2015高考化学二轮复习 考前三个月 第一部分 专题3 化学基本理论6.doc

‎2015高考化学二轮反应热与盖斯定律应用学案 最新考纲展示　1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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、放热反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。‎ 基础回扣 ‎1．下列反应：①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，③2Fe＋3Cl22FeCl3，④CaCO3CaO＋CO2↑，⑤Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O。‎ ‎(1)属于放热反应的是________。‎ ‎(2)属于吸热反应的是________。‎ 答案　(1)①②③‎ ‎(2)④⑤‎ ‎2．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：‎ 物质 H2(g)‎ O2(g)‎ H2O(g)‎ 能量 ‎436‎ ‎496‎ ‎926‎ ‎(1)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应，这说明2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的能量比2 mol H2O(g)具有的能量________(填“高”或“低”)。‎ ‎(2)请用图示表示出2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(g)的反应过程：‎ ‎(3)根据表中数据，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若已知：H2O(g)===H2O(l)　　ΔH＝－44 kJ·mol－1，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(l)的热化学方程式______________________。‎ 答案　(1)放热　高 ‎(2)或 17‎ ‎(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)‎ ΔH＝－484 kJ·mol－1‎ ‎(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－572 kJ·mol－1‎ ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(　　)‎ ‎(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应(　　)‎ ‎(3)物理变化过程中，也可能有热量的变化(　　)‎ ‎(4)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定(　　)‎ ‎(5)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变(　　)‎ ‎(6)催化剂能改变反应的焓变(　　)‎ ‎(7)已知S(l)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－293.23 kJ·mol－1，则S(s)＋O2(g)===SO2(g)反应放出的热量大于293.23 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(8)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH不同(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×‎ 题型1　反应热的含义与节能减排 ‎1．(高考题组合)下列有关能源利用的措施或叙述错误的是(　　)‎ A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济 ‎(2014·浙江理综，‎7A)‎ B．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 ‎(2014·天津理综，‎3C)‎ C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 ‎(2014·天津理综，‎1C)‎ D．向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变 ‎(2014·浙江理综，7D)‎ 答案　D 解析　汽油和甲醇均可燃，但燃烧热不同，因而向汽油中添加甲醇后，混合燃料的热值一定会改变。‎ 17‎ ‎2．(2014·上海，9)1,3丁二烯和2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：‎ CH2===CH—CH===CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6 kJ CH3—C≡C—CH3(g) ＋ 2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7 kJ 由此不能判断 A．1,3丁二烯和2丁炔稳定性的相对大小 B．1,3丁二烯和2丁炔分子储存能量的相对高低 C．1,3丁二烯和2丁炔相互转化的热效应 D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小 答案　D ‎3．(2014·海南，8改编)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(双选)(　　)‎ A．反应过程a有催化剂参与 B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH C．改变催化剂，可改变该反应的活化能 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1＋E2‎ 答案　BC 解析　A项，由图可知，反应过程a需要的活化能比b的高，所以a没有催化剂参与，错误；B项，由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即ΔH，正确；C项，改变催化剂，改变了反应进行的途径，可改变反应的活化能，正确。‎ 从两种角度理解化学反应的热效应 ‎(1)从微观的角度，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如图所示 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；‎ 17‎ c表示反应热。‎ ‎(2)从宏观的角度，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，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。‎ ‎(一)反应热的概念及能源利用 ‎1．寻找清洁能源一直是化学家努力的方向，下列关于能源的说法中错误的是(　　)‎ A．氢气燃烧热高，其燃烧产物是水，是一种理想的清洁燃料 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 C．煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用 D．石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用 答案　D 解析　石油是不可再生能源。‎ ‎2．C、H2、CH4都是优质的能源物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是(　　)‎ A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量 B．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2‎ C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)‎ D．将固态碳合成为C60，以C60作为燃料 答案　C ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的 B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热 C．据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量 D．物质发生化学变化一定伴随着能量变化 答案　D 解析　反应热应该是在常温常压下测定的，A不正确；加入催化剂不能改变化学反应的反应热，B不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C不正确，D正确。‎ ‎(二)从宏观物质的能量认识反应热 ‎4．反应‎2C＋O2===2CO的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ 17‎ A．‎12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成‎14 g CO(g)，放出的热量为110.5 kJ B．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ C．该反应的热化学方程式是‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221 kJ D．该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差 答案　B 解析　根据图可知‎12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成‎28 g CO(g)放出的热量为110.5 kJ，A项错误；2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO(g)放出热量为221 kJ，由于CO(g) 与O2(g)反应生成CO2(g)放热，因此2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)放出热量大于221 kJ，B项正确；该反应的热化学方程式是‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，C项错误；该反应的反应热等于C与O2断键吸收的总能量与CO成键放出的能量的差，D项错误。‎ ‎5．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：‎ ‎①第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是________________________________________________________________________。‎ ‎②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是________________________________________________________________________。‎ 答案　①放热　ΔH＝－273 kJ·mol－10，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH0，则金刚石比石墨稳定 C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ D．已知‎2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1,‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1Q2　　　　　　　　　B．Q1＝Q2‎ C．Q10，因此，Q1>Q2。‎ ‎2．已知1 mol红磷转化为1 mol白磷，吸收18.39 kJ热量。‎ ‎①4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1‎ ‎②4P(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2‎ 则ΔH1与ΔH2的关系正确的是(　　)‎ A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2‎ C．ΔH1＜ΔH2 D．无法确定 答案　B 解析　根据提供信息，由反应①减去反应②可得，4P(红，s)===4P(白，s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝＋18.39 kJ·mol－1×4＝＋73.56 kJ·mol－1，故ΔH1＞ΔH2，B正确。‎ ‎3．下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是(　　)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2‎ ‎②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3‎ NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4‎ A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4‎ B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4‎ C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4‎ D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4‎ 答案　B 解析　由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3‎ 17‎ COOH分子在电离过程中要吸热，使反应放热减小。‎ ‎(二)应用盖斯定律计算反应热 ‎4．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于(　　)‎ A．－67.7 kJ·mol－1 B．－43.5 kJ·mol－1‎ C．＋43.5 kJ·mol－1 D．＋67.7 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　根据盖斯定律，将HCN与NaOH的反应设计为以下两步：‎ 则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ 即－12.1 kJ·mol－1＝ΔH2＋(－55.6 kJ·mol－1)‎ ΔH2＝＋43.5 kJ·mol－1。‎ ‎5．按要求回答下列问题：‎ ‎(1)已知：4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)‎ ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1①‎ Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)‎ ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1②‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1③‎ 写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(2)已知：‎ N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1①‎ N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)‎ ΔH＝－92.4 kJ·mol－1②‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)‎ ΔH＝－483.6 kJ·mol－1③‎ 若有‎17 g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为________。‎ 答案　(1)2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)‎ ΔH＝－593.1 kJ·mol－1　(2)226.25 kJ 解析　化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。‎ ‎(1)①×＋②－③×得：2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝－593.1 kJ·mol－1‎ 17‎ ‎(2)(①－②)×2＋③×3得：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905 kJ·mol－1‎ 则‎17 g NH3被氧化时放出的热量＝×＝226.25 kJ。‎ 17‎