新教材2022届新高考化学人教版一轮学案：61化学能与热能

第六章化学反应与能量

第1讲化学能与热能

［考试要求］

1.能说明化学变化中的能量转化，能分析化学变化中能量吸收或

释放的原因。2.能定量分析化学变化的热效应。3.能利用盖斯定律进行

简单应用。4.能依据化学变化中能量转化的原理，提出利用化学变化实

现能量储存和释放的有实用价值的建议。5.能进行反应蛤变的简单计

算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应蛤变合理

选择和利用化学反应。

考点一反应热和热化学方程式

1知识梳理

1.化学反应中的能量变化

(1)化学反应中的两大变化：—变化和—变化。

(2)化学反应中的两大守恒：—守恒和—守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式：—、光能、电能等。通常主要

表现为一的变化。

2.反应热、焙变

(1)反应热

在化学反应过程中通常叫做反应热。

(2)焰变

生成物与反应物的焰值差。

恒压条件下，化学反应的等于焰变。

(3)符号：―o

(4)单位：或

3.吸热反应和放热反应

⑴从能量高低角度理解

反应过程

AW<0,放热反应AW>0,吸热反应

(2)从化学键角度理解

△”=臼(反应物键能)一反(生成物键能)

若屈<及，AH<0,放热反应

若E]>E2,A//>0,吸热反应

4.热化学方程式概念及意义

(1)表示参加反应和关系的化学方程式。

(2)热化学方程式的意义

表明了化学反应中的变化和变化。

1

如：C(s)+O2(g)=CO2(g)-393.5kJ-mol-

表示在25℃,101kPa时,生成—

同时放出o

5.热化学方程式书写步骤

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化()

(2)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

()

⑶同温同压下，反应H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件

下的△”不同()

(4)可逆反应的表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆

无关()

(5)C(石墨，s)=C(金刚石，s)AW>0,说明石墨比金刚石稳定

()

(6)2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的蛤变AH>0()

(7)H2(g)+1O2(g)=H2O(l)AHi和2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)

中的△”尸A"2()

(8)H2(g)+|O2(g)=H2O(g)AH.和H2O(g)=H2(g)+102(g)

AH2中的△*=△”2()

I提醒］

常见的放热反应和吸热反应

1.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.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・8H2。与NH4。反应；④碳和水蒸气、C和CCh的反应等。

2对点速练

练点一化学反应历程与能量变化

1.最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与0在催

化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

状态I状态n状态M

•表示C。表示0.......表示催化剂

下列说法正确的是()

A.CO和O生成CO2是吸热反应

B.在该过程中，CO断键形成C和0

C.CO和O生成了具有极性共价键的C02

D.状态I一状态in表示co与反应的过程

2.CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要

的意义，其反应历程示意图如下：

A.合成气的主要成分为CO和H2

B.①一②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成

C.①一②吸收能量

D.Ni在该反应中作催化剂

练点二催化作用与活化能及能量变化的关系

3.右图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正

确的是（）

A.曲线I和曲线II分别表示两个化学反应的能量变化

MnO2

B.曲线II可表示反应2KC1O3=2KC1+3O21的能量变化

△

C.该反应不需要加热就能发生

D.该反应的\H=Ei-E\

4.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是

()

A.反应过程可表示为A+BC(反应物)一~4A…B・・・C](过渡

态)-AB+C(生成物)

B.E,为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能

C.正反应的热效应A//=£—E2<0,所以正反应为放热反应

D.此图中逆反应的热效应AW=E|—E2<0,所以逆反应为放热反

应

练后归纳

正确理解活化能与反应热的关系

(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响蛤变的大小。

(2)在无催化剂的情况下，臼为正反应的活化能，及为逆反应的活

化能，即£]=及+公”|。

练点三读图判断热化学方程式正误

售lgH2(g)+8gO2(g)

……『……

142.9kJ

..V.JWL

反应过程

5.已知lgHMg)完全转化成H2O,其能量变化如图所示，则下列

表示该反应的热化学方程式正确的是()

