第一章 化学反应的热效应（复习讲义）-人教版高中化学选择性必修1（原卷版）

第一章化学反应的热效应

复习讲义

A复习目标

1.从化学键断裂/形成(微观)和体系内能变化(宏观)双角度解释反应热产生原因。

复习目标2.能规范书写热化学方程式，标注物质状态和焰变(AH)数值。

3.运用盖斯定律设计反应路径，结合键能或燃烧热数据计算反应热。

重点：反应热的本质；热化学方程式的规范书写；盖斯定律的应用；中和热测定及误差分

重点和难点析。

难点：烙变(AH)与反应热的关系；应用键能计算反应热；多步反应AH计算。

跑］识点一放热反应与吸热反应的判断

1.理论分析判断法

(1)NH=—化学键断裂吸收的能量——化学键形成释放的能量，当A//_0时，反应吸热，当KH—0

时，反应放热。

(2)△"=具有的总能量一具有的总能量，当NH_0时，反应吸热，当KH_0时，反应放

热。

(3)△8=的键能之和一的键能之和。反应物的键能越小，稳定性越—，破坏它时需要的能

量就越—；生成物的键能越大，稳定性越—，形成它时释放的能量就越—，所以当时，反应吸

热，当时，反应放热。

(4)根据反应物和生成物的相对稳定性判断：由—的物质生成—的物质的反应为—反应，反之为—反

应。

2.反应条件判断法

一个化学反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可进行，则为—反应；若反应需要持续不断地加热才

能进行，则为—反应。

3.根据规律判断法

(1)常见的放热反应类型：a.反应；b.酸碱中和反应；c.反应；d.多数反应。

(2)常见的吸热反应类型：a.多数b.Cb.C参与的一些反应，如C+H2(3(g)奥建CO+H2、CCh+C些退

c.NHc.NH4cl与Ba(OH)2-8H2O的反应。

特别提醒/易错提醒/教材延伸

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•8H2O与NH4C1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

」,效果检测

1.下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是

A.碳和二氧化碳在高温下的反应B.碳酸钙高温分解

C.氢氧化钠和盐酸的反应D.铝片和稀硫酸反应

2.下列反应属于放热反应的是

C.镁与稀盐酸的反应D.石灰石分解制备氧化钙

酷1识点二热化学方程式的书写与正误判断

1.根据已知信息书写热化学方程式的一般思路

（1）根据反应物和生成物写出化学方程式，并标明各物质的O

（2）根据题中一定量反应物（或生成物）反应（或生成）时对应的热量变化，求出指定量反应物（或生成物）反应

（或生成）时对应的热量变化。

（3）标明该反应的o

（4）注意特殊要求。如表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是—o

2.“五审”突破热化学方程式的正误判断

一审"+，，“，，：放热反应一定为“”吸热反应一定为“”；

二审单位：单位一定为“”或“"，易错写成“kJ”或漏写；

三审状态：物质的状态必须正确注明，特别是溶液中的反应易写错；

四审数值：△H的数值必须与热化学方程式中物质前的化学计量数相,即化学计量数与4H成—比;

当反应逆向进行时，其反应热的数值与正反应的反应热的数值的符号，绝对值_______;

五审是否符合概念：表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必须是表示中和热的的热化

学方程式中，的化学计量数必须是1。

1■■效果检测

1.下列热化学方程式正确的是

2.下列有关热化学方程式说法不思砸的是

歌］识点三反应热大小比较的技巧

技巧一根据反应物的性质比较

等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属或非金属越,反应越容易发生，放出的热量

就越___，AH越o

技巧二根据反应进行的程度比较

1对于多步进行的放热反应，反应越_,则放出的热量越411越—。对于可逆反应，若正反应是放热反

应，反应程度越,反应放出的热量越;若正反应是吸热反应，反应程度越反应吸收的热量越_。

2可逆反应实际放出（吸收）的热量—相应的热化学方程式中4H的绝对值。

技巧三根据反应规律和影响AH大小的因素直接比较

1.吸热反应的△H肯定比放热反应的△H_（前者0,后者0）；

2.同一个放热反应（吸热反应），其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越,放出（吸收）的热量

