自2010年以来,热化学反应方程式成为近几年高考中的必考点,而考察的形式也不尽相同。但是在分析了这些题型后,我们会发现其实在这些变化的题型背后蕴藏着不变。因此我们就近几年的高考题进行对比,探索高考热化学反应方程式背后的秘密。
首先热化学反应方程式主要包含三方面:一、反应方程式的书写;二、物质的状态;三、△H的数值。而高考主要是针对后两点的考察。对于物质的状态,一般情况下是已知的,但是在2014年的大纲卷中,则反其道而行之:
(2014·大纲)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
就这道题来讲,反应方程式的书写及△H的数值的判断比较简单,关键点在于物质状态的判断。因此提取题目中的信息,进而判断出物质的状态,就变得尤为重要。这道题也启发我们一种全新的思维方式,比如除此之外,还可以通过什么样的信息实现热化学反应方程式中物质状态的判断。反之,我们通过热化学反应方程式中物质的状态,又可以推测出物质的什么信息,诸如晶体的类型等。
逆向思维不仅仅体现于此,在焓变的求解过程中也会出现类似的情形。在高中课程中,焓变主要是通过两种方式求得,一种是通过键能,另外一种则是通过盖斯定律。
键能⇌焓变,这一对也成为2015年课标卷中的考点。对比2015年课标I和课标II中涉及到热化学反应方程式中的题:
(2015·课标1)(3)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(2015·课标2)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
化学键
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H-H
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C-O
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C= O
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H-O
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C-H
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E/(kJ.mol-1)
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436
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343
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1076
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465
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413
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(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= kJ.mol-1
2015年课标I中考察的形式是已知焓变求键能,而课标II中则反其道而行之,给出键能的信息,求焓变。虽然形式不同,但本质是相同的。因此,对于知识不仅要做到会,更重要的是知其所以然,任任形式多变,我们也能够做到泰然。
除此之外,另外一种计算焓变的方式即利用盖斯定律。盖斯定律一般情况下是给出化学反应方程式,例如2014年的课标I,不过在2012·课标1和2011·课标1的试题中均采用给出燃烧热,再利用盖斯定律求得△H的形式。而2014年课标2则是通过CuSO4·5H2O(s)的溶解,2010年课标卷则是通过HCN(aq)与NaOH(aq)反应来进行考察盖斯定律。虽然题目有非常大的不同,但是本质是相同的。
因此对于高考中热化学反应方程式的考察的特点是形式多变,本质不变。在教学和学习中要真正的理解原理,然后运用逆向思维和发散思维,这一必考点将不再成为难点。
责任编辑:孔翼鹏
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