2019年高考化学二轮复习技能强化专练六化学反应与能量
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[考纲要求] 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。
2.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。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.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。
5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。
6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
8.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
9.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一化学能与热能(一)反应热及其表示方法1.理解化学反应热效应的两种角度(1)从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值,如下图所示: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,是反应物自身的能量与生成物能量的差值,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。
2.反应热的量化参数——键能反应热与键能的关系:反应热:ΔH=E1-E2或ΔH=E4-E3,即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。
3.反应热的表示方法——热化学方程式热化学方程式书写或判断的注意事项。
(1)注意ΔH的符号和单位:ΔH的单位为kJ·mol-1。
(2)注意测定条件:绝大多数的反应热ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中的化学计量数:热化学方程式化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)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“↑”和“↓”。
(5)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。
高考化学二轮复习第六章 化学反应与能量 知识点总结及答案一、选择题1.人们利用原电池原理,制作了多种电池,如电子计算机所用纽扣电池就是其中一种。
它的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH 溶液,其电极反应是:Zn +2OH --2e -═ZnO+H 2O Ag 2O+H 2O+2e -═2Ag+2OH -下列判断正确的是 A .锌为正极,Ag 2O 为负极 B .原电池工作时,负极区溶液pH 增大 C .锌为负极,Ag 2O 为正极 D .原电池工作时,溶液中K +向负极移动【答案】C 【分析】【详解】A .根据电极反应式,锌失电子发生氧化反应,所以锌为负极,故A 错误;B .负极反应Zn +2OH --2e -═ZnO+H 2O ,消耗氢氧根离子,溶液pH 减小,故B 错误;C .锌失电子发生氧化反应,所以锌为负极,故C 正确;D .溶液中K +向正极移动,故D 错误。
2.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g −−→+←−−,下列不能说明该反应已达到平衡状态的是( )A .正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率B .混合气体的颜色不再改变C .反应容器中的压强不随时间的变化而变化D .混合气体的平均摩尔质量保持不变 【答案】A 【详解】A .正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率之比等于2:1时,反应达到平衡状态,符合题意,A 正确;B .NO 为无色,NO 2为红棕色,当混合气体的颜色不再改变,说明NO 2的浓度不变,即反应达到平衡状态,不符合题意,B 错误;C .反应前后气体的化学计量数之和不相等,随着反应的进行,容器中的压强不断变化,当容器中的压强不再改变时,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,C 错误;D .反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的质量始终不变,随着反应的进行,气体的物质的量不断变化,当气体的物质的量不再改变时,混合气体的平均摩尔质量不再变,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,D 错误; 答案选A 。
专题八化学反应与能量变化教学目标1、了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应和反应热等概念。
2、了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3、了解盖斯定律,能计算化学反应焓变。
4、解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
教学重点:热化学方程式的书写.化学反应焓变的计算。
教学难点:化学反应焓变的计算.教学过程:考点一:化学反应中的热量热化学方程式【知识精讲】1、化学反应中的热量从两个角度理解放热反应和吸热反应(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: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盐类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。
2、热化学方程式的书写(1)注明反应条件反应热与测定条件(温度、压强等)有关。
绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位ΔH应包括“+”或“-"(“+”可省略)、数字和单位(kJ·mol-1).(4)注意守恒关系①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。
(5)区别于普通方程式一般不标注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等.6.注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数.且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
正误辨析正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化(√)(2)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热不能发生(×)(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化(×)(4)化学反应中的能量变化不是单一的(√)(5)化学键断裂要吸收热量,也必定发生化学变化(×) (6)书写热化学方程式时,任何情况下都没必要注明反应条件(×)(7)C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH>0说明石墨比金刚石稳定(√)(8)已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)错误!2NH3(g)ΔH =-92。
2019年高考化学二轮复习技能强化专练 (共16套,Word 版,含答案解析)目录技能强化专练(一) 物质的组成和分类 化学与STSE ............................................................................ 1 技能强化专练(二) 化学常用计量 ............................................................................................................. 7 技能强化专练(三) 氧化还原反应 ........................................................................................................... 14 技能强化专练(四) 离子反应 ................................................................................................................... 20 技能强化专练(五) 物质结构和元素周期律 ........................................................................................... 27 技能强化专练(六) 化学反应与能量 ....................................................................................................... 