新高考二輪復(fù)習(xí)專題六化學(xué)反應(yīng)與能量學(xué)案

專題六化學(xué)反應(yīng)與能量

明?課程標(biāo)準(zhǔn)

MINGKECHENGBIAOZHUN對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P53

1.認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以與熱能、電能等其他形式能量之間相互轉(zhuǎn)化，能量的轉(zhuǎn)化遵循能量

守恒定律。知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集妝態(tài)的影

響。

2.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用蛤變表示，

了解蓋斯定律及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。

3.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。了解原電池及常見化學(xué)電源

的工作原理。了解電解池的工作原理，認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的具體應(yīng)用。

了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。

品?圖考真題

PINGAOKAOZHENTI對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P53

真題細(xì)研

I.(2022?全國(guó)甲卷)一種水性電解液Zn-MnCh離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液

中，Zr?+以Zn(OH)廠存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是(A)

MnO?電極離子選擇隔膜Zn電極

JL/\X

［忠):怖7ks6：落/；

inm

A.ii區(qū)的K+通過隔膜向in區(qū)遷移

B.I區(qū)的SOF通過隔膜向II區(qū)遷移

_b2+

C.MnCh電極反應(yīng)：MnO2+2e+4H=Mn4-2H2O

-2

D.電池總反應(yīng)：Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)i-+Mn*+2H2O

【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，HI區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反

應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)i~,I區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e~+4H

+==MM'+2H2O;也池在工作過程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是

陰離子隔膜，故兩個(gè)離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到I區(qū)消耗H+,生成

Mn2+,II區(qū)的K+向I區(qū)移動(dòng)或I區(qū)的SOT向II區(qū)移動(dòng).IH區(qū)消耗OH',生成Zn(OH)F.

n區(qū)的sol向ni區(qū)移動(dòng)或ni區(qū)的K+向n區(qū)移動(dòng)。根據(jù)分析，U區(qū)的K+只能向I區(qū)移動(dòng)，

A錯(cuò)誤：根據(jù)分析，【區(qū)妁SO干向II區(qū)移動(dòng)，B正確；MnO2電極的電極反應(yīng)式為M1102+

-+2+

2e4-4H=Mn+2H2O,C正確；電池的總反應(yīng)為Zn+4OH—+MnO2+4H+=Zn(OH)r

+M/++2H2O,D正確。

2.(2022?全國(guó)乙卷)口一02電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

近年來科學(xué)家研究了一種光照充電Li—Ch電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e

)和空穴面),驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li/+e=Li)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2L「+O2)對(duì)電池進(jìn)行

充電。下列敘述錯(cuò)誤的是［C)

A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+O2

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C.放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移

D.放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)。2+23+2屋=口2。2

【解析】光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，駢動(dòng)陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行

充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2,A正確：充電

時(shí)，光照光傕化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電

效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極

為正極，Li卡從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤：放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2==LiQ2,

+-

正極反應(yīng)為O24-2Li4-2e=Li2O2,D正確。

3.(2021.全國(guó)甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體，可用如下圖所示的電化學(xué)裝置合

成。圖中的雙極膜中間層中的HzO解離為H+和0H,并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。

下列說法正確的是(D)

-----------------電源-------------------1

0000

IIII

鉛HO—C—C—HH-C-C—HBr,

電/（乙酹酸）

極

\00

IIII

HO—C—C—0HHO-1!—/!—H

（乙二酸）（乙醍酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二修+KBr酸溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用

B.陽極上的反應(yīng)式為HO—C—C—OH+2FT+

00

IIII

2e~^=HO—C—C—H+H2O

C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol

電子

D.雙極膜中間層中的H'在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移

【解析】KBr在上述也化學(xué)合成過程中除作電解質(zhì)外，同時(shí)還是電解過程中陽極的反

應(yīng)物，生成的Bn為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物,A錯(cuò)誤；陽極上為失去電子生成Bm

Bn將乙二酷氧化為乙酪酸，B錯(cuò)誤；電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1

mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,Imol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移

