（浙江专用）2020版高考化学二轮复习 专题八 第1课时 反应热与热化学方程式讲义（含解析）

第1课时反应热与热化学方程式命题调研(2016～2019四年大数据)2016～2019四年考向分布核心素养与考情预测核心素养：平衡思想与守恒观念，宏微结合考情解码：本部分考点主要集中焓变的含义以及通过键能、盖斯定律等计算焓变大小几个知识点上，一般以能量－时间图像、反应能量关系图或者一组热化学方程式的形式出现，难度中等，预测2020年选考仍将以该种形式进行考查，同时关注离子键、共价键键能大小的影响因素。真题重现1.(2019·浙江4月选考，23)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是()A.ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B.ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C.ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3解析根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，故ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A项正确；由于ΔH2只与CO2－3相关，故ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B项正确；根据能量关系图可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)＋ΔH2(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)＋ΔH2(CaCO3)－ΔH3(CaO)，而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)－ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)，C项错误；由于ΔH＋ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，而ΔH＞0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D项正确，故选C。答案C2.(2019·浙江1月学考)反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知：断开1molN2(g)中化学键需吸收946kJ能量，断开1molO2(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是()A.N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝－180kJ·mol－1B.NO(g)===1/2N2(g)＋1/2O2(g)ΔH＝＋90kJ·mol－1C.断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量D.形成1molNO(g)中化学键可释放90kJ能量解析由示意图可知，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，ΔH＞0。A.该反应为吸热反应，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180kJ/mol，故A错误；B.正反应为吸热反应，逆反应应该为放热反应，则NO(g)===1/2N2(g)＋1/2O2(g)ΔH＝－90kJ·mol－1，故B错误；C.反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和，ΔH＝(946kJ/mol＋498kJ/mol))－2×E(N—O)＝＋180kJ/mol，E(N—O)＝632kJ/mol，则断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量，故C正确；D.反应热等于反应物键能之和减去生成物的键能之和，ΔH＝(946kJ/mol＋498kJ/mol))－2×E(N—O)＝＋180kJ/mol，E(N—O)＝632kJ/mol，则形成1molNO(g)中化学键可释放632kJ能量，故D错误。答案C3.(2018·浙江11月选考)已知：H2O(g)===H2O(l)ΔH1C6H12O6(g)===C6H12O6(s)ΔH2C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)ΔH3C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH4下列说法正确的是()A.ΔH10，ΔH20，ΔH3ΔH4B.6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0C.－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0D.－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0解析由气态物质转化成液态物质或固态物质均放出热量，ΔH1＜0，ΔH2＜0，气态C6H12O6燃烧生成液态水比固态C6H12O6燃烧生成气态水放出热量多，所以ΔH3＞ΔH4，A项错误；根据盖斯定律得ΔH4＝6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B项正确，C、D项错误。答案B4.(2018·浙江4月选考)氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()A.已知HF气体溶于水放热，ΔH10B.相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小C.相同条件下，HCl的(ΔH1＋ΔH2)比HI的大D.一定条件下，气态原子生成1molH—X键放出akJ能量，则该条件下ΔH2＝akJ·mol－1解析A选项ΔH1为溶液到气体为吸热反应ΔH1＞0，A错误；Cl的非金属性更强，HCl更稳定，对应ΔH2更大，B错误；Cl的非金属性更强，HCl更稳定ΔH2较大，但HI沸点更高，ΔH1较大，C错误；ΔH2即为键能，D正确。答案D5.(2018·浙江6月学考)已知断开1molH2(g)中H—H键需要吸收436kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是()A.断开1molHCl(g)中的H—Cl键要吸收432kJ能量B.生成1molCl2(g)中的Cl—Cl键放出243kJ能量C.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－864kJ·mol－1D.HCl(g)===12H2(g)＋12Cl2(g)ΔH＝92.5kJ·mol－1解析C项热化学方程式应为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1。答案C6.(2017·浙江11月)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：下列说法正确的是()A.ΔH5＞0B.ΔH1＋ΔH2＝0C.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0解析根据气态水变液态水放热，故A错误；由转化关系图可知ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；由转化关系图可知ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。答案D考向一能量变化图像的解读1.(2018·浙江省磐安二中)25℃、101kPa时，有以下能量转化图，下列说法不正确的是()A.转化Ⅱ的热化学方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1B.相同条件下，1molC(s)和0.5molO2(g)总能量高于1molCO(g)的能量C.由C→CO的热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1D.CO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应解析A项转化Ⅱ的热化学方程式CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1，A不正确；B项，由图像可知，相同条件下，1molC(s)和0.5molO2(g)总能量高于1molCO(g)的能量，正确；C项由C→CO的热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－(393.5kJ·mol－1－282.9kJ·mol－1)×2＝－221.2kJ·mol－1，正确；D项由图像可知，CO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应，正确。答案A备考策略两种角度理解化学反应热图像：(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的总能量与新化学键形成放出的总能量的差值，如下图所示：a表示旧化学键断裂吸收的能量；b表示新化学键形成放出的能量；c表示反应热。(2)从宏观的角度说，是反应物的总能量与生成物的总能量的差值，在上图中：a表示活化能；b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热。考同二反应热大小的比较2.(2018·浙江温州适应性测试)室温下，CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图所示，下列说法不正确的是()A.将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低B.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高C.ΔH3＞ΔH2D.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3解析A.胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO2－4(aq)＋5H2O(l)ΔH3＞0，故A正确；B.硫酸铜溶于水，溶液温度升高，该反应为放热反应，则：CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO2－4(aq)ΔH2＜0；故B正确；C.由分析：ΔH2＜0，ΔH3＞0，ΔH3＞ΔH2，故C正确；D.由分析可知：依据盖斯定律：可得ΔH1＝ΔH3－ΔH2，故D错误；故选D。答案D备考策略比较反应热大小的五个注意要点1.反应物和生成物的状态：物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。2.ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。3.参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。4.反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。5.键能大小：离子键的键能要考虑离子半径和离子所带电荷数等因素，共价键的键能要考虑原子半径大小，非金属性强弱等因素。考向三盖斯定律3.(2019·金华十校)二氧化碳加氢合成乙烯的反应如下：2CO2(g)＋6H2(g)催化剂C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH。已知：①C2H4(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2ΔH1＝akJ/mol；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝bkJ/mol；③H2O(l)===H2O(g)ΔH3＝ckJ/mol；请回答：ΔH＝________kJ/mol。(用a、b、c表示)解析已知：①C2H4(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2(g)ΔH1＝akJ/mol；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝bkJ/mol；③H2O(l)===H2O(g)ΔH3＝ckJ/mol；根据盖斯定律，将②×2＋③×4－①得：2CO2(g)＋6H2(g)催化剂C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH＝(2b＋4c－a)kJ/mol，故答案为：2b＋4c－a。答案2b＋4c－a备考策略盖斯定律的内容为：一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。我们可以通过以下方法获得新的热化学方程式的反应热：步骤1“倒”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。步骤2“乘”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。步骤3“加”上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。考向四键能大小与能量高低的关系4.(2018·浙江温州共美联盟)如图所示，ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4kJ·mol－1，下列说法或表示式正确的是()A.C(s、石墨)===C(s、金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1B.石墨和金刚石的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.石墨的总键能比金刚石的总键能小1.9kJ解析A项由图像可知石墨能量低，金刚石能量高，故C(s、石墨)===C(s、金刚石)ΔH＝＋(395.4－393.5)kJ·mol－1＝＋1.9kJ·mol－1，正确；B项石墨和金刚石的转化是同素异形体之间的化学变化，错误；C项，能量越低越稳定，故金刚石的稳定性弱于石墨，错误；D项石墨能量低，更稳定，总键能比金刚石的总键能大1.9kJ，错误。答案A备考策略键能和能量的区别和联系键能指的是：在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需的能量，即断裂A－B键时需要吸收的能量。表示由共价键形成的物质内部原子之间结合的牢固程度。键能越大破坏该分子需要外界