大二輪高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第一部分專題06高頻題型01反應(yīng)熱及其表示方法

專題六化學(xué)反應(yīng)與能量1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3．了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4．了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。5．了解焓變(ΔH)與反應(yīng)熱的含義。6．理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。高頻題型一反應(yīng)熱及其表示方法1．三個角度理解產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的原因(1)從宏觀角度分析：ΔH＝H1(生成物的總能量)－H2(反應(yīng)物的總能量)(2)從微觀角度分析：ΔH＝E1(反應(yīng)物的鍵能總和)－E2(生成物的鍵能總和)(3)從活化能角度分析：ΔH＝E1(正反應(yīng)活化能)－E2(逆反應(yīng)活化能)2．比較兩種重要反應(yīng)熱標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點(diǎn)放熱反應(yīng)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)不同點(diǎn)限定量可燃物為1mol生成物H2O為1mol反應(yīng)熱的意義在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒的生成穩(wěn)定氧化物時(shí)反應(yīng)熱；不同的反應(yīng)物，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不同。在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量；不同的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液反應(yīng)，中和熱大致相同。3．把握熱化學(xué)方程式正誤判斷的“六個注意”1．(2016·江蘇化學(xué))通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng)C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小D．反應(yīng)CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8kJ·mol－1解析：反應(yīng)①中是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯誤；反應(yīng)②中ΔH2>0，為吸熱反應(yīng)，B錯誤；催化劑只降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)③－②獲得，ΔH＝206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝＋74.8kJ·mol－1，D正確。答案：D2．(1)(2017·天津卷)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(2)(2016·天津卷)硅和氯兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molSi的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69℃和58℃________________________________________________________________________。(3)(2015·全國卷Ⅰ，28)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為________kJ。答案：(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6kJ·mol－1(2)Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ/mol(3)299本部分內(nèi)容的考查在選擇題和填空題中都有涉及。通常以具體的反應(yīng)事實(shí)或圖表為背景進(jìn)行題目設(shè)計(jì)，突出對化學(xué)反應(yīng)與能量變化有關(guān)概念和過程的理解，有時(shí)也涉及到鍵能和焓變的計(jì)算，其中熱化學(xué)方程式的書寫多在填空題中考查，難度不大。反應(yīng)熱圖像分析1．由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A．該反應(yīng)的活化能為348kJ·mol－1B．使用催化劑，該反應(yīng)的ΔH減小C．N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1D．反應(yīng)物中化學(xué)鍵的總鍵能大于生成物中化學(xué)鍵的總鍵能解析：該反應(yīng)的活化能為209kJ·mol－1，A項(xiàng)錯誤；使用催化劑，該反應(yīng)的ΔH不變，B項(xiàng)錯誤；由題圖可寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物中化學(xué)鍵的總鍵能小于生成物中化學(xué)鍵的總鍵能，D項(xiàng)錯誤。答案：C2．工業(yè)上用NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]：CO2(g)＋2NH3(g)H2O(l)＋CO(NH2)2(l)ΔH＜0。該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，相關(guān)反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH1＜0反應(yīng)Ⅱ：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)ΔH2＞0下列示意圖中[a表示2NH3(g)＋CO2(g)，b表示NH2COONH4(s)，c表示CO(NH2)2(l)＋H2O(l)]，能正確表示尿素合成過程中能量變化曲線的是()解析：總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則能量：a＞c，反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，則能量：a＞b，反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則能量：b＜c，故能量：b＜c＜a，C項(xiàng)正確。答案：C兩大重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱3．(2017·鄭州一中月考)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出的熱量小于57.3B．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－1C．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝bkJ·mol－1，則a＞bD．已知P(白磷，s)=P(紅磷，s)ΔH＜0，則白磷比紅磷穩(wěn)定解析：CH3COOH電離時(shí)吸熱，因此含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和時(shí)放出的熱量小于57.3kJ，A項(xiàng)正確；氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒時(shí)生成液態(tài)水所放出的熱量，B項(xiàng)錯誤；碳完全燃燒時(shí)放熱多，由于ΔH<0，放熱越多，ΔH越小，故a<答案：A4．已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ·mol－1，②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－241.8kJ·mol－1，下列有關(guān)說法正確的是()A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定體積的1mol·L－1乙二酸，反應(yīng)中的能量變化如圖所示B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1C．氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－1D．若反應(yīng)②中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)熱：ΔH＞ΔH2解析：因乙二酸是弱酸，弱酸的電離平衡是一個吸熱過程，故生成0.1molH2O(l)時(shí)放出的熱量小于5.73kJ，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)也會放出熱量，B項(xiàng)錯誤；與物質(zhì)燃燒熱對應(yīng)生成的水應(yīng)該是液態(tài)，C項(xiàng)錯誤；水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是一個放熱過程，故ΔH<ΔH2，D項(xiàng)錯誤。答案：A“兩熱比較”燃燒熱的定量點(diǎn)是1mol可燃物，而注意點(diǎn)是生成的氧化物必須穩(wěn)定，這種穩(wěn)定包括狀態(tài)的穩(wěn)定；中和熱的定量點(diǎn)是生成1molH2O(l)，而注意點(diǎn)是弱酸、弱堿的電離及溶解熱和沉淀生成熱的影響。反應(yīng)熱的計(jì)算5．(2016·海南化學(xué)，6)油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)＋80O2(g)=57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ，油酸甘油酯的燃燒熱ΔHA．3.8×104kJ·mol－1 B．－3.8×104kJ·mol－1C．3.4×104kJ·mol－1 D．－3.4×104kJ·mol－1解析：燃燒熱是指25℃和1atm下1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量，則1mol油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為：－eq\f(3.8×104kJ,1000g÷884g·mol－1)＝－3.4×104kJ·mol－1。答案：D6．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程，化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P—P198，P—O360，O=O498。則反應(yīng)P4(白磷，s)＋3O2(g)=P4O6(s)的能量變化為()A．吸收126kJ的能量 B．釋放126kJ的能量C．吸收1638kJ的能量 D．釋放1638kJ的能量解析：各化學(xué)鍵鍵能為P—P198kJ·mol－1、P—O360kJ·mol－1、O=O498kJ·mol－1。反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，所以反應(yīng)P4(白磷，s)＋3O2(g)=P4O6(s)的反應(yīng)熱ΔH＝6×198kJ·mol－1＋3×498kJ·mol－1－12×360kJ·mol－1＝－1638kJ·mol－1。答案：D反應(yīng)熱計(jì)算的“五種方法”(1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。(2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)(3)根據(jù)圖示中能量變化來確定焓變ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)(4)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差進(jìn)行計(jì)算若反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。(5)利用蓋斯定律計(jì)算熱化學(xué)方程式的判斷與書寫7．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”(1)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1()(2)500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(500℃、30MPa))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1()(3)密閉容器中，9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6g時(shí)，放出19.12kJ熱量。則Fe(s)＋S(s)=FeS(s)ΔH(4)稀醋酸與0.1mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1()(5)已知1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5kJ，則水分解的熱化學(xué)方程式：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×8．(1)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5，放出熱量123.8_____________________________________________。(2)晶體硅(熔點(diǎn)1410℃)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下Si(粗)eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(460℃))SiCl4eq\o(→,\s\up7(蒸餾),\s\do5())SiCl4(純)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1100℃))Si(硅)寫出SiCl4的電子式：_______________________________________________；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，_____________________________________________________________________。(3)(2015·安徽卷)NaBH4(s)與水(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和氫氣(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ答案：(1)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(2)SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7