第一章　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)　體系構(gòu)建　高考體驗(yàn) 學(xué)案 （含答案）-2023-2024學(xué)年（人教版2023）高中化學(xué)選擇性必修1

第第頁(yè)第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)體系構(gòu)建高考體驗(yàn)學(xué)案（含答案）—2023-2024學(xué)年（人教版2023）高中化學(xué)選擇性必修1第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)體系構(gòu)建高考體驗(yàn)

[考情分析]本章知識(shí)在高考中的考查主要以選擇題或非選擇題為主，難度一般。主要考查角度有：反應(yīng)過(guò)程與能量變化圖像分析；鍵能與能量關(guān)系圖的分析；ΔH的正負(fù)判斷與大小比較；由鍵能、蓋斯定律、燃燒熱等計(jì)算ΔH；由題給信息書寫熱化學(xué)方程式等。

考向一熱化學(xué)方程式的書寫

例1[2022·河北16(1)]氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。298K時(shí)，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________________________________

________________________________________________________________________。

考向二反應(yīng)熱的計(jì)算

例2[2022·湖北，19(1)]自發(fā)熱材料在生活中的應(yīng)用日益廣泛。已知：

①CaO(s)＋H2O(l)Ca(OH)2(s)ΔH1＝－65.17kJ·mol－1

②Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH2＝－16.73kJ·mol－1

③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g)ΔH3＝－415.0kJ·mol－1

則CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1。

考向三反應(yīng)過(guò)程與能量變化圖像分析

例3(2023·浙江4月選考，23)MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M＝Ca、Mg)：

已知：離子電荷相同時(shí)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。下列說(shuō)法不正確的是()

A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0

B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0

C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)

D．對(duì)于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

考向四從能源和資源利用角度評(píng)價(jià)反應(yīng)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

例4[2022·全國(guó)乙卷，28(1)(2)]油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用。回答下列問題：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036kJ·mol－1

②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝＋94kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3＝－484kJ·mol－1

計(jì)算H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。

(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝，即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是，利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是________________，缺點(diǎn)是________________________________________________________________________。

體系構(gòu)建高考體驗(yàn)

[考情分析]本章知識(shí)在高考中的考查主要以選擇題或非選擇題為主，難度一般。主要考查角度有：反應(yīng)過(guò)程與能量變化圖像分析；鍵能與能量關(guān)系圖的分析；ΔH的正負(fù)判斷與大小比較；由鍵能、蓋斯定律、燃燒熱等計(jì)算ΔH；由題給信息書寫熱化學(xué)方程式等。

考向一熱化學(xué)方程式的書寫

例1[2022·河北16(1)]氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。298K時(shí)，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。

答案H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1

解析298K時(shí)，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ，則1molH2完全燃燒生成1molH2O(l)放熱286kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===

H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1。

考向二反應(yīng)熱的計(jì)算

例2[2022·湖北，19(1)]自發(fā)熱材料在生活中的應(yīng)用日益廣泛。已知：

①CaO(s)＋H2O(l)Ca(OH)2(s)ΔH1＝－65.17kJ·mol－1

②Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH2＝－16.73kJ·mol－1

③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g)ΔH3＝－415.0kJ·mol－1

則CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1。

答案－911.9

解析根據(jù)蓋斯定律，①＋②＋2×③可得反應(yīng)CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，則ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17kJ·mol－1)＋(－16.73kJ·mol－1)＋2×(－415.0kJ·mol－1)＝－911.9kJ·mol－1。

考向三反應(yīng)過(guò)程與能量變化圖像分析

例3(2023·浙江4月選考，23)MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M＝Ca、Mg)：

已知：離子電荷相同時(shí)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。下列說(shuō)法不正確的是()

A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0

B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0

C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)

D．對(duì)于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

答案C

解析根據(jù)蓋斯定律，得ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，又已知Ca2＋半徑大于Mg2＋半徑，所以CaCO3的離子鍵強(qiáng)度弱于MgCO3，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO。A項(xiàng)，ΔH1表示斷裂MCO3中的離子鍵形成M2＋和CO所吸收的能量，離子鍵強(qiáng)度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，正確；B項(xiàng)，ΔH2表示斷裂CO中共價(jià)鍵形成O2－和CO2吸收的能量，與M2＋無(wú)關(guān)，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，正確；C項(xiàng)，由上述分析可知ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)>0，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由以上分析可知ΔH1＋ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，正確。

考向四從能源和資源利用角度評(píng)價(jià)反應(yīng)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

例4[2022·全國(guó)乙卷，28(1)(2)]油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036kJ·mol－1

②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝＋94kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3＝－484kJ·mol－1

計(jì)算H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。

(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝，即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是，利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是_________________，缺點(diǎn)是________________________________________________________________________。

答案(1)＋170(2)副產(chǎn)物氫氣可作燃料、不產(chǎn)生SO2污染物耗能高

解析(1)根據(jù)蓋斯定律(①＋②)×－③即得到④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1036＋94)kJ·mol－1×＋484kJ·mol－1＝＋170kJ·mol－1。(2)根據(jù)蓋