2022年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)講義：化學(xué)能與熱能

1、PAGE33第6講化學(xué)能與熱能知考點明方向滿懷信心正能量設(shè)問方式從宏觀和微觀的角度考查對反應(yīng)熱的理解例2022天津卷，10，2022天津卷，3熱化學(xué)方程式書寫及判斷例2022江蘇卷，8能源問題、蓋斯定律及反應(yīng)熱計算例2022全國卷，28，2022全國卷，26,27知識點網(wǎng)絡(luò)線引領(lǐng)復(fù)習(xí)曙光現(xiàn)釋疑難研熱點建模思維站高端考點一反應(yīng)熱宏觀表現(xiàn)與微觀變化命題規(guī)律：1題型：選擇題主、填空題次。2考向：常以具體的事實為背景設(shè)計題目，突出對概念的理解和應(yīng)用，以圖表為背景，考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化，以及鍵能的簡單計算逐漸成為高考出題的新熱點。方法點撥：1從宏觀、微觀兩個角度理解化學(xué)反應(yīng)熱：反應(yīng)熱圖示圖像分析微觀宏

2、觀a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的熱量；b表示新化學(xué)鍵生成放出的熱量；c表示反應(yīng)熱a表示反應(yīng)物的活化能；b表示活化分子形成生成物釋放的能量；c表示反應(yīng)熱2燃燒熱與中和熱概念理解“三點注意”三點注意燃燒熱1外界條件：25，101ol3產(chǎn)物：穩(wěn)定的氧化物；CCO2g、H2H2Ol、olH2O，且生成的鹽如果難溶，則產(chǎn)生沉淀放熱11下列說法中正確的是AD甲乙A2022海南卷由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖甲所示，XY反應(yīng)的H應(yīng)該為：E3E2B2022江蘇卷甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4gH2Og=COg3H2gHmol1，使用催化劑H減小C2022海南卷某反應(yīng)過程能量變化如圖乙所示，有催化劑條件下，反應(yīng)的活化

3、能等于E1E2D2022海南卷同溫同壓下，H2gCl2g=2HClg在光照和點燃條件下的H相同22022海南卷由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1molN2，其H1_139_Jmol1，32022浙江卷煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4sCOgCaOsSO2gCO2gH1mol1反應(yīng)CaSO4s4COgCaSs4CO2gH2mol1反應(yīng)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)的速率v1大

4、于反應(yīng)的速率v2，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是_C_。ABCD解析1由XY反應(yīng)的HE3E2，選項A正確；催化劑改變反應(yīng)歷程，但是不改變反應(yīng)物和生成物，所以反應(yīng)物和生成物的總能量均保持不變，反應(yīng)熱不變，選項B錯誤；使用催化劑后，反應(yīng)分兩步，兩步反應(yīng)的活化能分別為E1和E2，但反應(yīng)的活化能不等于E1E2，選項C錯誤；一旦化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物的量以及狀態(tài)確定，外界條件均不能改變該反應(yīng)的H，選項D正確。2由圖可知反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高348209139，所以為放熱反應(yīng)，H139Jmol1。3由于反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)生成物所具有的能量高于反應(yīng)物，選項A、D錯誤；反應(yīng)的速率v1大

5、于反應(yīng)的速率v2，說明反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)比較大、活化能低于反應(yīng)，反應(yīng)的中間產(chǎn)物所具有的能量低，選項B錯誤?！咀兪娇挤ā?2022江淮十校聯(lián)考下列說法中正確的是_D_。A中和熱的測定時：酸和堿溶液取用量越大，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量就越多，測得的中和熱H將越小B中和熱測定實驗中，所取用的酸和堿的量應(yīng)該恰好完全反應(yīng)，且要一次性迅速倒入C由乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式：2C2H6Og4O2g=4CO2g6H2OlH2aJ/mol，可知乙醇的燃燒熱HaJ/molD由于紅磷比白磷穩(wěn)定，所以紅磷的燃燒熱H比白磷的燃燒熱H要大E因為2COgO2g=2CO2gHmol，所以CO所具有的能量要比CO2高，由此可知CO2

