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文档介绍
2020届二轮复习反应热与热化学方程式课件(30张)
专题八 化学反应中的热效应 第 1 课时 反应热与热化学方程式 命题调研 (2016 ~ 2019 四年大数据 ) 2016 ~ 2019 四年考向分布 核心素养与考情预测 核心素养: 平衡思想与守恒观念,宏微结合 考情解码: 本部分考点主要集中焓变的含义以及通过键能、盖斯定律等计算焓变大小几个知识点上,一般以能量-时间图像、反应能量关系图或者一组热化学方程式的形式出现,难度中等,预测 2020 年选考仍将以该种形式进行考查,同时关注离子键、共价键键能大小的影响因素。 真题重现 已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是 ( ) A.Δ H 1 (MgCO 3 ) > Δ H 1 (CaCO 3 ) > 0 B.Δ H 2 (MgCO 3 ) = Δ H 2 (CaCO 3 ) > 0 C.Δ H 1 (CaCO 3 ) - Δ H 1 (MgCO 3 ) = Δ H 3 (CaO) - Δ H 3 (MgO) D. 对于 MgCO 3 和 CaCO 3 , Δ H 1 + Δ H 2 > Δ H 3 1. (2019· 浙江 4 月选考, 23) MgCO 3 和 CaCO 3 的能量关系如图所示 (M = Ca 、 Mg) : 答案 C 2. (2019· 浙江 1 月学考 ) 反应 N 2 (g) + O 2 (g)===2NO(g) 的能量变化如图所示。已知:断开 1 mol N 2 (g) 中化学键需吸收 946 kJ 能量,断开 1 mol O 2 (g) 中化学键需吸收 498 kJ 能量。 下列说法正确的是 ( ) A.N 2 (g) + O 2 (g)===2NO(g) Δ H =- 180 kJ·mol - 1 B.NO(g )===1/2N 2 (g) + 1/2O 2 (g) Δ H =+ 90 kJ·mol - 1 C. 断开 1 mol NO(g ) 中化学键需要吸收 632 kJ 能量 D. 形成 1 mol NO(g ) 中化学键可释放 90 kJ 能量 解析 由示意图可知,该反应反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应, Δ H > 0 。 A. 该反应为吸热反应, N 2 (g) + O 2 (g)===2NO(g) Δ H =+ 180 kJ/mol ,故 A 错误; B. 正反应为吸热反应,逆反应应该为放热反应,则 NO(g )===1/2N 2 (g) + 1/2O 2 (g) Δ H = - 90 kJ·mol - 1 ,故 B 错误; C. 反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和, Δ H = (946 kJ/mol + 498 kJ/mol)) - 2 × E (N—O) =+ 180 kJ/mol , E (N—O) = 632 kJ/mol ,则断开 1 mol NO(g ) 中化学键需要吸收 632 kJ 能量,故 C 正确; D. 反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和, Δ H = (946 kJ/mol + 498 kJ/mol)) - 2 × E (N—O) = + 180 kJ/mol , E (N—O) = 632 kJ/mol ,则形成 1 mol NO(g ) 中化学键可释放 632 kJ 能量,故 D 错误。 答案 C 3. (2018· 浙江 11 月选考 ) 已知: H 2 O(g)===H 2 O(l) Δ H 1 C 6 H 12 O 6 (g)===C 6 H 12 O 6 (s) Δ H 2 C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g)===6H 2 O(g) + 6CO 2 (g) Δ H 3 C 6 H 12 O 6 (g) + 6O 2 (g)===6H 2 O(l) + 6CO 2 (g) Δ H 4 下列说法正确的是 ( ) A.Δ H 1 <0 , Δ H 2 <0 , Δ H 3 <Δ H 4 B.6Δ H 1 + Δ H 2 + Δ H 3 - Δ H 4 = 0 C. - 6Δ H 1 + Δ H 2 + Δ H 3 - Δ H 4 = 0 D. - 6Δ H 1 + Δ H 2 - Δ H 3 + Δ H 4 = 0 解析 由气态物质转化成液态物质或固态物质均放出热量, Δ H 1 < 0 , Δ H 2 < 0 ,气态 C 6 H 12 O 6 燃烧生成液态水比固态 C 6 H 12 O 6 燃烧生成气态水放出热量多,所以 Δ H 3 >Δ H 4 , A 项错误;根据盖斯定律得 Δ H 4 = 6Δ H 1 + Δ H 2 + Δ H 3 , B 项正确, C 、 D 项错误。 