高考化学一轮复习讲练测第17讲化学能与热能（讲）（原卷版+答案解析）

第17讲化学能与热能

目录

第一部分：网络构建（总览全局）

第二部分：知识点精准记忆

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查化学反应中能量变化图形探析

高频考点2考查依据键能计算反应热

高频考点3考查热化学方程式的正误判断

高频考点4考查对燃烧热、中和热的理解

高频考点5考查中和热测定及误差分析和数据处理

高频考点6考查能源的开发与利用

高频考点7考查盖斯定律在反应热大小比较中的应用

高频考点8考查盖斯定律在反应热计算中的应用

正文

第一部分：网络构建（总览全局）

定义

（符号、单位

\与反应热改系

定义

测定

定义

（应用

看物质状态

看AH的符号

看化学计量数

看反应的程度

第二部分：知识点精准记忆

知识点一熔变、热化学方程式

1.化学反应的实质与特征

(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。

(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。

(3)化学反应中的能量转化形式

①吸热反应：热能一＞化学能。

②放热反应：化学能一＞热能。

③光合作用：光能一＞化学能。

④燃烧反应：化学能一＞热能，化学能一＞光能。

⑤原电池反应：化学能一＞电能。

⑥电解池反应：电能一化学能。

2.焰变、反应热

(1)焙与焙变

①熠(H)：焰是与内能有关的物理量。

②焰变(AH)：生成物的焰与反应物的焰之差。

(2)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。

(3)熔变与反应热的关系：对于恒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，

则有关系：AH=Qp。

2.放热反应和吸热反应

1)概念

(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大土生成物的总能量。反应体系的能量隆低，故AH三

0,即△“为负值。

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小土生成物的总能量。反应体系的能量升高，故△胆

0,即AH为正值。

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。

ft...........生成物能t

吸收U反应物'放出，

热量》能量T热量1

AHX)/变化

|反应犷,生成物

反应过程反应过程

吸热反应放热反应

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析

I吸热反应

Ei>E2,A//>()

EI<E2,A/7<0

I放热反应

3)记忆常见的放热反应和吸热反应

放热反应吸热反应

①可燃物的燃烧

①弱电解质的电离

②酸碱中和反应

②盐类的水解反应

③金属与酸的置换反应

@Ba(OH)2-8H2O与NH4cl的反应

④物质的缓慢氧化

④C和H20(g)、C和CO2的反应

⑤铝热反应

⑤大多数分解反应

⑥大多数化合反应

3.理解反应历程与反应热的关系

能量t

A4

生成物

的总能量-加十丁)—

图示

反应物_____

的总能量

反应过藉

图2

意义a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。。表示该反应的反应热。

图1:AH=(a—b)kJmol-1=—ckJ-mol一I表示放热反应

NH

图2：kJ-mol-1=ckJ-mol-1,表示吸热反应

【特别提醒】(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。

(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热

就能进行的反应也不一定是放热反应。

(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。

(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。

放热放热

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o

(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)

AH——571.6kJmol1

表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。

(3)书写要求

①注明反应的温度和压强(25℃,101kPa下进行的反应可不注明)。

②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(1)、水溶液(aq)、气态(g)。

③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)，故化学计

量数可以是整数，也可以是分数。

④热化学方程式中不用“T”和“广。

⑤由于A8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相对应，如果化学

计量数加倍，则AH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。

⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。

【方法技巧】①烙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，但不影响焰变的大小。

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。

(4)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点

①热化学方程式不注明反应条件；

②热化学方程式不标丁’，但必须用s、1、g、aq等标出物质的聚集状态。

③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其A8必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。

(5)判断热化学方程式正误的“五看”

