高考化学化学能与热能考点全归纳2

1、化学能与热能 考纲要求 1. 明白化学反应中能量转化的缘由,能说出常见的能量转化形式；2. 明白化学能与热能的相互转化,明白吸热反应、放热反应、义,能用盖斯定律进行有关反应热的简洁运算；础,明白化学在解决能源危机中的重要作用；考点一 焓变与反应热1化学反应中的能量变化反应热等概念； 3. 明白热化学方程式的含 4. 明白能源是人类生存和社会进展的重要基1 化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化；2 化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒；3 化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等；通常主要表现为热量的变化；2焓变、 反应热 1 定义：在恒压条件下进行的反应的热效应；2 符号： H；3

2、 单位： kJ mol 1 或 kJ/mol ；3吸热反应和放热反应 1 从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如下列图；2 从反应热的量化参数键能的角度分析 3 常见放热反应可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化；4 常见吸热反应 大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；BaOH2 8H2O 与 NH4Cl 反应；碳和水蒸气、C和 CO2的反应；深度摸索1同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,哪一个放出的热量多,为什么？答案在空气中燃烧放出的热量多,因在纯氧中燃烧火焰光明,转化成的光能多,故放出的热量少；2判定正误,正确的划“ ” ,错误的划

3、“ ”1 放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应 2 物质发生化学变化都伴有能量的变化 3 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 4 吸热反应在任何条件都不能发生 5Na 转化为 Na时,吸取的能量就是该过程的反应热 6 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 答案1 2 3 4 5 6 解析56是物理变化过程,其能量变化不能称为反应热；题组训练反应热的基本运算方法1某反应过程中体系的能量变化如下列图,以下说法错误选项A反应过程可表示为BE1 为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能C正反应的热效应为 HE1 E20,所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应

4、 H E1E20,所以逆反应为放热反应答案 D 解析 该图表示的正反应放热, H为负值,逆反应吸热, H为正值, D错误；22022 重庆理综, 13SF6 是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在 SF 键；已知：1 mol Ss 转化为气态硫原子吸取能量 280 kJ ,断裂 1 mol F F、S F 键需要吸取的能量分别为 160 kJ 、 330 kJ ,就 Ss 3F2g=SF6g 的反应热 H为_；答案1 220 kJ mol 1 解析 断裂 1 mol S S 键吸取能量 280 kJ ,断裂 3 mol F F 键吸取能量 3 160 kJ ,就吸收的总能量为 Q吸 280 k

5、J3 160 kJ760 kJ,释放的总能量为 Q放330 kJ 6 1 980 kJ,由反应方程式：Ss 3F2g= =SF6g 可知, H760 kJ mol 11 980 kJ mol11 220 kJ mol 1；3通常把拆开 1 mol 某化学键所吸取的能量看成该化学键的键能；键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热 H,化学反应的 H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差；下面列举了一些化学键的键能数据,供运算使用；化学键Si O Si Cl H H H Cl Si Si Si C 键 能 /kJ mol1 460 360 436 4

6、31 176 347 工业上的高纯硅可通过以下反应制取：SiCl4g 2H2g=Sis4HClg ,该反应的反应热 H为 _；答案236 kJ mol 1 解析 SiCl4 、H2和 HCl 分子中共价键的数目简洁运算,而产物硅属于原子晶体,可依据原子晶体的结构运算晶体硅中的共价键的数目；1 mol 晶体硅中所含的 Si Si 键为 2 mol,即制取高纯硅反应的反应热 H4 360 kJ mol 12 436 kJ mol 12 176 kJ mol14 431 kJ mol 1 236 kJ mol 1；1熟记反应热 H的基本运算公式 H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的总键能之和生

7、成物的总键能之和2规避两个易失分点1 旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的, 缺少任一个过程都不是化学变化；2 运算物质中键的个数时,不能忽视物质的结构,如1 mol 晶体硅中含2 mol SiSi 键；1 mol SiO2中含 4 mol SiO键；考点二热化学方程式1概念表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式；2意义说明白化学反应中的物质变化和能量变化；如： 2H2g O2g=2H2Ol H 571.6 kJ mol1 2 mol 液态水时放出571.6 kJ的热量；表示： 2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成3书写1 注明反应条件：反应热与测定条件 温度

