【备战2019】高考化学一轮复习同步(精讲+精练+精析)：专题10 化学反应中的能量变化试题(含解析)

专题10 化学反应中的能量变化

从2019年高考考纲和近几年高考试题上看，化学反应与能量的内容是高考的重要知识点之一，备受命题者的青睐和注重。《考试大纲》要求注重理论联系实际，主要突出在能源、环保、化学工业等问题。理解反应热、燃烧热和中和热等概念；能准确书写热化学方程式。高考中相关试题以判断热化学方程式的书写是否准确、比较反应热的大小等为主，相关化学反应中的能量变化题型，在高考中以选择题为主。预测2019年化学反应中的能量变化是高考重点考察内容之一，主要有

（1）热化学方程式的书写及正误判断；

（2）反应热的计算、盖斯定律的应用；

（3）比较反应热的大小，吸热、放热反应的判断；

（4）反应热与能源的综合考查。

对于燃烧热和中和热的概念及计算将是高考考查的重点，预计会在填空题、选择题、实验题中有所体现，难度不会太大。重点考查学生灵活应用知识，接受新知识的水平。

2019高考考纲要求：

1、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、中和热等概念。

2、理解热化学方程式的含义，能准确书写热化学方程式

3、掌握相关燃烧热的简单计算。

4、初步了解新能源 的开发。

围绕考纲我们应掌握如下要点：①化学反应中的能量变化，吸热反应，放热反应 ②反应热的概念，化学反应过程中能量变化与放热、吸热的关系。③热化学方程式的概念，准确书写热化学方程式。④燃烧热、中和热的概念及简单计算⑤化石燃料、新能源的开发，燃料的充分燃烧。

☆★考点一：吸热放热反应的判断

吸热反应和放热反应的判断一般从两个角度来判断，即总能量的相对高低和反应过程中断开化学键吸收的水平和形成化学键放出能量的相对高低。在实际应用中，我们更多的根据经验来判断。常见的放热反应有：⑴所有的燃烧反应；⑵酸碱中和反应；⑶金属与酸生成H2的反应；⑷浓H2SO4 、固体NaOH 、CaO 溶于水。常见的吸热反应有：⑴需要持续加热的反应，如NH4CI与Ca(OH)2制NH3、H2还原CuO 、乙醇制C2H2、浓盐酸制CI2以及CaCO3 、KCIO3 、Mg(OH)2等分解反应；⑵盐的水解反应；⑶弱电解质的电离。

【例1】【2019年高考上海卷第9题】1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：

CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6kJ

CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7kJ

由此不能判断

A．1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小

B．1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低

C．1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应

D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小

【答案】D

能量的差值，但因为不能确定碳碳单键和碳氢单键键能，所以根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小，D不准确，答案选D。

【命题意图】本题主要是考查反应热的相关判断与计算，侧重盖斯定律的应用，明确物质稳定性与能量高低的关系是关键，旨在培养学生分析问题的水平，题目难度不大。

☆★考点二：燃烧热和中和热的概念

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。在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。

概念理解需要注意：（1）量的关系，燃烧热是1mol反应物，中和热是生成1mol水；（2）生成物，燃烧热是稳定的氧化物，中和热是液态水；（3）对与反应本身状态的限制，燃烧热中燃烧物质本身在通常情况下的状态，中和热是稀的强酸和强碱（保证能完全电离出氢离子和氢氧根离子）

计算时注意：（1）各物质化学式前面的化学计量数与△H（△H取正值）成正比。（2）可燃物前的化学计量数为1；中和所得H2O前的化学计量数为1。（3）当用文字说明物质燃烧放出多少热量时，不标“-”符号（“-”仅表示放热）。

【例2】【2019海南化学】己知丙烷的燃烧热△H=-2215KJ·mol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为（ ）

A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1108 kJ

【答案】A

【考点定位】本题从知识上考查燃烧热的概念、反应热的计算，从水平上考查学生分析问题、解决问题的水平及计算水平。

【名师点睛】本题以丙烷为载体考查燃烧热的概念、反应热的计算。准确把握燃烧热的概念：298K、101Kpa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。抓住丙烷的分子式C3H8，利用原子守恒确定生成物水和热量的关系：4molH2O(l)——2215KJ，结合题给数据解决此题。

