高考化學專題復習講義化學能與熱能

1、第 6 講 化能熱知考點明方向滿懷信心正能量設問方式從宏觀和微觀的角度考查 對反應熱的理解熱化學方程式書寫及判斷 能源問題、蓋斯定律及反 應熱計算(2018 天卷，10)， 天津卷， 3)(2017 江卷，(2018 全卷28) 全國卷 ，26,27)知識點網絡線引領復習曙光現(xiàn)釋疑難研熱點建模思維站高端考點一反應熱觀表現(xiàn)與微變化 命題規(guī)律：1題型：擇題(主)、填空題次)。2考向：以具體的事實為背景設計題目，突出對概念的理解和應用，以 圖表為背景考查化學反應中能量變化以及鍵能的簡單計算逐漸成為高考出題 的新熱點。 方法點撥：1從宏觀微觀兩個角度理解化學反應熱：反應熱圖示1 / 2 2 22 52

2、 2 2 3 24 2 2 1 2 2 22 52 2 2 3 24 2 2 1 22 2 圖像分析微觀a 表示斷裂舊化學鍵吸收的熱 量；b 示新化學鍵生成放出的 熱量；c 表示反應熱宏觀a 示反應物的活化能；b 示活化分子形成生成物釋放的能 量；c 表示反應熱2燃燒熱中和熱概念理解“三點注意”三點注意外界條件25 101 kPa(因此要注意常見可燃物該條件下狀態(tài))燃燒熱中和熱可燃物的量：1 mol產物：穩(wěn)定的氧化物；CO (g)、 H O(l)、P 、 SSO 、NN (g)；在其他氣體中燃燒不屬于燃燒熱反應物應該為稀溶液：固體或濃溶液溶解放熱強酸強堿：弱酸弱堿電離吸熱生成物：1 mol H

3、 ，且生成的鹽如果難溶，則產生沉淀放熱1(1)下列說法中正確的是( AD )甲乙A 海南卷)由反應物 X 轉為 Y 和 的能量變化如圖甲所示，Y 反應的 H 該為：E E 江卷 甲烷與水反應制氫： CH (g) H 3H H ，使用催化劑 H 減小C 海南卷)某反應過程能量變化如圖乙所示，有催化劑條件下，反應 的活化能等于 E ED(2017 南卷 ) 同溫同壓下 H (g) 在光照和點燃條件 下的 H 同2 / 2 2 2 2 1 2 4 2 4 4 2 2 1 4 2 2 1 2 3 1 21 21 2 2 2 2 1 2 4 2 4 4 2 2 1 4 2 2 1 2 3 1 21 21

4、 海南卷)由 N O 和 反應生成 N 和 NO 的能量變化如圖所示 生成 N ，其 H _139_kJmol 浙江卷)煤炭燃燒過程中會釋出大量的 ，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。 采用一定的脫硫技術可以把硫元素以 的形式固定，從而降低 SO 的排放。 但是煤炭燃燒過程中產生的 又會與 發(fā)生化學反應降低脫硫效率相 關反應的熱化學方程式如下： CaO(s) H 218.4 kJmol1反應 4CO(g) 4CO (g)H 175.6 kJmol1反應)假設某溫度下反應的速率(v )大于反應的速率(v )則下列反應過程能 量變化示意圖正確的是_C_。解析A B D由 XY 反應的 H ，選項 A 正確 ；催化

5、劑改變反應歷程但是不改變反應物和生成物所以反應物和生成物的總能量均保持不變反 應熱不變，選項 錯誤；使用催化劑后，反應分兩步，兩步反應的活化能分別 為 和 ，但反應的活化能不等于 E ，選 C 誤；一旦化學方程式中反 應物、生成物的量以及狀態(tài)確定，外界條件均不能改變該反應 H，選 D 正 確。 圖可知反應物的總能量比生成物的總能量高 209) ，所以為放熱反應， kJmol1。 (3)由于反應是吸熱反應，故反應生成物所具有的能量高于反應物，選項 A、D 錯誤；反應的速率v )大于反應的速3 / 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 22 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2

6、 2 2 2 22 22 2 2 22 2 2 2 2 2 23 2 2 率( )說明反應的活化分子百分數(shù)比較大、活化能低于反應，反應的中 間產物所具有的能量低，選項 B 錯。【變式考法】 江淮十校聯(lián)考)列說法中正確的是。A中和的測定時：酸和堿溶液取用量越大，反應過程中產生的熱量就越 多，測得的中和熱 H 越小B中和熱測定實驗中，所取用的酸和堿的量應該恰好完全反應，且要一次 性迅速倒入C 由乙醇燃燒的熱化學方程式： H O(g) 4O (g)=4CO (g) O(l) H2a kJ/mol，可知乙醇的燃燒熱 H D由于紅磷比白磷穩(wěn)定，所以紅磷的燃燒熱 H 比白磷的燃燒熱 H 要大 因為 2CO

7、(g)O (g)=2CO (g) H241.8 kJ/mol ，所以 CO 具有的能量要比 CO 高，由此可知 CO 比 CO 更穩(wěn)定F為了將煤炭充使用，最好使用更小的顆粒，而且要鼓入盡量多的過量 空氣H所有化學反應的活化能均大于 I生石灰和燒堿溶于水都屬于放熱反應 皖南八校二模)I催化 分解的原理分為兩步反應可表示為：2H O (aq)=2H O(l)O (g) H若第一步反應為 H O I(aq)=IO(aq)H O(l) H 慢反應則第二步反應為_H H O(l) _ 快反應能正確的表示 I催化 分解機理的示意圖為_A_。A B D(3)(2017 鄂東南聯(lián) )們常用催化劑來選擇反應進行

8、的方向。如圖所示為 一定條件下 1 OH 與 O 發(fā)生反應時，生成 CO、CO 或 的能量變4 / 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 化圖反應物 (g)和生成物 H O(g)略去。在有催化劑作用下， 與 反 應主要生成_HCHO_(填“CO“CO ”或“HCHO”)。解析中和熱是以生成 mol H O 為標準以與酸和堿溶取用量的多少無關，選項 A 誤；在中和熱測定實驗中，通常使酸和堿中的一方稍微過量， 這樣才能使另一方完全反應以保證能到達預期的水的生成量為了防止熱量散 失，應該迅速混合，選項 B 錯；燃燒熱是在 ，101 k

9、Pa 時測定，此時乙 醇應該為液態(tài)，而熱化學方程式中的乙醇為氣態(tài)，選項 錯誤；紅磷和白磷燃 燒產物相同也就是生成物能量相同但是因為紅磷比白磷穩(wěn)定所以紅磷的能 量低，反應放出的熱量少，考慮到 為負值 ，所以紅磷的燃燒熱 H 比白磷 的燃燒熱 H 要大 D 正確化學方程式 O (g)=2CO H ，得出的結論是：2 mol CO(g) 1 O (g)的總能量比 2 mol CO (g)的能量高，選項 E 錯誤； 燃料燃燒時，鼓入的空氣應該是適當?shù)倪^量， 加入太多過量的空氣會帶走熱量而損失選項 錯誤離子之間的反應和原子 之間的反應因為不需要斷裂化學鍵，所以活化能幾乎為 0H 錯誤；氫氧化鈉溶 解是物

10、理變化，該過程的 H 不屬于反應熱， I 錯誤； 可由總反應方程式減 去第一步反應方程式即可得到第二步反應的方程式由于第一步吸熱第二步放 熱，所以起始反應物的總能量低于中間產物的總能量，高于最終產物的總能量， 選項 BD 錯誤；由于第一步為慢反應、第二步為快反應，所以第一步反應的活 化能高于第二步反應的活化能，選項 A 正確。(3)使用催化劑可以降低反應的活 化能，活化能越低，普通分子越容易轉化成活化分子，反應越容易，由圖可知， 用甲醇轉化為甲醛需要活化能最低，因此 CH OH 與 反應主要生成 。2(2018 洛陽三模)研究表明 O CO 在 用下發(fā)生反應的能量變化 及反應歷程如圖所示，下列

