1、主题内容要求化学反应与热能化学反应的本质。化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。了解化学能与热能的相互转化。吸热反应、放热反应、反应热等概念。了解热化学方程式的含义。能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。化学在解决能源危机中的重要作用。化学反应与电能了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解了解电解池的工作原理。能写出电极反应和电池反应方程式。了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。一、化学反应与热能 表示：焓变H分类放热反应H0燃烧热可燃物为1 mol中和热生成
2、H2O为1 mol热化学方程式意义书写注明聚集状态标出H的数值与符号焓变数值与化学计量数对应计算HE生E反H反应物的键能总和生成物的键能总和盖斯定律反应热第一节化学反应与热能一、焓变 反应热1.化学键与化学反应的关系(1)化学反应的本质：反应物中_和生成物中_。(2)化学反应中能量变化的原因：化学键断裂时要_能量，化学键形成时要_能量。化学键的_是化学反应中能量变化的主要原因。2.焓变与反应热的关系焓 变 是 _ 与 _ 的 焓 值 差，符 号 _，单 位 _。在_条件下进行的反应的反应热等于焓变。3.吸热反应和放热反应(1)对于放热反应，由于反应后放出热量而使反应体系的能量_，因此H为“_”
3、或H_0；(2)对于吸热反应，由于反应通过加热、光照等吸收能量而使反应体系的能量_，因此H为“_”或H_0。【想一想】（1）焓变等于反应热吗？2）一个化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件有关系吗？【答案】(1)不等于。化学变化中存在焓变，有些物理变化中也存在焓变；在恒压条件下进行的反应的焓变等于反应热。(2)反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的相对高低决定的。常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)28H2O的反应。二、热化学方程式1.定义：能表示参加反应_和_的关系的化学方程式。2.意义：热化学方程式不仅表明了
4、化学反应中的_的变化，也表明了化学反应中的_变化。例如H2(g)I2(g)200 101kPa2HI(g)H14.9 kJ/mol表示 在 200 、101 kPa 时，_ 和 _ 完 全 反 应 生 成_，放出_的热量。三、中和热1.中和热(1)定义：在_溶液中，酸和碱发生中和反应生成_水所_的热量，称为中和热。(2)特点：酸、碱分别为稀的_和稀的_；中和热为_，且数值为定值。(3)表示：_。2.中和热的测定(1)装置图如下：(2)注意事项碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_。为保证酸、碱完全中和，常使其中一种反应物_。实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值_；若使用浓硫酸，会使测得数值
5、_。【想一想】在中和热的测定实验中，使用弱酸或弱碱为什么会使测得的中和热数值偏低？【答案】因为弱酸或弱碱的电离要吸热，从而使测得的数值偏低。四、燃烧热1.概念：101 kPa时，_完全燃烧生成_时所放出的热量。2.单位是_，燃烧热通常可用仪器由实验测得。3.表示意义：如H2(g)的燃烧热为285.8 kJ/mol或H285.8 kJ/mol，表示在25、101 kPa条件下，_。【温馨提示】物质燃烧一定放热，则燃烧热H一定为负值；元素燃烧生成的稳定氧化物是CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)。五、能源1.化石燃料(1)种类：_、_、_。(2)特点：蕴藏量有限，属于_能源。2.新能源主
6、要有_、_、_、地热能、_和生物能。六、盖斯定律1.内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应焓变是_的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的_和_有关，而与反应的_无关。2.举例：则H_。【答案】一、1.(1)旧化学键的断裂 新化学键的形成(2)吸收 放出 断裂与形成 2.生成物 反应物 H kJ/mol 恒压3.(1)降低 二、1.物质的量 反应热 2.物质的量 能量1 mol H2(g)1 mol I2(g)2 mol HI(g)14.9 kJ三、1.(1)稀 1 mol 放出(2)强酸 强碱 57.3 kJ/mol(3)H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mo
7、l2.(2)防止热量的散失 稍稍过量 偏低 偏高四、1.1 mol纯物质 稳定的氧化物 2.kJ/mol3.1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量五、1.(1)煤 石油 天然气(2)不可再生2.太阳能 氢能 风能 海洋能六、1.相同 始态 终态 途径 2.H1 H2焓变 反应热【例1】(2010高考山东卷，10)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变D.同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H
8、不同【解析】生成物总能量低于反应物总能量的反应是放热反应，若是吸热反应则相反，A错；反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，B错；C项是盖斯定律的重要应用，正确；根据H生成物的焓反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，D错。【答案】C1.化学反应与物质的能量(1)化学反应中的能量变化示意图由能量守恒可得：放热反应：反应物的总能量生成物的总能量放出的热量，即反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量；吸热反应：反应物的总能量吸收的热量生成物的总能量，即反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量。(2)常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应有：活泼金属与水或酸的反应。酸碱中和反应。一切燃烧反应
