2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化教師用書

PAGEPAGE19第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變更[考試說明]1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的緣由及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。5.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。[命題規(guī)律]能源是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)之一，因此本節(jié)內(nèi)容是高考的必考點(diǎn)，考查形式有：一是以圖像、圖表為背景考查能量變更、化學(xué)鍵鍵能、正逆反應(yīng)的活化能的關(guān)系及簡潔計(jì)算；二是熱化學(xué)方程式的書寫及正誤推斷；三是結(jié)合生產(chǎn)、生活考查燃燒熱、中和熱和能源的開發(fā)利用，題型以選擇題、填空題為主，難度不大。考點(diǎn)1焓變與反應(yīng)熱學(xué)問梳理1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征(1)實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵eq\o(□,\s\up1(01))斷裂和生成物中化學(xué)鍵eq\o(□,\s\up1(02))形成。(2)特征：既有物質(zhì)變更，又伴有能量變更；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為eq\o(□,\s\up1(03))熱量的變更，也有光能和電能等。2．焓變和反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)中eq\o(□,\s\up1(04))汲取或放出的熱量。(2)焓變：生成物與反應(yīng)物的內(nèi)能差，ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)。在恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，其符號(hào)為eq\o(□,\s\up1(05))ΔH，單位是eq\o(□,\s\up1(06))kJ·mol－1或kJ/mol。(3)產(chǎn)生緣由3．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)物質(zhì)的物理變更過程中，也會(huì)有能量的變更，但不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)，在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，必須要考慮到物理變更時(shí)的熱效應(yīng)，如物質(zhì)的三態(tài)變更。(2)須要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不確定是吸熱反應(yīng)，不須要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不確定是放熱反應(yīng)。推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，錯(cuò)誤的指明錯(cuò)因。(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變更都伴有能量的變更。(√)錯(cuò)因：_______________________________________________________(2)伴有能量變更的物質(zhì)變更都是化學(xué)變更。(×)錯(cuò)因：物質(zhì)三態(tài)的轉(zhuǎn)變也伴有能量變更，屬物理變更。(3)水變成水蒸氣時(shí)汲取的能量就是該過程的反應(yīng)熱。(×)錯(cuò)因：水變成水蒸氣屬于物理過程，物理過程的能量變更不叫反應(yīng)熱。(4)化學(xué)變更中的能量變更都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化。(×)錯(cuò)因：化學(xué)反應(yīng)中能量變更的形式主要是熱量變更，還有光能、電能等。(5)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變更，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。(√)錯(cuò)因：________________________________________________________(6)放熱反應(yīng)在任何條件下都可以發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生。(×)錯(cuò)因：燃燒都是放熱反應(yīng)，但也須要加熱或點(diǎn)燃以引發(fā)反應(yīng)。題組訓(xùn)練題組一焓變與反應(yīng)熱的概念1．伴隨下列變更而發(fā)生的能量變更中，屬于反應(yīng)熱的是()A．形成1molH—Cl鍵放出的能量B．石墨轉(zhuǎn)化成金剛石汲取的能量C．Na變成Na＋汲取的能量D．水蒸氣變成液態(tài)水放出的能量答案B解析反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)所放出或汲取的熱量。2．用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A：4HCl＋O2eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2Cl2＋2H2O已知：①反應(yīng)A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ熱量。②推斷下列說法正確的是()A．反應(yīng)A的ΔH>－115.6kJ·mol－1B．H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵弱C．