2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 化學反應中的能量變化2 新課標.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 化學反應中的能量變化2 新課標 1．（06年浙江湖州）下列各圖中，表示正反應是吸熱反應的是( ) 答案：A。 解析：吸熱反應是由于反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，從圖象來看，符合題意的只有A。 評價：此題旨在考查對“吸熱反應”概念的掌握和圖象識別能力，屬于容易題。 2．（06年南師大附中）“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學物質和水混合后搖動即能制冷。該化學物質是（ ） 　　A．氯化鈉 B．生石灰 C．氫氧化鈉 D．硝酸銨 答案：D。 解析：將該物質和水混合后搖動即能制冷，說明此物質溶于水時，可以吸收大量的熱。四個選項中，氯化鈉溶解時沒有明顯的放熱或吸熱現(xiàn)象；生石灰和氫氧化鈉溶解時均能放出大量的熱；只有硝酸銨溶解時，吸收大量的熱，能起到致冷作用。 評價：此題旨在考查對“溶質在水中溶解時的熱量變化”的認識，屬于容易題。 3．（06年重慶）下列熱化學方程式中的ΔH能表示物質燃燒熱的是（　?。? A. 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) ΔH = - 566 KJmol-1 B. CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH = - 890 KJmol-1 C. 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l) ΔH = - 571.6 KJmol-1 D. H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) ΔH = - 184.6 KJmol-1 答案：B。 解析：“燃燒熱”的定義是：在101 kPa時，1 mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的能量；熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示物質的量。A、C項中CO、H2的物質的量是2 mol，不行；D項H2不是在氧氣中燃燒，不符合燃燒熱的定義。 評價：此題旨在考查對“燃燒熱”概念的理解，屬于容易題。 4．（06年湖南簡陽）已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH = - 57.3 kJmol-1。以下四個化學反應方程式： ① H2SO4(aq) +2 NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)； ② H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(s) + 2 H2O(l)； ③ HCl(aq) + NH3?H2O(aq) = NH4Cl(aq) + H2O(l)； ④ CH3COOH(aq) + NH3?H2O(aq) = CH3COONH4(aq) + H2O(l)。 其中反應熱為57.3 kJmol-1的是（ ） A．①和② B．③ C．④ D．以上都不對 答案：D。 解析：此題與“中和熱”概念有關，“中和熱”是指在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應，生成1 mol水時放出的熱量。H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH = - 57.3 kJmol-1表示強酸和強堿反應時的中和熱。反應①、②中，都生成2 mol水, 反應熱一定大于57.3 kJmol-1；③中NH3?H2O是弱堿，電離時吸熱，HCl和NH3?H2O反應的中和熱小于57.3 kJmol-1；④中CH3COOH是弱酸，NH3?H2O是弱堿，電離時吸熱，CH3COOH和NH3?H2O反應的中和熱小于57.3 kJmol-1，因此①、②、③、④都不對。 評價：此題旨在考查對“中和熱”概念的理解和判斷，屬于容易題。 4.（06年天津）已知：H+ (aq)+OH- (aq)= H2O △H1 = - 57.3 kJmol-1， H2SO4(濃)+ NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+ H2O(l) △H2 = m,下列說法正確的是( ) A.上述熱化學方程式中的計量數(shù)表示分子個數(shù) B. △H1>△H2 C.△H2 = - 57.3 kJmol-1 D. |△H1|>|△H2| 答案：B。 解析：熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示物質的量，A項不對；濃H2SO4在稀釋時放熱，含0.5 mol H2SO4的濃H2SO4與1 mol NaOH反應放出的熱量應等于濃硫酸稀釋時放出的熱量和中和熱之和，因此，△H2 < △H1 < 0，且|△H1| > |△H2|。 評價：此題旨在考查對“熱化學方程式的意義”的理解和對“中和熱”概念的掌握，屬于容易題。 6．（06年湖南石門）在下列各說法中，正確的是 A．△H > 0表示放熱反應，△H < 0表示吸熱反應 B．熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質的量，可以是分數(shù) C．1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀時放出的熱叫做中和熱 D．1 mol H2與0.5 mol O2反應放出的熱就是H2的燃燒熱 答案：B。 解析：A項，△H > 0表示吸熱反應，△H < 0表示放熱反應；C項，“中和熱”是指在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應，生成1 mol水時放出的熱量。