越—，AH越—（越—）。

3.其他条件相同时，可燃物的燃烧产物越—,放出的热量越—,越—。如等量的C⑸完全燃烧生成

CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO放出的热量多。

4.生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱（或强酸和弱碱）的稀溶液反应放出的热量―0

技巧四根据图像进行比较

△H=E生成物E反应物，画出化学反应过程中的能量变化图后.依据反应物的总能量与生成物的总能量的大小关系

技巧五应用盖斯定律进行比较

热化学方程式像代数式一样，可进行移项、合并项和加、减、乘、除等数学运算。依据进行数学运算后所

得新反应的△H可以比较运算前各反应^H的大小，这种方法称为盖斯定律法。

特别提醒/易错提醒/教材延伸

△H的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割，在比较两个热化学方程式中的大小时，比

的是其代数值，要带正、负号进行比较；在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是其绝对值。

「效果检测

1.已知几种离子反应的热化学方程式如下

下列有关判断正确的是

2.已知NaHCCh溶液与盐酸，反应生成CCh吸热，Na2c。3溶液与盐酸反应生成CCh放热。关于下列△”的

判断正确的是

跑］识点四反应热的计算方法

1.运用盖斯定律计算

计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与

之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。

2.根据热化学方程式计算

计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方

程式，则按照热化学方程式与的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先得出热化学

方程式，再计算反应热。

3.根据反应物和生成物的能量计算

①计算公式：AH=的总能量一的总能量。

②根据燃烧热计算，要紧扣反应物为“1moE\生成物为指定产物。。放=—x|AH|（注意此公式中的AH是

指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热）。

4.根据反应物和生成物的键能计算

①计算公式：AH=的键能总和一的键能总和。

②根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。掌握几种常考物质所

含共价键的种类和数目：

①常见分子：根据成键原则画出结构式即可判断

分子式

C12O2N2H2O

结构式C1-C10=0N三NH-O-H

分子式H2O2CO2HCNNH3

结构式O=C=OH-C=NH

HOOHH-N-H

分子式

CH4C2H4C2H6N2H4

HHH早早

结构式H-C-HH-C-C-H

占H-C=C-HAA

②信息分子：根据分子结构示意图数共价键个数

物质硫化磷雄黄（As4s4）P4O10

结构电◎金

一个PS键一个AsAs键一个P=O键

键数

一个P=S键一个SAs键一个P—O键

物质S8单质N4分子P4O6

y

结构

键数一个s—S键一个N—N键一个P—0键

③特殊物质：选修物质结构内容

物质白磷金刚石晶体硅石墨

/molSiO2

结构

7/

键数/mol

5.根据燃烧热和中和热数据，计算反应放出的热量

计算公式：Q=__________________________________________

6.根据能量变化图像进行计算

（1）能量反应历程图计算法:若图像标注反应物能量为Ei,生成物能量为E2,则AH=（单位:kJ/mol）o

（2）能垒图（活化能图）计算法：AH=吗（正）：正反应活化能（反应物至过渡态能量差）

Ea（逆）：逆反应活化能（生成物至过渡态能量差）］o

（3）热化学循环图像法:根据中间步骤能量变化间接计算目标反应AH：将分步反应的能量变化,

同步运算AH。

特别提醒/易错提醒/教材延伸

反应热计算的常见失误点

(1)根据已知的热化学方程式进行计算时,要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已

知物质的量之间的比例关系,然后进行计算。

(2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,要注意断键和成键的总数,计算时必须是

断键和成键时吸收和放出的总能量。

(3)运用盖斯定律进行计算,在调整方程式时,要注意AH的值也要随之调整。

(4)物理变化也会有热效应：在物理变化过程中，也会有能量变化，虽然不属于吸热反应或放热反应,

但在进行相关反应热计算时，必须要考虑发生物理变化时的热效应，如物质的三态变化或物质的溶解过

程中的能量变化等。

(5)不可忽视化学键的物质的量：根据键能计算反应热时，要注意弄清各种化学键的物质的量，既要

考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，再进行计算。反应热(△

面等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，即A〃=2£反一工£生(£表示键能)。如反应3Hz(g)