由②中的數(shù)據(jù)推斷氯元素的非金屬性比氧元素強(qiáng)D．?dāng)嚅_1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差31.9kJ答案D解析反應(yīng)A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ能量，則反應(yīng)A的ΔH＝－115.6kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；反應(yīng)A中ΔH＝∑E(反應(yīng)物)－∑E(生成物)，則有4×E(H—Cl)＋498kJ·mol－1－[2×243kJ·mol－1＋4×E(H—O)]＝－115.6kJ·mol－1，整理可得E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9kJ·mol－1，故斷裂1molH—O鍵比斷裂1molH—Cl鍵多汲取31.9kJ能量，故H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵強(qiáng)，B錯(cuò)誤；由斷鍵所需的能量不能比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，由反應(yīng)A可知，O2可將HCl氧化為Cl2，則O2的氧化性強(qiáng)于Cl2，故O元素的非金屬性強(qiáng)于Cl元素，C錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析可知，斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差31.9kJ，D正確。題組二反應(yīng)過程中能量變更及圖像分析3．反應(yīng)A＋B=C(放熱)分兩步進(jìn)行：①A＋B=X(吸熱)；②X=C(放熱)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變更的是()答案B解析反應(yīng)A＋B=C為放熱反應(yīng)，則A、B具有的總能量高于C具有的總能量；A＋B=X為吸熱反應(yīng)，則A、B具有的總能量低于X具有的總能量；X=C為放熱反應(yīng)，則X具有的總能量高于C具有的總能量，綜上所述，只有B項(xiàng)符合題意。4．最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下，下列說法中正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程答案C解析狀態(tài)Ⅰ的總能量為反應(yīng)物的總能量，狀態(tài)Ⅲ的總能量為生成物的總能量，由題圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；從狀態(tài)Ⅰ～Ⅲ的圖示可知，反應(yīng)中CO并未斷鍵形成C和O，C、O原子之間始終存在化學(xué)鍵，B錯(cuò)誤；由圖示可知，CO與O在催化劑表面形成了CO2，CO2分子內(nèi)存在C=O極性共價(jià)鍵，C正確；狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過程，并不是CO與O2反應(yīng)的過程，D錯(cuò)誤。反應(yīng)熱與反應(yīng)過程中的各物質(zhì)的能量變更E1：舊鍵斷裂汲取的能量或稱為活化能。E2：新鍵形成放出的能量。ΔH＝E1－E2，為此反應(yīng)的焓變。催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應(yīng)放熱還是吸熱取決于起點(diǎn)(反應(yīng)物)和終點(diǎn)(生成物)能量的凹凸?？键c(diǎn)2熱化學(xué)方程式學(xué)問梳理1.概念表示參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的eq\o(□,\s\up1(01))物質(zhì)的量和eq\o(□,\s\up1(02))反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2．意義不僅表明白化學(xué)反應(yīng)中的eq\o(□,\s\up1(03))物質(zhì)變更，也表明白化學(xué)反應(yīng)中的eq\o(□,\s\up1(04))能量變更。如H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1表示的意義為在eq\o(□,\s\up1(05))25℃、eq\o(□,\s\up1(06))101kPa條件下，eq\o(□,\s\up1(07))1molH2(g)和eq\f(1,2)molO2(g)反應(yīng)生成eq\o(□,\s\up1(08))1_mol_H2O(g)時(shí)eq\o(□,\s\up1(09))放出241.8kJ的熱量。3．書寫(1)注明反應(yīng)條件：絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進(jìn)行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示eq\o(□,\s\up1(10))固態(tài)、eq\o(□,\s\up1(11))液態(tài)、eq\o(□,\s\up1(12))氣態(tài)、eq\o(□,\s\up1(13))溶液。(3)留意符號(hào)單位：ΔH應(yīng)包括“eq\o(□,\s\up1(14))＋”或“eq\o(□,\s\up1(15))－”、數(shù)值和單位(kJ·mol－1)。(4)留意對(duì)應(yīng)關(guān)系：ΔH的數(shù)值大小與eq\o(□,\s\up1(16))化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。(5)區(qū)分于一般化學(xué)方程式：一般不注“↑”“↓”以及“點(diǎn)燃”“加熱”等反應(yīng)條件。(1)對(duì)于同素異形體，除注明聚集狀態(tài)外，還要注明名稱。因?yàn)橥禺愋误w雖然構(gòu)成元素相同，但屬于不同物質(zhì)，其本身具有的能量不同，所以反應(yīng)中的ΔH也不同。(2)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必需與ΔH相對(duì)應(yīng)，若化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。(3)正反應(yīng)與逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號(hào)相反。(4)不管化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是不行逆反應(yīng)，熱化學(xué)方程式中的熱效應(yīng)都是指物質(zhì)按化學(xué)方程式完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1表示的意義為2molSO2(g)和1molO2(g)完全轉(zhuǎn)化成2molSO3(g)時(shí)放出197kJ的熱量。推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，錯(cuò)誤的指明錯(cuò)因。(1)C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定。