高考化学考前三个月选择题满分策略第一篇专题五化学能与热能课件.ppt

专题五化学能与热能 第一篇高考选择题满分策略 真题调研洞察规律 角度一对反应热 焓变及活化能概念的理解 栏目索引 角度二反应热及热化学方程式的正误判断 真题调研洞察规律 1 2017 天津理综 3 下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A 硅太阳能电池工作时 光能转化成电能B 锂离子电池放电时 化学能转化成电能C 电解质溶液导电时 电能转化成化学能D 葡萄糖为人类生命活动提供能量时 化学能转化成热能 答案 解析 2 1 解析A项 硅太阳能电池工作时 发生光电效应 使光能转化成电能 与氧化还原反应无关 B项 锂离子电池放电时 正极和负极分别发生还原反应和氧化反应 使化学能转化成电能 C项 电解质溶液导电时 阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应 使电能转化成化学能 D项 葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量 使化学能转化成热能 2 1 2 2017 江苏 8 通过以下反应可获得新型能源二甲醚 CH3OCH3 下列说法不正确的是 C s H2O g CO g H2 g H1 akJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H2 bkJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H3 ckJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 dkJ mol 1A 反应 为反应 提供原料气B 反应 也是CO2资源化利用的方法之一 答案 D 反应2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 的 H 2b 2c d kJ mol 1 2 1 解析 解析A项 反应 提供CO2和H2 正确 B项 反应 将CO2转化为有机原料 是CO2的资源化利用 正确 C项 反应生成液态水 放出热量大于 错误 D项 目标反应可由反应 2 2 获得 计算反应热为 2b 2c d kJ mol 1 正确 2 1 角度一对反应热 焓变及活化能概念的理解 1 化学反应中能量变化的主要原因发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同 其关系可用下图表示 E反E2 反应吸收能量 E反 E生或E1 E2 反应放出能量 高考必备 2 从反应过程中能量变化图认识反应热 3 催化剂对活化能 焓变的影响催化剂能降低反应所需的活化能 但 H保持不变 如图所示 例1 2016 海南 11 改编 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X Y反应的 H E5 E2B 由X Z反应的 H 0C 降低压强有利于提高Y的产率D 升高温度有利于提高Z的产率 典例剖析 答案 解析 解析化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 由图可知 X Y反应的 H E3 E2 X Z反应的 H E1 E2 0 反应放热 A B项错误 由X生成Y的反应 即2X g 3Y g 是气体物质的量增大的反应 降低压强 平衡正向移动 有利于提高Y的产率 C正确 X Z的反应是放热反应 升高温度平衡逆向移动 不利于提高Z的产率 D错误 例2N2 g 与H2 g 在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3 g 答案 解析 下列说法正确的是A 该反应的反应热为44kJ mol 1B 生成3mol氮氢键能量各不相同 所以无法确定氮氢键的键能 D 总过程为吸热反应 解析A项 反应热与参加反应的各物质的物质的量有关 用 H表示时需带有正负号 错误 B项 氮氢键的键能应该用生成3mol的总能量的平均值计算 错误 C项 拆开旧化学键需要吸收能量 正确 D项 总过程放出的能量大于吸收的能量 该反应为放热反应 错误 经典精练 1 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 Y的能量一定低于N的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 解析反应X Y M N为吸热反应 则X Y的总能量小于M N的总能量 吸热反应的反应条件不一定需要加热 且该反应中断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量 2 3 1 4 5 6 答案 解析 2 下列关于热化学反应的描述中正确的是A HCl和NaOH反应的中和热 H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ca OH 2的反应热 H 2 57 3 kJ mol 1B CO g 的燃烧热是283 0kJ mol 1 