2020届二轮复习反应热与热化学方程式课件（30张） 30页

专题八　化学反应中的热效应 第 1 课时　反应热与热化学方程式 命题调研 (2016 ～ 2019 四年大数据 ) 2016 ～ 2019 四年考向分布 核心素养与考情预测 核心素养： 平衡思想与守恒观念，宏微结合 考情解码： 本部分考点主要集中焓变的含义以及通过键能、盖斯定律等计算焓变大小几个知识点上，一般以能量－时间图像、反应能量关系图或者一组热化学方程式的形式出现，难度中等，预测 2020 年选考仍将以该种形式进行考查，同时关注离子键、共价键键能大小的影响因素。 真题重现 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 1 (MgCO 3 ) ＞ Δ H 1 (CaCO 3 ) ＞ 0 B.Δ H 2 (MgCO 3 ) ＝ Δ H 2 (CaCO 3 ) ＞ 0 C.Δ H 1 (CaCO 3 ) － Δ H 1 (MgCO 3 ) ＝ Δ H 3 (CaO) － Δ H 3 (MgO) D. 对于 MgCO 3 和 CaCO 3 ， Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＞ Δ H 3 1. (2019· 浙江 4 月选考， 23) MgCO 3 和 CaCO 3 的能量关系如图所示 (M ＝ Ca 、 Mg) ： 答案　 C 2. (2019· 浙江 1 月学考 ) 反应 N 2 (g) ＋ O 2 (g)===2NO(g) 的能量变化如图所示。已知：断开 1 mol N 2 (g) 中化学键需吸收 946 kJ 能量，断开 1 mol O 2 (g) 中化学键需吸收 498 kJ 能量。 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.N 2 (g) ＋ O 2 (g)===2NO(g) 　 Δ H ＝－ 180 kJ·mol － 1 B.NO(g )===1/2N 2 (g) ＋ 1/2O 2 (g) 　 Δ H ＝＋ 90 kJ·mol － 1 C. 断开 1 mol NO(g ) 中化学键需要吸收 632 kJ 能量 D. 形成 1 mol NO(g ) 中化学键可释放 90 kJ 能量 解析　 由示意图可知，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应， Δ H ＞ 0 。 A. 该反应为吸热反应， N 2 (g) ＋ O 2 (g)===2NO(g) 　 Δ H ＝＋ 180 kJ/mol ，故 A 错误； B. 正反应为吸热反应，逆反应应该为放热反应，则 NO(g )===1/2N 2 (g) ＋ 1/2O 2 (g) 　 Δ H ＝ － 90 kJ·mol － 1 ，故 B 错误； C. 反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和， Δ H ＝ (946 kJ/mol ＋ 498 kJ/mol)) － 2 × E (N—O) ＝＋ 180 kJ/mol ， E (N—O) ＝ 632 kJ/mol ，则断开 1 mol NO(g ) 中化学键需要吸收 632 kJ 能量，故 C 正确； D. 反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和， Δ H ＝ (946 kJ/mol ＋ 498 kJ/mol)) － 2 × E (N—O) ＝ ＋ 180 kJ/mol ， E (N—O) ＝ 632 kJ/mol ，则形成 1 mol NO(g ) 中化学键可释放 632 kJ 能量，故 D 错误。 答案　 C 3. (2018· 浙江 11 月选考 ) 已知： H 2 O(g)===H 2 O(l) 　 Δ H 1 C 6 H 12 O 6 (g)===C 6 H 12 O 6 (s) 　 Δ H 2 C 6 H 12 O 6 (s) ＋ 6O 2 (g)===6H 2 O(g) ＋ 6CO 2 (g) 　 Δ H 3 C 6 H 12 O 6 (g) ＋ 6O 2 (g)===6H 2 O(l) ＋ 6CO 2 (g) 　 Δ H 4 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 1 <0 ， Δ H 2 <0 ， Δ H 3 <Δ H 4 B.6Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 － Δ H 4 ＝ 0 C. － 6Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 － Δ H 4 ＝ 0 D. － 6Δ H 1 ＋ Δ H 2 － Δ H 3 ＋ Δ H 4 ＝ 0 解析　 由气态物质转化成液态物质或固态物质均放出热量， Δ H 1 ＜ 0 ， Δ H 2 ＜ 0 ，气态 C 6 H 12 O 6 燃烧生成液态水比固态 C 6 H 12 O 6 燃烧生成气态水放出热量多，所以 Δ H 3 ＞Δ H 4 ， A 项错误；根据盖斯定律得 Δ H 4 ＝ 6Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 ， B 项正确， C 、 D 项错误。 答案 　 B 4. (2018· 浙江 4 月选考 ) 氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 已知 HF 气体溶于水放热， Δ H 1 <0 B. 相同条件下， HCl 的 Δ H 2 比 HBr 的小 C. 相同条件下， HCl 的 (Δ H 1 ＋ Δ H 2 ) 比 HI 的大 D. 一定条件下，气态原子生成 1 mol H—X 键放出 a kJ 能量，则该条件下 Δ H 2 ＝ a kJ·mol － 1 解析　 A 选项 Δ H 1 为溶液到气体为吸热反应 Δ H 1 ＞ 0 ， A 错误； Cl 的非金属性更强， HCl 更稳定，对应 Δ H 2 更大， B 错误； Cl 的非金属性更强， HCl 更稳定 Δ H 2 较大，但 HI 沸点更高， Δ H 1 较大， C 错误； Δ H 2 即为键能， D 正确。 答案　 D 5. (2018· 浙江 6 月学考 ) 已知断开 1 mol H 2 (g) 中 H—H 键需要吸收 436 kJ 能量。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是 ( 　　 ) 解析　 C 项热化学方程式应为 H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 　 Δ H ＝－ 185 kJ·mol － 1 。 答案　 C 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 5 ＞ 0 B.Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＝ 0 C.Δ H 3 ＝ Δ H 4 ＋ Δ H 5 D.Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 ＋ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ＝ 0 6. (2017· 浙江 11 月 ) 根据 Ca(OH) 2 /CaO 体系的能量循环图： 解析 　根据气态水变液态水放热，故 A 错误；由转化关系图可知 Δ H 1 ＋ Δ H 2 ≠ 0 ，故 B 错误；由转化关系图可知 Δ H 3 ≠ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ，故 C 错误；由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态， Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 ＋ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ＝ 0 ，故 D 正确。 答案 　 D 考向一　能量变化图像的解读 1. (2018· 浙江省磐安二中 ) 25 ℃ 、 101 kPa 时，有以下能量转化图，下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 转化 Ⅱ 的热化学方程式 2CO(g) ＋ O 2 (g)===2CO 2 (g) 　 Δ H ＝－ 282.9 kJ·mol － 1 B. 相同条件下， 1 mol C(s ) 和 0.5 mol O 2 (g) 总能量高于 1 mol CO(g ) 的能量 C. 由 C → CO 的热化学方程式 2C(s) ＋ O 2 (g)===2CO(g) 　 Δ H ＝－ 221.2 kJ·mol － 1 D.CO 2 (g) 分解为 C(s ) 和 O 2 (g) 是吸热反应 解析　 A 项转化 Ⅱ 的热化学方程式 CO(g ) ＋ 1/2O 2 (g)===CO 2 (g) 　 Δ H ＝－ 282.9 kJ·mol － 1 ， A 不正确； B 项，由图像可知，相同条件下， 1 mol C(s ) 和 0.5 mol O 2 (g) 总能量高于 1 mol CO(g ) 的能量，正确； C 项由 C → CO 的热化学方程式 2C(s) ＋ O 2 (g)===2CO(g) 　 Δ H ＝－ (393.5 kJ·mol － 1 － 282.9 kJ·mol － 1 ) × 2 ＝－ 221.2 kJ·mol － 1 ，正确； D 项由图像可知， CO 2 (g) 分解为 C(s ) 和 O 2 (g) 是吸热反应，正确。 答案　 A 句 两种角度理解化学反应热图像： (1) 从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的总能量与新化学键形成放出的总能量的差值，如下图所示： 备考策略 a 表示旧化学键断裂吸收的能量； b 表示新化学键形成放出的能量； c 表示反应热。 (2) 从宏观的角度说，是反应物的总能量与生成物的总能量的差值，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； c 表示反应热。 考同二　反应热大小的比较 2. (2018· 浙江温州适应性测试 ) 室温下， CuSO 4 (s) 和 CuSO 4 ·5H 2 O(s) 溶于水及 CuSO 4 ·5H 2 O 受热分解的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 将 CuSO 4 ·5H 2 O(s) 溶于水会使溶液温度降低 B. 将 CuSO 4 (s) 溶于水会使溶液温度升高 C.Δ H 3 ＞ Δ H 2 D.Δ H 1 ＝ Δ H 2 ＋ Δ H 3 答案　 D 比较反应热大小的五个注意要点 1. 反应物和生成物的状态：物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。 2.Δ H 的符号：比较反应热的大小时，不要只比较 Δ H 数值的大小，还要考虑其符号。 备考策略 3. 参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的Δ H 越小，吸热反应的 Δ H 越大。 4. 反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。 5. 键能大小：离子键的键能要考虑离子半径和离子所带电荷数等因素，共价键的键能要考虑原子半径大小，非金属性强弱等因素。 答案　 2 b ＋ 4 c － a 备考策略 盖斯定律的内容为：一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。我们可以通过以下方法获得新的热化学方程式的反应热： 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 ” 上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。 考向四　键能大小与能量高低的关系 4. (2018· 浙江温州共美联盟 ) 如图所示， Δ H 1 ＝－ 393.5 kJ· mol － 1 ， Δ H 2 ＝ － 395.4 kJ· mol － 1 ，下列说法或表示式正确的是 ( 　　 ) A.C(s 、石墨 )=== C(s 、金刚石 ) 　 Δ H ＝＋ 1.9 kJ· mol － 1 B. 石墨和金刚石的转化是物理变化 C. 金刚石的稳定性强于石墨 D. 石墨的总键能比金刚石的总键能小 1.9 kJ 解析　 A 项由图像可知石墨能量低，金刚石能量高，故 C(s 、石墨 )=== C(s 、金刚石 ) 　 Δ H ＝＋ (395.4 － 393.5) kJ·mol － 1 ＝＋ 1.9 kJ· mol － 1 ，正确； B 项石墨和金刚石的转化是同素异形体之间的化学变化，错误； C 项，能量越低越稳定，故金刚石的稳定性弱于石墨，错误； D 项石墨能量低，更稳定，总键能比金刚石的总键能大 1.9 kJ ，错误。 答案　 A 键能和能量的区别和联系 键能指的是：在标准状况下，将 1 mol 气态分子 AB(g ) 解离为气态原子 A(g ) ， B(g ) 所需的能量，即断裂 A － B 键时需要吸收的能量。表示由共价键形成的物质内部原子之间结合的牢固程度。键能越大破坏该分子需要外界提供的能量就越多，表示分子内部原子之间结合的越牢固。 能量指的是分子内部原子核之间的吸引排斥能、电子的动能势能等等。能量的高低是指该物质运动时所具有的能量。它的高低大小决定了物质之间发生化学反应时碰撞次数的多少，是否容易发生化学反应，也就是物质是否活泼。 备考策略 在结构相同的情况下，键能越大的物质所具有的能量越低，物质越稳定；键能越小的物质所具有的能量越高，物质越不稳定。 另外键能的大小跟以下因素有关： 1. 一般情况下，成键电子数越多，键长越短 ，形成的共价键越牢固，键能越大。 2. 在成键电子数相同，键长相近时，键的极性越大，键能越大。 考向五　热化学方程式的书写 5. (2018· 余姚中学 ) 根据能量变化示意图，请写出氮气和氢气合成液态的氨气的热化学方程式 _____________________________________________________ ______________________________________________________________ 。 热化学方程式书写与正误判断的步骤 备考策略