2019年高考化学二轮复习核心考点总动员专题12化学能与热能（含解析）.doc

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1、1化学能与热能题型介绍：该题型为高考中必考题型，通常以选择题或填空题的形式出现，考查反应热、燃烧热、中和热的概念，反应热的计算及盖斯定律的应用，热化学方程式的书写及判断，中和热的测定等。盖斯定律的应用和热化学方程式的书写为考查的重点，对于燃烧热和中和热 的概念及计算仍将是高考考查的重点，常以具体的事实为背景进行设计题目，突出对概念的理解和应用，以图表为背景，考查化学反应中能量变化，以及涉及到盖斯定律或键能的简单计算逐渐成为高考出题新热点。高考选题： 【2018 新课标 1 卷】采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题（2）已知：2N 2

2、O5(g)2N 2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N 2O4(g) H 2=55.3 kJmol1则反应 N2O5(g)2NO 2(g)+ O2(g)的 H=_ kJmol1。1【答案】 53.1解题技巧： 1、从三个角度理解反应热2（1）宏观角度 H生成物的总能量反应物的总能量（2）微观角度E1表示旧化学键断裂吸收的能量； E2表示新化学键形成放出的能量； H E1 E2（3）活化能角度E1表示正反应的活化能； E2表示逆反应的活化能； H E1 E22、对比法理解反应热、燃烧热与中和热“三热”是指反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这三个概念的理解，明

3、确它们的区别和联系，避免认识错误。 （1）化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为 H，单位常用 kJmol1 ，它只与化学反应的化学计量数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。（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：kJmol1 。需注意：燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物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；燃烧产物必须是稳定的氧化物，如 CCO 2、H 2H 2O(l)等。（3）中和热：在

4、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：稀溶液是指物质溶于大量水中；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；中和反应的实质是 H 和 OH 化合生成 H2O，即 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 。（4）反应热是指反应完全时的热效应，所以 对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。 3、反应热大小的比较方法（1）利用盖斯定律比较，如 比较 H1与 H2的大小的方法。因 H1| H2|，所以 H1 H2。（3）同一反应的反应物状态不同时，如A(s)B(g)= =C(g) H1，A(g

5、)B(g)= =C(g) H2，则 H1 H2。（4）两个有联系的反应相比较时，如C(s)O 2(g)=CO2(g) H1，C(s) O2(g)=CO(g) H2。12比较方法：利用反应(包括 H1)乘以某计量数减去反应(包括 H2)乘以某计量数，即得出 H3 H1某计量数 H2某计量数，根据 H3大于 0 或小于 0 进行比较。总之，比较反应热的大小时要注意：反应中各物质的聚集状态； H 有正负之分，比较时要连同“” 、 “”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较；若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。4、反应热的有关计算 （1）根据热化学方程式计算：反应热与反

6、应物的物质的量成正比。（2）根据盖斯定律求算 应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般 23 个)进行合理“变形” ，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的 H 与原热化学方程式之间 H 的换算关系。当热化学方程式乘、除以某一个数时， H 也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时， H 也同样要进行加减运算，且要带“” “”符号，即把 H 看作一个整体进行运算。将一个热化学方程式颠倒书写时， H 的符号也随之改变，但数值不变。在设计反应过程

7、中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。（3）根据物质燃烧放热的数值计算： Q(放) n(可燃物)| H|（4）根据能量或键能计算 H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的总键能之和生成物的总键能之和45、热化学方程式的书写（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 、101 kPa 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： H 应包括“”或“” 、数字和单位(kJmol 1 )。（4）注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守

8、恒。( H 与化学计量数相对应)（5）区别于普通方程式：一般不注“” 、 “”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 H 相对应，如果化学计量数加倍，则 H 也要加倍。高频考点一：热化学方程式的书写及正误判断【典例】 【江西铅山县一中 2019 届上学期期中】下列热化学方程式书写正确的是(H 的绝对值均正确)（ ）AC 2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) H=1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)+HCl(aq)

