化学步步高高考总复习 专题六 单元一知识点+经典例题+易混点纠正.docx
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化学步步高高考总复习专题六单元一知识点+经典例题+易混点纠正
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.化学反应中能量转化的主要形式
a
b
2.吸热反应和放热反应
a
a
3.从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应
b
b
4.化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系
b
c
5.利用热化学方程式进行简单计算
b
c
6.合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法
a
a
7.反应热
a
8.焓变的含义
a
9.焓变与键能的关系
c
10.中和热的测定
b
11.标准燃烧热的概念、热值的概念
a
12.盖斯定律及其简单计算
b
13.太阳能开发利用的途径和方式
a
a
14.生物质能的利用途径
a
a
15.氢能的优点、开发与利用
a
a
16.了解化石燃料的不可再生性及给环境带来的问题
a
a
考点一 化学反应中的热量
1．化学反应中能量转化的主要形式
化学反应都伴随着能量变化，有的吸收能量，有的放出能量。
化学反应中的能量变化有多种形式，通常表现为热能、光能、电能等，但主要表现为热量变化。
化学上把有热量放出的化学反应称为放热反应，把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
2．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。
1．下列说法正确的是（ ）
A．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
B．物质发生化学变化都伴有能量的变化
C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D．吸热反应在任何条件都不能发生
答案 B
2．对于反应中的能量变化，下列表述正确的是（ ）
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化还原反应均为吸热反应
答案 A
解析 反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，A项正确；断开化学键需要吸收能量，B项错误；很多放热反应也需要加热，如铝热反应是放热反应，它需要加热到高温，反应才能发生，故C项错误；氧化还原反应中，有的是吸热的，有的是放热的，例如，加热高锰酸钾制取氧气的反应是吸热反应，氢气燃烧的反应是放热反应，D项错误。
3．下列反应中，属于吸热反应的是（ ）
A．食物的腐败
B．铝与稀盐酸反应
C．二氧化碳与碳反应生成一氧化碳
D．甲烷在氧气中的燃烧
答案 C
解析 食物的腐败、铝与稀盐酸反应、甲烷在氧气中的燃烧均属于放热反应，故A、B、D均错误；二氧化碳与碳反应生成一氧化碳属于吸热反应，故C项正确。
4．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．X的能量一定高于M和N的能量
B．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C．Y的能量一定高于N的能量
D．由于该反应为放热反应，故不必加热就可发生
答案 B
解析 X＋Y===M＋N为放热反应，说明反应物的总能量一定高于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，B项正确，A、C均错误；有些放热反应需加热后才能发生，如铝热反应，D项错误。
5．物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。
下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是（ ）
A．石灰石高温分解
B．硫粉和铁粉混合物加热
C．钠和水反应
D．铝粉和氧化铁混合粉末引燃
答案 A
解析 反应物的总能量低于生成物的总能量说明反应是吸热的。
石灰石高温分解是吸热反应；硫粉和铁粉混合物加热是放热反应；钠和水反应是放热反应；铝粉和氧化铁混合粉末引燃是放热反应。
故A项符合题意。
6．下列关于反应能量的说法中正确的是（ ）
A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．已知反应：
Zn（s）＋CuSO4（aq）===ZnSO4（aq）＋Cu（s）为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2
答案 B
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：
2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。
3．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℃、101kPa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。
（ΔH与化学计量数相对应）
（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。
题组一 多角度书写热化学方程式
角度一 依据反应事实书写热化学方程式
1．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。
SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1427.2kJ·mol－1
（2）C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝－2QkJ·mol－1
解析
（1）2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ，故热化学方程式为SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l） ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。
（2）根据C原子守恒有：
C2H5OH～2CO2～2CaCO3。
生成100gCaCO3沉淀，则乙醇为0.5mol，据此可写出反应的热化学方程式。
角度二 依据能量图像书写热化学方程式
2．已知化学反应A2（g）＋B2（g）===2AB（g）的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 A2（g）＋B2（g）===2AB（g）
ΔH＝（a－b）kJ·mol－1
解析 由图可知，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，ΔH＝（a－b）kJ·mol－1。
题组二 “五”看，快速判断热化学方程式的正误
3．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）
A．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－4bkJ·mol－1
B．C2H2（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝2bkJ·mol－1
C．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－2bkJ·mol－1
D．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝bkJ·mol－1
答案 A
解析 由题给条件可知，生成1molCO2气体和液态水放出热量bkJ，所以生成4molCO2气体和液态水放出热量4bkJ，A项正确。
4．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，放出890.3kJ的热量。
下列热化学方程式的书写正确的是（ ）
①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝890.3kJ·mol－1
②CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1
③CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1
④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·mol－1
A．仅有②B．仅有②④
C．仅有②③④D．全部符合要求
答案 B
解析 书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：
（1）生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；
（2）单位是kJ·mol－1，不是kJ；（3）数值，ΔH的数值要与方程式中化学计量数保持一致；（4）符号，吸热用“＋”（“＋”可省略），放热用“－”。
仅②④符合要求。
做到“五看”，快速判断
1．看方程式是否配平。
2．看各物质的聚集状态是否正确。
3．看ΔH的符号是否正确。
4．看反应热的单位是否为kJ·mol－1。
5．看反应热的数值与化学计量数是否对应。
考点三 能 源
1．能源分类
2．解决能源问题的措施
（1）提高能源的利用效率：
①改善开采、运输、加工等各个环节；②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
（2）开发新能源：
开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．太阳能是清洁能源
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用
D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
答案 D
2．下列说法不正确的（ ）
A．食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源
B．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量
C．开发太阳能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放
答案 A
3．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ）
①提高燃料的着火点 ②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化处理 ⑤将煤进行气化处理 ⑥通入适当过量的空气
A．①③④⑤B．②③⑤⑥
C．③④⑤⑥D．①②③④
答案 C
4．将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（ ）
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率 ②减少SO2的产生，避免造成“酸雨” ③减少有毒的CO产生，避免污染空气
④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A．①②③B．②③④
C．①③④D．①②③④
答案 A
