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1、能 量能 量2 本文由一线教师精心整理 /word 可编辑2021 年高考化学总复习之反应热专题突破【考试目标】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。 4了解焓变与反应热的含义。【考点梳理】要点一、反应热（焓变）1定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表 述，叫做反应热，又称为“焓变”，符号：H，单位：kJ/mol 或 kJmol-12反应热的表示方法：反应热用 H 表示，其实是从体系的角度分析
2、的。放热反应：体系环境，体系将能量释放给环境，体系的能量降低，因此，放热反应的 H0，为“”。吸热反应：环境体系，体系吸收了环境的能量，体系的能量升高，因此，吸热反应的 H0，为“+”。化学变化过程中的能量变化见下图：表示方法 热化学方程式：既能表明化学反应中物质的变化，又能表明能量的变化 的化学方程式，叫做热化学方程式。3化学反应中能量变化的原因化学反应的本质：旧的化学键断裂和新的化学键生成。任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，反应物分子间相互作用时，旧 的化学键断裂，需要吸收能量；当生成物分子生成时，新的化学键形成，需要放出能量，而 吸收的总能量和放出的总能量总是有差距的。如
3、果反应完成时，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大，这是放热反应。对于 放热反应，由于反应后放出能量（释放给环境）而使反应体系的能量降低。因此，规定放热 反应的 H 为“负”。反之，对于吸热反应，由于反应吸收能量(能量来自环境)而使反应体系的能量升高。因 此，规定吸热反应的 H 为“正”。当 H 为“负”或 H0 时，为放热反应；当 H 为“正”或 H0 时，为吸热反应。结论：根据质量守恒定律和能量守恒定律，特定反应的反应热等于反应物分子化学键断 裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。即 H=E 反应物分子化学键总键能E 生成物分子化学键总键能4键能的概念：断开 1
4、mol 某化学键所吸收的能量叫做该键的键能，形成 1mol 该化学键所放出的能量 也叫做该键的键能。例如：（1）断开化学键吸收能量：1 mol H 中含有 1 mol H H 键，常温常压下使 1 mol H1 / 10第 1 页22 1 2 1 21 22 24 2 2 本文由一线教师精心整理 /word 可编辑变为 2 mol H 原子，即断开了 1molHH 键，需要吸收 436kJ 的热量。（2）形成化学键放出能量由 2molH 原子生成 1molH ，有 1molHH 键生成，生成过程中向外界释放 436kJ 的热量。结论：形成 1molHH 键释放的能量与断开 1molHH 键吸收
5、的能量相等。故 HH 键 的键能为 436kJ/mol。5活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分。E ：活化能E ：活化分子变成生成物分子放出的能量E -E ：化学反应前后的能量变化H =E -E6反应热数据的用途：(1)判断吸热反应、放热反应(2)计算燃料的用量(3)比较反应物、生成物能量的高低7放热反应和吸热反应的比较比较定义H 的正负键能大小体系能量大小形成原因放热反应放出热量的化学反应H0反应物总键能小于生成物总键能 反应物的总能量大于生成物的总能量反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量比生成物分子化学键形成时所释 放的总能量小吸热反应吸收热量的化学反应H0反应物总键能大于生成物总
6、键能反应物的总能量小于生成物的总能量反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量比生成物分子化学键形成时所释放的总能 量大反应过程图示实例大多数化合反应 所有的燃烧反应 物质的缓慢氧化 酸碱中和反应大多数分解反应盐的水解Ba(OH) 8H O 与 NH Cl 反应 C 和 CO 、C 和 H O (g)反应2 / 10第 2 页2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 42 42 2 2 2 金属与酸反应 铝热反应本文由一线教师精心整理 /word 可编辑弱电解质的电离应用比较反应物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定注意：反应条件和反应放热和吸热没有直接的关系。吸热反应开始加热，后来需要持续加热
7、 维持反应，放热反应开始加热，后来反应放出热量可以维持反应。金刚石和石墨的比较已知：C(金刚石)=C（石墨）；H 0。试比较金刚石和石墨，完成下表：键能体系能量燃烧等量二者放热多少 稳定性熔点金刚石较低较高较多稳定较低石墨较高较低较少更稳定较高要点二、燃烧热和中和热燃烧热（1）定义：在 101kPa 时，1mol 某物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 如 C 完全燃烧应生成 CO (g)，而生成 CO(g)属于不完全燃烧。又如 H 燃烧生成液态 H O，而不是气态水蒸气。要点诠释：条件：101kPa（但是书中表格提供的数据都是在 25的条件下测得的）燃烧的物质一定为 1mol生成的物质