電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol,因此制得2mol乙醛酸時(shí)，理論上外

電路中遷移了2moi電子，C錯(cuò)誤：雙極膜中間層的H+在外電場(chǎng)作用下移向陰極,即H+移

向鉛電極，D正確。

4.（2021?全國(guó)乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻

礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極（如圖所

示），通入一定的電流。

陽極

海水

、陰極

下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

A.陽極發(fā)生將海水中的0一氧化生成CL的反應(yīng)

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（0H）2等積垢需要定期清理

【解析】海水中除了水，還含有大量的Na*、Cl\Mg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝

置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的C「會(huì)優(yōu)先失電子生成Ck,陰極區(qū)FLO

優(yōu)先得電子生成H2和OH,結(jié)合海水成分及電解產(chǎn)物分析解答。陽極區(qū)海水中的C「會(huì)優(yōu)

先失去電子生成Cb,發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽

極區(qū)生成的CL與陰極區(qū)生成的OH在管道中會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NaCI、NaQO和H2O,其中

NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；因?yàn)镠?是易燃性氣體，所以陽極

區(qū)生成的Hz需及時(shí)通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；陰極的電極反

應(yīng)式為2H2O+2e--H2f+2OH,會(huì)使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會(huì)形成

Mg(0H)2等積垢需定期清理，D錯(cuò)誤。

5.(2020?全國(guó)卷I,12)科學(xué)家近年發(fā)明/一種新型Zn—CCh水介質(zhì)電池。電池示意圖

如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時(shí)，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等，

為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。

下列說法錯(cuò)誤的是(D)

A.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn—2b+4OH-=Zn(OH)r

B.放電時(shí)，ImolCOz轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2moi

C.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)/一2Zn+O21+4OH+2H2O

D.充電時(shí)，正極溶液中OFF濃度升高

【解析】放電時(shí)，負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-+40H一

=Zn(OH)r,故A正確；放電時(shí)，CCh轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化合價(jià)降低2,則ImolCO2

轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí)，轉(zhuǎn)移2moi電子，故B正確；充電時(shí)，陽極上叢0轉(zhuǎn)化為O2,陰極上

Zn(OH)/轉(zhuǎn)化為Zn,電池總反應(yīng)為2Zn(OH)r=2Zn+O2t+4OH-+2H2O,故C正確；

充電,時(shí)，正極即為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-==4H++O2f,溶液中H+濃度增大，溶

液中c(H+)YOH—)=Kw,溫度不變時(shí)，心，不變，因此溶液中OH一濃度降低，故D錯(cuò)誤。

6.(2020?全國(guó)卷H,12)電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖

是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí)，Ag.注入到無色WCh薄膜中，生成Ag’WCh，器件

呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)于該變化過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(C)

A.Ag為陽極

B.Ag十由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價(jià)升高

D.總反應(yīng)為WO3+xAg=AgvWO3

【解析】通電時(shí)，Ag電極有Ag卡生成，故Ag電極為陽極，故A項(xiàng)正確；通電時(shí)電

致變色層變藍(lán)色，說明有Ag*從Ag電極經(jīng)固體電解質(zhì)進(jìn)入電,致變色層，故B項(xiàng)正確；該過

程中，W由WOa的+6價(jià)降低到Ag、WO3中的+(6一％)價(jià)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；該電解池中陽極

即Ag電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為xAg—xe-=xAg+,而另一極陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為WO3

+xAg+xe-=AgvWO3,故發(fā)生的總反應(yīng)式為.rAg+W03^=AgvWO3,故D項(xiàng)正確。

7.(2020.全國(guó)卷IH,12)一種高性能的堿性硼化鋼(VB?)一空氣電池如下圖所示，其中在

VB?電極發(fā)生反應(yīng)：丫82+1601<—11鼠=丫01+28(0田4'+41420。該電池工作時(shí)，下列

說法錯(cuò)誤的是(B)

負(fù)我

KOH溶液高子選擇性膜

A.負(fù)載通過電子時(shí)，有(標(biāo)準(zhǔn)狀況)02參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+IlO24-20OH-+6H2O=8B(OH)7+4VOF

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)，左側(cè)VB2發(fā)生失電子的反應(yīng)生成VO廠和B(OH)],