1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應生成2 mol水，放出的熱大于中和熱；D項，在101 kPa時，1 mol H2與0.5 mol O2反應，生成液態(tài)水時放出的熱才是H2的燃燒熱；題中沒有說明生成的水的聚集狀態(tài)，不行。 評價：此題旨在考查對“熱化學方程式的意義”的理解和對“中和熱”、“燃燒熱”概念的掌握，屬于中等偏易題。 11．（06年江蘇淮陰）據(jù)《參考消息》報道，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法中，你認為不妥當?shù)氖? A．硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料 B．硅的來源豐富，易于開采，且可再生 C．硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產物對環(huán)境污染程度低，容易有效控制 D．尋找高效新催化劑，使硅的生產耗能很低，是硅能源開發(fā)利用的關鍵技術 答案：D。 解析：A項，硅是固體，從安全角度考慮，不必考慮泄露的問題，便于運輸、貯存，說法正確；B項，硅元素在自然界中的含量居第二位，來源豐富，說法也對：C項，硅燃燒，生成的二氧化硅是固體，說法也對；D項，理論上，制備硅不需要催化劑，說法不對。 評價：此題旨在討論硅作新型燃料的特點和硅能源開發(fā)利用的優(yōu)勢，屬于容易題。 7．（06年南開中學）已知31 g 白磷變成紅磷放出 18.39 kJ 熱量，下列兩反應中： P4(s)+ 5 O2(g)= 2 P2O5(s)，△H = Q1 kJmol-1 4 P(紅,s)+ 5 O2(g)= 2 P2O5 (s)，△H = Q2 kJmol-1 則下列說法中正確的是( ) A.Q1 > Q2，白磷比紅磷穩(wěn)定 B.Q1 > Q2，紅磷比白磷穩(wěn)定 C.Q1 < Q2，白磷比紅磷穩(wěn)定 D.Q1 < Q2，紅磷比白磷穩(wěn)定 答案：D。 解析：根據(jù)白磷變成紅磷放出 18.39 kJ熱量可知，白磷所含的能量高，紅磷所含的能量低，紅磷比白磷穩(wěn)定；紅磷轉化為白磷的反應是吸熱反應。根據(jù)“蓋斯定律”，將兩方程式疊加得：P4(s) = 4 P(紅,s)，△H =(Q1 - Q2)kJmol-1＜0，因此Q10） ”與“S(g) + O2(g) = SO2(g)（△H = -Q kJmol-1）”兩個過程實現(xiàn)，反應熱等于兩個過程的熱效應的疊加，即：- 297.23 kJmol-1 = -Q kJmol-1+△H1，則：Q > 297.23。 評價：此題以硫的燃燒熱為例，旨在考查對“熱化學方程式的意義”的理解、對“燃燒熱”概念的掌握和“蓋斯定律”的運用，屬于中等難度題。 10．（06年江蘇東海）工業(yè)由粗硅制取純硅有以下反應： ①Si(s) + 3 HCl(g)SiHCl3(g) + H2(g)；△H = -318 kJmol-l ②SiHCl3(g) + H2(g)Si(s) + 3 HCl(g)； 下列關于上述反應的說法中不正確的是 A．反應①、②均為氧化還原反應 B．反應①、②均為置換反應 C．若反應①放熱，則反應②一定吸熱 D．欲提高SiHCl3產率，可減壓或升溫 答案：D。 解析：從化學反應的形式來看，反應①、②均為置換反應，都屬于氧化還原反應，A、B兩項的結論都對；反應①、②互為逆過程，反應①放熱，則反應②一定吸熱，C項結論正確；反應①既是放熱反應，又是氣體體積縮小的反應，欲提高SiHCl3產率，根據(jù)平衡移動原理，應采取減壓或降溫的措施，D項結論錯誤。 評價：此題旨在考查對“化學反應類型”、“化學反應中的能量變化”的相關知識的掌握以及“平衡移動原理”的應用，屬于中等難度題。 1．(06年廣東深圳)1840年前后，俄國科學家蓋斯(Hess)指出，一個化學反應的熱效應，僅與反應物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關，而與中間步驟無關，這就是著名的“蓋斯定理”?，F(xiàn)已知，在101 KPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.83 kJmol－1、285.83 kJmol－1和393.51 kJmol－1,則反應C(s) + 2 H2(g) = CH4(g)的反應熱△H =＿＿＿＿，根據(jù)以上信息，你認為“蓋斯定理”在我們確定一些化學反應的反應熱時有何重要意義＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 答案：△H = - 74.81 kJmol－1；對于一些很難用實驗方法直接測定熱量的化學反應的反應熱可以用“蓋斯定理”間接測定。 解析：CH4(g)、H2(g)、C(s)在101 KPa下燃燒的熱化學方程式分別為： ① CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)，ΔH1= -890.36 kJmol-1 ② H2(g) +O2(g) = 2 H2O(l)，ΔH2 = -285.83 kJmol-1 ③ C(s) + O2(g) = CO2(g)，ΔH3 = -393.51 kJmol-1 根據(jù)“蓋斯定理”，③ + ② 2 - ① 得： ④ C(s) + 2 H2(g) = CH4(g)，ΔH = ΔH3 + 2 ΔH2–ΔH1 = -74.81 kJmol－1 評價：此題旨在考查“蓋斯定理”的運用，屬于容易題。 12．（06年東陽）已知：2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) △H1； 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l) △H2； 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) △H3。 ⑴ 寫出液態(tài)水轉化為氣態(tài)水的熱化學方程式 。 ⑵ CO和H 2分別燃燒生成CO2(g)和H 2O(g)，欲得到相同熱量，所需CO和H 2的體積比是 。 