5 专题五　化学反应与能量（教师用书）-【金版新学案】2023高考化学大二轮专题复习与测试（新教材 双选B）

考点一　化学能与热能 1．燃烧热和中和反应反应热应用中的注意事项 (1)均为放热反应，ΔH<0，单位为kJ·mol－1。 (2)燃烧热概念理解的三要点：①外界条件是25 ℃、101 kPa；②反应的可燃物是1 mol；③生成物是指定产物(包括状态)，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。 (3)中和反应反应热概念理解三要点：①反应物的酸、碱是强酸、强碱；②溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效应；③生成物水是1 mol。 2．“五步”法书写热化学方程式 3．认识反应热的3角度 (1)从宏观角度分析：ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量) (2)从微观角度分析：ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和) (3)从活化能角度分析：ΔH＝E1(正反应活化能)－E2(逆反应活化能) 4．反应热的计算 (1)根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 (2)依据物质键能计算：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。利用此方法计算时要注意物质中化学键数目，易出错的有以下几种情况： 1 mol 物质 CO2 (C===O) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) 化学键 数目 2NA 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA (3)根据盖斯定律进行计算：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应是分步进行的，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。具体计算步骤如下： ①标位置：标出目标热化学方程式(ⅰ)中各物质在已知热化学方程式(ⅱ、ⅲ、ⅳ等)中的位置。 ②调系数：将ⅱ、ⅲ、ⅳ等中标记的各物质的化学计量数调整为与ⅰ中的相同。 ③同侧加、异侧减：挑出ⅱ、ⅲ、ⅳ等中标记的物质与ⅰ中相关物质位于等式同一侧的，将这几个已知热化学方程式相加，然后与剩余的已知热化学方程式相减，即得ⅰ。 ④算焓变：将已知焓变作出相应系数的调整并进行相应的加减计算，得目标热化学方程式的焓变。 题组一　能量图像的分析与应用 1.已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) 学生用书第38页 A．ΔH＝E4－E3＋E2－E1 B．加入V2O5后反应经过两步完成，其中第一步决定反应速率 C．加入V2O5，ΔH不变，但反应速率改变 D．向密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生上述反应达平衡时，反应放热198 kJ C　[根据图示可知：反应的焓变为吸收能量与放出能量的差值，ΔH＝E1－E2＋E3－E4，A错误；多步反应的反应速率由慢反应决定，由图可知：加入V2O5后第二步反应发生需要的能量高，反应速率慢，所以反应速率由第二步反应决定，B错误；催化剂不能改变反应物、生成物的能量，所以ΔH不变，但催化剂能改变反应途径，所以使用催化剂后反应速率改变，C正确；该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以向密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生上述反应达平衡时，反应放热小于198 kJ，D错误。] 2．N2O和CO是环境污染性气体，可在催化条件下转化为无害气体，反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．加入催化剂使反应的ΔH变小 B．该反应的热化学方程式为：N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－226 kJ·mol－1 C．反应物的总能量小于生成物的总能量 D．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B　[A．对于特定化学反应，加入催化剂只是改变化学反应途径，不改变化学反应的反应热，错误；B．Ea1＝134 kJ·mol－1，Ea2＝360 kJ·mol－1，则该反应的热化学方程式为：N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝134 kJ·mol－1－360 kJ·mol－1＝－226 kJ·mol－1，正确；C．该反应反应物总能量大于生成物总能量，错误；D．该反应正反应的活化能为134 kJ·mol－1，逆反应的活化能为360 kJ·mol－1，即该反应逆反应的活化能大于正反应的活化能，错误。] 题组二　键能、焓变、活化能的综合应用 3．(1)用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝________(用含a、b的式子表示)。 已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中