（江苏专用）2020版高考化学一轮复习 专题7 化学能与热能课件

专题7化学能与热能高考化学(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组五年高考考点一化学反应中能量转化的有关概念1.(2019江苏单科,11,4分)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 ()A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH0B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e- 4OH-C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023D.反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:ΔH=反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和答案A本题涉及的考点有化学反应自发进行的判据、燃料电池电极反应式的书写、气体摩尔体积的应用、焓变的计算,考查学生运用化学反应原理的相关知识分析和解决化学问题的能力,体现证据推理与模型认知的学科核心素养。A项,2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔS0,一定温度下该反应能自发进行,则ΔH-TΔS0,故ΔH0;B项,氢氧燃料电池的负极发生氧化反应:H2-2e- 2H+;C项,11.2LH2在常温常压下不是0.5mol,转移电子数目不为6.02×1023;D项,ΔH=反应中断裂旧共价键的键能之和—反应中形成新共价键的键能之和。2.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 ()①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.反应③使用催化剂,ΔH3减小D.反应CH4(g) C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·mol-1答案DA项,反应①中太阳能转化为化学能,故错误;B项,反应②为吸热反应,故错误;C项,使用催化剂不能改变反应的反应热(ΔH),故错误;D项,根据盖斯定律,③-②可得CH4(g) C(s)+2H2(g)ΔH=74.8kJ·mol-1,故正确。知识拓展放热反应的ΔH0,吸热反应的ΔH0。技巧点拨盖斯定律的运用:找出目标反应的物质在所给反应中是反应物还是生成物,然后可像数学运算一样采取加、减、乘、除的方法求解目标反应的ΔH。3.(2015江苏单科,3,2分)下列说法正确的是 ()A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:C CO+H2 CO2+H2O途径b:C CO2C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油答案CA项,分子式为C2H6O的有机物有CH3CH2OH和CH3OCH3,它们是两种不同类别的物质,化学性质不同,故错误;B项,根据盖斯定律,一个化学反应不论是一步完成还是分步完成,其热效应总是相同的,故错误;D项,水中有H、O两种元素,汽油中有C、H两种元素,根据原子守恒,不可能将水转变为汽油,故错误。命题归纳此题考查考生对常见的化学基本概念的理解。考查“性质由结构决定”“盖斯定律”“得失电子守恒”“原子守恒”等。解题关键盖斯定律只看始态和终态,与反应路径无关。4.(2012江苏单科,4,2分)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 () A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能答案C由题图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,故该反应为吸热反应;催化剂能降低该反应的活化能,但不能改变该反应的焓变;E1E2,说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。考点二盖斯定律及应用5.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法 的是 ()①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol-1②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol-1④2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol-1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+ H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1D.反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1不正确12122d答案C本题考查盖斯定律相关计算等知识。结合题给信息,反应①、②产生的H2和CO2可以作为反应③的原料,故A正确;反应③产生了甲醇,是CO2资源化利用的一种方法,故B正确;根据反应④知,CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+ H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1,但选项反应中水为液态,故ΔH不等于 kJ·mol-1,故C错误;根据盖斯定律,②×2+③×2+④可得2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1,故D正确。12122d2d6.(2014江苏单科,10,2分)已知:C(s)+O2(g) CO2(g)ΔH1CO2(g)+C(s) 2CO(g)ΔH22CO(g)+O2(g) 2CO2(g)ΔH34Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ()A.ΔH10,ΔH30B.ΔH20,ΔH40C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5答案C根据反应的热效应可知:ΔH10、ΔH20、ΔH30、ΔH40,故A、B项错误;根据盖斯定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH3= ΔH4+ ΔH5,故C项正确,D项错误。1323解题技巧C项和D项可采用代入验证的方法。按题给方程式顺序依次编号为①~⑤式,则有:②+③=①,④+⑤≠③,所以C正确、D错误。知识归纳常见的放热反应:①酸碱中和反应;②金属与酸或水的反应;③物质的燃烧;④铝热反应;⑤大部分化合反应。常见的吸热反应:①氢氧化钡和氯化铵晶体的反应;②以氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应;③大部分分解反应;④C和水蒸气制水煤气的反应。7.[2018江苏单科,20(1),2分]NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·mol-13HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol-1反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。答案(1)-136.2解析(1)将已知热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律 得3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)ΔH= =-136.2kJ·mol-1。32①②11116.1kJmol375.9l2kJmo8.[2013江苏单科,20(1),2分]磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s) 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1=+3359.26kJ·mol-1CaO(s)+SiO2(s) CaSiO3(s)ΔH2=-89.61kJ·mol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s) 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3则ΔH3=kJ·mol-1。答案(2分)(1)+2821.6解析(1)ΔH3=ΔH1+6ΔH2=+3359.26kJ·mol-1+6×(-89.61kJ·mol-1)=+2821.6kJ·mol-1。解题技巧热化学方程式的书写中常利用方程式的变换得到一个新方程式,再利用盖斯定律,对焓变值进行相应的计算,此类题常使用相加法来解决问题。9.[2011江苏单科,20(1),2分]氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH=206.2kJ·mol-1CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)ΔH=247.4kJ·mol-12H2S(g) 2H2(g)+S2(g)ΔH=169.8kJ·mol-1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。答案(1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)ΔH=165.0kJ·mol-1解析(1)将题给3个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,①×2-②即可得到正确答案。10.(2010江苏单科,17,8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为:2NH3+SO2+H2O (NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H2O 2NH4HSO3能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有(填字母)。A.增大氨水浓度B.升高反应温度C.使燃煤烟气与氨水充分接触D.通入空气使HS 转化为S 采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是(用离子方程式表示)。方法Ⅰ用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4方法Ⅱ用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO43O24O(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应:2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g)ΔH=8.0kJ·mol-12H2(g)+SO2(g) S(g)+2H2O(g)ΔH=90.4kJ·mol-12CO(g)+O2(g) 2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为。(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为(填化学式)。 答案(1)ACHC +SO2 CO2+HS (2)S(g)+O2(g) SO2(g)ΔH=-574.0kJ·mol-1(3)O2、SO23O3O解析(1)B项,升高温度易造成NH3的挥发,且不利于SO2在溶液中的溶解,故该措施不能提高燃煤烟气中SO2的去除率。D项,吸收SO2的反应不是可逆反应,把HS 转化为S 对SO2的去除率无影响。(2)设所给热化学方程式分别是①、②、③、④,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g) SO2(g)的反应可由④-②得到,则ΔH=-483.6kJ·mol-1-90.4kJ·mol-1=-574.0kJ·mol-1。(3)由图示及电解原理可知阳极反应为4OH--4e- O2↑+2H2O,H++HS  H2O+SO2↑,故阳极区放出气体的成分是O2、SO2。3O24O3OB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一化学反应中能量转化的有关概念1.(2019北京理综,7,6分)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示) ()ABCD NaCl溶于水 电解CuCl2溶