高考化学专题复习讲义化学能与热能

1、第 6 讲 化能热知考点明方向满怀信心正能量设问方式从宏观和微观的角度考查 对反应热的理解热化学方程式书写及判断 能源问题、盖斯定律及反 应热计算(2018 天卷，10)， 天津卷， 3)(2017 江卷，(2018 全卷28) 全国卷 ，26,27)知识点网络线引领复习曙光现释疑难研热点建模思维站高端考点一反应热观表现与微变化 命题规律：1题型：择题(主)、填空题次)。2考向：以具体的事实为背景设计题目，突出对概念的理解和应用，以 图表为背景考查化学反应中能量变化以及键能的简单计算逐渐成为高考出题 的新热点。 方法点拨：1从宏观微观两个角度理解化学反应热：反应热图示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 图像分析微观a 表示断裂旧化学键吸收的热 量；b 示新化学键生成放出的 热量；c 表示反应热宏观a 示反应物的活化能；b 示活化分子形成生成物释放的能 量；c 表示反应热2燃烧热中和热概念理解“三点注意”三点注意外界条件25 101 kPa(因此要注意常见可燃物该条件下状态)燃烧热中和热可燃物的量：1 mol产物：稳定的氧化物；CO (g)、 H O(l)、P 、 SSO 、NN (g)；在其他气体中燃烧不属于燃烧热反应物应该为稀溶液：固体或浓溶液溶解放热强酸强碱：弱酸弱碱电离吸热生成物：1 mol H

3、 ，且生成的盐如果难溶，则产生沉淀放热1(1)下列说法中正确的是( AD )甲乙A 海南卷)由反应物 X 转为 Y 和 的能量变化如图甲所示，Y 反应的 H 该为：E E 江卷 甲烷与水反应制氢： CH (g) H 3H H ，使用催化剂 H 减小C 海南卷)某反应过程能量变化如图乙所示，有催化剂条件下，反应 的活化能等于 E ED(2017 南卷 ) 同温同压下 H (g) 在光照和点燃条件 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 反应生成 N 和 NO 的能量变化如图所示 生成 N ，其 H _139_kJmol 浙江卷)煤炭燃烧过程中会释出大量的 ，严重破坏生态环境。 采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 的形式固定，从而降低 SO 的排放。 但是煤炭燃烧过程中产生的 又会与 发生化学反应降低脱硫效率相 关反应的热化学方程式如下： CaO(s) H 218.4 kJmol1反应 4CO(g) 4CO (g)H 175.6 kJmol1反应)假设某温度下反应的速率(v )大于反应的速率(v )则下列反应过程能 量变化示意图正确的是_C_。解析A B D由 XY 反应的 H ，选项 A 正确 ；催化

5、剂改变反应历程但是不改变反应物和生成物所以反应物和生成物的总能量均保持不变反 应热不变，选项 错误；使用催化剂后，反应分两步，两步反应的活化能分别 为 和 ，但反应的活化能不等于 E ，选 C 误；一旦化学方程式中反 应物、生成物的量以及状态确定，外界条件均不能改变该反应 H，选 D 正 确。 图可知反应物的总能量比生成物的总能量高 209) ，所以为放热反应， kJmol1。 (3)由于反应是吸热反应，故反应生成物所具有的能量高于反应物，选项 A、D 错误；反应的速率v )大于反应的速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( )说明反应的活化分子百分数比较大、活化能低于反应，反应的中 间产物所具有的能量低，选项 B 错。【变式考法】 江淮十校联考)列说法中正确的是。A中和的测定时：酸和碱溶液取用量越大，反应过程中产生的热量就越 多，测得的中和热 H 越小B中和热测定实验中，所取用的酸和碱的量应该恰好完全反应，且要一次 性迅速倒入C 由乙醇燃烧的热化学方程式： H O(g) 4O (g)=4CO (g) O(l) H2a kJ/mol，可知乙醇的燃烧热 H D由于红磷比白磷稳定，所以红磷的燃烧热 H 比白磷的燃烧热 H 要大 因为 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 更稳定F为了将煤炭充使用，最好使用更小的颗粒，而且要鼓入尽量多的过量 空气H所有化学反应的活化能均大于 I生石灰和烧碱溶于水都属于放热反应 皖南八校二模)I催化 分解的原理分为两步反应可表示为：2H O (aq)=2H O(l)O (g) H若第一步反应为 H O I(aq)=IO(aq)H O(l) H 慢反应则第二步反应为_H H O(l) _ 快反应能正确的表示 I催化 分解机理的示意图为_A_。A B D(3)(2017 鄂东南联 )们常用催化剂来选择反应进行

