XX高考化学二轮化学反应与能量复习资料Word格式.docx
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283.0j•ol-1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;
电解2ol水吸收的热量和2olH2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等,c项中的ΔH应为571.0j•ol-1;
在101Pa时,1ol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是该物质的燃烧热,D项错误。
“三热”是指反应热、燃烧热与中和热,可以用对比法深化对这三个概念的理解,明确它们的区别和联系,避免认识错误。
化学反应吸收或放出的热量称为反应热,符号为ΔH,单位常用j•ol-1,它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。
中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。
燃烧热:
在101Pa时,1ol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
单位:
j•ol-1。
需注意:
①燃烧热是以1ol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧1ol物质为标准来配平其余物质的化学计量数;
②燃烧产物必须是稳定的氧化物,如c→co2、H2→H2o等。
中和热:
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1ol液态H2o时的反应热。
①稀溶液是指物质溶于大量水中;
②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应;
③中和反应的实质是H+和oH-化合生成H2o,即H++oH-===H2o ΔH=-57.3j•ol-1。
题组二 依据图像理解反应热的变化
.[XX•北京理综,26①]
已知:
2No2N2o4 ΔH1
No2N2o4 ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是______。
答案 A
解析 等质量的N2o4具有的能量高于N2o4,因此等量的No2生成N2o4放出的热量多,只有A项符合题意。
题组三 “一式”解决反应热的计算
.已知:
c+H2o===co+H2 ΔH=aj•ol-1
c+o2===2co ΔH=-220j•ol-1
H—H、o===o和o—H键的键能分别为436、496和462j•ol-1,则a为
A.-332B.-118
c.+350D.+130
答案 D
解析 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。
根据题中给出的键能可得出热化学方程式:
③2H2+o2===2H2o ΔH3=j•ol-1,即③2H2+o2===2H2o ΔH3=-480j•ol-1,题中②2c+o2===2co ΔH2=-220j•ol-1,×
12得①c+H2o===co+H2 ΔH1=×
12,即a=×
12=130,选项D正确。
P4+6cl2===4Pcl3
ΔH=aj•ol-1
P4+10cl2===4Pcl5 ΔH=bj•ol-1
P4具有正四面体结构,Pcl5中P—cl键的键能为cj•ol-1,Pcl3中P—cl键的键能为1.2cj•ol-1
下列叙述正确的是
A.P—P键的键能大于P—cl键的键能
B.可求cl2+Pcl3===Pcl5的反应热ΔH
c.cl—cl键的键能b-a+5.6c4j•ol-1
D.P—P键的键能为5a-3b+12c8j•ol-1
答案 c
解析 A项,由于氯原子半径小于磷原子半径,所以P—P键的键能应小于P—cl键的键能,错误;
B项,由于不知Pcl5===Pcl5对应的ΔH,所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH,错误;
c项,P4+10cl2===4Pcl5
ΔH=bj•ol-1①
P4+6cl2===4Pcl3 ΔH=aj•ol-1②
×
14得
cl2+Pcl3===Pcl5 ΔH=b-a4j•ol-1
Ecl-cl+3×
1.2cj•ol-1-5×
cj•ol-1=b-a4j•ol-1
Ecl-cl=b-a+5.6c4j•ol-1,正确;
D项,根据P4+10cl2===4Pcl5
ΔH=bj•ol-1得
EP-P+10×
b-a+5.6c4j•ol-1-4×
5cj•ol-1=bj•ol-1
EP-P=5a+12c-3b12j•ol-1,错误。
利用键能计算反应热,要熟记公式:
ΔH=反应物总键能-生成物总键能,其关键是弄清物质中化学键的数目。
在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。
原子晶体:
1ol金刚石中含2olc—c键,1ol硅中含2olSi—Si键,1olSio2晶体中含4olSi—o键;
分子晶体:
1olP4中含有6olP—P键,1olP4o10中,含有12olP—o键、4olP===o键,1olc2H6中含有6olc—H键和1olc—c键。
考点二 “两模板,两注意”解决热化学方程式
.两个模板
热化学方程式的书写模板
步骤1 写方程
写出配平的化学方程式;
步骤2 标状态
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态;
步骤3 标条
标明反应物的温度和压强;