(√)錯(cuò)因：___________________________________________(2)已知：500℃、30MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1；將1.5molH2和過量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2kJ。(×)錯(cuò)因：由于可逆反應(yīng)不能進(jìn)行究竟，故達(dá)到平衡時(shí)，參與反應(yīng)的H2物質(zhì)的量小于1.5_mol，則反應(yīng)放出熱量小于46.2_kJ。(3)2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的焓變?chǔ)>0。(√)錯(cuò)因：_________________________________________(4)已知相同條件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1，反應(yīng)2SO2(s)＋O2(g)2SO3(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2。(×)錯(cuò)因：由于固體轉(zhuǎn)化為氣體須要汲取能量，故其次個(gè)反應(yīng)放出的熱量小于第一個(gè)反應(yīng)放出的熱量，但因?yàn)棣＜0，故ΔH1<ΔH2。(5)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。(×)錯(cuò)因：依據(jù)ΔH的數(shù)值與系數(shù)成正比，故ΔH2＝2ΔH1。(6)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1和H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2中的ΔH1＝－ΔH2。(√)錯(cuò)因：__________________________________________________題組訓(xùn)練題組一熱化學(xué)方程式正誤推斷1．已知斷裂1molH2(g)中的H—H鍵須要汲取436.4kJ的能量，斷裂1molO2(g)中的共價(jià)鍵須要汲取498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O鍵能放出462.8kJ的能量。下列說法正確的是()A．?dāng)嗔?molH2O中的化學(xué)鍵須要汲取925.6kJ的能量B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－480.4kJ·mol－1C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝471.6kJ·mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－240.2kJ·mol－1答案B解析斷裂1molH—O鍵汲取的能量與形成1molH—O鍵放出的能量相等，1molH2O(g)中含有2molH—O鍵，斷裂1molH2O(g)中的化學(xué)鍵須要汲取925.6kJ的能量，但題目未標(biāo)注H2O的狀態(tài)，A錯(cuò)誤。依據(jù)題給信息可知，反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中斷裂反應(yīng)物中化學(xué)鍵汲取的熱量為2×436.4kJ＋498kJ＝1370.8kJ，形成生成物中化學(xué)鍵放出的熱量為4×462.8kJ＝1851.2kJ，則該反應(yīng)的ΔH＝－(1851.2－1370.8)kJ·mol－1＝－480.4kJ·mol－1，B正確。題目未指明生成H2O(l)中1molH—O鍵放出的能量，無法計(jì)算C、D項(xiàng)中反應(yīng)的ΔH，故C、D錯(cuò)誤。2．下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是()A．1mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642kJ的熱量：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋642kJ·mol－1B．12g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出110.5kJ的熱量：2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1C．已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1，則：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572kJ·mol－1D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，則在確定條件下向密閉容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反應(yīng)放出46.2kJ的熱量答案C解析A項(xiàng)，放熱反應(yīng)，ΔH<0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，12gC的物質(zhì)的量為1mol，2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，已知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”，ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，0.5molN2和1.5molH2不能完全反應(yīng)，錯(cuò)誤。題組二熱化學(xué)方程式的書寫3．依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為____________________。(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別須要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為________________________________________。(3)在25℃、101kPa下，確定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水汲取可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為___________________________________________________。(4)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________。