2022屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)反應(yīng)熱及相關(guān)概念學(xué)案

反應(yīng)熱及相關(guān)概念

知識點一焙變、熱化學(xué)方程式

U痂由ιι??■赫理-----------------

1.焙變、反應(yīng)熱

⑴培(H)

用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。

⑵熔變(△H)

1

△加芯生成物)-儀反應(yīng)物)，單位:??moΓ0

(3)反應(yīng)熱

當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時,反應(yīng)所放出或吸收的熱量,通常用

符號Q表示,單位:kj?mollo

⑷熔變與反應(yīng)熱的關(guān)系

對于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)

化為熱能，則有△H=Qp°

⑸反應(yīng)熱、活化能圖示

①在無催化劑的情況下,E∣為正反應(yīng)的活化能,Ez為逆反應(yīng)的活化能,

AH=E1-E2o

②催化劑能逢低反應(yīng)的活化能,但不影響熔變的大小。

(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析

吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)

(2)從化學(xué)鍵變化的角度分析

(3)從常見反應(yīng)的角度分析

燃燒反應(yīng),中和反應(yīng),大多數(shù)色色反應(yīng),活潑

放熱反應(yīng)

金屬與水、酸反應(yīng),緩慢氧耐嬴?反應(yīng)

大多數(shù)網(wǎng)■反應(yīng)亦解反應(yīng),BMOHb?8HO+

吸熬SJS2

,NHXl,碳與水蒸氣或氧化銅、二寄化碳等反應(yīng),

⑴概念

表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。

⑵意義

不僅表明了化學(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。例如:Mg)+孤(g)——H2O(I)ΔH=-285.8kJ?moL,表示在

25℃、101kPa條件下，1mol氫氣和0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1

mol液態(tài)水時放出285.8kJ的熱量。

(3)熱化學(xué)方程式的書寫

一寫方程式H寫出配平的化學(xué)方程式

q.........................................

[一二標(biāo)狀態(tài)一]—：用*、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)

A二二二二二二二二二二二二二二二二

＜一∑Z∑T―]_■標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(H)IkPa,25V.時可

〔二乎條件h不標(biāo)冶

TT`..................................................................................

＜一?r一LJ??????iii?ff,*???.???AH?

[BfeAWJ-；”或

J'........................................

[???tt]—j根據(jù)化學(xué)計量費:計算寫出AMS值和單位：kj?mo?-'

[理解?辨析]

判斷正誤(正確的打“J”，錯誤的打“X”)。

1.放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)。

()

2.吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)

鍵放出的總能量。()

3.可逆反應(yīng)的AH表示完全反應(yīng)時的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無

關(guān)。()

4.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的

?H不同。()

5.活化能越大,表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高。()

6.800℃、30MPa下，將0.5mol岫和1.5mol乩置于密閉的容器

中充分反應(yīng)生成MUg),放熱19.3kJ,熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)

l

-2N?5(g)ΔH=-38.6kJ?moΓ0()

答案：1.X2.√3.√4.×5,×6.X

《題點一能量變化圖像分析

1.(2020?黑龍江雞西期中)在含F(xiàn)T的和I的混合溶液中，反

應(yīng)S2Ot(aq)+2Γ(aq)=2S0f(aq)+I2(aq)的分解機(jī)理及反應(yīng)進(jìn)程中

的能量變化如下：

32

步驟①:2Fe,(aq)+21(aq)—.I2(aq)+2Fe,(aq)

2+3+

步驟②:2Fe(aq)+S2O∣~(aq)—2Fe(aq)+2Sof(aq)

下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(A)

”濃度的大小有關(guān)

2,是該反應(yīng)的催化劑

3+,則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大

解析:鐵離子可以看作該反應(yīng)的催化劑,根據(jù)題給反應(yīng)的機(jī)理,可知化

學(xué)反應(yīng)速率與FT濃度的大小有關(guān),故A正確;反應(yīng)物的總能量高于

生成物的總能量,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B不正確;FeS是該反應(yīng)

的催化劑,故C不正確;此反應(yīng)為放熱反應(yīng),不管加不加催化劑,正反

應(yīng)的活化能都低于逆反應(yīng)的活化能,故D不正確。

2.(2021?湖南新高考適應(yīng)性考試)活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是

關(guān)注的熱點,HNO自由基與反應(yīng)過程的能量變化如圖所示：

1∞

-過渡態(tài)1

(

T過渡態(tài)N

l

o

E.中間產(chǎn)物Xi-18.92

?