答案： ⑴ H2O(l) = H2O(g)； ⑵ 解析：⑴ 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l)可以看作由以下兩個過程組成： 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) △H1； H2O(l) = H2O(g) （焓變設為△Hx）； 根據(jù)“蓋斯定律”， △H2 = △H1 +△Hx ，△Hx = 。 ⑵根據(jù)2 H2(g) + O2(g ) = 2 H2O (g) (△H1), 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) (△H3)可知：欲得到相同熱量，所需CO和H 2的物質的量之比等于，同溫同壓下,二者體積比等于物質的量之比，等于。 評價：此題旨在考查“蓋斯定律”的運用和有關“燃燒熱”的計算，屬于中等難度題。 13．（06年安徽宿遷）在化學反應中，只有 反應過程 能量 （kJ/mol） 反應物 分子 生成物 分子 活化 分子 反應物的 總能量（E1） 生成物的 總能量（E2） (Ⅰ) (Ⅱ) 活化分子的最低能量 極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生 碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活 化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最 低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJmol-1 表示。請認真觀察右圖，然后回答問題。 （1）圖中所示反應是________(填“吸熱” 或“放熱”)反應，該反應_______(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應的△H =________ (用含E1、E2的代數(shù)式表示）。 （2）已知熱化學方程式：H2(g)＋ O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJmol-1，該反應的活化能為167.2 kJmol-1，則其逆反應的活化能為____________________。 （3）對于同一反應，圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是_________________________。 答案：（1）放熱； 需要； -(E1 - E2) kJmol-1 （2）409 kJmol-1； （3）使用了催化劑。 解析：（1）據(jù)圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為：△H = -(E1 - E2) kJmol-1；由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應需要加熱。 （2）由圖可知，在反應H2(g)＋O2（g）= H2O（g） △H = - 241.8 kJmol-1中，活化分子的最低能量比反應物分子的能量高241.8 kJmol-1；該反應是放熱反應，反應物分子的能量又比生成物分子的能量高167.2 kJmol-1，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8 +167.2) kJmol-1=409 kJmol-1；逆過程是吸熱反應；活化能高于原反應的活化能,應等于原反應中活化分子的最低能量與生成物分子的能量差，即409 kJmol-1。 （3）催化劑在化學反應中起催化作用的原理是：加入催化劑，改變了反應歷程，降低了反應的活化能，因此，降低反應活化能的唯一途徑是使用催化劑。 評價：本題利用圖象的形式，旨在考查對“化學反應中的能量變化”的判斷與有關化學反應中“活化能”的計算，在理論上有深度，屬于難題。 14．（06年湖南長沙） 1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。 (1)下列熱化學方程中，能直接表示出氯化鈉晶體格能的是 。 A．Na+(g) + Cl－(g) → NaCl(s)； △Q B．Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s)；△Q1 C．Na(s) → Na(g)； △Q2 D．Na(g)－e－→ Na+(g)； △Q3 E．Cl2(g) → Cl(g)；△Q4 F．Cl(g) + e－→ Cl－(g)；△Q5 (2)寫出△Q1與△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之間的關系式 。 (3)若氧化亞鐵晶體結構氯化鈉晶體結構相似，則：氧化亞鐵晶體中，跟二價鐵離子緊鄰且等距的氧離子個數(shù)是 。 (4)若氧化亞鐵晶體中有3 n個二價鐵離子被2 n個三價鐵離子所替代，該晶體中氧離子的數(shù)目將______ （填“減少”、“增多”或“保持不變”）。 答案：(1)A； (2)ΔQ1 = ΔQ＋ΔQ2＋ΔQ3＋ΔQ4＋ΔQ5 ； (3)6； (4)保持不變。 解析：(1)根據(jù)“1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能”， Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(s)中的反應熱△Q就能直接表示出氯化鈉晶體格能； (2) Na(s)+ Cl2(g) → NaCl(s)可以看作是由以下幾個過程組成： Na(s) → Na(g)→ Na+(g)，Cl2(g) → Cl(g)→ Cl-(g)，Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(s)。根據(jù)“蓋斯定律”， ΔQ1=ΔQ＋ΔQ2＋ΔQ3＋ΔQ4＋ΔQ5。 (3) 氯化鈉晶體是正六面體結構，晶體中每個氯離子周圍有6個鈉離子，每個鈉離子周圍有6個氯離子。氧化亞鐵晶體結構氯化鈉晶體結構相似，因此，每個Fe2+周圍有6個O2-，每個O2-周圍有6個Fe2+。 (4)根據(jù)電荷守恒，3n個Fe2+和2n個Fe3+所帶電荷數(shù)相等，若氧化亞鐵晶體中有3n個二價鐵離子被2n個三價鐵離子所替代，晶體中氧離子的數(shù)目將不變。 評價：此題以氯化鈉晶體為例，考查了有關“晶體結構”的知識；以求氯化鈉的晶格能為例，考查了“蓋斯定律”的運用，屬于難題。