6、比CO更穩(wěn)定F為了將煤炭充分使用，最好使用更小的顆粒，而且要鼓入盡量多的過量空氣H所有化學(xué)反應(yīng)的活化能均大于0I生石灰和燒堿溶于水都屬于放熱反應(yīng)22022皖南八校二模I催化H2O2分解的原理分為兩步，總反應(yīng)可表示為：2H2O2aq=2H2OlO2gH0慢反應(yīng)則第二步反應(yīng)為_H2O2aqIOaq=IaqH2OlO2g_H0快反應(yīng)能正確的表示I催化H2O2分解機理的示意圖為_A_。ABCD32022鄂東南聯(lián)盟人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進行的方向。如圖所示為一定條件下1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖反應(yīng)物O2g和生成物H2Og略去。在有催化劑作用下，CH3OH

7、與O2反應(yīng)主要生成_HCHO_填“CO”“CO2”或“HCHO”。解析1中和熱是以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)，所以與酸和堿溶液取用量的多少無關(guān)，選項A錯誤；在中和熱測定實驗中，通常使酸和堿中的一方稍微過量，這樣才能使另一方完全反應(yīng)，以保證能到達(dá)預(yù)期的水的生成量，為了防止熱量散失，應(yīng)該迅速混合，選項B錯誤；燃燒熱是在25，101ol，得出的結(jié)論是：2molCOg和1molO2g的總能量比2molCO2g的能量高，選項E錯誤；燃料燃燒時，鼓入的空氣應(yīng)該是適當(dāng)?shù)倪^量，加入太多，過量的空氣會帶走熱量而損失，選項F錯誤；離子之間的反應(yīng)和原子之間的反應(yīng)因為不需要斷裂化學(xué)鍵，所以活化能幾乎為0，H錯誤；氫氧化

8、鈉溶解是物理變化，該過程的H不屬于反應(yīng)熱，I錯誤；2可由總反應(yīng)方程式減去第一步反應(yīng)方程式即可得到第二步反應(yīng)的方程式；由于第一步吸熱、第二步放熱，所以起始反應(yīng)物的總能量低于中間產(chǎn)物的總能量，高于最終產(chǎn)物的總能量，選項B、D錯誤；由于第一步為慢反應(yīng)、第二步為快反應(yīng)，所以第一步反應(yīng)的活化能高于第二步反應(yīng)的活化能，選項A正確。3使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子，反應(yīng)越容易，由圖可知，用甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛需要活化能最低，因此CH3OH與O2反應(yīng)主要生成HCHO。22022洛陽三模研究表明N2O與CO在Fe作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是CA

9、反應(yīng)總過程H0BFe使反應(yīng)的活化能減小CFeO也是該反應(yīng)的催化劑DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)解析反應(yīng)總過程為N2OCO=N2CO2，根據(jù)圖示可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，H_H2填“”“_填“”“”或“”生成B的反應(yīng)速率。解析由圖可知，兩個反應(yīng)的特點均為：反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以均為放熱反應(yīng)，H為“”值，又由圖可知生成物B的能量低，放熱多，H更小；由圖可知生成A的反應(yīng)活化能低，所以反應(yīng)速率快。反應(yīng)熱、活化能及催化劑的關(guān)系1反應(yīng)熱正反應(yīng)活化能逆反應(yīng)的活化能；2不同的化學(xué)反應(yīng)：正反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率越慢；3使用催化劑后，正、逆

10、反應(yīng)活化能等幅度減小，所以反應(yīng)熱不變；4使用催化劑后只改變了反應(yīng)途徑，反應(yīng)進程與能量曲線圖中起點和落點不變，圖像應(yīng)該從一個拋物線變成多個連續(xù)拋物線；注意催化劑與中間產(chǎn)物的區(qū)別：催化劑開始為反應(yīng)物，后面反應(yīng)的生成物；中間產(chǎn)物開始反應(yīng)的生成物，后面反應(yīng)的反應(yīng)物?？键c二熱化學(xué)方程式的書寫與判斷命題規(guī)律：1題型：填空題主、選擇題次。2考向：卷中根據(jù)已知熱化學(xué)方程式借助蓋斯定律書寫待求熱化學(xué)方程式是近幾年比較流行的考查形式，以選擇題的形式考查熱化學(xué)方程式的意義，根據(jù)題干信息判斷正誤在某些選項中出現(xiàn)。方法點撥：1熱化學(xué)方程式書寫注意“六要素”2“四看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤112022北京卷近年來，研究

