《新教材高考化学一轮复精品讲义第15讲化学反应的热效应（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材高考化学一轮复精品讲义第15讲化学反应的热效应（含解析）（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第15讲 化学反应的热效应【学科核心素养】变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学方程式，运用热化学反应原理解决实际问题。证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质，建立盖斯定律模型。科学态度与社会责任：赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。【核心素养发展目标】1.了解化学反应中能量转化的原因及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.了解焓变
2、(H)与反应热的含义。5.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。6.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。【知识点解读】知识点一 焓变、热化学方程式1.反应热(焓变)(1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：H。单位：kJmol1或kJ/mol。(2)表示方法吸热反应：H0；放热反应：H0。2.放热反应和吸热反应的判断(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢
3、氧化等。吸热反应：大多数分解反应；盐的水解；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。3.理解反应历程与反应热的关系图示意义a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。H图1：H(ab) kJmol1c kJmol1，表示放热反应图2：H(ab) kJmol1c kJmol1，表示吸热反应4.热化学方程式(1)概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。(2)意义表明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：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出
4、571.6 kJ的热量。(3)书写要求注明反应的温度和压强(25 、101 kPa下进行的反应可不注明)。注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。热化学方程式中不用“”和“”。由于H与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。【方法技巧】(1)焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。(2)催化剂能降低反应所需活化能，但
5、不影响焓变的大小。(3)在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。知识点二 燃烧热、中和热、能源1.燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热H及其单位H0，单位均为kJmol1不同点反应物的量1 mol不一定为1 mol生成物的量不确定生成水的量为1 mol反应热的含义101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量表示方法燃烧热Ha kJmol1(a0)强酸与强碱反应的中和热H57.3 kJmol12.中和热的测定(1)实验装置(2)测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg1
6、1；n为生成H2O的物质的量。(3)注意事项泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。3.能源(1)能源分类(2)解决能源问题的措施提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。【方法技巧】(1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol可燃物为标准，二看是否生成稳定氧化物。(2)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱，电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因
7、素。知识点三 盖斯定律、反应热的计算与比较1.盖斯定律(1)内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义间接计算某些反应的反应热。(3)应用转化关系反应热间的关系aAB、ABH1aH2ABH1H2HH1H22.利用盖斯定律计算反应热(1)运用盖斯定律的技巧“三调一加”一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应H的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其H相加。(2)运
8、用盖斯定律的三个注意事项热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。将一个热化学方程式颠倒时，H的“”“”随之改变，但数值不变。3.反应热大小的比较(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：(2)看H的符号。比较反应热大小时不要只比较H数值的大小，还要考虑其符号。(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的H越小，吸热反应的H越大。(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。【方法技巧】 (1)直接比较法物质燃烧时，可燃物物
9、质的量越大，燃烧放出的热量越多。等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJmol1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 k
10、J。(2)盖斯定律比较法同一反应，生成物状态不同时如A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20C(g)=C(l)H30H1H3H2，H10，H20，H30，所以H2H1。同一反应，反应物状态不同时如S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g)=S(s)H30H2H3H1，H10，H20，H30，所以H1P(s，红磷)P(s，白磷)。(3)根据盖斯定律，式式可得：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H；式式可得：CH4(g)CO2(g)=2CO
11、(g)2H2(g)H1H2，则(式式)式可得：C(s)CO2(g)=2CO(g)H。因此，要求反应式的H3，还必须利用反应C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)的H。【答案】(1)小于2.02(2)黑磷(3)C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)【变式探究】(双选)某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是()A总反应为放热反应B使用催化剂后，活化能不变C反应是吸热反应，反应是放热反应DHH2H1【答案】BD【解析】由题图可知，反应是吸热反应，反应是放热反应，总反应是放热反应，且HH1H2，A、C正确，D项错误；催化剂能降低反应的活化能，B项错误。高频考点二 依据键能或能量变化图计算焓变【例2】（2021浙江高考）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H- HH-O键能/(kJmol-1)436463热化学方程式2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) H= -482kJmol-1则2O(g)=O2(g)的H为A428 kJmol-1 B-428 kJmol-1 C498 kJmol-1D-498 kJmol-1【答案】D【解析】反应的H=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482