则2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0kJ mol 1C 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D 甲烷的燃烧热就是1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量 答案 解析 2 3 1 4 5 6 解析A项 中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水放出的热量 H2SO4和Ca OH 2反应生成硫酸钙微溶物 反应热不等于2 57 3 kJ mol 1 故A错误 B项 CO g 的燃烧热是 H 283 0kJ mol 1 CO g O2 g CO2 g H 283 0kJ mol 1 因此2CO2 g 2CO g O2 g 的反应热为 H 2 283 0kJ mol 1 故B正确 C项 可燃物的燃烧也需要加热 但属于放热反应 故C错误 D项 101kPa下 1molCH4完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 故D错误 2 3 1 4 5 6 3 某反应过程能量变化如图所示 下列说法正确的是A 反应过程a有催化剂参与B 该反应为放热反应 热效应等于 HC 加入催化剂 可改变该反应的反应热D 有催化剂条件下 反应的活化能等于E1 E2 答案 解析 2 3 1 4 5 6 解析由图示可知反应过程a需要的活化能较高 这是没有催化剂参与的过程 A项错误 由于反应物的能量高于生成物的能量 该反应为放热反应 热效应等于反应物与生成物能量的差值 H B项正确 加入催化剂 改变了反应途径 降低了反应的活化能 但是反应热不变 C项错误 E1 E2分别表示反应过程中各步反应的活化能 而整个反应的活化能为E1 D项错误 2 3 1 4 5 6 4 已知化学反应A2 g B2 g 2AB g 的能量变化如图所示 下列叙述中正确的是 答案 解析 2 3 1 4 5 6 A 每生成2分子AB吸收bkJ热量B 该反应热 H a b kJ mol 1C 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D 断裂1molA A键和1molB B键 放出akJ能量 解析观察题给图像可以得到 上述反应的反应物总能量低于生成物总能量 为吸热反应 其中反应热 H a b kJ mol 1 化学反应过程中 化学键断裂为吸热过程 化学键形成为放热过程 2 3 1 4 5 6 新题预测5 N2O和CO是环境污染性气体 可在Pt2O 表面转化为无害气体 其反应为N2O g CO g CO2 g N2 g H 有关化学反应的物质变化过程 图甲 及能量变化过程 图乙 如图 下列说法正确的是A 由图甲可知 H1 H H2B 由图乙可知 H 226kJ mol 1C 为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O 和D 由图乙可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 答案 解析 2 3 1 4 5 6 由图乙分析可知 反应物能量高于生成物的能量 反应为放热反应 反应焓变 H 134kJ mol 1 360kJ mol 1 226kJ mol 1 B正确 反应过程中Pt2O 和参与反应后又生成 不需要补充 C错误 正反应的活化能 E1 134kJ mol 1 小于逆反应的活化能 E2 360kJ mol 1 D错误 2 3 1 4 5 6 A 总反应为放热反应B 加入铁 可使反应的焓变减小C FeO是该反应的催化剂D Fe N2O FeO N2 FeO CO Fe CO2两步反应均为放热反应 6 研究表明金属铁能与N2O CO反应 其反应的能量变化与反应过程如图所示 下列说法正确的是 答案 解析 2 3 1 4 5 6 解析从图像可以看出 总反应的反应物的能量比生成物的能量高 因此总反应为放热反应 A项正确 从两个分步反应可以看出 Fe是总反应的催化剂 FeO是中间产物 催化剂只能改变反应的途径 不能改变反应的焓变 B C项错误 从图像可以看出第二步反应为吸热反应 D项错误 2 3 1 4 5 6 角度二反应热及热化学方程式的正误判断 1 判断热化学方程式的正误时 要注意以下几点 1 看各物质的聚集状态是否正确 常用s l g aq分别表示固体 液体 气体 溶液 2 看 H的符号是否正确 放热反应 H为 吸热反应 H为 3 看 H的单位是否正确 H的单位为kJ mol 1 能量的单位为kJ 二者不能混淆 4 看 H的数值与化学计量数是否对应 化学计量数加倍 则 H也要加倍 高考必备 5 看反应是否可逆 可逆反应不能进行到底 不能根据反应的能量变化计算得到 H 6 看有无特殊条件的限制 表示燃烧热的热化学方程式中 可燃物的物质的量必须为1mol 生成物必须为稳定的氧化物 表示中和热的热化学方程式中 生成的水必须为液态且为1mol 当反应的溶液为强酸 强碱的稀溶液时 H 57 3kJ mol 1 2 反应热计算的 三方法 1 