备考2024届高考化学一轮复习讲义第六章化学反应与能量变化第1讲化学反应与热能考点1反应热焓变

第1讲化学反应与热能课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。2.能基于化学键解释某些化学反应的热效应。3.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。4.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响反应热焓变2023北京，T16；2023新课标卷，T29；2023年1月浙江，T14、T19；2022湖南，T12；2021全国甲，T28；2020上海，T101.宏观辨识与微观探析：能将温度与能量、物质结构关联起来；能正确书写热化学方程式；能从微观角度说明体系能量变化的原因；能从物质能量、键能等角度，分析反应中的能量变化。2.证据推理与模型认知：能列举典型的吸热反应、放热反应；知道同种物质不同状态时具有的能量不同；能说明产物状态不同时焓变不同的原因；能结合数据，分析燃料的选择等实际问题热化学方程式2023重庆，T13；2023海南，T7；2022河北T16；2021天津，T13；2021海南，T16；2021河北，T16；2020全国Ⅰ，T28命题分析预测1.以化学反应与能量的基本概念为载体命题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算。2.近年来，有关反应热的考查常结合活化能、反应历程能量转化图示进行命题，考查微观图示中的能量变化的判断或计算，预计2025年高考会延续这种命题形式1.化学反应中能量变化的认识视角2.热化学方程式考点1反应热焓变1.反应热、焓变（1）反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境[1]释放或从环境[2]吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。（2）焓变：在[3]等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。对于一个化学反应，生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变，用[4]ΔH表示，单位常用kJ/mol（或kJ·mol－1）。（3）放热反应的ΔH为负值，吸热反应的ΔH为正值。2.吸热反应和放热反应放热反应吸热反应概念释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物的内能[5]＞（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能反应物的内能[6]＜生成物的内能与化学键的关系生成物成键时释放的总能量[7]＞反应物断键时吸收的总能量生成物成键时释放的总能量[8]＜反应物断键时吸收的总能量图示图示E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能；①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2常见反应（1）所有的燃烧反应；（2）酸碱中和反应；（3）金属与酸或水的反应；（4）原电池反应；（5）大多数化合反应；（6）用电石制乙炔的反应；（7）铝热反应（1）大多数分解反应；（2）大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应；（3）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应；（4）盐的水解；（5）碳酸氢钠与盐酸的反应注意内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关。3.ΔH的计算公式[重点]化学反应ΔH计算Δ4.燃烧热反应热类型燃烧热能量变化放热；ΔH＜0标准[9]1mol纯物质反应热的含义101kPa时，1mol纯物质[10]完全燃烧生成[11]指定产物时放出的热量；不同的可燃物，其燃烧热一般不同表示方法燃烧热为akJ·mol－1，其对应反应的ΔH＝－akJ·mol－1注意由于燃烧反应均是放热反应，用文字表述燃烧热时可不带“－”，但用ΔH表示燃烧热时，必须带“－”。如某物质的燃烧热是QkJ·mol－1或ΔH＝－QkJ·mol－1。5.中和反应反应热的测定装置试剂50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液中和反应反应热的计算反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50g放出热量Q＝Δt×m×c反应热ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－t始酸注意（1）鲁科选必1，中和反应反应热的测定实验中，酸碱的用量相同，其中酸为100mL1.0mol·L－1盐酸，碱为100mL1.0mol·L－1NaOH溶液。（2）实验中最好使用同一支温度计测酸、碱、混合溶液的温度以减小误差。1.易错辨析。（1）物质发生化学变化都伴有能量的变化。（√）（2）放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量。（✕）（3）放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生。（✕）（4）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。（✕）（5）物质的物理变化过程中，也会有能量变化，但不属于吸热反应和放热反应。（√）（6）在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。（✕）（7）对于同一反应来说，中和反应的反应热的测定结果与所用酸、碱溶液的用量有关。（✕）2.[2023新课标卷]根据如图数据计算反应12N2（g）＋32H2（g）NH3（g）的ΔH＝－45kJ·mol－13.[2021湖南改编]在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的键能数据如下：化学键H—HN—H键能E/（kJ·mol－1）946436.0390.8反应2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g）ΔH＝＋90.8kJ·mol－1。4.某反应的反应过程与能量关系如图所示：（1）该反应的ΔH＜（填“＞”或“＜”）0。（2）过程b为有催化剂条件的反应。（3）写出E1的含义使用催化剂降低的活化能。5.写出下列燃烧元素对应的稳定产物及状态（1）C→CO2（g）；（2）H→H2O（l）；（3）S→SO2（g）；（4）N→N2（g）。6.[2022海南]已知：电解液态水制备1molO2（g），电解反应的ΔH＝＋572kJ·mol－1。由此计算H2（g）的燃烧热（焓）ΔH＝－286kJ·mol－1。7.关于中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题：（1）反应试剂若使用浓酸、浓碱溶液，浓酸或浓碱溶液稀释时放出（填“吸收”或“放出”）大量的热，使所测中和反应反应热数值的绝对值偏大（填“偏大”或“偏小”）。（2）反应试剂若使用弱酸、弱碱溶液，弱酸或弱碱电离时吸热（填“吸热”或“放热”），使所测中和反应反应热数值的绝对值偏小（填“偏大”或“偏小”）。（3）若中和反应生成沉淀，沉淀的生成会放热（填“吸热”或“放热”），使所测中和反应反应热数值的绝对值偏大（填“偏大”或“偏小”）。研透高考明确方向命题点1吸热反应与放热反应的判断1.[结合反应能量变化图示判断][北京高考]最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是（C）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OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析根据能量变化示意图可知，CO和O（状态Ⅰ）→CO2（状态Ⅲ）过程中放出热量，A项错误；根据反应过程的示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂，B项错误；CO2中含有极性共价键，C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程，D项错误。2.[2023北京]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。反应分两步：ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是ab（填序号）。a.活化能：反应ⅰ＜反应ⅱb.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应c.CO2（l）＋2NH3（l）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）ΔH＝E1－E4解析由题图可知，反应ⅰ的活化能E1＜反应ⅱ的活化能E3，a项正确；从题图中反应物和生成物能量的相对大小可看出，反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，b项正确；根据盖斯定律，可知该反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4，c项错误。命题点2化学键与焓变的关系3.[2022浙江]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷（）的能量变化如图所示：下列推理不正确的是（A）A.2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B.ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C.3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性解析含有两个碳碳双键，而2ΔH1＜ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比，A项错误；与加氢均生成时，ΔH2＜ΔH3，说明稳定性较强，对比二者结构知，单双键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用，B项正确；3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C项正确；ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子比单双键交替的结构稳定，具有特殊的稳定性，D项正确。4.[2022浙江]标准状况下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质（g）OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/（kJ·mol－1）249218391000－136－242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（C）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解析由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1，而H2O2