步骤4 标ΔH
在方程式后写出ΔH,并根据信息注明ΔH的“+”或“-”;
步骤5 标数值
根据化学计量数计算写出ΔH的数值。
热化学方程式书写的正误判断模板
步骤1 审“+”“-”
放热反应一定为“-”,吸热反应一定为“+”。
步骤2 审单位
单位一定为“j•ol-1”,易漏写或错写成“ol”。
步骤3 审状态
物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错。
步骤4 审数值的对应性
反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应,即化学计量数与ΔH成正比。
当反应逆向时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
步骤5 审是否符合概念
如注意燃烧热和中和热的概念以及与此相关的热化学方程式。
.两个注意
注意同素异形体转化的名称问题
对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
如①S+o2===So2
ΔH1=-297.16j•ol-1
②S+o2===So2
ΔH2=-296.83j•ol-1
③S===S
ΔH3=-0.33j•ol-1
注意可逆反应中的反应热及热量变化问题
由于反应热是指反应完全时的热效应,所以对于可逆反应,其热量要小于反应完全时的热量。
题组一 热化学方程式的书写
.[XX•大纲全国卷,28]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。
室温时AX3与气体X2反应生成1olAX5,放出热量123.8j。
该反应的热化学方程式为__________________
________________________________________________________________________。
[XX•天津理综,7]晶体硅是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下:
Si――→cl2460℃Sicl4――→蒸馏Sicl4――→H21100℃Si
写出Sicl4的电子式:
________;
在上述由Sicl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12g纯硅需吸收aj热量,写出该反应的热化学方程式:
______________________________。
答案 AX3+X2===AX5
ΔH=-123.8j•ol-1
Sicl4+2H2=====1100℃Si+4Hcl ΔH=+0.025aj•ol-1
题组二 热化学方程式的正误判断
.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×
甲烷的标准燃烧热为-890.3j•ol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为cH4+2o2===co2+2H2o ΔH=-890.3j•ol-1
00℃、30Pa下,将0.5olN2和1.5olH2置于密闭容器中充分反应生成NH3,放热19.3j,其热化学方程式为N2+3H2催化剂500℃、30Pa2NH3
ΔH=-38.6j•ol-1
c2H5oH+3o2===2co2+3H2o
ΔH=-1367.0j•ol-1
NaoH+Hcl===Nacl+H2o
ΔH=57.3j•ol-1
℃,101Pa时,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3j•ol-1,则
H++So2-4+Ba2++2oH-===BaSo4+2H2o ΔH=-114.6j•ol-1
热化学方程式书写或判断易出现的错误
.未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
.反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。
.漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为j,从而造成错误。
.反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
.对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1ol可燃物或生成1olH2o而造成错误。
考点三 盖斯定律的多角度应用
.定律内容
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。
.常用关系式
热化学方程式焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===1aB ΔH2
ΔH2=1aΔH1或ΔH1=aΔH2
B===aA ΔH2ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
题组一 利用盖斯定律求焓变
.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S+32o2===So2+H2oΔH1
H2S+So2===32S2+2H2oΔH2
H2S+12o2===S+H2oΔH3
S===S2ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A.ΔH4=23
B.ΔH4=23
c.ΔH4=32
D.ΔH4=32
答案 A
解析 给题中方程式依次编号为①、②、③、④,①+②-③×
3得 3S===32S2