9、NaCl(aq)+H2O(l) H=+57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)+O 2(g) SO2(g) H=296.8 kJ/mol(反应热 )D2NO 2 O2+2NO H=+116.2 kJ/mol(反应热)【答案】C【 考点揭秘】盖斯定律在应用的过程中一定要注意思维模型，切勿毫无目的的将方程式乱加乱减，最终得不到结果。一般的思维模型是：51 【2018 北京卷】我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是 （ ）A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%BCH 4CH 3COOH 过程中，

10、有 CH 键发生断裂C放出能量并形成了 CC 键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】分析：A 项，生成 CH3COOH 的总反应为 CH4+CO2 CH3COOH，原子利用率为 100%；B 项，CH 4选择性活化变为过程中，有 1 个 C-H 键发生断裂；C 项，根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量并形成 C-C 键；D 项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高平衡转化率。先确定待求的化学反应方程式找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置根据待求方程式中各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式将新得到的方程式进行加减（反应热也需要

11、相应的加减）写出待求的热化学方程式6点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变 H、不能使化学平衡发生移动。2 【2016 年高考海南卷】油酸甘油酯（相对分子质量 884）在体内代谢时可发生如下反应：C 57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧 1kg 该化合物释放出热量 3.8104kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为 （ ）A3.810 4kJmol-1 B3.810 4kJmol-1C3.410 4kJmol-1 D

12、3.410 4kJmol-1【答案】D【解析】试题分析：燃烧热指的是燃烧 1mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧 1kg 油酸甘油酯释放出热量 3.8104kJ，则燃烧 1mol 油酸甘油酯释放出热量为 3.4104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H=3.410 4kJmol-1考点：考查燃烧热及化学反应中的能量 【名师点睛】考纲明确要求：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。根据考纲的这一要求将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的 题型，同时注意到由于能源日益匮乏，因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背

13、景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型，题目变化较多，但思路变化却较少，主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际，虽然形式上有各种各样的变化，但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略，缜密分析、逐层递解，再经过一些变化演绎，就可以准确解答相关题型。此外，通过此类题型的解题策略探究还有利于培养 3 【2016 年高考海南卷】由反 应物 X 转化为 Y 和 Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是 （ ）A由 XY反应的 H=E5E27B由 XZ反应的 H” 、 “H 5 DH 1+H 2+H 3+H 4+H 5+H 6=0【答案】C19【解析】A.由 O2的气态分子变

14、为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，H 30，A 错误；B. 根据盖斯定律可知：物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系图可知：H 1+H 2+H 3+H 4+H 5=H 6，所以 B 错误；C.根据物质转化关系图可知：H 1+H2+H 3+H 4+H 5=H 6，H 10，H 20，H 30，H 40，所以H 6H 5，C 正确；D. 根据选项 B分析可知H 1+H 2+H 3+H 4+H 5=H 6，所以H 1+H 2+H 3+H 4+H 5-H 6=0，D 错误；故合理选项是 C。 8 【上海市金山区 2019 届高三一模】图分别表示红磷、

15、白磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是 （ ）A白磷比红磷稳定B白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定C1mol 白磷转变为红磷放出 2244.7kJ 的热量D红磷燃烧的热化学方程式：4P（s）+5O 2（g）=P 4O10（s）H=-2954kJmol 1【答案】D9【天津蓟州等部分区 2019 届高三上学期期末】已知：2H 2(g) + O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol1 H 2(g) + S(g) =H2S(g) H20.1 kJmol 1 ，下列判断正确的是 20（ ）A若反应中改用固态硫，则 1 mol S(s)完全反应放出的热量小于 20.1 kJB从焓变数值知，单质

16、硫与氧气相比，更容易与氢气化合C由知，水的热稳定性小于硫化氢D氢气的燃烧热为 241.8 kJmol1【答案】A10 【黑龙江鹤岗市一中 2019 届高三第一次月考】）（1）实验中能观察到的现象是_。 （选填代号）A试管中镁片逐渐溶解 B试管中产生无色气泡C烧杯外壁变冷 D烧杯底部析出少量白色固体（2）由实验推知，MgCl 2溶液和 H2的总能量_（填“大于” “小于” “等于” ）镁片和盐酸的总能量。）用 50mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，

