1、专题四化学反应与能量变化专题视点课堂易错点透析审题面面观适考素能特训1能说明化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。影像考纲2了解化学能与热能的相互转化及了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4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。影像考纲精彩看点能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。精彩看点专
2、题视点课堂通晓考法考题引你信心满怀(对应学生用书P020)常考点一 热化学方程式的书写与能量变化命题指数：通考法 1.热化学方程式书写(1)注意H的符号和单位若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJ/mol。(2)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值以及符号都可能不同。因此必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“”和“”。(3)注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。热
3、化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。2能量变化(1)化学键与反应热(焓变)的关系H(生成物键能之和反应物键能之和)(2)活化能与反应热(焓变)的关系H反应物的活化能生成物的活化能晓考题1.2011潍坊模拟在298 K、1.01105 Pa下，将22g CO2通入750mL 1molL1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1mol CO2通入1L 2molL1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式
4、正确的是()ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1解析 由题知，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)HykJmol1。设22g CO2通入750mL 1molL1NaOH溶液中充分反应生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量为a、b，则：ab22g44gmol12ab1molL10.75L，解之得：a
5、0.25mol，b0.25mol每生成1mol NaHCO3放出的热量：x kJ0.25y kJ0.25(4xy)kJ，A、B错，C项正确；D项，NaOH溶液、NaHCO3溶液的溶液符号为“aq”而不是“l”。答案 C2.2012大纲全国理综，9 反应ABC(H0)，XC(H0，X具有的能量大于A、B能量总和，A、C错误，XC H0，ABCH0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量总和，D正确，B错误。答案 D3.2012重庆理综，12肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、OO为500、NN为154，
6、则断裂1mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B.391 C.516 D.658解析 由题中的图像可以看出断裂1mol N2H4(g)和1mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2752kJ534kJ2218kJ设断裂1mol NH键所需要的能量为x则：154kJ4x500kJ(2752534)kJ解得x391kJ。答案 B常考点二 盖斯定律的应用命题指数：通考法 1.理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。2计算模式：3主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。4注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。(1)当反
7、应式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以某数。(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，H都要带“”、“”号进行计算、比较，即把H看作一个整体进行分析判断。(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。(4)当设计的反应逆向进行时，其H与正反应的H数值相等，符号相反。晓考题4.2010高考课标全国卷 已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7kJmol1 B43.5kJmol1C43.5kJmol1
8、D67.7kJmol1解析 强酸和强碱反应的中和热为55.6kJmol1，当氢氰酸与氢氧化钠反应时，由于氢氰酸为弱酸，存在氢氰酸的电离反应，该反应为吸热反应，故两者反应时放出的热量较强酸和强碱反应放出的热量少，两者的差值(55.612.143.5)就是氢氰酸在水溶液中电离吸收的热量的数值，电离反应吸热，H为正值，故C项正确。答案 C5.2011高考海南化学已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6kJmol1则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为()A519.4kJmol1 B259.7kJmol1
9、C259.7kJmol1D519.4kJmol1解析 由题给热化学方程式可得：Zn(s)12 O2(g)=ZnO(s)H350.5kJmol1Hg(l)12O2(g)=HgO(s)H90.8kJmol1。根据盖斯定律，由可得：Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H(350.5kJmol1)(90.8kJmol1)259.7kJmol1。答案 C常考点三 反应热的大小比较命题指数：通考法 1.同一反应的生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20C(g)=C(l)H30因为H3H2H1，H10，H20，H30 所以H2H1。也可以按以下思路分析：Ag
10、BgH1 CgH3 ClH2 ClH1H3H2，H10，H20，H30所以H2H1。2.同一反应的反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g)=S(s)H30 H2H3H1，H10，H20，H303.两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)12O2(g)=CO(g)H20C(s)H1 CO2(g)H2H3H1，H10，H20，H30所以H1bD.已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395.0kJmol1，则C(s，石墨)=C(s，金刚
11、石)H1.5kJmol1解析 浓酸、弱酸等发生酸碱中和时中和热不同；生成液态水放出热量更多，故ba。反应热大小与条件无关，D项利用盖斯定律可求算。答案 BD易错点透析易错总结分析导你正确方向(对应学生用书P022)易错总结1.书写热化学方程式时，有些学生往往不注明物质状态。2热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。3对一个给定的可逆反应，平衡移动时，体系的反应热随之发生变化，但热化学方程式后的H不变。4易忽视反应物化学计量数与热量数值的对应关系。5易忽视正向书写反应方程式与逆向书写反应方程式时热量的“”、“”号，导致出现错误。6忽视H的单位，易写成kJ。7比较反应热H的大小要注意反应热的