故2S===S2
ΔH4=23
.[XX•江苏,20]真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2o3+Alcl3+3c===3Alcl+3co
Alcl===2Al+Alcl3 ΔH=bj•ol-1
反应Al2o3+3c===2Al+3co的ΔH=__________j•ol-1。
答案 a+b
解析 两式相加即得Al2o3+3c===2Al+3co ΔH=j•ol-1。
.[XX•广东理综,31]用caSo4代替o2与燃料co反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯co2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①1/4caSo4+co1/4caS+co2
ΔH1=-47.3j•ol-1
②caSo4+cocao+co2+So2 ΔH2=+210.5j•ol-1
③co1/2c+1/2co2
ΔH3=-86.2j•ol-1
反应2caSo4+7cocaS+cao+6co2+c+So2的ΔH=____________。
答案 4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
叠加法求焓变
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”
上面的两个方面做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。
题组二 多角度比较焓变大小
.室温下,将1ol的cuSo4•5H2o溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1ol的cuSo4溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;
cuSo4•5H2o受热分解的化学方程式为cuSo4•5H2o=====△cuSo4+5H2o,热效应为ΔH3。
则下列判断正确的是
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
c.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析 1olcuSo4•5H2o溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故ΔH1>
0,1olcuSo4溶于水会使溶液温度升高,为放热过程,故ΔH20,根据盖斯定律得到关系式ΔH1=ΔH2+ΔH3,分析得到答案:
ΔH1<ΔH3。
.已知下列热化学方程式:
①H2+12o2===H2o ΔH1=aj•ol-1
②2H2+o2===2H2o ΔH2=bj•ol-1
③H2+12o2===H2o ΔH3=cj•ol-1
④2H2+o2===2H2o ΔH4=dj•ol-1
下列关系式中正确的是
A.a<c<0B.b>d>0
c.2a=b<0D.2c=d>0
解析 H2的燃烧反应是放热反应,ΔH<0,故a、b、c、d都小于0,B、D错;
反应③与反应①相比较,产物的状态不同,H2o转化为H2o为放热反应,所以a>c,A错;
反应②的化学计量数是①的2倍,②的反应热也是①的2倍,b=2a<0,c对。
c+o2===co2 ΔH1
co2+c===2co ΔH2
co+o2===2co2 ΔH3
Fe+3o2===2Fe2o3 ΔH4
co+Fe2o3===3co2+2Fe ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.ΔH1>0,ΔH3<0B.ΔH2>0,ΔH4>0
c.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
解析 A项,c、co在o2中燃烧生成co2,均为放热反应,则有ΔH10,Fe与o2反应生成Fe2o3为放热反应,则有ΔH4<
0;
c项,将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,由②+③可得①,则有ΔH1=ΔH2+ΔH3;
D项,将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,由③×
3-⑤×
2可得④,则有ΔH4=3ΔH3-2ΔH5。
反应热大小比较
.利用盖斯定律比较。
.同一反应的生成物状态不同时,如A+B===c ΔH1,A+B===c ΔH2,则ΔH1>ΔH2。
.同一反应物状态不同时,如A+B===c ΔH1,A+B===c ΔH2,则ΔH1>ΔH2。
.两个有联系的反应相比较时,如c+o2===co2 ΔH1①,c+1/2o2===co ΔH2②。
比较方法:
利用反应①乘以某计量数减去反应②乘以某计量数,即得出ΔH3=ΔH1×
某计量数-ΔH2×
某计量数,根据ΔH3大于0或小于0进行比较。
总之,比较反应热的大小时要注意:
①反应中各物质的聚集状态;
②ΔH有正负之分,比较时要连同“+”、“-”一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较;
③若只比较放出或吸收热量的多少,则只比较数值的大小,不考虑正、负号。
专题突破练
.小烧杯放在一块沾有水的玻璃片上,加入氯化铵固体与氢氧化钡晶体[Ba2•8H2o],并用玻璃棒搅拌,玻璃片上的水结成了冰。
由此可知
A.该反应中,化学能转变成热能
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
c.氯化铵与氢氧化钡的反应为放热反应