3-12.16:

/

國as?>n

過渡態(tài)

混m?

-20059產(chǎn)物P￡宓J)-N"°)

斐

W

中間產(chǎn)物Y中間產(chǎn)物Z

-201.34-205.11

產(chǎn)物P2(H-O-M

-320.40

下列說法正確的是(C)

B.產(chǎn)物的穩(wěn)定性:P1>P2

正=186.19kJ?moΓ'

D.相同條件下，由中間產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率:V(Pl)<v(P2)

解析:結(jié)合圖示可知,反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物PI或P2的能量,該反

應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤;產(chǎn)物的能量越低,其穩(wěn)定性越強，即穩(wěn)定

性:P1<P2,B錯誤;據(jù)圖可知中間產(chǎn)物Zf過渡態(tài)IV的正反應(yīng)活化能最

大,即E正=186.19kJ-moΓ1,C正確;結(jié)合圖示可知,中間產(chǎn)物Z生成

Pl的活化能比生成P2的活化能小，即反應(yīng)速率~儼1)”12),。錯

誤。

C題點二從宏觀和微觀角度計算反應(yīng)熱(△H)

3.(2021?廣東深圳期中)朋(4N—NHJ是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反

應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N三

N鍵為942、0_0鍵為500、N-N鍵為154,則斷裂1molN-H鍵所

需的能量(kJ)是(B)

能量

22叫H(g)÷22()

假想中間g

物質(zhì)的

總能越

a

1

：C2=2752kJ?mol-

反應(yīng)物

的總能量N2H4(g)+O2(g)：!

Qi=534kJ?mol^*；

生成物______________1

的總能量

N√g)+2H2O(g)

解析:根據(jù)圖中內(nèi)容,可看出N2H1(g)+O2(g)—2N(g)+4H(g)+20(g)

1

ΔH3=2752kJ-mol^-534kJ?mol^'=2218kJ?moΓ',化學(xué)反應(yīng)的

△H=產(chǎn)物的能量與反應(yīng)物能量的差值,結(jié)合圖示可知舊鍵斷裂吸收能

量為2218kJ,設(shè)斷裂1molN—H鍵所需的能量為XkJ,則

154+4x+500=2218,解得x=391°

4.(2020?山東省實驗中學(xué)一診)a和k在一定條件下能發(fā)生反

應(yīng):H2(g)+I2(g)一2HI(g)ΔH=-akj∕mol,下列說法正確的是

(B)

已知：d?DCm。'①①(a、b、C均大于零)

2、L和Hl分子中的化學(xué)鍵都是非極性共價鍵

B.斷開2molHl分子中的化學(xué)鍵所需能量約為(c+b+a)kJ

C相同條件下，1molG(g)和1molC(g)總能量小于2molHI(g)

的總能量

D.向密閉容器中加入2molD(g)和2molD(g),充分反應(yīng)后放出的

熱量為2akJ

解析:Hl分子中共價鍵是由不同種原子形成的，屬于極性共價鍵,A錯

誤;反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量與形成新化學(xué)鍵放出的能量

的差值,則-a=b+c—2x,解得X=得上,所以斷開2molHl分子中的化

學(xué)鍵所需能量約為（c+b+a）kJ,B正確;該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則相同條

件下，1molH2（下和1molI2（下總能量大于2molHI（g）的總能

量,C錯誤;該反應(yīng)是可逆反應(yīng),則向密閉容器中加入2molL（g）和2

molL（g）,充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ,D錯誤。

IQ箍后小結(jié)

