届二轮复习 化学能与热能 名师公开课优质学案全国通用1.docx

1、届二轮复习 化学能与热能 名师公开课优质学案全国通用1专题八化学能与热能查漏补缺对接高考排查核心知识挖掘命题规律储知识要点回扣思维深化做一做1正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)如图表示燃料燃烧反应的能量变化。()(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能。()(3)催化剂能降低反应的活化能。()(4)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同。()答案：(1)(2)(3)(4)2正确理解反应过程、能量图像(1)E1：旧键断裂吸收的能量或称为_。(2)E2：新键形成放出的能量或称为逆反应的_。(3)H_，为此反应的焓变。(4

2、)催化剂的作用：降低_，但不影响_，反应放热还是吸热取决于_和_能量的高低。答案：(1)活化能(2)活化能(3)E1E2(4)E1、E2H起点(反应物)终点(生成物)32 mol H2SO4稀溶液和2 mol NaOH稀溶液混合，放出114.6 kJ热量。(1)该反应的中和热H_，(2)表示该反应的中和热的热化学方程式为_。(3)若用2 mol H2SO4浓溶液和2 mol NaOH浓溶液混合，放出的热量_114.6 kJ，原因是_。答案：(1)57.3 kJmol1(2) H2SO4(aq)NaOH(aq)=H2O(l)Na2SO4(aq)H57.3 kJmol1(3)大于浓硫酸和浓氢氧化钠

3、溶液稀释时放热4在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3(1)H3与H1、H2的关系是_。(2)若H2O(l)=H2O(g)H4，则氢气的燃烧热为_。答案：(1)H3H12H2(2)(H12H4)探高考真题鉴赏1(2018全国高考卷节选)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。解析：令2N2O5(g)=2

4、N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol1a2NO2(g)N2O4(g)H255.3 kJmol1b根据盖斯定律，a式b式可得：N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H53.1 kJmol1答案：53.12(2018全国高考卷节选)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。解析：将已知中3个反应依次记为、，根据盖斯定律，由2得该催化重整反应的H(11127

5、5394)kJmol1247 kJmol1。答案：2473(2018全国高考卷节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H为_kJmol1。解析：将已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3，可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)H348 kJmol130 kJmol1114 kJmol1。答案：1144(2017全国高考卷节选)如图是通过热化学循

6、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()和系统()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_。解析：系统()和系统()都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统()制备1 mol H2需要消耗20 kJ能量，而系统()制备1 mol H2需要消耗286 kJ能量，故系统()消耗的能量较少。答案：H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系统()5(2017全国高考卷节选)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8

7、)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。解析：根据盖斯定律，可得，则H1H2H3119 kJmol1242 kJmol1123 kJmol1。答案：123研考纲聚焦素养最新考纲1了解化学反应中能量转化的原因及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了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4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

8、能源危机中的重要作用。5了解焓变(H)与反应热的含义。6理解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。核心素养1变化观念与平衡思想：认识化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂和新化学键形成时的能量变化不同造成的，能从宏观和微观的不同角度分析化学反应中的能量变化，解决热化学的有关问题。2科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的燃烧热、中和热测定等热化学问题，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究，并能根据实际情况改进实验装置，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。3科学精神与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能合理利用常规能源，开发利用新能源和环保、清洁能源，能对与热

9、化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。题型突破通法悟道摆题型示例巧取应考宝典授课提示：对应学生用书第24页题型一焓变热化学方程式研题型探究角度一反应热与焓变1可逆反应NO2(g)CO(g)CO2(g)NO(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJB若反应开始时加入催化剂，则使E1、E2都变大C正反应的活化能是134 kJmol1D该反应的反应热HE2E1解析：NO2(g)CO(g)CO2(g)NO(g)属于可逆反应，1 mol NO2与1 mol CO混合，无法完全反应，反应放热小于234 kJ，A错误；催

10、化剂能降低反应活化能，使E1、E2都变小，B错误；由图可知E1为正反应的活化能，C正确；该反应为放热反应，H0，该反应的反应热HE1E2，D错误。答案：C拓展思考(1)该可逆反应的逆反应的H_。(2)该可逆反应的逆反应的活化能为_ kJmol1。提示：(1)HE2E1368 kJmol1134 kJmol1234 kJmol1。正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应。(2)3682乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：已知：化学键CHCCC=CHH键能/(kJmol1)412348612436计算上述反应的H_kJmol1。解析：设“”部分的化学键键能为a kJmol1，则H(a3484125) kJmol

11、1(a6124123436)kJmol1124 kJmol1。答案：124题型建模反应热与焓变理解“六大误区”(1)误认为放热反应不需要加热，吸热反应必须加热。(2)误认为键能越大能量越高，其实键能越大，物质越稳定，能量越低。(3)误认为反应条件不同时，H也不同。其实在相同状况下，相同的反应物生成相同的生成物，H相同，而与反应的引发条件无关。(4)误认为可逆反应的反应热与物质的转化率有关。其实反应热与转化率无关，反应放出或吸收的能量值与转化率有关。(5)燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量。(6)中和热不是指1