一看状态——＞看各物质的聚集状态是否正确；

二看符号一＞看NH的“+”“一”是否正确；

三看单位——＞看反应热的单位是否为kJ/mol；

四看数值一＞看反应热数值与化学计量数是否相对应；

五看概念一＞看燃烧热、中和热的热化学方程式。

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

能量变化放热

相同点

A8及其单位AH<0,单位均为kJ-mol-

反应物的量1mol不一定为1mol

生成物的量不确定生成水的量为1mol

101kPa时，1mol纯物质完

在稀溶液里，酸与碱发生

全燃烧生成稳定的氧化物时所

不同点反应热的含义中和反应生成1mol水时

放出的热量，即C―>CO2(g)>

所放出的热量

H―>H2O(1)>S—>S02(g)o

强酸与强碱反应的中和热

表示方法燃烧热\H=—akJ.mo「i(〃>0)

AH=-57.3kJ-mol1

物质燃烧一定放热，△”一定为弱酸、弱碱电离吸热，中

特点

负值和热数值比57.3小

2.中和热的测定

(1)实验装置

一环形玻璃搅拌棒

温度计-

一双孔泡沫

一塑料板

-反应液

碎泡沫塑料

(2)测定原理

(根酸+加碱)•(>(饮—r始)

AH=~------------n----------

c=4.18J-g1℃r=4.18x10、kJ-g1℃r；

w为生成H2O的物质的量。

(3)实验步骤

①绝热装置组装一>②量取一定体积酸、碱稀溶液一测反应前酸碱液温度一>④混合酸碱液测反应时最

高温度一>⑤重复2〜3次实验一求平均温度差Q终一/始)一>⑦计算中和热AH。

(4)误差分析

若实验时有热量损失，所测中和热偏小，AH偏大。

(5)注意事项

①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。

②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中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量，为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热，生成1molH2O

时放出的热量小于57.3kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。

④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅

拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。

⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。

【特别提醒】(1)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热，

生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。

(2)对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焰变为负值。

(3)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1mol,当用热化学方程式表示燃烧热时，

可燃物的物质的量必须为1mole

3.能源

(1)能源分类

(2)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。

知识点三盖斯定律、反应热的计算与比较

1.盖斯定律

⑴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

热化学方程式熔变之间的关系

tzA^=BAHi

AH2=^AHI或NHi=aNH2

A=^BA%

NHI

NH\=—NH?

B^=aAAH2

A”B

A/7=A/7I+AH2

2.反应热的计算

(1)利用热化学方程式进行有关计算

根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当

作“产物，，，计算反应放出或吸收的热量。

(2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量

计算公式：。=燃烧热X”(可燃物的物质的量)

(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算烙变

若反应物旧化学键断裂吸收能量耳，生成物新化学键形成放出能量反，则反应的

(4)利用键能计算反应热的方法

A.熟记反应热NH的计算公式:△“=£；(反应物的总键能之和)一E(生成物的总键能之和)

B.注意特殊物质中键数的判断

物质(1mol)c(金刚石)石墨Si

P4SiO2CO2CH4

化学键P—Pc—cc—cSi—SiSi—OC=OC—H

键数(mol)621.52424

(5)利用盖斯定律计算

A.运用盖斯定律的技巧一“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AH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相加。

B.运用盖斯定律的三个注意事项

①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。

②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。

③将一个热化学方程式颠倒时，AH的“+”“一”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A8的符号。比较反应热大小时不要只比较数值的大小，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

①物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。

②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。

③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。

④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

1

反应热数值。例如：2SO2(g)+O2(g).12so3(g)AH=—197kJmoF,表示2molSC)2(g)和1molO2(g)

完全反应生成2molS03(g)时，放出的热量为197kJ,实际上向密闭容器中通入2molSCh(g)和1mol02(g),

反应达到平衡后，放出的热量要小于197kJ。

(2)盖斯定律比较法

①同一反应，生成物状态不同时

如A(g)+B(g)===C(g)AHi<0

A(g)+B(g)===C⑴A/f2<0

C(g)===C(l)AH3<0

AHI+AH3=AH2,AHI<0,AH2<0,AH3<O,

所以

②同一反应，反应物状态不同时

如S(g)+O2(g)===SO2(g)A//i<0

S(s)+C)2(g)===SO2(g)AHo<0

S(g)===S(s)Aft<0

AH：；△H?