34 技能强化专练(七) 电化学 ....................................................................................................................... 41 技能强化专练(八) 化学反应速率和化学平衡 ....................................................................................... 48 技能强化专练(九) 电解质溶液 ............................................................................................................... 55 技能强化专练(十) 金属单质及其重要化合物 ....................................................................................... 63 技能强化专练(十一) 非金属单质及其重要化合物 ............................................................................... 69 技能强化专练(十二) 常见有机物及其应用 ........................................................................................... 74 技能强化专练(十三) 化学实验基础 ....................................................................................................... 82 技能强化专练(十四) 化学实验综合探究 ............................................................................................... 88 技能强化专练(十五) 物质结构与性质 ................................................................................................... 99 技能强化专练(十六) 有机化学基础 .. (104)技能强化专练(一) 物质的组成和分类 化学与STSE1.我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。
专题九化学反应与能量[考试标准]考点一 化学反应中的热量、热化学方程式1.燃料的充分燃烧和反应热 (1)燃料的充分燃烧①化石燃料主要包括煤、石油、天然气。
②可燃物燃烧的条件是与O 2接触,温度达到着火点。
③充分燃烧的必要条件是O 2要充足,与O 2的接触面积要大。
④不充分燃烧则产热少,浪费资源,污染环境。
(2)反应热(焓变)①定义:在恒温、恒压的条件下,反应过程中吸收或释放的热量。
②符号:ΔH。
③单位:kJ/mol或kJ·mol-1。
④测量:可用量热计测量。
⑤表示方法:吸热反应的ΔH>0;放热反应的ΔH<0。
⑥产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。
(3)放热反应和吸热反应的比较特别提醒(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(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH<0;不需要加热的反应也不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
(2)浓硫酸、NaOH固体溶于水放热,NH4NO3溶于水吸热,但此类热效应属于溶解热,不属于放热反应或吸热反应。
(3)利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性,能量越低越稳定。
2.太阳能、生物质能和氢能的利用(1)太阳能的利用绿色植物的光合作用是太阳能的主要利用形式,地球上每年通过光合作用储存的太阳能,相当于全球能耗的10倍左右。
主要过程是①光能―→化学能光6CO2+6H2O――→C6H12O6+6O2。
②化学能―→热能(C 6H 10O 5)n +n H 2O ―――→催化剂n C 6H 12O 6。
C 6H 12O 6+6O 2―――→催化剂6CO 2+6H 2O 。
(2)生物质能的利用农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量,我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。
第六章化学反应与能量综合提升一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。
应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是()。
A.上图是太阳能光伏发电原理图,图中A极为正极B.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源C.推广可再生能源有利于经济可持续发展D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能2.如图所示,ΔE1=393.5 kJ,ΔE2=395.4 kJ,下列说法正确的是()。
A.1 mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9 kJ热量B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.1 mol金刚石具有的总能量高于1 mol CO2的总能量3.已知密闭容器中进行的合成氨反应为N2+3H22NH3,该反应为放热反应。
下列判断正确的是()。
A.1 mol N2和3 mol H2的能量之和与2 mol NH3具有的能量相等B.反应过程中同时有1.5 mol H—H、3 mol N—H断裂时,N2的浓度维持不变C.降低NH3的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.当反应速率满足v(N2)∶v(H2)=1∶3时,反应达到最大限度4.二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转化如图所示(吸附在催化剂表面的用“·”表示),下列说法错误的是()。
A.使用催化剂NiPc需要的条件更高B.·COOH经过还原反应得到·COC.反应过程中存在极性键的断裂和生成D.相同粒子吸附在不同的催化剂时能量相同5. 某反应由两步反应A B C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是()A.三种化合物中C最稳定B.两步反应均为吸热反应C.A与C的能量差为E4D.A B反应,反应时一定要加热6.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3。
专题07 化学反应中的能量变化1.[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是A .一定温度下,反应2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g)能自发进行,该反应的ΔH <0B .氢氧燃料电池的负极反应为O 2+2H 2O+4e −4OH −C .常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H 2,转移电子的数目为6.02×1023D .反应2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g)的ΔH 可通过下式估算:ΔH =反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和2.[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:(1)已知:(g)(g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol −1 ① H 2(g)+ I 2(g)2HI(g)ΔH 2=−11.0 kJ ·mol −1 ②对于反应:(g)+ I 2(g)(g)+2HI(g) ③ ΔH 3=___________kJ·mol −1。
3.[2019新课标Ⅲ节选]近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
回答下列问题: (2)Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行:CuCl 2(s)=CuCl(s)+12Cl 2(g) ΔH 1=83 kJ·mol − 1 CuCl(s)+12O 2(g)=CuO(s)+12Cl 2(g) ΔH 2=− 20 kJ·mol − 1 CuO(s)+2HCl(g)=CuCl 2(s)+H 2O(g) ΔH 3=− 121 kJ·mol − 1 则4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g)的ΔH =_________ kJ·mol − 1。
考点6 化学反应与能量变化1.(2018·上海化学·8)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e→Fe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e→4OH-D.含有1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)【答案】D2.(2018·上海化学·9)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。
