1、2025/10/282025/10/28第一单元 化学反应中的热效应2025/10/281.了解化学反应中的能量变化、吸热反应和放热反应，理解反应热(又称为焓变，用H表示)、燃烧热和中和热等有关概念。考查题型主要为选择题。2.掌握热化学方程式的书写与应用。考查的方式为选择题或填空题，题型特征主要为判断热化学方程式是否正确或给出已知条件正确书写热化学方程式，或比较不同状态时热量的大小等。3利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。2025/10/284了解能源的种类及其作用，了解新能源的开发，并注重如何节约现有的能源。掌握提高能源利用率的方法和意义。5了解化学在解决能源危机中
2、的重要作用。2025/10/281命题特点近几年高考对本部分的考查较为集中，主要考点体现如下三点：一是热化学方程式的书写及正误判断，同时考查燃烧热和中和热的概念，往往涉及化学能量变化的图像；二是考查反应热的求算，特别是盖斯定律的应用，更是高考的热点内容；三是考查能源的开发、节能减排等问题。2025/10/282预测展望以能量变化图像为载体，考查燃烧热、反应热的计算，是近年来命题的常见形式；另外，盖斯定律在求算反应热中的应用，属于高考的新增热点，经考不衰，在2012年将继续出现。另外，由于反应热与物理学中的“热”、生物学生态系统中的“能量传递”有着密切的联系，有关能量的学科间综合也将是命题的一个
3、热点。2025/10/28一、化学反应的焓变1反应热与焓变的关系2025/10/28反应热焓变概念化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，所吸收或放出的热量恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量实质在化学反应过程中，旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成时放出的能量的差表示符号H单位kJ/mol(或kJmol1)测定装置量热计二者关系恒温、恒压下的反应热即为焓变2025/10/282.吸热反应和放热反应吸热反应放热反应反应物与生成物能量关系反应物的总能量比生成物的总能量要小反应物的总能量比生成物的总能量要大表示方法H0H0实例多数分解反应等中和反应、燃烧反应等2025/10/
4、28二、热化学方程式1.表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。2025/10/282.书写热化学方程式的注意事项(1)要注明温度、压强，但中学化学中所用的H数据一般都是在25、101 325 Pa下的数据，因此不必特别注明。(2)需注明H的“”与“”。“”表示吸收热量，“”表示放出热量。(3)要注明反应物和生成物的聚集状态。g表示气体，l表示液体，s表示固体。热化学方程式中不用和。(4)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。因此热化学方程式中化学计量
5、数可以是整数，也可以是分数。2025/10/28(5)注意热化学方程式是表示反应已完成的数量，由于H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应。即对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H也不同。当化学计量数加倍时，H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。2025/10/28三、盖斯定律1.内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。2.意义：表明一个化学反应的焓变(H)仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。对于难以测定反应热的化学反应，可运用盖斯定律进行计算。2025/
6、10/283.应用(1)若一个反应的焓变Ha kJmol1，则其逆反应的焓变Ha_kJmol1。2025/10/28四、能源的充分利用1标准燃烧热(1)概念：在101 kPa下，1_mol物质完全燃烧的反应热。(2)热值：在101 kPa下，1_g物质完全燃烧的反应热，天然气与氢气相比，热值较大的是氢气。(3)完全燃烧：指物质中含有的氮元素转化为N2(g)，氢元素转化为H2O(l)，碳元素转化为CO2(g)。2025/10/282能源的充分利用(1)化石燃料主要包括：煤、石油、天然气等。(2)燃料不充分燃烧的危害：产热少，浪费资源，产生CO等有害气体，污染环境。(3)提高燃料的使用效率可将化石
7、燃料通过液化、气化转化为清洁燃料，如将煤转化为水煤气，通过降低反应温度进行节能等。2025/10/28(4)开发新能源新能源具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点，目前正在研究开发的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等。2025/10/28一、化学反应与键能的关系1.化学反应的本质化学反应的过程是旧物质的消耗和新物质生成的过程，因此化学反应的本质就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。(1)化学反应过程中反应物的化学键被破坏。如H2F2=2HF，HH、FF键均被破坏。(2)对离子化合物，其溶于水后，便成为自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。其熔化后，也成为自由移动的阴、阳离
8、子，离子键被破坏。2025/10/282025/10/282.反应热与键能的关系化学反应的热效应来源于化学反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。当破坏旧化学键所吸收的能量小于新化学键形成所释放的能量时，为放热反应；当破坏旧化学键所吸收的能量大于新化学键形成所释放的能量时，为吸热反应。2025/10/28若E1E4，反应为放热反应；若E1E2或E3E4，反应为吸热反应。利用化学键的键能可粗略计算化学反应的反应热。化学反应的反应热生成物的键能总和反应物的键能总和。2025/10/28二、热化学方程式的书写及正误判断与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还
9、应注意以下四点：1.注意H的符号和单位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kJmol1。2025/10/282.注意反应条件反应热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25、101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。2025/10/283.注意物质的聚集状态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。这是因为：2025/10/284.注意化学方程式的化学计量数(1)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