反應(yīng)的電極方程式如題干所示，右側(cè)空氣中的氧氣發(fā)生好電子的反應(yīng)生成OH,反應(yīng)的電

-

極方程式為02+4e+2H2O=4OH",電池的總反應(yīng)方程式為4VB2+11O2+20OH"+

6H2O=8B(OH)7+4V0f0當(dāng)負(fù)極通過0.04mol電子時(shí)，正極也通過0.04mol電子，根據(jù)

正極的電極方程式，通過0.04mol電子消耗0.()1mol氧氣，在標(biāo)況下為0.224L,A正確：

反應(yīng)過程中正極生成大量的OFT使正極區(qū)pH升高，負(fù)極消耗OK使負(fù)極區(qū)OH.濃度減小

pH降低，B錯(cuò)誤；根據(jù)分析，電池的總反應(yīng)為4VB2+IIO2+2OOH-+6H2O=8B(OH)I+

4vor,C正確：電池中，電子由VB2電極經(jīng)負(fù)載流向復(fù)合碳電極，電流流向與電子流向相

反，則電流流向?yàn)閺?fù)合碳也極-*負(fù)載fVB?電極一KOH溶液一復(fù)合碳電極，D正確。

8.(2022?全國(guó)乙卷節(jié)選)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，

需要回收處理并加以利用“回答下列問題：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2s(g)+3O2(g)=2SCh(g)+2H2O(g)

△Hi=-1036kJmo「

②4H2s(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)NH?=94kJ?mo「

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A，3=-484kJmol_1

計(jì)算H2s熱分解反應(yīng)④2H2s(g)=S2(g)+2H2(g)的AA=170kJmol」。

(2)較普遍采用的H2s處埋方法是克勞斯工藝。即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另?種

方法是：利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物氫

氣可作燃料，缺點(diǎn)是耗能高。

【解析】⑴已知：①2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2(Xg)AH|=-1036kJ-troF1

-1

@4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)4-4H2O(g)AH2=94kJ-mol

③2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)△”_?=-484kJ-nioF1

根據(jù)蓋斯定律(①+②)X；一③即得到2H2s(g)=Sz(g)+2H2(g)的A〃4=(—l036+

J

94)kJmor'x|4-484kJ/mol=170kJ-mol-1；

(2)根據(jù)蓋斯定律(①+②)xg可得2142s(g)+O2(g)=S2(g)+2H?O(g)△〃=(一1036+

94)kJmollx1=-314kJmol因此，克勞斯工藝的總反應(yīng)是放熱反應(yīng)；根據(jù)硫化氫分解

的化學(xué)方程式可知，高溫?zé)岱纸夥椒ㄔ谏蓡钨|(zhì)硫的同時(shí)還有氯氣生成。因此，高溫?zé)岱纸?/p>

方法的優(yōu)點(diǎn)是：可以獲得氫氣作燃料：但由于高溫分解H2s會(huì)消耗大量能量，所以其缺點(diǎn)

是耗能高O

9.(2021?全國(guó)甲卷節(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(shí)現(xiàn)：

,

?CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△”產(chǎn)+41kJmor

_1

@CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)A“2=-90kJmol

總反應(yīng)的A/7=-49kJmol1；若反應(yīng)①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A(填標(biāo)號(hào)),判斷的理由是△刊為正值，A%和為負(fù)值，反應(yīng)①的活化能

大于反應(yīng)②的。

體

體

系

系

能

的

址3:

Jco+i^2a

CO2-3HJCHJOH+HJO

反應(yīng)進(jìn)程

體

體

系

系

能

M能n

COJ43H：CH,0?+H,0

反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)進(jìn)程

CD

【解析】二氧化質(zhì)加復(fù)制甲薛的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+

H2O(g),該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步躲來實(shí)現(xiàn)：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A//i

=+41kJmoF1,②CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH=-90kJ-moF1,根據(jù)蓋斯定律可知，

①+②可得二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)NH=

(+41kJmoL)+(—90kJmo「)=-49kJmoL;該反應(yīng)總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此生成物總

能量低于反應(yīng)物總能量，反應(yīng)①為慢反應(yīng)，反應(yīng)①的活化能高于反應(yīng)②，同時(shí)反應(yīng)①的反應(yīng)

