2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題08化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

1、PAGE PAGE 12專題八化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)高考命題研究高頻考點兩年考向命題角度再思考1.反應(yīng)熱考向1.反應(yīng)熱基本概念2021全國甲,282021山東卷,142021湖南卷,142021廣東卷,192021湖南卷,162020山東卷,14考向2.熱化學(xué)方程式的書寫2021河北卷,16考向1.根據(jù)燃燒熱書寫相應(yīng)熱化學(xué)方程式;H0或HP2C.該歷程中最大正反應(yīng)的活化能E正=186.19 kJmol-1D.相同條件下,由中間產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率:v(P1)-57.3 kJmol-1B.HNO3(aq)+NH3H2O(aq)H2O(l)+NH4NO3(aq)H-57.3 kJmol-1C.CH3C

2、OOH(aq)+KOH(aq)H2O(l)+CH3COOK(aq)H-57.3 kJmol-1易錯警示熱化學(xué)方程式書寫易出現(xiàn)的錯誤。(1)未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。(2)反應(yīng)熱的符號使用不正確,即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“+”號,放熱反應(yīng)未標(biāo)出“-”號,從而導(dǎo)致錯誤。(3)漏寫H的單位,或者將H的單位寫為kJ,從而造成錯誤。(4)反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應(yīng)而造成錯誤。(5)對燃燒熱的概念理解不到位,忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1 mol可燃物而造成錯誤。易錯防范不失分判斷下列說法的正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以不需要加熱就能進行。()(2)伴有能量變化的一

3、定是化學(xué)變化。()(3)可逆反應(yīng)的H表示完全反應(yīng)時的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。()(4)活化能越大,表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要吸收的能量越高。()(5)吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。()考點二反應(yīng)熱的計算要點歸納再提升反應(yīng)熱計算的四種方法(1)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),計算反應(yīng)放出的熱量。利用公式:Q=燃燒熱n(可燃物的物質(zhì)的量)如已知H2的燃燒熱H=-285.8 kJmol-1,若H2的物質(zhì)的量為2 mol,則2 mol H2燃燒放出的熱量為2 mol285.8 kJmol-1=571.6 kJ。一般出現(xiàn)在能量圖像中,且多為相對能量(2)依據(jù)反應(yīng)物與生成物

4、的總能量計算。H=E(生成物)-E(反應(yīng)物)。(3)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)(E)計算。注意:反應(yīng)物鍵能總和在前H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和(4)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱。若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱也可通過這幾個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相加減而得到。經(jīng)典對練得高分考向1利用蓋斯定律求算反應(yīng)熱真題示例(1)(2020山東卷節(jié)選)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.5 kJmol-1.CO(g)+2H2(g)C

5、H3OH(g)H2=-90.4 kJmol-1.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3則H3= kJmol-1。(2)(2021廣東卷改編)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)H5根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的H1=(寫出一個代數(shù)式即可)。一定條

6、件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該過程分步進行,其中,第步的正反應(yīng)活化能最大。(3)(2021全國甲節(jié)選)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H1=+41 kJmol-1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H2=-90 kJmol-1總反應(yīng)的H= kJmol-1;若反應(yīng)為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是(填字母),判斷的理由是。對點演練(2021廣東適應(yīng)性測試節(jié)選)溫室氣體的利用是

7、當(dāng)前環(huán)境和能源領(lǐng)域的研究熱點。CH4與CO2重整可以同時利用兩種溫室氣體,其工藝過程中涉及如下反應(yīng):反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJmol-1反應(yīng):CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g)H3=-35.6 kJmol-1已知:O2(g)+H2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1,則H1= kJmol-1。答題模板根據(jù)蓋斯定律計算H的步驟和方法:(1)計算步驟。(2)計算方法?？枷?綜合利用燃燒熱及熱化學(xué)方程式求算反應(yīng)熱真題示例(2020全國節(jié)選)天然氣的主要成分為CH

8、4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng):C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)H1,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示:物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱H/(kJmol-1)-1 560-1 411-286H1= kJmol-1。對點演練2- 1.(2021重慶適應(yīng)性測試)已知環(huán)丙烷()可以與H2發(fā)生如下反應(yīng)(g)+H2(g)CH3CH2CH3(g)H1=-157 kJmol-1。已知環(huán)丙烷(g)的燃燒熱H2=-2 092 kJmol-1,丙烷(g)的燃燒熱H3=-2 220 kJmol-1,1 mol液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水的焓變?yōu)镠4=+