8、、压强等 有关；绝大多数反应是在25 、 101 kPa 下进行的,可不注明；2 注明物质状态：常用 s、l 、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液；3 留意符号单位： H应包括“ ” 或“ ” 、数字和单位 kJ mol1 ；4 留意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒； H与化学计量数相对应 5 区分于一般方程式：一般不注“ ” 、“ ” 以及“ 点燃” 、“ 加热” 等；6 留意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数, 也可以是分数；且化学计量数必需与 H相对应,假如化学计量数加倍,就 H也要加倍；深度摸索1 H的单

9、位“kJ mol1” 的含义是什么？答案“ kJ mol1” 并不是指每摩尔详细物质反应时相伴的能量变化,而是指给定形式的详细反应的能量变化；如 2H2g O2g=2H2Og H483.6 kJ mol 1,此反应的反应热是指每摩尔反应 2H2g O2g=2H2Og 放出的热量 为 483.6 kJ ； H与化学1反应方程式的写法有关,如 H2g 2O2g=H2Og H241.8 kJ mol 1；另外反应热仍与反应物的状态有关,如 2H2g O2g=2H2Ol H571.6 kJ mol 1；2怎样懂得可逆反应中的反应热？答案无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热 H都表示反应进行究竟

10、 完全转化 时的能量变化；如 2SO2g H196.64 kJ mol 1, H是指2 mol SO2g 和 1 mol O2g 完全转化为 2 mol SO3g 时放出的能量；如在相同的温度和压强下,向某容器中加入 2 mol SO2g 和 1 mol O2g ,反应达到平稳时放出的能量为 Q,因反应不能完全转化为 SO3g ,故 Q0 表示吸热, H0 表示放热,因而, H 后所跟数值需要带“ ” 、“ ” 符号；2 描述反应热时,无论是用“ 反应热” 、“ 焓变” 表示仍是用 要带“ ” 、“ ” 符号； H表示,其后所跟数值需3 由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不

11、带“ ” 号；题组二 中和热测定误差分析和数据处理 3利用如下列图装置测定中和热的试验步骤如下：用量筒量取 50 mL 0.50 mol L 1 盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温 度；用另一量筒量取 50 mL 0.55 mol L 1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合匀称,测得混合液最高温度；回答以下问题：1 为什么所用NaOH溶液要稍过量？_ _ _；2 倒入 NaOH溶液的正确操作是 _ 填序号 ；A沿玻璃棒缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次快速倒入3 使盐酸与 NaOH溶液混合匀称的正确操作是 A用温度计当心搅拌 B掀开硬纸片用玻璃棒搅拌 C

12、轻轻地振荡烧杯_ 填序号 ；D用套在温度计上的环形玻璃 搅拌棒轻轻地搅动4 现将肯定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1 L 1 mol L 1 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为 为_ ； H1、 H2、 H3,就 H1、 H2、 H3 的大小关系5 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g cm 3,又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 J g1 1；为了运算中和热,某同学试验记录数据如下：试验序号起始温度 t1/ 终止温度 ；t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该同学

13、的试验数据运算,该试验测得的中和热 H_ 结果保留一位小数6_ 填“ 能” 或“ 不能” 用BaOH2 溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是_ ；答案 1 确保盐酸被完全中和 2C 3D 4 H1 H2 H3 5 51.8 kJ mol 1 6 不能 H2SO4与 BaOH2 反应生成 BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热解析 1 在中和热的测定试验中为了确保反应物被完全中和,经常使加入的一种反应物稍微过量一些；2 为了减小热量缺失,倒入NaOH溶液应当一次快速倒入；3 使盐酸与 NaOH溶液混合匀称的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；4 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶

14、液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸取热量,故中和热要小一些 留意中和热与 H的关系 ；5 取三次试验的平均值代入公式运算即可；6 由于硫酸与BaOH2 溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热,故不能用 BaOH2 溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸；考点四 有关反应热的比较、运算1 H的比较比较 H的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,多, H越大；2反应热的有关运算 H越小；对吸热反应,吸热越1 依据热化学方程式运算：反应热与反应物的物质的量成正比；2 依据盖斯定律求算应用盖斯定律进行简洁运算时,关键在于设计反

15、应过程,同时留意：参照新的热化学方程式 目标热化学方程式 ,结合原热化学方程式 一般 23 个进行合理“ 变形” ,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的 H与原热化学方程式之间 H的换算关系；当热化学方程式乘、除以某一个数时, H也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时, H也同样要进行加减运算,且要带“ ” “ ” 符号,即把 H看作一个整体进行运算；将一个热化学方程式颠倒书写时, H的符号也随之转变,但数值不变；在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态 固、液、气 的相互转化, 状态由固液气变化时,会吸热；反之会放热；3

16、 依据物质燃烧放热的数值运算：Q放 n 可燃物 | H| 说明 方法 2 常用于判定物质能量的大小关系及稳固性；深度摸索试比较以下三组 H的大小1 同一反应,生成物状态不同时Ag Bg=Cg H10 ；Ag Bg=Cl H2” 、“ 解析由于 Cg=Cl H30 就 H3 H2 H1, H2 H1；2 同一反应,反应物状态不同时Sg O2g=SO2g H10 Ss O2g=SO2g H20 就 H1_ H2；答案 解析 H2 H3 H1,就 H3 H1 H2,又 H30,所以 H1 H2； 3 两个有联系的不同反应相比Cs O2g=CO2g H10 H20 Cs 1 2O2g=COg 就 H1

17、_ H2；答案 COg1 2O2g=CO2g H3 H1；题组一 反应热大小的比较和运算1以下各组热化学方程式中,化学反应的 H前者大于后者的是 Cs O2g=CO2g H1 1Cs 2O2g=COg H2 Ss O2g=SO2g H3 Sg O2g=SO2g H4 1H2g 2O2g=H2Ol H5 2H2g O2g=2H2Ol H6 CaCO3s=CaOsCO2g H7 CaOs H2Ol=CaOH2s H8 A B C D答案 C 解析 此题主要考查对“ H” 的懂得,明确“ H” 既有“ ” 、“ ” ,又有数值大小；碳与氧气反应放热,即 H10, H20,CO再与 O2作用时又放热,

18、所以 H1 H4；发生同样的燃烧反应, 物质的量越多, 放出的热量越多, 故 H5 H6；碳酸钙分解吸取热量, H70,CaO与 H2O反应放出热量, H8 H8；故本题答案为 C；2由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式：_ ；如 1 g 水蒸气转化成液态水放热 2.444 kJ ,就反应 2H2g O2g=2H2Ol 的 H_kJ mol 1,氢气的燃烧热为 _kJ mol1；1答案 H2g 2O2g=H2Og H241.8 kJ mol 1 571.6 285.8 解析 书写热化学方程式时留意：化学计量数转变时, H也同等倍数的转变,故生成水蒸

19、1气的热化学方程式可写成：H2g 2O2g=H2Og H 241.8 kJ mol 1 或 2H2g O2g=2H2Og H483.6 kJ mol 1 等多种形式； 36 g的水蒸气变成 36 g 液态水时放热 36 g 2.444 kJ g 188 kJ ,所以 2 mol H2 燃烧生成2 mol H2Ol 时, H483.6 kJ mol 188 kJ mol 1571.6 kJ mol 1；氢气的燃烧热为 1 mol H2 燃烧生成 1 mol H2Ol 时放出的热量, H571.6 kJ mol 12285.8 kJ mol 1；规避反应热大小比较的易失分点：在比较反应热 应,放出

