2023-2024屆高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)教案（魯科版）第6章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第34講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第6章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

第34講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解反應(yīng)熱、內(nèi)能、焙變的概念，知道化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與內(nèi)能和反應(yīng)的焰變之

間的關(guān)系。2.知道常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，能從多角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。

3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4.了解摩爾燃燒焰的概念及能源利用

的意義。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱始變

?歸納整合必備知識(shí)

1.體系與環(huán)境

(1)體系：人為劃定的研究對(duì)象(物質(zhì)系統(tǒng))。

(2)環(huán)境：體系以外的其他部分。

2.反應(yīng)熱與內(nèi)能

(1)反應(yīng)熱(。)：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在

此溫度下的熱效應(yīng)。

⑵內(nèi)能

概念：體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的能量

總和

_影響因素:①物質(zhì)的種類、數(shù)量及聚集狀態(tài);

內(nèi)能「②體系的溫度、壓強(qiáng)

(U)■

伸能變化(AU)與反應(yīng)熱的關(guān)系：

_①AU=U(反應(yīng)產(chǎn)物)-U(反應(yīng)物)=0+W

②如果反應(yīng)過程中體系沒有做功，則AU=Q;

ΔUX),反應(yīng)吸熱,Δ￡/<(),反應(yīng)放熱

3.反應(yīng)熱與燃變

燎與內(nèi)能的關(guān)系：H=U+pV,單位：J

>-

或kJ_____________________________

意義：用它的變化來描述等壓反應(yīng)的

(f“\路，吟?(Uπ?)-

反應(yīng)熱_____________________________

影響因素：①物質(zhì)的種類、數(shù)量獲'

集狀態(tài);②體系的溫度、壓強(qiáng)

表達(dá)式：AH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反

—

應(yīng)物)______________________________

與反應(yīng)熱的關(guān)系：在等壓反應(yīng)中，如

果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化沒有與電能、

(2)擒變_光能等其他形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，則

(ΔH)該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)前后體系的

味的變化，即α=A”;A”>0.反應(yīng)吸

熱,A∕∕<O,反應(yīng)放熱_______________

常用單位：kJ?moΓl

—含義：完成每摩爾指定化學(xué)反應(yīng)的能

量變化數(shù)值________________________

4.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)

(1)放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量大王反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。反應(yīng)體系的能

量降低,故△昨0,即A”為負(fù)值。

(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量小壬反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。反應(yīng)體系的能

量升高,故A∕∕>0,即NH為正值。

(3)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)(A4>0)放熱反應(yīng)(AH<0)

①中和反應(yīng)

①Ba(OH)2?8H2O與NHCl的反應(yīng)

4②燃燒反應(yīng)

②大多數(shù)的分解反應(yīng)

③金屬與酸或與氧氣的反應(yīng)

③弱電解質(zhì)的電離

④鋁熱反應(yīng)

④鹽類水解

⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應(yīng)

⑤C和H20(g)、C和CCh的反應(yīng)

⑥大多數(shù)的化合反應(yīng)

5.反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因

(1)從能量圖分析

烯

反應(yīng)產(chǎn)物

（2）從化學(xué)鍵變化分析

[吸收能量EJ[E?>E2,]

,7、

舊化學(xué)CsT反應(yīng)產(chǎn)物能量高,則為吸熱應(yīng)國(guó)

鍵斷裂.應(yīng)

新化學(xué)’賁I｛反應(yīng)產(chǎn)物能量低,則為放熱反應(yīng)]

健形成W

]:

[EI<E?2,Δ∕∕≤）]

[釋放能量邑）

IZ易錯(cuò)辨析

1.濃H2SO4稀釋是放熱反應(yīng)（）

2.放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生（）

3.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，則金剛石比石墨更穩(wěn)定（）

4.可逆反應(yīng)的AH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)（）

5.吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于反應(yīng)產(chǎn)物形成化學(xué)鍵放出的總能量

