2017年高考化学复习专题08 化学反应中与能量变化(解析版)
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1.【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能二甲醚(H 3OH 3 )。
下列说法不正确...的是 ①() + H 2O(g)O(g) + H 2 (g)ΔH 1 = J·−1②O(g) + H 2O(g)O 2 (g) + H 2 (g)ΔH 2 = b J·−1③O 2 (g) + 3H 2 (g)H 3OH(g) + H 2O(g)ΔH 3 = c J·−1④2H 3OH(g)H 3OH 3 (g) + H 2O(g)ΔH 4 = d J·−1A .反应①、②为反应③提供原料气B .反应③也是O 2资利用的方法之一 .反应H 3OH(g)12H 3OH 3 (g) +12H 2O()的ΔH =2dJ·−1 D .反应 2O(g) + 4H 2 (g) H 3OH 3 (g) + H 2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) J·−1【答案】【名师点睛】本题以合成新能二甲醚为背景,考查生对简单工流程的反应原、能量的转关系、反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和解程度,同时关注了节能减排、工业三废资处、开发利用新能等社会热点问题。
2.【2016海南卷】油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:57H 104O 6()+80O 2(g)=57O 2(g)+52H 2O()已知燃烧1g 该合物释放出热量38×104J 。
油酸甘油酯的燃烧热△H 为 A .38×104J·-1 B .-38×104J·-1.34×104J·-1 D .-34×104J·-1 【答案】D 【解析】试题分析:燃烧热指的是燃烧1可燃物生成稳定的氧物所放出的热量。
燃烧1g油酸甘油酯释放出热量38×104J,则燃烧1油酸甘油酯释放出热量为34×104J,则得油酸甘油酯的燃烧热△H=-34×104J·-1考点:考查燃烧热及反应中的能量【名师点睛】考纲明确要求:了解能与热能的相互转。
必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率(v )⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变更,Δt :时间)单位:mol/(L •s )应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响:①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分化学反应速率 意义:衡量化学反应快慢物理量 表达式:v = △c/△t 【单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算:同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因:反应物的结构的性质 外因 浓度:增大反应物的浓度可以增大加快反应速率;反之减小速率 温度:上升温度,可以增大化学反应速率;反之减小速率 催化剂:运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素:固体的表面积、光、超声波、溶剂压强(气体): 增大压强可以增大化学反应速率;反之减小速率压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2.化学反应限度:大多数化学反应都具有可逆性,故化学反应都有肯定的限度;可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。
在肯定条件下的可逆反应,当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时,反应到达化学平衡状态。
(1)化学平衡定义:化学平衡状态:肯定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再变更,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
(2)化学平衡的特征:动:动态平衡等:υ(正)=υ(逆)≠0定:各组分的浓度不再发生变更变:假如外界条件的变更,原有的化学平衡状态将被破坏(3)化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的限制,可以变更或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行,这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。
高中化学化学反应的能量变化化学反应是物质转变的过程,其中涉及能量的吸收或释放。
在化学反应中,能量的变化可以通过热量的吸收或释放来衡量。
热量是物质内部分子的热运动的一种表现形式,它是化学反应的重要能量因素。
本文将探讨化学反应中的能量变化,以及与之相关的热化学方程式和各类化学反应类型的能量变化。
一、热化学方程式热化学方程式描述了化学反应中的能量变化情况。
在热化学方程式中,我们使用ΔH表示反应的焓变,即反应前后系统的能量变化。
例如,当燃烧甲烷(CH4)产生二氧化碳(CO2)和水(H2O)时,热化学方程式可以写为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -890.3 kJ/mol这里的ΔH = -890.3 kJ/mol表示每摩尔甲烷燃烧产生的热量为-890.3千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的,即释放能量。
二、吸热反应和放热反应基于ΔH的正负值,我们可以将化学反应分为吸热反应和放热反应。
1. 吸热反应:当化学反应吸收热量时,ΔH为正数。
这意味着反应物吸收了外界的热量,从而使反应产生的产物具有更高的能量。
吸热反应的一个例子是水的蒸发过程:H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40.7 kJ/mol这里的ΔH = +40.7 kJ/mol表示每摩尔水蒸发所需的热量为40.7千焦耳。
正号表示蒸发过程是吸热的,即吸收能量。
2. 放热反应:当化学反应释放热量时,ΔH为负数。
这意味着反应物释放了能量,从而使反应产生的产物具有较低的能量。
放热反应的一个例子是燃烧反应:C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol这里的ΔH = -393.5 kJ/mol表示每摩尔氧化碳所释放的热量为393.5千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的,即释放能量。
三、化学反应的能量变化类型除了吸热反应和放热反应,化学反应还具有其他几种能量变化类型:1. 吸附反应:当反应物从溶液或气体中吸附到固体表面时,会释放出能量,这些反应通常是放热的。
1.【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。