9、。多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如：N2O2=高温或放电2NO；CCO2=2CO 等均为吸热反应)。常见的吸热反应有：多数的分解反应(但 NH4Cl 分解时放出大量的热)。NH4Cl 与 Ba(OH)28H2O 反应：2NH4ClBa(OH)28H2O=BaCl22NH310H2O还有其他类型的反应，如 H2 CuO=CuH2O CH2O(g)=高温 COH2 等反应也是吸热反应。2.物质的稳定性与物质所具有能量的关系物质的能量越低，性质就越稳定；物质的能量越高，性质就越活泼。3.影响反应热大小的因素(1)反应热与测定条件(温度、压强等)有关。(2)反应热的大小与物质的聚集状态有关。
10、(3)反应热的大小与热化学方程式中物质的化学计量数有关。【知识关联】焓变、反应热与化学平衡的移动、化学反应进行的方向联系。1.(2011湖南醴陵二中期中)下列过程中，需吸收能量的是()A.HHH2B.CaO溶于水C.I2IID.SO2=SO2【解析】化学键断裂需吸收能量。【答案】C热化学方程式的书写与正误判断【例 2】(2009 高考四川卷，9)25，101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为 5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是()A.2H(aq)SO24(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O
11、(l)；H57.3 kJ/molB.KOH(aq)12H2SO4(aq)=12K2SO4(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/molC.C8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)；H5 518 kJ/molD.2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)；H5 518 kJ/mol【解析】本题考查对燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式书写正误判断。A项生成的水不是1 mol，且有BaSO4(s)生成，不符合中和热的定义；C项中生成物水为气态，不符合燃烧热的定义；D项中辛烷的物质的量不是1 mol且为气态，也不符合燃烧热的定义。所以只有B项正确。【
12、答案】B1.书写热化学方程式应注意的问题(1)H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJ/mol。(2)注意反应热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时不需注明反应条件，但应注明H的测定条件(若在101 kPa和298 K条件下进行，可不予注明)。(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(4)注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态。气体用“g”、液体用“l”、固体用
13、“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用“”和“”。(5)注意热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，即化学计量数与H成正比。当反应向逆方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。2.燃烧热与中和热的比较【知识关联】热化学方程式、燃烧热、中和热与反应热的计算、化学平衡的移动、燃料电池。2.(2009高考重庆卷，12)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)；H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)HCl(
14、aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/mol(中和热)C.S(s)O2(g)=SO2(g)；H 269.8 kJ/mol(反应热)D.2NO2=O22NO；H116.2 kJ/mol(反应热)【解析】燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A错；中和反应是放热反应，H应小于0，B错；热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，D错。【答案】C 盖斯定律 反应热的计算【例3】(2010高考广东卷，9)在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22
15、Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()A.H3H12H2B.H3H1H2C.H3H12H2D.H3H1 H2【解析】对照三个方程式可知，第三个方程式可由第二个方程式乘以2再与第一个方程式相加得到。根据盖斯定律可知：H32H2H1。【答案】A【例 4】已 知 下 列 两 个 气 态 物 质 之 间 的 反 应：C2H2(g)H2(g)2H4(g)，2CH4(g)2H4(g)2H2(g)。已知在降低温度时式平衡向正反应方向移动，式平衡向逆反应方向移动，则下列三个反应：C(s)2H2(g)4(g)HQ1：C(s)12H2(g)12C2H2(g)