然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。
由此可见A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q【答案】B3.(2018·北京理综·6)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是【答案】D4.(2018·新课标卷Ⅱ·12)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+ 32O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 2S(g) =S2(g) △H4则△H4的正确表达式为A.△H4=32(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=32(3△H3-△H1-△H2)C.△H4=32(△H1+△H2+3△H3) D.△H4=32(△H1-△H2-3△H3)5.(2018·重庆理综·12)已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2ckJ·mol-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Cl 2(g)+PCl 3(g)=PCl 5(s)的反应热ΔHC .Cl -Cl 键的键能b -a +5.6c 4kJ·mol -1D .P -P 键的键能为5a -3b +12c 8kJ·mol -1答案:C 。
技能强化专练(六) 化学反应与能量
1.据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。
下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
解析:A项,水的分解为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,与图不符,故A错;B项,加入催化剂反应热不变,并且图象符合反应物的总能量小于生成物的总能量,故B正确;C项,化学反应一定伴随着能量变化,反应物的总能量与生成物的总能量不相等,故C错;D项,加入催化剂降低反应的活化能,图象不符合,故D错。
答案:B
2.如图所示,ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,ΔH2=-395.4 kJ·mol-1,下列说法或表示中,正确的是( )
A.金刚石比石墨稳定性好
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.C(s、石墨)===C(s、金刚石) ΔH=-1.9 kJ·mol-1
D.断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石中的化学键吸收的能量多1.9 kJ
解析:根据图象可知金刚石的能量高于石墨,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定性好,A错误;石墨和金刚石是两种结构不同的单质,二者的转化是化学变化,B错误;根据图象可知C(s、石墨)===C(s、金刚石) ΔH=+395.4 kJ·mol-1-393.5 kJ·mol-1=+1.9
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应
D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJ·mol-1
解析:分析图象可知,MgCl2的能量低于Mg与Cl2的能量之和,依据能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反应为吸热反应,A项错误;物质的能量越低越稳定,化合物的稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B项错误;根据图象分析,金属镁与卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C项正确;分析图象可知反应的焓变等于-117 kJ·mol-1,D项错误。
答案:C
8.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。
采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。
但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。
相关反应的热化学方程式如下:
CaSO 4(s)++SO2(g)+CO2(g)
ΔH1=+218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO 4(s)++4CO2(g)
ΔH2=-175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)
假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。
答案:C
9.一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl -
,ClO -
x (x =1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
则B→A+C 反应的热化学方程式(用离子符号表示)______________________。
解析:A 中氯元素的化合价为-1,则A 为Cl -
;B 中氯元素的化合价为+1,则B 为ClO
-
;C 中氯元素的化合价为+5,则C 为ClO -3。
B ―→A+C 反应的离子方程式为3ClO -===ClO -
3
+2Cl -。
由图象可知:Cl -
的相对能量为0 kJ·mol -1
,ClO -
的相对能量为60 kJ·mol -1
,ClO -
3的相对能量为63 k J·mol -1
,则该反应放出的能量为3×60 kJ·mol -1
-63 kJ·mol -1
=117 kJ·mol -1
,故该反应的热化学方程式为3ClO -
(aq)===ClO -
3(aq)+2Cl -
(aq)
ΔH =-117 kJ·mol -1。
答案:3ClO -
(aq)===ClO -
3(aq)+2Cl -
(aq) ΔH =-117 kJ/mol 10.模拟题组合
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,N 元素转化为________而存在于土壤中,处于研究阶段的化学固氮新方法是N 2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N 2(g)+6H 2O(l)===4NH 3(g)+3O 2(g) ΔH K ① 已知:N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g) ΔH 1=-92.4 kJ·mol -1
K 1 ②
⎭
⎪⎬⎪
⎫N 2
O 2
498 kJ·mol
1
――→
--1
该反应的热化学方程式为____________________(1)雷雨天气中发生自然固氮后,
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随时间的变化如图所示,则CH4的转化率为________。
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH=________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成C与O2
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2) D.将固态C合成为C60,以C60作为燃料
解析:(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态,与中间过程无关,故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量仍等于890.3 kJ。
(2)①1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量,则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ,故D图符合题意。
②CH4的转化率=155.8 kJ÷247.36 kJ×100%≈63%。
(3)②+③-①即得C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-74.8 kJ·mol-1。
(4)已知CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH =-890.3 kJ·mol-1,则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热,故A项不正确;使CO2分解生成C与O2的反应为吸热反应,常温下不能发生,故B项不正确;利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的,故C项正确;将固态C合成为C60,以C60作为燃料,是极不经济合算的,故D项不正确。
答案:(1)=(2)①D②63%
(3)-74.8 kJ·mol-1(4)C。