1、从化学反应的本质角度考查:
例1、白磷与氧可发生如下反应:P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P akJ·mol-1、P-O bkJ·mol-1、P=O ckJ·mol-1、O=O dkJ·mol-1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1 B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
解析:本题考查化学反应的本质、能量计算及图像分析能力。由图可以看出:1molP4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O、12mol的P-O,根据化学反应的本质是旧键断裂(吸收能量)、新键形成(放出能量),所以P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)的△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
答案:A。
知识延伸:化学反应的本质就是旧键断裂、新键形成的过程。旧键断裂时要吸收能量,新键形成时要放出能量。
10.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,(1)已知AB1^BC1,求证:AB1^A1C;(2)当AB=2,AA1=4时,求异面直线BC1与A1C所成角的余弦值.
解:(1)设=a,
=b,
=c,则
=a+c,
=b-a+c,
=b-c.
∵^
,∴(a+c)×(b-a+c)=0,即c2-a2+a×b=0.
又设=
=x,
=h,则h2-x2+
x2=0,∴x2=2h2.
×
=(a+c)×(b-c)=a×b-c2=
x2-h2=h2-h2=0.
(2)=
=
,
×
=(b-a+c)×(b-c)=b2-c2-a×b=-14
设异面直线BC1与A1C所成的角为q,
则cosq=|cos<,
>|=
=
.
即异面直线BC1与A1C所成角的余弦值为.
[探索题]如下图,直棱柱ABC-A1B1C1的底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,棱AA1=2,M、N分别是A1B1、A1A的中点.
(1)求的长;
(2)求cos〈〉的值;
(3)求证:A1B⊥C1M.
(1)解:依题意得B(0,1,0),N(1,0,1),
∴||=
=
.
(2)解:A1(1,0,2),B(0,1,0),C(0,0,0),B1(0,1,2),
∴=(1,-1,2),
=(0,1,2),
·
=3,|
|=
,|
|=
.
∴cos〈,
〉=
=
.
(3)证明:C1(0,0,2),M(,
,2),
=(-1,1,-2),
=(
,
,0),∴
·
=0,∴A1B⊥C1M.
9.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD1交平面ACB1于点E,
求证:(1)BD1⊥平面ACB1;
(2)BE=ED1.
证明:(1),建立空间直角坐标系,则A(1,0,0), B(1,1,0), C(0,1,0),
D1(0,0,1), B1(1,1,1)
(2)设
设
,
8.已知空间四边形中,
且
分别是
的中点,
是
中点.求证:
证明:连结由线段中点公式得:
且,
7.设A、B、C及A1、B1、C1分别是异面直线l1、l2上的三点,而M、N、P、Q分别是线段AA1、BA1、BB1、CC1的中点.求证:M、N、P、Q四点共面.
证明:,
A、B、C及A1、B1、C1分别共线,
∴
∴、 ∴M、N、P、Q四点共面.
6. A是△BCD所在平面外一点,M、N分别是△ABC和△ACD的重心,若BD=4,则MN的长为 .
答案:
1-3, ACC; 4. ; 5. a=16
6.
[解答题]
5. 设点C(2a+1,a+1,2)在点P(2,0,0)、A(1,-3,2)、B(8,-1,4)确定的平面上,a的值等于 ;
4.已知点A(1,2,1)、B(-1,3,4)、D(1,1,1),若,则|
|的值是__________.
3.下列命题中不正确的命题个数是
①若A、B、C、D是空间任意四点,则有+
+
+
=0 ②|a|-|b|=|a+b|是a、b共线的充要条件
③若a、b共线,则a与b所在直线平行
④对空间任意点O与不共线的三点A、B、C,若=x
+y
+z
(其中x、y、z∈R),则P、A、B、C四点共面 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[填空题]
2.在空间直角坐标系中,已知点P(x,y,z),下列叙述中正确的个数是 ( )
①点P关于x轴对称点的坐标是P1(x,-y,z)
②点P关于yOz平面对称点的坐标是P2(x,-y,-z)
③点P关于y轴对称点的坐标是P3(x,-y,z)
④点P关于原点对称的点的坐标是P4(-x,-y,-z)
A.3 B.2 C.1 D.0
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