9、44 kJmol-1。則2 mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的H為()A.-658 kJmol-1B.-482 kJmol-1C.-329 kJmol-1D.-285 kJmol-12- 2.(2021遼寧適應(yīng)性測試)環(huán)氧乙烷是高效消毒劑,可用于口罩等醫(yī)用品消毒,工業(yè)常用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷。主反應(yīng):2CH2CH2(g)+O2(g)2(g)H1=-209.8 kJmol-1副反應(yīng):CH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)H2=-1 323.0 kJmol-1若C2H4的燃燒熱H3=-1 411.0 kJmol-1,則環(huán)氧乙烷(g)的燃燒熱H=。易錯警示反應(yīng)熱計算的常見失誤點

10、。(1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進行計算時,要清楚已知熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)表示的物質(zhì)的量與實際參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系,然后進行計算。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應(yīng)熱時,要注意斷鍵和成鍵的總數(shù),計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。(3)運用蓋斯定律進行計算時,在調(diào)整方程式時,要注意H的值也要隨之調(diào)整。易錯防范不失分判斷下列說法的正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量。()(2)

11、已知甲烷的燃燒熱為890 kJmol-1,則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890 kJmol-1。()(3)蓋斯定律是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的共同體現(xiàn)。()(4)一個反應(yīng)一步完成或分幾步完成,兩者相比,經(jīng)過的步驟越多,放出的熱量越多。()(5)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同。()(6)不同的熱化學(xué)方程式之間,因反應(yīng)的物質(zhì)不同,故熱化學(xué)方程式不能相加減。()(7)由C(金剛石,s)C(石墨,s)H=-1.9 kJmol-1,可知金剛石比石墨更穩(wěn)定。()專項突破素能提升九、化學(xué)反應(yīng)機理與能

12、量變化模型圖熱點專攻有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)知識在各類考題中通常以圖像形式考查,考查點主要有:反應(yīng)熱的判斷、反應(yīng)原理、形成化學(xué)鍵類型及數(shù)目、活化能(能壘斷開反應(yīng)物的化學(xué)鍵所需的最低能量)大小等,其中對反應(yīng)歷程中能壘的判斷是近幾年較為新型的一種能量變化考查方式。通過此類題型的考查可使考生根據(jù)催化劑催化反應(yīng)的過程粒子和能量變化示意圖,認(rèn)識反應(yīng)粒子變化的復(fù)雜性、能量變化的多樣性,從而培養(yǎng)考生的識圖能力,考查考生的宏觀辨識與微觀探析等學(xué)科核心素養(yǎng)?！窘夥▽?dǎo)引】解決這類圖像題應(yīng)先認(rèn)真閱讀題干和圖像,特別是圖像的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別代表的物理量或物質(zhì);然后分析各反應(yīng)歷程的具體變化,包含物質(zhì)(或粒子)變化和能量變

13、化;最后結(jié)合問題或選項有針對性地進行解題或逐項判斷各選項描述的正誤?！舅季S建?！咳酵黄颇芰孔兓罨?能壘)圖:題型突破(2021山東卷)18O標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,部分反應(yīng)過程可表示為:+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡,下列說法正確的是()A.反應(yīng)、為決速步B.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-C.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在COHD.反應(yīng)與反應(yīng)活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變【解題思路】答案 B應(yīng)考訓(xùn)練1.(雙選)(2020山東模擬考)熱催化合成氨面臨的兩難問題:釆用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti-H-Fe雙

14、溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100 )。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)過程如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是()A.為NN的斷裂過程B.在高溫區(qū)發(fā)生,在低溫區(qū)發(fā)生C.為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域傳遞的過程D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)2.(2021河北卷節(jié)選)當(dāng)今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達峰、碳中和的時間節(jié)點。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,CO2氣體可被電化學(xué)還原。在電解質(zhì)水溶液中,三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)過程中(H+電還原為H2的反應(yīng)可同時發(fā)生),相對能量變化如圖。由此判斷,CO2電還原為CO從易到難的順序為(用a、b、c字母排序)。圖1CO2電還原為CO圖2H+電還原為H23.我國科學(xué)家利用計算機模擬計算,分別研究反應(yīng)CH3OH(g)+SO3(g)CH3OSO3H(g)H=-63.4 kJmol-1在無水和有水條件下的反應(yīng)過程,如圖所示,其中分子間的靜電作用力用“”表示。(1)分子間的靜電作用力最強的是(填“a”“b”或“c”)。(2)水將反應(yīng)的最高能壘由eV降為 eV。(3)d到f轉(zhuǎn)化的實質(zhì)為質(zhì)子轉(zhuǎn)移,該過程斷裂的化學(xué)鍵為(填字母)