根据 两 公式计算反应热 H E 生成物的总能量 E 反应物的总能量 H E 反应物的键能之和 E 生成物的键能之和 2 根据热化学方程式计算反应热焓变与反应物的物质的量成正比 3 根据盖斯定律计算反应热若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到 则该反应的焓变可通过这几个化学反应的焓变加减而得到 表示方法 H H1 H2 典例剖析 例1下列有关热化学方程式书写正确的是 答案 解析 解题思路 解题思路解答本题的关键是加强对各种概念的理解 如中和热和燃烧热 要弄清它们研究的对象和使用要求 解析中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热 A错误 燃烧热为25 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量 其中水应为液态 碳的稳定化合物为CO2 C D错误 例2已知 H2 g Cl2 s 2HCl g H akJ mol 1H2 g Cl2 g 2HCl g H dkJ mol 1 答案 解析 且a b c d均大于零 则下列说法正确的是A 断开1molH Cl键所需的能量为 a b c kJB b c 则氢分子具有的能量高于氯气分子具有的能量C Cl2 s Cl2 g 的反应热 H a d kJ mol 1D 向1molCl2 g 中通入1molH2 g 发生反应时放热dkJ 解析根据已知 H Cl键的键能是 b c d kJ mol 1 所以断开1molH Cl键需要的能量是 b c d kJ A项错误 氢分子的键能大于氯气分子的键能 说明氢分子稳定 所以氢分子具有的能量低于氯气分子具有的能量 B项错误 根据已知热化学方程式 将两个热化学方程式相减得Cl2 s Cl2 g H a d kJ mol 1 C项正确 根据热化学方程式 氯气与氢气的反应是可逆反应 1mol氯气与1mol氢气不会完全反应 所以放出的热量小于dkJ D项错误 经典精练 1 胶状液氢 主要成分是H2和CH4 有望用于未来的运载火箭和空间运输系统 实验测得101kPa时 1molH2完全燃烧生成液态水 放出285 8kJ的热量 1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2 放出890 3kJ的热量 下列热化学方程式书写正确的是A 2H2 g O2 g 2H2O l H 285 8kJ mol 1B CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1C CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 3kJ mol 1D CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 解析热化学方程式中各物质前面的系数表示反应物的物质的量 A选项错误 物质的状态不同 反应的热效应不同 C选项错误 放热反应 H用 表示 吸热反应 H用 表示 D选项错误 2 3 1 4 5 6 7 2 已知 101kPa时1mol辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为5518kJ 强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1molH2O l 时放出的热量为57 3kJ 则下列热化学方程式书写正确的是 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 g 18H2O g H 11036kJ mol 1 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 g 18H2O l H 11036kJ mol 1 H OH H2O H 57 3kJ mol 1 2NaOH aq H2SO4 aq Na2SO4 aq 2H2O l H 114 6kJ mol 1A B C D 只有 答案 2 3 1 4 5 6 7 解析表示辛烷燃烧时 生成的水应是液态而不是气态 故 错误 正确 中未标明物质的聚集状态 错误 解析 3 已知 胆矾失水的热化学方程式为CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l H Q1kJ mol 1 室温下 无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4 s Cu2 aq aq H Q2kJ mol 1 胆矾 CuSO4 5H2O 溶于水时溶液温度降低 则Q1与Q2的关系是 Q1 Q2为正数 A Q1 Q2B Q1 Q2C Q1 Q2D 无法确定 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 解析利用热化学方程式相加法 将胆矾失水和无水CuSO4溶于水的热化学方程式相加得 CuSO4 5H2O s Cu2 aq aq 5H2O l H Q1 Q2 kJ mol 1 由题意知 