2022届老教材老高考化学二轮复习：第1部分 专题1 第3讲　化学反应与能量

第3讲化学反应与能量-2-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-3-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-4-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1.(2021全国甲,节选)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)══CH3OH(g)+H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现:CO2(g)+H2(g)

══CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)

══CH3OH(g)

ΔH2=-90kJ·mol-1总反应的ΔH=

kJ·mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是

(填标号),判断的理由是

。

答案

-49

A

ΔH1为正值,ΔH2和ΔH为负值,反应①活化能大于反应②的活化能-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释解题要领

根据盖斯定律,①+②得CO2(g)+3H2(g)══CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49

kJ·mol-1。反应①为慢反应说明反应①的活化能比反应②更大,且总反应的ΔH<0,说明总反应的反应物总能量比生成物总能量高,故能体现反应能量变化的图像是A。-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释2.(1)(2020全国Ⅰ,节选)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为

。

-7-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释答案

(1)2V2O5(s)+2SO2(g)═2VOSO4(s)+V2O4(s)

ΔH=-351kJ·mol-1(2)137-8-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释解题要领

(1)由题中能量变化图,可得出以下两个热化学方程式:①V2O4(s)+2SO3(g)═2VOSO4(s)

ΔH1=-399

kJ·mol-1,②V2O4(s)+SO3(g)═V2O5(s)+SO2(g)

ΔH2=-24

kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①-2×②得2V2O5(s)+2SO2(g)═2VOSO4(s)+V2O4(s)

ΔH=-351

kJ·mol-1。(2)由燃烧热数据,分别写出乙烷、乙烯、氢气燃烧热的热化学方程式:-9-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释答案

89.3解题要领

根据盖斯定律,将反应①和②叠加可得反应③,故ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3

kJ·mol-1+(-11.0

kJ·mol-1)=89.3

kJ·mol-1。-10-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释答案

-116解题要领

由盖斯定律可知,将题给催化过程的三个反应直接相加可得:-11-命题热点一命题热点二命题热点三反应热概念的正确理解解决有关利用反应热概念问题的思维路径-12-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究1.如何从微观和宏观的角度理解化学反应热效应?(1)从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值,如下图所示: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;c表示反应热。

放热反应ΔH<0-13-命题热点一命题热点二命题热点三(2)从宏观的角度说,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。-14-命题热点一命题热点二命题热点三2.催化剂对活化能、焓变的影响是怎样的?请用图表示出来。催化剂能降低反应所需的活化能,但ΔH保持不变。如图所示:3.反应热的计算公式有哪些?ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和-15-命题热点一命题热点二命题热点三例1某反应过程能量变化如图所示,下列说法不正确的是(

)

A.该反应反应物的总能量大于生成物的总能量B.该反应为放热反应,热效应等于ΔHC.改变催化剂,可改变该反应的活化能D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2-16-命题热点一命题热点二命题热点三分析推理(1)加入催化剂后反应历程有哪些变化?催化剂使反应需要的能量降低,即活化能降低,反应速率会增大,所以b进程应该是加入了催化剂,但是催化剂并不能改变反应物能量和生成物的能量,所以反应热不改变。(2)该反应的活化能指的是哪一段能量?活化能是使反应物分子变为活化分子吸收的能量,即反应物能量与最高能量之差。催化剂存在时,活化能为E1。使用不同的催化剂,反应的活化能不同。(3)利用图像如何判断吸热反应与放热反应?主要看反应物总能量和生成物总能量的相对大小。答案

D-17-命题热点一命题热点二命题热点三题后反思(1)分析反应热效应时,只需用图像的起点(反应物总能量)和终点(生成物总能量)来判断反应是放热还是吸热,及反应热的大小。(2)加入催化剂,反应的活化能降低,图线应下降,但图像的起点和终点不变。-18-命题热点一命题热点二命题热点三对点训练1已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)

ΔH=+100kJ·mol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是

(

)A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小B.每形成2molA—B键,将吸收bkJ能量C.每生成2分子AB吸收(a-b)kJ能量D.该反应正反应的活化能大于100kJ·mol-1D解析

