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专题五化学反应中的能量变化吸热应应总枚找玄.1./.一、命题趋势对本部分内容的考查仍将以热化学方程式的书写、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量的关系、盖斯定律等为主。题型有选择题、填空题。二、考情分析近三年全国卷I化学反应中的能量变化考查内容统计：年份题号涉及知识点赋分201728(3)第二空热化学方程式的书写，判断生成物质所需能量的多少、焓变的判断4201828(2)AH的计算2201928(3)焓变的判断、活化能的计算3三、备考建议备考中应注意以下三个方面的复习：化学反应中能量变化的有关概念；热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写；应用盖斯定律进行有关反应的AH的计算。1对化学反应中能量变化的有关概念的复习应从总能量变化的角度和化学键键能的角度进行。2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。3对盖斯定律有关问题的复习，要理解盖斯定律的本质。探究一反应热一、知识归纳1化学变化的本质旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化2物质中共价键个数的计算计算物质中共价键的个数时要结合物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSiSi键，1molSiO2中含4molSiO键，1molP4中含有6molPP键，1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molPO键、4molP=O键，等等。3.吸热反应和放热反应的判断方法(1)根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制取氢气的反应为放热反应；电解质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。(3) 根据实验现象判断：使反应体系温度升高的反应为放热反应。反之为吸热反应。(3) 由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下，气态物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处于稳定状态的能量小于不稳定状态的能量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于等量的固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。(4) 由盖斯定律判断：如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若AH0,则反应为吸热反应，反之则为放热反应。(5) 用仪器来测量：量热计。【注意】不能通过看一个反应是否需要加热来判断其是吸热反应还是放热反应，因为需要加热的反应不一定都是吸热反应，如物质的燃烧一般需要加热来引发反应的进行，但属于放热反应，只有那些需要持续加热的反应才是吸热反应，而那些只是通过加热来引起反应，反应开始后则无需加热的反应，则属于放热反应。所以注意两点；若一个反应需要持续加热才能进行，一旦停止加热，反应也停止，这样的反应肯定是吸热反应；若一个反应虽然需要进行加热来引起反应，但只要反应开始后，不需要加热就可以继续反应，则这样的反应属于放热反应。二、典题导法例1.H2与ICl的反应分、两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是B.反应、反应均为氧化还原反应C. 反应比反应的速率小,与相应正反应的活化能无关D. 反应、反应的焓变之和为AH=-218kJmol-1探究二热化学方程式的书写及正误判断一、知识归纳1“五步”书写热化学方程式一写方程式写出配平的化学方程式二标状态|用S、1、g、aq标明物质的聚集状态三标条件|标明反应的温度和压强(101kPa、25C时可不标注)四标AH|在方程式后写出AH,并根据信息注明AH的“十”或“_五标数值|根据化学计量数计算写出AH的值2五个角度判断热化学方程式的正误一审一放热反应AH一定为“一”吸热反应AH定为“+”二审单位|单位一定为“kJmo1i”，易错写成“kJ”或漏写三审状态I物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错四审数值I反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应，即AH与化学计量数成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反五审是否符合概念一如燃烧热、中和热的热化学方程式二、典题导法2、下列热化学方程式书写正确的A. 甲烷的燃烧热为-890kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890kJ/molB. 在一定条件下将1molSO2和0.5mol02置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-158.4kJmo卜1C.中和反应热为57.3kJmo卜1NaOH(s)+丄H2SO4(aq)丄Na2SO4(aq)+些0(1)H=57.3kJmo卜1D.2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6kJ的热量，该反应的热化学方程式为：C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H=2589.6kJmol-1方法小结】反应热、中和热和燃烧热对比将反应热、中和热以及燃烧热进行对比，有利于加深对概念的正确理解。反应热中和热燃烧热含义化学反应过程中放出或吸收的热量在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1molH2O(l)时所放出的热量在25C、101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量反应特点任何反应中和反应燃烧反应物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态方程式配平标准任意物质的量以生成1molH2O(l)为标准以燃烧1mol可燃物为标准AH符号负值或正值负值负值说明不能根据反应条件来判断是放热反应还是吸热反应不包括溶解热或其他物质的生成热注意对稳定氧化物的理解，不仅包括具体物质还包括聚集状态探究三反应热的计算方法指导典题导法例3已知(1)已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH1=-221kJmo厂14Al(g)+3O2(g)=2A12O3(s)人1=3351kJmo厂12Al(g)+N2(g)=2AlN(s)AH3=318kJmo1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式；【方法小结】方程式加合法计算反应热根据可直接测定反应热的化学反应间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合(加、减等数学计算)，得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热做相同的加合即为所求的反应热。2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(1)AH=3199.6kJmol-iC2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)AH=1411kJmol-i2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)AH=2599.2kJmol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)AH=2219.9kJmol-1现有2mol由上述五种物质中的两种组成的气体混合物，经充分燃烧后放出2970.8kJ热量,则下列哪些组合是可能的A.CH4和C2H2B.C2H4和C3H8C.C2H6和C3H8d.C2H4和C2H2【方法小结】平均值法平均值法特别适用于缺少数据而不能直接求解的计算。当两种或两种以上物质混合时，不论以任何比例混合，总存在一个平均值，解题时只要抓住平均值，就能避繁就简，迅速解题。平均值法有：平均相对分子质量法、平均分子式法、平均体积法、平均原子法和平均反应热法等。平均反应热法是利用两种混合物中每摩尔物质在反应中的反应热的平均值推断混合物组成的解题方法，常用于有两种物质的反应热的计算。例5甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH1 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH2 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH3回答下列问题：化学键H-HC-OC三OH-OC-HE/(kJmol】)4363431076465413由此计算厶比=kJmol-】；已知h2=-58kJmol-h3=kJmol-1o【方法小结】键能计算反应热(1) 计算公式AHr反应物的总键能一生成物的总键能。