物總能量低于生成物總能量，反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量高亍生成物總能量，故示意圖中能體現(xiàn)

反應(yīng)能量變化的是A項(xiàng)。

1().(2020.全國(guó)卷I,28節(jié)選)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中

的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+|o2(g)型鯉瑞O3(g)A^=-98kJmoI回答下

列問題：

機(jī)催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5G)與S02(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和VQm)

的熱化學(xué)方程式為2V2O次)+2SO2(g)2VOSO&(S)+V2OMS)A〃=-351kJmoL°

能VO()SO,(g)

a248+

AA72=-24kJ?mol"

VO(s)SO(g)

+取?25+2

A〃產(chǎn)-399-mol'1

2VOSO4(S)

反應(yīng)過程

1

【解析】由題中信息可知：①SO2(g)+1o2(g)SO3(g)AH=-98kJ-moF

②V2O4G)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)

1

AW2=-24kJmor

③V2O4⑸+2so3(g)2VOSO4(S)

A”]=-399kJ-mol-1

根據(jù)蓋斯定律可知，③一②X2得2V2O5(s)+2SO?(g)2VOSO4(S)+V2O4(S),則A"

=AHL2A”2=(-399kJmol_,)-(-24kJ?mo「)X2=-351kJ-moF1,所以該反應(yīng)的熱化

學(xué)方程式為2V2O5(s)+2SCh(g)2VOSO4(S)+V2O4(S)AH=-351kJ-moFL

11.(2020.全國(guó)卷II,28節(jié)選)CH』和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝

置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：

(1)陰極上的反應(yīng)式為CCh+2e=CO+O2。

⑵若生成的乙烯和乙烷的體積比為2：1,則消耗的CH4和CO2體積比為6：5.

【解析】（1）由圖可知，C02在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO2+2e-=CO

+。2一；Q）令生成乙飾和乙烷分別為2體積和1體積，根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，

氣體體積比等于物質(zhì)的量之比，再根據(jù)得失電子守恒，得到發(fā)生的總反應(yīng)為6cH4+

5CO2=2C2H4+C2H6+5H2O+5CO,即消耗CH4^CO2的體積比為6：5。

考情預(yù)判

化學(xué)能與熱能是高考必考知識(shí)點(diǎn)，且考查形式固定，主要以填空題型考查，預(yù)測(cè)未來高

考中仍會(huì)以非選擇題的形式與化學(xué)平衡相結(jié)合考查熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、

反應(yīng)熱的計(jì)算，偶爾在選擇題型中考查反應(yīng)熱的大小比較。

高考每年都會(huì)結(jié)合圖形考查原電池原理或電解池原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。建議在備考

過程中加強(qiáng)對(duì)新型燃料電池、新型可充電電池的關(guān)注。

近幾年全國(guó)卷高考化學(xué)試題中均涉及電化學(xué)知識(shí)，并且試題的背景較為新穎，對(duì)考生分

析問題的能力提出了較高要求。預(yù)測(cè)在2023年的高考命題中，在題型上仍以傳統(tǒng)題型為主，

以某一個(gè)非水溶液電池為背景考查以原電池為主的電化學(xué)知識(shí)。依托于某一新型可充電電池

示意圖，考查原電池的工作原理及其電極反應(yīng)式的書寫，電極材料以及電極反應(yīng)的判斷，溶

液pH的變化是高考命題的熱點(diǎn)?？季V中對(duì)原電池的要求達(dá)到了“理解”的級(jí)別，因此，通

過一個(gè)新型電池裝置考查原甩池的知識(shí)以及金屬的腐蝕和綠色能源的開發(fā)，即突出了使考生

了解新科技的發(fā)展，又達(dá)到了選拔優(yōu)秀生的目的。

悟核心要點(diǎn)

WUHEXINYAODIAN對(duì)應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P56

考點(diǎn)一化學(xué)能與熱能

核心知識(shí)整合

1.從兩種角度理解化學(xué)反應(yīng)熱

反應(yīng)能物f的it《f.舞髀徒量

反應(yīng)熱總的狀h\總能m

生成物的反應(yīng)物的

圖示總能n『一總能發(fā)

