2019年高考化学二轮复习专题12化学反应与能量教案

专题12 化学反应与能量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时考查的重点。

预测在考中，考查反应热内容将不断拓宽，对热化学方程式的应用及盖斯定律的计算要求会有所提高，另外试题可能更加关注能源问题，引导考生“形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念”主要考查方面：一、焓变反应热1．化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。

(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化。

2．反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中所释放或吸收的热量，通常叫做反应热。

(2)焓变生成物与反应物的焓值差。

恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。

(3)符号：ΔH。

(4)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。

3．吸热反应和放热反应(1)反应特点①从能量高低角度理解ΔH<0，放热反应ΔH>0，吸热反应②从化学键角度理解(2)常见的吸热反应和放热反应①放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。

②吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。

4．燃烧热5．中和反应反应热(1)中和反应反应热的概念及表示方法(2)中和反应反应热的测定①装置(请在横线上填写仪器名称)②计算公式ΔH＝－m碱＋m酸c t2－t1nkJ·mol－1t1——起始温度，t2——终止温度，n——生成水的物质的量。

(3)注意事项①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。

②为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。

1、能量变化的图示分析例1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下：下列说法正确的是( )A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O形成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C例2.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝______ kJ·mol－1。

【答案】－139活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。

(2)在无催化剂的情况，E 1为正反应的活化能，E 2为逆反应的活化能，ΔH ＝E 1－E 2。

2.燃烧热与中和反应反应热的含义例3．下列有关燃烧热、中和反应反应热的叙述正确的是②⑥。

①S(s)＋32O 2(g)===SO 3(g)ΔH ＝－315 kJ·mol －1(燃烧热)(ΔH 的数值正确) ②NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1(中和反应反应热)(ΔH 的数值正确)③已知CH 3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol －1，则CH 3OH(l)＋32O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－238.6kJ·mol －1④燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH 3OH(g)＋12O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g)ΔH ＝－192.9 kJ·mol －1，则CH 3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol －1⑤H 2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol －1，则2H 2O(g)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋571.6 kJ·mol －1⑥葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol －1，则12C 6H 12O 6(s)＋3O 2(g)===3CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 400kJ·mol －1⑦已知101 kPa 时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g)ΔH ＝－221 kJ·mol －1，则该反应的反应热为221 kJ·mol －1⑧已知稀溶液中，H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ 的热量 ⑨已知HCl 和NaOH 反应的中和反应反应热ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol －1⑩氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol －1，则电解水的热化学方程式为2H 2O(l)=====电解2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋285.5 kJ·mol －1[知能存储]燃烧热与中和反应反应热的比较例 4. 氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。

氢能具有的优点包括( )①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行 A ．①② B ．①③ C ．③④ D ．②④【答案】A例5．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。

下列说法正确的是( ) A ．H 2O 的分解反应是放热反应 B ．氢能源已被普遍使用C ．2 mol H 2O 具有的总能量低于2 mol H 2和1 mol O 2的能量D ．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 【答案】C二、热化学方程式 1．热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

例如：H 2(g)＋12O 2(l)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1，表示在25 ℃和1.01×105Pa 下，1 mol 氢气和0.5 mol 氧气完全反应生成1 mol 液态水时放出285.8 kJ 的热量。

2．热化学方程式的书写方法[注意] ①热化学方程式中化学系数仅表示该物质的物质的量，因此化学系数可以是整数，也可以是分数。

②中和热的热化学方程式的书写应以生成1 mol 液态水为标准，燃烧热的热化学方程式的书写则应以1 mol 可燃物为标准。

1、热化学方程式的正误判断例6.标准状态下，气态分子断开1 mol 化学键的焓变称为键焓。

已知H —H 、H —O 和O===O 键的键焓ΔH 分别为436 kJ·mol －1、463 kJ·mol －1和495 kJ·mol －1。

下列热化学方程式正确的是( )A ．H 2O (g)=== H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝ －485 kJ·mol －1B ．H 2O (g)===H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝＋485 kJ·mol －1C ．2H 2(g)＋ O 2 (g)===2H 2O(g) ΔH ＝ ＋485 kJ·mol －1D ．2H 2(g)＋ O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝ －485 kJ·mol －1【答案】D例7.已知：101 kPa 时1 mol 辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5 518 kJ ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H 2O 时放出的热量为57.3 kJ ，则下列热化学方程式的书写正确的是( ) ①2C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(g) ΔH ＝－11 036 kJ·mol －1②2C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(l) ΔH ＝－11 036 kJ·mol －1 ③H ＋＋OH －===H 2O ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ·mol－1A．①③B．②③C．②④ D．只有②【答案】C【解析】表示辛烷燃烧热时，生成的水应是液态而不是气态，故①错误、②正确；③中未标明反应物、生成物的聚集状态，错误。

例13.已知反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。

【答案】299【解析】设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。

例14.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：①CO(g)＋2H 23OH(g) ΔH1②CO 2(g)＋3H23OH(g)＋H2O(g) ΔH2③CO 2(g)＋H2＋H2O(g) ΔH3回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：123【答案】－99 ＋41依据键能计算ΔH的方法(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。

(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。

要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol 金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。

四、利用盖斯定律计算反应热 1．盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样。

即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

(2)本质：盖斯定律的本质是能量守恒定律。

2．计算方法(1)热化学方程式相加或相减，如 ①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 ②C (s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 2由①－②可得CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2(2)合理设计反应途径，如顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。