下列说法不正确...的是①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol−1②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol−1③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol−1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol−1D.反应2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−1【答案】C【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景,考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度,同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。
2.【2016海南卷】油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。
油酸甘油酯的燃烧热△H为A.3.8×104kJ·mol-1B.-3.8×104kJ·mol-1C.3.4×104kJ·mol-1D.-3.4×104kJ·mol-1【答案】D【解析】试题分析:燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。
专题7.1 化学反应中能量变化1、了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
2、了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学反应方程式。
3、了解焓变与反应热、中和热和燃烧热的含义。
掌握中和热的测定方法(实验)。
4、掌握反应热的简单计算,能灵活运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
5、了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
一、化学反应的焓变1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量的变化。
2.焓变、反应热(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号:ΔH。
(3)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
【注意】ΔH的比较比较ΔH的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,ΔH越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH越大。
3.吸热反应和放热反应任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应:(讲练测)2017年高考化学一轮复习专题7.1 化学反应中能量变化(讲)(含解析)①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化等。
吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
【总结】放热反应和吸热反应比较类型比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的反应物具有的总能量小于生成物具总能量有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH<0ΔH>0联系ΔH=ΔH(生成物)-ΔH(反应物),键能越大,物质能量越低,越稳定;键能越小,物质能量越高,越不稳定【注意】①化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关,需要加热的反应不一定是吸热反应(如C+O2=CO2),不需要加热的反应也不一定是放热反应。
化学反应中的能量变化命题趋向依据新课程化学实验的学习目标和学习内容,近几年的主要题型有(1)热化学方程式的书写及正误判断;(2)反应热的计算;(3)比较反应热的大小;(4)反应热与能源的综合考查。
由于能源问题已成为社会热点,因此有关能源的试题将成为今后命题的热点;对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点,主要在选择题、填充题、实验题中体现,重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。
新课标关注能源、提高能量利用效率,今年又是各地降低能耗,走可持续发展的一年,估计与实际相联系节约能源的试题可出现。
新课标明确了焓变与反应热的关系,极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
考试大纲对反应热的要求是:掌握热化学方程式的含义;了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热;理解盖斯定律的含义,掌握有关反应热的简单计算;初步认识使用化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件。
学习中应以“热化学方程式”为突破口,通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解其含义,同时触类旁通,不断掌握反应热的计算技巧,学会应用盖斯定律。
化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有:书写热化学方程式、判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较等等。
中和热实验的测定是高中阶段比较重要的一个定量实验。
无论从能量的角度,还是从实验的角度,中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热点。
【知识归纳】一、正确理解“三热”概念1、反应热:在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。
在恒温恒压条件下的反应热用△H 表示,单位是kJ/mol ,并规定放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0。
2、标准燃烧热与热值燃烧热是反应热的一种形式,使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
①规定是在101 kPa 压强下测出热量。
书中提供的燃烧热数据都是在101kPa 下测定出来的。
因为压强不同,反应热有所不同。
②规定可燃物的物质的量为1mol (这样才有可比性)。
专题08化学反应中的能量变化1.【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确...的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C―C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】考点定位:考查原子利用率、化学反应中能量的变化、催化剂对化学平衡的影响。