20、的热量越多, H反而越小；题组二 盖斯定律的应用 3已知以下热化学方程式 Fe2O3s 3COg=2Fes 3CO2g H的大小时,带符号比较；对于放热反 H1 25 kJ mol1 3Fe2O3s COg =2Fe3O4s CO2g H2 47 kJ mol 1 Fe3O4s COg=3FeOs CO2g H3 19 kJ mol1 写出 FeOs 被 CO仍原成 Fe 和 CO2的热化学方程式_ _ ；答案 FeOs COg=Fes CO2g H 11 kJ mol1 解析 依据盖斯定律：化学反应不管是一步完成仍是分几步完成,其反应热是相同的；FeO与 CO反应方程式： FeOs COg=

21、Fes CO2g,通过观看可以发觉,此反应可用题给1 1的三个反应来表示：6 3 2 ,可得该反应的反应热： H63 H12 H3 H2 1 6 3 25 kJ mol 1 19 kJ mol1 247 kJ mol 1 11 kJ mol 1；4已知 H2SO4aq与 BaOH2aq 反应的 H1 584.2 kJ mol 1；HClaq 与 NaOHaq反应的 H55.6 kJ mol 1；就生成 BaSO4s的反应热等于 A1 528.6 kJ mol 1 C1 473 kJ mol 1 答案 B B1 473 kJ mol 1 D1 528.6 kJ mol 1 解析 Haq OHaq

22、=H2Ol H1 55.6 kJ mol1 Ba2aq SO2aq=BaSO4s H2 2H aq 2OHaq Ba2aq SO2aq=BaSO4s 2H2Ol H3 1 584.2 kJ mol 1 依据盖斯定律知, H32 H1 H2, H2 1 473 kJ mol1；利用盖斯定律书写热化学方程式考点五 能源1概念 能供应能量的自然资源；2进展阶段 柴草时期化石能源时期多能源结构时期；3分类 1 化石燃料 种类：煤、石油、自然气；特点：隐藏量有限,且不能再生；2 新能源 种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等；特点：资源丰富,可以再生,没有污染或污染很小；4能源问题 1 我

23、国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的隐藏量有限,而且不能再生,最终将会枯 竭；2 化石燃料的大量使用带来严峻的环境污染问题；5解决能源问题的措施 1 提高能源的使用效率 改善开采、运输、加工等各个环节；科学掌握燃烧反应,使燃料充分燃烧；一是保证燃烧时有适当过量的空气,如鼓入空气、增大 O2浓度等；二是保证燃料与空气有足够大的接触面积,如将固体粉碎成粉末,使液体喷成雾状等；2 开发新的能源 开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源；深度摸索12022 年哥本哈根气候大会,是被称作“ 人类挽救地球的最终一次机会” 的联合国气候变化大会；以下措施有利于节能减排、改善环境质量的是 回收再利

24、用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源进展低碳经济、循环经济,开发推广太阳能、水能、风能等能源,削减煤、石油等化石燃 料的使用 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 推广使用燃煤脱硫技术,防治 SO2 污染 研制开发新型燃料电池汽车,削减机动车尾气污染 B A C D 答案 A 解析 未经分类的生活垃圾使用填埋法处理的措施不仅污染环境,仍造成资 源铺张,不 正确；2能源分类相关图如右图所示,以下四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是 A煤炭、石油、沼气 B水能、生物能、自然气 C太阳能、风能、潮汐能 D地热能、海洋能、核能 答案 C 1判定正误,正确的划“ ” ,错误的划“ ”1 使用太阳能热水

25、器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 2022 浙江理综, 7C 解析 太阳能热水器的使用不属于生物质能的利用；2 石油、煤、自然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料 2022 浙江理综, 7D 解析 植物油不属于化石燃料；3 开发核能、太阳能等新能源,推广甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 2022 浙江理综, 7B 解析 无磷洗涤剂与碳的排放不相关；4 甲烷的标准燃烧热为 890.3kJ mol1,就甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4g2O2g=CO2g 2H2Og H890.3 kJ mol 1 2022 浙江理综, 12A 解析水的状态错误；NH2g, H5500