+N2(g)2NH3(g)AQ3£(H—H)+£(N三N)—6£(N—H)。

(6)严格保证热化学方程式与△〃变化的一致性

a.热化学方程式乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。

b.热化学方程式相加减时，相同状态的同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。

c.将一个热化学方程式颠倒时，A〃的“+”“一”号必须随之改变。

」；效果检测

其他数据如下表:

化学键000二0CHOHC=C

798X413463615

D.当生成4moiOH键时，该反应放出热量一定为akJ

5口2。($)+$出。⑴----R+(aq)+0H-(叫)

△”1①⑤⑥△4

ROH(s)------要--------R+(aq)+OH-(g)

④

下列说法正确的是

跑1识点五反应热图像种种

1.标注能量的三种方式

(1)以横坐标为基准标注(如图①)

(2)以反应体系的最高能量(即活化能)为基准标注(如图②)

（3）直接标注反应物与生成物间的总能量差（如图③）

2.图像的三种形状

（1）由反应物（起点）直接递变（逐渐上升或逐渐下降）到生成物（终点）（如图①、③、⑤、⑦）

（2）由反应物（起点）逐渐上升至过渡态，再逐渐下降到生成物（终点X如图②、⑥）

（3）没有随反应过程而变化的曲线，只有反应物和生成物的能量直线（如图④）

3.同时显示多条曲线的三种情况

（1）同分异构体（或同素异形体）发生的同种反应的能量变化曲线（如图⑤）

（2）使用与不使用催化剂的同一反应的能量变化曲线（如图⑥）

（3）多步反应或有中间产物的反应的能量变化曲线（如图⑦）

4.图像变化趋势三规律

（1）放热反应曲线的起点（或水平直线）即反应物的能量点（或能量线）高，终点•（或水平直线）即生成

物的能量点（或能量线）低，如图①~⑦所表示的反应均为放热反应；吸热反应曲线的起点（或水平直线）

即反应物的能量点（或能量线）低，终点（或水平直线）即生成物的能量点（或能量线）高。

（2）表明活化能的曲线总是先升后降，不会先降后升，且活化能（即过渡态的能量）线是曲线的最高限度。

如图②、⑥所示。

（3）同一反应，使用催化剂与不使用催化剂，曲线的起止点相同，但不使用催化剂的曲线在上，使用催化

剂的曲线在下。如图⑥所示，曲线a表示未使用催化剂能量变化曲线，曲线b表示使用了催化剂能量变化

曲线。

5.图解反应热与活化能的关系

（1）在无催化剂的情况下，Ei为正反应的活化能，及为逆反应的活化能，A/7=EI-E2O

（2）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响蛤变的大小。

特别提醒/易错提醒/教材延伸

解答能量变化图像题的“5关键”