8、的方向。如图所示为 一定条件下 1 OH 与 O 发生反应时，生成 CO、CO 或 的能量变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 化图反应物 (g)和生成物 H O(g)略去。在有催化剂作用下， 与 反 应主要生成_HCHO_(填“CO“CO ”或“HCHO”)。解析中和热是以生成 mol H O 为标准以与酸和碱溶取用量的多少无关，选项 A 误；在中和热测定实验中，通常使酸和碱中的一方稍微过量， 这样才能使另一方完全反应以保证能到达预期的水的生成量为了防止热量散 失，应该迅速混合，选项 B 错；燃烧热是在 ，101 k

9、Pa 时测定，此时乙 醇应该为液态，而热化学方程式中的乙醇为气态，选项 错误；红磷和白磷燃 烧产物相同也就是生成物能量相同但是因为红磷比白磷稳定所以红磷的能 量低，反应放出的热量少，考虑到 为负值 ，所以红磷的燃烧热 H 比白磷 的燃烧热 H 要大 D 正确化学方程式 O (g)=2CO H ，得出的结论是：2 mol CO(g) 1 O (g)的总能量比 2 mol CO (g)的能量高，选项 E 错误； 燃料燃烧时，鼓入的空气应该是适当的过量， 加入太多过量的空气会带走热量而损失选项 错误离子之间的反应和原子 之间的反应因为不需要断裂化学键，所以活化能几乎为 0H 错误；氢氧化钠溶 解是物

10、理变化，该过程的 H 不属于反应热， I 错误； 可由总反应方程式减 去第一步反应方程式即可得到第二步反应的方程式由于第一步吸热第二步放 热，所以起始反应物的总能量低于中间产物的总能量，高于最终产物的总能量， 选项 BD 错误；由于第一步为慢反应、第二步为快反应，所以第一步反应的活 化能高于第二步反应的活化能，选项 A 正确。(3)使用催化剂可以降低反应的活 化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，由图可知， 用甲醇转化为甲醛需要活化能最低，因此 CH OH 与 反应主要生成 。2(2018 洛阳三模)研究表明 O CO 在 用下发生反应的能量变化 及反应历程如图所示，下列

11、说法错误的是( 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反应过程 HB使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DN OFeON COFeCO 两步反应均为放热反应解析反应总过程为 N OCO=N CO ，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，选项 A 正确；根据反应历程，Fe为催化剂，能够降低反应的活化能，选项 B 正确；FeO为中间产物，而不是催化剂选项 C 错误根据图示N ON COCO 两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，选项 正确。23(2

12、018 扬州四模)当 1,3丁二烯和溴单质 11 成时，其反应机理及能 量变化如下：则： 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 反应速率。解析由图可知两个反应的特点均为反应物的总能量高于生成物的总能量所以均为放热反应H “值又由图可知生成物 B 的能量低放热多， H 更小；由图可知生成 A 的反应活化能低所以反应速率快。反应热、活化能及催化剂的关系6 / 反应热正反应活化能逆反应的活化能；不同的化学反应： 正反应活化能越大，反应速率越慢；使用催化剂后，正、逆反应活化能等幅度减小，所以反应