16、HQ2：C(s)H2(g)12C2H4(g)HQ3若 Q1、Q2、Q3 均为正值，则下列比较正确的是()A.Q1Q3Q2B.Q1Q2Q3C.Q2Q1Q3D.Q3Q1Q2【解析】根据盖斯定律，将反应与反应和反应对比，反应2反应2得，Q3Q2；将反应与反应和反应对比，反应2反应2得，Q1Q3；故Q1Q3Q2。【答案】A反应热的计算与比较1.反应热的计算(1)根据物质具有的能量进行计算HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)(2)根据化学键数据(键能)进行计算HE(反应物化学键断裂吸收的总能量)E(生成物化学键形成放出的总能量)(3)利用盖斯定律进行计算根据反应过程特点设计合理的反应途径；适当加减
17、已知的热化学方程式，H也要进行相应的加减运算(H的运算包括数值和符号的双重运算)，从而得出待求热化学方程式。在进行反应热计算时，要注意H与热化学方程式中化学计量数间的正比关系。(4)依据燃烧热数据，利用公式直接计算反应热Q燃烧热n(可燃物)(5)根据热化学方程式进行计算写出热化学方程式，然后根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接计算反应热。2.反应热的比较比较H的大小时，必须带正、负号比较。对放热反应，H越小，放热越多；对吸热反应，H越大，吸热越多。【知识关联】反应热的计算与有关物质的量的计算、有关化学方程式的计算联系。3.(2010 高考安徽卷，25(4)处理含 CO、
18、SO2 烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质 S。已知：CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H296.0 kJmol1此反应的热化学方程式是_。【解析】依据题意知，处理烟道气污染的一种方法是将CO、SO2在催化剂作用下转化为单质S，对照反应和，并根据盖斯定律将反应2可得答案。【答案】2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270 kJ/mol1.已知反应AB=CD为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()A.A的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进
19、行C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D.A和B的总能量一定低于C和D的总能量【解析】AB=CD H0，说明A与B的总能量低于C与D的总能量，但无法比较A与C、B与D的能量高低，A错，D正确；对于吸热反应，破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可反应，B错。【答案】D2.(2010安徽师大附中模拟)已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)；H221 kJ/mol稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ/mol下列结论正确
20、的是()A.碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/molB.的反应热为221 kJ/molC.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量【解析】碳的稳定氧化物是CO2，中生成的CO能继续燃烧放出热量，所以碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol，A正确；的反应热为H221 kJ/mol，B错；浓硫酸溶解要放热，醋酸是弱电解质，其电离要吸热，所以C、D均错。【答案】B3.(2010高考上海卷，40)太阳能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源。划分下列能源的类别，把编号
21、填入相应的表格。石油 地热能 核能 天然气 风能 潮汐能【解析】常规能源是指技术较为成熟且被大规模利用的能源，主要包括煤、石油、天然气等；新能源是指尚未被大规模利用、利用历史短的能源，如地热能、核能、风能、潮汐能等。风能作为新能源的利用方式是风力发电。【答案】类别编号新能源常规能源4.(1)(2010高考上海卷，25(2)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 并有催化剂存在下进行：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)190 kJ 该热化学方程式的意义是_。(2)(2010高考福建卷，23(5)液态化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298 K时放出热量215 k
22、J。该反应的热化学方程式为_。【解析】(1)热化学方程式表示的是450 时，2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190 kJ。(2)CS2燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式。【答案】(1)在 450 时，2 mol SO2 气体和 1 molO2 气体完全反应生成 2mol SO3 气体时放出的热量为 190 kJ(2)15CS2(l)35O2(g)=15CO2(g)25SO2(g)；H215 kJmol1(其他合理答案也可)5.(2010高考北京卷，26(2)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：(1)第一步反应是_反应(选择“放热”或“吸热”)，判断依据是_。(2)1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_。【解析】本题考查盖斯定律的应用，可以将图1和图2的热化学方程式直接相加即可。【答案】(1)放热 H273 kJ/mol0(反应物的总能量大于生成物的总能量)(2)NH(aq)2O2(g)=2H(aq)NO(aq)H2O(l)H346 kJ/mol