11、人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下：反應(yīng)：2H2SO4l=2SO2g2H2OgO2gH1551Jmol1反應(yīng)：SsO2g=SO2gH3297Jmol1反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_3SO2g2H2Og=2H2SO4lSsH2254Jmol1_。22022全國卷下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計算，可知系統(tǒng)和系統(tǒng)制氫的熱化學(xué)方程式分別為_H2Ol=H2geqf1,2O2gH286J/mol_、_H2Sg=H2gSsH20J/mol_，制得等量H2所需能量較少的是_系統(tǒng)_。32022天津卷與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和

12、一種易水解成TiO2H2O的液態(tài)化合物，放熱，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_2Cl2gTiO2s2Cs=TiCl4l2COgHmol1_。42022天津卷Si與Cl兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molSiCl4，恢復(fù)至室溫，放熱687J，已知該SiCl4的熔、沸點分別為69和58，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_Sis2Cl2g=SiCl4lH687J/mol_。突破點撥1陌生物質(zhì)的聚集狀態(tài)，一定要符合題中已知條件的要求。2運用蓋斯定律可由已知熱化學(xué)方程式推未知熱化學(xué)方程式。解析1根據(jù)過程，反應(yīng)為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應(yīng)為3SO22H2O=2H2SO4S。應(yīng)用蓋斯定律，反應(yīng)反應(yīng)得，2H2SO4lS

13、s=3SO2g2H2OgHH1H3551J/mol297J/mol254J/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3SO2g2H2Og=2H2SO4lSsH254J/mol。2根據(jù)反應(yīng)機理可知系統(tǒng)中反應(yīng)的實質(zhì)是水的分解反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律可得H2Ol=H2geqf1,2O2gH286J/mol；系統(tǒng)制氫的原理是硫化氫的分解反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律可得，其熱化學(xué)方程式為H2Sg=H2gSsH20J/mol，則制得等量H2所需要能量較少的是系統(tǒng)。3由題意可知還原性氣體應(yīng)該為CO，再根據(jù)題意元素類別、性質(zhì)變化可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Cl2gTiO2s2Cs=TiCl4l2COgHmol1。4根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的

14、方法，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Sis2Cl2g=SiCl4lH687J/mol。【變式考法】12022中原名校預(yù)測已知1L1molL1NH42CO3溶液與2L1molL1BaOH2溶液加熱充分反應(yīng)，放出100J的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_NH42CO3aqBaOH2aq=BaCO3s2H2Ol2NH3gH100Jmol1_。22022莆田二模甲醇CH3OH常溫下為無色液體，是應(yīng)用廣泛的化工原料和前景樂觀的燃料。已知：CO、H2、CH3OH的燃燒熱H分別為mol1、mol1、mol1，則CO和H2反應(yīng)生成CH3OH的熱化學(xué)方程式是_COg2H2g=CH3OHlHmol1_。32022魯晉三

15、模在微生物作用的條件下，廢水中的NHeqoal,4經(jīng)過兩步反應(yīng)氧化成NOeqoal,3，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：第一步反應(yīng)是_放熱_反應(yīng)選填“放熱”或“吸熱”，判新依據(jù)是_H273_J/mol或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量_。1molNHeqoal,4aq全部氧化成NOeqoal,3aq的熱化學(xué)方程式為_NHeqoal,4aq2O2g=2HaqNOeqoal,3aqH2OlH346J/mol_。解析1根據(jù)NH42CO3溶液與BaOH2的用量可知BaOH2過量，所以應(yīng)該由NH42CO3的物質(zhì)的量進行反應(yīng)熱的計算，另外注意各物質(zhì)的狀態(tài)的確定；溶于水的物質(zhì)為aq。2由CO、H2、CH3OH

16、的燃燒熱可得到對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：COgeqf1,2O2g=CO2gHmol1；H2geqf1,2O2g=H2OlHmol1；CH3OHleqf3,2O2g=CO2g2H2OlHmol1；根據(jù)蓋斯定律，由2得COg2H2g=CH3OHlHmol1。3從第一步反應(yīng)的圖中得到反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，所以是放熱反應(yīng)。從左圖得到NHeqoal,4aq3/2O2g=2HaqNOeqoal,2aqH2OlH273J/mol；從右圖得到NOeqoal,2aq1/2O2g=NOeqoal,3aqH73J/mol；兩個方程式相加得到：NHeqoal,4aq2O2g=2HaqNOeqoal,3aqH2OlH