8、一定要稳定a、状态要稳定（例如：CO 为气体，H O 为液体）；b、要完全燃烧一般指：C CO (g) S SO (g) H H O(l) 一般有机物CO (g)和 H O(l) （2）表示的意义：如：表示 C H 燃烧热 H 为-1141.0kJ/mol，含义： 1mol C H 完全燃烧生成 CO 气 体和液态 H O 放热 1141.0kJ。（3）表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以燃烧物计量系数为 1 的标准来配平其余物质的化学计量数。（4）根据燃烧热计算一定量可燃物完全燃烧时放出的热量时要注意单位的换算。2中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH O，这时
9、的反应热叫中和热。 (2)中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H O (1) H=-57.3kJmol。要点诠释：稀溶液是指电解质已经完全电离成离子。强酸和强碱中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。 弱碱和强酸反应或弱酸与强碱反应的中和热 H-57.3kJmol3 / 10第 3 页2 2 2 2 本文由一线教师精心整理 /word 可编辑中和反应的实质是 H+和 OH-化合生成 H O，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应 热也不在中和热内。3燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化H均为放热反应 H0，单位：kJmol 1反应物的量生成物的量1
10、 mol 可燃物（O 的量不限）不限量可能是 1 mol，也可能是 0.5 molH O (l)是 1 mol不同点25、101 kPa 时，1 mol 纯物质完稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反反应热的含义全燃烧生成稳定的氧化物时所放 出的热量；不同反应物，燃烧热不应生成 1 mol 液态 H O 时所释放的 热量；不同反应物的中和热大致相同同，均约为 57.3 kJmol14中和热的测定（1）实验步骤：用大、小烧杯、泡沫塑料、温度计和环形搅拌棒组装反应装置。(也可在保温杯中进行)用量筒量取 50mL0.5mol/L 的盐酸倒入小烧杯中并用温度计测量温度，记入下表。用另一量筒量取 50mL0.5
11、5mol/L 的 NaOH 溶液并测量温度，记入下表。把温度计和环形搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯，用环形搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为最终温度，记入下 表。重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。根据实验数据计算中和热。（具体计算不要求）要点诠释：要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地减小实验 误差。4 / 10第 4 页2 12 1本文由一线教师精心整理 /word 可编辑所用装置要尽可能做到保温、隔热。所用药品溶液浓度的配制必须准确，且浓度尽可能的要小。为保证盐酸完全被氢氧化钠中和，须
12、使氢氧化钠溶液的浓度稍大于盐酸的浓度。 温度计刻度要小点，读数要尽可能准确，且估读至小数点后两位。水银球部位一定要完全浸没在溶液中，且要稳定一段时间后再读数，以提高测量的精 度。两次读数的时间间隔要短，这样才能读到最高温度，即最终温度。实验操作时动作要快，以尽量减少热量的损失。（2）实验原理：Q=mctQ:中和反应放出的热量。m:反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。t：反应前后溶液温度的差值。Q=（V 酸 酸V 碱 碱） c （t t ）V 酸=V 碱=50 mL。c 酸=0.50 mol/L c 碱=0.55 mol/L 酸= 碱=1 g/cm3c=4.18 J/（g ）Q=0.418
13、（t t ）kJ 要点三、能源1概念 ：能源就是提供能量的自然资源，其它能源包括：化石燃料(煤、石油、天然气)、 阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。2能源的分类及应用 ：标准按转换过程分分类一次能源举例煤、石油、天然气等化石能源、水能、风能、生物质能、 太阳能等5 / 10第 5 页2 3 2 2 32 2 2 3 23 2 2 2 标准按性质分按利用历史分二次能源分类可再生能源非再生能源常规能源新能源本文由一线教师精心整理 /word 可编辑各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等举例风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等石油、煤、天然气等化石能源、核能煤、石油、天然气、水能、生物能等地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等3煤作燃料的利弊问题煤是重要的化工原料