-*S(s)—*SO2(g)

AH,

AH2+AH3=AH1，AHI<0,AH2<O,AH3<O,

所以Ai7i<AH2o

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查化学反应中能量变化图形探析

例1.（2023・上海金山•二模）由X、Y转n化为M的反应历程如图所示，下列说法错误的是

Z

A.①一②的总过程放热

B.M是CH3coOH

C.反应过程中形成C-H键

D.反应X+Y—M的原子利用率为100%

【名师肋学】反应过程能量分析的注意事项

❶熔变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。

❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响始变的大小。

❸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。

❹有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。

【变式训练】（2023•山东滨州•二模）一定条件下，丙烯与HC1反应生成CH3cHe1CH3和CH3cH2cH2cl的反

应历程如图所示。下列说法正确的是

A.丙烯与HC1的反应是吸热反应

B.合成CH3cHe1CH3的反应中，第I步为反应的决速步

C.其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中CH3cH2cH2cl的比例

D.CH2=CH-CH3（g）+HCl（g）CH3cH2cH2cl（g）的焰变等于第一步与第二步正反应活化能的差值

高频考点2考查依据键能计算反应热

例2.（2023•上海普陀•二模）月井（H2N-NH2）燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表：

共价键N-HN-N0二0O-H

键能/（kJ・mo「i）391161498463

热化学方程式N2H4（g）+C）2（g）-N2（g）+2H2O（g）+570kJ

则2N（g）-N2（g）+Q,Q为

A.1882kJB.941kJC.483kJD.241.5kJ

【名师点拨】利用键能计算反应热的方法

（1）熟记反应热NH的计算公式：AH=E（反应物的总键能之和）一E（生成物的总键能之和）

（2）注意特殊物质中键数的判断

物质（1mol）（金刚石）石墨

P4cSiSiO2

键数（mol）621.524

【变式训练】（2023•重庆一中模拟预测）已知：①反应以（g）+3C>2（g）由C）6（g）AH=-1518kJ-mor',②白

1

磷（P』）、P4O6的分子结构如如图所示;③P-P、O=O、P-O键的键能分别为akJ-mo『、498kJmor、351kJ-moL。

则a的值为

A.1200B.300C.240D.200

高频考点3考查热化学方程式的正误判断

例3.(2023・全国•高三专题练习)俄乌冲突爆发以来，许多西方国家宣布制裁俄罗斯，制裁范围涵盖俄罗斯

的猫、树以及该国的文艺作品等，但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲

烷，下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是

A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-802.3kJmor1

B.CH4(g)+20,(g)=CO,(g)+2H2O(1)AH=-890.3kJmOr'

C.|CH,,(g)+O2(g)=1CO2(g)+H2O(1)AH=-445.15kJ-mor'

3

D.CH4(g)+-O2(g)=CO(g)+2H2O(1)AH=-607.3kJ-mo「

【名师点睛】判断热化学方程式正误的“五看”

一看状态一＞看各物质的聚集状态是否正确；

二看符号一＞看AH的“一”是否正确；

三看单位——＞看反应热的单位是否为kJ/mol；

四看数值一＞看反应热数值与化学计量数是否相对应；

五看概念—＞看燃烧热、中和热的热化学方程式。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)H2c=C=CH2(丙二烯，沸点为-23.2℃)的燃烧热(AH)为-1942.6kJ・moH,

CH3c三CH(丙焕，沸点为-34.5℃)的燃烧热(AH)为-1849.6kJ・moH。下列说法或热化学方程式书写正确的是

A.丙二烯比丙快稳定

B.H2C=C=CH2(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(g)△H=-1942.6kJ・moE

1

C.H2C=C=CH2(g)+102(g)=3CO(g)+2H2O(l)△H=-1942.6kJ«mol

D.CH30cH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2。⑴△H=-1849.6kJ«mol1

