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1、第1讲化学能与热能【2019备考】最新考纲：1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。考点一焓变与反应热(频数：难度：)1化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常
2、主要表现为热量的变化。2焓变、反应热(1)焓(H)用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(H)HH(生成物)H(反应物)。单位kJmol1。(3)反应热指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJmol1。(4)焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：HQp。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。
3、如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行。1(RJ必修2P374改编)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水答案A2根据RJ选修4P3图1“化学反应体系中反应物、产物的能量和活化能的关系改变”。已知反应ABC(H0)，XC(H0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0可知，C的能量比X的能量低。答案3(溯源题)(2015北京理综，9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：判断下列说法是否正确(1)CO和O生成CO2是吸热反应()(2
4、)在该过程中，CO断键形成C和O()(3)CO和O生成了具有极性共价键的CO2()(4)状态状态表示CO与O2反应的过程()答案(1)(2)(3)(4)探源：本考题源于RJ选修4 P3“化学反应过程中的能量变化图示”，对反应过程中能量变化问题进行了多角度考查。题组一依据图像信息，理清活化能与焓变的关系1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为ABCABCABC(反应物) (过渡态)(生成物)BE1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放热反应解析由图
5、可知，正反应放热，H为负值；逆反应吸热，H为正值，D错误。答案D2H2与ICl的反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()()A反应、反应均为放热反应B反应、反应均为氧化还原反应C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关D反应、反应的焓变之和为H218 kJmol1解析根据图像可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物，则反应、均为放热反应，A正确；反应、中都存在元素化合价变化，所以反应、都是氧化还原反应，B正确；反应比反应的速率慢，说明反应中正反应的活化能较大，反应中正反应的活化能较小，C错误；反应、反应总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应、反应的焓变之
6、和为H218 kJmol1，D正确。答案C【反思归纳】正确理解活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1E2|H|。题组二依据键能数据，灵活求算反应热3(2018邯郸期末)已知化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)414489565158CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)Ha kJmol1。则a等于()A1 928 B1 928C1 838 D1 838解析由表格数据及反应可知，H414 kJmol14158 kJmol14489 kJmol14565 kJmol1
7、4a kJmol1，解得a1 928，故选A。答案A4(1)H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为：iCOS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)H7 kJmol1；ii.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H42 kJmol1。已知：断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。分子COS(g)H2(g)CO(g)H2S(g)H2O(g)CO2(g)能量/(kJmol1)1 319442x6789301 606表中x_。(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)H14NO
8、2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)H22NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)H3则H3_(用H1和H3表示)。(3)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为ClN=O)：化学键NOClClClNN=O键能/(kJmol1)630243a607则反应2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)的H和a的关系为H_ kJmol1。解析(1)反应热反应物总键能生成物总键能，对于反应i，H(1 319442678x)kJmol17 kJmol1，解得x1 076或利用反应ii进行计算，H(x9301 606442)kJmol142 kJmol1，解得x1 076
9、。(2)由2可得，则H32H1H2。(3)根据H反应物总键能生成物总键能，知H2630 kJmol1243 kJmol12(a kJmol1607 kJmol1)(2892a)kJmol1。答案(1)1 076(2)2H1H2(3)(2892a)【反思归纳】1正确运用反应热H的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和2熟悉掌握常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石S8(SS)Si键数24641.5282考点二热化学方程式(频数：难度：)1概念表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。2意义表明
10、了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示：25 、101 kPa条件下，2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。3热化学方程式书写注意事项(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 、101 kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”、数值和单位(kJmol1)。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)(5)区别于普通方
11、程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。H与反应的“可逆性”可逆反应的H表示反应完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，表示25 、101 kPa条件下1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3释放92.4 kJ热量。1(RJ选修4P64改编)关于下列图像的叙述不正确的是()A图(1)表示的热化学方程式为CO(g
12、)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1B图(2)表示的热化学方程式为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1C由图可知正、逆反应的热效应的数值相同D两个图像表示的含义不同答案B2(溯源题)(1)2016天津理综，7(4)(1)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69 和58 ，写出该反应的热化学方程式_。(2)2017课标全国卷，28(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。解析(2)系统制氢，反应中有H2生成，要消掉HI，中有HI还有SO2，要消掉SO2，要和相加，将系统()中三个反应相加得H2O(l)=H2(g)O2(g)，计算反应热H327(151)110286 (kJ/mol)。同理将系统()中三个反应相加得H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJ/mol，制得等量H2，系统所需能量较少。答案(1)Si(s)2Cl2(g)=Si
