2018届高考化学总复习 第6章 化学反应与能量教师用书 新人教版

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1、第六章 化学反应与能量考点一焓变、反应热一、了解化学反应中的“两变化”、“两守恒”1“两变化”：物质变化和能量变化。2“两守恒”：质量守恒和能量守恒。常见的能量转化形式有热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化。二、理清五个概念1反应热：化学反应过程中吸收或放出的热量，通常叫做反应热2焓变(1)定义：生成物与反应物的焓值差。(2)焓变与反应热的关系：恒压条件下，化学反应的焓变等于反应热。(3)符号：H。(4)单位：kJmol1或kJ/mol。3燃烧热4中和反应反应热(简称中和热)(1)中和反应反应热的概念及表示方法(2)中和反应反应热的测定装置(请在横线上填写仪器名称)：计算公式：H kJ

2、mol1。t1起始温度，t2终止温度。注意事项：a泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b为保证酸完全中和采取的措施是使碱稍过量。5能源基点小练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的H不同()(2)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(3)甲烷的标准燃烧热H890 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1()(4)在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3

3、kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ()(5)煤、石油、天然气均为化石能源，是非再生能源()三、两角度明辨吸热反应和放热反应角度一：反应物和生成物总能量的相对高低H0，吸热反应角度二：断键吸收能量和成键放出能量的相对大小基点小练2判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(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)反应HCHOO2CO2H2O为吸热反应()(3)一个化学反应，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，H为“”()(4)当反应物的键能之和大于生成物的键能之和时，反应放热()题点(一

4、)基本概念辨析1(2017济南模拟)下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：选C化学反应中一定有能量变化，A项错误；B项中，由H断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放出的能量，得H0，C正确；H的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D错误。2下列说法正确的是()A葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1

5、 400 kJmol1B已知101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则该反应的反应热为221 kJmol1C已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量D已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1解析：选A燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧放出的热量，故 mol葡萄糖燃烧放出热量1 400 kJ，A正确；B项中反应的反应热应为221 kJmol1；醋酸为弱电解

6、质，不完全电离，电离时吸热，故稀醋酸与稀NaOH反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，其与NaOH反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，B、C、D错误。反应热答题规范(1)描述反应热时，不论是用“反应热”、“焓变”表示还是用H表示，其后所跟数值都需要带“”、“”符号。如某反应的反应热(或焓变)为HQ kJmol1或HQ kJmol1。(2)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带“”号，但用H表示时，必须带“”号，如某物质的燃烧热为HQ kJmol1或Q kJmol1。题点(二)焓变、活化能的图像分析3(2016海南高考)由反应物X转

7、化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A由XY反应的HE5E2B由XZ反应的H0C降低压强有利于提高Y的产率D升高温度有利于提高Z的产率解析：选BCA项，由XY反应的HE3E2，错误；B项，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由XZ反应的H0，正确；C项，根据化学反应2X(g)=3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D项，由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。4(2017河南十校模拟)研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说

8、法错误的是()A反应总过程H0BFe使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应解析：选CA项，反应总过程为N2OCO=N2CO2，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，HH3BH1H3解析方法一：1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。方法二：本题还可以用图示法进行比较，方法如下。画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生

9、成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。如图，从图中关系再确定各选项。答案B利用物质状态，迅速比较反应热的大小的方法(1)若反应为放热反应，当反应物状态相同、生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。(2)若反应为放热反应，当反应物状态不同、生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。(3)在比较反应热(H)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，H反而越小。(4)同一物质，状态不同，反应热也不同。如A(g)A(l) A(s)。(5)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。对点演练6下列各组热

10、化学方程式的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(aq)H8A BC D解析：选CH有正、负之分，比较时要连同“”、“”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)O2(g)=CO2(g)HH1H2，该反应为放热反应，即H1H20，所以H1H4；

11、发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故H5H6；碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO与H2O反应放出热量，H8H8。课堂巩固练1(2017镇江模拟)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为吸热反应B升高温度，不影响活化分子百分数C使用催化剂使该反应的反应热发生改变DE1E2H解析：选D由图像知反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，A错误；升高温度，活化分子百分数增大，B错误；催化剂对反应的始态和终态无影响，只改变活化能，则对反应的焓变无影响，C错误。2下列有关能量的

12、判断和表示方法正确的是()A由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJ，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ解析：选A石墨转化为金刚石的过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，A正确；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收

13、热量，前者放出热量更多，B错误；含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3 kJ，C错误；2 g H2的物质的量为1 mol，此反应为放热反应，H0，故氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(285.8 kJmol1)571.6 kJmol1，D错误。3(2017兰州模拟)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1下

14、列说法正确的是()AH2(g)的燃烧热为142.9 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJmol1解析：选B根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1，A项错误；2 mol(即4 g) H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2 mol(即64 g)CH3OH(l)完全燃烧放出1 452 kJ的热量，单位质量的H2(g)放出的热量多，B项正确；中和反应

15、是放热反应，硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀的过程也是放热的，所以反应HcB甲烷的燃烧热为b kJmol1C2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)H2(ba)kJmol1D当甲醇和甲烷物质的量之比为12，完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为Q kJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a2b)mol解析：选C等物质的量时，CH4燃烧生成液态水放出的热量更多，故cb，A项错误；甲烷的燃烧热是指1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出的热量，反应中生成的是气态H2O，故b kJmol1不是甲烷的燃烧热，B项错误；22可得2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)

16、H2(ba)kJmol1，C项正确；得CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H(acb)kJmol1，若设甲醇的物质的量为x，则CH4的物质的量为2x，根据和有(acb)kJmol1x2x kJmol1cQ kJ，x mol，即混合物中甲醇的物质的量为 mol，D项错误。6参考下列图表和有关要求回答问题：(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池

17、中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：_。(3)下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOO=OP=O键能/(kJmol1)abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则表中x_ kJmol1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是

18、H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热即E1和E2之差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1。(2)根据盖斯定律，由322得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3(192.9 kJmol1)249.0 kJmol1(44 kJmol1)2764 kJmol1。(3)反应热反应物键能总和生成物键能总和，即6a5c(4x12b)d，可得x。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2

19、H2O(l)H764.7 kJmol1(3)课下提能练1(2016江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1解析：选D反应是太阳能转化为化学能，A不正确；反应中H20，是吸热反应，

20、B不正确；反应使用催化剂不能改变反应的焓变，H3不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应可得CH4(g)=C(s)2H2(g)H74.8 kJmol1，正确。2(2017佛山高三质检)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJmol1(反应热)解析：选C燃烧热要求可燃物的物质的量必

21、须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，即H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，H应小于0，B项错误；热化学方程式要注明物质的聚集状态，D项错误。3(2017南京模拟)根据碘与氢气反应的热化学方程式：I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48 kJmol1I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol1下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应的产物比反应的产物稳定D反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低解析：选DI2(g)H2(g)2H

22、I(g)是可逆反应，I2(g)不可能全部转化为HI，反应放出的热量小于9.48 kJ，A错误；根据盖斯定律，由得：I2(s)I2(g)H35.96 kJmol1，B错误；反应和反应的产物都是HI(g)，稳定性相同，C错误；对于同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，因此反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低，D正确。4下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量B已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1C已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则abD已知P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定解析：选A中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量，醋酸是弱酸，其电离过程吸热，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量，A正确；氢气的燃烧热必须是生成液态水的过程所放出的热量，液态水变为气态水是吸热的，氢气的燃烧热大于241.8 kJmol1，B错误；焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