化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)計算的三個角度

從宏觀角

△H=H1（生成物的總能量）-比（反應(yīng)物的總能量）

度分析

從微觀角

?H=E1（反應(yīng)物的鍵能總和）-E2（生成物的鍵能總和）

度分析

從活化能

?H=Ei（正反應(yīng)活化能）-Ez（逆反應(yīng)活化能）

角度分析

IO題點三熱化學(xué)方程式的判斷與書寫

5.依據(jù)事實寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

（I）Si乩是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiOz和液

態(tài)乩0。已知室溫下2gSiHl自燃放出熱量89.2kJoSiHi自燃的熱

化學(xué)方程式為_____________

(2)如圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變

化示意圖,請寫出N(λ和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程

式：。

(3)化合物AX：，和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX.,。已知

AX：3的熔點和沸點分別為-93.6℃和76°C,AX?5的熔點為167℃。

室溫時AX?與氣體X2反應(yīng)生成1molAX”放出熱量123.8kJ。該反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式為o

答案：⑴SiH∣(g)+2θ2(g)—SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2

kJ?moΓl

1

(2)NO2(g)+C0(g)—CO2(g)+N0(g)ΔH=-234kJ-moΓ

1

(3)AX3(I)+X2(g)-AX5(s)ΔH=-123.8kJ?moΓ

知識點二燃燒熱、中和熱、能源

?H?-赫理

z?v-l101kpa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的

×<≤>∏氧化物時所放出的熱量

—1kJ?moΓ,或kj/mo?

如：的燃燒熱為表示在

^^CΔ∕7=-393?5kJ?moL,

?—(i?)-25TJOlkPa條件下,ImOlC0完全燃燒生成

燒_

CO,?放出393.5kJ的熱量

熱

χ-如：C的燃燒熱用熱化學(xué)方程式表示為

-

(??)~C(s)+θ2(g)=CO2(g)Δ∕∕=-3935kJ?molT

可燃物化學(xué)計量數(shù)為1

—(@)-|物質(zhì)燃燒一定放熱,故物質(zhì)燃燒熱的ΔH一定為負(fù)值

⑴中和熱的概念及表示方法

r--1∣在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

"?^?l?molH2O時所放出的熱量

__-pM?1-kJ?mol”或kj/mo?

中

和強酸和強堿反應(yīng)的中和熱基本上相等,

熱—

-l??κ∣-熱化學(xué)方程式可表示為H4(aq)+OH?(aq)

—1

=HiO(I)?H=-57.3kJ?mol-

I_____I必須是強酸和強堿的稀溶液。弱酸、弱堿

H??b?電離時需消耗能量，因此中和熱比

57.3kJ?m。『要力、

(2)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

①簡易量熱計的構(gòu)造及作用

環(huán)形玻璃

—攪拌棒

溫度計

―雙孔泡沫

煙料板

反應(yīng)液

-碎塑料泡沫

②測定原理：AH=i"""?y,c=4.18J?晨oC^×103

n

kJ-g1?

℃■',t始為起始溫度,t終為混合溶液的最高溫度,n為生成H2O的物質(zhì)

的量。

③注意事項

a.實驗過程保溫且操作要快的目的:減少實驗過程中的熱量損失。

b.為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。

C.因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱。實驗中若使用

弱酸、弱堿則測得的反應(yīng)熱偏小。

⑴能源分類

屬于不可再生能源

開源節(jié)流:開發(fā)新能源

和節(jié)約現(xiàn)有能源

能

源-I------1-------1資源豐富、

.I..1..I.nΓPJ≡j?