放熱反應(yīng)過點(diǎn)一一反應(yīng)過程,

A//<0AH>0

微觀宏觀

圖像。表示斷裂舊化學(xué)犍吸收的能〃表示反應(yīng)物的活化能；

分析量；b表示活化分子形成生成物釋放的

人表示生成新化學(xué)鍵放出的能能量；

量；c表示反應(yīng)熱

C表示反應(yīng)熱

△”的△〃=〃(生成物)一〃(反應(yīng)物)

計(jì)算△〃=￡E(反應(yīng)物鍵能)一EE(生成物健能)

2.熱化學(xué)方程式書寫注意事項(xiàng)

(1)注意△”的單位：△”的單位為kJ-moL。

⑵注意測(cè)定條件：絕大多數(shù)的反應(yīng)熱△，是在25℃、lOlkPa下測(cè)定的，此時(shí)可不注明

溫度和壓強(qiáng)。

(3)注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)：熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可

以是分?jǐn)?shù)。

(4)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”，液體用“1”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方

程式中不用“t”和“I”。

(5)注意A”的數(shù)值與符號(hào)：如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則△”也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與

正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號(hào)相反。

(6)對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)外，還要注明物質(zhì)的名稱。

如：①S(單斜，s)4-O2(g)=SO2(g)

△H=-297.16kJmo「

②S（正交，s）+O2（g）=SO2（g）

A，2=-296.83kJmoL

③S（單斜，s）=S（正交，s）△”3=-0.33kJ-mol-

關(guān)鍵能力?突破

-C考向I化學(xué)反應(yīng)中的能量變化圖像分析

??典例1(2021?重慶模擬)甲烷燃燒時(shí)的能量變化如圖，有關(guān)說法正確的是(D)

反應(yīng)過程

圖1

A.圖1中反應(yīng)為CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△”=+

3

B.圖2中反應(yīng)為CH4（g）+^O2（g）=CO（g）+2H2O（g）NH=-

C.由圖可以推知CO?和CO相比，CO更穩(wěn)定

D.由圖可以推得C0（g）+5O2（g）=CO2（g）AH=-283kJ/mol

【解析】根據(jù)圖1中信息得到該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即有CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+

2H2O（1）A〃=-890.3kJ；mol,故A錯(cuò)誤：根據(jù)圖2中信息得到H2O⑴，因此反應(yīng)：CH4（g）

3

+2°2（g）=CO（g）+2H2O（1）△/7=-607.3kj/mol,故B錯(cuò)誤；CO?和CO相比，無法知道

CO2和CO誰的能量高低，因此無法分析誰更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；根據(jù)第一個(gè)熱化學(xué)方程式減

去第二個(gè)熱化學(xué)方程式推得：CO（g）+|o2（g）=CO2（g）AH=-283kJ/mol,故D正確。

方法技巧

解答能量變化圖像題的“4關(guān)鍵”

（1）反應(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對(duì)大小，即部分反應(yīng)物能

量和部分生成物能量的相對(duì)大小不能決定反應(yīng)是吸熱還是放熱。

（2）注意活化能在圖示（如圖）中的意義。

從反應(yīng)物至最高點(diǎn)的能量數(shù)值表示正反應(yīng)的活化能.印巴；從最高點(diǎn)至生成物的能量

數(shù)值表不逆反應(yīng)的活化能，即出。

（3）催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能，而不影響反應(yīng)的△”<>

（4）設(shè)計(jì)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，要切實(shí)注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。

〔遷移應(yīng)用〕

1.（2022?保定模擬）苯親電取代反應(yīng)中鹵代反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程與能量變化曲線如圖所示,

下列說法正確的是（B：|

反應(yīng)講程

A.反應(yīng)分三步進(jìn)行，且各步均為吸熱反應(yīng)

B.決速步的活化能是

C.總反應(yīng)的△”=AEI+A&+AE3

D.升溫既能加快反應(yīng)速率，又能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

【解析】根據(jù)圖中信息得出前兩步是吸熱反應(yīng)，第三步是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；第