5．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是（ ）
A．H2O的分解反应是放热反应
B．氢能源已被普遍使用
C．2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
答案 C
解析 2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）是吸热反应，说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。
因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
考点四 焓变与反应热（加试）
1．焓变、反应热
（1）定义：
在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。
（2）符号：
ΔH。
（3）单位：
kJ·mol－1或kJ/mol。
2．焓变与键能的关系
（1）键能
键能是指气态基态原子形成1_mol_化学键释放的最低能量。
（2）ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。
题组一 正确理解概念
1．下列说法正确的是（ ）
A．Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热
B．水蒸气变为液态水时，放出的能量就是该变化的反应热
C．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
D．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
答案 D
2．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：
（a、b、c均大于零）
下列说法不正确的是（ ）
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量
C．断开2molH—I键所需能量约为（c＋b＋a）kJ
D．向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量小于2akJ
答案 B
解析 A项，反应放热，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，正确；B项，由题意可知，该反应放热，则断开1molH—H键和1molI—I键所吸收能量小于形成2molH—I键所放出的能量，即断开1molH—H键和1molI—I键所需能量小于断开2molH—I键所需能量，错误；C项，由题意可知，H—H键的键能E（H—H）＝bkJ·mol－1，I—I键的键能E（I—I）＝ckJ·mol－1，而ΔH＝E（H—H）＋E（I—I）－2E（H—I），则2E（H—I）＝E（H—H）＋E（I—I）－ΔH＝[b＋c－（－a）]kJ·mol－1＝（b＋c＋a）kJ·mol－1，故断开2molH—I键所需能量约为（c＋b＋a）kJ，正确；D项，由于该反应是可逆反应，反应不能进行到底，故向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后生成HI的物质的量小于4mol，故放出的热量小于2akJ，正确。
题组二 依据共价键数，利用键能计算反应热
3．（2015·北京四中模拟）已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。
其他相关数据如下表：
O===O
H—H
H—O（g）
1mol化学键断裂时
需要吸收的能量/kJ
496
436
x
则表中x为（ ）
A．920B．557
C．463D．188
答案 C
解析 根据题意，可得热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－572kJ·mol－1；而18g水蒸气变成液态水时放出44kJ热量，则2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－484kJ·mol－1，即－484kJ＝2×436kJ＋496kJ－4xkJ，解得x＝463。
4．化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol－1
460
360
436
431
176
347
工业上的高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4（g）＋2H2（g）===Si（s）＋4HCl（g），该反应的反应热ΔH为________________________________________________________________________。
答案 236kJ·mol－1
解析 SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。
1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－（2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1）＝236kJ·mol－1。
题组三 依据图形，理清活化能与焓变的关系
5．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．反应过程可表示为
―→
―→
B．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应
D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应
答案 D
解析 由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。
6．某反应的ΔH＝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－1
D．正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol－1
答案 C
解析 某反应的ΔH＝100kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100kJ·mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。
1．规避焓变计算的两个失分点
（1）旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。
（2）常见物质中的化学键数目
物质
CO
（C===O）
CH4
（C－H）
P4
（P－P）
SiO2
（Si－O）
石墨
金刚石
S8（S－S）
Si
键数
2
4
6
4
1.5
2
8
2
2．正确理解活化能与反应热的关系（加试）
（1）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
（2）在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。
考点五 两类重要的反应热——标准燃烧热、中和热（加试）
1．标准燃烧热
（1）概念：
在101kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用kJ·mol－1。
（2）标准燃烧热的限定词有恒压（101kPa时）、可燃物的物质的量（1mol）、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：
C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g）等。
（3）表示的意义：
例如C的标准燃烧热为393.5kJ·mol－1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
（4）书写热化学方程式：
标准燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
例如：
C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l） ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热为5518kJ·mol－1。
（5）标准燃烧热的计算：
可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n（可燃物）×ΔH
式中：
Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。
2．热值
1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。
3．中和热
（1）概念：
在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol液态H2O时的反应热叫中和热。
（2）注意几个限定词：
①稀溶液；②生成物是1mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－（aq）＋H＋（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1。
（3）中和热的测定
①测定原理
ΔH＝
c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
②装置如图（在横线上填写仪器的名称）
题组一 正确理解概念
1．下列说法正确的是（ ）
A．S（s）＋
O2（g）===SO3（g） ΔH＝－315kJ·mol－1（标准燃烧热） （ΔH的数值正确）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ·mol－1（中和热） （ΔH的数值正确）
C．已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba（OH）2反应的反应热ΔH＝2×（－57.3）kJ·mol－1
D．已知101kPa时，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）
ΔH＝－221kJ·mol－1，则该反应的反应热为221kJ·mol－1
答案 B
2．下列说法正确的是（ ）
A．葡萄糖的标准燃烧热是2800kJ·mol－1，则
C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝－1400kJ·mol－1
B．已知稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
C．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为－57.3kJ·mol－1
D．氢气的标准燃烧热为285.5kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O（l）
2H2（g）＋O2（g）
ΔH＝285.5kJ·mol－1
答案 A
题组二 中和热测定误差分析和数据处理
3．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
（1）为什么所用NaOH溶液要稍过量？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是__________（填字母）。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次少
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