2015-2016学年化学一轮精品复习高考零距离6.化学反应与能量.doc
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【关键字】化学第六章化学反应与能量第一节化学能与热能[根底知识自查]1.化学反应的实质与特征(1)实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
(3)两守恒:化学反应遵循质量守恒定律,同时也遵循能量守恒定律。
2.反应热、焓变(1)反应热:化学反应过程中放出或吸收的能量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应,符号为ΔH,单位是kJ·mol-1或kJ/mol。
(3)焓变定义式ΔH=H生成物-H反应物。
3.吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解(2)从化学键角度理解(3)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金属跟水或酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥铝热反应。
吸热反应:①大多数分解反应;②盐类的水解反应;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
4.热化学方程式(1)定义:表示参加反应物质的物质的量和能量的关系的化学方程式。
(2)意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol表示在25 ℃、101 kPa条件下,2_mol_H2和1_mol__O2反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。
[应用体验]1.(1)对于吸热反应和放热反应,有的需加热,应如何理解?(2)释放能量的过程反应属于放热反应吗?为什么?(3)已知:C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,石墨与金刚石谁稳定?为什么?(4)任何化学反应都有能量变化吗?[提示] (1)对吸热反应,加热的目的是为了提供热能,实现热能转化为化学能;对于放热反应,加热的目的是克服反应活化能或破坏反应物的化学键,使反应发生。
(2)不一定,释放的能量过程反应不一定是化学反应。
第六章 化学反应与能量第一节 化学能与热能考点一| 焓变 反应热[教材知识层面]1.化学反应的实质与特征(1)实质:反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化,通常主要表现为热量的变化。
2.反应热和焓变(1)反应热:化学反应中放出或吸收的热量。
(2)焓变:在恒压条件下化学反应的热效应,其符号为ΔH ,单位是 kJ/mol 。
1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出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.了解焓变与反应热的含义。
了解ΔH =H (反应产物)-H (反应物)表达式的含义。
4.了解热化学方程式的含义。
理解盖斯定律,并能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。
3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析:(2)从化学键的变化角度分析:(3)常见的放热反应: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。
(4)常见的吸热反应: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的反应;④炭和水蒸气、C和CO2的反应。
[高考考查层面]命题点1 有关焓变的辨析理解焓变的“四”注意(1)任何化学反应都是新键断裂,旧键形成的过程,都伴随着能量的变化。
(2)焓变不取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小。
(3)物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,但不属于吸热反应或放热反应。
在进行反应热的有关计算时,必须要考虑到物理变化时的热效应,如物质的三态变化。
(4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。
如吸热反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl在常温常压下即可进行,而很多放热反应需要在加热的条件下进行。
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量 (讲义及答案)含答案解析一、选择题1.一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:t / s02468n(SO3) / mol00.81.4 1.8 1.8下列说法正确的是( )A.反应在前2 s 的平均速率v(O2) = 0.4 mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大C.相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率小于10%D.保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时() ()32n SOn O减小【答案】C【详解】A.根据表格中数据可知,当n(SO3)=1.8mol,该反应达到平衡状态,反应在前2s的平均速率v(SO3)=0.8mol÷2L÷2s=0.2mol·L-1·s-1,同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,v(O2)=0.5v(SO3)=0.5×0.2mol·L-1·s-1=0.1mol·L-1·s-1,故A错误;B.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,与压强、物质浓度都无关,故B错误;C.原平衡,SO2的转化率为1.8mol÷2mol×100%=90%。
若起始时向容器中充入2molSO3时,将建立等效平衡,SO3的转化率等于10%,相同温度下,起始时充入4 molSO3,相当于对原平衡加压,SO3的转化率减小,应小于10%,故C正确;D.保持温度不变,向该容器中再充入2molSO2、1molO2,相当于缩小容器的体积,增大了压强,平衡正向移动,三氧化硫的物质的量增加,氧气的物质的量减少,所以() ()32n SOn O增大,故D错误。