二步活化能最大，是整個(gè)反應(yīng)的決速步臊，其活化能是A&,故B正確；總反應(yīng)的始變是生

成物總能量減去反應(yīng)物總能量或反應(yīng)物的活化能減去生成物活化能，因此bH,bE\+XE?+

△￡,故C錯(cuò)誤；由于總反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故升溫可以加快反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，因此

不能提高該鹵代反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤。

-C考向2反應(yīng)歷程、催化機(jī)理的分析應(yīng)用

0

典例2(2022?濰坊模擬)碳酸二甲酯DMC(00)是一種低毒、性能優(yōu)良的

有機(jī)合成中間體，科學(xué)家提出了新的合成方案(吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)，反應(yīng)

機(jī)理如圖所示。

ISO

,洋=過渡態(tài)DICHQCOOCH-H/HHO?

S1201A1.“旋：II6.I11X6

密型：L、r-

iso

2CH.OH，，過渡'、."25，'；:

,HO-，，態(tài)I'號(hào)匕~''.4I.9：

至w

CO.:ec?八,…，…CHjOCOOCH^+H.O^HO??

￡0

-40

2CH,OH?“IO…CO：?CHQCOO?WH,OH“Hq?

反?濟(jì)科

下列說法錯(cuò)誤的是(D)

A.HO?降低了反應(yīng)的活化能

B.過程CH30H*+HO*=CH30*+H20*是該反應(yīng)的決速步驟

C.過程中既有H—0鍵的斷裂，又有H—0鍵的形成

D.吸附和脫附過程中共吸收的能量

【解析】HO?在反應(yīng)前參與反應(yīng)，反應(yīng)后又生成，作催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，

提高化學(xué)反應(yīng)速率，A正確；決速步驟一般伴有的是能量的落差大，活化能大的步驟即決速

步驟，由圖示可知生成過渡態(tài)I時(shí)的所需的活化能最大，所以CH30H*+HO：=CH30*+

H2O*是該反應(yīng)的決速步驟，B正確；過程中甲碑反應(yīng)時(shí)有H—0鍵的斷裂，生成水時(shí)有H—0

鍵的形成，C正確；吸附和脫附過程中共吸收的能量為終態(tài)減去始態(tài)的能量，始態(tài)相對(duì)能量

為0eV,終態(tài)相對(duì)能量為XIO?eV,則吸附和脫附過程中共吸收的能量為X10“eV,D錯(cuò)誤。

挽型構(gòu)比

解答化學(xué)反應(yīng)歷程試題的思維模型

(1)第一步準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化

解決新信息圖像題，一定要理解圖像信息所表示的機(jī)理及過程，對(duì)所求問題向已有知識(shí)

進(jìn)行恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化。

(2)第二步方法的進(jìn)取

對(duì)新信息題可以采用一般到特殊的特例法，在理解題目信息的本質(zhì)的基礎(chǔ)上，從邏輯推

理的角度進(jìn)行解答。

⑶第三步仔細(xì)審讀題目

嚴(yán)格按新信息的指代機(jī)理，解答問題時(shí)要避免課本知識(shí)或者已有知識(shí)對(duì)新信息問題的干

擾。

〔遷移應(yīng)用〕

2.(2022?鄭州模擬)某反應(yīng)可有效降低汽車尾氣污染物的排放，其反應(yīng)熱△〃=-

620.9kJmor,o一定條件下該反應(yīng)經(jīng)歷三個(gè)基元反應(yīng)階段，反應(yīng)歷程如圖所示(TS表示過渡

態(tài))。下列說法正確的是(D)

A相時(shí)旋尸)

TSI廠1

300.0

200.0

199.2.

100.0

1).0

-100.0產(chǎn).VO

-200.0

oo

?300.0

TOO.。反應(yīng)②

-SOO.O

-60C.0

A.AE=

B.三個(gè)基元反應(yīng)中只有③是放熱反應(yīng)

C.該化學(xué)反應(yīng)的速棗主要由反應(yīng)②決定

D.該過程的總反應(yīng)為2cO+2NO=N2+2CO2

【解析】圖中△￡=-[-----(-)1=554.9kJ-mol-1,故A錯(cuò)誤；由圖可知，三個(gè)基

元反應(yīng)中，反應(yīng)②和反應(yīng)③的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)

