2017年高考化学二轮复习专题07化学反应与能量变化讲含讲义

专题07化学反应与能量变化（讲）考向一反应热与盖斯定律◊♦神离考考纲要求1．理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系；2．理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系；3．了解化学反应中能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。4．认识能源是人类生存和发展的重要基础，知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。5Y解焓变与反应热涵义。明确△ （反应产物）一（反应物）。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。命题规律依据新课程化学实验的学习目标和学习内容，近几年的主要题型有（1）反应热的计算；（2）比较反应热的大小；（3）反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，因此有关能源的试题将成为今后命题的热点；对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点，主要在选择题、填充题、实验题中体现，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。新课标关注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持续发展的一年，估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反应热的关系，极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。【例1【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：104(80g酸甘油酯的燃烧热^为.3.8X10104(80g酸甘油酯的燃烧热^为.3.8X104kJ•moli.3.4X104kJ^moli已知燃烧1k该化合物释放出热量3.8X104kJ。油( ).—3.8X104kJ•moli.-3.4X104kJ•moli【答案】【解析】试题分析：燃烧热指的是燃烧可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量则燃烧1mA油酸甘油酯释放出热量为3.4xl04kT,则得油酸甘油酯的燃烧热△声—3.4xl（yikJmol1考点：考查燃烧热及化学反应中的能量【名师点睛】考纲明确要求：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。根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。【例2【 年高考新课标m卷】煤燃烧排放的烟气含有和，形成酸雨、污染大气，采用 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：（）如果采用 、a）替代，也能得到较好的烟气脱硫效果。22TOC\o"1-5"\h\z①从化学平衡原理分析， a）相比 具有的有点是 _②已知下列反应：- - △2 32 1\o"CurrentDocument"- - - - △34 2（、 -（） △4 43则反应 （） - - -的2 42△ _【答案】（）①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②^十△一12△H3【解析】试题分析：（）如果采用 、 （）替代，也能得到较好的烟气脱硫效果。22①由于生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行，所以（）效果好。②已知：① - - △®CaSO4(S)=Ca2+(aq)+SOJ-(aq)阻则根据盖斯定律可知①+②一②艮噜到反应计Ca2+(aq)4-CKT(aq)+2OH-(aq)—CaSO^s)+H2O(y)VT(前的考点：考查盖斯定律◊♦神及砒一、正确理解“三热”概念1、反应热：在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反应热用AH表示，单位是kJmol并规定放热反应的AH0吸热反应的AH02、标准燃烧热与热值燃烧热是反应热的一种形式，使用燃烧热的概念时要理解下列要点0①规定是在101k压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101k下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同0②规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18的燃烧热为5518kJ・mol1用热化学方程式表示则为25C8H18(l)-O()8CO() 9田(l)；AH—5518kJ・mol1③规定生成物为稳定的氧化物.例如C-CO、H-HO1、S-SO等。22 2C()+0()CO()；AH—110.5kJ・mo1122C() 0()C0()；AH—393.5kJ・mo1122C的燃烧热为393.5kJ・mo1,而不是110.5kJ・mo10④叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式中用AH表示时取负值。例如，CH的燃烧热为890.3kJ・mo1,而△H=—890.3kJ-mo1且必须以1mo1可燃物燃烧为标准。⑤要与热值概念进行区别。热值：1物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。3、中和热：把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molHO时的反应热叫中和热,单位是2kJmol燃烧热和中和热都属于反应热。