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文档简介

高三复习·公开课化学反应与能量:高三复习公开课焓变·热化学方程式·盖斯定律·真题实战汇报人高三化学备课组·2026年复习导览01能量视角焓变与反应热的概念框架02表达规范热化学方程式与燃烧热中和热03计算核心盖斯定律与反应热计算方法04真题实战高考真题演练与易错点突破能量视角能量是化学反应的隐藏主角从焓变出发,重新认识每一个化学反应01能量视角看化学反应“能量,是理解化学反应本质的一条主线”—化学反应的观测视角化学反应的实质是旧键断裂与新键形成,旧键断裂吸收能量、新键形成释放能量。能量变化的表现形式多样:热能、光能、电能,并非只有热量。一切化学反应都伴随能量变化,这是由化学键重组决定的必然结果。能量,是理解化学反应本质的一条主线焓变与反应热概念焓(H)状态函数定义描述物质能量的物理量性质状态函数,只与始态终态有关特点变化与途径无关焓变(ΔH)kJ·mol⁻¹公式ΔH=H(生成物)−H(反应物)单位kJ·mol⁻¹含义反应前后焓的变化量反应热符号Q定义化学反应在一定条件下放出或吸收的热量符号用

Q

表示本质实验测定量放热与吸热的判断判断方向:先看ΔH符号,再看能量相对高低从宏观能量与微观键能两个角度判断放热吸热ΔH<0ΔH>0宏观角度:能量高低定方向生成物总能量

低于

反应物总能量→放热生成物总能量

更高→吸热ΔH<0放热微观角度:键能大小定方向反应物总键能

大于

生成物总键能→放热反应物总键能

更小→吸热ΔH>0吸热能量越低越稳定能量越低越稳定,焓越小、能量越低,物质的稳定性越强稳定性判断依据3项核心判据物质的焓越小、所具有的能量越低,物质的稳定性越强同素异形体比较石墨比金刚石稳定,因石墨能量更低同种物质不同状态等量同种物质,气态能量高于液态、液态高于固态键能与焓变计算键能定义拆开1mol某化学键所吸收的能量,符号

E,单位

kJ·mol⁻¹计算公式ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和示例计算H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g)ΔH=(436+243)−2×431=−183kJ·mol⁻¹,为放热反应键能细节断键吸收

436kJ·mol⁻¹(H—H)成键释放

431kJ·mol⁻¹(H—Cl)活化能与催化剂催化剂只改变反应途径与速率,绝不改变ΔH—核心结论活化能反应物分子转变为活化分子所需的最低能量ΔH公式ΔH=E(正反应活化能)−E(逆反应活化能)无催化剂时:E₁=E₂+|ΔH|催化剂作用降低活化能,但不改变焓变大小

易错辨析:催化剂只改反应途径与速率,绝不改ΔH表达规范规范书写是得分的前提热化学方程式与燃烧热、中和热辨析02热化学方程式定义热化学方程式表示参加反应的物质的量与反应热关系的化学方程式,既表明物质变化,也表明能量变化01典型示例氢气燃烧的热化学方程式H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l)ΔH=−285.8kJ·mol⁻¹该式表示25℃、101kPa下,1mol氢气与0.5mol氧气反应生成液态水时放出

285.8kJ

热量书写四大铁律归纳热化学方程式书写的核心规范书写热化学方程式,须紧扣状态、符号、计量数、同素异形体四大规范易错警示漏标状态、符号写反,是高失分主因书写规范四条4项标注状态必须标注物质聚集状态:s(固)、l(液)、g(气)、aq(溶液)规范符号不写反应条件、不标“↑”“↓”,用等号不用可逆符号计量数规则只表示物质的量,可为分数,ΔH与计量数成正比同素异形体除状态外,还需注明名称:金刚石、石墨均写作CΔH符号与数值对应充分反应≠完全反应,可逆反应的实际放热量不能反推ΔH符号规则放热为

“−”,吸热为

“+”,正号不可省略计量数减半计量数加倍ΔH绝对值也相应加倍2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)ΔH=−571.6kJ·mol⁻¹计量数加倍可逆无关ΔH表示按计量数完全进行的热量变化H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l)ΔH=−285.8kJ·mol⁻¹计量数减半燃烧热概念精析定压标准压强反应在

101kPa

恒定压强下进行1mol计量基准燃烧热以

1mol可燃物

为配平标准完全燃烧反应条件可燃物须

充分燃烧,不留未燃尽残余稳定产物产物要求生成最稳定氧化物:C→CO₂(g),H→H₂O(l),S→SO₂(g)放热ΔH为负燃烧热取正值定值,ΔH为负值,书写时不带负号中和热概念精析稀溶液中,强酸与强碱中和生成