17、图中尚缺少的一种玻璃用品是_，除此之外还有一处错误的是21_。（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（绝对值）_（填“偏大、偏小、无影响” ） 。） （1）煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：aC（s）O 2（g）=CO 2（g） HE 1 bC（s）H 2O（g）=CO（g）H 2（g）HE 2 H2（g）1/2O 2（g）=H 2O（g）HE 3 CO（g）1/2O 2（g）=CO 2（g）HE 4 请表达 E1、E 2

18、、E 3、E 4之间的关系为 E2_。（2）如图所示在常温常压下，1 摩尔 NO2 和 1 摩尔 CO 完全反应生成 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：_。（3）化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知某些化学键的键能如下表所示：共价键 HH ClCl HCl键能/（kJmol 1 ） 436 247 434则反应：H 2（g）+Cl 2（g）=2HCl（g）的焓变 H _。【答案】A B D 小于 环形玻璃搅拌棒 小烧杯口和大烧杯口没有平齐（其它合适答案给分）偏小 E 2E 1E 3E 4 NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO 2（

19、g） H234 kJmol 1H 185 kJmol 122)（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；中和热测定实验成败的关键是保温工作，内外烧杯为一样高，否则，热量散失大；故答案为：环形玻璃搅拌棒；小烧杯口和大烧杯口没有平齐；（2）大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，故答案为：偏小；)（1）C(s)+O 2(g)CO 2(g)H=E 1，H 2(g)+ O2(g)H 2O(g)H=E 3，CO(g)+ O2(g)CO 2(g)H=E4，根据盖斯定律，-可得：C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)，故 E2=E1-E3-E4，故答案为

20、：E 1-E3-E4；（2）由图可知，1 摩尔 NO2和 1 摩尔 CO 完全反应生成 CO2和 NO 放出热量为(368-134)kJ=234kJ，反应热化学方程式为：NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO 2(g)H=-234 kJmol -1，故答案为：NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)H=-234 kJmol -1；（3）反应热=反应物总键能-生成物总键能，故反应：H 2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的焓变H=436kJ/mol+247kJ/mol-2434kJ/mol=-185kJ/mol，故答案为：-185 kJ/mol。自我提升：11.【湖南邵东县创新实验

21、学校 2019 届高三第五次月考】下列描述中正确的是 （ ）A已知 C(石墨，s)=C(金刚石，s) H=+1.9kJmol -1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定BCO(g)的燃烧热是 283.0 kJmol-1，则 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的H=2(+283.0) kJmol -1C有些化学反应的发生不会伴随着能量的变化D已知 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=483.6 kJmol -1，则氢气的燃烧热为 241.8 kJmol-1【答案】B2312 【西安长安区一中 2019 届高三第二次检测】根据下列图像的叙述正确的是 （ ）A图（

22、1）表示的热化学方程式为 CO(g)+H2O(l)CO 2(g)+H2(g) H= -41 kJmol -1B图（2）表示的热化学方程式为 CO(g)+H2O(g)CO 2(g)+H2(g) H= +41 kJmol -1C由图可知正、逆反应的热效应的数值相同D两个图像表示的含义相同【答案】C13 【长春田家炳实验中学 2019 届高三 12 月月考】已知：CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H 1=a kJmol 1CO(g) O2(g)=CO2(g) H 2=b kJmol 1H 2(g) O2(g)=H2O(g) H 3=c kJmol 1H 2(g) O2(g

23、)=H2O(l) H 4=d kJmol 1 下列叙述正确的是 （ 24）A由上述热化学方程式可知 H 3H 4BH 2的燃烧热为 c kJmol1CCH 3OH(g)=CO(g)2H 2(g) H=( a- b-2c)kJmol 1D当 CO 和 H2的物质的量之比为 12 时，其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)时，放出 Q kJ 热量，则混合气中 CO 的物质的量为 mol【答案】A【解析】A. 中产物水为气态，中产物水为液态，水由液态变为气态需要吸收热量，所以中放出的热量小于中放出的热量，即 H 3H 4，故 A 正确；B. 燃烧热应该是 1mol 的可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物所