12、 mol酸与1 mol碱中和时的热效应，而是指中和反应“生成1 mol H2O(l)”的热效应。角度二热化学方程式书写及正误判断3(1)已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(2)化学反应N2(g)3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是_。(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(

13、g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1解析：(1)由题意知，室温时，AX3是液体，AX5是固体，所以热化学方程式为AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1。(2)从图像来看，反应N2(g)H2(g)NH3(g)的焓变为(ab)kJ/mol，反应N2(g)H2(g)NH3(l)的焓变为(abc)kJ/mol。因此，反应N2(g)3H2(g)3(g)的焓变为2(ab)kJ/mol，反应N2(g)3H2(g)2NH3(l)的焓变为2(abc)kJ/mol。(3)已知：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1、CO(g)H2

14、O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1，由盖斯定律可知，即得所求热化学方程式：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol1。答案：(1)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)2NH3(l)H2(abc) kJmol1(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol14下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H 57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJmol1BCO(g)的燃烧热H283.0 kJm

15、ol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol1C氢气的燃烧热为H285.5 kJmol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案：B题型建模热化学方程式书写与正误判断易出现的5种常见错误(1)“”“”漏写或使用不正确。即吸热反应未标“”，放热反应未标“”。(2)单位与热量Q单位混淆。H的单位为“kJmol1(或kJ/mol)”，易错写成“kJ”。(3)物质的状态标注不正确。s、l、g和aq分别表示固态、液态、气态和水溶液。(4)H的数值不正

16、确。即H的数值必须与方程式中的化学计量数相对应。(5)对概念的理解不正确。如燃烧热是指1 mol可燃物，且生成CO2(g)、H2O(l)、SO2 (g)等；中和热是指1 mol H和1 mol OH生成1 mol H2O(l)。练即学即用1臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是()臭氧分解历程示意图A催化反应、均为放热反应B催化剂不能改变该反应的焓变CClO是该反应的催化剂D在该反应过程中没有化学键的断裂与生成解析：由题可知反应反应物能量低于生成物，为吸热反应，反应反应物能量高于生成物，为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催

17、化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。答案：B2已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ，18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据见下表：O=O(g)HHHO1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463则表中x为()A920 B557C436 D188解析：根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1，即484 kJ2x kJ496 kJ4463 kJ，解得x43

18、6。答案：C3正误判断，正确的划“”，错误的划“”。(1)500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6 kJmol1。()(2)密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kJ热量。则Fe(s)S(s)=FeS(s)H95.6 kJmol1。()(3)稀醋酸与0.1 molL1 NaOH溶液反应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。()答案：(1)(2)(3)4如图是N

19、O2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。解析：HE生成物E反应物(E过渡态E2)(E过渡态E1)E1E2234 kJmol1。答案：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1题型二盖斯定律的应用1(2018湖北武汉模拟)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H42Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH

20、10，H30BH50，H4H3CH1H2H3DH3H4H5解析：燃烧反应都是放热反应，故H30，A错误；将上述反应分别编号为，反应是铝热反应，显然是放热反应，H50，将可得，即H5H4H30，B正确、D错误；将可得3H2(g)O2(g)=3H2O(g)，故H1(H2H3)，C错误。答案：B2铅及其化合物在工业生产及日常生活中都具有非常广泛的用途。瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下：2PbS(s)3O2(g)=2PbO(s)2SO2(g)Ha kJmol1；PbS(s)2PbO(s)=3Pb(s)SO2(g)Hb kJmol1；PbS(s)PbSO4(s)=2Pb(s)2SO2(g)

21、Hc kJmol1。反应3PbS(s)6O2(g)=3PbSO4(s)H_ kJmol1(用含a、b、c的代数式表示)。解析：依据盖斯定律，将223，即可得所求反应的H。答案：(2a2b3c)3甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此计算(1)H1_kJ

22、mol1；(2)已知H258 kJmol1，则H3_kJmol1。答案：(1)99(2)41题型建模根据盖斯定律计算H的步骤巧用题链透析活化能及催化剂授课提示：对应学生用书第26页题链1将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206 kJ/mol。在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。答案：题链2CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218.4 kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H175.6 kJmol1(反应)假设某温度下，反应的速率(v1

23、)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是_。答案：C题链3某实验室控制CO2和H2初始投料比为12.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6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中生成甲醇的百分比。表中实验数

24、据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是：_。答案：表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响题链阐释题链1题链2题链3知识内容能量反应过程曲线的绘制能量反应过程的曲线的识别催化剂对生成物的选择性的认识解题难点是否需要活化能的体现由反应速率与活化能的关系由反应对催化剂的选择性大小来判断思维突破准确理解有效碰撞理论活化能影响化学反应速率，化学反应速率快慢反映活化能大小反应对催化剂的选择性的具体数据分析对比化学观念教材必修2中，能量反应过程图，没有体现活化能。选修4中体现了活化能由定性到定量定量更能精准地理解催化剂对反应速率的影响限时规范训练