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2019-2020年高考化學復習 專題04 化學反應與能量考點剖析 主標題：化學反應與能量 副標題：剖析考點規(guī)律，明確高考考查重點，為學生備考提供簡潔有效的備考策略。 關鍵詞：化學能與熱能，熱化學方程式，蓋斯定律 難度：2 重要程度：3 內(nèi)容： 此知識點為高考的重要考查內(nèi)容，考綱要求①了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。②了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。③了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。④了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。 題型多以選擇題出現(xiàn)，重在考查學生對能量變化的認識，難度不大，很注重基礎知識的掌握情況，所以平常學習要注重落實雙基。 復習備考主要抓住以下知識點： 知識點一、化學能與熱能 1、吸熱反應和放熱反應 (1) 從反應物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。 (2)從反應熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析。 (3)常見放熱反應。 ①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應；③大多數(shù)化合反應；④金屬跟酸的置換反應；⑤物質(zhì)的緩慢氧化。 (4)常見吸熱反應。 ①大多數(shù)分解反應；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離； ③ Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應；④炭和水蒸氣、C和CO2的反應。 知識點二、熱化學方程式 (1) 注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數(shù)反應是在25 ℃、101 kPa下進行的，可不注明。 (2) 注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3) 注意符號單位：ΔH應包括“＋”或“－”、數(shù)字和單位(kJmol－1)。 (4) 注意守恒關系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學計量數(shù)相對應) (5) 區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“點燃”“加熱”等。 (6)注意熱化學方程式的化學計量數(shù)。 熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。且化學計量數(shù)必須與ΔH相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。 知識點三、燃燒熱、中和熱 (1)燃燒熱 a、概念：在101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用①________表示。 b、書寫熱化學方程式：燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，應以燃燒1 mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。例如： C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJmol－1， 即C8H18的燃燒熱為5 518 kJmol－1。 （2）中和熱 a、概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成⑥________時的反應熱叫中和熱。 b、注意幾個限定詞：①稀溶液；②產(chǎn)物是1 mol液態(tài)H2O；③用離子方程式可表示為OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1。 燃燒熱的限定詞有恒壓(101 kPa時)、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等。 C、表示的意義：例如C的燃燒熱為393.5 kJmol－1，表示在101 kPa時，1 mol C完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。 d、中和熱的測定。 測定原理： ΔH＝－ c＝4.18 Jg－1℃－1＝4.1810－3 kJg－1℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。 知識點四、反應熱的比較和計算 反應熱的計算 (1)根據(jù)熱化學方程式計算：反應熱與反應物的物質(zhì)的量成正比。 (2)根據(jù)蓋斯定律求算。 應用蓋斯定律進行簡單計算時，關鍵在于設計反應過程，同時注意： ①參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般2個－3個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。 ②當熱化學方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號，即把ΔH看作一個整體進行運算。 ③將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。 ④在設計反應過程中，會遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。 (3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計算： Q(放)＝n(可燃物)|ΔH| 反應熱的比較 (1)同一反應中，生成物狀態(tài)不同。 如：A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0 因為產(chǎn)物C(g)比C(l)所含能量多，反應放出熱量少，所以ΔH1>ΔH2。 (2)同一反應中，反應物狀態(tài)不同。 如：S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 因為反應物S(g)比S(s)所含能量多，所以反應放出熱量多，故ΔH1<ΔH2。 (3)兩個有聯(lián)系的不同反應相比較。 如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 因為 C(s)ΔH1CO2(g)ΔH2CO(g)　ΔH3根據(jù)蓋斯定律有：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，因為都是放熱，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。并且據(jù)此也可寫出另一反應的熱化學方程式： CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2。 知識點五、能源 解決能源問題的措施 (1)提高能源的使用效率。 ①改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。 ②科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。 一是保證燃燒時有適當過量的空氣，如鼓入空氣、增大O2濃度等。 二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積，如將固體粉碎成粉末，使液體噴成霧狀等。 (2)開發(fā)新的能源。 【典型題例】 1、下列既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是(　　) A．鋁片與稀鹽酸反應 B．Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應 C．灼熱的炭與水蒸氣的反應 D．甲烷在O2中的燃燒反應 答案　C 解析　鋁片與稀鹽酸之間的置換反應和甲烷在O2中的燃燒反應既是氧化還原反應，又是放熱反應；灼熱的炭與水蒸氣發(fā)生的氧化還原反應是吸熱反應；Ba(OH)28H2O與NH4Cl之間發(fā)生的復分解反應是吸熱反應。 2、(雙選)某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應過程a有催化劑參與 B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔH C．改變催化劑，可改變該反應的活化能 D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1＋E2 答案　BC 解析　由圖可知，a是沒有催化劑參與的反應過程，b是有催化劑參與的變化過程，反應物能量高于生成物能量，所以反應放熱，B、C項正確。 3、下列說法正確的是(　　) A．書寫熱化學方程式時，只要在化學方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可 B．凡是在加熱或點燃條件下進行的反應都是吸熱反應 C．表明反應放出或吸收熱量的化學方程式叫做熱化學方程式 D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－483.6 kJ 答案　C 解析　書寫熱化學方程式時還應注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A項不正確；有的放熱反應在點燃或加熱時才能發(fā)生，B項不正確；D中ΔH的數(shù)值和單位均錯誤。 4、一定條件下，化學反應2H2＋O2===2H2O的能量變化如圖所示，則反應的熱化學方程式可表示為(　　) A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) 　　　　　　　　ΔH＝(a＋b) kJmol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝2(b－a) kJmol－1 C．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝(b＋c－a) kJmol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝2(a－b－c) kJmol－1 答案　D 解析　由題圖可知：A項中ΔH＝(a－b) kJmol－1；B項中ΔH＝2(a－b) kJmol－1；C項中ΔH＝(a－b－c) kJmol－1；D項中ΔH＝2(a－b－c) kJmol－1。 5、開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。 在壓強為2.20104 kPa、溫度達到374 ℃時，水成為“超臨界狀態(tài)”，此時水可將CO2等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機物，這就是“水熱反應”。生物質(zhì)在地下高溫高壓條件下通過水熱反應可生成石油、煤等礦物能源。下列說法不正確的是(　　) A．二氧化碳與超臨界水作用生成汽油的反應，屬于放熱反應 B．“水熱反應”是一種復雜的化學變化 C．火力發(fā)電廠可望利用廢熱，將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉次镔|(zhì) D．隨著科技的進步，“水熱反應”制取能源有望實現(xiàn)地球上碳資源的和諧循環(huán) 答案　A 解析　由于反應是在高溫高壓下進行的，說明高溫有利于反應向正反應方向進行，因此正反應可能為吸熱反應，A項不正確。