13、热不变；(4)使用催化剂后只改变了反应途径，反应进程与能量曲线图中点和落点 不变，图像应该从一个抛物线变成多个连续抛物线；注意催化剂与中间产物的区别催化剂开始为反应物后面反应的生成 物；中间产物开始反应的生成物，后面反应的反应物。考点二热化学程式的书写判断 命题规律：1题型：空题(主)、选择题次)。2考向：卷中根据已知热化学方程式借助盖斯定律书写待求热化学方程 式是近几年比较流行的考查形式以选择题的形式考查热化学方程式的意义根 据题干信息判断正误在某些选项中出现。 方法点拨：1热化学程式书写注意“六要素”2四看”法判断热化学方程式的正误1(1)(2018 北京卷 ) 近年来，研究人员提出利用含

14、硫物质热化学循环实现 太阳能的转化与存储。过程如下：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 反应：2H SO (l)=2SO 2H O H kJmol1反应：S(s) (g)=SO (g) H 297 kJmol反应的热化学方程式_3SO (g)2H O(g)=2H SO (l)H 254 1_(2)(2017 全

15、国卷 ) 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解 制备氢气的反应系统原理。通 过 计 算 ， 可 知 系 统 () 和 统 () 制 氢 的 热 化 学 方 程 别 为1_H O(l)=H (g) O (g) H kJ/mol _H (g)S(s) H 20 ，制得等量 H 所需能量较少的是_系统)_。 天津卷)0.1 Cl 与焦炭TiO 完全反应生成一种还原性气体和 一种易水解成 TiO H O 液态化合物放热 4.28 kJ该反应的热化学方程式为 (g) (s)2C(s)=TiCl (l)2CO(g)H85.6 kJmol 1。 天津卷)Si 与 元素的单质反应生成 SiCl ，

16、恢复至室温， 放热 687 ，已知该 的熔、沸点分别为和 ，写出该反应的热化 学方程式：_Si(s) (g)=SiCl4(l) H687 。突破点拨陌生物质的聚集状态 ，一定要符合题中已知条件的要求。运用盖斯定律可由已知热化学方程式推未知热化学方程式。解析根据过程，反应为 SO 催化歧化生成 H SO 和 反应为 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 ，反应的热化学方程式为 3SO 2H O(g)=2H (l)S(s) H 254 。 (2)根据反应机理可知系统 () 中反应的实质是水的分解反1应，根据盖斯定律可得 H O(l)=H (g) (g)H ；系统()制氢的原理是硫化氢的分解反应，根据盖斯定律可得，其热化学方程式为H (g) 20 则制得等量 所需要能量较少的是系统)题意可知还原性气体应该为 ，再根据题意 素类别、性质变 )可写出反应的热化学方程式： (g)

18、 TiO 2C(s)=TiCl (l) 2CO(g)H 1(4)根据书写热化学方程式的方法反应的热化学方程式为： (g)=SiCl (l) H687 kJ/mol。【变式考法】 中原名校预测)知 1 L 1molL(NH ) 溶液与 L 1mol L1 溶液加热充分反应，放出100 kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式_(NH ) CO (aq) (aq)=BaCO 2H O(l) 1001_ 莆田二模 )醇( OH)常温下为无色液体，是应用广泛的化工原 料和前景乐观的燃料知CO CH OH 的燃烧热(分别为283.0 kJmol1285.8 1726.8 则 CO 和 H 反应生成 OH

19、热化学方程式是_2H (g)=CH OH(l)H127.8 kJmol_ 鲁晋三模)在微生物作用的件下，废水中的 NH经过两步反应氧化成 NO，两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是 _放 反应 选填 “ 放 ” 或 ”) ，判新依据是 反应物的总能量大于生成物的总能量 mol 部氧化成 NO(aq)的热化学方程式为_NH(aq) (aq)NOH O(l)H346 kJ/mol_解析根据(NH ) CO 溶液与 Ba(OH) 的用量可知 Ba(OH) 过量，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 应该由(NH ) 的物质的量进行反应热的计算注意各物质的状态的确定； 溶于水的物质为 aq。由 、H 、 OH 燃烧热可得到对应的热化学方程式：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)；根据盖斯定律，由 得 H127.8 1。(3)从第一步反应的图中得到反应

