上海高考化學三輪復(fù)習-回歸教材,回歸書本-高一上第4章

1、高考化學三輪復(fù)習-回歸教材第四章剖析物質(zhì)變化的能量變化【知識概要】一、物質(zhì)在溶解過程中的能量變化1 .世界是物質(zhì)的，物質(zhì)又是運動的，且運動形式多種。能量是物質(zhì)運動的一種量度 。自然界一切物質(zhì)都具有能量。能量轉(zhuǎn)化有多種，但能量是守恒的。同一物質(zhì)的狀態(tài)不同，其能量不同。如冰吸收能量變?yōu)樗?，水吸收能量變?yōu)樗魵?。?此可知：對于同一物質(zhì)，固態(tài)時能量最低，液態(tài)時能量較高，氣態(tài)時能量最高。反之，氣態(tài) 物變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)均要放熱。2 .能源分類：(1) 一次能源、二次能源自然界現(xiàn)存的能源 一次能源，煤炭、石油、天然氣均屬于一次能源；由一次能源加 工轉(zhuǎn)換而成的二次能源，如電能、氫能、汽油；(2)能源能

2、否循環(huán)再生 可再生能源、不可再生能源水力、沼氣可再生能源；煤、石油 不可再生能源；(3)生物質(zhì)能生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動物和微生物。廣義概念：生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念：生物質(zhì)主要是指農(nóng)林 業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素(簡稱木質(zhì)素)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。特點：可再生、低污染、分布廣泛。生物質(zhì)能可轉(zhuǎn)

3、化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是 一種可再生能源，同時也是唯種可再生的碳源。3 .物質(zhì)的溶解：物質(zhì)的溶解通常有兩個過程：一個是溶質(zhì)的分子或離子受到水分子作用的擴散過程，該過程吸收熱量，屬于物理過程；另一個是溶質(zhì)分子或離子和水分子結(jié)合形成水合分子或水合 離子過程，該過程放出能量，是一種化學過程。由此可得出結(jié)論：(1)物質(zhì)溶于水是物理 一化學過程，以物理過程為主(2)物質(zhì)溶于水的熱效應(yīng)由上述兩過程的熱量差決定。若物理過程的能量 Qi (絕對值，下同)小于化學過程的能量Q2,則表現(xiàn)為放熱；若 Qi大于Q2,則表現(xiàn)為吸熱；若 Qi與Q2相近，則表現(xiàn)為熱效應(yīng)不明顯。4 .常見物溶解

4、的熱效應(yīng)： 錢鹽溶于水通常表現(xiàn)為急劇吸熱；NaOH(s)溶于水急劇放熱；NaCl(s)溶于水熱效應(yīng)不明顯，但還是表現(xiàn)為微弱放熱。5 .溶解和結(jié)晶：溶解和結(jié)晶是同時進行的相反的兩個過程，是可逆的。當v(溶解尸v(結(jié)晶)時，達到溶解平衡，此時溶液為飽和溶液。請思考：如何證明物質(zhì)溶解和結(jié)晶是可逆的動態(tài)平衡呢？6 .晶體：自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫晶體。有些晶體在溶液中析出晶體時帶結(jié)晶 水，形成結(jié)晶水合物(一類特殊化合物，不是混合物)。如膽磯、藍磯等。有些晶體析出，不帶結(jié)晶水，如KNO3。注意：帶結(jié)晶水的硫酸鹽叫做磯。7 .風化和潮解：有些結(jié)晶水合物在室溫和干燥的空氣里會失去部分或全部結(jié)晶水的

5、現(xiàn)象叫做 風化，如石堿(Na2CO3 102O)放在干燥的空氣里會失去Z晶水而成為粉末狀Na2CO3。而有的晶體能吸收空氣里的水蒸氣，在晶體表面逐漸形成溶液，這種現(xiàn)象叫做潮解。二、化學變化中的能量變化1.化學反應(yīng)中的能量變化(1)化學反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。(2)化學反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱量、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。2 .化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系： 發(fā)生化學反應(yīng)時，斷開反應(yīng)物的化學鍵要吸收能量， 形成生成物的化學鍵要放出能量， 這兩個過程中的能量不相等， 因此化學反應(yīng)中必然伴隨著 能量的變化。3 .放熱反應(yīng)

6、和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學反應(yīng)吸收熱量的化學反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生 成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生 成物具有的總能量與化學鍵 的關(guān)系生成物成鍵時釋放的總能量 大于反應(yīng)物斷鍵時吸收的總 能量生成物成鍵時釋放的總能量 小于反應(yīng)物斷鍵時吸收的總 能量表小方法Q>0Q<0坤訓一i圖示區(qū)吧.初 飛;PIH反而物產(chǎn)1/熱為"土，J § ：:反騙過6度反曲常見反應(yīng)類型可燃物的燃燒；酸堿中和 反應(yīng)；大多數(shù)化合反應(yīng)； 金屬跟酸的置換反應(yīng)；物質(zhì) 的緩慢氧化大多數(shù)分解反應(yīng)；鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；Ba(OH) 2 - 8H)與 NH4C1反