17、346J/mol。22022臨沂三模下列熱化學(xué)方程式正確的是D選項已知條件熱化學(xué)方程式AH2的燃燒熱為aJmol1H2Cl2eqo=,suol1B1molSO2、充分反應(yīng)后，放出熱量2SO2gO2g2SO3gHmol1CHaqOHaq=H2OlHmol1H2SO4aqBaOH2aq=BaSO4s2H2OlHmol1D31g白磷比31g紅磷能量多bJol1解析燃燒熱是指可燃物在氧氣中安全燃燒放出的熱量，應(yīng)是H2和O2反應(yīng)，選項A錯誤；SO2與O2反應(yīng)為可逆反應(yīng)，H應(yīng)大于mol1，選項B錯誤；由于生成BaSO4沉淀是要放熱，所以放出的熱量大于，選項C錯誤。3寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：1SiH4是

18、一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為_SiH4g2O2g=SiO2s2H2OlHmol1_。22022廈門質(zhì)檢隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素用字母等表示原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問題：已知1mole的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_2NasO2g=Na2O2sH511Jmol1_。32022宿州三模用V2O5作催化劑，氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖所示寫出總反應(yīng)化學(xué)方程式_4NH34NOO24N26H2O

19、_。測得該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：lgKT，該反應(yīng)H_”“_填“”“Q2BQ1Q2CQ10，因此，Q1Q2。32022百校聯(lián)盟三模參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題：1甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OHgH2Og=CO2g3H2gHmol1CH3OHgeqf1,2O2g=CO2g2H2gHmol1又知：H2Og=H2OlH44Jmol1則CH3OHgeqf3,2O2g=CO2g2H2OlH1_mol1_。甲醇的燃燒熱H2_H1填“”“H1；2反應(yīng)熱反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，即6a5c412bd，解得eqf1,4d6a5c12b。比較反應(yīng)熱大小的3項注

20、意1反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2H有正負(fù)之分，比較時要連同“”“”一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較。3若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負(fù)號。享資源練類題彎道超越顯功力蓋斯定律與勒夏特列原理的綜合應(yīng)用考向預(yù)測蓋斯定律是高考必考內(nèi)容，大多以反應(yīng)熱的計算以及熱化學(xué)方程式書寫方式考查，但是由于能量變化也會影響化學(xué)平衡移動，所以將蓋斯定律和勒夏特列原理有機結(jié)合是高考值得注意的趨勢。這類題目能很好考查學(xué)生思維深度，同時也考查了考生“變化觀念與平衡思想”的學(xué)科素養(yǎng)解題關(guān)鍵1蓋斯定律的幾種常用關(guān)系熱化學(xué)方程式焓變之間的關(guān)系aAg=BgH1Ag=eqf1,aBgH2H2eqf1

21、,aH1或H1aH2aAg=BgH1Bg=aAgH2H1H2HH1H22溫度與勒夏特列原理關(guān)系：升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動失分防范1巧用蓋斯定律方法技巧2根據(jù)溫度對平衡的影響判斷反應(yīng)的放吸熱3根據(jù)反應(yīng)能否自發(fā)進行判斷反應(yīng)的放吸熱【預(yù)測】1已知平衡：C2H4gC2H2gH2g，2CH4gC2H4g2H2g當(dāng)升高溫度時，和平衡皆向右移動。1Cs2H2gCH4gH122CsH2gC2H2gH232Cs2H2gC2H4gH3下列有關(guān)1、2和3中的H1、H2、H3大小順序排列正確的是AH1H2H3BH2H32H1CH2H1H3DH3H22H12氫氣可用于制備H2O2。已知：H2gAl=BlH1O2gBl=AlH2O2lH2其中A、B為有機物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2gO2g=H2O2l的H_0填“”、“”或“”。思維導(dǎo)航1根據(jù)勒夏特列原理確定反應(yīng)的反應(yīng)放吸熱；再根據(jù)蓋斯定律與反應(yīng)123