2013届高三化学二轮复习专题大突破课件：2-4 化学反应与能量变化

专题四化学反应与能量变化专题视点课堂易错点透析审题面面观适考素能特训1．能说明化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。影像考纲2．了解化学能与热能的相互转化及了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。影像考纲精彩看点能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。精彩看点专题视点课堂通晓考法考题引你信心满怀(对应学生用书P020)常考点一热化学方程式的书写与能量变化命题指数：★★★通考法1.热化学方程式书写(1)注意ΔH的符号和单位若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ/mol。(2)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值以及符号都可能不同。因此必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。(3)注意热化学方程式中的化学计量数①热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。②热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。2．能量变化(1)化学键与反应热(焓变)的关系ΔH＝－(生成物键能之和－反应物键能之和)(2)活化能与反应热(焓变)的关系ΔH＝反应物的活化能－生成物的活化能晓考题1.2011·潍坊模拟在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1[解析]由题知，CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ykJ·mol－1。设22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反应生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量为a、b，则：a＋b＝22g44g·mol－12a＋b＝1mol·L－1×0.75L，解之得：a＝0.25mol，b＝0.25mol每生成1molNaHCO3放出的热量：xkJ－0.25ykJ0.25＝(4x－y)kJ，A、B错，C项正确；D项，NaOH溶液、NaHCO3溶液的溶液符号为“aq”而不是“l”。[答案]C2.2012·大纲全国理综，9反应A＋B→C(ΔH0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH0)，②X→C(ΔH0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()[解析]①A＋B→XΔH0，X具有的能量大于A、B能量总和，A、C错误，②X→CΔH0，A＋B→C'ΔH0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量总和，D正确，B错误。[答案]D3.2012·重庆理综，12肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O＝O为500、N－N为154，则断裂1molN－H键所需的能量(kJ)是()A．194B.391C.516D.658[解析]由题中的图像可以看出断裂1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2752kJ－534kJ＝2218kJ设断裂1molN－H键所需要的能量为x则：154kJ＋4x＋500kJ＝(2752－534)kJ解得x＝391kJ。[答案]B常考点二盖斯定律的应用命题指数：★★★★通考法1.理论依据：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。2．计算模式：3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。(3)在设计的反应途径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。(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。晓考题4.2010·高考课标全国卷已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1D．＋67.7kJ·mol－1[解析]强酸和强碱反应的中和热为55.6kJ·mol－1，当氢氰酸与氢氧化钠反应时，由于氢氰酸为弱酸，存在氢氰酸的电离反应，该反应为吸热反应，故两者反应时放出的热量较强酸和强碱反应放出的热量少，两者的差值(55.6－12.1＝43.5)就是氢氰酸在水溶液中电离吸收的热量的数值，电离反应吸热，ΔH为正值，故C项正确。[答案]C5.2011·高考海南化学已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－1'2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)ΔH＝－181.6kJ·mol－1则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为()A．＋519.4kJ·mol－1B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1D．－519.4kJ·mol－1[解析]由题给热化学方程式可得：①Zn(s)＋12O2(g)===ZnO(s)ΔH＝－350.5kJ·mol－1②Hg(l)＋12O2(g)===HgO(s)ΔH＝－90.8kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②可得：Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)ΔH＝(－350.5kJ·mol－1)－(－90.8kJ·mol－1)＝－259.7kJ·mol－1。[答案]C常考点三反应热的大小比较命题指数：★★★★★通考法1.同一反应的生成物状态不同时A(g)＋B(g)===C(g)ΔH10A(g)＋B(g)===C(l)ΔH20C(g)===C(l)ΔH30因为ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH10，ΔH20，ΔH30所以ΔH2ΔH1。也可以按以下思路分析：Ag＋Bg――→ΔH1Cg――→ΔH3Cl――→ΔH2ClΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH10，ΔH20，ΔH30所以ΔH2ΔH1。2.同一反应的反应物状态不同时S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH10S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH20S(g)===S(s)ΔH30ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH10，ΔH20，ΔH303.两个有联系的不同反应相比C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH10C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH20C(s)――→ΔH1CO2(g)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH10，ΔH20，ΔH30所以ΔH1ΔH2。并且据此可写出下面的热化学方程式：CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2。晓考题6.2012·北京东城模拟下列说法正确的是()A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中，能量变化均相同B.同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同C.已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1，则abD.已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.0kJ·mol－1，则C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.5kJ·mol－1[解析]浓酸、弱酸等发生酸碱中和时中和热不同；生成液态水放出热量更多，故－b－a，即ba。反应热大小与条件无关，D项利用盖斯定律可求算。[答案]BD易错点透析易错总结分析导你正确方向(对应学生用书P022)易错总结1.书写热化学方程式时，有些学生往往不注明物质状态。2．热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。3．对一个给定的可逆反应，平衡移动时，体系的反应热随之发生变化，但热化学方程式后的ΔH不变。4．易忽视反应物化学计量数与热量数值的对应关系。5．易忽视正向书写反应方程式与逆向书写反应方程式时热量的“＋”、“－”号，导致出现错误。6．忽视ΔH的单位，易写成kJ。7．比较反应热ΔH的大小要注意反应热的数值和符号。若为放热反应，热量越多，ΔH越小；若为吸热反应，热量越多，ΔH越大。8．反应热ΔH的单位kJ·mol－1中的“·mol－1”是指该化学反应整个体系(即指“每摩化学反应”)，而不是指该反应中的某种物质。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)'ΔH＝－571.6kJ·mol－1指“每摩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)或H2O(l)”的物质的量。9．不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示的都是反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)'ΔH＝－197kJ·mol－1是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)反应，达到平衡时，放出的能量为Q，因反应不能完全转化生成2molSO3(g)，故Q197kJ。易错分析[易错题1]已知298K时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在相同条件下向密闭容器中加入1molN2和3molH2，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3，达到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是()A．Q1＝Q2＝92.4kJB．Q2Q1＝92.4kJC．Q2Q192.4kJD．Q1＝Q292.4kJ[错解分析]易错选D。解答此题时，要注意可逆反应不能进行到底，放出热量的多少取决于生成的氨的多少。此题涉及等效平衡及可逆反应的概念。题中热化学方程式表明：1molN2(g)和3molH2(g)完全反应的反应热为92.4kJ·mol－1，而将1molN2与3molH2在一定条件下反应时，不可能反应完全(可逆反应的特点)，故Q192.4kJ；题中两平衡为等效平衡，即平衡时物质的含量相等，故n(NH3)平也相等，由于第二种情况下已有0.1molNH3，故反应再生成的NH3比第一种情况少，故Q1Q2。[正确答案]C[易错题2]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①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO