1、 名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!化学专题 10 化学反应中的能量变化从 2016 年高考考纲和近几年高考试题上看,化学反应与能量的内容是高考的重要知识点之一,备受命题者的青睐和关注。 考试大纲要求注重理论联系实际,主要突出在能源、环保、化学工业等问题。理解反应热、燃烧热和中和热等概念;能正确书写热化学方程式。高考中有关试题以判断热化学方程式的书写是否正确、比较反应热的大小等为主,有关化学反应中的能量变化题型,在高考中以选择题为主。预测 2017 年化学反应中的能量变化是高考重点考察内容之一,主要有(1)热化学方程式的书写及正误判断;(2)反应热的计算、盖斯定律的应用;(3)比
2、较反应热的大小,吸热、放热反应的判断;(4)反应热与能源的综合考查。对于燃烧热和中和热的概念及计算将是高考考查的重点,预计会在 填空题、选择题、实验题中有所体现,难度不会太大。重点考查学生灵活应用知识,接受新知识的能力。来源:学科网 ZXXK名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!2016 高考考纲要求:1、了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。 2、理解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式3、掌握有关燃烧热的简单计算。4、初步了解新能源 的开发。围绕考纲我们应掌握 如下要点:化学反应中的能量变化,吸热反应,放热反应 反应热的概念,化学反应过
3、程中能量变化与放热、吸热的关系。热化学方程式的概念,正确书写热化学方程式。燃烧热、中和热的概念及简单计算化石燃料、新能源的开发,燃料的充分燃烧。考点一:吸热放热反应的判断吸热反应和放热反应的判断一般从两个角度来判断,即总能量的相对高低和反应过程中断开化学键吸收的能力和形成化学键放出能量的相对高低。在实际应用中,我们更多的根据经验来判断。常见的放热反应有:所有的燃烧反应;酸碱中和反应;金属与酸生成 H2 的反应;浓 H2SO4 、固体 NaOH 、CaO 溶于水。常见的吸热反应有:需要持续加热的反应,如 NH4CI 与 Ca(OH)2 制 NH3、H 2 还原 CuO 、乙醇制 C2H2、浓盐酸
4、制 CI2 以及 CaCO3 、KCIO 3 、 Mg(OH)2 等分解反应;盐的水解反应;弱电解质的电离。【例 1】 【2014 年高考上海卷第 9 题】1,3丁二烯和 2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:CH2=CHCH=CH 2(g)2H 2(g)CH 3CH2CH2CH3(g)236.6kJCH3CCCH 3(g)2H 2(g)CH 3CH2CH2CH3(g)272.7kJ由此不能判断A1,3丁二烯和 2丁炔稳定性的相对大小B1,3丁二烯和 2丁炔分子储存能量的相对高低C1,3丁二烯和 2丁炔相互转化的热效应D一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小考点二:燃烧热和中和热的
5、概念在 101KPa 时,1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。在稀溶名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!液中酸跟碱发生中和反应而生成 1molH2O,这时的反应热叫中和热。概念理解需要注意:(1)量的关系,燃烧热是 1mol 反应物,中和热是生成 1mol 水;(2)生成物,燃烧热是稳定的氧化物,中和热是液态水;(3)对与反应本身状态的限制,燃烧热中燃烧物质本身在通常情况下的状态,中和热是稀的强酸和强碱(保证能完全电离出氢离子和氢氧根离子)计算时注意:(1)各物质化学式前面的化学计量数与H( H 取正值)成正比。(2)可燃物前的化学计量 数为
6、1;中和所得 H2O 前的化学计量数为 1。(3)当用文字说明物质燃烧放出多少热量时,不标“-”符号(“-”仅表示放热)。【例 2】【2015 海南化学】己 知 丙 烷 的 燃 烧 热 H=-2215KJmol-1, 若 一 定 量 的 丙 烷 完全 燃 烧 后 生 成 1.8g 水,则 放 出 的 热 量 约 为 ( )A5 5 kJ B 220 kJ C 550 kJ D 1108 kJ考点三:热化学方程式的书写书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下几方面:书 写 热 化 学 方 程 式 除 了 要 遵 循 书 写 化 学 方 程 式 的 要 求 外 , 还 应 注
7、 意 以 下 几 方 面 : ( 1) 必 须 注 明 各 反 应 物 、 生 成 物 的 状 态 ( s、 l、 g、 aq) , 另 外 不 标 “?”和 “?”符 号 。 ( 2) 反 应 热 H与 测 定 条 件 温 度 、 压 强 有 关 , 若 不 说 明 则 指 常 温 ( 25 ) 、 常 压 ( 101KPa) 。 ( 3) 热 化 学 方 程 式 中 常 用 摩 尔 焓 变 H表 示 , H只 能 写 在 标 有 反 应 物 或 生 成 物 状 态 的 化 学 方 程 式 的右 边 , 并 用 “; ”隔 开 。 若 为 吸 热 反 应 , H为 “+”; 若 为 放 热
8、反 应 , H为 “-”。 H的 单 位 为KJmol-1, 其 中 的 “mol”是 指 该 化 学 反 应 整 个 体 系 ( 即 指 每 摩 尔 化 学 反 应 ) , 而 不 是 指 该 反 应 中的 某 种 物 质 。 如 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H 571.6KJmol-1指 “每 摩 尔 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反 应 放 出 571.6KJ的 能 量 ”, 而 不 是 指 反 应 中 H2(g)、 O2(g)、 H2O(l)的 物 质 的 量 。 ( 4) 热 化 学 方 程 式 中 的 化 学 计 量 数 仅 表 示 该 物 质 的 物 质
9、 的 量 , 不 表 示 物 质 的 分 子 或 原 子 数 , 可 以 是 整数 或 分 数 。 对 相 同 化 学 反 应 , 化 学 计 量 数 不 同 , H也 不 同 。 ( 5) H与 热 化 学 方 程 式 中 化 学 式 前 面 的 化 学 计 量 数 成 正 比 。 当 反 应 逆 向 进 行 时 , 其 反 应 热 与 正 反 应的 反 应 热 数 值 相 等 , 符 号 相 反 。 (6)书写燃烧热的热化学方程式,应以燃烧 1mol 物质为标准来配平其他物质化学式前面的化学计量数。 【例 3】 【2014 年高考海南卷第 4 题】标准状态下,气态分子断开 l mol 化学