10、示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。2025/10/28(2)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。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。如：2025/10/28三、反应热的简单计算和比较1.反应热的比较(1)直接比较法依据规律、经验和常识直接判断不同反应的H的大小的方法可称为直接比较法。如吸热反应的H肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)；2 mol H2燃烧放出的热量肯定比1 mol H2燃烧放出的热量多；等质量的碳完全燃烧生
11、成CO2所放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO所放出的热量多；等量的H2(g)燃烧生成H2O(l)比生成H2O(g)放出的热量多；2025/10/28等量的S(g)与S(s)完全燃烧生成SO2(g)时前者放出的热量多；生成等物质的量的水时强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强碱、弱碱和强酸、弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多；中和反应在生成水的同时若还产生沉淀如硫酸和Ba(OH)2溶液反应，则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多；等等。当遇到这些熟悉的情景时，就可以直接比较。2025/10/28(2)图示比较法反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的总能量的差，即HE生E反，画出化学变化过程
12、中的能量变化图之后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。这种方法称为图示比较法。(3)盖斯定律法依据盖斯定律，对几个热化学方程式可进行移项、变向、(乘以某个数后)相加减等多种数学运算，依据所得的新反应或新过程的H可以比较运算前的各H的大小，这种方法称为盖斯定律法。2025/10/28注意：对于物质的稳定性而言，存在着“能量越低越稳定”的规律。对于同素异形体或同分异构体，可依据盖斯定律得出其相互转化的热化学方程式，若为放热反应，则生成物的能量低，生成物稳定；若为吸热反应，则反应物的能量低，反应物稳定。例如，由C(石墨，s)=C(金刚石，s)；H1.90 kJmo
13、l1，可知由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低；石墨比金刚石稳定。2025/10/282.反应热的简单计算(1)依据热化学方程式计算热化学方程式中H与各反应物和生成物的物质的量(质量、体积等)对应成比例，已知热化学方程式，便可计算一定量的反应物发生反应所放出的热量或放出一定量的热量时消耗或生成的物质的质量、体积和物质的量。(2)依据盖斯定律计算根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H(乘以某个数后)相加或相减而得出一个新的热化学方程式。2025/10/282025/10/28四、盖斯定律在反应热大小比较中的应用1.同一反应生成物状态不同时A(g)B(
14、g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20C(g)=C(l)H30因为H3H2H10H20，H30所以H2192.9kJmol12025/10/28【解析】A项，由燃烧热定义可知，A项错误；B项，反应是吸热反应，而图中所示是放热反应；C项，由题意知，也可以放热；D项，CH3OH(l)的能量比CH3OH(g)低，放热少。【答案】D2025/10/28针对训练1(2009重庆理综)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)；H1367.0 kJ/mol1(燃烧热)B NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H
15、2O(l)；H 57.3 kJ/mol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)；H296.8 kJ/mol1(反应热)D2NO2=O22NO；H116.2 kJ/mol1(反应热)2025/10/28解析：A项，表示燃烧热时，应生成稳定氧化物，这时水的状态应为液态；B项，中和热为放热反应，H为负值；D项，各物质未注明状态。答案：C2025/10/28考点2 热化学方程式【典例2】(2009四川理综)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5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是()2025/10/282025/10
16、/28【解析】H2SO4与Ba(OH)2溶液反应，不仅生成了H2O还有BaSO4生成，因此A项放出的热量比57.3 kJ2还多，A项错误；辛烷的燃烧热是指1 mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量是5518 kJ，C、D项均错误。【答案】B2025/10/282025/10/28答案：A2025/10/282025/10/282025/10/28【答案】A2025/10/282025/10/28(Q1、Q2、Q3均为正值)，“Q值”大小比较正确的是()A.Q1Q3Q2B.Q1Q2Q3C.Q2Q1Q3D.Q3Q1Q22025/10/28解析：降低温度时，、式分别向右、向左移动，则式
17、H0；由22得则2H()2H()2Q2Q3Q2由22得，则2H()2H()0即2Q32Q1Q1Q3故Q1Q3Q2，A项正确。答案：A2025/10/28考点4 能源的开发和利用【典例4】(2009上海)下列措施不能达到节能减排目的的是()A利用太阳能制氢燃料B用家用汽车代替公交车C利用潮汐能发电D用节能灯代替白炽灯2025/10/28【解析】用家用汽车代替公交车只能降低交通工具的使用效率，增大化石燃料的用量，从而增大能量的消耗，不能达到节能减排目的，故选B项。【答案】B2025/10/282025/10/28答案：AC2025/10/281.下列关于能量变化说法正确的是()A.“冰，水为之，而
18、寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高B.化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种C.已知C(石黑，s)=C(金刚石，s)H0，则金刚石比石墨稳定D.化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒答案：D2025/10/282.下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.当反应物的总能量比生成物的总能量高时，为放热反应；当生成物的总能量比反应物的总能量高时，则为吸热反应C.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则表示CO(g)的燃烧热的热 化 学 方 程 式 为：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H 566 k
