高三一轮学案化学（人教版）第九章第37讲反应热热化学方程式

第37讲反应热热化学方程式[复习目标]1.知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念。2.了解中和反应反应热的测定方法。3.能正确书写热化学方程式。4.会分析化学反应过程中能量变化图像。5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。考点一反应热及相关概念1.反应热和焓变及相关概念(1)反应热(2)焓和焓变2.反应热的实质(1)从能量图的角度分析(宏观角度)放热反应吸热反应(2)从化学键的角度分析(微观角度)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。3.常见吸热反应和放热反应有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②大多数的分解反应③大多数的化合反应④大多数的盐类水解⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应⑥中和反应⑦可燃物的燃烧⑧金属与酸的置换反应⑨铝热反应⑩柠檬酸与碳酸氢钠的反应其中属于放热反应的是(填序号，下同)，属于吸热反应的是。

1.物质发生化学变化时都伴有能量的变化()2.加热条件下发生的反应均为吸热反应()3.浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应()4.石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定()5.由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=197kJ·mol1可知，反应物的总能量低于生成物的总能量()一、反应过程中能量变化图像1.臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。(1)ΔH(填“>”或“<”)0。

(2)催化反应①是(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是反应。

(3)总反应的活化能是，催化反应①的活化能是，催化反应②对应的逆反应的活化能是，总反应对应的逆反应活化能为。

二、化学反应的焓变与键能的相互计算2.根据如图数据计算反应12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的ΔH=kJ·mol1。3.CH3—CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g)ΔH，有关化学键的键能如下表：化学键C—HCCC—CH—H键能/(kJ·mol1)414615347436则该反应的反应热为。

4.有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)+O2(g)SiO2(s)ΔH=989.2kJ·mol1，则表中的x值为。

化学键Si—OOOSi—Si键能/(kJ·mol1)x498.8176反应焓变计算的3种方法(1)ΔH=生成物总焓反应物总焓。(2)ΔH=反应物总键能生成物总键能。(3)ΔH=正反应活化能逆反应活化能。三、中和反应反应热的测定5.某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，测量中和反应的反应热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；③将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。重复上述步骤，记录数据。回答下列问题：(1)NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是(填字母)。

a.把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒中与盐酸反应b.用温度计小心搅拌c.揭开杯盖用玻璃棒搅拌d.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动e.实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器(2)NaOH溶液稍过量的原因：

。

(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1g·cm3，溶液的比热容c=4.18×103kJ·g1·℃1。某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/℃最高温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6计算生成1molH2O(l)时的反应热：ΔH=(m1+m2)·c·(4)问题讨论①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值(填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是

。

②有两组实验：ⅰ.50mL0.50mol·L1盐酸和50mL0.55mol·L1NaOH溶液，ⅱ.60mL0.50mol·L1盐酸和50mL0.55mol·L1NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量(填“相等”或“不相等”，下同)，测得生成1molH2O(l)时中和反应反应热，原因是

。

考点二热化学方程式燃烧热1.热化学方程式(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。(2)意义：既表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的变化。

如2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=571.6kJ·mol1表示在25℃、101kPa条件下，

。

2.燃烧热(1)概念：在101kPa时，纯物质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。(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质元素CHSN指定产物及状态CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)3.燃料的选择能源(1)燃料选择的原则要综合考虑①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。(2)能源分类1.101kPa时，1mol碳燃烧的焓变为碳的燃烧热()2.燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率()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()4.氢气的燃烧热ΔH=285.8kJ·mol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.8kJ·mol1()一、热化学方程式的正误判断1.判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。(1)2NO2O2+2NOΔH=+116.2kJ·mol1()_________________________________________________________________________________________(2)3.2gCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890kJ()_________________________________________________________________________________________(3)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=92kJ·mol1，则NH3(g)12N2(g)+32H2(g)ΔH=+46kJ·mol1()_________________________________________________________________________________________(4)在一定温度和压强下，1molSO2、0.5molO2混合反应后，放出热量akJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=2akJ·mol1()_________________________________________________________________________________________(5)若31g白磷(P4)的能量比31g红磷(P)多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)4P(s)ΔH=4bkJ·mol1()_________________________________________________________________________________________(6)1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ的热量：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=+642kJ·mol1()_________________________________________________________________________________________二、热化学方程式的书写2.按要求书写热化学方程式。(1)[2022·河北，16(1)]298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ，1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为。

(2)[2021·海南，16(1)]已知25℃，100kPa时：1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ热量。则25℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为。

3.分析下列图像，按要求书写热化学方程式。(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式：

。

(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2均为过渡态(已知：1eV=96kJ·mol1)。写出该反应的热化学方程式：。

(3)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。上述反应在V2O5的催化作用下分两步进行，能量变化如图：写出第二步反应的热化学方程式：

；

通入1molSO2、0.51molO2充分反应，放出热量99kJ(填“>”“<”或“=”)。

1.(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是()A.液氮液氢 B.液氧液氢C.液态NO2肼 D.液氧煤油2.(2024·甘肃，10)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A.E2=1.41eVB.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eVC.步骤1的反应比步骤2快D.该过程实现了甲烷的氧化3.(2024·安徽，10)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)(ΔH1<0)，Y(g)Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是()4.(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol1)249218391000136242可根据HO(g)+HO(g)H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol1。下列说法不正确的是()A.H2的键能为436kJ·mol1B.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.H2O2(g)ΔH=143kJ·mol15.[2021·湖北，19(1)]丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+125kJ·mol1；反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+12O2(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH2=118kJ·mol1。已知键能：E(C—H)=416kJ·mol1，E(H—H)=436kJ·mol1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。

答案精析考点一整合必备知识2.(2)吸热><放热3.③⑥⑦⑧⑨①②④⑤⑩易错辨析1.√2.×3.×4.√5.×提升关键能力1.(1)<(2)吸热放热(3)EE1E2+|ΔH|E+|ΔH|2.453.+124kJ·mol1解析ΔH=E(C—C)+6E(C—H)E(CC)4E(C—H)E(H—H)=(347+6×4146154×414436)kJ·mol1=+124kJ·mol1。4.4605.(1)d(2)确保盐酸被完全中和(3)51.8kJ·mol1(4)①偏低弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程②不相等相等生成1mol液态水时的中和反应反应热与反应物的用量无关考点二整合必备知识1.(2)物质能量2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ2.(1)1mol完全易错辨析1.×2.√3.×4.×提升关键能力1.(1)×物质未标明聚集状态。(2)×ΔH单位为kJ·mol1。(3)√(4)×SO2与O2的反应为可逆反应，1molSO2、0.5molO2混合反应，消耗SO2的物质的量小于1mol。(5)×同素异形体应指明名称。(6)×液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“”号。2.(1)H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=286kJ·mol1(2)6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH=+280