某液态有机物和一定量的氧
气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方
程式: 。?[解析]通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素。
n(H2O)==0.15 mol,n(H)=0.3 mol,m(H)=0.3 g,n(CO2)==0.1 mol,n(C)=0.1
mol,m(C)=1.2 g,则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g+1.2 g=1.5 g<2.3 g,故该有机物中还含有氧元
素,氧元素的质量是2.3 g-1.5 g=0.8 g,n(O)=0.05 mol,从而可确定该有机物的分子式为C2H6O,该液态有
机物为C2H5OH(l),故该反应的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-136
7 kJ·mol-1。C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367 kJ·mol-1考点
分层突破易错警示 1.热化学方程式书写和判断的注意事项(1)注意方程式是否配平、ΔH的符号和单位是否正确。(2)注意反应热的数值与
化学计量数是否对应,化学计量数可以是整数,也可以是分数。(3)热化学方程式中化学计量数与ΔH成正比。逆反应的反应热与正反应的反应热
数值相等,符号相反。考点分层突破2.掌握常见物质中的化学键数目考点分层突破考点三 燃烧热与中和热知识梳理 1.标准燃烧热及热值(a
)(1)标准燃烧热:101 kPa下, 纯物质 燃烧的反应热。?如:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g
)等。(2)热值: 物质 燃烧的反应热。?1 mol完全1 g完全考点分层突破2.中和热(b)(1)概念:在 中
,酸与碱发生中和反应生成 ?时的反应热(即所放出的热量)。(2)强酸、强碱稀溶液中和热的表示方法:H+(aq)+OH-
(aq)=H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。?稀溶液1 mol H2O(l)－57.3 考点分层突破(3)中和热的测量
①原理:中和反应的反应热ΔH=- kJ·mol-1。c为体系的比热容,指单位质量的物质温度升高 所吸收的热量,c=4.18
J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1。Δt为反应后与反应前体系的 。?②实验装置(如图)1 ℃温度差
温度计 环形玻璃搅拌棒考点分层突破题组训练题组一 燃烧热和中和热的理解和应用1.下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( )A.已
知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则C的燃烧热为110.5 kJ·mol-1B.已知3O2
(g)=2O3(g) ΔH=+242.4 kJ·mol-1,则臭氧比氧气稳定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,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH
=-57.4 kJ·mol-1D.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)
+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1C考点分层突破[解析] 燃烧热对应生成的是稳定的氧化物,应生成CO2,A项错
误;氧气转化为臭氧是吸热反应,反应物的总能量小于生成物总能量,能量越低越稳定,故氧气比臭氧稳定,B项错误;20.0 g NaOH物
质的量为0.5 mol,NaOH稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,所以中和热ΔH=-57.4 kJ·mol-1,C
项正确;甲烷的标准燃烧热为ΔH=-890.3 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(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,因水由液态转化为气态需要吸收热量,则CH4(g)+2O2(g)=CO
2(g)+2H2O(g) ΔH>-890.3 kJ·mol-1,D项错误。考点分层突破2.下列说法或表示正确的是 ( )A.等量
的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石比
石墨稳定C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含1 mol CH3C
OOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3 kJD.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液
态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·m
ol-1C考点分层突破[解析] 硫蒸气变化为硫固体为放热过程,则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,硫蒸气放出热量多,A项错
误;C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,石墨转化为金刚石为吸热反应,石墨比金刚石能量低,物质的能量
越低越稳定,石墨比金刚石稳定,B项错误;CH3COOH为弱酸,电离时吸热,则含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol
NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ,C项正确;2 g氢气燃烧生成液态水放热285.8 kJ,4 g氢气燃烧生成液态水
放热应为2×285.8 kJ=571.6 kJ,热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·
mol-1,D项错误。考点分层突破3.已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·m
ol-1;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列结论正确的是 ( )A
.碳的燃烧热ΔH<-110.5 kJ·mol-1B.①的反应热为221 kJ·mol-1C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH
=57.3 kJ·mol-1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量A考点分层突破[解析] 燃烧热是
在101 kPa下,1 mol可燃物完全燃烧的反应热,所以根据反应①可知1 mol碳完全燃烧放出的热量一定是大于110.5 kJ,
则ΔH<-110.5 kJ·mol-1,A项正确;由题中信息可知,①的反应热为-221 kJ·mol-1, B项错误;中和热ΔH<
0,C项错误;醋酸是弱酸,存在电离平衡,而电离是吸热的,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量应小于57.