答案(1)SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1(4)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1解析(1)2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ,1molSiH4自燃放出熱量1427.2kJ，故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。(3)依據(jù)C原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，則乙醇為0.5mol，據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(4)由題目信息可知，常溫時(shí)AX3為液體，AX5為固體，從而可寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1?！拔鍖彙蓖黄茻峄瘜W(xué)方程式的正誤推斷考點(diǎn)3燃燒熱與中和熱能源學(xué)問梳理1.燃燒熱(1)概念：在101kPa時(shí)，eq\o(□,\s\up1(01))1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成eq\o(□,\s\up1(02))穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位一般用eq\o(□,\s\up1(03))kJ·mol－1(或kJ/mol)表示。留意：①壓強(qiáng)——eq\o(□,\s\up1(04))101_kPa。②量——可燃物的物質(zhì)的量為eq\o(□,\s\up1(05))1_mol。③完全燃燒。④產(chǎn)物——元素完全燃燒時(shí)對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定氧化物：C→eq\o(□,\s\up1(06))CO2(g)，H→eq\o(□,\s\up1(07))H2O(l)，S→eq\o(□,\s\up1(08))SO2(g)等。(2)意義：例如，C的燃燒熱是393.5kJ·mol－1，表示在25℃，101kPa條件下eq\o(□,\s\up1(09))1_mol_C完全燃燒放出393.5_kJ的熱量。(3)燃燒熱熱化學(xué)方程式的書寫原則燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃燒熱為5518kJ·mol－1。2．中和熱(1)概念：在eq\o(□,\s\up1(10))稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成eq\o(□,\s\up1(11))1_mol_H2O時(shí)所釋放的熱量叫做中和熱。留意：①溶液的濃度——eq\o(□,\s\up1(12))稀溶液。②量——產(chǎn)物的物質(zhì)的量為eq\o(□,\s\up1(13))1_mol_H2O。③用離子方程式可表示為eq\o(□,\s\up1(14))H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(2)中和熱熱化學(xué)方程式的書寫原則中和熱是以稀的酸和堿溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量來定義的，因此在書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，如硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，用熱化學(xué)方程式可表示為eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(3)中和熱的測(cè)定試驗(yàn)①裝置如圖②留意事項(xiàng)a．碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是eq\o(□,\s\up1(15))保溫隔熱，防止熱量散失。b．為保證酸、堿完全中和，常使eq\o(□,\s\up1(16))堿(或酸)稍稍過量。c．試驗(yàn)中若運(yùn)用弱酸或弱堿，會(huì)使測(cè)得數(shù)值eq\o(□,\s\up1(17))偏小。(4)測(cè)定原理ΔH＝－eq\f(m酸＋m堿·c·t終－t始,n)(其中：c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量)3．能源(1)能源的分類(2)提高能源的運(yùn)用效率①改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。②科學(xué)限制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。一是保證燃燒時(shí)有eq\o(□,\s\up1(18))適當(dāng)過量的空氣，如鼓入空氣、增大O2濃度等。二是保證燃料與空氣有eq\o(□,\s\up1(19))足夠大的接觸面積，如將固體eq\o(□,\s\up1(20))粉碎成粉末，使液體eq\o(□,\s\up1(21))噴成霧狀等。(1)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H＋和OH－化合生成H2O。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成(如生成不溶性物質(zhì)、難電離物質(zhì)等)，這部分反應(yīng)熱不在中和熱之內(nèi)。(2)用文字表述燃燒熱和中和熱時(shí)，不用帶“－”，而用ΔH表示時(shí)，必需帶“－”。如甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1或甲烷的燃燒熱ΔH＝－890.3kJ·mol－1。(3)中和反應(yīng)的對(duì)象為稀溶液，稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成易溶鹽和水時(shí)，ΔH＝－57.3kJ·mol－1。由于弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，故弱酸或弱堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，故濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，錯(cuò)誤的指明錯(cuò)因。(1)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變。(×)錯(cuò)因：反應(yīng)熱不同，等質(zhì)量時(shí)放出的熱量不同，熱值不同。(2)1molH2燃燒放出的熱量為H2的燃燒熱。(×)錯(cuò)因：1_mol_H2完全燃燒(即生成1_mol液態(tài)H2O)放出的熱量為H2的燃燒熱。