專(zhuān)題09化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1、專(zhuān)題九 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 1【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對(duì)分子質(zhì)量884）在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱H為（ ）A3.8×104kJ·mol-1 B3.8×104kJ·mol-1C3.4×104kJ·mol-1 D3.4×104kJ·mol-1【答案】D考點(diǎn)：考查燃燒熱及化學(xué)反應(yīng)中的能量【名師點(diǎn)睛】考綱明確要求：了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱

2、反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。根據(jù)考綱的這一要求將化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化綜合起來(lái)考查將成為一種熱門(mén)的題型，同時(shí)注意到由于能源日益匱乏，因此有關(guān)燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等問(wèn)題必將成為今后命題的重點(diǎn)。新課程背景下的高考熱化學(xué)方程式試題大多是一些思路型題型，題目變化較多，但思路變化卻較少，主干知識(shí)依然是重點(diǎn)考查的內(nèi)容。此類(lèi)試題比較貼近當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際，雖然形式上有各種各樣的變化，但只要學(xué)會(huì)了基礎(chǔ)題型的解題思路和應(yīng)對(duì)策略，縝密分析、逐層遞解，再經(jīng)過(guò)一些變化演繹，就可以準(zhǔn)確解答相關(guān)題型。此外，通過(guò)此類(lèi)題型的解題策略探究還有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2【

3、2016年高考海南卷】由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）A由反應(yīng)的H=E5E2B由反應(yīng)的H<0C降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 【答案】BC考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，化學(xué)圖象的分析與判斷【名師點(diǎn)睛】對(duì)于化學(xué)圖像問(wèn)題，可按以下的方法進(jìn)行分析： 認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與化學(xué)反應(yīng)原理掛鉤。緊扣反應(yīng)特征，搞清反應(yīng)方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小，有無(wú)固體、純液體物質(zhì)參加反應(yīng)?？辞迤瘘c(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線的變化趨勢(shì)等等。本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化，主要結(jié)合物質(zhì)反應(yīng)與能量變化圖，考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)熱的理解。對(duì)于AB

4、兩項(xiàng)判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，可以從三個(gè)角度判斷：一是比較反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小，生成物總能量比反應(yīng)物總能量高的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；二是比較反應(yīng)物和生成物的總鍵能；三是從常見(jiàn)的分類(lèi)去判斷。3【2016年高考江蘇卷】通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H2O(l)2H2（g）+ O2（g） H1=571.6kJ·mol1焦炭與水反應(yīng)制氫：C（s）+ H2O(g) CO（g）+ H2（g）H2=131.3kJ·mol1甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4（g）+ H2O(g)CO（g）+3H2（g）H3=206.1kJ·mol1A

5、反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B反應(yīng)為放熱反應(yīng)C反應(yīng)使用催化劑，H3減小D反應(yīng)CH4（g）C（s）+2H2（g）的H=74.8kJ·mol1【答案】D【考點(diǎn)定位】本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的有關(guān)判斷以及反應(yīng)熱計(jì)算等【名師點(diǎn)晴】應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程，同時(shí)還需要注意：參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式)，結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般23個(gè))進(jìn)行合理“變形”，如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的H與原熱化學(xué)方程式之間H的換算關(guān)系。當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí)，H也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù)；方

6、程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，H也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“”“”符號(hào)，即把H看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí)，H的符號(hào)也隨之改變，但數(shù)值不變。在設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固液氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。答題時(shí)注意靈活應(yīng)用。4【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（2）氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l) H1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) H2其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)

7、的H_0(填“>”、“<”或“=”)?！敬鸢浮浚?）【解析】試題分析：（2）H2(g)+A(l)=B(l) H1，O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) H2，兩反應(yīng)的S0，根據(jù)G=H-TS，因?yàn)榫鶠閮煞磻?yīng)自發(fā)反應(yīng)，因此H均小于0，將+得：H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的H=H1+H10，故答案為：；【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、電解原理及其應(yīng)用 5【2016年高考新課標(biāo)卷】聯(lián)氨（又稱(chēng)聯(lián)肼，N2H4，無(wú)色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問(wèn)題：（1）聯(lián)氨分子的電子式為_(kāi)，其中氮的化合價(jià)為_(kāi)。（2）實(shí)驗(yàn)室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)

8、氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) _。（3）2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H32 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) H4=-1048.9kJ/mol上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=_，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開(kāi)?！敬鸢浮?6、（1） ；-2（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）H4=2H3-2H2-H1 ；反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體【解析】試題分析：（1）聯(lián)氨是由兩種非金屬元素形成的共價(jià)化合物，電子式為，根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)

9、和為零，其中氮的化合價(jià)為-3×2+ 4 = -2價(jià)。 （2）次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，Cl元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到-1價(jià)，N元素的化合價(jià)由-3價(jià)升高到-2價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。 （3）根據(jù)蓋斯定律，2×-2×-即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的H4，所以反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=2H3-2H2-H1。聯(lián)胺有強(qiáng)還原性，N2O4有強(qiáng)氧化性，兩者在一起易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑。

