新课标高考化学专题复习:《化学反应的能量变化》.doc
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1、新课标高考化学专题复习:化学反应的能量变化课前练习1(09上海)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下: H10 H2高考资源网H2 B生成物总能量均高于反应物总能量 C生成1molHCl气体时放出热量 D1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr(1)具有的能量2(09天津)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) H=-226 kJ/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283 kJB.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2
2、O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.0210233. (09四川卷9)25 ,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol, 辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2 (aq)=BaSO4(s)+2HO(1) H=57.3 kJ/molB.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I) H=57.3kJ/molC.C8H18(I)+ O (g)
3、=8CO (g)+ 9HO H=5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O2 (g)=16CO (g)+18HO(1) H=5518 kJ/mol4(09全国卷) 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H= -571.6KJ mol-1 CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H= -890KJ mol-1现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是A11 B13 C14 D23考试说明:能说明化学反应中能量转化的原因,知道化学变化中常见的能
4、量转化形式。了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)的概念。能正确书写热化学方程式,能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。命题趋势:化学反应与能量独立地出现在考试说明中。要求热化学方程式的正确表达(状态、计量数、能量关系)和明确化学变化中的能量交换关系。主要考查吸热反应和放热反应的比较,热化学方程式的书写及正误判断,主要题型有反应热大小的比较,图象分析题,键能计算题,定义解析题,计算反应热及综合应用等高考预测从08、09年各地高考题中还体现出化学反应与能量的题目开始在大型填空题中出现。而此类题型往往将热化学方程式与燃料的使用、奥运会、航空航天等高科技密切联
5、系起来,充分体现化学与实际生产生活相联系的功能 知识框架 反应热与焓变反应热正负确定,反应热大小的比较 物质键能大小与所具能量大小的关系化学反应与热能 热化学方程式的书写特殊的反应热:燃烧热与中和热,能源分类和利用反应热的计算盖斯定律一、反应热、放热反应和吸热反应的关系.反应热是指 。 在化学实验中,通常遇到的反应是在敞口容器下进行的,此时的反应热等于 , 用符号表示,单位一般采用。.从化学键角度看,反应热近似等于 如图中,a表示,b表示,该反应的中学常见的放热反应有 吸热反应有 二、反应热和焓变1焓变(H): H =H(产物)H(反应物)2反应热 :放热反应H为“”或H0 吸热反应H为“+”
6、或H03. 反应热与焓变 HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量) HE(反应物 的 键能)E(生成物的键能)三、热化学方程式1.热化学方程式的概念: 的化学方程式,叫做热化学方程式。 热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。2.书写热化学方程式时的注意点(1)要注明 ,但中学化学中所用H的数据一般都是在101kPa和25时的数据, 因此可不特别注明 (2)需注明H的“+”与“”,“+”表示 ,“”表示 比较H的大小时, 要考虑H的正负。(3)要注明反应物和生成物的状态。g表示 ,l表示 ,s表示 (4)各物质前的化学计量数表示 ,可以是整数也可以是分数。【例1
7、】(08海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是( )A(6a+5d4c12b)kJmol1 B(4c+12b6a5d)kJmol1C(4c+12b4a5d)kJmol1 D(4a+5d4c12b)kJmol1【变式训练1】(08上海)已知:H2(g)F2(g) = 2HF(g) H=-270kJmol1,下列说法正确的是( ) A2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热
8、量B1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ【例2】(09宁夏)(14分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=-99kJmol-1.请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示 、 , E的大小对该反应的反应热有无影响? 。 该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? , 理由是 (2)图中H= KJmol-
9、1 (3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物,四价钒化合物 再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 (4)如果反应速率(SO2)为0.05 molL-1min-1,则(O2)= molL-1min-1、(SO3)= molL-1min-1 (5)已知单质硫的燃烧热为296 KJmol-1,由S(s)生成3 molSO3(g)的H 【变式训练2】(07江苏卷)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CH3OH(g)H2O(g) =CO2(g)3H2(g) DH = + 49.0 kJmol1CH3OH(g)1/2O2(g) =
10、CO2(g)2H2(g) DH =192.9 kJmol1下列说法正确的是( )(A)CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1(B)反应中的能量变化如图所示(C)CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量(D)根据推知反应:CH3OH(l)+1/2O2(g) = CO2(g)+2H2(g)的 DH192.9 kJmol1【例3】(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( ) AHCl和NaOH反应的中和热H57.3kJ/mol, 则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)
11、H+2283.0kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳放出的热量是甲烷的燃烧热【例4】(08全国卷)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_ 。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_ ,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率1等于_,若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的
12、分解率为2,2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。 原因是_ 。(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的H3_,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_ 。【变式训练3】(09重庆卷12)下列热化学方程式数学正确的是(的绝对值均正确)AC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) H=1367.0 kJ/mol(燃烧热)B NaOH(aq
13、)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=+57.3kJ/mol(中和热)CS(s)+O2(g)=SO2(g) H=269.8kJ/mol(反应热)D 2NO2=O2+2NO H=+116.2kJ/mol(反应热)【变式训练4】已知在25,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) A.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(g)H48.40kJmol1B.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(1)H5518kJmol1C.C8H18(1)22.5O2(g
14、)8CO2(g)9H2O(1)H5518kJmol1D.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(1)H48.40kJmol1四、燃烧热的热化学方程式与中和热 燃烧热的热化学方程式是指1mol可燃物的完全燃烧,在未有特别说明的情况下,外界条件一般指25,101kPa,完全燃烧是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如:CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2g) 注意中和热的测定方法,特别注意在测定过程中的各种仪器的使用方式及可能产生的误差分析五、盖斯定律的应用:反应热计算的常见类型及方法:1. 单一反应的计算:根据热化学方程式的数据列比例关系式。2. 多步反应的计算:运用
15、盖斯定律将热化学方程式(包括H)进行加或减,得到新的热化学方程式后,再列比例关系式。 方程组法 极限分析法3. 混合物的计算 平均值法 估算法4. 计算反应热的规范书写:(1)设未知量,写方程式,列比例式,求解,答。(2)必须代数据,且数据后必须带单位。(3)热化学方程式必须标明每种物质的聚集状态。(4)注意正负号:放热反应的H必然为负,但题目要求放出的热量时,放出的热量必须为正!(5)H为对应于某一特定反应的反应热,而不是某种物质的反应热,因此不能在H后用下标 或加括号代表某种物质的反应热!(6)不能出现“3molC2H2的燃烧热”类似的表述!(7)热化学方程式的加减用数字代表即可,不需要写
16、出中间方程式。【例5】(09江苏)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是 (填字母)。A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧 C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋(2)用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知: = = = 在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。【变式训练5】(09广东)磷单质及其化合物的有广泛应用。(1)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)+2lSiO2(s)+3
17、0C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H已知相同条件下:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) 用、和表示H,H= 1. (08重庆卷)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是 AN2(g)+3H2(g)=2NH3(1) H=2(a-b-c)kJmol-1 B N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=2(b
18、-a)kJmol-1 CN2(g)+H2(g)=NH3(1) H=(b+c-a)kJmol-1 D N2(g)+H2(g)=NH3(g) H=(a+b)kJmol-12. (08山东)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得丙烯。已知:C3H8(g)=CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) H1=+156.6 kJmol-1 CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC=CH(g) H2=+32.4 kJmol-1 则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的H=_kJmol-13. (09海南)已知:F
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