26、、 300 MPa下,将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2g 3H2g催化剂 500 、 30 MPa 2NH3g 38.6kJ mol1 2022 浙江理综, 12B 解析 合成氨反应为可逆反应,并不能完全转化；6 化学反应有新物质生成,并遵循质量守恒定律和能量守恒定律 2022 浙江理综, 7A 解析 化学变化遵循能量和质量守恒；7 试验测得环己烷 l 、环己烯 l 和苯 l 的标准燃烧热分别为 3 916 kJ mol1、 3 747 kJ mol 1 和3 265 kJ mol 1,可以证明在苯分子中不存在

27、独立的碳碳双键 2022 浙江理综, 12C 解析由盖斯定律,依据环己烷和环己烯的燃烧热,就1 mol 环己烷失去2 mol H 即 1 mol H2 燃烧的反应热之和为 3 916 kJ mol13 747 kJ mol 1169 kJ mol 1；根据环己烷和苯的燃烧热,就1 mol 环己烷失去6 mol H 即 3 mol H2 燃烧的反应热之和为3 916 kJ mol 13 265 kJ mol 1651 kJ mol 1,如苯分子中存在独立的碳碳双键,就两处的反应热之比为13；而明显二者的反应热之比不为13,说明苯分子中不存在独立的碳碳双键；8 已知： Fe2O3s 3C石墨 =2

28、Fes 3COg H489.0 kJ mol1 1COg2O2g=CO2g H 283.0 kJ mol1 C石墨 O2g=CO2g H 393.5 kJ mol1 就 4Fes 3O2g= =2Fe2O3s H 1 641.0 kJmol1 2022 浙江理综, 12D 解析 运用盖斯定律, 将第三个反应6第一个反应2其次个反应6,可得目标反应,就 H 393.5 kJ mol1 6489.0 kJ mol1 2 283.0 kJ mol1 61 641.0 kJ mol 1；9 利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法 2022 浙江理综, 7A 解析 利用太阳

29、能分解水制氢,氢气是清洁能源,符合绿色化学要求；22022 重庆理综, 12 肼H2NNH2是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如下图所示；已知断裂 1 mol 化学键所需的能量 kJ ：NN 为 942、O=O为 500、NN为 154,就断裂 1 mol N H键所需的能量 kJ 是 A194 B 391 C516 D658 答案 B 解析 由题图可知 H3 H2 H1 2 752 kJ mol 1 534 kJ mol 112 218 kJ mol 1,断裂 1 mol N H键所需能量 2 218 kJ500 kJ 154 kJ 4391 kJ ；32022 大纲全国卷, 9 反应

30、A BC H0 分两步进行： ABX H 0 ,XC H0 ；以下示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 答案D 解析 依据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题； 化学反应都相伴能量变化,当反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应；反应的 H0,为吸热反应,故可排除 A 项和 C项；反应的 H0,为放热反应,B 项错误,应选 D；42022 课标全国卷,11 已知： HCNaq与 NaOHaq反应的 H12.1 kJ mol 1；HClaq 与 NaOHaq反应的 H55.6 kJ mol 1；就 HCN在水溶液中电

31、离的 H 等于 A67.7 kJ mol 1 C43.5 kJ mol 1 答案 C B43.5 kJ mol 1 D67.7 kJ mol 1 解析 依据题意可得如下热化学方程式：HCNaqOHaq=CN aq H2Ol H12.1 kJ mol 1,H aqOHaq=H2Ol H55.6 kJ mol 1,依据盖斯定律得到： HCNaq=H aq CNaq H 12.1 kJ mol1 55.6 kJ mol1 43.5 kJ mol1；2Cl2 2H2O 52022 北京理综, 261 已知反应 A：4HClO2CuO/CuCl2 400 . 反应 A中, 4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量；. H2O的电子式是 _；反应 A 的热化学方程式是 _ ；断开 1 mol H O 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为 比 HCl 中 HCl 键 填“ 强” 或“ 弱”_；_k J,H2O中 HO 键答 案H O H4HClg O2g400 2Cl2g 2H2Og H 115.6 kJ mol 1 32 强解析 H2O为共价化合物,其电子式为 HOH；依据 4 mol HCl 被氧化放出 115