高频考点4考查对燃烧热、中和热的理解

例4.(2023•天津市新华中学一模)下列说法正确的是

A.将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中，或一次性快速注入盐酸中，都不影响中和热的测定

B.已知中和热为则稀H2s04与稀Ba(OH)2溶液反应的反应热△H=-2x57.3kJ.moH

3

C.燃烧热是指在lOlkPa时Imol可燃物完全燃烧时所放出的热量，故S(s)+5(32(g)=SO3(g)AH

=-315kJ-mol-＞即为硫的燃烧热

D.已知冰的熔化热为6.0kJ-moH,冰中氢键键能为20.0kJ-moE,假设Imol冰中有2moi氢键，且熔化热完

全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏Imol冰中15%的氢键

【名师指导】反应热答题规范指导

⑴描述反应热时，无论是用“反应热”“焰变”表示还是用A8表示，其后所跟数值都需要带“+”“一”符号。如:

某反应的反应热(或焰变)为△//=一。kJ・mo「1或AH=+QkJ-moP'o

(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“一”号。如：某物质的燃烧热为△»=

—2kJmol1或QkJ-mo「。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列关于热化学反应的描述正确的是

A.HC1和NaOH反应的中和热AH=-57.3kJ.moH,则Imol硫酸与足量氢氧化钢溶液反应放热114.6kJ

B.H2(g)的燃烧热AH=-285.8kJ-moE,则2H2O(l)=2H2(g)+C)2(g)反应的AH=+571QkJmoE

C.lOlkPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-QkJ-mori,则H2的燃烧热AH=-jQkJ-moH

D.500℃、30MPa下，将0.5molN2和L5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其

1

热化学方程式为N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)AH=-38.6kJmol

高频考点5考查中和热测定及误差分析和数据处理

例5.(2023•辽宁•高三期中)下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是

A.用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的AH偏小

B.强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成ImolHzO的AH均为-57.3kJmol1

C.已知冰的熔化热为6.0kJ-molT,冰中氢键键能为20.0kJ.moE,假设Imol冰中有2moi氢键，且熔化热

完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏Imol冰中15%的氢键

11

D.若H2的燃烧热为akJ-mor,则燃烧热的热化学方程式H2(g)+Ch(g)=2HCl(g)AH=-akJmol

【易错提醒】测定中和热的易错细节

(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。

(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1〜0.5mom若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，

电离程度达不到100%,这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。

(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。

(4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并

用滤纸擦干。

(5)取多次实验小打的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。

【变式训练】(2023•新疆喀什•一模)在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是

A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差

B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.用0.55mol-LTNaOH溶液分别与0.5mol-LT的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的

中和热数值相同

D.在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻

璃搅拌棒

高频考点6考查能源的开发与利用

例6.(2023・海南•模拟预测)能源与环境是人类今后50年急需解决的两大问题。下列方案不可取的是

A.开发能源集成管理系统，实现“管理节能”和“绿色用能”

B.创新制造工艺，大力研发超轻量耐热结构材料

C.研究二氧化碳的固定、新利用途径

D.大力发展铅蓄电池、银镉电池等二次电池的研发与使用

【名师归纳】新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、

地热能等。

【变式训练】(2023•河北沧州•二模)《天工开物•作咸》中记载了天然气的开发和利用，“西川有火井，事奇

甚，其井居然冷水，绝无火气，但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐,

注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸"。下列说法错误的是

A.天然气的主要成分属于温室气体

B.海底可燃冰的成分为CHMHZO

C.天然气属于化石能源

D.天然气燃烧时化学能全部转化为热能

高频考点7考查盖斯定律在反应热大小比较中的应用

例7.(2023・浙江・模拟预测)直链丁烯有X、Y、Z三种同分异构体,相同温度和压强下,AHi(X)<AHi(Y)<AHi(Z),

下列判断不正确的是

C4H8(g)+6O2(g).-4CO2(g)+4H2O(g)AHi

C4H8(g)+H2(g),-C4Hio(g)AH2

A.AHi<0,AH2<0

B.Y(g)-Z(g)为放热反应

C.AH2(X)<AH2(Y)<AH2(Z)