19、Jmol1D.HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2反应放出的热量为114.6 kJ答案：B2025/10/283.下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()2025/10/28A.B.C.D.解析：首先要知道，在比较H的大小时是带符号比较的。在中前者是完全燃烧，而后者是不完全燃烧，放出的热量是前者多，放热时H为负值，故后者大。在中前者是固态硫燃烧，后者是气态硫燃烧，气态硫所含有的能量要高，所以放出的热量是后者多，放热时H为负值，故前者大。在中前者是1 mol H2燃烧，后者是2 mol H2燃烧，所放出的热量是
20、后者的多，则H是前者大于后者。在中前者是一个吸热反应，而后者是一个放热反应，吸热反应为正，放热反应为负，则前者大于后者。综上所述，本题的答案为C。答案：C2025/10/284.已知氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式如下：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H akJ/mol，H2(g)Br2(g)=2HBr(g)；Hb kJ/mol，有关上述反应的叙述正确的是()A.abB.生成物总能量均高于反应物总能量C.生成1 mol HCl气体时放出a kJ热量D.1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量2025/10/28答案：AD2025/10/285.(
21、2011海南模拟)白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、PO c kJmol1、OO dkJmol1。2025/10/28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.H(6a5d4c12b)kJmol1；H0B.H(4c12b6a5d)kJmol1；H0D.H(4a5d4c12b)kJmol1；H0解析：1 mol P4分子中共有6 mol PP键，5 mol O2中共有5 mol OO键，而生成物中有4 mol PO键和12 mol PO键，所以H(6a5d4c12b)kJ
22、mol1，磷燃烧是放热反应，所以Hc，A不正确。根据盖斯定律，比较(1)(2)两个方程式的化学计量数可知b2a，正确答案为C。答案：C2025/10/289.(2011泰州模拟)现有下列热化学方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3890 kJmol1CH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H41367 kJmol12025/10/28(1)下列说法正确的是_。A.C(s)不完全燃烧的热化学方程式为：2C(s)O2(g)=2C
23、O(g)H221 kJmol1B.CH4的燃烧热比CO的燃烧热大C.H4H3H2H1D.CO(g)具有的能量比CO2(g)高E.1 mol C2H5OH蒸气完全燃烧生成CO2和液态水，放出大于1367 kJ的热量(2)常温下，取体积比为41的甲烷和CO的混合气体112 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为_kJ。2025/10/28答案：(1)ABDE(2)38432025/10/2810.(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式_。2025/10/28根据下图所示情况，判断下列说法中正确的是()2025/10/28A.其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H
24、2(g)；H41 kJ/molB.该反应为吸热反应C.该反应为放热反应D.当H2O为液态时，其反应热值小于41 kJ/mol2025/10/28(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_。(3)下图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：_。a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_。2025/10/28解 析：(1)以 图 示 形 式 将 反 应 CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的物质变化与能量变化呈现出来，并要求判断反应类型及H情况。根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对；生成物的
25、能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H2O的物质的量，故不对。答案为B。(3)b反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。2025/10/282025/10/2811.50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_。2025/10/28(3)大烧杯上如果不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(
26、4)若上述HCl和NaOH溶液的密度都近似为1 g/cm3，实验前后溶液的温度分别为t1、t2，中和后生成的溶液的比热c4.18 Jg 1 1，则 该 中 和 反 应 放 出 的 热 量 为 _kJ，H_kJ/mol。(均填表达式)(5)该实验常用0.50 mol/L HCl和0.55 mol/L NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是_，当室温低于10时进行，对实验结果会造成较大的误差，其原因是_。2025/10/28(6)实验中改用60 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热_(填“相 等”
27、或“不 相 等”)，简 述 理 由：_。(7)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。2025/10/282025/10/28答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)保温隔热，减少实验中的热量损失(3)偏小(4)0.418(t2t1)16.72(t2t1)(5)保证盐酸完全反应 内外温差大，损失热量(6)相等因为中和热是指稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关(7)偏小2025/10/282025/10/28(1)将2.4 g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个H_kJ/mol。(2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品甲醇，甲醇的燃烧热为726.5 kJ/mol，试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式_。答案：(1)78.7(2)CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H128.1 kJ/mol