4、常见的吸热反应与放热反应常见吸热反应：所有盐的水解和电离过程、大多数的分解反应0常见放热反应：燃烧、爆炸反应、金属与酸的置换、酸碱中和反应、 彳0、大多数2 24的化合反应是放热的0二、盖斯定律1、定义：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关0即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的0即甲—H*乙，甲—-*丙—-*乙，△H△H△Ho12、应用（1）利用关系图找出反应热之间的关系①找起点和终点（起点是A,终点是C）；②找途径：一个是A-B-C,一个是A-C；③列TOC\o"1-5"\h\z式：△ △△。312（2）利用方程组找出反应热之间的关系①找出中间产物（中间产物是B）;②利用方程组消去中间产物：反应=反应反应；③列式：△△ △。312三、反应热大小的比较方法A^2x^CO\AW3（）利用盖斯定律比较，如C 访一比较△与△的大小的方法。因△ ， △ 0△ 均为放热反应）依据盖斯定律得△=△+△，即△ △,2 3 123 12所以△ △。12（）同一反应的生成物状态不同时，如A+B △g1A+B △i贝U△ △。12（）同一反应的反应物状态不同时，如A+B △g1A+B △g贝U△ △。12（）两个有联系的反应相比较时，如C+ C△①，C+- C△②。22 2比较方法：利用反应①包括△乘以某计量数减去反应②包括△乘以某计量数，即12得出△=△X某计量数一△X某计量数，根据△大于或小于进行比较。31 2 3总之，比较反应热的大小时要注意：①反应中各物质的聚集状态；②^有正负之分，比较时要连同"十”、“一”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，不考虑正、负号。四、反应热的计算方法1．利用热化学方程式进行有关计算根据已知的热化学方程式、已知的反应物或生成物的物质的量、反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。2.根据燃烧热数据，计算反应放出的热量计算公式：=燃烧热X可燃物的物质的量）・根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变若反应物旧化学键断裂吸收能量1,生成物新化学键形成放出能量2,则反应的△=]—生成物反应物反应过程能量生成物反应物反应过程能量.利用物质具有的能量计算：△=£生成物一£反应物）．利用盖斯定律计算：对于存在下列关系的反应：AH】A―—>C，△4=的+A",o◊♦神典例【例1【百强校・2016届静海一中12月月考】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（ ）A石油、沼气、天然气、植物油都属于可再生能源B应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热同温同压下，2+2 2在光照和点燃条件下的△不同【答案】【解析】试题分析：A、石油，沼气、天然气、植物油都属于可再生能源，没有涉及化学反应，错误s凤盖斯定律是和起始状态、终了状态物质的能量有关，与变化过程无关，可以计算难以测定的反应的焙变，正确sa水蒸气变为灌态水只是物质状态变化而不涉及化学反应，错误s口、依据盖斯定律分析可知，反应的焙变只与起始和终了物质状态能量有关，与变化过程，反应条件无关，错误。考点：化学反应与能量

【趁热打铁】【百强校・2016届大连八中12月月考】下列关于热化学反应的描述中正确的是和反应的中和热△=57.3J/mol则24和 (2反应的中和热△=2X(57.3kJ/mol.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 (的燃烧热是283J/mol,则22(=2 (+2(反应的△=+2X283J/mol【答案】【解析】试题分析：、硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙沉淀和水，硫酸钙是难溶电解质，溶解过程有热量变化，所以反应热不是中和热，错误，不选A、燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成液体水和稳定的氧化物，错误，不选B、有些放热反应也需要加热条件，错误，不选C、燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，反应热随着方程式的书写改变而改变，正确，选、考点：反应热和焓变【例2】【百强校・2016届沙市长郡中学上学期第四次月考】已知下列热化学方程式:2222((&324.8J・mol1②3 ( + ( (2+、 △ 47.2J・mol123 34 23( (△+=640.5J・mol1则14 3( (△+=640.5J・mol1则14 气体与足量( )充分反应得到单质和2气体时的反应热为109J・mol1218J・mol1+109kJ・mol1+218kJ・mol1【答案】【解析】I试题分析：①x3谊-③乂2,整理可得：CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+<X>2(g)AH-218.0kT/mol、14g8气体还原足量FeO固体得到Fe单质和依气体时对应的AH约为所以选项A符合题意◎考点：考查盖斯定律的应用的知识。3是重要的化工原料，【趁热打铁】【百强校・20163是重要的化工原料，已知 (+( 2 △( +kJ•mol1224H +5( 4 (2(+a J/m②22( +( 22(△ kJ^mol-1 ③2(的2(的△是3．(a+0.5b-1.5c)kJ/mol．．(a+0.5b-1.5c)kJ/mol．(2.5b+1.5c)kJ/mo．l(2a、+3b-2c)kJ/molkJ/mol【答案】【解析】kJ/mol试题分析：①③X3/2②X1/2,整理可得：2 23H23HAH 0.5 1.5,kJ/mol故选项正确。考点：考查盖斯定律的应用的知识。