1、通用版高考化学二轮复习专题五化学反应与能量教案精品文档，欢迎下载 如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！化学反应与能量考纲要求1.了解化学反应中能量转化的原因及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、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。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。5.了解焓变(H)与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。8.了解常见化学电源的种类及其工
2、作原理。9.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。考点一化学能与热能1从两种角度理解化学反应热反应热图示图像分析微观宏观a表示断裂旧化学键吸收的能量；b表示生成新化学键放出的能量；c表示反应热a表示反应物的活化能；b表示活化分子形成生成物释放的能量；c表示反应热H的计算HH(生成物)H(反应物)HE(反应物键能)E(生成物键能)2.“五步”法书写热化学方程式提醒对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83kJmol1
3、S(单斜，s)=S(正交，s)H30.33kJmol13燃烧热和中和热应用中的注意事项(1)均为放热反应，H0，单位为kJmol1。(2)燃烧热概念理解的三要点：外界条件是25、101kPa；反应的可燃物是1mol；生成物是稳定的氧化物(包括状态)，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。(3)中和热概念理解三要点：反应物的酸、碱是强酸、强碱；溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效应；生成产物水是1mol。1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)如图表示燃料燃烧反应的能量变化()(2016江苏，10A)(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部
4、转化为热能()(2015江苏，4D)(3)催化剂能改变反应的焓变()(2012江苏，4B)(4)催化剂能降低反应的活化能()(2012江苏，4C)(5)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(6)500、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6kJmol1()2(2019海南，5)根据下图中的能量关系，可求得CH的键能为()A414kJmol1 B377kJmol1C235kJmol1 D197kJmol1答案A
5、解析C(s)=C(g)H1717kJmol12H2(g)=4H(g)H2864kJmol1C(s)2H2(g)=CH4(g)H375kJmol1根据H反应物总键能生成物总键能75kJmol1717kJmol1864kJmol14E(CH)，解得E(CH)414kJmol1。3(2016海南，6)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：C57H104O6(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()A3.8104kJmol1 B3.8104kJmol1C3.4104kJmol1 D3.4104
6、kJmol1答案D42015海南，16(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其H_kJmol1。答案13952019全国卷，28(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的H_0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正_eV，写出该步骤的化学方程式_。答案小于2.02COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或H2O*=H*OH*)解析观察始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，
7、说明该反应是放热反应，H小于0。过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正1.86eV(0.16eV)2.02eV，该步起始物质为COOH*H*H2O*，产物为COOH*2H*OH*。6(1)2015浙江理综，28(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：H2(g)已知：化学键CHCCC=CHH键能/kJmol1412348612436计算上述反应的H_kJmol1。答案124解析设“”部分的化学键键能为akJmol1，则H(a3484125) kJmol1(a6124123436) kJmol1124kJmol1。(2)2015全国卷，28(3)已知反应2HI(
8、g)=H2(g)I2(g)的H11kJmol1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。答案299解析形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ151kJ587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a58711，得a299。另解：H2E(HI)E(HH)E(II)，2E(HI)HE(HH)E(II)11 kJmol1436 kJmol1151 kJmol1598 kJmol1，则E(HI)299 kJmol1。利用键能计算反应热，要熟
9、记公式：H反应物总键能生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1mol金刚石中含2molCC键，1mol硅中含2molSiSi键，1molSiO2晶体中含4molSiO键；分子晶体：1molP4中含有6molPP键，1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molPO键、4molP=O键，1molC2H6中含有6molCH键和1molCC键。7(1)2017天津，7(3)0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为_。(2)
10、2015天津理综，7(4)随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(3)2014天津理综，7(4)晶体硅(熔点1410)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(硅)写出SiCl4的电子式：_；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)2015安徽理综，27(4)NaBH4(s)与水(l)反
11、应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_。答案(1)2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6kJmol1(2)2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511kJmol1(3)SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025akJmol1(4)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216kJmol1热化学方程式书写易出现的错误(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“”号，
12、放热反应未标出“”号，从而导致错误。(3)漏写H的单位，或者将H的单位写为kJ，从而造成错误。(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成错误。1下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJmol1BCO(g)的燃烧热H283.0kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0kJmol1C氢气的燃烧热H285.5kJmol1，则电解水的热化学方程
13、式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5kJmol1D1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案B解析在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热叫做中和热，中和热是以生成 1 mol 液态H2O为基准的，A项错误；CO(g)的燃烧热H283.0 kJmol1，则CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0kJmol1，则2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2283.0kJmol1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；电解2mol水吸收的热量和2molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，H应为571.0kJmol1