7、應(yīng)；碳和水蒸氣、C和CO2 的反應(yīng)三、熱化學方程式1 .概念：表示參與化學反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學方程式。2 .意義：表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。如：2H2(g) + 02(g) -2H2O(l)+571.6kJ表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量。3 .(1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在 25C、101kPa 下進行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、1、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位：Q應(yīng)包括 午”或數(shù)字和單位(kJ)。(4)注意守恒關(guān)系：原子守恒

8、和得失電子守恒；能量守恒。(ZH與化學計量數(shù)相對應(yīng))(5)區(qū)別普通方程式：一般不注“T、” 以及 熏燃“、加熱”等。注意：若一個化學反應(yīng)由幾個化學反應(yīng)通過適當?shù)募訙p轉(zhuǎn)化而來，要使用蓋斯定律。四、燃料充分利用1 .原則：要使燃料充分利用，通常需要考慮兩點：一是燃料的充分燃燒；二是熱能的充分使 用。2 .化學原理：(1)燃燒過程要有足夠的空氣，使燃料燃燒充分。注意：通入過多的空氣會帶走一部分熱量，造成熱量損失。因此，并不是通入的空氣越多越好。(2)工業(yè)上常把固體燃料粉粹，把液體燃料噴成霧狀，增加燃料跟空氣的接觸面。目前，對于煤的氣化和液化(均為化學變化)是高效、清潔地利用煤的重要途徑。(3)熱交換

9、是工業(yè)上利用反應(yīng)熱的常用方法熱交換器內(nèi)部裝有許多平行管道或蛇形管，以擴大傳熱面積。五、原電池1780年伽伐尼在解剖青蛙時發(fā)現(xiàn)青蛙腿抽搐，認為是一種 動物電”；伏打受此啟發(fā)，設(shè)計出了世界上第一個可以提供持續(xù)、恒定電流的實用銅-鋅電池，簡稱為伏打電池。1.原電池的工作原理和電子流向可用下列圖示表示:失C沿等線傳通，有電流產(chǎn)生電池電解或 溶液,訐原反應(yīng)2H+曲原電池的正負極判斷，還需注意電解質(zhì)溶液。例如將 Mg和Al用導(dǎo)線連接插入NaOH溶液中，Al作負極，Mg作正極；而在硫酸介質(zhì)中， Al作正極，Mg作負極；又如：Al-Cu/濃HNO3原電池中，由于 Al在濃HNO3中鈍化，Cu與濃HNO3反應(yīng)，

10、此時 Cu作負極，Al作正極。2 .根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原理可知，在電解質(zhì)溶液中，陰離子移向負 極，陽離子移向正極。3 .判斷正負極的方法：電流:*找不活推金M 我千金，屬還原反應(yīng)陽離子都向咆子海人也根增收遭有氣體產(chǎn)生等陽闔干移向4 .可充電電池充電時，電極與外接電源的正負極連接是：外接電源貝報述原反應(yīng)二陰地節(jié)-L值被；料ft反應(yīng)jclL可充電電電漉 一氧化反應(yīng)三陽極一L正極：還原反應(yīng)外接電源正極一、/注息：（1）活潑性強的金屬不一定作負極，但負極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。（2）負極本身不一定參加反應(yīng)，如燃料電池中負極材料只起導(dǎo)電作用?！镜湫途毩暋縜代表擴散過程中溫度變化情況， b

11、代表水1.將硝酸俊晶體溶于水中，下列變化曲線（其中 合過程中溫度變化情況）中符合實際的是（2.化工生產(chǎn)要遵守三大原則：充分利用原料、充分利用能量、保護環(huán)境。下列描述不符合以 上某原則的是（）AJ段燒硫鐵礦使用沸騰爐B.制鹽酸時將氫氣在氯氣中燃燒C.制硫酸時使用熱交換器D.合成氨時氮氣和氫氣循環(huán)使用【答案】B3.已知：H+(aq)+OH-(aq)-H2O(l)+57.3kJ。對于下列反應(yīng)：HCl(aq)+NH 3 O(aq)-NH 4Cl(aq)+H 2O(l)+akJ HCl(aq)+NaOH(s) - NaCl(aq)+H 2O(l)+bkJHNO 3(aq)+KOH(aq) KNO 3(a

