专题05 化学反应与能量变化高考化学三轮讲练测核心热点总动员解析版Word下载.docx

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C．3.4×

mol-1D．－3.4×

【答案】D

【解析】

考点：

考查燃烧热及化学反应中的能量

【名师点睛】考纲明确要求：

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。

根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。

新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。

此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。

此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。

3．【2016年高考海南卷】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

反应的ΔH=E5−E2

B．由

反应的ΔH<

C．降低压强有利于提高Y的产率

D．升高温度有利于提高Z的产率

【答案】BC

试题分析：

A．根据化学反应的实质，由

反应的ΔH=E3−E2，A项错误；

B．由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由

0，B项正确；

C．根据化学反应2X（g）≒3Y（g），该反应是气体系数和增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C项正确；

D．由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，D项错误；

答案选BC。

考查化学反应中的能量变化，化学图象的分析与判断

【名师点睛】对于化学图像问题，可按以下的方法进行分析：

①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与化学反应原理挂钩。

②紧扣反应特征，搞清反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小，有无固体、纯液体物质参加反应。

③看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势等等。

本题考查化学反应与能量变化，主要结合物质反应与能量变化图，考查学生对化学反应热的理解。

对于AB两项判断反应是放热反应还是吸热反应，可以从三个角度判断：

一是比较反应物和生成物的总能量相对大小，生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应；

二是比较反应物和生成物的总键能；

三是从常见的分类去判断。

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4．【2016年高考江苏卷】通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是（）

太阳光催化分解水制氢：

2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g）ΔH1=571.6kJ·

mol–1

焦炭与水反应制氢：

C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·

甲烷与水反应制氢：

CH4（g）+H2O（g）＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·

A．反应

中电能转化为化学能

B．反应

为放热反应

C．反应

使用催化剂，ΔH3减小

D．反应CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·

【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量转化的有关判断以及反应热计算等

【名师点晴】应用盖斯定律进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）进行合理“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也应相应地乘、除以某一个数；

方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。

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。

5．【2016年高考天津卷】

（14分）氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。

回答下列问题：

（2）氢气可用于制备H2O2。

已知：

H2（g）+A（l）=B（l）ΔH1

O2（g）+B（l）=A（l）+H2O2（l）ΔH2

其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2（g）+O2（g）=H2O2（l）的ΔH____0（填“>

”、“<

”或“=”）。

【答案】

（2）＜

【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用

【名师点晴】本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。

在书写燃料电池电极反应时，要注意掌握一般的书写方法：

①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；

②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；

③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在）；

④溶液中不存在O2-：

在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。

本题的易错点和难点是c（Na2FeO4）低于最高值的原因分析。

分析时，要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。

6．【2016年高考新课标Ⅱ卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：

（1）联氨分子的电子式为_________，其中氮的化合价为______。

（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________。

（3）①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）△H1

②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）△H2

③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H3

④2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。

【答案】26、

（1）

；

-2

（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O（3）△H4=2△H3-2△H2-△H1；

反应放热量大、产生大量气体

【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。

【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。

对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：

①准确书写电离平衡常数的表达式；

②若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。

7．【2016年高考新课标Ⅲ卷】

（15分）

煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有点是_______。

②已知下列反应：

SO2（g）+2OH−（aq）===SO32−（aq）+H2O（l）ΔH1

ClO−（aq）+SO32−（aq）===SO42−（aq）+Cl−（aq）ΔH2

CaSO4（s）===Ca2+（aq）+SO42−（aq）ΔH3

则反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO−（aq）+2OH−（aq）===CaSO4（s）+H2O（l）+Cl−（aq）的ΔH=______。

（4）①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②△H1＋△H2－△H3

【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等

【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，平时的训练中夯实基础，强化知识的运用，体现了知识的运用能力。

平时的学习中注意对选修4学习。

依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；

化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。

化学平衡常数：

一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响，依据题目所给信息作出合理判断；

盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的；

本题是综合性试题，难度适中。

8．【2016年高考浙江卷】

（15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。

反应的热化学方程式如下：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·

mol-1

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）ΔH2

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:

2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：

【备注】Cat.1:

Cu/ZnO纳米棒；

Cat.2:

Cu/ZnO纳米片；

甲醇选择性：

转化的CO2中生成甲醛的百分比

CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·

mol-1和-285.8kJ·

H2O（l）

H2O（g）ΔH3=44.0kJ·

请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：

（1）反应

的平衡常数表达式K=；

反应

的ΔH2=kJ·

mol-1。

（4）在右图中分别画出

在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。

（1）

+41.2

（4）

（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应Ⅰ的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，故图为：

【考点定位】平衡常数，盖斯定律，平衡移动原理，催化剂的作用，电解池的工作原理和电极反应的书写

【名师点睛】掌握盖斯定律是分析和计算反应热常用的工具。

根据方程式的加减确定反应热的加减。

同时注意反应热的正负号。

掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强硬性平衡，注意催化剂的使用只能改变反应速率但不影响平衡，可以影响到达平衡的时间。

当增大一种反应物的浓度时，平衡正向移动，另一种反应物的转化率会提高，但本身转化率会降低。

本题考查了平衡常数和盖斯定律，平衡移动的影响因素，和催化剂对反应的影响，综合能力较强。

9．【2017新课标1卷】

（14分）

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。

（2）H2O（l）=H2（g）+

O2（g）ΔH=+286kJ/molH2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=+20kJ/mol

系统（II）

（2）①H2SO4（aq）=SO2（g）+H2O（l）+

O2（g）△H1=＋327kJ/mol

②SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）△H2=－151kJ/mol

③2HI（aq）=H2（g）+I2（s）△H3=＋110kJ/mol

④H2S（g）+H2SO4（aq）=S（s）+SO2（g）+2H2O（l）△H4=＋61kJ/mol

①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O（l）=H2（g）+

O2（g）△H=+286kJ/mol；

②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S（g）=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol。

