2018年4月23日有关化学键与能量转化的图像分析与简单计算-学易试题君之每日一题君2018-2018学年下学期高一化学人教版期中复习1.docVIP

4月23日 有关化学键与能量转化的图像分析与简单计算 高考频度： 难易程度： 典例在线 能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。 (1)氢气在O2中燃烧的反应是_____(填“放”或“吸”)热反应，这是由于反应物的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。(2)从化学反应的本质角度来看，氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1 mol H—H键、1 mol O=O键、1 mol H—O键时分别需要吸收a kJ、b kJ、c kJ的能量。则2 mol H2(g)和1 mol O2(g)转化为2 mol H2O(g)时放出的热量为_____________。 (3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置(其中电解质溶液为KOH溶液)，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是_____(填“a”或“b”)，负极的电极反应式为_____________。 (1)放 大于 (2)小于 (4c?2a?b) kJ (3)b H2?2e?+ 2OH?2H2O (3)根据原电池电极反应，负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，发生还原反应，所以氢氧燃料电池，负极上氢气失电子生成氢离子，因为电解质为KOH溶液，呈碱性，故电极反应为H2+2e?+2OH?2H2O。 解题必备 一、利用图像进行吸热反应、放热反应的判断 根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断：若E(反应物)E(生成物)，该反应属于吸热反应。反应图示如下左；若E(生成物)E(反应物)，该反应属于放热反应。反应图示如下右。 二、能量变化的计算 1.化学反应中能量变化的原因：在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化的依据如下： 示例： 既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值=反应物的总键能?生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着是吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着是放热反应。 2.利用图像进行反应能量变化的计算 例如化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示： 分析图中信息，可进行如下计算： 断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键吸收x kJ能量；断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量；1 mol A2和1 mol B2反应生成2 mol AB放出的能量为y?x kJ。 归纳总结 化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。 (1)对同一种化学键而言，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相同。 (2)判断该反应是放热反应还是吸热反应，也可比较断键吸收的总能量与形成新键所释放的总能量大小。 学霸推荐 1．已知2SO2+O22SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是 A．1 mol O2的能量一定高于2 mol SO2的能量 B．2 mol SO2和1 mol O2的总能量一定高于2 mol SO3的总能量 C．1 mol SO2的能量一定高于1 mol SO3的能量 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 2．已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量 496 kJ，水蒸气中 1 mol H—O 键形成时放出热量 463 kJ，则氢气中 1 mol H—H 键断裂时吸收的热量为 A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 3．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是 A．三种化合物中C最稳定 B．两步反应均为吸热反应 C．A与C的能量差为E4 D．AB反应，反应条件一定要加热 4．断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：H—H键436 kJ/mol，F—F键153 kJ/mol，H—F键565 kJ/mol。下列说法正确的是 A．H2与F2反应需要吸收能量 B．2 L HF气体分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