高考化学一轮总复习第6章化学反应与能量第1节化学反应的热效应检测鲁科版

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争第6章化学反应与能量第1节化学反应的热效应考纲定位考情播报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、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义。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.了解焓变与反应热的含义。了解HH(反应产物)H(反应物)表达式的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。2016全国甲卷T26(3)、T27(1)/全国丙卷T27(4)2015全国卷T28(3)/全国卷T27(1)2014全国卷T9(C)、T28(2)/全国卷T13、T26(1)2013全国卷T28(3)/全国卷T122012全国卷T27(2)考点1| 焓变热化学方程式基础知识自查1化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中旧化学键断裂和反应产物中新化学键形成。(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。(3)两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。2反应热、焓变(1)反应热：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量。(2)焓变：在恒压条件下进行的反应的热效应，符号为H，单位是Jmol1或kJmol1。(3)焓变定义式HH(反应产物)H(反应物)。3吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解(2)从化学键角度理解(3)常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟水或酸的置换反应；物质的缓慢氧化；铝热反应。吸热反应：大多数分解反应；盐类的水解反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。4中和反应反应热的测定(1)原理计算公式：QC(T2T1)。其中C表示溶液及量热计的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。(2)简易量热计的构造及作用(3)注意事项实验过程保温且操作要快的目的：减少实验过程中的热量损失。为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热。实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反应热偏小。5热化学方程式(1)定义：表示参加反应物质的物质的量和能量的关系的化学方程式。(2)意义：不仅表示了化学反应中物质的变化，也表示了反应的焓变。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol表示在25 、101 kPa条件下，2molH2和1molO2反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。应用体验1(1)对于吸热反应和放热反应，有的需加热，应如何理解？(2)释放能量的过程反应属于放热反应吗？为什么？(3)已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，石墨与金刚石谁稳定？为什么？(4)任何化学反应都有能量变化吗？提示(1)对吸热反应，加热的目的是为了提供热能，实现热能转化为化学能；对于放热反应，加热的目的是克服反应活化能或破坏反应物的化学键，使反应发生。(2)不一定，释放的能量过程反应不一定是化学反应。(3)石墨较稳定，石墨的能量比金刚石低，能量越低越稳定。(4)是，化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。2.(1)H2(g)Cl2(g)=2HCl(l)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应放出的热量为Q1，反应放出的热量为Q2，则Q1_Q2(填“”“”或“HCl(g)形成HCl(l)时，要放出热量(2)2ECHECCEC=CEHH(3)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1考点多维探究角度1化学反应的能量变化及图像分析1(2017济南模拟)下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏反应产物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的系数无关CA项，物质变化与能量变化是化学反应的两大特征；B项，反应为放热反应；D项，H与系数成正比。2在25 、101 kPa下，1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是()A由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定B由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定C由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定D由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定D由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。3(2017河北五校联考)如图所示是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是() 【导学号：99682192】A加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热Bb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C该反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/molD在常温、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为92 kJD催化剂能改变反应的路径，降低反应的活化能，但不能改变化学反应的反应热，A项正确，B项正确；根据图像可知，1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ，C项正确；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量小于92 kJ，D项错误。角度2由键能计算H4化学反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是() 【导学号：99682193】A该反应是吸热反应B断裂1 mol HH键和1 mol ClCl键时能放出x kJ的能量C断裂2 mol HCl键时需要吸收y kJ的能量D2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量C由图示可知：1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。5已知燃烧热指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。有关化学键的键能数据如表所示：化学键C=OO=OCC键能/(kJmol1)x498.8345.6碳的燃烧热为395 kJmol1，假设单质碳中只存在CC键且基本结构单元为正四面体，则x的值为()A619.7 B1 239.4 C792.5 D1 138.1C在碳的正四面体结构中，每个碳原子形成4个CC键，每个CC键由2个碳原子共有，故每个碳原子拥有的CC键数目为2。结合反应热与键能关系：H反应物键能之和反应产物键能之和，可得2345.6498.82x395，计算得x792.5。6(2015全国卷节选)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。解析设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。答案299H的三种计算式(1)H反应物总键能之和反应产物总键能之和(2)H反应产物总能量反应物总能量H(反应产物)H(反应物)(3)H正反应活化能逆反应活化能角度3热化学方程式的书写与判断7依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2吸收16.95 kJ 热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol HH、1 mol NH、1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(3)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(4)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为_。