2022届新高考化学一轮复习反应热及相关概念学案

反应热及相关概念

知识点一焙变、热化学方程式

U痂由ιι⅛⅜■赫理-----------------

1.焙变、反应热

⑴培(H)

用于描述物质所具有能量的物理量。

⑵熔变(△H)

1

△加芯生成物)-仪反应物)，单位:©・moΓ0

(3)反应热

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:kj∙mollo

⑷熔变与反应热的关系

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△H=Qp°

⑸反应热、活化能图示

①在无催化剂的情况下,E∣为正反应的活化能,Ez为逆反应的活化能,

AH=E1-E2o

②催化剂能逢低反应的活化能,但不影响熔变的大小。

(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析

吸热反应放热反应

(2)从化学键变化的角度分析

(3)从常见反应的角度分析

燃烧反应,中和反应,大多数色色反应,活泼

放热反应

金属与水、酸反应,缓慢氧耐嬴⅛反应

大多数网■反应亦解反应,BMOHb∙8HO+

吸熬SJS2

,NHXl,碳与水蒸气或氧化铜、二寄化碳等反应,

⑴概念

表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

⑵意义

不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变

化。例如:Mg)+孤(g)——H2O(I)ΔH=-285.8kJ∙moL,表示在

25℃、101kPa条件下，1mol氢气和0.5mol氧气完全反应生成1

mol液态水时放出285.8kJ的热量。

(3)热化学方程式的书写

一写方程式H写出配平的化学方程式

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

[一二标状态一]—：用*、l、g、aq标明物质的聚集状态

A二二二二二二二二二二二二二二二二

＜一∑Z∑T―]_■标明反应的温度和压强(H)IkPa,25V.时可

〔二乎条件h不标冶

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

＜一ɪr一LJ⅛⅛⅛⅛⅛⅞iii∆ff,*⅛⅛⅛.⅛⅛⅛AH⅛

[BfeAWJ-；”或

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

[¾⅛⅜tt]—j根据化学计量费:计算写出AMS值和单位：kj∙moɪ-'

[理解・辨析]

判断正误(正确的打“J”，错误的打“X”)。

1.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。

()

2.吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学

键放出的总能量。()

3.可逆反应的AH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无

关。()

4.同温同压下,反应H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的

ʌH不同。()

5.活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。()

6.800℃、30MPa下，将0.5mol岫和1.5mol乩置于密闭的容器

中充分反应生成MUg),放热19.3kJ,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)

l

-2N⅛5(g)ΔH=-38.6kJ∙moΓ0()

答案：1.X2.√3.√4.×5,×6.X

《题点一能量变化图像分析

1.(2020・黑龙江鸡西期中)在含FT的和I的混合溶液中，反

应S2Ot(aq)+2Γ(aq)=2S0f(aq)+I2(aq)的分解机理及反应进程中

的能量变化如下：

32

步骤①:2Fe,(aq)+21(aq)—.I2(aq)+2Fe,(aq)

2+3+

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

下列有关该反应的说法正确的是(A)

”浓度的大小有关

2,是该反应的催化剂

3+,则正反应的活化能比逆反应的大

解析:铁离子可以看作该反应的催化剂,根据题给反应的机理,可知化

学反应速率与FT浓度的大小有关,故A正确;反应物的总能量高于

生成物的总能量,所以该反应为放热反应，故B不正确;FeS是该反应

的催化剂,故C不正确;此反应为放热反应,不管加不加催化剂,正反

应的活化能都低于逆反应的活化能,故D不正确。

2.(2021•湖南新高考适应性考试)活泼自由基与氧气的反应一直是

关注的热点,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示：

1∞

-过渡态1

(

T过渡态N

l

o

E.中间产物Xi-18.92

•

3-12.16:

/

国as⅛>n

过渡态

混m∖

-20059产物P£宓J)-N"°)

斐

W

中间产物Y中间产物Z

-201.34-205.11

产物P2(H-O-M

-320.40

下列说法正确的是(C)

B.产物的稳定性:P1>P2

正=186.19kJ∙moΓ'

D.相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率:V(Pl)<v(P2)

解析:结合图示可知,反应物的总能量高于产物PI或P2的能量,该反

应为放热反应,A错误;产物的能量越低,其稳定性越强，即稳定

性:P1<P2,B错误;据图可知中间产物Zf过渡态IV的正反应活化能最

大,即E正=186.19kJ-moΓ1,C正确;结合图示可知,中间产物Z生成

Pl的活化能比生成P2的活化能小，即反应速率~俨1)”12),。错

误。

C题点二从宏观和微观角度计算反应热(△H)

3.(2021・广东深圳期中)朋(4N—NHJ是一种高能燃料,有关化学反

应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N三

N键为942、0_0键为500、N-N键为154,则断裂1molN-H键所

需的能量(kJ)是(B)

能量

22叫H(g)÷22()

假想中间g

物质的

总能越

a

1

：C2=2752kJ∙mol-

反应物

的总能量N2H4(g)+O2(g)：!

