2014高考化学考前20天冲刺 化学反应与能量变化

2014高考化学考前20天冲刺

化学反应与能量变化

题组集训

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 (×)

(2)催化剂能降低反应的活化能 (√)

(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 (×)

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·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH ＝2×(－57.3) kJ·mol－1

B ．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH ＝＋2× 283.0 kJ·mol－1

C ．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=====电解2H2(g)＋

O2(g) ΔH ＝＋285.5 kJ·mol－1

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·

mol －1，则CO(g)＋12

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

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． 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． 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，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是 ( )

A ．194

B ．391

C ．516

D ．658

答案 B

解析 由题图可知ΔH3＝－(ΔH2－ΔH1)＝－[－2 752 kJ·mol－1－(－534 kJ·mol－1)]＝

2 218 kJ·mol－1，断裂1 mol N —H 键所需能量＝(2 218 kJ －500 kJ －154 kJ)×14

＝391 kJ 。 5． 已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)

ΔH ＝a kJ·mol－1

P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH ＝b kJ·mol－1

P4具有正四面体结构，PCl5中P —Cl 键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P —Cl 键的键能为

1.2c kJ·mol－1

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

C ．Cl —Cl 键的键能b －a ＋5.6c 4

kJ·mol－1 D ．P —P 键的键能为5a －3b ＋12c 8

kJ·mol－1 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

Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH ＝b －a 4

kJ·mol－1 ECl －Cl ＋3×1.2c kJ·mol－1－5×c kJ·mol－1＝b －a 4

kJ·mol－1 ECl －Cl ＝b －a ＋5.6c 4

kJ·mol－1，正确。 D 项，根据P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH ＝b kJ·mol－1得

6Ep －p ＋10×b －a ＋5.6c 4

kJ·mol－1－4×5c kJ·mol－1＝b kJ·mol－1 Ep －p ＝5a ＋12c －3b 12

kJ·mol－1，错误。 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

知识精讲

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·mol－1

②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1