12、数值和符号。若为放热反应，热量越多，H越小；若为吸热反应，热量越多，H越大。8反应热H的单位kJmol1中的“mol1”是指该化学反应整个体系(即指“每摩化学反应”)，而不是指该反应中的某种物质。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1指“每摩2H2(g)O2(g)=2H2O(l)反应”放出571.6kJ的能量，而不是指反应中“H2(g)、O2(g)或H2O(l)”的物质的量。9不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H表示的都是反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1是指2mol SO2(g)和1mol
13、O2(g)完全转化为2mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2mol SO2(g)和1mol O2(g)反应，达到平衡时，放出的能量为Q，因反应不能完全转化生成2mol SO3(g)，故Q197kJ。易错分析易错题1 已知298 K时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)；H92.4kJmol1，在相同条件下向密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入0.95mol N2、2.85mol H2和0.1mol NH3，达到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是()AQ1Q292.4kJ BQ2Q1
14、92.4kJCQ2Q192.4kJDQ1Q292.4kJ错解分析 易错选D。解答此题时，要注意可逆反应不能进行到底，放出热量的多少取决于生成的氨的多少。此题涉及等效平衡及可逆反应的概念。题中热化学方程式表明：1mol N2(g)和3mol H2(g)完全反应的反应热为92.4kJmol1，而将1mol N2与3mol H2在一定条件下反应时，不可能反应完全(可逆反应的特点)，故Q1Q2。正确答案 C易错题2 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)；H49.0kJmol1CH3OH(g)12O2(g)=CO2(g)2H2
15、(g)；H192.9kJmol1下列说法正确的是()ACH3OH的燃烧热为192.9kJmol1B反应中的能量变化如下图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应：CH3OH(l)12O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9kJmol1错解分析 易错选A或B。本题重点考查燃烧热的概念，反应热与反应物和生成物的总能量之间的关系，反应热与物质聚集状态之间的关系。CH3OH完全燃烧应生成CO2(g)和H2O(l)，A错误；反应是吸热反应，生成物能量应比反应物高，B错误；CH3OH与O2反应转变成H2也可放出能量，如反应，C错误；CH3OH(l)变为CH3OH(g)需要吸热
16、，因此CH3OH(l)与O2(g)反应放出的热量比CH3OH(g)与O2(g)反应放出的热量少，D正确。正确答案 D易错题3 已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。已知单质碳的燃烧热为YkJmol1，则1mol C与O2反应生成CO的反应热H为()AYkJmol1B(10XY)kJmol1C(5X0.5Y)kJmol1D(10XY)kJmol1错解分析 易错选B。本题首先应确定3.6g碳在6.4g氧气中燃烧生成的CO、CO2的量；热量YkJ为1mol碳单质完全燃烧生成CO2时放出的热量，热量XkJ为3.6g碳单质燃烧生成CO、CO2混合物时放出的热量。不能认为生成
17、的CO、CO2各为0.1mol。根据题干知：碳的物质的量为0.3mol，O2的物质的量为0.2mol，两者反应生成0.1mol CO2,0.2mol CO。设1mol C和O2反应生成CO的反应热HAkJmol1，则X0.2A0.1Y，得A5X0.5Y，所以H(5X0.5Y)kJmol1。正确答案 C易错题4 化学反应N23H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)；H2(abc)kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)；H2(ba)kJmol1C.12N2(g)32H2(g)=NH3(l)；H(bca)kJmol1D.1
18、2N2(g)32H2(g)=NH3(g)；H(ab)kJmol1错解分析 易错选C。本题可以从化学键的角度考虑，一个反应的完成需要断裂旧的化学键(吸收一定的能量)，形成新的化学键(释放一定的能量)，吸热还是放热取决于二者的相对大小。由图可以看出，12 N2(g)32 H2(g)=NH3(g)；H(ab)kJmol1，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，所以有：12N2(g)32H2(g)=NH3(l)；H(abc)kJmol1，即N2(g)3H2(g)=2NH3(l)；H2(abc)kJmol1。正确答案 A审题面面观规范审题答题领你志在必得(对应学生用书P
19、023)答卷投影例1：2012安徽理综氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 时：HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l)H67.7kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1在20mL 0.1molL1氢氟酸中加入VmL 0.1molL1 NaOH溶液。下列有关说法正确的是()A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F(aq)H(aq)_H10.4_kJmol1B.当V20时，溶液中：c(OH)c(HF)c(H)C.当V20时，溶液中：c(F)0时，溶液中一定存在：c(Na)c(F)c(OH)c(H)规范审答规范审题与H符号不符两者恰好完全反
20、应质子守恒两者量不确定，反应有多种情况规范审答标准答案解析 A项，由得：HF(aq)=H(aq)F(aq)H10.4kJmol1；B项，当加入20mL 0.1molL1 NaOH溶液时，溶液中HF恰好完全反应生成NaF，依据水电离的c(H)和c(OH)相等建立质子守恒：c(OH)c(HF)c(H)；C项，当V20时，溶液总体积约为40mL，则c(Na)0时，可能存在HF过量，即有可能出现c(F)c(H)c(Na)c(OH)。答案 B答卷投影例2：已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ/mol，下列叙述正确的是()A.2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子，放出热量571
21、.6kJB.2mol H2(g)和1mol O2(g)反应生成2mol H2O(l)，吸收热量571.6kJC.2mol H2O(l)分解为2mol H2(g)和1mol O2(g)，吸收热量571.6kJD.2mol H2(g)和1mol O2(g)反应生成2mol H2O(g)，放出热量571.6kJ规范审答规范审题热化学方程式的系数只表示物质的量，不能表示分子个数H2与O2反应生成H2O为放热反应生成2mol H2O(l)才放出571.6kJ的热量。规范审答标准答案解析 方程式正向书写与逆向书写H的数值相等，符号相反。答案 C特别关注“四审”快速判断热化学方程式的正误 从近几年的高考试题变化来看，热化学方程式的正误判断是常考的一个题型。此类题目较为简单，在做题时要做到“四审”：一审物质的聚集状态；二审H的数值、单位和符号；三审H的数值和化学计量数的对应，和状态的对应；四审是否符合概念，如燃烧热、中和热等。
