鲁科版高考一轮复习第6章《化学反应与能力转化》教学案含答案.docx
《鲁科版高考一轮复习第6章《化学反应与能力转化》教学案含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁科版高考一轮复习第6章《化学反应与能力转化》教学案含答案.docx（115页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
鲁科版高考一轮复习第6章《化学反应与能力转化》教学案含答案
第1讲 化学反应的热效能
考点一 焓变与反应热
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能的变化，还表现为光能、电能等变化。
2．焓变、反应热
（1）反应热：
化学反应过程中放出或吸收的能量。
（2）焓变：
在恒温恒压条件下进行的反应的热效应，符号：
ΔH，单位：
kJ·mol－1。
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）常见放热反应
①可燃物的燃烧反应；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的反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应（ ）
（2）物质发生化学变化都伴有能量的变化（ ）
（3）伴有能量变化的物质变化都是化学变化（ ）
（4）吸热反应在任何条件都不能发生（ ）
（5）Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热（ ）
（6）水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热（ ）
（7）同温同压下，反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同（ ）
（8）可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关（ ）
2．在相同条件下，同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？
提示：
1.
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）× （6）× （7）× （8）√
2．在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。
题组一 利用图象，理清活化能与反应热的关系
1．某反应的反应过程中能量变化如图所示（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．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
解析：
由题图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应；催化剂能降低该反应的活化能，但不能改变该反应的焓变；E1>E2，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。
答案：
C
2．反应A＋B―→C（ΔH<0）分两步进行：
①A＋B―→X（ΔH>0）；②X―→C（ΔH<0）。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（ ）
解析：
A＋B―→C的ΔH<0，说明生成物C的能量应低于反应物A、B的能量之和，A、B两项均错误；由于A＋B―→X的ΔH>0，说明生成物X的能量应高于反应物A、B的能量之和，故C项错误，D项正确。
答案：
D
速记卡片
题组二 依据共价键数及键能计算反应热
3．已知C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝akJ·mol－1
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－220kJ·mol－1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．－332 B．－118
C．＋350D．＋130
解析：
根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：
2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g） ΔH＝＋（2a＋220）kJ·mol－1，则有：
4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝（2a＋220）kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。
答案：
D
4．SF6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键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ。
则S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反应热ΔH为________。
解析：
断裂1molS—S键吸收能量280kJ，断裂3molF—F键吸收能量3×160kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，释放的总能量为Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反应方程式：
S（s）＋3F2（g）===SF6（g）可知，ΔH＝760kJ/mol－1980kJ/mol＝－1220kJ/mol。
答案：
－1220kJ/mol
速记卡片
1．熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
2．计算物质中共价键的个数时要结合物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSi—Si键，1molSiO2中含4molSi—O键。
第九周 第1天 焓变与反应热
（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！
）
[概念辨析] 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）物质的化学变化都伴随着能量的变化。
（√）
（2）在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应。
（×）
（3）放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率。
（×）
（4）同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同。
（×）
（5）反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量。
（×）
（6）化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的。
（×）
（7）物质本身所具有的能量越高，其稳定性越差。
（√）
（8）如果旧化学键断裂吸收的能量大于新化学键形成释放的能量，则该反应为放热反应。
（×）
1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析：
硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。
答案：
D
2．下列反应符合如图所示的是（ ）
A．铝片与盐酸的反应
B．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl晶体的反应
C．酸碱中和反应
D．甲烷在氧气中的燃烧
解析：
图示反应物的总能量低，故为吸热过程，只有B项符合。
答案：
B
3．某学生用如图所示装置进行化学反应X＋2Y===2Z能量变化情况的研究。
当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处下降，乙处上升。
下列关于该反应的叙述正确的是（ ）
①该反应为放热反应 ②生成物的总能量比反应物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来
A．①②③B．①③
C．①②D．③
解析：