10、键的焓变称为键焓。已知 H-H、H-O 和 O-O 键的键焓 H 分别为 436 kJ/mol、463 kJ/mol 和 495kJ/mol。下列热化学方程式正确的名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!是AH 2O (g)= H2(g)+ O2(g); H= -485 kJ/mol 1BH 2O (g)=H2(g)+ O2(g); H=+485 kJ/molC2H 2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) H = +485 kJ/mol D2H 2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) H = -485 kJ/mol考点四:反应热的计算、盖斯定律的应用反应热的计算的形式有如下几种:
11、(1)根据反应方程式中的比例关系进行计算(注意:可逆反应不能进行到底,所以实际热量比计算的要低);(2)根据某一物质的量进行计算;(3)根据盖斯定律来计算。盖斯定律:当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程,生成同一物质时,无论反应是一步完成还是分几步完成,总的反应热是相同的。即反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意:(1)当反应式乘以或除以某数时,H 也应乘以或除以某数。(2)反应式进行加减运算时,H 也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把H 看作一个整体进行运算。(3)通过盖斯定律
12、计算比较反应热的大小时,同样要把H 看作一个整体。(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固液气变化时,会吸热;反之会放热。(5)当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。【例 4】 【2016 年高考江苏卷】通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是( )来源:学科网 ZXXK太阳光催化分解水制氢:2H 2O(l)2H 2(g)+ O 2(g) H1=571.6kJmol 1焦炭与水反应制氢:C(s)+ H 2O(g) CO (g)+ H 2( g) H2=131.3kJmol1甲烷与水反应制氢:CH 4(g)+ H2O(g)C
13、O(g)+3H 2(g) H3=206.1kJmol1A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,H 3 减小名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!D反应 CH4(g)C(s )+2H 2(g)的 H=74.8kJmol11 【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:C 57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧 1kg 该化合物释放出热量 3.8104kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为( )A3.810 4kJmol-1 B3.810 4kJmol-1C3.410 4kJmol-1 D3
14、.410 4kJmol-12 【2016 年高考海南卷】由反应物 X 转化为 Y 和 Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A由 反应的 H=E5E2XYB由 反应的 H”、 “ S2-C还原性:H 2S0 D常温下,0.01mol/L 的 Na0H 溶液中由水电离的 c(H+)=1.010-2mol/L6 【黑龙江省双鸭山一中 2015 届高三上学期期末考试】已知下列反应的热化学方程式:6C (s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2 C(s)+O2(g)=CO2(g) H3 H2O(g)=H
15、2O(l) H4名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!则反应 4 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的H 为( )A12H 3+5H2-2H1+10H4 B2H 1-5H2-12H3+10H4C12H 3-5H2-2H1+10H4 DH 1-5H2-12H3+10H47 【上海市崇明县 2015 届高三上学期期末考试(一模)化学试题】已知:H 2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H= 72 kJ/mol,1mol Br 2(g)液化放出的能量为 30 kJ,其它相关数据如下表:则上述表格中的 a 值为( )一定状态的分子
16、 H2(g) Br2(l) HBr(g)1 mol 该分子中的化学键断裂吸收的能量 /kJ 436 a 369A404 B344 C260 D2008 【北京市东城区普通高中示范校 2015 届上学期高三年级综合能力测试】已知: sClg22gHCl2molkJa/l2gHCmolkJd/,且 、 、 、 均大于零,则下列说法正abcd确的是( )A断开 键所需的能量为mol1lcbaB ,则氢分子具有的能量高于氯气分子具有的能量cbC glsl221molkJdHD向 中通入 ,发生反应时放热o1gol21kJd9【北京市朝阳区 20142015 学年度高三年级第一学期期末统一考试】H 2 和 I2 在一定条件下能发生反应:H2(g) I 2(g) 2HI(g) H= a kJ/mol已知: (a 、 b、c 均大于零 )下列说法正确的是( )A. H2、I 2 和 HI 分子中的化学键都是非极性共价键B. 断开 2 mol HI 分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