誤；正反應(yīng)活化能最大的是反應(yīng)③，活化能越大反應(yīng)速率越慢，整個(gè)反應(yīng)由最慢的一步?jīng)Q定，

則該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)③決定，故C錯(cuò)誤；由始態(tài)和終態(tài)可知，該過程的總反應(yīng)

為2cO+2NO=N2+2CCh,故D正確。

-C考向3反應(yīng)熱的計(jì)算及熱化學(xué)方程式的書寫

??I典例3(2021?南京模擬)隨著化石能源的減少，新能源的開發(fā)利用日益迫切。

(l)Bunsen熱化學(xué)循環(huán)制氫工藝由下列三個(gè)反應(yīng)組成：

SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(1)AM=akJmo「

2H2SO4⑴=2H：jO(g)+2SO2(g)+O2(g)AW2=/?kJ-mol1

2HI(g)=H2(g)+h(g)△%=ckJmo]1

則：2H2O(g)=2H2(g)+C)2(g)△〃=2a+4+2ckJmolL

(2)硅光電池作為電源已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等，工業(yè)制備純硅的

反應(yīng)為2H2(g)+SiCL(g)=Si(s)+4HCl(g)△”=+24Q4kJ-mo「。若將生成的HC1通入

lOOmLlmolL-1的NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)，則在此制備純硅反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)是土

kJo

⑶據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，我國(guó)沒有經(jīng)過處理便排放的焦?fàn)t煤氣已超過250億立方米，這不僅是

能源的浪費(fèi)，也對(duì)環(huán)境造成極大污染。為解決這一問題，我國(guó)在2004年起已利用焦?fàn)t煤氣

制取甲醇及二甲醛。已知CO中的C與O之間為三健連接，且合成甲醇的主要反應(yīng)原理為

CO(g)+2H2(g)=CH3OHig)△從表中所列為常見化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學(xué)鍵C—CC—HH—HC—OgoH—O

鍵能/kJ?mol13484144361032464

則該反應(yīng)的\H=-kJmoF'o

(4)以CO?。和H2?為原料合成甲醉，反應(yīng)的能量變化如圖1所示。

補(bǔ)全上圖：圖中A處應(yīng)填入1molCO?(g)+3molH?(g)。

(5)恒溫恒容條件下，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖2所示。

反應(yīng)過程

圖2

己知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)A”=-196.6kJmoL。

①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-297kLmol

②A“2=-kJmol，

1

【解析】⑴反應(yīng)①：SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(1)△/7)=?kJ-moF,

-1

反應(yīng)②：2H2SOMl)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)A//2=^kj-mol,反應(yīng)③：2Hl(g)=H2(g)

+I2(g)A“3=ckJ?moL則：按蓋斯定律由①X2+②+③義2得到2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

A//=(2a+b+2c)kJmo「；

(2)HC1通入100mL1mol-L-1的NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)，則HCI的物質(zhì)的量為0.1

mol,按熱化學(xué)方程式：2H2(g)+Si04(g)=Si(s)+4HCl(g)AH=+240.4kJ-moF1:在此制

備純硅反應(yīng)過程中生成0.1molHCI熱效應(yīng)是+24°/尸二』*o.]mol=+6.01kJ：

(3)蛤變=反應(yīng)物總鍵能之和一生成物總鍵能之和，依據(jù)圖表提供的化學(xué)徒的鍵能CO(g)

_1-1

+2H2(g)=CH3OH(g)A/7=l032kJmol+2X436kJmo「一(3X414kJ-mol+326.8

kJmol-'+464kJ-mol-,)=-128.8kJ-mol-1;

(4)以CO2(g)和Hz(g)為原料合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+

比0。由反應(yīng)的能量變化圖知，熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

AH=-50kJ-mor1,則圖中A處應(yīng)填入1molCOz(g)+3molH：(g):

(5)①燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，所以，硫的物質(zhì)