(2) 计算关键利用键能计算反应热的关键,就是要算清物质中化学键的数目,清楚中学常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。物质(化学键)CO2(C=O)CH4(C-H)P4(P-P)SiO2(Si-O)石墨(C-C)金刚石(C-C)S8(S-S)Si(Si-Si)每个微粒所含键数24641.5282的是(A.丿真题赏析【P26】2019江苏】氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确)一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的AHvO氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-4OH-常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗.2L耳，转移电子的数目为.02x1023B.CD反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的AH可通过下式估算：AH=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和A. 化学反应必须发生有效碰撞，但有效碰撞不一定发生化学反应B. 由C(s,石墨)=C(s,金刚石)；AH=+1.19kJmol1可知，金刚石比石墨稳定C. 在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；AH=57.3kJmol1，若将0.5mol/L的H2SO4溶液与1mol/L的NaOH溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJD. 乙醇的燃烧热AH=-1366.8kJmol1，则在25C、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出2.971x104kJ热量2.H2O2(l)在有MnO2的条件下和无MnO2的条件下分解的能量变化如下图所示。下列说法正确的是()A. 有MnO2条件下的反应曲线是a曲线B. 该反应能量变化类型与CaCO3的分解反应相同C. 加催化剂后，正反应速率增大，逆反应速率减小D.b曲线的热化学方程式为H2O2(1)H2O(l)+O2(g)AH=(E1-E2)kJmol-13.炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以把SO2快速氧化为SO3.下列说法错误的是()A.每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eVC. 氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程D. 炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂十3理醍兀4.中国化学家研究的一种新型复合光催化剂碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是A. C3N4中C的化合价为-4B. 反应的两个阶段均为吸热过程C阶段II中，h2o2既是氧化剂，又是还原剂D. 通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化A. 状态1是液态，则状态3一定是气态B. 状态3是液态，则状态4一定是气态C. A(状态2)+B(g)=C(状态3)+D(g)H=(d-a)kJmol-D. 断裂1molC(状态3)和1molD(g)中的化学键需要吸收的能量为(e-d)kJ6. 已知：氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示下列说法正确的是（）A.AHV0,皿20b.-ah5+h,+H1+AH3+AH4+AH6=0511346C. AH30,AH4V0D. AH,+H2+AH3+H4=AH5+H61234567. 根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是()+熬駕/；豐臨1M2閒和口忌)反应生城汽OCs試程市M胞馭变优A. N2(g)转化为氮原子是一个放热过程B. lmolN2和lmolO2的总能量比2molNO的总能量高C. 1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量D. 2NO(g)=N2(g)+O2(g)的反应热AH=-180kJmol-i8. 最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。(1)汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2C0(g)*催化剂2CO2(g)+N2(g),在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示，据此判断：图甲 该反应的AH0(选填“”、“S2，在图甲中画出c(co2)在t2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。 研究表明在紫外线照射下，由于TiO2的催化作用，空气中的某些物质会产生OH自由基，如图乙所示，OH与NO2反应为NO2+OH=HNO3，写出NO与OH反应的化学方程式。图乙(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NO可以消除氮氧化物的污染。4xCH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+co2(g)+2H2O(g)AH=867kJmo卜12NO2(g)N2O4(g)AH=56.9kJmoiH2O(g)=H2O(l)AH=44.0kJmo卜I写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式B卷9.N4分子结构为正四面体(如图所示)。己知：断裂N4(g)中ImolN-N键吸收193kJ能A. 形成1molN4(g)中的化学键放出193kJ的能量B. N4(g)比N2(g)更稳定C. lmolN2(g)完全转化为N4(g),体系的能量增加362kJD. N4(g)=2N2(g)i=724kJmol-i10.煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是 “气化”:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)AH1=+90.1kJmol-i 催化液化I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2=-49.0kJmol-i 催化液化II:CO2(g)+2H2(g)一CH3OH(g)+1/2O2(g)AH亍akJmol-iA. 催化液化I中使用催化剂，反应的活化能E、AH2都减小a2B. 反应C(s)+H2O(g)+H2(g)一CH3OH(g)AH=+41.1kJmol-iC.ah2ah3D如图为甲醇燃料电池的工作原理示意图，负极的电极反应为CH3OH-6e-+6OH-CO2T+5H2O11下列有关热化学方程式的评价合理的是()选项实验事实热化学方程式评价A若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)AH=57.3kJmol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(1)AH=57.3kJmo1-1正确B醋酸和稀NaOH溶液混合CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1)AH=57.3kJmo1-1不正确，因为醋酸的状态为“1”，而不是“aq”C160gSO3气体与足量液体水反应生成H2SO4放出热量260.6kJSO3(g)+H2O(1)=H2SO4(aq)AH=130.3kJmo1-1不正确：因为反应热AH=260.6kJmo1-1D1molC8H18(1)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l),放出534kJ的热量2C8H18(D+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1)AH=1068kJmo1-1正确12下列图示与对应的叙述相符的是()111:極ITUS)甲乙丙T稀样侪载mamr(SI烈”1.0rt剋始吐毗m】ffiWt：r7X:A. 图甲表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOHNOHB. 图乙表示常温下0.1000molL-1醋酸溶液滴定20.00mLO.lOO0molL-1NaOH溶液的滴定曲线C. 图丙表示反应CH4(g)+H2O(g)=C0(g)+3H2(g)的能量变化，使用催化剂可改变Eb-Ea的值D. 图丁表示反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g),在其他条件不变时，改变起始CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化，由图可知NO的转化率cba
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