由于试管中滴加试剂Y时，液面甲处下降，乙处上升，说明广口瓶内的压强大于大气压强，其原因是X＋2Y===2Z的反应是一个放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，当X与Y混合后，由于反应放热，使广口瓶内的气体压强增大，使甲处液面下降，故选B项。
答案：
B
4．已知Zn（s）＋H2SO4（aq）===ZnSO4（aq）＋H2（g） ΔH<0；则下列叙述不正确的是（ ）
A．该反应的ΔH值与反应物用量无关
B．该反应的化学能可以转化为电能
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．该反应中反应物的化学键断裂放出能量，生成物的化学键形成吸收能量
解析：
反应放出或吸收的热量与反应物的用量成正比，但ΔH值是与化学方程式相对应的，与反应物的用量无关，与化学方程式中各物质的化学计量数有关，故A对；能自发进行的氧化还原反应中的化学能可以通过原电池转化为电能，故B对；ΔH<0，说明反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C对；断键时吸收能量，成键时放出能量，故D不对。
答案：
D
5．已知某化学反应A2（g）＋2B2（g）===2AB2（g）（AB2的分子结构为B—A—B）的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH＝－（E1－E2）kJ/mol
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．断裂1molA—A键和2molB—B键放出E1kJ能量
解析：
由图可知这是一个吸热反应，但发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应ΔH>0，B错误，C正确；断键需要能量，D错误。
答案：
C
6．H2和I2在一定条件下能发生反应：
H2（g）＋I2（g）
2HI（g） ΔH＝－akJ·mol－1。
已知：
下列说法正确的是（ ）
A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B．断开2molHI分子中的化学键所需能量约为（c＋b＋a）kJ
C．相同条件下，1molH2（g）和1molI2（g）的总能量小于2molHI（g）的总能量
D．向密闭容器中加入2molH2（g）和2molI2（g），充分反应后放出的热量为2akJ
解析：
A项，HI分子中的化学键是极性键；B项，由热化学方程式可知，反应放出akJ的能量，其中断开1molI2和1molH2中的化学键共吸收（b＋c）kJ的能量，则形成2molHI分子中的化学键需放出（a＋b＋c）kJ的能量，那么断开2molHI分子中的化学键就需吸收（a＋b＋c）kJ的能量；C项，反应是放热反应，所以1molH2（g）和1molI2（g）的总能量高于2molHI（g）的总能量；D项，反应是可逆反应，放出的热量应小于2akJ。
答案：
B
7.
合成氨工业的核心反应是：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝QkJ·mol－1。
反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：
（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：
E1________，E2________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反应后，放出的热量______（填“<”、“>”或“＝”）46.2kJ，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是________（填字母）。
A．ΔH>0，ΔS>0B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS>0D．ΔH<0，ΔS<0
解析：
（1）在反应体系中加入催化剂，降低了活化能，故E1和E2均减小。
（3）根据题给的图象可以看出，合成氨的反应为放热反应，故ΔH<0；又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应，故ΔS<0；所以选D。
答案：
（1）减小 减小
（2）< 此反应为可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不可能完全反应，所以放出的热量小于46.2kJ （3）D
考点二 热化学方程式
1．概念：
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义：
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·mol－1
表示在25℃、101kPa条件下，2_mol_H2（g）和1_mol_O2（g）完全反应生成2_mol_H2O（l），放出571.6_kJ的热量。
3．书写热化学方程式的“五步”
1．已知：
H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH1＝akJ·mol－1
则
H2（g）＋
Cl2（g）===HCl（g）与2HCl（g）===H2（g）＋Cl2（g）的焓变ΔH2、ΔH3分别是多少？
2．已知：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝－92kJ·mol－1，kJ·mol－1的含义是什么？
若1molN2和3molH2在一定条件下发生反应，放出的热量等于92kJ吗？
3．胶状液氢（主要成分是H2和CH4）有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。
实验测得101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量。
请写出上述所涉及到的两个反应的热化学方程式：
（1）________________________________________________________________________，
（2）________________________________________________________________________。
提示：
1.ΔH2＝
kJ·mol－1 ΔH3＝－akJ·mol－1。
2．表示每摩尔反应发生完成后所放出的热量；不等，该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92kJ。
3．
（1）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1
（2）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3kJ·mol－1
题组一 依据吸、放热数值书写热化学方程式
1．
（1）已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________________________________。
（2）发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。
当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。
已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652kJ的热量。
反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝（946＋436×3－391×6）kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。
（2）首先根据题意写出化学方程式
N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑
再计算1molN2H4反应放出的热量为
×1mol＝891.63kJ，
标明物质的聚集状态，表示出ΔH，并检查。
答案：
（1）N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）
ΔH＝－92kJ·mol－1
（2）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－891.63kJ/mol。
题组二 依据能量图象书写热化学方程式
2．一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClO
（x＝1,2,3,4）的能量（kJ）相对大小如下图所示。
（1）D是________（填离子符号）。