答案 B 4. (2018· 浙江 4 月选考 ) 氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是 ( ) A. 已知 HF 气体溶于水放热, Δ H 1 <0 B. 相同条件下, HCl 的 Δ H 2 比 HBr 的小 C. 相同条件下, HCl 的 (Δ H 1 + Δ H 2 ) 比 HI 的大 D. 一定条件下,气态原子生成 1 mol H—X 键放出 a kJ 能量,则该条件下 Δ H 2 = a kJ·mol - 1 解析 A 选项 Δ H 1 为溶液到气体为吸热反应 Δ H 1 > 0 , A 错误; Cl 的非金属性更强, HCl 更稳定,对应 Δ H 2 更大, B 错误; Cl 的非金属性更强, HCl 更稳定 Δ H 2 较大,但 HI 沸点更高, Δ H 1 较大, C 错误; Δ H 2 即为键能, D 正确。 答案 D 5. (2018· 浙江 6 月学考 ) 已知断开 1 mol H 2 (g) 中 H—H 键需要吸收 436 kJ 能量。根据能量变化示意图,下列说法或热化学方程式不正确的是 ( ) 解析 C 项热化学方程式应为 H 2 (g) + Cl 2 (g)===2HCl(g) Δ H =- 185 kJ·mol - 1 。 答案 C 下列说法正确的是 ( ) A.Δ H 5 > 0 B.Δ H 1 + Δ H 2 = 0 C.Δ H 3 = Δ H 4 + Δ H 5 D.Δ H 1 + Δ H 2 + Δ H 3 + Δ H 4 + Δ H 5 = 0 6. (2017· 浙江 11 月 ) 根据 Ca(OH) 2 /CaO 体系的能量循环图: 解析 根据气态水变液态水放热,故 A 错误;由转化关系图可知 Δ H 1 + Δ H 2 ≠ 0 ,故 B 错误;由转化关系图可知 Δ H 3 ≠ Δ H 4 + Δ H 5 ,故 C 错误;由转化关系图可知,经过一个循环之后回到原始状态, Δ H 1 + Δ H 2 + Δ H 3 + Δ H 4 + Δ H 5 = 0 ,故 D 正确。 答案 D 考向一 能量变化图像的解读 1. (2018· 浙江省磐安二中 ) 25 ℃ 、 101 kPa 时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是 ( ) A. 转化 Ⅱ 的热化学方程式 2CO(g) + O 2 (g)===2CO 2 (g) Δ H =- 282.9 kJ·mol - 1 B. 相同条件下, 1 mol C(s ) 和 0.5 mol O 2 (g) 总能量高于 1 mol CO(g ) 的能量 C. 由 C → CO 的热化学方程式 2C(s) + O 2 (g)===2CO(g) Δ H =- 221.2 kJ·mol - 1 D.CO 2 (g) 分解为 C(s ) 和 O 2 (g) 是吸热反应 解析 A 项转化 Ⅱ 的热化学方程式 CO(g ) + 1/2O 2 (g)===CO 2 (g) Δ H =- 282.9 kJ·mol - 1 , A 不正确; B 项,由图像可知,相同条件下, 1 mol C(s ) 和 0.5 mol O 2 (g) 总能量高于 1 mol CO(g ) 的能量,正确; C 项由 C → CO 的热化学方程式 2C(s) + O 2 (g)===2CO(g) Δ H =- (393.5 kJ·mol - 1 - 282.9 kJ·mol - 1 ) × 2 =- 221.2 kJ·mol - 1 ,正确; D 项由图像可知, CO 2 (g) 分解为 C(s ) 和 O 2 (g) 是吸热反应,正确。 答案 A 句 两种角度理解化学反应热图像: (1) 从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的总能量与新化学键形成放出的总能量的差值,如下图所示: 备考策略 a 表示旧化学键断裂吸收的能量; b 表示新化学键形成放出的能量; c 表示反应热。 (2) 从宏观的角度说,是反应物的总能量与生成物的总能量的差值,在上图中: a 表示活化能; b 表示活化分子结合成生成物所释放的能量; c 表示反应热。 考同二 反应热大小的比较 2. (2018· 浙江温州适应性测试 ) 室温下, CuSO 4 (s) 和 CuSO 4 ·5H 2 O(s) 溶于水及 CuSO 4 ·5H 2 O 受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是 ( ) A. 将 CuSO 4 ·5H 2 O(s) 溶于水会使溶液温度降低 B. 将 CuSO 4 (s) 溶于水会使溶液温度升高 C.Δ H 3 > Δ H 2 D.Δ H 1 = Δ H 2 + Δ H 3 答案 D 比较反应热大小的五个注意要点 1. 反应物和生成物的状态:物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。 2.Δ H 的符号:比较反应热的大小时,不要只比较 Δ H 数值的大小,还要考虑其符号。 备考策略 3. 参加反应物质的量:当反应物和生成物的状态相同时,参加反应物质的量越多,放热反应的Δ H 越小,吸热反应的 Δ H 越大。 4. 反应的程度:参加反应物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大。 5. 键能大小:离子键的键能要考虑离子半径和离子所带电荷数等因素,共价键的键能要考虑原子半径大小,非金属性强弱等因素。 答案 2 b + 4 c - a 备考策略 盖斯定律的内容为:一定条件下,一个反应不管是一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同,即反应热的大小与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关。我们可以通过以下方法获得新的热化学方程式的反应热: 步骤 1 “ 倒 ” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样,就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。 步骤 2 “ 乘 ” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要相乘。 步骤 3 “ 加 ” 上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。 考向四 键能大小与能量高低的关系 4. (2018· 浙江温州共美联盟 ) 如图所示, Δ H 1 =- 393.5 kJ· mol - 1 , Δ H 2 = - 395.4 kJ· mol - 1 ,下列说法或表示式正确的是 ( ) A.C(s 、石墨 )=== C(s 、金刚石 ) Δ H =+ 1.9 kJ· mol - 1 B. 石墨和金刚石的转化是物理变化 C. 金刚石的稳定性强于石墨 D. 石墨的总键能比金刚石的总键能小 1.9 kJ 解析 A 项由图像可知石墨能量低,金刚石能量高,故 C(s 、石墨 )=== C(s 、金刚石 ) Δ H =+ (395.4 - 393.5) kJ·mol - 1 =+ 1.9 kJ· mol - 1 ,正确; B 项石墨和金刚石的转化是同素异形体之间的化学变化,错误; C 项,能量越低越稳定,故金刚石的稳定性弱于石墨,错误; D 项石墨能量低,更稳定,总键能比金刚石的总键能大 1.9 kJ ,错误。 答案 A 键能和能量的区别和联系 键能指的是:在标准状况下,将 1 mol 气态分子 AB(g ) 解离为气态原子 A(g ) , B(g ) 所需的能量,即断裂 A - B 键时需要吸收的能量。表示由共价键形成的物质内部原子之间结合的牢固程度。键能越大破坏该分子需要外界提供的能量就越多,表示分子内部原子之间结合的越牢固。 能量指的是分子内部原子核之间的吸引排斥能、电子的动能势能等等。能量的高低是指该物质运动时所具有的能量。它的高低大小决定了物质之间发生化学反应时碰撞次数的多少,是否容易发生化学反应,也就是物质是否活泼。 备考策略 在结构相同的情况下,键能越大的物质所具有的能量越低,物质越稳定;键能越小的物质所具有的能量越高,物质越不稳定。 另外键能的大小跟以下因素有关: 1. 一般情况下,成键电子数越多,键长越短 ,形成的共价键越牢固,键能越大。 2. 在成键电子数相同,键长相近时,键的极性越大,键能越大。 考向五 热化学方程式的书写 5. (2018· 余姚中学 ) 根据能量变化示意图,请写出氮气和氢气合成液态的氨气的热化学方程式 _____________________________________________________ ______________________________________________________________ 。 热化学方程式书写与正误判断的步骤 备考策略查看更多