1、专题七 化学反应与能量变化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。3了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。4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。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。1(2013年广东高考节选)大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3总 反
2、 应 的 化 学 方 程 式 为 _，其 反 应 H_。解析：将已知3个化学方程式连加可得总反应的化学方程式为O32I2H=I2O2H2O，由盖斯定律得HH1H2H3。答案：O32I2HI2O2H2OHH1H2H32(2012年广东高考节选)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)I2(s)=2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H14 LiI(s)O2(g)=2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H=_。解析：该题考查的是盖斯定律的应用，题目非常简单。答案：(H1H2)/2 3利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O
3、2。紫外光照射时，在不同催化剂(，)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。(1)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)。该反应的H206 kJmol1画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)(2)已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H 802 kJ mol1写出由CO2生成CO的化学方程式_。解析：本题考查反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；图像的识别和绘制。(1)由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，因此反应过程中体系的能量变化图为(2)由
4、热化学方程式CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H 206 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJmol1得CO2(g)3H2O(g)=CO(g)3H2(g)2O2(g)H1 008 kJmol1答案：(1)(2)CO2(g)3H2O(g)=CO(g)3H2(g)2O2(g)H1 008 kJmol13(2010年广东高考)在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是AH3H
5、12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加，由盖斯定律可知H3H12H2。答案：A反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：热化学方程式的书写及正误判断；比较反应热的大小；有关反应热的简单计算；化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。另外，由于反应热与物理学中的“热”、生物学生态系统中的“能量传递”有着密切的联系，因此有关能量的学科间的综合考查也将是命题的一个热点。预计2014年
6、这类题仍是高考的热点，题型也可能有所变化。要点整合反应热的大小比较及热化学方程式的书写1比较反应热的大小(1)同一反应的生成物状态不同时，如：A(g)B(g)=C(g)H1,A(g)B(g)=C(l)H2,则H1H2。(2)同一反应物状态不同时，如：A(s)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(g)H2，则H1H2。(3)两个有联系的反应相比时，如：C(s)O2(g)=CO2(g)H1,C(s)1/2O2(g)=CO(g)H2，则H10，是吸热反应，可知金刚石能量比石墨高，内部能量越高越不稳定，B错；C选项中1 mol NaOH完全中和放出热量为57.4 kJ，0.5 mol 应放出2
7、8.7 kJ热量，C对；D选项中前者是完全燃烧，故放出热量多，但是放热反应H为负值，故H1H2；H3H4BH1H2；H3H4CH1H2；H3H4DH1H4解析：由于H2O(g)H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧，生成液态水时放出热量的数值(绝对值)要比生成气态水时大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使其放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子电离过程中要吸热，故中和时放热较少。放热越多，H的绝对值越大，H实际值越小。分析可知
8、，选项B正确。答案：B2(2012年丰台一模)根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是：I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48 kJmol1I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol1A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJB当反应吸收52.96 kJ热量时转移2 mol eC反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低D1 mol固态碘与1 mol气态碘所含能量相差17.00 kJ 解析：可逆反应的焓变是指按照计量系数完全反应时的热效应，故A错；B中应转移4 mol e；利用盖斯定律，方程式 得：I2(g)I2(s)H35.96 kJ/m
9、ol，即I2(g)能量高于I2(s)，故C对；D应相差35.96 kJ，D错。答案：C3已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如HH键的键能为436 kJmol1，NN键的键能为945 kJmol1，NH键的键能为391 kJmol1。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H93 kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g)H1 471 kJmol1CN2(g)3H2(g)2NH3(g)H93 kJmol1催化剂高温、高压催化剂高温、高压催化剂高温、高压DN2(g)3H2(g)2NH3(g)H1 471 kJmo
10、l1催化剂高温、高压解析：根据反应热和键能的关系可得，H945 kJ/mol3436 kJ/mol6391 kJ/mol93 kJ/mol。答案：A4一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1 CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol一1下列选项正确的是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H867 kJmol1B若0.2 mol CH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ CCH4催化还原
11、NOx为N2的过程中，若x1.6，则转移的电子为3.2 molD若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6 mol1.6，NOxN2转移的电子总数为(1.620)e26.4 mol e，故C错；同理当标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2时，整个过程中转移的电子为0.1 mol8e0.8 mol e，故D错。答案：B 解析：将方程式()/2得到方程式CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)，H867 kJmol1，A中的H2O是液态，应该放出更多热量，所以A错；B中放出热量为0.2 mol867 kJmol1173.4 kJ
12、，故B对；C中若x5(2012年 温 州 联 考)密 闭 容 器 中 的 可 逆 反 应3A(g)3BC，(A的式量为120)随着温度升高，容器中气体相对平均分子质量减小，则下列判断正确的是()A若C为固体，则B一定是气体BB和C一定都是气体C若起始时往容器中投入18 g A，则反应吸收的热量为44.5 kJD若起始时往容器中投入18 g A，则反应放出的热量为44.5 kJ解析：依题意，此反应为吸热反应，温度升高时，平衡向正反应方向移动，若C为固体，要使容器中气体相对平均分子质量减小，则B一定是气体，故A项对，B项不一定；此反应为可逆反应，故C 错；D 错。答案：A6将V1 mL 1.0 m
13、olL1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可能转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.0 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：中和反应为放热反应，B对；中和反应有水生成，但有水生成的不一定是放热反应，如H2CuO=H2OCu是吸热反应，D错；从表中分析当加入HCl溶液5 mL、NaOH溶液45 mL反应后温度为22，故实验时环境温度小于22，A错；加入HCl溶液30 mL反应放热最多，应是酸碱正好中和，故c(NaOH)1.0 molL130 mL/20 mL1.5 mol/L，C错。答案：B