21、物的能量高于生成物的能量，以是放热反应。从左图得到 NH (aq) NO O(l)H 273 kJ/mol；从右图得到 (aq)1/2O (aq) H73 两个方程式相加得到： 2O (g)=2H (aq) NO H O(l) 346 2(2018 临沂三模)下列热化学程式正确的是( D )选项已知条件热化学方程式AH 的燃烧热为 a 点燃 H Cl =HB1 SO 、0.5 mol O 充分反应后， 2SO (g) (g) 2SO (g) 放出热量 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 红磷能量多 b kJ (白磷，s)=4P(磷， H4b kJmol解析燃烧热是指可燃物在氧气中安全燃烧放出的热量 H 反应，选项 A 错误； 与 反应为可逆反应，H 应大于 ，选项 B错误；由于生 BaSO 沉淀是要放热，所以放出的热量大 ，选项 C 错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 误。3写出下反应的热化学方程式：(1)SiH 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸

23、性自燃，生成 SiO 和液态 H O。已知室温下 g SiH 自燃放出热量 89.2 。SiH 自燃的热化学方程式为 (g)=SiO O(l) H1 1_ 厦门质检)随原子序数递增种短周期元素(用字母 x 等表示原子 半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：已知 1 的单质在足量 中燃烧，恢复至室温，放出 kJ 量，写1出该反应的热化学方程式： (g)=Na _H 511 宿州三模)用 V O 作催化剂，氨气将 NO 还原成 的一种反应历 程如图所示写出总反应化学方程式_4NH 4N 6H O_测得该反应的平衡常数与温度的关系为： lg 5.08 217.

24、5/T 该反应 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 百校联盟三模)参考下列图表和有关要求回答问题：甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： OH(g)H (g)3H (g)H49.0 kJmol11 OH(g) (g)=CO 2H (g)H192.9 又知：H O(l) H44 13则 OH(g)

25、(g)=CO 2H O(l) _764.7_kJmol 醇的燃烧热 H _H (填“”“H ；(2)反应热反应物键能总和生成物1键能总和，即 6a5(4x)，解得 (d6a。比较反应热大小的 3 注意16 / a 2 1 1 2 1 2 1 2a 2 1 1 2 1 2 1 2反应中各物质的聚集状态。(2)H 正负之分，比较时要连同“”“一起比较，类似数学中的正、负 数大小的比较。(3)若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不虑正、负 号。享资源练类题弯道超越显功力考向预测盖斯定律与勒夏特列原理的综合应用盖斯定律是高考必考内容大多以反应热的计算以及热化学方程式 书写方式考查，但是由

26、于能量变化也会影响化学平衡移动，所以将 盖斯定律和勒夏特列原理有机结合是高考值得注意的趋势这类题 目能很好考查学生思维深度，同时也考查了考生“变化观念与平衡 思想”的学科素养盖斯定律的几种常用关系解题关键热化学方程式aA(g)=B(g) H1A(g)= B(g) HaA(g)=B(g) H B(g)=A(g) H1212焓变之间的关系1 或a H HHH 失分防范温度与勒夏特列原理关系升温平衡向吸热反应方向移动降温 平衡向放热反应方向移动巧用盖斯定律方法技巧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 根据温度对平衡的影响判断反应的放吸热根据反应能否自发进行判断反应的放吸热【预测 (1)已知平衡 H (g) H (g)H (g)2CH (g) H (g) (g)当升高温度时，和平衡皆向右移动。 (g)(2)2C(s)H (3)2C(s)2H (g) HC H (g) HC H (g) H下列有关(、(2)和3)的 、H 、H 大小顺序排列正确的是( )AH H H CH H HBH H 2H DH 2H(2) 氢气可用于制备 H O 已知：H (g)A(l)=B(l) (g)H (l) H其中 AB 有机物，两反应均为自发反应，则 H (g) (g)=H O (l)的 H