3 kJ,D项错误。考点分层突破易错警示 反应热、燃烧热与中和热的区别与联系考点分层突破考点分层突破题组二 中和热测定4.在测定中
和热的实验中,下列说法正确的是 ( )A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度,
实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C.用 0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反
应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒
A考点分层突破[解析] 搅拌可加快反应速率,减小热量损耗带来的误差,A正确;实验中温度计水银球应插入液面以下,不能与小烧杯底部接
触,B项错误;盐酸为强酸,醋酸为弱酸,弱酸电离要吸收能量,因此实验中二者测得的中和热数值不同,C项错误;在测定中和热实验中不需要容
量瓶,D项错误。考点分层突破5.(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、 、 。?(2)实
验时大烧杯上若不加盖板,求得中和热ΔH (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。?环形玻璃搅拌棒量筒偏大 [解析] (2)实验时大
烧杯上若不加盖板,则中和放出的热量散失得多,温度计测得的最高温度偏小,中和反应放出的热量偏小,由ΔH=-可知,计算出的中和热ΔH偏
大。考点分层突破(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其
用量如下表所示。考点分层突破① 设充分反应后溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则
ΔH1= ;ΔH2= 。(已知溶液密度均为1 g·cm-3)?②ΔH1≠ΔH2,原因是
。?-52.7 kJ·mol-1-56.8 kJ·mol-1NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,电离吸热[解析
] ①ΔH1=-kJ·mol-1=-56.8 kJ·mol-1;ΔH2=-kJ·mol-1=-52.7 kJ·mol-1。②ΔH1
≠ΔH2,原因是NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱, NH3·H2O电离出OH-时需要吸热,导致中和反应放出的热量减小,导致中和
热ΔH1≠ΔH2。考点分层突破易错警示 中和热的测定实验中的注意事项(1)实验所用的酸和碱溶液应当用稀溶液,否则会造成较大误差。(
2)量取酸和碱时,应当分别使用两支量筒量取。(3)使用同一支温度计分别先后测量酸、碱温度及混合液的最高温度,测完一种溶液后须用水冲
洗干净并用滤纸擦干再测另一种溶液的温度。(4)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,计算时应注意单位的统一。考点分层突破考点四
盖斯定律及应用知识梳理 1.盖斯定律(b)化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是 的,即化学反应的反应热只与反应
体系的 有关,而与反应的 无关。 如图所示为始态→终态的过程,根据盖斯定律,则有:ΔH= =
。 ?相同始态和终态途径ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5考点分层突破 2.盖斯定律的应用(b)(1) 根据盖斯定律写热化学
方程式①确定待求的方程式。②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式中的位置。③根据未知方程式中各物质的 和 对已
知方程式进行处理,即调整化学计量数或反应方向。?④叠加得到未知反应并检验正确与否。⑤依据盖斯定律求出未知热化学方程式的 。?