解析(1)23 g NO2的物质的量为0.5 mol，则生成2 mol NO2吸收的热量为67.8 kJ。吸热反应H为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1。(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(94643633916)kJmol192 kJmol1。(3)根据碳原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。(4)1 mol N2完全反应的热量为 kJ4Q kJ，故N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H4Q kJ/mol。答案(1)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol1(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJmol1(4)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H4Q kJ/mol(1)书写热化学方程式“六注意”(2)“五审”突破热化学方程式的正误判断考点2| 盖斯定律及其有关计算基础知识自查1盖斯定律及应用 (1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：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。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。(3)应用。方程式反应热间的关系aAB、ABH1aH2ABH1H2HH1H2H3H4H52.“五步”解决有关盖斯定律的计算问题 考点多维探究角度1利用盖斯定律书写热化学方程式1(1)(2016四川高考节选)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25 ，101 kPa 时：CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJmol15CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJmol1则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_。(2)(2015四川高考节选)FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJmol1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。解析(1)已知热化学方程式：CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol5得：Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ/mol。(2)将所给热化学方程式标号：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJmol1根据盖斯定律：(2)4可得：4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJmol1。答案(1)Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ/mol(2)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJmol12(2017大庆质检)(1)已知25 时：xSO2(g)2xCO(g)=2xCO2(g)Sx(s)Hax kJmol12xCOS(g)xSO2(g)=2xCO2(g)3Sx(s)Hbx kJmol1则25 时，COS(g)反应生成CO(g)、Sx(s)的热化学方程式是_。解析将已知两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由()2即可。答案xCOS(g)=xCO(g)Sx(s)H(bxax) kJmol1角度2利用盖斯定律计算H3(2013全国卷)在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3)BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3)DH4(H1H23H3)A根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。将前三个热化学方程式分别标为、，根据盖斯定律，由2可得：2S(g)=S2(g)H4(H1H23H3)。4(2015重庆高考)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1已知：碳的燃烧热H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1则x为() 【导学号：99682194】A3abcBc3abCabc DcabA碳燃烧的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1，将另外两个热化学方程式进行编号，S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol1，2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1，运用盖斯定律，3得S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)H(3abc) kJmol1，则x3abc，故A正确。5已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H130 kJmol1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1。断开1 mol HH、O=O分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量，则断开1 mol OH需要吸收的热量为() 【导学号：99682195】A332 kJ B118 kJC462 kJ D360 kJC将第一个热化学方程式乘以2，再减去第二个热化学方程式，得2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H480 kJmol1，故断开1 mol OH需要吸收的热量为(436 kJ2496 kJ480 kJ)4462 kJ，C项正确。6(1)(2016全国甲卷节选)2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为H4_。(2)(2016全国丙卷节选)已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。解析(1)根据盖斯定律得22，即H42H32H2H1。(2)将题给三个热化学方程式分别标号为，根据盖斯定律，由得目标反应的HH1H2H3。答案(1)2H32H2H1(2)H1H2H3角度3利用盖斯定律比较H的大小7(2014全国卷)室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O 受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()AH2H3BH1H3B可根据题意设计路径故H1H2H30，因H20，故H1H3，所以H1H2H3。8比较下列各组H1和H2的相对大小。2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2_S(g)O2(g)=2SO2(g)H1S(s)O2(g)=2SO2(g)H2_C(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2_H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H2_解析根据盖斯定律可知：2H2O(g)=2H2O(l)HH1H20，故H1H2。S(g)=S(s)HH1H20，故H10，故H1H2。H1H2。答案H1H2H1H2H1H2(1)对于放热反应，H越小，放热越多。(2)课堂小结反馈达标11全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)反应时不需加热的反应一定是放热反应，吸热反应一定需加热。()(2)C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0，则说明金刚石的能量高，较稳定。()(3)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同。()(4)催化剂的使用可以降低反应的活化能，加快反应速率，但焓变H不改变。()(5)由C(s)O2(g)=CO2(g)H1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H2，可推知CO2(g)C(s)=2CO(g)的Hb。()(11)(2016全国甲卷)化石燃料完全燃烧不会造成大气污染。()(12)氢能、生物质能、水能、风能等是重要的新能源。()答案(1)(2)(3