（2）B―→A＋C反应的热化学方程式为__________________（用离子符号表示）。
解析：
（1）由图可知D中Cl元素化合价为＋7价，D为ClO
。
（2）B―→A＋C，即ClO－发生歧化反应生成Cl－和ClO
，由得失电子守恒可得：
3ClO－===ClO
＋2Cl－，反应热为：
ΔH＝E（ClO
）＋2E（Cl－）－3E（ClO－）＝63kJ·mol－1＋0－3×60kJ·mol－1＝－117kJ·mol－1，所以热化学方程式为：
3ClO－（aq）===ClO
（aq）＋2Cl－（aq） ΔH＝－117kJ·mol－1。
答案：
（1）ClO
（2）3ClO－（aq）===ClO
（aq）＋2Cl－（aq）
ΔH＝－117kJ·mol－1
3．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示（假设该反应反应完全）
试写出N2（g）和H2（g）反应生成NH3（l）的热化学方程式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
N2（g）＋3H2（g）===2NH3（l） ΔH＝－2（c＋b－a）kJ·mol－1
题组三 “五”看，快速判断热化学方程式的正误
4．下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（ ）
A．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－1367.0kJ/mol（燃烧热）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝＋57.3kJ/mol（中和热）
C．S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－296.8kJ/mol（反应热）
D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2kJ/mol（反应热）
解析：
本题考查热化学方程式的正误判断。
选项A，H2O的状态是不稳定的气态，不是表示燃烧热的热化学方程式；选项B，中和热为放热反应，ΔH＝－57.3kJ/mol；选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH<0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确；选项D，未注明物质的聚集状态，错误。
答案：
C
速记卡片
判断热化学方程式正误的“5看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”、“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
第2天 热化学方程式
（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！
）
[概念辨析] 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）热化学方程式中，化学计量数只代表物质的量，不代表分子数。
（√）
（2）对于可逆反应，热化学方程式后的ΔH代表前面的化学计量数对应物质的量的物质完全反应时的热效应。
（√）
（3）正逆反应的ΔH相等。
（×）
（4）反应条件（点燃或加热）对热效应有影响，所以热化学方程式必须注明反应条件。
（×）
（5）比较ΔH大小，只需比较数值，不用考虑正负号。
（×）
（6）热化学方程式中的化学计量数与ΔH成正比。
（√）
（7）物质的状态不同ΔH的数值也不同。
（√）
（8）当反应逆向进行时，其反应热与正反应热的反应热数值相等，符号相反。
（√）
1．根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是（ ）
①I2（g）＋H2（g）
2HI（g） ΔH＝－9.48kJ·mol－1
②I2（s）＋H2（g）
2HI（g） ΔH＝＋26.48kJ·mol－1
A．254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJ
B．当反应②吸收52.96kJ热量时，转移2mole－
C．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D．1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差17.00kJ
解析：
碘与氢气的反应为可逆反应，故254gI2（g）中通2gH2（g），反应放出的热量小于9.48kJ，A项错误；当反应②吸收52.96kJ热量时，转移电子的物质的量应为4mol，B项错误；同种物质在固态时所具有的能量低于在气态时所具有的能量，C项正确；②－①得：
I2（s）===I2（g） ΔH＝＋35.96kJ·mol－1，故1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差35.96kJ，D项错误。
答案：
C
2．已知在1×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O（g）===H2（g）＋
O2（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1
B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－484kJ·mol－1
C．H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1
D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝＋484kJ·mol－1
解析：
H2燃烧是放热反应，ΔH<0，C、D错误；题中注明生成水蒸气，B项中生成液态水，错误；根据题意热化学方程式应为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－484kJ·mol－1，推出H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－242kJ·mol－1，该反应的逆反应ΔH>0，则A正确。
答案：
A
3．下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ）
A．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B．已知C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.4kJ/mol
D．已知2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g） ΔH1,2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH2，则ΔH1>ΔΗ2
解析：
A项，表示燃烧热时生成的水应为液态；B项，由热化学方程式知金刚石具有的能量高，金刚石不如石墨稳定；D项，忽视了放热反应的ΔH为负值；C项正确。
答案：
C
4.
已知：
2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－566kJ/mol
Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋
O2（g） ΔH＝－226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（ ）
A．CO的燃烧热为283kJ
B．上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g） ΔH>－452kJ/mol
D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
解析：
燃烧热的单位应是kJ/mol，A项错误；图中没有标注物质的物质的量，B项错误；由CO2（s）===CO2（g） ΔH>0及盖斯定律可知，C项正确；当反应放出509kJ热量时，参加反应的CO为1mol，电子转移数为2×6.02×1023，D项错误。
答案：
C
5．判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”（注：
焓变数据均正确）
（1）CaCO3（s）===CaO＋CO2（g） ΔH＝＋177.7kJ（ ）
（2）C（s）＋H2O（s）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝－131.3kJ·mol－1（ ）
升级会员 