◊♦舒方让利用盖斯定律进行4H计算时的注意事项：(1)合理进行方程式的叠加热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和4H需同乘以该化学计量数。(2)“^H”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即4H的运算包括数值和符号的双重运算。◊♦舒易储【例【百强校・2016届华南师大附中等四校期末联考】已知热化学方程式：2H2 2 22HlAH—571.6kJ・mol-i2HHl3 (4HlAH—1452kJ・mol-i3 222H—H2 HLAH—57.3kJ・mol-i据此判断下列说法正确的是 ( ).HH勺燃烧热为1452kJ-mol-i2H2 2 22H)—571.6kJ・mol-i.2HHl 24HAH—880.4kJ・mol-i3222.HH HL HH AH—57.3kJ・mol-i3 23【答案】【解析】试题分析:Ar燃烧热是指lm&可燃物完全燃烧生傩I定化合掰寸放出的热量，所以CH30H的燃烧热为A项错误.B.lm4水聚气中的能量高于沌体水的能量,所以氢气与氧气反应生成洒体水时放出的热量比生成水蒸气时放出的热量多，而放热反应的焙变是负值，则烟④心43人侬iW>-571r6Umol->,白顶正确；C.根据爵斯定修，上述2得1式通得;—1452+571.6x2-308.8kJmol-1,则2GHQH⑴93=2CO2（g）+4端垣）£^H=—308.8kJmol-1,C项错误：D.中和热是强酸与强碱反应生成ImoL水时放出的熟量，雌是盟酸,所以酉簸与曲QH溶流反应放出的热量小于573kLD项错误J答案选H。【考点定位】考查燃烧热、中和热的定义，盖斯定律的应用等知识。误区警示：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①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〜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△与原热化学方程式之间△的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，△也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，△也同样要进行加减运算，且要带“十”“一”符号，即把△看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，△的符号也随之改变，但数值不变。④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，状态由固一液一气变化时，会吸热；反之会放热。⑤根据物质燃烧放热的数值计算： 放）=可燃物）X|A|。⑥根据比热公式进行计算。=••△考向二热化学方程式◊♦耕高考（1）考纲要求了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。（2）命题规律化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有：书写热化学方程式、判断热化学方程式的正误，学习中应以“热化学方程式”为突破口，通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义，同时触类旁通，不断掌握反应热的计算技巧，热化学方程式的书写仍是高考中的重点，要强化训练。【例1【 广东理综化学】用将 转化为，可提高效益，减少污染，（1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，其中，反应①为：2Hl(+ O(SH2( +2( △4反应②生成1moll(的反应热为△”,则总反应的热化学方程式为(反应热用△¥和△”表示的【答案】(12H1( +1(g)^H2( +(l△H=AH1+AH2【解析】根据图像信息』箭头指向的是生成物可写出反应②的热代学方程式：Cud?(g)+1以63=010(5)则①谯)可得总反应J【例2【2015山东理综化学(19分)合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。()贮氢合金 5可催化由、H2合成H的反应，温度为时，该反应的热化学方程式为 _已知温度为时：H( +2H=( +4H △H=+165KJ・mo1TOC\o"1-5"\h\z4 22 2(+H =(+H ^H=41KJ・mo12 22【答案】() ( +H=(H+H( AH=-206kJ・mo「12 42【解析】()写出化学方程式并注明状态： ( +H=CH+H(,然后根据盖斯定律可得该反2 42应的AH=一AH1+AH2=-206kJ-mo「1,进而得出热化学方程式。◊♦舒塞磁一、热化学方程式1．概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2．意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H(+( ===2H(122 2△H=—571.6kJ・mo1-1表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。3．书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等的有关。绝大多数反应是在25℃、101k下进行的,可不注明。(2)注明物质状态：常用、l、、 分别表示固体、液体、气体、溶液。()注意符号单位：△H应包括“十”或“一”、数字和单位(kJ-mol-1的

