2024届一轮复习人教版 第六章 第一节 化学反应的热效应 课件（80张）

第六章

第一节

化学反应与能量化学反应的热效应课标要求核心素养1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。2.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学方程式，能运用热化学反应原理解决实际问题。2.科学态度与社会责任：确认能源对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)活化能越大，表明断裂旧化学键需要的能量越高。(

)(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)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。()答案：(1)√(2)√(3)×错因：化学反应的焓变只与反应前后物质的状态有关，与化学反应条件无关。

(4)√(5)×错因：热化学方程式前面的化学计量数只表示各物质的物质的量。下列说法正确的是()A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔHD.图示过程中的H2O均参与了反应过程答案：D3.在298K、101kPa

时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3

与ΔH1

和ΔH2

间的关系正确的是()B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2答案：A考点一反应热焓变1.化学反应的过程质量能量2.基本概念(1)内能(U)内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。

(2)体系、环境与热量①体系：容器中的反应物及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系(又称系统)。②环境：与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的容器和溶液之外的空气等可看作环境。③热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的______。能量ΔHkJ·mol－1kJ/mol(3)焓和焓变(4)反应热等于ΔH

①概念：反应热是在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。 ②反应热与焓变的关系：在等压条件下进行的化学反应，其反应热______反应的焓变，用符号________表示。

3.吸热反应、放热反应

(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量______生成物的总能量。反应体系的能量降低，故ΔH____0，即ΔH为______。大于<负值

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量____生成物的总能量。反应体系的能量_____，故ΔH___0，即ΔH为______。小于升高>正值吸热反应(ΔH＞0)放热反应(ΔH＜0)①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②大多数的分解反应③弱电解质的电离④盐类水解⑤C和H2O(g)、C和CO2

的反应①中和反应②燃烧反应③金属与酸或氧气的反应④铝热反应⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应⑥大多数的化合反应(3)常见的吸热反应和放热反应4.反应热产生的原因吸热>放热<考点二热化学方程式能量

1.热化学方程式既表示化学反应的物质变化，也表示化学反应的______变化。如：

25℃、101kPa

条件下，_____________________________________________________________________________。

2.热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，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。2mol液态水时放出的热量为571.6kJ2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在

3.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。

4.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____，也可以是______。当化学计量数改变时，其ΔH也__________的改变。整数分数同等倍数

5.要注明ΔH的符号和单位：“＋”代表____，“－”代表________，单位为__________。吸热放热kJ·mol－1考点三反应热的测定中和热和燃烧热1.中和反应反应热及其测定(1)中和反应反应热

在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成____________时所放出的热量。

(2)测定原理1molH2O(l)(3)装置如图(4)注意事项

③实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器。因为铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。2.燃烧热(1)燃烧热①概念：在101kPa

时，1mol纯物质完全燃烧，生成指定产物时所放出的热量。②意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。(2)对完全燃烧的理解(3)根据燃烧热计算反应放出热量：Q放＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。保护环境热值大小3.燃料的选择及能源稳定性、来源、价格、运输等

(1)燃料的选择原则：①____________；②____________；③________________________________。燃烧元素CHSN稳定产物及状态CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)(2)能源及利用煤石油天然气不可再生可再生考点四盖斯定律及应用1.盖斯定律(1)内容始态和终态反应的途径

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________________有关，而与________________无关。

(2)意义 间接计算某些反应的反应热。转化关系反应热间的关系ΔH1＝____________ΔH1＝____________ΔH＝____________(3)应用aΔH2－ΔH2ΔH1＋ΔH22.反应热的大小比较(1)根据反应物的量的大小关系比较反应焓变的大小

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2反应②中H2

的量更多，因此放热更多，故ΔH1____ΔH2。>③C(s)＋—O2(g)===CO(g)(2)根据反应进行的程度比较反应焓变的大小12ΔH3④C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH4>反应④中，C完全燃烧，放热更多，故ΔH3_____ΔH4。(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH5⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH6

方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。由图像可知：ΔH5____ΔH6。<<<<<考向1化学反应过程中的热效应及分析

1.(1)(2021年广东卷节选)一定条件下，CH4

分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分____步进行，其中，第____步的正反应活化能最大。

(2)(2020年全国Ⅰ卷节选)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为______________________________________。