一、选择题1.关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系,“…”表示相互能反应)说法正确的是( )A .“C…CO 2”的反应是放热反应B .“CO→CO 2”的反应类型为置换反应C .“CO 2→CaCO 3”的反应可用于检验二氧化碳D .“CO 2 ⇌ H 2CO 3”的反应可用酚酞试剂验证 【答案】C 【详解】A . C 和CO 2的反应是吸热反应,故A 错误;B . “CO→CO 2”的反应可以是222CO O 2CO 点燃,是化合反应,也可以是2CO+CuOCu+CO 高温,也不属于置换反应,故B 错误;C . 检验二氧化碳使用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故C 正确;D . 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变色,故“CO 2 ⇌ H 2CO 3”的反应不可用酚酞试剂验证,故D 错误; 故选C 。
2.反应3A (g )+B (g )═2C (g )在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为:①v A ═1mol/(L•min) ,②v C ═0.5 mol/(L•min), ③v B ═0.5 mol/(L•min),三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( ) A .②>③>① B .①>②>③C .③>①>②D .②>①>③【答案】C 【详解】都转化为A 表示的反应速率来比较反应速率的快慢。
①v A =1 mol/(L•min);②v C =0.5 mol/(L•min),由3A(g)+B(g)═2C(g),则转化为A 表示的反应速率v A =0.5mol/(L•min)×32=0.75 mol/(L•min);③v B=0.5 mol/(L•min),由3A(g)+B(g)═2C(g),则转化为A表示的反应速率v A=0.5mol/(L•min)×3=1.5 mol/(L•min);显然③>①>②,故选C。
【高考零距离】1、下列说法正确的是( )A .0.5molO 3与11.2LO 2所含的分子数一定相等B .25℃与60℃时,水的pH 相等C .中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等D .2SO 2(g )+O 2(g )=2SO 3(g )和4SO 2(g )+2O 2(g )=4SO 3(g )的△H 相等【解题指南】解答本题时应明确如下几点:(1)根据n =22.4L/mol V计算物质的量时应注意:必须是气体。
必须在标准状况下。
(2)温度对水的电离平衡及pH 的影响:越热越电离。
(3)△H 与化学计量数的对应关系:成正比。
(4)恰好中和是指酸碱恰好完全反应。
【解析】选C 。
因为不知道11.2L O 3是否是处于标准状况下,所以无法计算其物质的量,A 选项错误;由于水的电离过程吸热,所以升高温度,水的电离平衡正向移动,c (H +)增大,pH 减小,B 选项错误;盐酸和醋酸都是一元酸,等体积、等物质的量浓度的这两种酸的物质的量相同,完全反应消耗的NaOH 的物质的量相同,C 选项正确;反应热与化学计量数成正比,化学计量数加倍,△H 也加倍,D 选项错误。
2、反应 A+B →C (△H <0)分两步进行: ① A+B→X (△H >0) ② X→C (△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )【解题指南】解答本题时应理解化学反应过程中的能量变化。
【解析】选 D 。
A 项中A 与B 反应生成X 的反应是放热反应, X 生成C 的反应是吸热反应,均与题意矛盾,A项不正确;B 项X 生成C 的反应是放热反应,与题意不符,B项错误;C项中A 与B 反应生成X 的反应是放热反应, 与题意矛盾,C项不正确;D 项中A 与B 反应生成X 的反应是吸热反应,X 生成C 的反应是放热反应,且A 与B 反应生成C的反应是放热反应,符合题意,因此D项正确。
3某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。
下列有关叙述正确的是( )A.该反应为放热反应B.催化剂能改变反应的焓变C.催化剂能降低反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能【参考答案】C【分析】本题属于化学反应与能量的考查范畴,虽然《2012年江苏考试说明》中没有提及“活化能”这一概念,但《选修四》课本第3页的绪言中就有这些内容,新课程标准中也有“活化能”这一概念。
看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础,抓《考试说明》的同时,适当兼顾新课程标准,不能急功近利、顾此失彼。
【解题指南】解答本题时应注意搞清化学反应的热效应与反应物和生成物能量的大小关系、催化剂对化学反应的影响、活化能的概念。
【解析】选C。
A项,该反应生成物能量比反应物高,该反应为吸热反应,A项错误;B项,焓变是反应的热效应,催化剂不能改变反应的热效应,B项错误;C项,对照图中有无催化剂的两种情况,有催化剂活化能较低,催化剂能降低反应的活化能,C项正确;D项,E1大于E2,正反应的活化能大,D项错误。
4.工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4 kJ下列判断正确的是( )A.反应物能量总和大于生成物能量总和B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(l)+131.4kJC.水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 KJ热量D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 KJ热量C【解析】本题考查热化学知识,意在考查考生对概念的理解。
由题中信息知合成水煤气反应为吸热反应,故可判知知反应物总能量小于生成物总能量,同时知生成1molH2时需吸收131.4KJ的热量,故A项错、C项正确、D项错;B项中H2O为液态,故B项错.1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转化技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。
A. ①③⑤B. ②③⑤C. ①②④D. ②④⑤【答案】选B 。
【解析】解答本题时应注意“节能减排、保护环境”的要求。
