（新高考）2021届高考二轮复习专题七 化学反应与能量变化 教师版

这是一份（新高考）2021届高考二轮复习专题七 化学反应与能量变化 教师版，共21页。试卷主要包含了反应中能量的变化，热化学方程式的书写，燃烧热，盖斯定律的应用等内容，欢迎下载使用。

专题 七
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化学反应与能量变化




命题趋势

能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算(应用盖斯定律计算反应热)；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。
Ⅰ．客观题
(1)结合图像考查对反应热、吸热反应、放热反应的理解。
(2)考查热化学方程式的正误判断以及ΔH的计算及比较。
Ⅱ．主观题
化学反应原理题中根据盖斯定律书写热化学方程式、计算反应热等。
考点清单

一、反应中能量的变化
1．基本概念：
⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
⑵吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。
①若E反>E生，为放热反应；当ΔH为“－”或ΔH0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
二、热化学方程式的书写
热化学方程式书写或者判断的注意事项
⑴注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ/mol。
⑵ΔH与测定的条件有关，书写时应注明条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
⑶注意物质的聚集状态：气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”或“↓”符号。
⑷热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数。
⑸注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
⑹对于同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
三、燃烧热、中和热
1．燃烧热
（1）定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
（2）注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的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，例如C→CO2，H→H2O(l)等。
（3）化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
2．中和热
⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。
⑵注意事项
中和反应的实质是H+和OH−反应生成H2O。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。
另注：


燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH
ΔH＜0，单位：kJ/mol
不同点
反应物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3kJ/mol









四、盖斯定律的应用
1．理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。
2．计算模式：

3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。
(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。

精题集训
（70分钟）

经典训练题

1．已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH，生成1mol CH3OH(g)的能量变化如图曲线Ⅰ所示。曲线Ⅱ表示使用催化剂的情况。下列判断不正确的是（ ）

A．ΔH=-91kJ·mol−1
B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C．按照曲线II历程进行反应，反应速率更快
D．CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH1，则ΔH1＞ΔH
【答案】D
【解析】A．由图可知，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=419kJ·mol−1-510kJ·mol−1=-91kJ·mol−1，故A正确；B．由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，故B正确；C．催化剂可降低反应的活化能，反应速率更快，故C正确；D．液态CH3OH具有的能量比气态CH3OH具有的能量低，则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)放出的能量比生成气态CH3OH放出的能量更多，ΔH1、ΔH均为负值，则ΔH1＜ΔH，故D错误；故选D。
2．已知：H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。下列关于稀硫酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的测定或表述正确的是（ ）
A．应用如图所示装置可完成本实验

B．将量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入量热计的内筒
C．取一次测量所得反应前后的温度差作为计算该反应热的依据
D． ΔH=-114.6kJ/mol
【答案】D
【解析】A．如图所示装置中缺少环形玻璃搅拌棒，可能会造成酸、碱溶液混合不均匀，不同部位的溶液温度不同，A不正确；B．量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入，易造成热量损失，应将溶液一次迅速倒入，B不正确；C．取一次测量前后的温度差计算反应热，易造成测定结果产生较大偏差，应进行三次实验，然后求其平均值，C不正确；D．H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol可知，硫酸和氢氧化钠完全反应生成反应2mol水时ΔH=-114.6kJ/mol，D正确；故选D。
3．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（ ）
A．HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
B．氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，则水分解的热化学方程式为： ΔH=+571kJ/mol
C．已知 ΔH=-92.4kJ/mol，则在一定条件下将1mol N2和3mol H2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量
D．已知 ΔH=-221kJ/mol，则石墨的燃烧热为110.5kJ/mol
【答案】B
【解析】A．氟化氢是弱酸，电离过程吸收热量，则HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH＞﹣57.3kJ/mol，故A错误；B．氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量是285.5KJ，则水分解的热化学方程式为： ΔH=+571kJ/mol，故B正确；C．1mol N2和3mol H2置于一密闭容器中充分反应后，该反应是可逆反应，消耗氮气的物质的量小于1mol，则最多可放出的热量小于92.4kJ，故C错误；D．已知 ΔH=-221kJ/mol，1mol石墨完全燃烧放出的热量是大于110.5KJ，则石墨的燃烧热大于110.5kJ/mol，故D错误。
4．（双选）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用：反应a：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H=-115.6kJ/mol
已知：i．
ii．H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ·mol−1
下列说法不正确的是（ ）
A．反应a中反应物的总能量低于生成物的总能量
B．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH3=-159.6kJ·mol−1
D．断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ
【答案】AC
【解析】A．由反应a：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H=-115.6kJ/mol，该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；B．由4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可知，反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成，故B正确；C．根据盖斯定律可知，4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH3=-203.6kJ·mol−1，故选C；D．设H-O的键能为E1，H-Cl的键能为E2，由题意有，则，故D不选。答案选AC。
5．工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2
CO2(g) ΔH=-566kJ/mol；S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于（ ）
A．-270kJ/mol B．+26kJ/mol C．-582kJ/mol D．+270kJ/mol
【答案】A
【解析】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296kJ/mol，根据盖斯定律，将①-②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol，故合理选项是A。
高频易错题

1．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确（ ）

A．ΔH1