(3)甲烷的燃燒熱ΔH＝－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1。(×)錯(cuò)因：應(yīng)生成液態(tài)水。(4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則Ca(OH)2和HCl反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1。(×)錯(cuò)因：Ca(OH)2和HCl的狀態(tài)及物質(zhì)的量未確定。(5)開發(fā)利用各種新能源，削減對(duì)化石燃料的依靠，可以降低空氣中PM2.5的含量。(√)錯(cuò)因：_______________________________________________題組訓(xùn)練題組一燃燒熱、中和熱的含義及正確表述1．25℃、101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ/mol，石墨的燃燒熱ΔH＝－393.5kJ/mol，乙醇的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/molB．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/molC．C(石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ/molD．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1366.8kJ/mol答案B解析A項(xiàng)，生成1mol水放出的熱量是57.3kJ，且生成BaSO4沉淀也要放熱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，石墨的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中應(yīng)生成CO2，不是CO，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，乙醇的燃燒熱中生成的水為液態(tài)，錯(cuò)誤。題組二中和熱測(cè)定誤差分析和數(shù)據(jù)處理2．為了測(cè)量某酸堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱，在計(jì)算時(shí)至少須要的數(shù)據(jù)有()①酸的濃度②堿體積③比熱容④反應(yīng)后溶液的質(zhì)量⑤生成水的物質(zhì)的量⑥反應(yīng)前后溫度變更⑦操作所需的時(shí)間A．①②③④ B．①③④⑤C．③④⑤⑥ D．全部答案C解析測(cè)定中和熱的原理為Q＝c·m·Δt，ΔH＝－eq\f(Q,n水)，故須要的數(shù)據(jù)有比熱容、反應(yīng)后溶液的質(zhì)量、反應(yīng)前后溫度變更、生成水的物質(zhì)的量，C項(xiàng)正確。3．利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的試驗(yàn)步驟如下：①用量筒量取30mL0.50mol·L－1硫酸溶液倒入小燒杯中，測(cè)出硫酸溶液的溫度；②用另一量筒取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合勻稱，測(cè)得混合液最高溫度?；卮鹨韵聠栴}：(1)為什么所用H2SO4溶液要稍過量？___________________________________________________。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號(hào))。A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入C．一次快速倒入(3)使硫酸溶液與NaOH溶液混合勻稱的正確操作是________(填序號(hào))。A．用溫度計(jì)當(dāng)心攪拌B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)(4)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式[生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱為－57.3kJ·mol－1]_________________________________________________。答案(1)確保NaOH被完全中和(2)C(3)D(4)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1解析(1)試驗(yàn)中用略微過量的H2SO4以保證NaOH完全被中和。(2)為了削減熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)一次快速倒入，若分次或緩慢加入，會(huì)使熱量散失。(3)溫度計(jì)不能用于攪拌液體，攪拌過程中要防止熱量散失。(4)書寫時(shí)留意ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。題組三能源的開發(fā)與利用4．(2024·江西玉山一中月考)全球氣候變暖給人類的生存和發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，“新能源”“低碳”“節(jié)能減排”“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人們的重視。下列有關(guān)說法不正確的是()A．太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能和核聚變能均屬于“新能源”B．“低碳”是指采納含碳量低的烴類作為燃料C．如圖，甲烷經(jīng)一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現(xiàn)了“節(jié)能減排”思想D．讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實(shí)現(xiàn)了煤的清潔、高效利用答案B解析“低碳經(jīng)濟(jì)”是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，低碳就是指限制二氧化碳的排放量，故B錯(cuò)誤。5．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)?；卮鹣铝袉栴}：(1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_________________________(至少答出兩點(diǎn))。