（）

6.活化能越大，表明化學(xué)反應(yīng)吸收的能量越多（）

答案1.×2.×3.×4.√5.√6.X

■專項(xiàng)突破

一、對(duì)反應(yīng)過程能量圖的理解

1.科學(xué)家用X射線激光技術(shù)觀察到Ce）與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的

示意圖如圖。

狀態(tài)I狀態(tài)II狀態(tài)III

?表示C。表示O"表示催化劑

反應(yīng)過程

回答下列問題:

⑴從狀態(tài)I到狀態(tài)m為（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

⑵從狀態(tài)I到狀態(tài)H需要（填“吸收”或“釋放”）能量，CO分子（填

“是”或“否”）需要斷鍵形成C和0。

（3）從狀態(tài)II到狀態(tài)In形成的化學(xué)鍵是.

⑷將相同物質(zhì)的量的Co轉(zhuǎn)化為Co2,CO與O比CO與02反應(yīng)放出的熱量(填“多”

或“少”)，可能的原因是。

(5)由該反應(yīng)過程可知，在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵(填“一定”或“不一定”)完全斷

裂，但一定有新化學(xué)鍵的。

答案⑴放熱(2)吸收否(3)碳氧雙鍵(或C=O)(4)多Ce)與。2反應(yīng)生成CO2需要先

吸收能量斷裂02分子中的共價(jià)鍵(5)不一定形成

2.臭氧層中03分解過程如圖所示，回答下列問題。

(I)AH(填或“<”)0。

⑵催化反應(yīng)①是(填“吸熱”或“放熱"，下同)反應(yīng)，催化反應(yīng)②是反應(yīng)。

(3)總反應(yīng)的活化能是,催化反應(yīng)①的活化能是,催化反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)

的活化能是,總反應(yīng)對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)活化能為。

答案(1)<(2)吸熱放熱(3)EElfi2+∣ΔW∣E+∣ΔW∣

3.鈾基催化劑對(duì)CCh電化學(xué)還原制取HCc)C)H具有高效的選擇性。其反應(yīng)歷程與能量變化

如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

+ii

C09^-C02^-'HCOOHCOOH

÷e

>O

07

-

≡-i(^-2.86小*—Bi催化劑

s-2沁就,年麗、去\-那

?-3ABiQ,催化劑

-4-1：I1-3-12一

goOHH

?OOO反應(yīng)歷程

*3Oo

HDU

*HH

Λ*

O

D

*

⑴使用Bi、Bi2O3兩種催化劑哪個(gè)更有利于CO2的吸附？0簡(jiǎn)述判斷依據(jù)：

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)CO2電化學(xué)還原制取HCOoH反應(yīng)的A，(填或“<”)0。

(3)使用Bi催化劑時(shí)，最大能壘是,使用Bi2O3催化劑時(shí)，最大能壘是

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)由*C07生成*HC0O_的反應(yīng)為。

答案(I)Bi2。3由題圖可知，使用Bi2θ3催化劑時(shí)，相對(duì)能量減小得多，趨于更穩(wěn)定狀態(tài)

⑵<

(3)eVeV(4)*CO2+HCOΓ+e="COΓ+*HCOO

解析(3)使用Bi催化劑時(shí)，*CO2-*COE過程中的活化能最大，為一eV-(-eV)=eV,

使用Bi2O3催化劑時(shí)，*C0?—**C07+*HCOCΓ過程的活化能最大，為一eV-(-eV)=eVo

二、根據(jù)鍵能計(jì)算焙變

4.CH3-CH3(g)→CH2=CH2(g)+H2(g)?H,有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表：

化學(xué)鍵C-HC=CC-CH-H

鍵能/(kJ?mo□)414615347435

則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為。

答案÷125kJ?mol1

解析=E(C-C)+6E(C-H)-E(C=C)—4￡(C—H)-E(H-H)=(347+6X414-615-

4×414-435)kJ?mol^l=+125kJ?moΓ'。

5.已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)式為Cl-N=O):