D.2-丁醇的消去产物中，X的选择性最高

【名师归纳】反应热大小的比较的四个注意点：

（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）看的符号。比较反应热大小时不要只比较数值的大小，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，放热反应的越小，吸热反应的NH

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。

【变式训练】（2023・浙江•模拟预测）相同温度和压强下，关于反应的A/7,下列判断正确的是

CoCl2-6H2O（S）=COC12-2H2O（S）+4H2O（1）

COC12-2H2O（S）=COC12H2O（S）+H2O（1）AH2

0）口2-旦03）=€：002卜）+国0⑴A凡

CoCl2-6H2O（S）=CoCl2（s）+6H2O（1）AH4

A.AH/。，AH2<0B.NHX<NH2+\H3

c./D.AH2<AH3

高频考点8考查盖斯定律在反应热计算中的应用

例8.（2023・重庆•模拟预测）某科研人员用下列流程实现了太阳能的转化与存储。

1

反应I：2H2SO4(1)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)=+55IkJ.moF

反应II：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(S)A4=-254kJ.mo-

则能表示S(s)的燃烧热的热化学方程式中的AH为

A.一297klB.-605kJ-mol'

C.+43kJ-mor'D.-43kTmoL

【名师点睛】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AH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△〃加起来。

【变式训练】（2023•浙江省宁波市卸州中学模拟预测）下列关于如图所示转化关系（X代表卤素）的说法正确

的是

A.AHi越小，HX的熔沸点越高

B.AHI+AH2+AH3=0

C.按照Cl、Br、I的顺序，AH2依次减小

D.过程III的能量变化形式与高温煨烧石灰石的能量变化形式相同

第17讲化学能与热能

目录

第一部分：网络构建（总览全局）

第二部分：知识点精准记忆

第三部分：典型例题剖析

高频考点1考查化学反应中能量变化图形探析

高频考点2考查依据键能计算反应热

高频考点3考查热化学方程式的正误判断

高频考点4考查对燃烧热、中和热的理解

高频考点5考查中和热测定及误差分析和数据处理

高频考点6考查能源的开发与利用

高频考点7考查盖斯定律在反应热大小比较中的应用

高频考点8考查盖斯定律在反应热计算中的应用

正文

第一部分：网络构建（总览全局）

定义

（符号、单位

\与反应热的京系

定义

测定

定义

（应用

看物质状态

看AH的符号

看化学计量数

看反应的程度

第二部分：知识点精准记忆

知识点一燃变、热化学方程式

1.化学反应的实质与特征

(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。

(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。

(3)化学反应中的能量转化形式

①吸热反应：热能一＞化学能。

②放热反应：化学能一＞热能。

③光合作用：光能一＞化学能。

④燃烧反应：化学能一＞热能，化学能一＞光能。

⑤原电池反应：化学能一＞电能。

⑥电解池反应：电能一＞化学能。

2.焰变、反应热

⑴燃与烙变

①烙(H)：焰是与内能有关的物理量。

②焰变(AH)：生成物的焰与反应物的焰之差。

(2)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。

(3)焰变与反应热的关系：对于恒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，则有关系：NH=Qp。