☆★考点三：热化学方程式的书写

书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几方面： 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几方面：

（1）必须注明各反应物、生成物的状态（s、l、g、aq），另外不标“?”和“?”符号。

（2）反应热△H与测定条件温度、压强有关，若不说明则指常温（25℃）、常压（101KPa）。

（3）热化学方程式中常用摩尔焓变△H表示，△H只能写在标有反应物或生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开。若为吸热反应，△H为“+”；若为放热反应，△H为“-”。△H的单位为KJ•mol-1，其中的“mol”是指该化学反应整个体系（即指每摩尔化学反应），而不是指该反应中的某种物质。如2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H＝－571.6KJ•mol-1指“每摩尔2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)反应放出571.6KJ的能量”，而不是指反应中H2(g)、O2(g)、H2O(l)的物质的量。

（4）热化学方程式中的化学计量数仅表示该物质的物质的量，不表示物质的分子或原子数，可以是整数或分数。对相同化学反应，化学计量数不同，△H也不同。

（5）△H与热化学方程式中化学式前面的化学计量数成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

（6）书写燃烧热的热化学方程式，应以燃烧1mol物质为标准来配平其他物质化学式前面的化学计量数。

【例3】【2019年高考海南卷第4题】标准状态下，气态分子断开l mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H、H-O和O-O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列热化学方程式准确的是

A．H2O (g)= H2(g)+21O2(g); ΔH= -485 kJ/mol

B．H2O (g)=H2(g)+21O2(g); ΔH==+485 kJ/mol

C．2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = +485 kJ/mol

D．2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol

【答案】D

+242. 5kJ/mol。A.B错误。则若是2mol的气态水分解产生2mol的氢气和1mol的氧气的能量变化是：+485kJ.物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等。即热挥发方程式是2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH = -485 kJ/mol 。 C错误，D准确。

【命题意图】本题从能量变化角度考查了化学反应的实质和原理。化学反应的过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中要断裂化学键，吸收热量，还要形成化学键，释放热量。这个能量变化数值就是反应物的键能与生成物键能的差。本题考查了考生对化学键的键能与反应热的关系的掌握和灵活使用的水平。

☆★考点四：反应热的计算、盖斯定律的应用

反应热的计算的形式有如下几种：（1）根据反应方程式中的比例关系实行计算（注意：可逆反应不能实行到底，所以实际热量比计算的要低）；（2）根据某一物质的量实行计算；（3）根据盖斯定律来计算。

盖斯定律：当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程，生成同一物质时，无论反应是一步完成还是分几步完成，总的反应热是相同的。即反应热只与反应始态（各反应物）和终态（各生成物）相关，而与具体反应的途径无关。应用盖斯定律实行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：

（1）当反应式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某数。

（2）反应式实行加减运算时，△H也同样要实行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即把△H看作一个整体实行运算。

（3）通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把△H看作一个整体。

（4）在设计的反应过程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。

（5）当设计的反应逆向实行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

【例4】【2019年高考江苏卷】通过以下反应均可获取H2。下列相关说法准确的是（ ）

①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2（g）+ O2（g） ΔH1=571.6kJ·mol–1

②焦炭与水反应制氢：C（s）+ H2O(g) ＝CO（g）+ H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1

③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+ H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1

A．反应①中电能转化为化学能

B．反应②为放热反应

C．反应③使用催化剂，ΔH3减小

D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1 【答案】D

【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量转化的相关判断以及反应热计算等

【名师点晴】应用盖斯定律实行反应热的简单计算的关键在于设计反应过程，同时还需要注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)实行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相对应地乘、除以某一个数；方程式实行加减运算时，ΔH也同样要实行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体实行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。答题时注意灵活应用。

1．【2019年高考海南卷】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-1 B．－3.8×104kJ·mol-1

C．3.4×104kJ·mol-1 D．－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。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104kJ，则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为3.4×104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热△H=－3.4×104kJ·mol-1