12、q)+H2O(l)+ckJ則a、b、c三者的大小關(guān)系為()A.a>b>c> 57.3 B.a>b=c=57.3C.b>c=57.3>aD.無法比較【答案】C4.水和硫化氫在溫度逐漸升高時發(fā)生如下變化，并伴隨著一定的熱效應(yīng)：也牛)“浮H齡):工孤丁 , T弋浮，2H +S下列說法正確的是()“A.等物質(zhì)的量固體水熔化時吸熱大于硫化氫，說明水分子間的范德華力更大B.等物質(zhì)的量液態(tài)水氣化時吸熱大于硫化氫，說明水分子中共價鍵更強C.等物質(zhì)的量氣態(tài)水分解時吸熱大于硫化氫，說明水分子的穩(wěn)定性更強D.等物質(zhì)的量水在三種變化中的吸熱均大于硫化氫，說明水分子的極性更強【答案】

13、CA:水還有氫鍵；B:分子間力；C:存在著共價鍵斷裂；D:穩(wěn)定性5 .小燒杯放在一塊沾有水的玻璃片上，加入NH4Cl(s)與氫氧化根晶體Ba(OH)2 82O),并用玻璃棒攪拌，玻璃片上的水結(jié)成了冰。由此可知()A.該反應(yīng)中，化學能轉(zhuǎn)變成熱能B.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量C.氯化俊與氫氧化鋼的反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.反應(yīng)的熱化學方程式為 2NH 4Cl+Ba(OH) 2- BaCl2+2NH 3 - 120- Q 【答案】B6 .一般硫粉含有S (單斜)和S (正交)兩種同素異形體。已知常溫下：S(S,單斜)+02(g)一SO2(g)+297.16kJS(S,正交)+O2(g)-SO2(g)+

14、296.83 kJ下列說法正確的是()A.S(g) + O2(g) 一 SO2(g) + Q3Q3>297.16kJB.單斜硫和正交硫互為同分異構(gòu)體C.常溫下單斜硫比正交硫穩(wěn)定D.單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【答案】A7 .一些烷燒的燃燒熱(kJ/mol)如下：化合物燃燒熱化合物燃燒熱甲烷891.0止烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.52甲基丁烷3531.3下列推斷正確的是()A.熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷8 .乙烷燃燒的熱化學方程式為：2c2H6(g) + 7O2(g) - 4CO2(g)+ 6H2O(g)+1560.8kJC.相同質(zhì)量的烷燒，碳的質(zhì)量分數(shù)

15、越大，燃燒放出的熱量就越多D.正戊烷的燃燒熱大約在 3540kJ/mol左右【答案】DA：異丁烷燃燒熱比正丁烷燃燒熱小，則異丁烷能量低，即熱穩(wěn)定性正丁烷(異丁烷B：完全燃燒 1mol 乙烷生成 CO2和 H2O(l)會放出 1560.8kJ,故 2c2H6(g)+7O2(g)-4CO2(g) + 6H2O(l)+1560.8kJ o 錯誤C:相同質(zhì)量的烷脛，氫元素質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放熱越多，故錯誤D：正戊烷和2-甲基定完互為同分異構(gòu)體，由表中數(shù)據(jù)可知：互為同分異構(gòu)體的的化合物，支鏈越多，燃燒熱越小，則正丁烷燃燒熱大于2-甲基丁烷。8.將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，一組插入稀H2SO4溶液中，一組

16、插入濃 NaOH溶液中，分別形成了原電池。則在這兩個原電池中（）A.A1片均作陰極B.電解質(zhì)溶液的pH均逐漸升高C.Cu片上均有氣泡放出D.電路中流過等物質(zhì)的量的電子時，放出等體積的氣體【答案】CA：在硫酸介質(zhì)中，Al為負極；在濃NaOH溶液中，Al仍為負極；B：在硫酸介質(zhì)中，酸性減弱，pH值升高；在濃NaOH溶液中，NaOH參與反應(yīng)，pH值降低；C: Cu均為正極，故 H2均在Cu表面上放出；D：兩反應(yīng)系數(shù)不同，放出氣體不等。9.下列說法正確的是（）A.需要加熱的化學反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)B.原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的一種裝置C.物質(zhì)的燃燒都是放熱反應(yīng)D.化學鍵的形成需吸收能量【答案】C10.Mg-H 2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。Faw,司 N該電池工作時，下列說法正確的是A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的 pH增大D.溶液中Cl-向正極移動【答案】CA.活動性Mg大于石墨，所以 Mg作原電池的負極。石 墨作正極。錯誤。B. H2O2在石墨電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。錯誤。C.石墨作正極，在石墨電極發(fā)生反應(yīng)：H2O2+2e-2OH，c（OH -）增大，所以石墨電極附近 溶液的