2020 化学 高考冲刺二轮 --第2讲 化学反应与能量（京津).doc

第2讲　化学反应与能量【考纲点击】　1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热、中和热、燃烧热等概念3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础了解化学在解决能源危机中的重要作用5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义6.理解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的计算7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式8.了解常见化学电源的种类及其工作原理9.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施考点1　化学能与热能1.理解化学反应热效应的两种角度(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值，如下图所示：a表示旧化学键断裂吸收的能量；b表示新化学键形成放出的能量；c表示反应热2)从宏观的角度说，是反应物的总能量与生成物的总能量的差值，在上图中：a表示活化能；b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热2.反应热的量化参数3.燃烧热、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kJmol－1不同点反应物的量1 mol不一定为1 mol生成物的量不确定生成液态水的物质的量为1 mol反应热的含义25 ℃，101 kPa时，1 mol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，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－a kJmol－1(a＞0)强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3 kJmol－14.ΔH计算的几种方法(1)从宏观角度分析计算ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量)(2)从微观角度分析计算ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和)(3)从活化能角度分析计算ΔH＝E1(正反应的活化能)－E2(逆反应的活化能)(4)根据盖斯定律计算计算步骤(5)根据反应过程中的热量变化Q计算ΔH＝＋(－) kJmol－1角度一　反应热的基本概念、能量图像1.(2018北京理综，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该历程示意图如图下列说法不正确的是(　　)A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4―→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C—C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率解析　由CO2和CH4制备CH3COOH的化学方程式为CO2＋CH4CH3COOH，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；CH4分子中含有4个C—H键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4―→CH3COOH过程中必有C—H键发生断裂，B项正确；观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误答案　D2.[2015海南化学，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJmol－1答案　－139角度二　热化学方程式的书写与正误判断3.(20174月浙江选考)已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。

下列说法正确的是(　　)A.断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJmol－1C.2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝471.6 kJmol－1D.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJmol－1解析　本题易错选A1 mol H2O中2 mol H—O，断裂1 mol H2O(g)中的化学键吸收热量为2462.8 kJ，A选项未说明H2O状态，故不正确；C、D中都为H2O(l)，根据题意，错误；B方程式中ΔH＝2436.4 kJmol－1＋498 kJmol－1－4462.8 kJmol－1＝－480.4 kJmol－1，故正确答案　B4.(1)(2019天津理综，10)硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________2)(2016天津理综)硅与氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________________________________________________。

解析　(1)该反应的热化学方程式为：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJmol－12)Si与Cl2生成Si的最高价化合物为SiCl4，根据SiCl4的熔、沸点可知其室温下状态为液态，故该反应的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1答案　(1)Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJmol－1(2)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1角度三　盖斯定律、ΔH的计算5.(1)[2019课标全国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＝100.3 kJmol－1　①H2(g)＋I2(g)===2HI(g)ΔH2＝－11.0 kJmol－1　②对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　③ΔH3＝________ kJmol－12)[2019北京理综，27(1)]甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是__________________________________________________________________________________________________。

②已知反应器中还存在如下反应：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用____________________________________________________________反应的ΔH3)[2018天津理综，10(2)①]CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C—HC===OH—HCO(CO)键能/kJmol－14137454361 075则该反应的ΔH＝________解析　(1)根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0) kJmol－1＝＋89.3 kJmol－12)①根据CH4与H2O反应生成H2、CO2的物质的量之比为4∶1，结合原子守恒可得反应的化学方程式为CH4＋2H2O(g)===4H2＋CO2②根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ－ⅲ或ⅰ－ⅱ－ⅲ可得C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)。

3)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，该反应的ΔH＝(4134＋7452)kJmol－1－(1 0752＋4362)kJmol－1＝＋120 kJmol－1答案　(1)89.3(2)①CH4＋2H2O(g)4H2＋CO2②C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)(3)＋120 kJmol－16.(2014新课标全国Ⅱ，13)室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3则下列判断正确的是(　　)A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D.ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析　根据题意，可知①CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，③CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3，根据盖斯定律有①＝②＋③，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即有ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。

A项，由以上分析知，ΔH2<0，ΔH3>0，故有ΔH3>ΔH2，错误；B项，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故有ΔH1<ΔH1－ΔH2＝ΔH3，正确；由以上分析ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C、D错误答案　B7.(2016海南化学，6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(　　)A.3.8104 kJmol－1 B.－3.8104 kJmol－1C.3.4104 kJmol－1 D.－3.4104 kJmol－1 解析　燃烧热是指25 ℃和101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，则1 mol油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－＝－3.4104 kJmol－1答案　D题组一　概念与图像1.(2019成都调研)下列说法正确的是(　　)A.锂电池使用时，能量只存在由化学能到电能的转化B.已知P4(白、s)===4P(红、s)　ΔH＝－18.4 kJmol－1，故白磷比红磷稳定C.H2在Cl2中燃烧：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJmol－1，则H2的燃烧热为184.6 kJmol－1D.中和热测定时，其他不变，用醋酸代替盐酸测得的反应热ΔH偏大解析　锂电池使用时，能量由化学能转化为电能和热能，A项错误；该反应为放热反应，说明白磷能量高红磷能量低，故红磷比白磷稳定，B项错误；氢气的。