内容正文:
专题八 化学反应的热效应
考点
2013~2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
合计
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18.化学反应中的能量变化
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19.盖斯定律的应用
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命题分析与备考建议
本专题重点考查三方面的内容:(1)反应热的概念及计算;(2)热化学方程式的书写与正误判断;(3)盖斯定律及其应用。对化学反应中的能量变化,复习备考应从两个角度进行,一是从总能量变化的角度,二是从化学键键能的角度。对热化学方程式的复习,一要抓住热化学方程式的书写规则,二要注意题目条件的设置。对盖斯定律有关问题的复习,要理解盖斯定律的本质,熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。
考点18化学反应中的能量变化
本考点多以化学反应与能量的基本概念命题,考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算。本考点知识难度不是很大,把握基础知识是正确解决问题的根本。
1.(2022·湖南,12,4分,难度★★★)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( A )
A.进程Ⅰ是放热反应
B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ
D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
解析 本题考查反应机理与催化剂的作用等。
从图Ⅰ看,反应物总能量比生成物总能量高,该反应为放热反应,A项正确;从图Ⅱ来看,X为催化剂,改变反应的历程,但是不能影响反应物的转化率,B项错误;比较图Ⅱ、图Ⅲ可知,图Ⅲ中决定反应速率的活化能较大,反应速率较小,C项错误;从图Ⅳ中的反应历程看,该反应的活化能比图Ⅰ中低,说明Z在反应中也起到了催化作用,D项错误。
2.(2021·山东,14,4分,难度★★★★)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:
+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是 ( B )
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在COH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
解析 本题考查反应中的能量变化和反应机理。反应的活化能越大,化学反应越慢,由反应进程中的能量变化图可知,反应Ⅰ、Ⅳ的活化能较高,故反应Ⅰ、Ⅳ为决速步,A项说法错误;反应Ⅰ为加成反应,为快速平衡;反应Ⅱ的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,故反应结束后溶液中存在18OH-,B项说法正确,符合题目要求;反应Ⅲ的成键和断键方式为:或,故反应结束后的溶液中不会存在COH,C项说法错误;从题图可以看出,总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,故和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,D项说法错误。
3.(双选)(2021·湖南,14,14分,难度★★★★)铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示:
下列说法错误的是 ( CD )
A.该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑
B.H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
解析 本题以反应机理考查微粒的变化历程及能量变化关系。从图可知,该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑,A项说法正确;结合能量图看,H+浓度过大会使HCOO-浓度过低,H+浓度过小则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低,均会降低该反应的反应速率,B项说法正确;金属氢化物中氢为-1价,据此分析该反应过程中Fe的化合价都是+3价,即反应过程中铁的化合价不发生变化,C项说法错误;从Ⅳ→Ⅰ的过程活化能最大,决定了总反应的速率,D项说法错误。
4.(2020·天津,10,3分,难度★★★)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 ( D )
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
解析 根据图示,HCN的相对能量低于HNC的相对能量,故HCN较稳定,A项说法正确;HCN(g)HNC(g)为吸热反应,ΔH=+59.3 kJ·mol-1,B项说法正确;