24、放出的热量，水的稳定状态是液体，而 c kJmol1 是生成气态水时的反应热，故 B 错误；C. 由盖斯定律得：CH 3OH(g)=CO(g)2H 2(g)由热化学方程式-2而来，所以 H=( -a+b+2c)kJmol1 ，故 C 错误；D. 由热化学方程式和知，当 CO 和 H2的物质的量分别为 1mol 和2mol 时，其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)时，放出的热量为 b+2d kJ，若放出 Q kJ 热量，则混合气中CO 的物质的量为 mol，故 D 错误。故选 A。14 【江西吉安市 2019 届高三上学期五校联考】物质 A 在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的

25、是 （ ）AAF,H =一H 6BH 1 +H 2 + H 3 + H 4 + H 5 + H 6=0CCF, H= H 1+ H 2 + H 6D若 AC 为放热过程，则H 3 + H 4 + H 5 + H 6 0【答案】C2515 【江西师大附中 2019 届上学期期末】按要求回答下列问题（1）已知拆开 1 mol HH 键、1 mol NH 键、1 mol NN 键分别需要的能量是 436 kJ、391 kJ、946 kJ，则 N2与 H2反应生成 NH3的热化学方程式为_。（2）已知碳的燃烧热 H 1= a kJmol1 ，S(s)+2K(s)=K 2S(s)；H 2= b kJmo

26、l1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H 3= c kJmol1 ，则 S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=_。（3）已知：C(s)+O 2(g)CO 2(g) H=-437.3 kJmol 一 1，H 2(g)+1/2O2(g)H 2O(g) H=-285.8 kJmol 一 1，CO(g)+1/2O 2(g)CO 2(g) H=-283.0 kJmol 一 1，写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式_，计算 10m3(标况)水煤气完全燃烧放出的热量为_kJ（结果保留到小数点后一位） 。【答案】N

27、 2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) H=-92kJmol 一 1 (3a+b-c)kJmol 一 1 C(s)+H2O(g)=CO(g) + H2(g） H=131.5 kJmol 一 1 126964.3 kJ 【解析】 （1）在反应 N2+3H22NH3中，断裂 3molH-H 键，1mol N 三 N 键共吸收的能量为：3436kJ+946kJ=2254kJ，生成 2mol NH3，共形成 6mol N-H 键，放出的能量为：6391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，则 N2与H2反应生成

28、NH3的热化学方程式为:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJmol -1；因此，正确答案是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJmol -1。（3） 已知：C(s)+O 2(g)=CO2（g）H=-437.3kJmol 一 1,H 2(g)+1/2O2(g)=H2O（g）H=-285.8kJmol 一 1,CO（g）+1/2O 2（g）CO 2（g）H=-283.0kJmol -1根据盖斯定律计算，-得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是：C（s）+H 2O（g）=CO 2（g）+H 2（g）H=+131.5kJmol -1；因此，答案是

29、：C（s）+H 2O（g）=CO 2（g）+H2（g）H=+131.5kJmol -1，26（4）根据反应可以知道，每 2 摩尔水煤气完全燃烧放出的热量为 285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以 10m3（标况）即 10000L/22.4=446.43mol,的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43568.8kJ1/2=126964.3kJ，因此，答案是：C（s）+H 2O（g）=CO 2（g）+H 2（g）H=-131.5kJmol-1；126964.3。1对化学反应与能量变化的复习应从两个角度进行，一是从总能量变化的角度，二是从化学键键能的角度。对热化学方程式的复习，一要抓住热化学方程式的书写规则，二要注意题目定量条件的设置。2对盖斯定律有关问题的复习，要理解盖斯定律的本质，熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。 27