(3)(2020年浙江7月选考节选)研究CO2

氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：

已知：298K时，相关物质的相对能量(如图)。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度变化可忽略)。例如：2VOSO4(s)ΔH1＝－399kJ·mol－1；

解析：(1)反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次能量，经历了4步反应，且从左往右看4个活化能中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大。(2)根据能量变化图写出热化学方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)ΔH＝－351kJ·mol答案：(1)442VOSO4(s)＋V2O4(s)(2)2V2O5(s)＋2SO2(g)

－1(3)＋430

2.(2022年沈阳一模)常温常压下，1molCH3OH与O2

发生反应时，生成CO或HCHO的能量变化图如下图所示(反应物O2

和生成物水略去)。下列说法正确的是()

A.加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小

B.加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO的量变多出的热量，图中CH3OH→CO的热效应为393kJ·mol－1，不能

解析：催化剂只改变活化能，不影响反应热，故生成CO或HCHO的热效应不变，A错误；加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO的量变多，B正确；CH3OH的燃烧热是指其完全燃烧生成稳定化合物CO2(g)和H2O(l)放确定CH3OH的燃烧热，C错误；书写热化学方程式时，要标注物质的聚集状态，D错误。答案：B考向2热化学方程式的书写及判断

3.(教材改编题)(1)下图是1molNO2

和1molCO反应生成CO2

和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2

和CO反应的热化学方程式：______________________________________。(2)化学反应N2＋3H22NH3

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：____________________________________________________。

4.(教材改编题)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为__________________________________________________________________。

(2)已知2.0g气体燃料肼(N2H4)完全燃烧生成N2

和水蒸气时，放出33.4kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为________________________________________________________。

(3)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：__________________。答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.28kJ·mol－1(2)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－534.4kJ·mol－1(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－1367kJ·mol－1

考向3盖斯定律的应用根据盖斯定律，反应(a)的ΔH1＝______________________(写出一个代数式即可)。

(2)(2021年河北卷节选)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：

25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为____________________________________________。物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.5答案：(1)ΔH2＋ΔH3－ΔH5

或ΔH3－ΔH4(2)6C(石墨，s)＋3H2(g)===C6H6(l)

ΔH＝＋49.1kJ·mol－1ΔH1＝____________kJ·mol－1。

6.(1)(2020年全国Ⅱ卷节选)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286答案：(1)＋137(2)＋40.9

考向4反应热的计算

7.(2021年浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H—HH—O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－482kJ·mol－1答案：D

下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______(填标号)，判断的理由是_____________________________________。AB总反应的ΔH＝________kJ·mol－1；若反应①为慢反应，CD

解析：根据盖斯定律可知，①＋②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，则有ΔH总反应为放热反应，则生成物总能量低于反应物总能量，反应①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A。

答案：－49AΔH1

为正值，ΔH2

和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的ΔH＝(＋41kJ·mol－1)＋(－90kJ·mol－1)＝－49kJ·mol－1。该反应[方法突破]计算反应热(ΔH)的四种常用方法

(1)根据反应物和生成物的焓值计算：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。

(2)根据反应物和生成物的键能计算：ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)。

(3)根据正、逆反应的活化能计算：ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)，Ea代表活化能。

(4)根据盖斯定律计算反应热，利用已知热化学方程式叠加计算反应热。考向5反应热的大小比较9.(2021年浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是()A.ΔH1>0，ΔH2>0B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D.ΔH2＝ΔH3＋ΔH4

解析：一般烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1，3-环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热反应。环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，则ΔH1＜0，ΔH2＜0，A错误；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B错误；环己烯、1，3-环己二烯分别与氢答案：C气发生的加成反应均为放热反应，则有ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1mol1，3­环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其ΔH1>ΔH2；苯与氢气发生加成反应生成1，3­环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4>0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，则ΔH3>ΔH2，C正确；根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，则有ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D错误。

10.(2022年唐山一中检测)室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(CuSO4(s) )A.ΔH2>ΔH3C.ΔH1＋ΔH3＝ΔH2B.ΔH1<ΔH3

D.ΔH1＋ΔH2>ΔH3

答案：B的键能为214kJ·mol－1。下列说法不正确的是(

)

1.(2022年浙江6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如表所示： 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2

中氧氧单键物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－36－242解析：根据表格中的数据可知,H2的键能为218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A正确；由表格中的数据可知，O2的键能为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1，由题中信息可知，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