14、，C项错误；在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物(水应为液态)时所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。2已知：2NO2(g) N2O4(g)H12NO2(g) N2O4(l)H2下列能量变化示意图中，正确的是_(填字母)。答案A解析等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。3(1)用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2(g)3H2(g) C2H4(g)2H2O(g)。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的H_(用含a、b的式子表示)。已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述
15、反应的H152kJmol1，则表中的x_。化学键C=OHHC=CCHHO键能/(kJmol1)803436x414464(2)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两个过程。向反应系统中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应如下表，则在初始阶段，蒸汽重整的反应速率_(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。反应过程化学方程式焓变H/(kJmol1)活化能Ea/(kJmol1)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
16、)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)158.6243.9(3)CO2在CuZnO催化下，可同时发生如下的反应、，其可作为解决温室效应及能源短缺问题的重要手段。.CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H157.8kJmol1.CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H241.2kJmol1某温度时，若反应的速率v1大于反应的速率v2，则下列反应过程的能量变化正确的是_(填字母)。答案(1)(ba)kJmol1764(2)小于(3)D解析(1)由图知1molCO2(g)和3molH2(g)具有的总能量大于molC2H4(g)和
17、2molH2O(g)具有的总能量，该反应为放热反应，反应的H生成物具有的总能量反应物具有的总能量(ba)kJmol1。H反应物的键能总和生成物的键能总和2E(C=O)3E(HH)E(C=C)2E(CH)4E(HO)2803kJmol13436kJmol1(xkJmol12414kJmol14464kJmol1)152kJmol1，解得x764。(2)从表中活化能数据可以看出，在初始阶段，蒸汽重整反应活化能较大，而甲烷氧化的反应活化能均较小，所以甲烷氧化的反应速率快。(3)反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，因为反应的速率大于反应，
18、因此反应的活化能低于反应，D正确。催化剂能加快反应速率的原理是降低了反应的活化能，由此可推知反应的活化能越低，反应速率越快，相对来说反应就越易进行。1定律内容一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。2常用关系式热化学方程式焓变之间的关系aA=BH1A=BH2H2H1或H1aH2aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H23.答题模板叠加法步骤1“倒”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。步骤2“乘”为了
19、将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。步骤3“加”上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。12019北京，27(1)已知反应器中还存在如下反应：.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_反应的H。答案C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)22019全国卷，27(1)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下
20、列问题：已知：(g)=(g)H2(g)H1100.3kJmol1H2(g)I2(g)=2HI(g)H211.0kJmol1对于反应：(g)I2(g)=(g)2HI(g)H3_kJmol1。答案89.3解析将题给三个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由反应反应得反应，则H3H1H2(100.311.0)kJmol189.3kJmol1。32019全国卷，28(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)Cl2(g)H183kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H220kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(
21、g)H3121kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。答案116解析将已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由()2得4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H116kJmol1。4(1)2018北京，27(1)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H1551kJmol1反应：S(s)O2(g)=SO2(g)H3297kJmol1反应的热化学方程式：_。答案3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254kJ
22、mol1解析由题图可知，反应的化学方程式为3SO22H2O2H2SO4S。根据盖斯定律，反应(反应反应)可得：3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254kJmol1。(2)2018江苏，20(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq)H116.1kJmol13HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9kJmol1反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的H_kJmol1。答案136.2解析将题给三个热化学方程式依次编号为、和，根据盖斯定律可知，(3)/2，则H(11
23、6.1 kJmol1375.9 kJmol1)/2136.2kJmol1。(3)2018全国卷，28(2)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4kJmol12NO2(g)=N2O4(g)H255.3kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。答案53.1解析令2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4kJmol1a2NO2(g)=N2O4(g)H255.3kJmol1b根据盖斯定律，a式b式可得：N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H53.1kJmol1。(4)2018全国卷，28(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：
24、2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H为_kJmol1。答案114解析将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)，则有H3H1H2348kJmol1(30kJmol1)114kJmol1。(5)2018全国卷，27(1)节选CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H7
25、5kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。答案247解析将题给三个反应依次编号为、：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111kJmol1根据盖斯定律，由2可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247kJmol1。5按要求回答下列问题(1)2017全国卷，28(3)已知：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3则反应As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。(2)2017全国卷，28(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。(3)2016全国卷，