2.放热反应和吸热反应

1)概念

(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大土生成物的总能量。反应体系的能

量降低,故△30,即AH为负值。

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小王生成物的总能量。反应体系的能

量升高,故AHNO,即为正值。

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。

反应过程反应过程

吸热反应放热反应

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析

吸收能量Ei|吸热反应

反

生Ei>E2,A//>0

应旧化学键断裂

成

物

新化学键形成物

E}<E2,A//<0

放出能量当I放热反应

3)记忆常见的放热反应和吸热反应

放热反应吸热反应

①可燃物的燃烧

①弱电解质的电离

②酸碱中和反应

②盐类的水解反应

③金属与酸的置换反应

③Ba(OH)2-8H2。与NH4cl的反应

④物质的缓慢氧化

④C和H2O(g)、C和CO2的反应

⑤铝热反应

⑤大多数分解反应

⑥大多数化合反应

3.理解反应历程与反应热的关系

能量

生成物

的总能量-加十丁)—

图示

反应物_

的总能量

反应过藉

图2

意义。表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。。表示该反应的反应热。

图1：△〃=（〃一/?）kJ・moli=—ckJ・mo一1,表示放热反应

AH

图2：\H={a-b）kJ.moF^ckJ-mol-1,表示吸热反应

【特别提醒】(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热

效应。

(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反

应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。

(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。

(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。

放热放热

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)

AH=-571.6kJmol-1

表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。

(3)书写要求

①注明反应的温度和压强(25℃,101kPa下进行的反应可不注明)。

②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(1)、水溶液(aq)、气态(g)。

③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)，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。

④热化学方程式中不用“T”和“广。

⑤由于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相

对应，如果化学计量数加倍，则也要加倍。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。

⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。

【方法技巧】①焰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，但不影响焰变的大小。

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。

(4)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点

①热化学方程式不注明反应条件；

②热化学方程式不标“T”“广，但必须用s、1、g、aq等标出物质的聚集状态。

③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其A8必须与化学方程式及物质的聚集状态

相对应。

(5)判断热化学方程式正误的“五看”

一看状态一＞看各物质的聚集状态是否正确；

二看符号一＞看NH的“+”“一”是否正确；

三看单位——＞看反应热的单位是否为kJ/mol；

四看数值一＞看反应热数值与化学计量数是否相对应；

五看概念一＞看燃烧热、中和热的热化学方程式。

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

_

能量变化放热

相同点

△〃及其单位△HC0,单位均为kJ.mori

反应物的量1mol不一定为1mol

不同点

生成物的量不确定生成水的量为1mol

101kPa时，1mol纯物质完

在稀溶液里，酸与碱发生

全燃烧生成稳定的氧化物时所

反应热的含义中和反应生成1mol水时

放出的热量,即C—»C02(g)、

所放出的热量

H—＞H2O(1)、S—＞SO2(g)o

强酸与强碱反应的中和热

表示方法燃烧热AH=-Ak)mori(a>0)

△”=—57.3kJ.mo「

物质燃烧一定放热，AH一定为弱酸、弱碱电离吸热，中

特点

负值和热数值比57.3小

2.中和热的测定

(1)实验装置

一环形玻璃搅拌棒

温度计-

一双孔泡沫

一塑料板

—反应液

•碎泡沫塑料

(2)测定原理

(该—f始)

AH=------------------n----------------

c=4.18J-g-1-℃"1=4.18xl0-3k＞g1℃r；

n为生成H20的物质的量。

(3)实验步骤

①绝热装置组装一＞②量取一定体积酸、碱稀溶液一＞③测反应前酸碱液温度一混合酸

碱液测反应时最高温度一＞⑤重复2〜3次实验一求平均温度差(f终一f始)一＞⑦计算中和

热AH。

(4)误差分析

若实验时有热量损失，所测中和热偏小，AH偏大。

(5)注意事项

①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。

②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中和热是强酸强碱的稀溶液生成1mol氏0放出的热量，为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,

生成1molH,0时放出的热量小于57.3kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出

的热量大于57.3kJo

④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代

替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。

⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。

【特别提醒】(1)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量为57.3kJ,弱酸弱

碱电离时吸热，生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJo浓硫酸稀释时放热，生成1mol

H2O时放出的热量大于57.3kJo

(2)对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焰变为

负值。

(3)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1moL当用热化学方程式

表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1mol。

3.能源

(1)能源分类

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。

知识点三盖斯定律、反应热的计算与比较

L盖斯定律

⑴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。

⑵意义

间接计算某些反应的反应热。

⑶应用

热化学方程式焰变之间的关系

〃A=BA//i

△H2=(AHI或AHi=必必

A=^BNH，

a