湖南省永州市2019年高考化学二轮复习 课时15 化学反应中的能量变化学案.docx

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化学反应中的能量变化 【考纲要求】 1. 了解化学反应中能量转化的原因，能说出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。 【教法指引】 由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点。在复习过程中应以能源问题为切入点，从不同的角度设问，形成跨学科的综合试题，来全面考查学生的基础知识和运用多学科知识分析问题和解决实际问题的能力。除此之外，今后高考命题的趋势是：考查反应热的内容将不断拓宽，难度有所提高，形势也会更加灵活。加强盖斯定律的教学也将是复习的重点。 【课前真题】 1.（2018全国1卷28题）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题： （2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应： 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知：2N2O5(g)2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=−4.4 kJmol−1 2NO2(g) N2O4(g) ΔH 2=−55.3 kJmol−1 则反应N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJmol−1。 【答案】28、（2）①+53.1 2.（2018全国2卷27题）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题： （1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4 (g) ΔH=-75 kJmol−1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol−1 C(s)+(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol−1 该催化重整反应的ΔH=______ kJmol−1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。 A． 高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压 【答案】27．（1）+247 A 3.（2018全国3卷28题）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题： （2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJmol−1 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=−30 kJmol−1 则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJmol−1。 【答案】28．（2）+114 4.（2018北京卷27题）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： （1）反应Ⅰ：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol－1 反应Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=－297 kJmol－1 反应Ⅱ的热化学方程式：________________。 【答案】（1）3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254 kJmol−1 5.（2018全国天津卷10题）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题： （2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气： CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—H C=O H—H CO(CO) 键能/kJmol−1 413 745 436 1075 则该反应的ΔH=_________。分别在v L恒温密闭容器A）恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。 【答案】（2）①+120 kJmol-1 B 课堂精讲 【考点归类】 【典例剖析】1、（08海南卷）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJmol—1、P—O bkJmol—1、P=O ckJmol—1、O=O dkJmol—1。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（ ） A．（6a+5d－4c－12b）kJmol—1 B．（4c+12b－6a－5d）kJmol—1 C．（4c+12b－4a－5d）kJmol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJmol—1 答案：A【解析】由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJmol－1。 【考点分析】微观角度进行化学反应热的有关计算 2．（18年江苏卷）下列说法正确的是 A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B．反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C．3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于66.021023 D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快 答案：C 【考点分析】吸热反应和放热反应 3．（18年江苏卷）NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 （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） ΔH=−116.1 kJmol−1 3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJmol−1 反应3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJmol−1。 答案：（1）−136.2 【考点分析】运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 4．(2014安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、 101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学 方程式是_______________________________________________________________。 答案：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ/mol 【考点分析】热化学方程式的书写 5．已知298K时，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=—92.4kJ/mol，在相同条件下，向密闭容器中加入1molN2、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0.1mol NH3，达到平衡时放出的热量为Q2，则下列关系式正确的是（ ） A、Q1= Q2=92.4kJ B、Q2＜Q1=92.4kJ C、Q2＜Q1＜92.4kJ D、Q2= Q1＜92.4kJ 答案：C 【考点分析】可逆反应的热效应 6、（江苏化学17）废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。 （1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是 （填字母）。 A．热裂解形成燃油 B．露天焚烧 C．作为有机复合建筑材料的原料 D．直接填埋 （2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知： Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g) △H=64.39kJmol－1 2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) △H=－196.46kJmol－1 H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=－285.84kJmol－1 在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为 。 （3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10℅H2O2和3.0molL－1H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 铜平均溶解速率（10-3molL-1min-1） 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76 当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是 。 （4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是 。 答案：（1）BD （2）Cu(s)+H2O2(l)+2H＋(aq)=Cu2＋(aq)+2H2O(l) △H=-319.68kJ.mol-1 （3）H2O2分解速率加快 （4）2Cu2＋+SO32-+2Cl－+H2O2CuCl↓+SO42-+2H＋ 【解析】（1）有关环保的比较容易。（2）主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形，注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。（3）考察影响化学反应速率的因素，结合双氧水的性质即可得出答案。（4）根据题目条件书写离子方程式常规题。 【考点分析】本题考察的知识比较散，一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律，热化学方程式，离子方程式都是重点内容