D.反应的热化学方程式为2NH4cl+Ba2===Bacl2+2NH3•H2o ΔH>0
解析 根据实验现象,该反应为吸热反应,B项正确;
D项未标明状态;
A项,该反应从环境吸收热量,转变成化学能。
.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
c.改变催化剂,不能改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
解析 A项,由图可知,反应过程a需要的活化能比b要高,所以a没有催化剂参与,错误;
B项,由图可知,该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,反应的热效应等于反应物与生成物能量之差,即ΔH,正确;
c项,改变催化剂,改变了反应进行的途径,可改变了反应的活化能,错误。
.关于下图所示转化关系,说法不正确的是
A.2H+2X===2HX ΔH3<0
B.生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3
c.cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
D.生成Hcl放出的热量比生成HBr的多,说明Hcl比HBr稳定
解析 c项,非金属性越弱,X2越不稳定,破坏化学键吸收的能量越少,错误。
.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:
H++oH-===H2o
ΔH=-57.3j•ol-1
向1L0.5ol•L-1的NaoH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,则恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是
A.ΔH1<ΔH2<ΔH3B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
c.ΔH2>ΔH1>ΔH3D.ΔH1<ΔH3<ΔH2
解析 与浓硫酸反应放出的热量最多,ΔH最小,与稀醋酸反应放出的热量最少,ΔH最大,所以ΔH1>ΔH3>ΔH2,B项正确。
.已知下列反应的能量变化示意图如下:
下列有关说法正确的是
A.1olS与o2完全反应生成So2,反应放出的热量小于297.0j
B.在相同条件下,So3比So2稳定
c.1olSo2和12olo2生成1olSo3吸收98.7j
D.S与o2反应生成So3的热化学方程式S+32o2So3 ΔH=395.7j•ol-1
解析 A项,S燃烧生成So2放出的热量多,错误;
B项,由于So2和o2反应生成So3,放出热量,所以So3稳定,正确;
c项,应放出98.7j热量,错误;
D项,该反应为放热反应,错误。
cu+2H+===cu2++H2ΔH1
H2o2===2H2o+o2ΔH2
H2+o2===2H2oΔH3
则反应cu+H2o2+2H+===cu2++2H2o的ΔH是
A.ΔH=ΔH1+12ΔH2+12ΔH3
B.ΔH=ΔH1+12ΔH2-12ΔH3
c.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
解析 cu+2H+===cu2++H2 ΔH1
H2o2===H2o+12o2 ΔH22
H2+12o2===H2o ΔH32
由盖斯定律三式相加得
cu+H2o2+2H+===cu2++2H2o
ΔH=ΔH1+12ΔH2+12ΔH3。
.一些烷烃的燃烧热如下:
化合物
燃烧热
甲烷891.0正丁烷2878.0
乙烷1560.8异丁烷2869.6
丙烷2221.52甲基丁烷3531.3
下列推断正确的是
A.热稳定性:
正丁烷>异丁烷
B.乙烷燃烧的热化学方程式为2c2H6+7o2===4co2+6H2o ΔH=-1560.8j•ol-1
c.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量就越多
D.正戊烷的燃烧热大于3531.3j•ol-1
解析 A项,由于正丁烷燃烧比异丁烷放出热量多,所以异丁烷稳定;
B项,化学计量系数与ΔH的数值不对应且应生成液态水;
c项,相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少;
D项,正戊烷放出的热量比2甲基丁烷放出的热量多。
.已知热化学方程式N2+3H22NH3 ΔH=-Qj•ol-1。
下列说法中,正确的是
A.1olN2和3olH2具有的能量之和低于2olNH3具有的能量
B.将1olN2和3olH2置于一密闭容器中充分反应后放出Qj的热量
c.升高温度,平衡向逆反应方向移动,上述热化学方程式中的Q值减小
D.将一定量N2和H2置于某密闭容器中充分反应后放热Qj,则此过程中有3olH2被氧化
解析 A项,反应物总能量大于生成物总能量;
B项,该反应为可逆反应;
c项,Q是完全反应时所对应的反应热的数值;
D项,1olN2和3olH2完全反应放出的热量为Qj。
.已知H2+Br2===2HBr ΔH=-72j•ol-1,蒸发1olBr2需要的能量为30j,其他相关数据如下表。
则表中a的值为
H2Br2HBr
ol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/j436a369
A.200B.230c.260D.404
解析 H2+Br2===2HBr
ΔH=-72j•ol-1
Br2===Br2 ΔH=-30j•ol-1
所以H2+Br2===2HBr
ΔH=-102j•ol-1
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