10、【考點(diǎn)定位】考查電子式，化合價(jià)，蓋斯定律的應(yīng)用，弱電解質(zhì)的電離，化學(xué)計(jì)算等知識(shí)?！久麕燑c(diǎn)睛】本題以多知識(shí)點(diǎn)綜合題的形式考查化學(xué)基本用語(yǔ)，涉及電子式和化合價(jià)，蓋斯定律的應(yīng)用，弱電解質(zhì)的電離平衡，簡(jiǎn)單化學(xué)計(jì)算等知識(shí)。對(duì)于弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)的計(jì)算要注意幾點(diǎn)：準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)電離平衡常數(shù)的表達(dá)式；若沒(méi)有直接的數(shù)據(jù)代入，要根據(jù)題意做一些變形，得到平衡常數(shù)之間的關(guān)系式也可解答。6【2016年高考新課標(biāo)卷】（15分）煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好

11、的煙氣脫硫效果。從化學(xué)平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有點(diǎn)是_。已知下列反應(yīng)：SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1ClO (aq)+SO32 (aq) =SO42 (aq)+Cl (aq) H2CaSO4(s) =Ca2+（aq）+SO42（aq） H3則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的H=_。【答案】（4）生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行H1H2H3CaSO4(s) =Ca2+（aq）+SO42（aq） H3

12、則根據(jù)蓋斯定律可知即得到反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的H=H1H2H3?！究键c(diǎn)定位】考查氧化還原反應(yīng)、蓋斯定律、外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響等 7【2016年高考浙江卷】（15分）催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平衡反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2（g）+3 H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）H1=-53.7kJ·mol-1 ICO2（g）+ H2（g） C

13、O（g）+H2O（g）H2 II某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1H2O（l） H2O（g） H3=44.0kJ·mol-1請(qǐng)回答（不考慮溫度對(duì)H的影響）：（1）反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ；反應(yīng)II的H2= kJ·mol-1。（4）在右圖中分別畫(huà)出I在無(wú)催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反

14、應(yīng)過(guò)程-能量”示意圖。 【答案】（1） +41.2（4） （4）從表中數(shù)據(jù)分析，在催化劑Cat.2的作用下，甲醇的選擇性更大，說(shuō)明催化劑Cat.2對(duì)反應(yīng)的催化效果更好，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，說(shuō)明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過(guò)程中活化能更低，故圖為：【考點(diǎn)定位】平衡常數(shù)，蓋斯定律，平衡移動(dòng)原理，催化劑的作用，電解池的工作原理和電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)【名師點(diǎn)睛】掌握蓋斯定律是分析和計(jì)算反應(yīng)熱常用的工具。根據(jù)方程式的加減確定反應(yīng)熱的加減。同時(shí)注意反應(yīng)熱的正負(fù)號(hào)。掌握平衡移動(dòng)原理，注意只有濃度、溫度和壓強(qiáng)硬性平衡，注意催化劑的使用只能改變反應(yīng)速率但不影響平衡，可以影響到達(dá)平衡的時(shí)間。當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度時(shí)

15、，平衡正向移動(dòng)，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會(huì)提高，但本身轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。本題考查了平衡常數(shù)和蓋斯定律，平衡移動(dòng)的影響因素，和催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，綜合能力較強(qiáng)。 8【2016屆北京朝陽(yáng)一?！縉2 (g) 與H2 (g) 在鐵催化劑表面經(jīng)歷如下過(guò)程生成NH3 (g) ： 下列說(shuō)法正確的是（ ）A中破壞的均為極性鍵 B中NH3與H2生成NH3 C、均為放熱過(guò)程 D【答案】C 考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)與鍵能及反應(yīng)熱的關(guān)系的判斷的知識(shí)。9【2016屆郴州一?！肯铝杏嘘P(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的說(shuō)法正確的是A甲烷的燃燒熱H=-890.3 kJ·mol-1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：CH4(g)O2(g)CO

16、(g)2H2O(g) H890.3kJ·mol-1B相同條件下，氫氣和氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水比生成等量的氣態(tài)水所放出的熱量少C根據(jù)右圖金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化成石墨提供的信息，可知生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，向外界放出的熱量為E2 -E3D同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的H相同【答案】D考點(diǎn)：燃燒熱，熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，反應(yīng)熱的計(jì)算10【2016屆江蘇蘇北四市一?！縃2S在O2中不完全燃燒生成S和H2O。下列說(shuō)法正確的是（ ）A氧元素的單質(zhì)存在同素異形體 B微粒半徑：O2-> S2-C還原性：H2S<H2O D該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能【答案】A

17、【解析】試題分析：A、氧氣、臭氧為氧元素的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體，故A正確；B、離子的電子層越多，離子半徑越大，則離子半徑為O2-S2-，故B錯(cuò)誤；C、H2S在O2中不完全燃燒生成S和H2O，S失去電子，H2S為還原劑，由還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性可知，還原性：H2SH2O，故C錯(cuò)誤；D、燃燒放出能量，并發(fā)光發(fā)熱，則該反應(yīng)中化學(xué)能不能完全轉(zhuǎn)化為熱能，故D錯(cuò)誤；故選A。考點(diǎn)：考查了微粒性質(zhì)、能量變化的相關(guān)知識(shí)。11【2016屆信陽(yáng)、三門(mén)峽第一次聯(lián)考】一定條件下，在水溶液中1molCl-，ClOx(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖所示下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) Ae是ClO3-Bba+c反應(yīng)的活化能為60kJmol-1Ca，b，c，d，e中c最穩(wěn)定Dba+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-116kJmol-1【答案】D 考點(diǎn)：考查了氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)的相關(guān)知識(shí)。12【2016屆遵義二次聯(lián)考】下列敘述正確的是（ ）A某溶液的pH=7，則該溶液為中性溶液B一定溫度下，向AgCl飽和溶液中加入少量NaCl固體，Ksp(AgCl