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)＋A(l)=B(l)ΔH1O2(g)＋B(l)=A(l)＋H2O2(l)ΔH2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)的ΔH____0(填“>”“<”或“＝”)。(3)利用太陽能干脆分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為________。答案(1)污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高(任寫其中兩個(gè))(2)<(3)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能解析(1)氫氣來源廣且可再生，燃燒生成水，無污染，且單位質(zhì)量的氫氣燃燒放出的熱量比汽油多。(2)題目中的兩個(gè)反應(yīng)都是熵減的反應(yīng)，由于兩個(gè)反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行，所以兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，即ΔH1<0，ΔH2<0，依據(jù)蓋斯定律，將題目中兩個(gè)方程式疊加得：H2(g)＋O2(g)=H2O2(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0。(3)太陽能分解水制氫，是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。解決能源問題的措施高考真題實(shí)戰(zhàn)1．(高考集萃)推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。(1)(2024·天津高考)反應(yīng)活化能越高，該反應(yīng)越易進(jìn)行。()(2)(2024·浙江高考)儲(chǔ)熱材料是一類重要的能量存儲(chǔ)物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲(chǔ)熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)汲取或釋放較大的熱量。()(3)(2024·江蘇高考)下圖表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變更。()(4)(2024·天津高考)運(yùn)用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)。()(5)(2015·江蘇高考)相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a：Ceq\o(→,\s\up15(H2O),\s\do15(高溫))CO＋H2eq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(燃燒))CO2＋H2O途徑b：Ceq\o(→,\s\up15(O2),\s\do15(燃燒))CO2()(6)(2015·上海高考)物質(zhì)內(nèi)部儲(chǔ)存的能量無法確定化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×解析(1)反應(yīng)的活化能越高，該反應(yīng)進(jìn)行應(yīng)當(dāng)越困難，錯(cuò)誤。(2)儲(chǔ)熱材料具有在熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)汲取或釋放較大能量的特點(diǎn)，正確。(3)燃燒反應(yīng)確定是放熱反應(yīng)，而題圖表示的是吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。(4)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不變更ΔH，錯(cuò)誤。(5)依據(jù)蓋斯定律，兩種途徑放出的熱能相等，錯(cuò)誤。(6)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)取決于反應(yīng)物與生成物內(nèi)部儲(chǔ)存能量的大小，錯(cuò)誤。2．(2024·北京高考)下列我國科技成果所涉及物質(zhì)的應(yīng)用中，發(fā)生的不是化學(xué)變更的是()A.甲醇低溫所制氫氣用于新能源汽車B.氘、氚用作“人造太陽”核聚變?nèi)剂螩.偏二甲肼用作放射“天宮二號(hào)”的火箭燃料D.開采可燃冰，將其作為能源運(yùn)用答案B解析A項(xiàng)，甲醇低溫制氫氣有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變更；B項(xiàng)，氘、氚用作核聚變?nèi)剂?，是核反?yīng)，不屬于化學(xué)變更；C項(xiàng)，偏二甲肼與N2O4反應(yīng)生成CO2、N2和H2O，放出大量的熱，屬于化學(xué)變更；D項(xiàng)，可燃冰是甲烷的結(jié)晶水合物，CH4燃燒生成CO2和H2O，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4＋2O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O，屬于化學(xué)變更。3．(2024·上海高考)確定條件下，某容器中各微粒在反應(yīng)前后變更的示意圖如下，其中和代表不同元素的原子。關(guān)于此反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是()A．確定屬于吸熱反應(yīng) B．確定屬于可逆反應(yīng)C．確定屬于氧化還原反應(yīng) D．確定屬于分解反應(yīng)答案A解析將和兩種不同元素分別用X、Y表示，依據(jù)示意圖可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2X2Y22X2Y＋Y2，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，但無法推斷是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C、D兩項(xiàng)正確。雖然“充分反應(yīng)”但反應(yīng)后仍有X2Y2未發(fā)生變更，所以該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，B項(xiàng)正確。4．(2024·海南高考)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ΔH為()A．3.8×104kJ·mol－1 B．－3.8×104kJ·mol－1C．3.4×104kJ·mol－1 D．－3.4×104kJ·mol－1答案D解析燃燒熱指的是1mol可燃物燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg