2014高考化学二轮专题突破练：专题七化学反应与能量

[考纲要求] 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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，能用盖斯定律进行有关反应热的计算。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础；了解化学在解决能源危机中的重要作用。

考点一 正确理解反应热的概念

1． 理解化学反应热效应的两种角度

(1)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)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，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。

2． 反应热的量化参数——键能

反应热与键能的关系

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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。

题组一 反应热概念的理解

1． 正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)催化剂能改变反应的焓变

(×)

(2012·江苏，4B改编)

(2)催化剂能降低反应的活化能

(√)

(2012·江苏，4C改编)

(3)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

(×)

(2010·山东理综，10D)

2． 下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是

－

( )

A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和

热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol1

－

B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×

－

283.0 kJ·mol1

－

C．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=====2H2(g)＋

－

电解

O2(g) ΔH＝＋285.5 kJ·mol1

－

D．1 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

解析 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫作中和热，中和热是以生成1 mol 液态H2O为基准的，A项错误；CO(g)的燃烧热是283.0 kJ· 1

mol－1，则CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

2ΔH＝－2×283.0 kJ·mol－1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；电解2 mol水吸收的热量和2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，C项中的ΔH应为＋571.0 kJ·mol－1；在25 ℃、101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。

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失误防范

(1)化学反应的焓变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。 (2)燃烧热：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位：kJ·mol－1。需注意：①燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所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1 mol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1 mol液态H2O时的反应热。需注意：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＝－57.3 kJ·mol－1。 题组二 反应热的变化与图像

3． (2012·大纲全国卷，9)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

( )

答案 D

解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH>0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH<0，为放热反应，B项错误，故选D。 题组三 反应热与键能

4． (2012·重庆理综，12)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。

已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则

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断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是 ( )

A．194 答案 B

解析 由题图可知ΔH3＝－(ΔH2－ΔH1)＝－[－2 752 kJ·mol－1－(－534 kJ·mol－1)]＝ 12 218 kJ·mol－1，断裂1 mol N—H键所需能量＝(2 218 kJ－500 kJ－154 kJ)×＝391 kJ。

45． (2013·重庆理综，6)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)

ΔH＝a kJ·mol1

－

B．391 C．516 D．658

P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol1

－

P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol1，PCl3中P—Cl键的键能为

－

1.2c kJ·mol1

－

下列叙述正确的是 ( )

A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH b－a＋5.6c－

C．Cl—Cl键的键能 kJ·mol1

45a－3b＋12c－

D．P—P键的键能为 kJ·mol1

8答案 C

解析 A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能，错误。B项，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)对应的ΔH，所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH，错误。

C项，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1① P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1② ①－②得

b－aCl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH＝ kJ·mol－1

4

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ECl－Cl＋3×1.2c kJ·mol－1－5×c kJ·mol－1＝

b－a＋5.6c

kJ·mol－1，正确。 4

b－a

kJ·mol－1 4

ECl－Cl＝

D项，根据P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1得 b－a＋5.6c6Ep－p＋10× kJ·mol－1－4×5c kJ·mol－1＝b kJ·mol－1

45a＋12c－3bEp－p＝ kJ·mol－1，错误。

12

失误防范

利用键能计算反应热，其关键是算清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol CH3CH3中含有6 mol C—H键和 1 mol C—C键。

考点二 热化学方程式书写的正误判断

1． 热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程

式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

2． 掌握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者在该知识点考查中的设错方式，有利于

我们快速、准确地判断热化学方程式的正误。 (1)故意漏写物质的聚集状态； (2)忽视反应热ΔH的正负号； (3)错写或漏写ΔH的单位；

(4)化学计量数与ΔH不相匹配，化学计量数加倍，而ΔH没有加倍等。

3． 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(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol1

－

②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)

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