胆矾溶于水为吸热过程 即有 H Q1 Q2 kJ mol 1 0 因此 Q1 Q2 2 3 1 4 5 6 7 4 通过以下反应均可获取H2 下列有关说法正确的是 太阳光催化分解水制氢 2H2O l 2H2 g O2 g H1 571 6kJ mol 1 焦炭与水反应制氢 C s H2O g CO g H2 g H2 131 3kJ mol 1 甲烷与水反应制氢 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H3 206 1kJ mol 1A 反应 中电能转化为化学能B 反应 为放热反应C 反应 使用催化剂 H3减小D 反应CH4 g C s 2H2 g 的 H 74 8kJ mol 1 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 解析反应 中是光能转化为化学能 A错误 反应 中 H 0 为吸热反应 B错误 催化剂只降低反应的活化能 不影响反应的焓变 C错误 根据盖斯定律 目标反应可由反应 获得 H 206 1kJ mol 1 131 3kJ mol 1 74 8kJ mol 1 D正确 2 3 1 4 5 6 7 新题预测5 2017 安徽怀宁中学摸底 下列有关热化学方程式的书写及对应表述均正确的是A 密闭容器中 9 6g硫粉与11 2g铁粉混合加热生成17 6g硫化亚铁时 放出19 12kJ热量 则Fe s S s FeS s H 95 6kJ mol 1B 稀醋酸与0 1mol L 1NaOH溶液反应 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1C 已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285 5kJ 则水分解的热化学方程式 2H2O l 2H2 g O2 g H 285 5kJ mol 1D 已知2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 则可知C的燃烧热 H 110 5kJ mol 1 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 醋酸为弱酸 不能写为氢离子 醋酸电离时吸热 反应的焓变错误 B项错误 1mol氢气完全燃烧放出285 5kJ的热量 则生成1mol氢气时需要吸收能量285 5kJ 水 氢气的化学计量数应是1 氧气的化学计量数是 C项错误 1molC与氧气反应生成CO放出的热量不是碳的燃烧热 D项错误 2 3 1 4 5 6 7 6 2017 浙江杭州高中第三次月考 最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子 N4分子结构如图所示 已知断裂1molN N键吸收167kJ热量 生成1molN N键放出942kJ热量 根据以上信息和数据 则1molN4 g 发生反应生成N2 g 的 H为 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 A 882kJ mol 1B 441kJ mol 1C 882kJ mol 1D 441kJ mol 1 解析由题意知 N N键的键能为942kJ mol 1 N N键的键能为167kJ mol 1 1molN4 g 生成N2 g 反应为N4 g 2N2 g 反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能 所以反应热 H 6 167kJ mol 1 2 942kJ mol 1 882kJ mol 1 A项正确 2 3 1 4 5 6 7 7 氧化亚铜是一种重要的工业原料 已知1gC s 燃烧生成一氧化碳放出9 2kJ的热量 氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示 下列有关判断正确的是A 碳 C s 的燃烧热为 110 4kJ mol 1B 氧化亚铜与氧气的反应为吸热反应C 氧化亚铜与氧气反应的活化能为292kJ mol 1D 足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C s 2CuO s Cu2O s CO g H 35 6kJ mol 1 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 解析碳的稳定氧化物为CO2 A中的数据是生成CO的反应热 A项错误 由题给图像可知 反应物的总能量高于生成物的总能量 该反应放热 B项错误 由题给图像可知 氧化亚铜与氧气反应的活化能为348kJ mol 1 C项错误 根据题给信息可得热化学方程式2C s O2 g 2CO g H1 220 8kJ mol 1 根据题图信息可得热化学方程式2Cu2O s O2 g 4CuO s H2 292kJ mol 1 足量炭粉与氧化铜反应的热化学方程式为C s 2CuO s Cu2O s CO g H 反应 反应 反应 则 H H1 H2 35 6kJ mol 1 D项正确 2 3 1 4 5 6 7