【试题点评】思路点拨:本题应从历程入手,找出反应物和生成物,书写出总反应方程式,然后根据“原子经济”的概念,即反应物的原子全部转化为期望的最终产物,判断A选项的正误;根据CH4和CH3COOH的结构简式或结构式,找出反应过程断键的位置、生成键的位置,从而判断B选项正误;根据化学反应中能量的变化,以及历程,判断出①到②属于放热还是吸热,从而判断出C选项正误;根据催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡移动无影响,判断出D选项的正误。
2.【2018江苏卷】下列说法正确的是A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3mol H2与1mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快【答案】C【解析】考点定位:本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。
【试题点评】易错提醒:(1)各种电池在放电时,化学能大部分转化为电能,还有一部分转化为热能;(2)了解常见的放热反应和常见的吸热反应,弄清化学反应中能量的转化,知道化学反应自发性的判据,并能根据熵判据和焓判据判断反应的自发性;(3)了解可逆反应的特点,反应物不能完全转化为生成物;(4)了解蛋白质的性质和酶催化的特点。
2014高考化学一轮复习精练03《化学反应中的能量变化》应用·习题精练1.有专家提出,如果对燃料燃烧产物如CO 2、H 2O 、N 2等利用太阳能使它们重新组合,使之变成CH 4、CH 3OH 、NH 3等的构思(如图1-1)能够实现,那么不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机,在此过程中太阳能最终转化为( )A.化学能B.生物能C.热能D.电能图1-1解析:CO 2、H 2O 、N 2转化为燃料时将太阳能转化为化学能,燃料燃烧时又将化学能转化为热能。
答案:C2.2003年10月15日,我国“神舟”五号载人飞船成功发射。
航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应:2NH 4ClO 4 △ 2↑+4H 2O+Cl 2↑+2O 2↑;ΔH<0。
下列对该反应的叙述不正确的是( )A.高氯酸铵的水溶液呈酸性B.该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应C.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量D.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能解析:高氯酸为强酸,故高氯酸铵为强酸弱碱盐,4NH 水解呈酸性;该反应为放热反应,故反应物的总能量比生成物的总能量大。
答案:C3已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)====4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH=-4b kJ ·mol -1B.C 2H 2(g)+25O 2(g)====2CO 2(g)+H 2O(l);ΔH=2b kJ ·mol -1 C.2C 2H 2(g)+5O 2(g)====4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH=-2b kJ ·mol -1D.2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH=b kJ ·mol -1解析:放热反应中ΔH <0,所以B 、D 错误。
1.下列叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.酒精可用作燃料,说明酒精燃烧是放热反应C.硝酸铵溶于水温度降低,这个变化是吸热反应
D.同温同压下,H
2和Cl
2
在光照和点燃条件下的ΔH不同
2.对于反应中的能量变化,表述正确的是( )
A.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
B.断开化学键的过程会放出能量[来源:]
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.氧化反应均为吸热反应
解析:选A。
当反应物的总能量大于生成物的总能量时,该反应是放热反应,故A 正确;断开化学键的过程会吸收能量,故B错误;加热才能发生的反应不一定是吸热反应,故C错误;食物的腐败变质是氧化反应,但该过程是放热的,故D错误。
3.对热化学方程式C(s)+H
2O(g)===CO(g)+H
2
(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1最准确
的理解是( )
A.碳和水反应吸收131.3 kJ热量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气,同时放出131.3 kJ热量
C.1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H
2
,同时吸收131.3 kJ
热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
解析:选C。
碳与水反应吸收131.3 kJ的热量,未指明物质的量和聚集状态,故A 错误;碳和水的反应为吸热反应,故B错误;热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子或原子个数,故D错误。
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H
2
O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ
B .已知2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-483.6 kJ ·mol -1,则氢气的燃烧热为241.8
kJ ·mol -1
C .已知2C(s)+2O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =a,2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =b ,则a
>b
D .已知P(白磷,s)===P(红磷,s) ΔH <0,则白磷比红磷稳定
解析:选A 。
醋酸是弱酸,其电离过程是吸热的,含40.0 g 即1 mol NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ ,故A 正确;氢气的燃烧热是指1 mol H 2完全燃烧生成液态水时所放出的热量,液态水变为气态水是吸热的,故氢气的燃烧热大于241.8 kJ ·mol -1,故B 错误;碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,又因为该反应的焓变是负值,所以a<b ,C 错误;红磷的能量低于白磷的能量,所以白磷不如红磷稳定,故D 错误。
5.由反应物X 转化为Y 和Z 的能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A .由X →Y 反应的ΔH =E 5-E 2
B .由X →Z 反应的ΔH <0
C .增大压强有利于提高Y 的产率
D .升高温度有利于提高Z 的产率
6.反应A +B ―→C 分两步进行:①A +B ―→X ,②X ―→C ,反应过程中能量变化如图所示,E 1表示反应A +B ―→X 的活化能。
下列有关叙述正确的是( )。