A.2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)\H=+285.8kJ/mol

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)\H=-285.8kJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H=+571.6kJ/mol

D.2H2(g)+O2te)=2H2O(l)\H=-571.6kJ/mol

6.根据能量变化示意图，下列热化学方程式书写正确的是()

A.C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)AW=(E4-EI)kJ/mol

B.2c(石墨，s)+O2(g)=2CO(g)AW=(£2-E3)kJ/mol

C.C(石墨，s)=C(金刚石，s)A/7=(E3-£4)kJ/mol

D.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)bH=2(E2-Ei)kJ/mol

练点四信息型热化学方程式的书写

7.写出满足下列给定信息条件的热化学方程式：

(1)101kPa时，1molCH4完全燃烧生成液态水和CCh气体，放出

890.3kJ的热量，反应的热化学方程式：

(2)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二

硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为

(3)已知1molNa的单质在足量02中燃烧，恢复至室温，放出255.5

kJ热量，写出该反应的热化学方程式：

(4)在25℃、101kPa下，已知SiH,气体在氧气中完全燃烧后恢复

至原状态，平均每转移1mol电子放出190.0kJ的热量，该反应的热化

学方程式为

(5)化学反应N2+3H2W2N%的能量变化如下图所示(假设该反应反

应完全)。

能

olH

3m

lN+

量1mo

kJ

|AE=«

/:增

加

H(g)

-mol

g)+-1

lN(

ymo

2

2

bkJ

&E=

(g)

lNH

1mo

3

ckJ

&E=

,(l)

)NH

1mo

：

程式

学方

热化

)的

H(1

成N

应生

)反

H(g

)和

N(g

写出

3

2

2

能量

程中

O过

h和N

成CC

应生

O反

olC

和1m

NCh

mol

图是1

(6)下

：

程式

学方

热化

应的

O反

和C

NCh

写出

图，

示意

变化

总结

方法

断

误判

的正

程式

学方

热化

突破

”法

“五审

一放热反应一定为“一”，吸热反应一定为“+”

二审单位—单位一定为"kJ•mol-199,易错写成"kJ"或漏写

——I——物质的聚集状态必须正确，特别是溶液中的反应

三审状态一

----------易写错

——I——反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，

四审数值

一即化学计量数与成正比。当反应逆向进行时，

对应性

---------其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反

V

五审是否

一如燃烧热、中和热的热化学方程式

符合概念

考点二燃烧热、中和热、能源

1知识梳理

1.燃烧热

(1)概念：在101kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧

化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化

物：C_,,S_等。

(2)在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平

其余物质的化学计量数。例如：

C8H18(1)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)

A"=-5518kJmo「。

2.中和热

(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成

时的反应热叫中和热。

（2）用离子方程式可表示为OH.（aq）+H^（aq）H20(1)