化学计量数位置焓变考点分层突破(2)根据盖斯定律计算反应热aΔH2－ΔH2ΔH1＋ΔH2考点分层突破题组训练考点分层突破已知: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(MgC
O3)=ΔH2(CaCO3)>0C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)D.对于MgCO
3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3C考点分层突破[解析] 断开化学键吸收热量,MCO3分解吸收热量,ΔH、ΔH1、ΔH2、ΔH
3均大于0,Mg2+半径小于Ca2+,说明MgCO3中的离子键比CaCO3中的离子键强,则断开MgCO3、CaCO3中离子键吸收的
能量,前者大于后者,A项正确;ΔH2为C分解产生O2-和CO2,与金属离子种类无关,B项正确;根据图示可知ΔH=ΔH1+ΔH2-Δ
H3,即ΔH1-ΔH3=ΔH-ΔH2,由于ΔH(MgCO3)与ΔH(CaCO3)不相等,所以C项错误;根据C项分析,ΔH=ΔH1+
ΔH2-ΔH3,ΔH1+ΔH2=ΔH+ΔH3,D项正确。考点分层突破2.煤转化为水煤气的主要化学反应为C+H2O
CO+H2。 C(s)、CO(g)和H2(g)燃烧的热化学方程式分别为:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-39
3.5 kJ·mol-1①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242.0 kJ·mol-1②CO(g)+O2(g)=C
O2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1③考点分层突破(1)请你根据以上反应,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热
化学方程式: 。?(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(
g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量 (填“多”或“少”)。?C(s)+H2O(g)=CO(g)
+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1多[解析] （1）根据盖斯定律,①-②-③得:C(s)+H2O(g)=C
O(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1。（2）比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g
)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多;考点分层突破甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃
烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:请你写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间存在的关系式:
。?ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4考点分层突破[解析] 化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,也就是说,化
学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关,即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反
应热相同,ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间存在的关系式为ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4;考点分层突破乙同学据此认为:“将煤转化为
水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析:甲、乙两同学观点正确的是 (填“甲”或“乙”)同学,另一
同学出现错误观点的原因是 ? 。?乙 甲同学忽视了反应C(s)+H2O(g)=C
O(g)+H2(g)为吸热反应[解析] 依据盖斯定律可知,将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同,甲同学
忽视了煤转化为水煤气要吸收热量。考点分层突破3.[2019·浙江东阳高二月考] 氢气、铝、铁都是重要的还原剂。已知下列反应的热化学
方程式,下列关于反应的焓变判断正确的是 ( )2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH13H2(g)+Fe2O3(s)=2
Fe(s)+3H2O(g) ΔH22Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3 2Al(s)+O2(g)=A
l2O3(s) ΔH42Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH5A.ΔH1<0 ΔH3>0 B.ΔH5
<0 ΔH4<ΔH3C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5B考点分层突破[解析] 将题给的5个热化学方程式依次编号
为①②③④⑤,其中①③分别表示H2、Fe与O2的氧化反应的热化学方程式,均为放热反应,则ΔH1<0,ΔH3<0,A项错误;铝热反应
为放热反应,故ΔH5<0;根据盖斯定律,由④-③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH5=ΔH
4-ΔH3<0,则ΔH4<ΔH3,B项正确;根据盖斯定律,由(②+③)×可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=(
ΔH2+ΔH3),C项错误;ΔH5=ΔH4-ΔH3,则ΔH3=ΔH4-ΔH5,D项错误。考点分层突破4.室温下,CuSO4(s)和
CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图18-10所示,下列说法不正确的是 ( )A.将Cu
SO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低B.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高C.ΔH3>ΔH2D.ΔH1=ΔH2+ΔH