()注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。△与化学计量数相对应()区别于普通方程式：一般不注“『'、“『'以及"点燃”、“加热”等。(6)注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。且化学计量数必须与△相对应，如果化学计量数加倍，则△也要加倍。、热化学方程式正误的判断—“五看”法判断热化学方程式的正误(1)看方程式是否配平；(2)看各物质的聚集状态是否正确；()看△的"+”、“一”符号是否正确；()看反应热的单位是否为kj・mol-i；(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。◊♦将典例【例1】【百强校・2016届哈师大附中期中】已知充分燃烧 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量kJ则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是．2CH22＋)＋)22bkJ/mol22＋)2(2=2＋)1A=2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol体和液态水，并放出热量kJ则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是．2CH22＋)＋)22bkJ/mol22＋)2(2=2＋)1A=2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol【答案】【解析】【答案】【解析】试题分析：、生成molC2应该放热，kJ错误；、反应热没有注明正负号，错误；生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量试题分析：、生成molC2应该放热，kJ错误；、反应热没有注明正负号，错误；生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量kJ则生成mol2应该放热kJ热化学方程式正确，正确；、根据以上分析可知错误，答案选。考点：本题主要是考查热化学方程式正误判断【趁热打铁】【百强校考点：本题主要是考查热化学方程式正误判断【趁热打铁】【百强校・2016届海南省华侨中学考前模拟】2℃、101k下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是、k2J8/5mo.lkJ和葡萄糖的燃烧热依次是、k2J8/5mo.lkJ、/8m9ol0k、J/28mo0l0kJ/，mol则下列热化学方程式正确的是(1g/=)22则下列热化学方程式正确的是(1g/=)22kJ/mol．2=)2H2；．2=)2H2；△=+ 16kJmol2(kJ/mol2(kJ/mol．112l△=-1．112l△=-1200kJ/mol【答案】【解析】试题分析：A.C完全燃烧应生成CC%生成8,反应热小于3*.5kJ7m叫故A错误sB.H?完全燃烧生成的稳定的氧化物为液态水，故H错误,C.6完全燃烧生成稳定的氧化物为g和港态水，故C错误sD-lm4葡萄糖完全燃烧生成0%和H2O(D，燃烧热为2800kT/moL则V2m&葡萄糖完全燃烧放出1400kJ热量，故D正确」故选D。考点:考查热化学方程式的书写【例2【百强校・2016届西安中学第四次月考】下列热化学方程式或说法正确的是TOC\o"1-5"\h\z( )甲烷的燃烧热为890.3kJ・mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为2 2 △ 890.3kJ・mol142 2 200℃、30下，将0.mol2和口。12置于密闭的容器中充分反应生成3 ，一砧利.放热19.3kJ,其热化学方程式为2 23)口23 △ 38.6kJ・moliC同温同压下，等物质的量的2与足量的l在光照和点燃条件下充分反应，所产生的热量相同D已知中和热为 .3kJm则稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为2 2- 2 2 221△ .3kJmo1【答案】【解析】试题分析：A.甲烷的燃烧热为890.3kJniol-i,标1m4甲烷完全燃烧产生稳定的氧化棚寸放出的热量，由于水的稳定状态是港意,所以其碱的热化学方程式是：w｛匐+2ag・853,羽口0(1)AH^8903kJmolS错误5B.由于羸气与氢气反应产生氨气的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以500七、30MPa下，将0.5皿>1附和1.5molH?置于密闭的容器中充分反应生成放熟19.3kJ,反应的氧气的物质的量小于。5mol,而热化学方程式中的反应热表示方程式的系数的物展的量的物后完全反应放出的热量，所以其热优学方程式为附(助二坨侬词嬴而72KHi3AH<-38.6kJmol-i,错谡孑C.由于反应热只与反应物、生成物的状态及物质的多少有关，与反应途径无关j所认在同温同压F,等物质的量的坨与足量的4在光照和点燃条件下充分反应，所产生的热量相同，正旗h口一已知中和熟为57.30m>1,则皤疏酸与氟氤化铀溶液反应的热化学方程式为2H*(a<D+SO^-(a(i)+B31+(aq)+2OH(aq)=Ba36国+2H3OO)AH-1146kJ/mol，错误。考点：考查热化学方程式或有关反应热的说法正误判断的知识。【趁热打铁】【百强校・2016届上杭县第一中学12月月考】化学反应23223的能量变化如

图所示，该反应的热化学方程式是 ( )LnwlN+3niolH1moi弗啮或21%的ImolNHatg)ImnlNlL⑴TOC\o"1-5"\h\zAN2(g)2鱼)-2NH()△H2( )N2(g)2鱼)一2NH(g)△H2( )2鲍) 2(吁NH()^H( ) 2(g) /所NH(g)△H( )【答案】【解析】试题分析,由图可以看出，AE为反应的活化能，反应热等于反应物的周七育觎生成物的活化能I所以V2Ng3Z2H@)=NHXg)AHK^b)kJ.mol,即NX©+3H虱④=2NHi®AH-2G^3)kJ/moL故BD错误j而1nMi的NWCg)转化为imol的NH0)放出的热量为ckJ>幅据盘断定律有：I门+3Z2H3fe)=NH3®AH=<a^c)fcJ/aid,即：/(的+3阳僮=2阳式1)AH=®6碘P