催化剂不能改变反应热的大小,A项错;形成化学键放出能量,B项错;热化学方程式的化学计量数表示物质的量,故每生成2

mol

AB吸收(a-b)

kJ的能量,C项错。-19-命题热点一命题热点二命题热点三热化学方程式的书写解决有关热化学方程式书写问题的思维路径-20-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究1.如何书写热化学方程式?考查热化学方程式的书写一般是结合计算进行,所以应分两步:(1)写:首先根据题意书写热化学方程式。特别注意:①要标明反应的温度和压强,若反应是在25℃和1.01×105Pa条件下进行的,可不注明;②要注明物质的聚集状态;③虽然热化学方程式的计量数可以是分数,但在书写时一般选比较常规的,如最简整数比或与题中所给信息相同的,这样才能与标准答案相符。-21-命题热点一命题热点二命题热点三(2)算:根据题意计算反应热。注意:①计算时,一般先把所给已知量换算成物质的量,然后进行计算;②热化学方程式中ΔH值一定要与方程式中的化学计量数成比例;③要注明ΔH的单位和“+”“-”符号;④对于可逆反应,ΔH表示按照热化学方程式中物质的计量数完全反应时吸收或放出的热量。-22-命题热点一命题热点二命题热点三2.如何书写表示物质燃烧热和中和热的热化学方程式?-23-命题热点一命题热点二命题热点三例2依据事实,写出下列反应的热化学方程式。(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为

。

(2)若适量的N2与O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量,相关的热化学方程式为

。

(4)在25℃、101kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是

。

-24-命题热点一命题热点二命题热点三-25-命题热点一命题热点二命题热点三-26-命题热点一命题热点二命题热点三题后反思(1)在书写时易漏标状态,放热反应易丢负号,水易错写成气态;(2)书写热化学方程式时物质的化学计量数应与反应热对应。-27-命题热点一命题热点二命题热点三对点训练2几种物质的能量关系如下图所示。下列说法正确的是(

)C.由图可知,甲烷的燃烧热为779.7kJ·mol-1D.通常由元素最稳定的单质生成1mol化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓,由图可知,CH4(g)的标准生成焓为+74.8kJ·mol-1B-28-命题热点一命题热点二命题热点三解析

根据能量关系,无法计算出C和O2生成CO2的焓变,故A项错误;根据能量关系,

ΔH=(854.5-965.1)

kJ·mol-1=-110.6

kJ·mol-1,故B项正确;根据题图可知,甲烷的燃烧热为890.3

kJ·mol-1,故C项错误;该反应为化合反应,属于放热反应,即CH4(g)的标准生成焓为(890.3-965.1)

kJ·mol-1=-74.8

kJ·mol-1,故D项错误。-29-命题热点一命题热点二命题热点三盖斯定律及其应用解决有关盖斯定律问题的思维路径-30-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究1.如何运用盖斯定律求反应热?参照目标热化学方程式,设计合理的反应途径,对原热化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数),然后热化学方程式之间进行“加减”,从而得出新热化学方程式。具体方法:(1)热化学方程式乘以某一个数时,反应热也必须乘上该数;(2)热化学方程式“加减”时,同种物质之间可相“加减”,反应热也随之“加减”。2.运用盖斯定律时,有哪些注意事项?(1)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号也随之改变,但绝对值不变。(2)注意物质中共价键的数目:如1molH2、P4分别含有1molH—H键、6molP—P键,1molH2O中含有2molO—H键,1molNH3中含有3molN—H键,1molCH4中含有4molC—H键。-31-命题热点一命题热点二命题热点三例3已知:-32-命题热点一命题热点二命题热点三分析推理分两步:先观察总反应方程式中各物质的状态和化学计量数,反应物中有1

mol

C2H4(g)和1

mol

H2O(g)。然后观察①②③,②生成物中有1

mol

C2H4(g),所以需要方程式②颠倒过来,反应热ΔH2前也需要加负号,生成物中有1

mol

C2H5OH(g),③中1

mol

C2H5OH(g)在反应物中,所以需要方程式③颠倒过来,反应热ΔH3前也需要加负号,此时得到的方程式为C2H4(g)+2H2O(g)+CH3OCH3(g)══2CH3OH(g)+CH3CH2OH(g),只要与①相加即可。计算反应热:ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-45.5

kJ·mol-1答案

-45.5-33-命题热点一命题热点二命题热点三题后