3D考点分层突破[解析] 依据图像,胆矾溶于水时吸热,溶液温度降低,即ΔH3>0,A项正确;CuSO4溶于水放热,使溶液温度升高,
即ΔH2<0,B项正确;由A、B项分析可知ΔH3>ΔH2,C项正确;①CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+S(aq)+5
H2O(l) ΔH3>0;②CuSO4(s)=Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2<0;③CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(
s)+5H2O(l) ΔH1>0;依据盖斯定律①-②得到③,ΔH1=ΔH3-ΔH2,D项错误。考点分层突破规律小结 比较反应热大小
的方法(1)比较反应热的大小时,不能只比较ΔH数值的大小,应带 “+”“-”进行比较。放热反应放出热量越多,ΔH越小;吸热反应吸收
热量越多,ΔH越大。(2)当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。例如:A(g)+B(g)=C(g
) ΔH1<0,A(g)+B(g)=C(l) ΔH2<0,ΔH1>ΔH2。考点分层突破(3)当反应物状态不同,生成物状态相同时,固
体反应物放热最少,气体反应物放热最多。例如:S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1<0,S(s)+O2(g)=SO2(g) Δ
H2<0,ΔH1<ΔH2。(4)可逆反应因不能进行到底,因此反应热的数值比理论数值小。考点分层突破考点五 太阳能、生物质能和氢能的
利用知识梳理 1.太阳能的利用(a)(1)直接利用:太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用太阳 获得光和热。?(2
)植物的光合作用:在太阳光的作用下,绿色植物把光能转化为 能的化学方程式是 ? 。辐射化学考点
分层突破(3)间接利用①人类所需的能源大多来自于石油、天然气、煤,它们所蕴藏的能量就是远古生物吸收的 能。?②动物食用植物体
内的淀粉、纤维素、蛋白质是 利用太阳能。?淀粉在动物体内水解的方程式:? ,葡萄糖氧化的热化学方程式
: ? 。?太阳间接C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g)
ΔH=-2804kJ·mol-1考点分层突破2.生物质能的利用(a)(1)直接燃烧:用纤维素代表植物枝叶的主要成分,燃烧反应为
。?(2)生物化学转换:用含糖类(淀粉等)较多的农作物制乙醇的反应方程式为
、? 。制得的乙醇可作为燃料。(3)热化学转换:使生物质在一定条件下转换为热值较高的 。?可燃
气体考点分层突破3.氢能的利用(a)(1)氢能的优点 ①制取H2的原料是 ,资源不受限制;?②H2的燃烧产物是水,不会
,是理想的 ? ,氢气被人们看作理想的“绿色能源”;?③H2的 高,完全燃烧放出的热量是等质量汽油的3倍多。?水污
染环境清洁燃料热值考点分层突破(2)氢能的开发方式①以天然气、石油和煤为原料,高温下与水蒸气反应:CH4+H2O(g)
CO+3H2;C+H2O(g) CO+H2。②电解水:2H2O 2H2↑+O
2↑。③使用催化剂,利用太阳能分解水:2H2O 2H2↑+O2↑。④利用蓝绿藻等低等植物和微生物在太阳光作用
下使水分解产生氢气。考点分层突破题组训练题组 能源的利用1.[2019·浙江温州“十五校联合体”高二期中联考] 下列能源中,大量使
用会导致全球进一步变暖、雾霾天气增多的是 ( )A.化石能源 B.太阳能C.氢能 D.地热能A[解析]
雾霾天气是固体小颗粒形成的,化石燃料燃烧不充分,产生烟尘,形成雾霾,A项正确;太阳能、氢能、地热能都是新能源,无污染,B、C、D
项错误。2.2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆月球背面,搭载砷化镓太阳能电池的玉兔二号月球车开始了月球漫步。下列说法不正确的是
( )A.太阳能是一种清洁、无污染的新能源B.砷化镓是制造太阳能电池的半导体材料C.砷化镓太阳能电池能将化学能转化为电能D.在元
素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近可找到制半导体材料的元素考点分层突破C考点分层突破[解析] 太阳能电池能将太阳能转化为电
能,太阳能是一种清洁、无污染的新能源,A项正确;Ga、As位于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近,属于可做半导体材料的元
素,B项正确;太阳能电池能将太阳能转化为电能,C项错误;元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近可找到制半导体材料的元素,D项
正确。3.下列关于能源的说法不正确的是 ( )A.植物通过光合作用,将太阳能转化为生物质能B.在农村推广建造沼气池,是对生物质能
的有效利用C.天然气的主要成分是甲烷,是一种可再生的清洁能源D.氢能是重要的清洁能源,在蓝绿藻、微生物和太阳光作用下使水分解制氢是
目前科学家研究的新方法之一考点分层突破C考点分层突破[解析] 植物通过光合作用,把太阳能转化成生物质能,A项正确;建造沼气池,充分
利用秸秆等,是对生物质能的有效利用,B项正确;天然气不是可再生能源,C项错误;氢能是重要的清洁能源,在蓝绿藻、微生物和太阳光作用下
使水分解制氢是目前科学家研究的新方法之一,D项正确。考点分层突破规律小结 随堂巩固检测1.[2019·浙江临海白云高级中学月考]
下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是 ( )A.芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)白天在阳光下暴晒后失水、溶解
吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能B.将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下
,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能C.生活、生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢
气的储存和运输等问题D.垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾给城市造成的压力,改善了城市的环境B随
堂巩固检测[解析] 芒硝在白天光照下失水,是太阳能转化为化学能,晚上重新结晶放热,是化学能转化成热能,A项正确;生物质能就是太阳能