化學(xué)鍵N≡O(shè)Cl-ClCl-NN=O

鍵能/(kJ?moL)630243a607

則反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClN0(g)的AH=kJ?mol∣(用含a的代數(shù)式表示)。

答案289—2。

解析根據(jù)△，=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能知，AH=2X630kJ?mol^1+243kJ?mol^l-

lll

2×(tzkJmoΓ+607kJ?moΓ)=(289-2a)kJ?moΓo

-得分技巧

熟記常見1mol下列物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目：

物質(zhì)金剛石

SiO2P4CO2CH4

化學(xué)鍵C-CSi-OP-PC=OC-H

化學(xué)鍵數(shù)目2NA4NA6NA2‰4‰

考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式摩爾燃燒焰

?歸納整合必備知識(shí)

1.熱化學(xué)方程式的概念和意義

(1)概念：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。

⑵意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

如2H2(g)+θ2(g)=2H2O⑴RH=-kJ?mol∣表示在25℃、101kPa條件下，2molH2?

與1molCh(B)反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量為kJ。

2.書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)

(1)熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),固體(S)、液體①、氣體(g)、水溶液

(ay),若為同素異形體，還要注明名稱。

(2)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。如不注明，即表示在25℃和IOlkPa下測(cè)定。

(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為物質(zhì)的量。故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。當(dāng)

化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其學(xué)H也同等倍數(shù)的改變。

(4)要注明△”的符號(hào)：“+”代表吸熱、“一”代表放熱，以及單位：kJ?mo□.

3.摩爾燃燒焰

(1)概念：在一定反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)條件下，_Lmol純物質(zhì)定全氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時(shí)的焰

變。

⑵注意以下幾點(diǎn)：①研究條件：298K、IOlkPa。②反應(yīng)程度：完全氧化，產(chǎn)物是穩(wěn)定的指

定產(chǎn)物。③研究對(duì)象：可燃物，物質(zhì)的量為ImO1。

燃燒元素CHSN

穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)CO2(g)-H2O(I)SO2(g)^

4.燃料的選擇能源

(1)燃料的選擇原則

首先：保護(hù)環(huán)境;

其次：熱值大小;

其他：穩(wěn)定性、來源、價(jià)格、運(yùn)輸?shù)取?/p>

⑵能源及利用

化一煤一

石-石油一嶼屬于不可再生能源

燃

料

能T?天然氣一

源

太陽能、氫能、資源豐富、沒

新

能風(fēng)能、地?zé)崮?、?yōu)點(diǎn)有污染或污染

源海洋能、生物一^很小，屬于可

質(zhì)能等再生能源

開

、運(yùn)

開采

改善

：①

用效率

源的利

源提高能

燒

控制燃

②科學(xué)

環(huán)節(jié)；

等各個(gè)

、加工

節(jié)-輸

流I

燒

充分燃

燃料

，使

的反應(yīng)

措

染或

有污

生、沒

以再

富、可

資源豐

施—開發(fā)

新能源

很小的

污染

辨析

IE易錯(cuò)

)

含量(

PM的

氣中

低空

以降

，可

依賴

料的

石燃

對(duì)化

減少

源，

新能

各種

利用

開發(fā)

1.

)

kJ(

H=~

)?

2O(g

)+2H

O2(g

(g)=C

2θ2

(g)+

CH4

2.

燒蛤?yàn)?/p>

摩爾燃

氫氣的

知，

oir可

J?m

.6k

571

H=-

A

2O⑴

)=2H

O2(g

(g)+

2H2

根據(jù)

3.

)

l-'(

J?mo

—k

量增

出的熱

，放

右移

平衡

壓強(qiáng)

增大

olI

kJm

=-Q

AH

g)

SO(

O2(g)

g)+∣

SO2(

對(duì)于

4.

3

)

減小(

大，

1