Qi=534kJ∙mol^*；

生成物______________1

的总能量

N√g)+2H2O(g)

解析:根据图中内容,可看出N2H1(g)+O2(g)—2N(g)+4H(g)+20(g)

1

ΔH3=2752kJ-mol^-534kJ∙mol^'=2218kJ∙moΓ',化学反应的

△H=产物的能量与反应物能量的差值,结合图示可知旧键断裂吸收能

量为2218kJ,设断裂1molN—H键所需的能量为XkJ,则

154+4x+500=2218,解得x=391°

4.(2020•山东省实验中学一诊)a和k在一定条件下能发生反

应:H2(g)+I2(g)一2HI(g)ΔH=-akj∕mol,下列说法正确的是

(B)

已知：dɪDCm。'①①(a、b、C均大于零)

2、L和Hl分子中的化学键都是非极性共价键

B.断开2molHl分子中的化学键所需能量约为(c+b+a)kJ

C相同条件下，1molG(g)和1molC(g)总能量小于2molHI(g)

的总能量

D.向密闭容器中加入2molD(g)和2molD(g),充分反应后放出的

热量为2akJ

解析:Hl分子中共价键是由不同种原子形成的，属于极性共价键,A错

误;反应热等于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键放出的能量

的差值,则-a=b+c—2x,解得X=得上,所以断开2molHl分子中的化

学键所需能量约为（c+b+a）kJ,B正确;该反应是放热反应，则相同条

件下，1molH2（下和1molI2（下总能量大于2molHI（g）的总能

量,C错误;该反应是可逆反应,则向密闭容器中加入2molL（g）和2

molL（g）,充分反应后放出的热量小于2akJ,D错误。

IQ箍后小结

化学反应热效应计算的三个角度

从宏观角

△H=H1（生成物的总能量）-比（反应物的总能量）

度分析

从微观角

ʌH=E1（反应物的键能总和）-E2（生成物的键能总和）

度分析

从活化能

ʌH=Ei（正反应活化能）-Ez（逆反应活化能）

角度分析

IO题点三热化学方程式的判断与书写

5.依据事实写出下列反应的热化学方程式。

（I）Si乩是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiOz和液

态乩0。已知室温下2gSiHl自燃放出热量89.2kJoSiHi自燃的热

化学方程式为_____________

(2)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变

化示意图,请写出N(λ和CO反应的热化学方程

式：。

(3)化合物AX：，和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX.,。已知

AX：3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76°C,AX∙5的熔点为167℃。

室温时AX?与气体X2反应生成1molAX”放出热量123.8kJ。该反

应的热化学方程式为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

知识点二燃烧热、中和热、能源

⅛H⅛-赫理

zɔv-l101kpa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的

×<≤>∏氧化物时所放出的热量

—1kJ∙moΓ,或kj/moɪ

如：的燃烧热为表示在

^^CΔ∕7=-393∙5kJ∙moL,

⅛—(iɪ)-25TJOlkPa条件下,ImOlC0完全燃烧生成

烧_

CO,®放出393.5kJ的热量

热

χ-如：C的燃烧热用热化学方程式表示为

-

(⅜¾)~C(s)+θ2(g)=CO2(g)Δ∕∕=-3935kJ∙molT

可燃物化学计量数为1

—(@)-|物质燃烧一定放热,故物质燃烧热的ΔH一定为负值

⑴中和热的概念及表示方法

r--1∣在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成

"ɪ^ʃlɪmolH2O时所放出的热量

__-pM⅛1-kJ∙mol”或kj/moɪ

中

和强酸和强碱反应的中和热基本上相等,

热—

-l⅞⅜κ∣-热化学方程式可表示为H4(aq)+OH∙(aq)