新l??1Γ?lΓ?Π優(yōu)點M若蕊'

源I地不能11海產(chǎn)能11生”質(zhì)能I要露S

'I''II」清?能源

⑵解決能源問題的措施

①提高能源的利用效率：a.改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié);b.科

學(xué)地控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒。

②開發(fā)新能源:開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新

能源。

［理解?辨析］

判斷正誤(正確的打“J”，錯誤的打“X”)。

1.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。()

2.隨著科技的發(fā)展,氫氣將成為主要能源之一。()

3.葡萄糖的燃燒熱是2800kJ?mol：則手JUUs)+302(g)——

1

3C02(g)+3H20(l)ΔH=-1400kJ?moΓo()

蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)+?2(g)—C02(g)+2H2(g)

1

ΔH=-192.9kj?moL,則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kj?moΓo

5.已知稀溶液中，H'（aq）+OH（aq）.=H2O（I）ΔH=-57.3kJ?mol',

則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時放出57.3kJ的熱

量。（）

6.中和熱的測定實驗中，分多次將NaOH溶液倒入裝鹽酸的小燒杯中,

測出來的中和熱的數(shù)值偏小。（）

答案：1.√2.√3.√4.X5.×6.√

工對點小題I?精練

M題點一能源的開發(fā)與利用

1.（2020?四川瀘州期中）研究表明，地球上的碳循環(huán),光合作用是必

不可少的（如圖所示）。下列敘述正確的是（C）

2是煤、石油形成淀粉、纖維素等的催化劑

解析:石油與煤是化石燃料,屬于不可再生資源,A錯誤;煤、石油燃

燒生成C02,CO?參與光合作用形成淀粉與纖維素等，即CO2不是催化

劑,而是該過程的中間產(chǎn)物,B錯誤;光合作用是在葉綠體內(nèi)吸收太陽

光把CO2和水合成葡萄糖，同時放出O2,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,C正

確;淀粉與纖維素分子式中的n值不同，不屬于同分異構(gòu)體,D錯誤。

M題點二對燃燒熱、中和熱的理解

2.(2021?湖南長沙月考)下列熱化學(xué)方程式中，正確的是

(D)

A.甲烷的燃燒熱為890.3kj∕mol,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表

示為CH1(g)+202(g)=CO2(g)+2H20(g)ΔH=-890.3kj/mol

B.500℃>30MPa下，將0.5mol3(g)和1.5mol5(g)置于密閉

容器中充分反應(yīng)生成NL(g)放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-38.6kj/mol

HCl和NaOH溶液反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kj/mol,則稀乩領(lǐng)和NaOH

溶液反應(yīng)的中和熱AH=2X(-57.3)kj/mol

D.在101kPa時,2g壓完全燃燒生成液態(tài)水,放出285?8kJ熱量，

氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+02(g)=2H20(l)ΔH=-

571.6kj/mol

解析:根據(jù)甲烷的燃燒熱,可寫出表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

CH4(g)+202(g)-CO2(g)+2H20(1)CH=-890.3kj/mol,A錯誤;合成

氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng),根據(jù)信息可知，1molN2完全反應(yīng)放熱大于

38.6kJ,即Nz(g)+3Hz(g)=2N?(g)ΔH<-38.6kj/mol,B錯誤;中

和熱是生成1mol液態(tài)H2O時所放出的熱量,與生成H2O的多少無

關(guān),C錯誤;2g1為1mol,根據(jù)完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ

熱量,其熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H20(l)ΔH=-571.6

kj/mol,D正確。

3.(1)油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反

應(yīng)：

C57H104O6(S)+8002(g)——57C02(g)+52H20(l)

1

XlOkjo油酸甘油酯的燃燒熱AH為—o

(2)已知丙烷的燃燒熱AH=-2215kj?mol\若一定量的丙烷完全

燃燒后生成1.8g水,則放出的熱量為o

解析：⑴燃燒熱指的是在101kPa時,燃燒1InOIXlO4kJ,燃燒1

1

mol油酸甘油酯釋放出的熱量為品XXlo4*ι04Xlo4??mol^o

(2)1.8g水的物質(zhì)的量為0.1mol,丙烷的分子式是C3H8,1mol丙烷

完全燃燒會產(chǎn)生4mol水,一定量的丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水,則

燃燒的丙烷的物質(zhì)的量為竽mol,所以反應(yīng)放出的熱量為^X2215

kj=55.375kjo

×10lkJ?mol*(2)55.375kJ

。練后小結(jié)

對燃燒熱和中和熱的三點理解