2025版高考化学全程一轮复习第33讲反应热热化学方程式课件

第33讲反应热热化学方程式1.了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2．知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。考点一考点二考点一考点一反应热、焓变1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。【师说·助学】

化学反应中的能量转化形式有热能、光能、电能等。2．焓变、反应热(1)焓(H)：用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(ΔH)：ΔH＝________________，单位kJ·mol－1。(3)反应热：指当化学反应在一定压强下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。(4)焓变与反应热的关系：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____________。H(生成物)－H(反应物)ΔH＝Qp3．吸热反应与放热反应(1)常见的吸热反应和放热反应吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气；⑤C和CO2的反应等。

放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。(2)从能量高低角度理解【师说·助学】

物质具有的能量越低，稳定性越强。<放热>吸热(3)从化学键角度理解吸热放热【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。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．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关：____________________________________________________。3．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：_____________________________________。4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越大：____________________________________________________。错误。有的放热反应需要加热才能反应，多数吸热反应需要加热才能反应。正确。正确。错误。活化能越大，化学反应越难进行，但与化学反应放出或吸收的能量无关。

答案：－45

128解析：由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出，C40H20中断裂了2根碳氢键，C40H18形成了1根碳碳键，所以C40H20(g)⇌C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝(431×2－298－436)kJ·mol－1＝＋128kJ·mol－1。【师说·延伸】物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。

典例3[2022·浙江6月，18]标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1。下列说法不正确的是(

)A．H2的键能为436kJ·mol－1B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－1物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242答案：C

【师说·延伸】利用键能计算反应热的方法(1)熟记反应热ΔH的计算公式ΔH＝E(反应物的总键能之和)－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)P4C(金刚石)石墨SiSiO2键数(mol)621.524【对点演练】考向一反应热与能量变化关系1．根据如图所示的反应，回答下列问题：(1)该反应是放热反应还是吸热反应？________。(2)反应的ΔH＝____________。(3)反应的活化能为____________。(4)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。放热反应－bkJ·mol－1akJ·mol－12．水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式：________________________________________________________。小于2.02COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*解析：观察计算机模拟结果，据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，可知ΔH＝－0.72－0<0；该历程中最大能垒(活化能)E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，该步骤的化学方程式为COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*或H2O*===H*＋OH*。考向二根据键能计算焓变3．已知反应2HI(g)

H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。解析：形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，则E(H—I)＝299kJ·mol－1。]2994．通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为____________。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/(kJ·mol－1)460360436431176347＋236kJ·mol－1解析：SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于共价晶体，可根据共价晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。1mol常见物质中的化学键物质金刚石硅SiO2化学键C—CSi—SiSi—O化学键数/mol224考点二考点二热化学方程式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。【师说·助学】

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意义在25℃、101kPa条件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的热量。3．热化学方程式的书写

错误。热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量。错误。焓变的单位错误，应该为kJ·mol－1。

正确。【教考衔接】典例1[2021·湖南卷，16(1)]氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2，其热化学方程式为：________________________________________。【思路提示】ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)。化学键NNH—HN—H键能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8解析：2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)，ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝＋90.8kJ·mol－1。2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋90.8kJ·mol－1典例2[2023·浙江1月，14改编]标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]。(1)历程Ⅰ反应的热化学方程式为：___________________________________________________________。(2)历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：___________________________________________________________。O3(g)＋O(g)===2O2(g)ΔH＝(E6－E3)kJ·mol－1ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)ΔH＝(E5－E4)kJ·mol－1解析：活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快。【思路提示】①根据图示确定反应物和生成物；②书写热化学方程式时各物质标注状态；ΔH＝由生成物的相对能量－反应物的相对能量。典例3[2023·北京卷，16(2)改编]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。

CO2和NH3生成CO(NH2)2的热化学方程式为：__________________________________________。CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

ΔH＝(E1－E2＋E3－E4)kJ·mol－1【师说·延伸】书写热化学方程式的注意事项(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25℃和101kPa下测定。(3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数。当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。(4)要注明ΔH的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位：kJ·mol－1。【对点演练】考向一依据反应事实书写热化学方程式1．用H2还原SiCl4蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则该反应的热化学方程式为：___________________________________________________________。解析：在反应中硅元素的化合价从＋4价降低到0价，得到4个电子。当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则消耗1mol氯化硅吸收的热量是59kJ×4＝236kJ，因此该反应的热化学方程式为SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)

ΔH＝＋236kJ·mol－1。SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋236kJ·mol－12．在1L密闭容器中，4mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2min时反应吸收热量为46.1kJ，此时氨气的转化率为25%。该反应的热化学方程式为：________________________________________，这段时间内v(H2)＝________________。

2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋92.2kJ·mol－10.75mol·L－1·min－13．将36g水蒸气与足量单质碳充分反应，生成33.6gCO和一定量的氢气，同时吸收157.2kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________________。

答案：C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)

ΔH＝＋131kJ·mol－14．K2S2O8是偏氟乙烯(CH2===CF2)聚合的引发剂。偏氟乙烯由CH3—CClF2气体脱去HCl制得，生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热，写出反应的热化学方程式：_____________________________。答案：CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g）ΔH＝＋108kJ·mol－1解析：根据题意偏氟乙烯由CH3—CClF2气体脱去HCl制得，即CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g），生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热，所以生成1mol偏氟乙烯气体要吸收108kJ的热，即ΔH＝＋108kJ·mol－1，CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g），ΔH＝＋108kJ·mol－1。5．最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：________________________________________。

考向二依据能量图像及转化图像书写热化学方程式6．化学反应N2＋3H2⇌2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：___________