11、說法錯誤的是( C )5 / 2 2 2 2 2 2 2 2 4 62 1 4 62 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 4 62 1 4 62 2 1 2 A反應過程 HB使反應的活化能減小CFeO也是該反應的催化劑DN OFeON COFeCO 兩步反應均為放熱反應解析反應總過程為 N OCO=N CO ，根據(jù)圖示可知，反應物總能量高于生成物總能量，為放熱反應，選項 A 正確；根據(jù)反應歷程，F(xiàn)e為催化劑，能夠降低反應的活化能，選項 B 正確；FeO為中間產物，而不是催化劑選項 C 錯誤根據(jù)圖示N ON COCO 兩反應中反應物總能量均高于生成物總能量，均為放熱反應，選項 正確。23(2

12、018 揚州四模)當 1,3丁二烯和溴單質 11 成時，其反應機理及能 量變化如下：則： C H (g,1,3丁二烯Br (l)=A(l) H ；C H 丁二烯)Br (l)=B(l) H ；H _H (填“ ”“ ”“”) 生成 B 反應速率。解析由圖可知兩個反應的特點均為反應物的總能量高于生成物的總能量所以均為放熱反應H “值又由圖可知生成物 B 的能量低放熱多， H 更??；由圖可知生成 A 的反應活化能低所以反應速率快。反應熱、活化能及催化劑的關系6 / 反應熱正反應活化能逆反應的活化能；不同的化學反應： 正反應活化能越大，反應速率越慢；使用催化劑后，正、逆反應活化能等幅度減小，所以反應

13、熱不變；(4)使用催化劑后只改變了反應途徑，反應進程與能量曲線圖中點和落點 不變，圖像應該從一個拋物線變成多個連續(xù)拋物線；注意催化劑與中間產物的區(qū)別催化劑開始為反應物后面反應的生成 物；中間產物開始反應的生成物，后面反應的反應物?？键c二熱化學程式的書寫判斷 命題規(guī)律：1題型：空題(主)、選擇題次)。2考向：卷中根據(jù)已知熱化學方程式借助蓋斯定律書寫待求熱化學方程 式是近幾年比較流行的考查形式以選擇題的形式考查熱化學方程式的意義根 據(jù)題干信息判斷正誤在某些選項中出現(xiàn)。 方法點撥：1熱化學程式書寫注意“六要素”2四看”法判斷熱化學方程式的正誤1(1)(2018 北京卷 ) 近年來，研究人員提出利用含

14、硫物質熱化學循環(huán)實現(xiàn) 太陽能的轉化與存儲。過程如下：7 / 2 42 2 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 4 4 4 2 2 2 42 2 2 42 42 2 1 2 42 2 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 4 4 4 2 2 2 42 2 2 42 42 2 1 反應：2H SO (l)=2SO 2H O H kJmol1反應：S(s) (g)=SO (g) H 297 kJmol反應的熱化學方程式_3SO (g)2H O(g)=2H SO (l)H 254 1_(2)(2017 全

15、國卷 ) 下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解 制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。通 過 計 算 ， 可 知 系 統(tǒng) () 和 統(tǒng) () 制 氫 的 熱 化 學 方 程 別 為1_H O(l)=H (g) O (g) H kJ/mol _H (g)S(s) H 20 ，制得等量 H 所需能量較少的是_系統(tǒng))_。 天津卷)0.1 Cl 與焦炭TiO 完全反應生成一種還原性氣體和 一種易水解成 TiO H O 液態(tài)化合物放熱 4.28 kJ該反應的熱化學方程式為 (g) (s)2C(s)=TiCl (l)2CO(g)H85.6 kJmol 1。 天津卷)Si 與 元素的單質反應生成 SiCl ，

16、恢復至室溫， 放熱 687 ，已知該 的熔、沸點分別為和 ，寫出該反應的熱化 學方程式：_Si(s) (g)=SiCl4(l) H687 。突破點撥陌生物質的聚集狀態(tài) ，一定要符合題中已知條件的要求。運用蓋斯定律可由已知熱化學方程式推未知熱化學方程式。解析根據(jù)過程，反應為 SO 催化歧化生成 H SO 和 反應為 O=2H SO S 2H (l) S(s)=3SO 2H O(g) H H ( kJ/mol) kJ/mol)8 / 2 2 2 42 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 4 2 2 4 2 32 3 2 3 3 2 2 3 2 3 4 3 4 3 4 2 3 2 4 2 2

