高考化学一轮复习第六章化学反应与能量导学案(含解析)

1 第六章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能

考点一 | 焓变 反应热 [教材知识层面] 1．化学反应的实质与特征 (1)实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。 (2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化，通常主要表现为热量的变化。 2．反应热和焓变 (1)反应热：化学反应中放出或吸收的热量。 (2)焓变：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为ΔH，单位是 kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析：

(2)从化学键的变化角度分析： (3)常见的放热反应： ①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。 (4)常见的吸热反应：

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.了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。 4.了解热化学方程式的含义。理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 5.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。 2 ①大多数分解反应；②盐类的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；④炭和水蒸气、C和CO2的反应。 [高考考查层面] 命题点1 有关焓变的辨析

理解焓变的“四”注意 (1)任何化学反应都是新键断裂，旧键形成的过程，都伴随着能量的变化。 (2)焓变不取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小。 (3)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应。在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下进行。 [典题示例] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)物质发生化学变化时都伴有能量的变化。( ) (2)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。( ) (3)放热反应在任何条件都不能发生。( ) (4)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( ) (5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。( ) (6)NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应。( ) 解析：(2)化学反应中的能量变化也有化学能与光能或电能间的相互转化。(4)物质在三态变化中涉及能量变化，但三态变化不属于化学变化。(5)该过程是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)该过程中没有新物质生成，不属于化学反应。 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 2．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量 解析：选D 已知X＋Y===M＋N ΔH＞0，说明X与Y总能量低于M与N总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应，B错误。 命题点2 能量变化的图示分析 3

解答能量变化图像题的“三”关键 (1)注意活化能在图示中的意义。 ①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能； ②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。 (2)催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。 (3)设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。 [典题示例] 1．(2012·江苏高考)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )

A．该反应为放热反应 B．催化剂能改变该反应的焓变 C．催化剂能降低该反应的活化能 D．逆反应的活化能大于正反应的活化能 解析：选C A项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A错；B项，催化剂不能改变反应的焓变，B错；C项，由图像可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；D项，由图像可以看出E1＞E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错。 2．(2014·浙江联考)下列反应符合如图所示的是( ) A．铝片与盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应 C．酸碱中和反应 D．甲烷在氧气中的燃烧 解析：选B 图示反应物的总能量低，故为吸热过程，只有B项符合。

[考点达标层面] 1. (2015·长郡质检)已知某化学反应A2 (g)＋2B2 (g)===2AB 2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( ) 4

A．该反应的进行一定需要加热 B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B 键放出E1 kJ能量 解析：选C 由图可知这是一个吸热反应，但发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应ΔH＞0，B错误，C正确；断键需要能量，D错误。 2．(2015·安庆模拟)氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2 ΔH1；ClO＋O===Cl＋O2 ΔH2。大气臭氧层的分解反应是：O3＋O===2O2 ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示：

下列叙述中，正确的是( ) A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B．O3＋O===2O2是吸热反应 C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D．大气层中的臭氧无法再生 解析：选C 从图像中分析，总反应的能量变化应为E2与E3的差值，A错误；O3和O的能量要高于2O2的能量，故O和O3反应生成O2的反应为放热反应，B错误；从盖斯定律知，将两个反应叠加即得总反应，则ΔH也是由两个反应的焓变相加而得的，C正确；大气层中的臭氧可以再生，D错误。 5

考点二 | 热化学方程式的书写与正误判断 [教材知识层面]

1．概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。 2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 3．书写

[高考考查层面] 命题点1 热化学方程式的书写

[典题示例] 1．写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为____________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N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______________________。 (3)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析： (1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。 (2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。

(3)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，乙醇为0.5 mol，则1 mol 乙醇燃烧放2Q kJ热量，据此可写出反应的热化学方程式：C2H5OH(l)＋ 6

3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1。 答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 (3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 2．右图是NO2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：由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。 答案：NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 [方法技巧] “五步”突破热化学方程式的书写

命题点2 热化学方程式的正误判断 [典题示例] 1．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反应热) D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)