1、 名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!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)比较反应热的大小,吸热、放热反应的判断
2、;(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。2016 高考考纲要求:名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!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
3、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、浓盐酸制 CI2 以及 CaCO3 、KCIO 3 、 Mg(OH
4、)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【答案】D名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!能量的差值,但由于不能确定
5、碳碳单键和碳氢单键键能,因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小,D 不正确,答案选 D。【命题意图】本题主要是考查反应热的有关判断与计算,侧重盖斯定律的应用,明确物质稳定性与能量高低的关系是关键,旨在培养学生分析问题的能力,题目难度不大。学科网考点二:燃烧热和中和热的概念在 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
6、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 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
7、B 220 kJ C 550 kJ D 1108 kJ来 源 :Zxxk.Com【答案】A名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!【考点定位】本题从知识上考查燃烧热的概念、反应热的计算,从能力上考查学生分析问题、解决问题的能力及计算能力。【名师点睛】本题以丙烷为载体考查燃烧热的概念、反应热的计算。准确把握燃烧热的概念:298K、101Kpa 时,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。抓住丙烷的分子式 C3H8,利用原子守恒确定生成物水和热量的关系:4molH 2O(l)2215KJ, 结合 题 给 数 据 解 决 此 题 。考点三:热化学方程式的书
8、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 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
9、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 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
10、 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 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
11、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 名师解读,权威
12、剖析,独家奉献,打造不一样的高考!D2H 2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) H = -485 kJ/mol【答案】D+242. 5kJ/mol。 A.B 错误。则若是 2mol 的气态水分解产生 2mol 的氢气和 1mol 的氧气的能量变化是:+485kJ.物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等。即热挥发方程式是 2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) H = -485 kJ/mol 。 C 错误,D 正确。 【命题意图】本题从能量变化角度考查了化学反应的实质和原理。化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中要断裂化学键,吸收热量,还要形成化学键,释放热量。这
13、个能量变化数值就是反应物的键能与生成物键 能的差。本题考查了考生对化学键的键能与反应热的关系的掌握和灵活运用的能力。学科网考点四: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:(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
14、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,名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!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( )太阳光催化分解水制氢:2H 2O(l)2H
15、 2(g)+ O 2(g) H1=571.6kJmol1来源:学科网 ZXXK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)CO(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D反应 CH4(g)C(s )+2H 2(g)的 H=74.8kJmol1【答案】D【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量转化的有关判断以及反应热计算等【名师点晴】应用盖斯定律进行反应热的简单计算的关键在于设计反应过程,同时还需要注意:参
16、照新的热化学方程式(目标热化学方程式 ),结合原热化学方程式 (一般 23 个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的 H 与原热化学方程式之间 H 的换算关系。 当热化学方程式乘、除以某一个数时, H 也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,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。 将一个热化学方程式颠倒书写时, H 的符号也随之改变,但数值不变。 在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固液气变化时,会吸热;反之会放热。答题时注意灵活
17、应用。学科网名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!1 【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 D3.410 4kJmol-1【答案】D【解析】试 题分析:燃烧热指的是燃烧 1mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧 1kg 油酸甘油酯释放出热量 3.8104kJ,则燃烧 1mo
18、l 油酸甘油酯释放出热量为 3.4104kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热H= 3.4104kJmol-1考点:考查燃烧热及化学反应中的能量【名师点睛】考纲明确要求:了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型,同时注意到由于能源日益匮乏,因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型,题目变化较多,但思路变化却较少,主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际,虽然形式上有各种各样的变化,但只要学会了基础题型的
19、解题思路和应对策略,缜密分析、逐层递解,再经过一些变化演绎,就可以准确解答相关题型。此外,通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。学科网2 【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( ) 来源:Z#xx#k.ComA由 反应的 H=E5E2XYB由 反应的 H0ZC降低压强有利于提高 Y 的产率D升高温度有利于提高 Z 的产率名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!【答案】BC考点:考查化学反应中的能量变化,化学图象的分析与判断【名师点睛】对于化学图像问题,可按以下的方
20、法进行分析: 认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与化学反应原理挂钩。紧扣反应特征,搞清反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小,有无固体、纯液体物质参加反应。看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势等等。本题考查化学反应与能量变化,主要结合物质反应与能量变化图,考查学生对化学反应热的理解。对于 AB 两项判断反应是放热反应还是吸热反应,可以从三个角度判断:一是比较反应物和生成物的总能量相对大小,生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应;二是比较反应物和生成物的总键能;三是从常见的分类去判断。学科网3 【 2015 重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为
21、:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H= x kJmol1已知硫的燃烧热 H1= a kJmol1 S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1则 x 为( )A3a+bc Bc +3ab Ca+bc Dc+ab【答案】A【考点定位】本题主要考查盖 斯定律的应用。【名师点晴】在反应焓变的计算中,经常利用盖斯定律,考查盖斯定律的应用是高考命题的重点,将热化名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!学中反应热的计算与黑火药爆炸原理联系起来,既考查了基
22、础知识,又能引导学生提高人文素养,试题背景新颖,关注化学与生活、社会、科技等的有机结合和联系。4 【2015 上海化学】已知 H2O2 在催化剂作用下分解速率加快 ,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是( )A加入催化剂,减小了反应的热效应B加入催化剂,可提高 H2O2 的平衡转化率CH 2O2 分解的热化学方程式:H 2O2 H 2O + O2 + QD反应物的总能量高于生成物的总能量【答案】D【考点定位】考查图示法在表示催化剂对化学反应的影响的知识。【名师点睛】图像方法在化学反应原理的表示中有直观、形象、具体的特点,在溶液的成分的确定、化学反应速率和化学平衡、沉淀的形成及溶解
23、、化学反应过程的能量变化及反应的过程和反应的热效应中多有应用。反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中断裂旧键吸收能量,形成新的化学键放出热量。反应物的能量要高于生成物的能量就是放热反应,生成物的能量若高于反应物的能量,反应是吸热反应。看清反应物、生成物的能量的高低,掌握反应的热效应的含义及反应原理,是本题的关键。学科网5 【2015 北京理综化学】最新报道:科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:名师解读,权威剖析,独家奉献,打造不一样的高考!下列说法中正确的是( )ACO 和 O 生成 CO2 是吸热反应B在该过程中,C
24、O 断键形成 C 和 OCCO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2D状态 状态表示 CO 与 O2 反应的过程【答案】C 【考点定位】反应原理中化学反应与能量变化【名师点晴】基础题,解题关键是明确化学反应中能量变化的原因,知道从能量高的状态变化到能量低的状态,可释放能量,并且要能根据图示内容正确分析物质变化情况。学科网6 【2014 年高考新课标卷第 9 题】已知分解 1 mol H2O2 放出热量 98KJ,在含少量 I 的溶液中,H 2O2 的分解机理为:H2O2 I H 2O IO 慢 H2O2 IO H 2O O 2 I 快下列有关反应的说法正确的是( )A反应的速率与 I 的浓度
25、有关 B IO 也是该反应的催化剂C反应活化能等于 98KJmol1 Dv(H 2O2)=v(H2O)=v(O2)【答案】A【解析】本题的解题要点为:首先要认识反应原理,然后对各个选项的问题进行逐一解答。做题时一定要认真审题,看清问的问题、关键字眼,避免造成不必要的丢分。由反应机理可知 I-是 H2O2 分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的 IO 就多,反应速率就快。因此 A 正确。B. IO-是 I-与 H2O2 发生反应的中间产物,由于开始时未加入该物质,反应结束,该物质也不存在,因此 IO-不是该反应的催化剂。错误。C.反应的活化能是反应错误。 C、活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量。反