的量為Imol。由圖可知1molS(s)完全燃燒放出的熱量為297kJ,所以，硫的燃燒熱的熱化

1

學(xué)方程式S(s)+O2(g)=SO2(g)△”=一297kJmor：

②由圖可知，參加反應(yīng)的〃(SC>2)=1mol—0.2moi=0.8mol,根據(jù)熱化學(xué)方程式：

2SO2(g)+O2(g)2SOj(g)AH=-196.6kJ-moF'c

A〃2=XNH=X(-196.6kJmo「)=-78.64kJmoF'o

方弦技巧

熱化學(xué)方程式書寫與正誤判斷易出現(xiàn)的5種常見錯(cuò)誤

(1)“+”“”漏寫或使用不正確。如放熱反應(yīng)未標(biāo)“一”。

(2)單位與熱量Q單位混淆。AH的單位為“kJmo「(或kJ/mol)”，易錯(cuò)寫成“kJ、

(3)物質(zhì)的狀態(tài)標(biāo)注不正確。s、1、g和aq分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和水溶液。

(4)A”的數(shù)值不正確c即的數(shù)值必須與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。

(5)對(duì)概念的理解不正確。如燃燒熱是指1mol可燃物，且生成CCh(g)、氏0⑴、SO2(g)

等：中和熱是指1molH*和1molOH一生成1mol%0(1)。

〔遷移應(yīng)用〕

3.(2021?昆明一中高三質(zhì)檢節(jié)選)甲酸是基本有機(jī)化工原料之一，廣泛用于農(nóng)藥、皮革、

染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)，

(1)已知熱化學(xué)方程式：

I：HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)

AM=+72.6kJmo「；

II：2CO(g)+O2(g)2cO2?

,

AA/2=-566.0kJmor；

in：2H2(g)+O2(g)2H20(g)

△”3=-483.6kJmo「

則反應(yīng)IV：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的NH=-kJmol!

(2)查閱資料知在過渡金屬催化劑存在下，CO2(g)和h(g)合成HCOOH(g)的反應(yīng)分兩步

進(jìn)行：第一步：CO2(g)+H2(g)+M(s)=MHCOOH(s)；則第二步反應(yīng)的方程式為

MHCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s)。

-1

【解析】(1)已知【：HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)A/7)=4-72.6kJ-mol；II：2C0(g)

1

+O2(g)2c02(g)AH2=-566.0kJmor：III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)A/73=-

-1111

483.6kJ-mol:根據(jù)蓋斯定律，由01義義一一X；得反應(yīng)IV：CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)

△"=(-483.6kJmoi-,)X^-72.6kJmol-1-(-566.0kJmol-,)x1=-31.4kJ-moF1;

(2)CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的總反應(yīng)為CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)；第一步：CO2(g)

+H2(g)+M(s)=MHCOOH(s);總反應(yīng)減去第一步反應(yīng)可得第二步反應(yīng)的方程式為

MHCOOH(s)=HCOOH(g)J-M(s)?

考點(diǎn)二化學(xué)能與電能

核心知識(shí)?整合

1.原電池,電解池的工作原理

外電一電子

1—*沿著恃載傳遞-------1

.1?1.1.

原電池軟化士負(fù)班正4丫;還加

反應(yīng).t,反應(yīng)

向1__內(nèi)電路_____________1向

電簫班

電解池與由actii:毀相在與也融依極和連

(陽極為惰gw-i|mj鯉產(chǎn)*反應(yīng)

|PI?/fmwr

性電極)1"'”1-—液1----1林川

2.正、負(fù)極和陰、陽極的判斷方法

較不沽it614-

1拘E力曲?成牙電力金E

T火化反應(yīng)

2電/反亞一還好戊泣-nm

原電池J41TMIH*電f海人卜瞳T電子就出

屯械墻重或有不看常第

氣體戶工等I-I

?AfttlH-RIMfttli4

電解池

3.新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫

(1)書寫步驟

|列物7I負(fù)極反應(yīng)式:符合“還原劑-“e?輒化產(chǎn)物”的形式

I寫茶猛正極反應(yīng)式:符合“舸化制+”c?還原產(chǎn)物”的形式

檢音是否符合匣子守恒.電荷守帆；若是酸性介質(zhì)：

多余的“0”加“H?”轉(zhuǎn)化為HQ.不能出現(xiàn)（）"；

若是減性介質(zhì):多余的"O"加"H,（r轉(zhuǎn)化為O