2011年高考化学二轮复习 化学反应及其能量变化学案

省沭中南校区高三化学二轮复习学案___月___日班级姓名学号化学反应能量变化考点分析：化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查；热化学方程式的书写及正误判断；利用盖斯定律进行有关反应热的计算。知识概括：一、放热反应和吸热反应从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小；从微观上分析，反应热形成原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小，注意从图示上去理解。放热反应吸热反应表示方法ΔH____0ΔH____0根据键能计算ΔHΔH＝_________键能之和－_________键能之和根据体系总能量计算ΔHΔH＝_________总能量－_________总能量图示2、从能量的角度比较物质的稳定性，物质本身具有能量越高，其稳定性越差。3、燃烧热和中和热例1：白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P：akJ/mol、P—O：bkJ/mol、P==O：ckJ/mol、O==O：dkJ/mol。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是 ( )(6a＋5d－4c－12b)kJ/molB．(4c＋12b－6a－5d)kJ/molC．(4c＋12b－4a－5d)kJ/molD．(4a＋5d－4c－12b)kJ/mol二、热化学方程式的书写及正误判断(1)书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态。(2)热化学方程式中的ΔH值一定要与方程式中的计量系数成比例，且要注明单位和“＋”、“－”符号。(3)热化学方程式的计量系数只表示物质的量，可以为分数。(4)一般来说热化学方程式必须注明反应条件，如不注明反应的温度和压强，则应将温度和压强分别视为25℃和1.01×105Pa。例2：(2009·重庆理综)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确) （ ）A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ/mol(反应热)D．2NO2=O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)盖斯定律的应用及ΔH的计算 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ΔH需同乘以该化学计量数。例3：(1)(广东)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)=3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)ΔH=?①上述反应中，副产物矿渣可用来。②已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)ΔH12Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)ΔH2SiO2(s)＋CaO(s)=CaSiO3(s)ΔH3用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH＝。(2)(江苏)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39kJ/mol2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46kJ/molH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.84kJ/mol在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________实战演练：AUTONUM．(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－1160kJ·mol－1下列正确的选项是 （ ）A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4催化还原NOx为N2的过程中，若x＝1.6，则转移的电子总数为3.2molC．若0.2molCH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4kJD．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2molAUTONUM．(2010·山东理综，10)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 （ ）A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同AUTONUM．下列反应中，其反应放热的是 （ ）①NaOH溶液中加入盐酸②由乙醇制C2H4③铝热反应④由氯酸钾制O2A．①② B．②③ C．①③ D．①④AUTONUM．已知：①Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝－234.14kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，则2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是 （ ）A．－824.4kJ·mol－1 B．－627.6kJ·mol－1 C．－744.7kJ·mol－1 D．－169.4kJ·mol－1AUTONUM．将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50mL)。下列叙述正确的是 （ ）A．做该实验时环境温度为22℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L－1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应AUTONUM．已知25℃、101kPa下，拆开1molC—H键要吸收415kJ的能量，拆开1molC—C键要吸收331kJ的能量，拆开1molO2中的O=O键要吸收498kJ的能量，形成水分子中的1molH—O键要放出465kJ的能量，形成二氧化碳分子中的1molCO键要放出798kJ的能量(丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化)。下列说法正确的是 （ ）A．火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：C3H8＋5O2=3CO2＋4H2OΔH＝－2036kJ/molB．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH<－2036kJ/molC．火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝+2036kJ/molD．火炬中丙烷燃烧的能量变化可用右图表示AUTONUM．(2009·天津理综，6)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/molNa2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 （ ）A．CO的燃烧热为283kJB．右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ/molD．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023AUTONUM．已知：①C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ/mol②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol④C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ/mol下列说法正确的是 （ ）A．将2.4g炭完全转化为水煤气，然后再充分燃烧，整个过程放出热量39.35kJB．H2的燃烧热为241.8kJ/molC．由反应①可知CO具有还原性而没有氧化性D．由反应③可知，反应过程中转移5mol电子且生成液态水时放出的热量大于604.5kJAUTONUM．（1）甲烷在高温下与水蒸气反应制H2的反应方程式为：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表：已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式。______________________________________________________________________。（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。试根据下列3个热化学反应方程式：①Fe2O3(s)+3CO(g)＝2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)＝2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47.2kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)＝3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.5kJ·mol-1写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：____________________________________________________________________________。AUTONUM．水煤气(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131.3kJ·mol－1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)；ΔH＝－110.5kJ·mol－1 ③CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－283.0kJ·mol－1④H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)；ΔH＝－241.8kJ·mol－1⑤H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)；ΔH＝－285.8kJ·mol－1(1)将2.4g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：在合在塔中，若有4.4kgCO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：_____________________________________________________________________。(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10－9、2.58×10－9。小亮应该选用的试剂是____________，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定___________________________________________________________________________________。AUTONUM．美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是_____。也可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式________________________________________________________________________。(2)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1。2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.4kJ·mol－1。则表示联氨燃烧热的热化学方程式为________________________________________。AUTONUM．保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如下图所示：过程Ⅰ可用如下反应表示：①2CO2eq\o(=,\s\up7(光能))2CO＋O2②2H2Oeq\o(=,\s\up7(光能))2H2＋O2③2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(光能))4NH3＋3O2④2CO2＋4H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))2CH3OH＋3O2⑤2CO＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))________＋3O2请回答下列问题：(1)过程Ⅰ的能量转化形式为：________能转化为________能。(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：______________________________________________________。(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是__________________________________________________。(4)断裂1mol化学键所需的能量见下表：共价键H—NH—ON≡NO=O断裂1mol化学键所需能量/kJ/mol393460941499常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________________________________。

化学反应能量变化参考答案1、C 2、C 3、C 4、A 5、B 6、D 7、C 8、D9、（1）CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.1kJ·mol-1（2）CO(g)+FeO(s)＝Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218.0kJ·mol-110、解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4g炭转化为水煤气再完全燃烧的ΔH为 －78.7kJ·mol－1。(2)根据4.4kgCO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，则1molCO2与氢气合成甲醇放出热量49.47kJ的热量。书写热化学反应方程式时还