根据系统I、系统II的热化学方程式可知：

每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。

10．【2017新课标2卷】

（14分）

丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。

（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：

①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）ΔH1

②C4H10（g）+

O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）ΔH2=−119kJ·

③H2（g）+

O2（g）=H2O（g）ΔH3=−242kJ·

反应①的ΔH1为________kJ·

mol−1。

（1）+123

11．【2017新课标3卷】

（3）已知：

As（s）+

H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔH1

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）ΔH2

2As（s）+

O2（g）=As2O5（s）ΔH3

则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的ΔH=_________。

（3）2△H1-3△H2-△H3

（3）根据盖斯定律，热化学反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）可以由反应①×

2－反应②×

3－反应③转化得到，则2△H1-3△H2-△H3。

12．【2017天津卷】

（3）0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·

xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为__________。

（3）2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）===TiCl4（l）+2CO（g）ΔH=−85.6kJ·

xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，配平方程式，可知2molCl2反应放热85.6kJ·

mol−1，由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）===TiCl4（l）+2CO（g）ΔH=−85.6kJ·

【考点深度剖析】

一、从宏观、微观角度认识反应热

1.微观角度。

从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如下图所示：

a表示旧化学键断裂吸收的热量；

b表示新化学键形成放出的热量；

c表示反应热。

2.宏观角度。

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；

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。

二、热化学方程式。

1．热化学方程式的书写。

步骤1　写方程

写出配平的化学方程式；

步骤2　标状态

用s、l、g、aq标明物质的聚集状态；

步骤3　标条件

标明反应物的温度和压强（101kPa、25℃时可不标注）；

步骤4　标ΔH

在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“＋”或“－”；

步骤5　标数值

根据化学计量数计算写出ΔH的数值。

2.热化学方程式书写的正误判断

步骤1　审“＋”“－”

放热反应一定为“－”，吸热反应一定为“＋”。

步骤2　审单位

单位一定为“kJ·

mol－1”，易漏写或错写成“mol”。

步骤3　审状态

物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错。

步骤4　审数值的对应性

反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，即化学计量数与ΔH成正比。

当反应逆向时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

步骤5　审是否符合概念

如注意燃烧热和中和热的概念以及与此相关的热化学方程式。

3．两个注意

（1）注意同素异形体转化的名称问题

对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。

如①S（单斜，s）＋O2（g）===SO2（g）

ΔH1＝－297.16kJ·

mol－1

②S（正交，s）＋O2（g）===SO2（g）

ΔH2＝－296.83kJ·

③S（单斜，s）===S（正交，s）

ΔH3＝－0.33kJ·

（2）注意可逆反应中的反应热及热量变化问题

由于反应热是指反应完全时的热效应，所以对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。

三、根据盖斯定律求焓变。

步骤1　“倒”

为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。

这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。

步骤2　“乘”

为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。

步骤3　“加”

上面的两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。

【应试技巧点拨】

1．认识、理解反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这三个概念的理解，明确它们的区别和联系，避免认识错误。

（1）化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为ΔH，单位常用kJ·

mol－1，它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。

中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。

（2）燃烧热：

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。

单位：

mol－1。

需注意：

①燃烧热是以1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数；

②燃烧产物必须是稳定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O（l）等。

（3）中和热：

在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热。

①稀溶液是指物质溶于大量水中；

②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；

③中和反应的实质是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

2．热化学方程式书写或判断易出现的错误

（1）未标明反应物或生成物的状态而造成错误。

（2）反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。

（3）漏写ΔH的单位，或者将ΔH的单位写为kJ，从而造成错误。

（4）反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

（5）对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O（l）而造成错误。

3．反应热大小比较

（1）利用盖斯定律比较。

（2）同一反应的生成物状态不同时，如A（g）＋B（g）===C（g）　ΔH1，A（g）＋B（g）===C（l）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。

（3）同一反应物状态不同时，如A（s）＋B（g）===C（g）　ΔH1，A（g）＋B（g）===C（g）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。

（4）两个有联系的反应相比较时，如C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1①，C（s）＋1/2O2（g）===CO（g）　ΔH2②。

比较方法：

利用反应①（包括ΔH1）乘以某计量数减去反应②（包括ΔH2）乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×

某计量数－ΔH2×

某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。

总之，比较反应热的大小时要注意：

①反应中各物质的聚集状态；

②ΔH有正负之分，比较时要连同“＋”、“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较；

③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。

【名题精选练兵篇】

1．【上海市金山区2018届高三一模】某反应的能量变化如右图。

则有关该反应的叙述正确的是（）

A．是吸热反应B．生成物比反应物稳定

C．该反应一定可以设计成原电池D．向外界放出的热量为（E2－E3）

【答案】B

2．【河北省故城县高级中学2018届高三12月月考】下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是（）

A．酸与碱的中和反应

B．镁和盐酸的反应

C．氧化钙和水反应

D．水发生分解反应

【解析】根据图象可知，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，该反应为吸热反应。

A．酸与碱的中和反应是放热反应，故A不符合；

B．镁和盐酸的反应是放热反应，故B不符合；

C．氧化钙和水的反应是放热反应，故C不符合；

D．水发生的分解反应是吸热反应，故D符合；

答案选D。

3．【内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018届高三上学期第三次月考】已知：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－394kJ·

mol－1；

②H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH2＝－242kJ·

③2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH3＝－2510kJ·

④2C（s）＋H2（g）===C2H2（g）　ΔH4。

A．反应①放出197kJ的热量，转移4mol电子

B．反应②可知1mol液态水分解