（1）反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小，即部分反应物能量和部分生成物

能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。

（2）反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应

也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。

催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的AHo

(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。

(5)注意活化能在图示（如右图）中的意义。

①从反应物至最高点的能量变化㈤）表示正反应的活化能。。反应过程

②从最高点至生成物的能量变化（ED表示逆反应的活化能。

]I效果检测

1.工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）AH<0„已知该

反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是

4E

反应物区暨1液态产物

\、气态产物

B.、

产物气态产物

反应过叠-------------------->

反应过程

气态产物

D・_、-

反应过毒

反应过程

A.反应物能量之和大于生成物能量之和

B.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和

高频考点突破

■考点一放热反应与吸热反应的判断

［例1］下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是

A.碳酸氢钠与盐酸反应

B.灼热的炭与二氧化碳反应

C.Ba（OH）2-8H2O与NH4cl反应

D.铁与氯气在加热下反应

【变式12］某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应（均为气体）经历三个基元反应阶

段，反应历程如下图所示（TS表示过渡态）。下列说法错误的是

A.该过程包含一个吸热反应和两个放热反应

B.反应②放出能量为513.5kJ-mol

■考点二考查热化学方程式的正误判断

【例2】下列热化学方程式书写正确的是

【变式21］下列热化学方程式的书写及其对应关系均正确的是（AH的绝对值均正确）

【变式22］下列热化学方程式正确的是

■考点三考查中和热测定及误差分析和数据处理

【例3】在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列

关于该实验的说法正确的是

—玻璃搅拌器

温度计—

Z名3—双孔泡沫塑料板

府更*一反应液

碎泡沫塑料

A.烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置

B.如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌

C.完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度

【变式31］实验室用50mL0.5mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和反应的反应热，装置如

图所示。HF（叫）UH+（aq）+F（叫）△H,能量变化如图所示。

下列叙述正确的是

A.其他条件不变，用铜质搅拌器测得AH结果偏低

B.上下移动搅拌器能加快中和反应

C.用氢氟酸替代盐酸，测得结果AH偏高

D.分多次向稀盐酸中加稀NaOH溶液，测得结果更准确

A.酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应立即倒入小烧杯中，不断用玻璃搅拌器搅拌

C.用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的中和反应反应热AH不变

■考点四考查反应热大小比较

【例4】在同温同压下，下列各组热化学方程式中，AHAAH2的是

选项III

A2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）AHi2H2（g）+O2（g）=2H20（g）AH2

SO2（g）+1o2（g）^SO3（g）AH2

B2SO2（g）+O2（g）^2SO3（g）AHi

（）（）（）（）

C2C2H2g+5O2g=4CO2g+2H2OlAHi2c2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（g）AH2

c（s）+1o（g）=CO（g）AH

DC（s）+O2（g）=CO2（g）AH122

【变式4。关于下列AH的判断正确的是

B.反应物的总能量低于生成物的总能量

D.与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线

■考点五考查反应热的计算

A.2:1B.1:2C.1:1D.2:3

则公凡等于

■考点六考查化学反应中能量变化图形探析

B.正反应活化能最大的一步在历程I中

【变式61］根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法不正确的是

【变式62］下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是

A.图丁中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.图乙说明金刚石生成石墨是吸热反应

D.图甲可以表示生石灰溶于水反应的能量变化

单元达标测评

II基础应用

1.(2425高二上•四川绵阳•期中)下列有关反应热的描述中正确的是

+

A.已知：常温下，H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=57.3kJ/mol,醋酸与氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方

程式中的反应热AH大于57.3kJ/mol

C.已知：HCN(g)UHNC(g)AH>0,则HNC比HCN稳定

2.(2425高二上•广东广州•期中)下列说法正确的是

3.(2425高二上•河南焦作•期中)工业上常用硫制取硫酸。下列说法正确的是

4.(2425高二上•湖北黄冈•期中)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是

5.(2425高二上•山西晋城•期中)某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是

反应进程

C.A的能量一定低于B的能量

D.使用催化剂，可改变该反应的AH

6.（2425高二上•浙江嘉兴•期中）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如

图所示，则下列说法不正确的是

A/73>0

7.（2425高二上•北京延庆•期中）利用如图装置，分别取50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢

氧化钠溶液混合进行中和反应反应热的测定，下列说法不亚确的是

温度计T

碎泡

诛塑料

A.稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应

B.仪器A的名称是环形玻璃搅拌器

C.酸碱混合时，量筒中氢氧化钠溶液应迅速倒入小烧杯中，盖上盖板后不断搅拌

D.用物质的量相等的氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行反应，结果无影响

8.（2425高二上•上海静安•期中）用SOmLO.Smol-L1盐酸和50mL0.55molLNaOH溶液反应，实验中测得

起始温度为20.1℃,终止温度为23.4℃,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是Ig-cnP,反应后溶液的比

热容为4.18J-g1-C1,则中和反应生成Imol水时放热约为

A.1.38kJB.50.2kJC.55.2kJD.57.3kJ

9.（2425高二上•广东广州•期中）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。

下列判断正确的是

A.由实验可知，（a）、（b）、（c）所涉及的反应都是放热反应

B.将实