17、 2 42 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 4 2 2 4 2 32 3 2 3 3 2 2 3 2 3 4 3 4 3 4 2 3 2 4 2 2 kJ/mol ，反應的熱化學方程式為 3SO 2H O(g)=2H (l)S(s) H 254 。 (2)根據(jù)反應機理可知系統(tǒng) () 中反應的實質是水的分解反1應，根據(jù)蓋斯定律可得 H O(l)=H (g) (g)H ；系統(tǒng)()制氫的原理是硫化氫的分解反應，根據(jù)蓋斯定律可得，其熱化學方程式為H (g) 20 則制得等量 所需要能量較少的是系統(tǒng))題意可知還原性氣體應該為 ，再根據(jù)題意 素類別、性質變 )可寫出反應的熱化學方程式： (g)

18、 TiO 2C(s)=TiCl (l) 2CO(g)H 1(4)根據(jù)書寫熱化學方程式的方法反應的熱化學方程式為： (g)=SiCl (l) H687 kJ/mol。【變式考法】 中原名校預測)知 1 L 1molL(NH ) 溶液與 L 1mol L1 溶液加熱充分反應，放出100 kJ 的熱量，寫出該反應的熱化學方程式_(NH ) CO (aq) (aq)=BaCO 2H O(l) 1001_ 莆田二模 )醇( OH)常溫下為無色液體，是應用廣泛的化工原 料和前景樂觀的燃料知CO CH OH 的燃燒熱(分別為283.0 kJmol1285.8 1726.8 則 CO 和 H 反應生成 OH

19、熱化學方程式是_2H (g)=CH OH(l)H127.8 kJmol_ 魯晉三模)在微生物作用的件下，廢水中的 NH經過兩步反應氧化成 NO，兩步反應的能量變化示意圖如下：第一步反應是 _放 反應 選填 “ 放 ” 或 ”) ，判新依據(jù)是 反應物的總能量大于生成物的總能量 mol 部氧化成 NO(aq)的熱化學方程式為_NH(aq) (aq)NOH O(l)H346 kJ/mol_解析根據(jù)(NH ) CO 溶液與 Ba(OH) 的用量可知 Ba(OH) 過量，所以9 / 4 2 32 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 4 2 2 2 2 2 3 4 2 3 2 2 2 22

20、 2 2 2 3 2 2 42 4 2 32 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 4 2 2 2 2 2 3 4 2 3 2 2 2 22 2 2 2 3 2 2 42 4 2 4 2 22 24 應該由(NH ) 的物質的量進行反應熱的計算注意各物質的狀態(tài)的確定； 溶于水的物質為 aq。由 、H 、 OH 燃燒熱可得到對應的熱化學方程式：1 (g)=CO (g)H 283.0 1 12 O(l) 13 CH OH(l) (g)=CO 2H O(l) 726.8 kJmol 2H (g)=CH OH(l)；根據(jù)蓋斯定律，由 得 H127.8 1。(3)從第一步反應的圖中得到反應

21、物的能量高于生成物的能量，以是放熱反應。從左圖得到 NH (aq) NO O(l)H 273 kJ/mol；從右圖得到 (aq)1/2O (aq) H73 兩個方程式相加得到： 2O (g)=2H (aq) NO H O(l) 346 2(2018 臨沂三模)下列熱化學程式正確的是( D )選項已知條件熱化學方程式AH 的燃燒熱為 a 點燃 H Cl =HB1 SO 、0.5 mol O 充分反應后， 2SO (g) (g) 2SO (g) 放出熱量 98.3 kJ H196.6kJmol1CHOH O(l) H 57.3 kJmolH SO (aq) (aq)=BaSO (s) O(l) H

22、 1D g 白磷比 紅磷能量多 b kJ (白磷，s)=4P(磷， H4b kJmol解析燃燒熱是指可燃物在氧氣中安全燃燒放出的熱量 H 反應，選項 A 錯誤； 與 反應為可逆反應，H 應大于 ，選項 B錯誤；由于生 BaSO 沉淀是要放熱，所以放出的熱量大 ，選項 C 錯10 / 4 2 2 4 4 4 2 2 2 2 2 2 22 2 3 2 2 232 g/mol 164 4 4 2 2 2 4 2 2 4 4 4 2 2 2 2 2 2 22 2 3 2 2 232 g/mol 164 4 4 2 2 2 誤。3寫出下反應的熱化學方程式：(1)SiH 是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸

23、性自燃，生成 SiO 和液態(tài) H O。已知室溫下 g SiH 自燃放出熱量 89.2 。SiH 自燃的熱化學方程式為 (g)=SiO O(l) H1 1_ 廈門質檢)隨原子序數(shù)遞增種短周期元素(用字母 x 等表示原子 半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問題：已知 1 的單質在足量 中燃燒，恢復至室溫，放出 kJ 量，寫1出該反應的熱化學方程式： (g)=Na _H 511 宿州三模)用 V O 作催化劑，氨氣將 NO 還原成 的一種反應歷 程如圖所示寫出總反應化學方程式_4NH 4N 6H O_測得該反應的平衡常數(shù)與溫度的關系為： lg 5.08 217.

24、5/T 該反應 H_” _( “”“0，15 / 1 23 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 2 1 4 4 2 3 2 2 2 3 2 2 14 1 23 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 1 2 1 4 4 2 3 2 2 2 3 2 2 14 因此， 。3(2018 百校聯(lián)盟三模)參考下列圖表和有關要求回答問題：甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是： OH(g)H (g)3H (g)H49.0 kJmol11 OH(g) (g)=CO 2H (g)H192.9 又知：H O(l) H44 13則 OH(g)

25、(g)=CO 2H O(l) _764.7_kJmol 醇的燃燒熱 H _H (填“”“H ；(2)反應熱反應物鍵能總和生成物1鍵能總和，即 6a5(4x)，解得 (d6a。比較反應熱大小的 3 注意16 / a 2 1 1 2 1 2 1 2a 2 1 1 2 1 2 1 2反應中各物質的聚集狀態(tài)。(2)H 正負之分，比較時要連同“”“一起比較，類似數(shù)學中的正、負 數(shù)大小的比較。(3)若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不慮正、負 號。享資源練類題彎道超越顯功力考向預測蓋斯定律與勒夏特列原理的綜合應用蓋斯定律是高考必考內容大多以反應熱的計算以及熱化學方程式 書寫方式考查，但是由

26、于能量變化也會影響化學平衡移動，所以將 蓋斯定律和勒夏特列原理有機結合是高考值得注意的趨勢這類題 目能很好考查學生思維深度，同時也考查了考生“變化觀念與平衡 思想”的學科素養(yǎng)蓋斯定律的幾種常用關系解題關鍵熱化學方程式aA(g)=B(g) H1A(g)= B(g) HaA(g)=B(g) H B(g)=A(g) H1212焓變之間的關系1 或a H HHH 失分防范溫度與勒夏特列原理關系升溫平衡向吸熱反應方向移動降溫 平衡向放熱反應方向移動巧用蓋斯定律方法技巧17 / 2 42 2 4 2 42 2 4 1 2 2 22 2 2 43 1 31 2 31 2 3 21 2 22 1 2 2 2

27、42 2 4 2 42 2 4 1 2 2 22 2 2 43 1 31 2 31 2 3 21 2 22 1 2 2 22 2 2 2 21 2 2 42 22 4 2 42 2 2 22 2 3 2 32 4 2 42 3 1 根據(jù)溫度對平衡的影響判斷反應的放吸熱根據(jù)反應能否自發(fā)進行判斷反應的放吸熱【預測 (1)已知平衡 H (g) H (g)H (g)2CH (g) H (g) (g)當升高溫度時，和平衡皆向右移動。 (g)(2)2C(s)H (3)2C(s)2H (g) HC H (g) HC H (g) H下列有關(、(2)和3)的 、H 、H 大小順序排列正確的是( )AH H H CH H HBH H 2H DH 2H(2) 氫氣可用于制備 H O 已知：H (g)A(l)=B(l) (g)H (l) H其中 AB 有機物，兩反應均為自發(fā)反應，則 H (g) (g)=H O (l)的 H