—1

=HiO(I)∆H=-57.3kJ∙mol-

I_____I必须是强酸和强碱的稀溶液。弱酸、弱碱

H⅜⅞b∙电离时需消耗能量，因此中和热比

57.3kJ・m。『要力、

(2)中和反应反应热的测定

①简易量热计的构造及作用

环形玻璃

—搅拌棒

温度计

―双孔泡沫

烟料板

反应液

-碎塑料泡沫

②测定原理：AH=i"""∙y,c=4.18J・晨oC^×103

n

kJ-g1∙

℃■',t始为起始温度,t终为混合溶液的最高温度,n为生成H2O的物质

的量。

③注意事项

a.实验过程保温且操作要快的目的:减少实验过程中的热量损失。

b.为保证酸完全中和,采取的措施是碱稍过量。

C.因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热。实验中若使用

弱酸、弱碱则测得的反应热偏小。

⑴能源分类

属于不可再生能源

开源节流:开发新能源

和节约现有能源

能

源-I------1-------1资源丰富、

.I..1..I.nΓPJ≡j⅛

新l⅞⅞1Γ⅞lΓ⅞Π优点M若蕊'

源I地不能11海产能11生”质能I要露S

'I''II」清⅛能源

⑵解决能源问题的措施

①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

学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。

②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。

［理解・辨析］

判断正误(正确的打“J”，错误的打“X”)。

1.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。()

2.随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一。()

3.葡萄糖的燃烧热是2800kJ∙mol：则手JUUs)+302(g)——

1

3C02(g)+3H20(l)ΔH=-1400kJ∙moΓo()

蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+⅛2(g)—C02(g)+2H2(g)

1

ΔH=-192.9kj∙moL,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kj・moΓo

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

则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热

量。（）

6.中和热的测定实验中，分多次将NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中,

测出来的中和热的数值偏小。（）

答案：1.√2.√3.√4.X5.×6.√

工对点小题I•精练

M题点一能源的开发与利用

1.（2020•四川泸州期中）研究表明，地球上的碳循环,光合作用是必

不可少的（如图所示）。下列叙述正确的是（C）

2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂

解析:石油与煤是化石燃料,属于不可再生资源,A错误;煤、石油燃

烧生成C02,CO?参与光合作用形成淀粉与纤维素等，即CO2不是催化

剂,而是该过程的中间产物,B错误;光合作用是在叶绿体内吸收太阳

光把CO2和水合成葡萄糖，同时放出O2,将太阳能转化为化学能,C正

确;淀粉与纤维素分子式中的n值不同，不属于同分异构体,D错误。

M题点二对燃烧热、中和热的理解

2.(2021•湖南长沙月考)下列热化学方程式中，正确的是

(D)

A.甲烷的燃烧热为890.3kj∕mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表

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

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

容器中充分反应生成NL(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-38.6kj/mol

HCl和NaOH溶液反应的中和热△H=-57.3kj/mol,则稀乩领和NaOH

溶液反应的中和热AH=2X(-57.3)kj/mol

D.在101kPa时,2g压完全燃烧生成液态水,放出285∙8kJ热量，

氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+02(g)=2H20(l)ΔH=-

571.6kj/mol

解析:根据甲烷的燃烧热,可写出表示其燃烧热的热化学方程式为

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

氨的反应为可逆反应,根据信息可知，1molN2完全反应放热大于

38.6kJ,即Nz(g)+3Hz(g)=2N⅛(g)ΔH<-38.6kj/mol,B错误;中

和热是生成1mol液态H2O时所放出的热量,与生成H2O的多少无

关,C错误;2g1为1mol,根据完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ

热量,其热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H20(l)ΔH=-571.6

kj/mol,D正确。

3.(1)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反

应：

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

1

XlOkjo油酸甘油酯的燃烧热AH为—o

(2)已知丙烷的燃烧热AH=-2215kj∙mol\若一定量的丙烷完全

燃烧后生成1.8g水,则放出的热量为o

解析：⑴燃烧热指的是在101kPa时,燃烧1InOIXlO4kJ,燃烧1

1

mol油酸甘油酯释放出的热量为品XXlo4*ι04Xlo4©・mol^o

(2)1.8g水的物质的量为0.1mol,丙烷的分子式是C3H8,1mol丙烷

完全燃烧会产生4mol水,一定量的丙烷完全燃烧产生1.8g水,则

燃烧的丙烷的物质的量为竽mol,所以反应放出的热量为^X2215

kj=55.375kjo

×10lkJ∙mol*(2)55.375kJ

。练后小结

对燃烧热和中和热的三点理解