以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在氧气不充足、厌
氧菌的作用下进行,B项错误;氢能源开发利用过程中需要解决的课题是探索廉价制氢气的方法和解决氢气的贮存运输问题,C项正确;垃圾焚烧可
将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等,D项正确。随堂巩固检测2.[2019·浙江台州高三一模] 根据能量变化示意图,下列说法正
确的是 ( )A.状态1是液态,则状态3一定是气态B.状态3是液态,则状态4一定是气态C.A(状态2)+B(g)=C(状态3)+
D(g) ΔH=(d-a)kJ·mol-1D.断裂1 mol C(状态3)和1 mol D(g)中的化学键需要吸收的能量为(e-d
)kJC随堂巩固检测[解析] 由图可知,不能判断状态1、3的状态,因物质发生变化,A项错误;一般情况下,同种物质气态能量最高,固态
能量最低,状态3比状态4的能量高,因状态3是液态,则状态4为固态,B项错误;焓变与始终态能量有关,由图可知A(状态2)+B(g)=
C(状态3)+D(g) ΔH=(d-a)kJ·mol-1,C项正确;由图不能确定化学键断裂吸收的能量,生成1 mol C(状态3)
和1 mol D(g)的逆反应的活化能为(e-d)kJ·mol-1,D项错误。随堂巩固检测3.[2019·浙江余姚中学高二月考]
肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图18-12所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为
942、O=O键为500、N—N键为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是 ( )A.194 B.391 C.5
16 D.658B随堂巩固检测[解析] 根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=N(g)+4H(g)+2O(g),ΔH3
=(2752-534)kJ·mol-1=2218 kJ·mol-1,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能
量,新键形成释放能量,设断裂1 mol N—H键所需的能量为x kJ,旧键断裂吸收的能量=154 kJ+4x kJ+500 kJ=
2218 kJ,解得x=391,B项正确。随堂巩固检测C4.[2019·浙江杭州第二中学高三选考模拟] 肼(N2H4)在不同条件下
分解产物不同,200 ℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200 ℃时:反应Ⅰ:3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)
ΔH1=-32.9 kJ·mol-1反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-
1下列说法不正确的是 ( )A.图中所示过程①是放热反应B.反应Ⅱ的能量变化示意图如图所示C.断开3 mol N2H4(g)的化
学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量D.200 ℃时,N2H4(g)=N2(g
)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol-1随堂巩固检测[解析] 过程①是N2H4分解生成N2和NH3,已知热化学方程式Ⅰ
中ΔH<0,则过程①为放热反应,A项正确;反应Ⅱ是放热反应,能量过程示意图正确,B项正确;放热反应中,反应物的化学键的键能之和小于
生成物的化学键的键能之和,C项错误;根据盖斯定律,(Ⅰ)-2×(Ⅱ)得N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=-32.9
kJ·mol-1-2×(-41.8 kJ·mol-1)=+50.7 kJ·mol-1,D项正确。随堂巩固检测5.(1)酸性溶液中N
a2SO3将H2SeO3和H2SeO4还原为硒单质的反应如下:①H2SeO3(aq)+2SO2(g)+H2O(l)=Se(s)+2
H2SO4(aq) ΔH1②2H2SeO4(aq)+Se(s)+H2O(l)=3H2SeO3(aq) ΔH2③H2SeO4(aq)
+3SO2(g)+2H2O(l)=Se(s)+3H2SO4(aq) ΔH3则ΔH2= (用ΔH1和ΔH3表示)。?2Δ
H3-3ΔH1[解析] 根据盖斯定律,将①③式的H2SO4消去,依据“③×2-①×3”可得②式的焓变值。随堂巩固检测(2)用CH4
催化还原煤燃烧产生的氮氧化物,可以消除污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-
867.0 kJ·mol-1NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-28.5 kJ·mol-1写出CH4催化还原N2O4(g)生成C
O2、N2和H2O(g)的热化学方程式:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
。?CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-810.0 kJ·mol-1 [解析
]已知:Ⅰ、CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ·mol-1,Ⅱ、2NO
2(g)=N2O4(g) ΔH2=-57 kJ·mol-1,根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ得CH4(g)+N2O4(g)=2(g)+CO2(
g)+2H2O(g),故ΔH=-867 kJ·mol-1-(-57 kJ·mol-1)=-810 kJ·mol-1,即CH4(g)
+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-810 kJ·mol-1。随堂巩固检测(3)使用稀土等催化剂能
将CO、NO转化成无毒物质。已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-12C(s)+
O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol
-1写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式:?????? ?????? ?????? ????
?? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? 。?[解析]将已知中的三个热化学方程式依次标号为a,b
,c,依据盖斯定律,按“c×2-a-b”可得:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的焓变值。2NO(g)+2CO
(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1教师备用习题1.根据图中的能量关系,可求得C—H键
的键能为 ( )A.414 kJ·mol-1 B.377 kJ·mol-1C.235 kJ·mol-1 D.197 kJ·
mol-1A[解析] 根据图示可知1 mol CH4分解变为1 mol C(g)原子和4 mol H(g)原子共吸收的能量是(75
+717+864) kJ=1656 kJ,则C-H键的键能为1656 kJ÷4 mol=414 kJ·mol-1,A项正确。教师备
用习题2.下列热化学方程式正确的是 ( )A.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示
为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1B.500 ℃、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) ΔH=-38.6 kJ·mol-1C.已知在120 ℃、101 kPa下,1
g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+O2(g) H2O(g
) ΔH=-242 kJ·mol-1D.25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·
mol-1,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) Δ
H=-57.3 kJ·mol-1C教师备用习题[解析] 燃烧热指的是1 mol可燃物完全燃烧的反应热,注意生成的水应为液态而不能为
气态,A项错误;该反应为可逆反应,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,生成的氨的物质的量小于1 mol,所以生成2 mol NH3,放出的热量大于38.6 kJ,B项错误; 教师备用习题1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,即1 mol H2燃烧放热242 kJ,故其热化学方程式为H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,C项正确;在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫中和热,故如果生成2 mol水,应放热114.6 kJ,热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1,D项错误。教师备用习题3.根据图示回答问题。(1)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是 (填字母)。A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1C.N2(g)+H2(g)=NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1D.N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1A教师备用习题[解析] (1)由图可以看出, mol N2(g)和 mol H2(g)的化学键断裂吸收的能量为a kJ,形成1 mol NH3(g)放出的能量为b kJ,所以N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1,而1 mol的NH3(g)转化为1 mol 的NH3(l)放出的热量为c kJ,所以有N2(g)+H2(g)=NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1,即N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。教师备用习题(2)如图是N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3(g)过程中能量变化的示意图,请计算生成1 mol NH3(g)放出的热量为 。?46.1 kJ[解析]由题图可知生成2 mol NH3(g)放出热量为427.2 kJ-335 kJ=92.2 kJ,则生成1 mol NH3(g)放出热量为46.1 kJ。教师备用习题(3)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。①图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。?②图中ΔH= kJ·mol-1。?反应物总能量生成物总能量无影响-198[解析]①由图示可知,A表示反应物总能量,C表示生成物总能量。E值不影响A、C的能量值,故能量E的大小对该反应的反应热无影响。②图中ΔH对应2 mol SO2(g)转化为2 mol SO3(g)的焓变,其值为2×(-99 kJ·mol-1)=-198 kJ·mol-1。 |
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