AW=-57.3kJ.mo「。

3.中和热的测定

（1）装置（请在横线上填写仪器名称）

软肝外泡沫加料板

一碎泡沫复料

（2）计算公式

A“=(…).…7kj.W

n

力一起始温度，灰一终止温度，〃一生成水的物质的量。

（3）注意事项

①泡沫塑料板和碎泡沫塑料（或纸条）的作用

是__________________________________________

②为保证酸完全中和，采取的措施是

4.能源

（1）能源分类

一

化r-nn-i婚f属于不可再生能源

石

燃

料解决.开源节能：开发新能源

一-1

7天然气H办法和节约现有能源

资

丰富

能源

再性

源可

以

污染

没

新I太阳能II氢能11风能I优点有

染很

或

能一污

属于

源地带能海争能生物典能小

III11I，

的源

清

沾

（2）解决能源问题的措施

①提高能源的利用效率。

②开发新能源。

［思考］

燃烧热和中和热的相同点和不同点

燃烧热中和热

能量变

放热

化

相同点

△”及其

\H________0,单位均为kJ.moL

单位

反应物

—不一定为1mol

的量

生成物

不确定生成水的量为________

的量

101kPa时，________纯

不同点

反应热物质完全燃烧生成稳定在稀溶液里,酸与碱发生中和反应

的含义的氧化物时所放出的热生成_______时所放出的热量

量

表示方燃烧热△”二一〃kJ-mol

强酸与强碱反应的中和热NH=_

法（公＞0）

［判断］（正确的打“，错误的打“义”）

(1)甲烷的标准燃烧热△”=-890kJ-morl则甲烷燃烧的热化

学方程式为CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H2O(g)\H=-

890kJmor1()

(2)在稀溶液中：H+(aq)+OH-(叫)=H2O(1)\H=-

57.3kJ.moF1,若将含0.5molH2so4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液

混合，放出的热量为57.3kJ()

错氢

(3)NaHCO3+H2HCOONa+HzO反应中，储氢、释氢

释氢

过程均无能量变化()

(4)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一()

(5)粮食作物是制乙醇燃料的主要原料()

(6)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空

气中PM2.5的含量()

(7)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，

减少温室气体的排放()

2对点速练

练点一燃烧热、中和热的判断与计算

1.下列热化方程式中A”的数值表示可燃物燃烧热的是()

1

A.CO(g)+k)2(g)=CO2(g)AW=-283kJ-moP

B.CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(g)△〃=-802.3

kJmol1

-1

C.2H2(g)+O2(g)2H2O(1)A//=-571.6kJ-mol

1

D.H2(g)+C12(g)=2HC1(g)184.6kJ-moP

2.已知反应：

①101kPa时，2c(s)+O2(g)=2CO(g)

△"=-221kJ-mol-1

+-

②稀溶液中，H(aq)+OH(叫)=H2O(1)

△"=一57.3kJ-mol-1

下列结论中正确的是()

A.碳的燃烧热等于110.5kJ・mo「

B.①的反应热为221kJ-mo「

C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ・mol1

D.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的

热量

练点二中和热的测定

3.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热(实验装置如图所示)。

一环形玻璃搅拌棒

填充物

(1)图中尚缺少的一种仪器是O

(2)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是

a.上下运动b.左右运动

c.顺时针运动d.逆时针运动

（3）写出反应的热化学方程式为

（中和热为57.3kJ-moL）。

（4）该同学每次分别取0.50mol-L_150mLNaOH溶液和0.50

molL-130mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热△”=一53.5

kJ-mol-1,与57.3kJ・mol）有偏差，产生偏差的原因不可能是

（填字母）。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度

方法总给

中和热测定实验误差分析

50mLO.50moi盐酸与50mL0.55mol-L1NaOH溶液反应的误

差分析：

引起误差的实验操作/终一，始

保温措施不好偏小偏小

搅拌不充分偏小偏小

所用酸、碱浓度过大偏大偏大

用同浓度的氨水代替NaOH

偏小偏小

溶液

用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小

用50mL0.50molL-1

偏小偏小

NaOH溶液

练点三能源问题

4.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很

小，且可能再生。下列属于未来新能源的是（）

①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦

风能⑧氢能

A.①②③④B.③④⑤⑥⑦⑧

C.③⑤⑥⑦⑧D.⑤⑥⑦⑧

太阳能

闹

HjO|电能|14八O.

、一氢,电机一，Z

5.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有

关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是（）

A.H2O的分解反应是放热反应

B.氢能源已被普遍使用

C.2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量

D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

6.我国在南海神狐海域天然气水合物(又称“可燃冰”)试采成功,

海洋科学研究引起全球关注。

“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化学键为，氢

气是一种清洁能源，通过“可燃冰”进一步获得氢气的反应如下：

I.CH4(g)+H20(g)=CO(g)+3H2(g)

△”=+206.2kJ-moP1

II.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

△”=+247.4kJ-mol-'

反应H中，每得到1mol也转移电子的物质的量为，甲烷

和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程