①化石燃料的开采使用是导致酸雨和温室效应的主要原因,加快化石燃料的开采与使用不利于保护环境;②研发易降解的生物农药,降低农药残留,有利于保护环境;③应用高效洁净的能源转化技术,减小污染,有利于保护环境;④田间焚烧秸秆,浪费能源并导致空气污染;⑤推广使用节能环保材料,有利于节约能源、保护环境。
2.已知:2Zn (s )+O 2(g )2ZnO (s )△H =-701.0kJ ·mol -1 2Hg (l )+O 2(g )2HgO (s ) △H =-181.6kJ ·mol -1则反应Zn (s )+HgO (s )ZnO (s )+Hg (l )的△H 为( )。
A .+519.4kJ ·mol -1B .+259.7kJ ·mol-1 C .-259.7kJ ·mol-1 D .-519.4kJ ·mol -1【答案】选C 。
【解析】利用盖斯定律将方程式进行适当的加减即可算出所给反应的反应热。
第一个反应方程式减去第二个反应方程式,再除以2即得目标方程式,所以△H =21×(-701.0kJ·mol-1+181.6kJ·mol -1)=-259.7kJ·mol -1。
3.某反应的△H =+100kJ ·mol -1,下列有关该反应的叙述正确的是A .正反应活化能小于100kJ ·mol -1 B .逆反应活化能一定小于100kJ ·mol -1 C .正反应活化能不小于100kJ ·mol -1D .正反应活化能比逆反应活化能大100kJ ·mol -1【答案】选D 。
【解析】可以先画出反应的能量和反应进程的关系图,然后据图分析即可。
该反应为吸热反应,反应物的能量和小于生成物的能量和,由图可知正反应的活化能E 1>100kJ ·mol -1,而逆反应活化能E 2不确定,正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热△H =+100kJ ·mol -1。
4. 6SF 是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F 键。
已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ ,断裂1molF-F 、S-F 键需吸收的能量分别为160kJ 、330kJ.。
则()()()263S s F g SF g +=的反应热ΔH 为( ) A. -1780kJ mol B. -1220kJ mol C.-450 kJ mol D. +430kJ mol【答案】选B 。
【解析】根据 ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。
ΔH= 280 KJ/mol + 3×160 KJ/mol - 6×330 KJ/mol = -1220KJ/mol ,由此可知B 项正确。
1.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1 KJ ·mol -1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-55.6 KJ ·mol -1,则HCN 在水溶液中的电离的△H 等于A.-67.7KJ ·mol ·L -1B.-43.5 KJ ·mol ·L -1C.+43.5 KJ ·mol ·L -1D.+67.7 KJ ·mol ·L -1【答案】选C 。
【解析】本题以酸碱中和反应为知识载体,主要考查有关反应热的知识。
弱酸的电离是一个吸热过程。
由题意可知①HCN(aq)+OH-(aq)=H 2O(l)+ CN-(aq) △H=-12.1 KJ ·mol -1;②H+(aq)+ OH-(aq)= H 2O(l)△H=-55.6 KJ ·mol -1。
对比①②两个热化学方程式可知,反应①比反应②放热少的原因是HCN 是弱酸,电离过程吸热。
1mol HCN 比1mol HCl 与NaOH 反应时少放出43.5 KJ 的热量,故HCN 在水溶液中的电离的△H 等于+43.5 KJ ·mol ·L -1,所以选C 。
2.下列说法不正确的是( )A .铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加B .常温下,反应()()()2C s CO g 2CO g +=不能自发进行,则该反应的0H ∆>C .一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D .相同条件下,溶液中3+Fe 、2+Cu 、2+Zn的氧化性依次减弱 【答案】AC【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。
A 项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B 项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C 项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D 项,可知3Fe +的氧化性大于2Cu +,综上分析可知,本题选AC 项。
3)下列判断正确的是( )A .测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值B .相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量小于1mol 氢分子所具有的能量C .0.1 mol·L -1的碳酸钠溶液的pH 大于0.1 mol·L -1的醋酸钠溶液的pHD .1L 1 mol·L -1的碳酸钠溶液吸收SO 2的量大于1L mol·L -1硫化钠溶液吸收SO 2的量【答案】C【解析】此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH 、元素化合物等知识。
测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A 错;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol 氢原子的能量大于1molH 2,B 错;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH 大于醋酸钠溶液,C 对;1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol ,前者发生:Na 2CO 3+SO 2+H 2O=2NaHSO 3+CO 2↑;后者发生:2Na 2S+5SO 2+2H 2O=4NaHSO 3+3S ↓;分析可知,很明显后者大于前者,D 错。
4已知()()()22H g Br l 2HBr g ;72kJ/mol.H +=∆=- 蒸发1mol Br 2(l )需要吸收的能量为30kJ ,其它相关数据如下表:则表中a 为( )A.404 B.260 C.230 D.200【答案】答案D【解析】本题考查盖斯定律的计算。