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高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构第5讲化学反应与能量高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构【考纲点击】1．了解化学反应中能量转化的原因，了解常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、焓变和反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义。了解盖斯定律。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问题中的重要作用。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构【自查自纠】①能量②键能③放热④吸热高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构1．反应热(焓变)与物质的能量、键能的关系？答案反应热(焓变)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和或ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。2．CH4的燃烧热为－890.31kJ·mol－1表示什么意义？答案在25℃、101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890.31kJ的热量。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构3．H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1，写出H2S燃烧的热化学方程式？答案2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－2akJ·mol－14．利用盖斯定律怎样计算反应热？答案(1)确定待求的热化学方程式，找出待求的热化学方程式中各物质在已知热化学方程式的位置和化学计量数；(2)合理进行热化学方程式的叠加；(3)“ΔH”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同。即反应热(焓变)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。如下图所示：考点一反应热的分析与判断角度1反应热与物质具有能量的关系(2013·上海，9C)高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构角度发散物质的稳定性与物质具有能量的关系，物质本身具有的能量越高，其稳定性越差。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接从微观上分析，反应热形成的原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小不同。即反应热(焓变)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。如下图所示：角度发散物质的稳定性与键能的关系，键能越大的物质越稳定。角度2反应热与反应物和生成物键能的关系(2013·重庆，6)高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接活化能是活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差值，E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。如下图所示：角度3反应热与正逆反应活化能的关系(2012·江苏，4)高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构[高考印证]1．(2013·重庆，6)已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1下列叙述正确的是()。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔHC．Cl—Cl键的键能b－a＋5.6c4kJ·mol－1D．P—P键的键能为5a－3b＋12c8kJ·mol－1高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构解析A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能，错误。B项，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)对应的ΔH，所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH，错误。C项，P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1①P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1②①－②得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)ΔH＝b－a4kJ·mol－1高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构ECl－Cl＋3×1.2ckJ·mol－1－5×ckJ·mol－1＝b－a4kJ·mol－1ECl－Cl＝b－a＋5.6c4kJ·mol－1，正确。D项，根据P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1得6EP－P＋10×b－a＋5.6c4kJ·mol－1－4×5ckJ·mol－1＝bkJ·mol－1EP－P＝5a＋12c－3b12kJ·mol－1，错误。答案C高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构1．(2013·湖州期中)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()。A．—1780kJ·mol－1B．—1220kJ·mol－1C．—450kJ·mol－1D．＋430kJ·mol－1[应用体验]高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构解析ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝280kJ·mol－1＋3mol×160kJ·mol－1－6mol×330kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。答案B高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接热化学方程式书写与正误判断的“七大”要点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的单位为kJ·mol－1。2．注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。考点二热化学方程式的书写与正误判角度热化学方程式的书写与正误判断(2011·浙江，12D)高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构3．注意热化学方程式中的化学计量数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。4．注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构5．注意ΔH的数值与符号由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以ΔH必须与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。互为逆反应的反应热数值相等，但符号相反。6．对于可逆反应的反应热(ΔH)是指完全反应时的反应热。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构7．注意燃烧热和中和热高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构2．写出下列热化学方程式(1)(2013·安徽，25节选)在25℃、101kPa下，已知13.5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是_________________________________________________________。[高考印证]高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构(2)(2011·浙江理综，12D改编)已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝489.0kJ·mol－1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1写出铁与氧气反应生成Fe2O3的热化学方程式：__________________________________________________。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构解析(1)13.5gAl的物质的量为13.5g27g·mol－1＝0.5mol，可写出反应的热化学方程式；(2)运用盖斯定律，将第三个反应×6－第一个反应×2－第二个反应×6，可得目标反应，则ΔH＝－393.5kJ·mol－1×6－489.0kJ·mol－1×2－(－283.0kJ·mol－1)×6＝－1641.0kJ·mol－1。答案(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3352kJ·mol－1(其他合理答案均可)(2)4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH＝－1641.0kJ·mol－1高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构2．(2013·台州模拟)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()。A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1[应用体验]高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝—890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1解析热化学反应方程式中各物质前面的化学计量数表示物质的量，A选项错误；物质的状态不同反应的热效应不同，C选项错误；放热反应ΔH用“－”表示，吸热反应ΔH用“＋”表示，D选项错误。答案B高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接利用盖斯定律计算反应热的技能(1)解题思路考点三盖斯定律的应用角度1利用盖斯定律进行反应热的计算[2012·浙江，27(1)]高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构(2)计算模式高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构知识链接利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤：角度2利用盖斯定律书写热化学方程式[2013·天津，10(2)]高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构3．(1)[2012·浙江，27(1)]甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：[高考印证]化学方程式焓变ΔH/(kJ·mol－1)活化能Ea/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)－322.0172.5蒸汽重整CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)206.2240.1CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)165.0243.9高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构则反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)[2013·天津，10(2)]为了减少SO2的排放，常采取的措施是：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：________________________________________________________________。高考命题视角考场失分防范学科素养提升知识体系建构解析(1)由反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.2kJ·mol－1和CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH2＝＋165.