?專(zhuān)題十二　化學(xué)能與熱能
考點(diǎn)1　化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念
考法1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
命題角度1　結(jié)合能量變化圖像判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
例1 （6分）最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線(xiàn)激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:

下列說(shuō)法正確的是
A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)
B.在該過(guò)程中,CO斷鍵形成C和O
C.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2
D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程
【解析】本題主要考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化,意在考查考生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。根據(jù)能量變化示意圖可以判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)過(guò)程示意圖可以看出CO中的碳氧鍵沒(méi)有斷裂,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2中含有極性鍵,C項(xiàng)正確;狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O形成CO2的過(guò)程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】 C
【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是將能量變化圖像和反應(yīng)過(guò)程示意圖對(duì)照起來(lái),正確提取反應(yīng)過(guò)程圖像中的能量變化信息。由題中左圖信息可知,狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ,放出熱量,從而判斷A項(xiàng)正誤;由題中右圖信息可知,狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅱ→狀態(tài)Ⅲ的反應(yīng)過(guò)程,從而判斷B、D項(xiàng)正誤。
命題角度2　結(jié)合反應(yīng)歷程考查化學(xué)反應(yīng)能量變化(新角度)
例2 NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系如圖1所示;研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過(guò)程如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是

　　　　　 圖1　　　　　　　　　圖2
A.NH3催化還原NO為吸熱反應(yīng)
B.過(guò)程Ⅰ中NH3斷裂非極性鍵
C.過(guò)程Ⅱ中NO為氧化劑,Fe2+為還原劑
D.脫硝的總反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)
【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)等。反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,故NH3催化還原NO為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程Ⅰ中NH3斷裂極性鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程Ⅱ中NO轉(zhuǎn)化為N2,氮元素化合價(jià)由 +2 變?yōu)?,化合價(jià)降低,得電子作氧化劑;Fe2+在反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化,故作催化劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由題圖2得出脫硝的總反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),D項(xiàng)正確。
【答案】D
【拓展訓(xùn)練】1. “一碳化工”是重要的化學(xué)工業(yè),部分原理如下:
反應(yīng)①　C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH1
反應(yīng)②　C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+130 kJ·mol-1
反應(yīng)③　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3=-90.1 kJ·mol-1
反應(yīng)④　2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH4
反應(yīng)④的能量變化如圖所示:

反應(yīng)⑤　3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g)　ΔH5=-31.0 kJ·mol-1
已知:H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,H2O的汽化熱(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol 物質(zhì)在一定溫度下蒸發(fā)所需要的熱量)為44 kJ·mol-1?；卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)反應(yīng)①的ΔH1=　　　　kJ·mol-1。?
(2)反應(yīng)③中正反應(yīng)的活化能　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)逆反應(yīng)的活化能。?
(3)反應(yīng)④中代表使用催化劑的曲線(xiàn)是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),曲線(xiàn)Ⅰ的峰中出現(xiàn)小波谷的原因是　　　　　　　　　　　　,反應(yīng)④的ΔH4=　　　　kJ·mol-1。?
(4)用適量的CO與H2反應(yīng),每生成420 g CH3CHCH2(g)時(shí),　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ的熱量。?

考點(diǎn)2　熱化學(xué)方程式
考法2 熱化學(xué)方程式的正誤判斷與書(shū)寫(xiě)
命題角度1　熱化學(xué)方程式的正誤判斷
例3 下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)的ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH+HClNaCl+H2O　ΔH=-57.4 kJ·mol-1
D.已知C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1,C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH2;則ΔH10,則石墨能量較低,更穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;含20.0 g(即0.5 mol)NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.4 kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;已知C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1,C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH2,完全燃燒時(shí)放出的熱量多,故ΔH1ΔH5,C項(xiàng)正確;NaCl為離子化合物,不能形成分子間作用力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.C　ΔH有正、負(fù)之分,比較時(shí)要連同“+”“-”在內(nèi)一起比較,類(lèi)似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較。①中第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式可得CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH1-ΔH2ΔH6;④碳酸鈣分解吸收熱量,ΔH7>0,CaO與H2O反應(yīng)放出熱量,ΔH8ΔH8。

【基礎(chǔ)鞏固】
1.C　分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱(chēng)為活化能,由題圖可知,E2表示反應(yīng)C(g)X(g)的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤。X是反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)的中間產(chǎn)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由題圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH

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