1mol液态H₂O

时放出的热量离子方程式H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H₂O(l)ΔH=−57.3kJ·mol⁻¹关键限定3项稀溶液、强酸强碱生成

1mol

液态水不含电离吸热、溶解热及其他物质生成热燃烧热与中和热对比对比项燃烧热中和热反应物1mol可燃物强酸与强碱生成物稳定氧化物1molH₂O(l)数值因物质而异均约

57.3kJ·mol⁻¹表述不带负号不带负号概念易错点突破判断标准:紧扣“稀溶液、强酸强碱、1mol液态水”中和热测定,抓住释放与吸收的热量差数值偏大2项浓硫酸代替稀酸稀释过程放热,测得中和热数值偏大稀硫酸与Ba(OH)₂反应生成BaSO₄沉淀也放热,放热量大于

57.3kJ数值偏小1项弱酸弱碱代替强酸强碱电离过程吸热,测得数值偏小中和热测定实验中和热测定,装置与操作决定误差大小易错点:测完盐酸的温度计须洗净擦干再测碱温装置大烧杯小烧杯泡沫塑料温度计环形玻璃搅拌棒保温隔热泡沫塑料板与碎泡沫包裹烧杯减少热量散失,防止温度波动碱稍过量保证酸完全中和NaOH浓度略大于盐酸操作要求NaOH溶液迅速一次性倒入混合后测最高温度计算核心盖斯定律是计算的万能钥匙从键能到盖斯定律,打通反应热计算全路径03盖斯定律内容化学反应无论一步完成还是分几步完成,其反应热相同;反应热只与体系的始态和终态有关,与反应途径无关本质能量守恒定律在热化学中的体现应用价值可间接计算反应慢、不易直接发生、产物不纯的反应的反应热虚拟路径法“把多步反应拆为虚拟路径,借已知分步热效应间接求得总反应热。”ΔH=ΔH₁+ΔH₂=−241.8+(−44.0)=−285.8kJ·mol⁻¹虚拟路径法·求解总反应热分步叠加路径示意H₂(g)+½O₂(g)→H₂O(g)→H₂O(l)已知条件

①H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g)ΔH₁=−241.8kJ·mol⁻¹已知条件

②H₂O(g)=H₂O(l)ΔH₂=−44.0kJ·mol⁻¹加合法三调一加核心口诀:同侧加、异侧减、找唯一、乘系数1一调方向根据目标方程式调整已知方程式的反应物与生成物位置2二调符号方程式颠倒时,ΔH符号随之反转,数值不变3三调计量数调整中间物质系数,ΔH须乘相同倍数4一加将调整后的方程式及ΔH相加,消去中间物质消元法实例精讲目标:C(s)+½O₂(g)=CO(g),求ΔH,用消元法由已知方程式推01已知ⅠC(s)+O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁=−393.5kJ·mol⁻¹02已知ⅡCO(g)+½O₂(g)=CO₂(g)ΔH₂=−283.0kJ·mol⁻¹03推导Ⅰ−Ⅱ消去CO₂,得目标方程式ΔH=ΔH₁−ΔH₂=−393.5−(−283.0)=−110.5kJ·mol⁻¹键能法算反应热真题:2NH₃(g)⇌N₂(g)+3H₂(g),用键能法求

ΔH01键能数据化学键N≡NH—HN—H键能/kJ·mol⁻¹946436.0390.802计算过程ΔH=反应物键能−生成物键能=390.8×6−(946+436.0×3)=2344.8−2254=+90.8kJ·mol⁻¹能量公式与活化能法汇总反应热计算的其他两种方法,形成完整方法体系方法公式方向键能法反应物键能−生成物键能能量法生成物总能量−反应物总能量计算时严格区分两种易混公式的方向方法一:能量法ΔH=生成物总能量−反应物总能量易错:勿与键能法方向混淆方法二:活化能法ΔH=E(正反应活化能)−E(逆反应活化能)易错:活化能之差的方向勿颠倒两者方向相反,切勿混淆反应热大小比较“ΔH大小比较需带符号进行,四规则归纳如下”比反应热大小比较规则符号优先ΔH带符号比较,吸热反应(正号)一定大于放热反应(负号)同为放热ΔH为负,放出热量越多,ΔH越小计量数影响化学计量数加倍时,ΔH绝对值加倍状态差异等量物质,气态燃烧放热多于固态燃烧先看符号正负,再比绝对值大小H₂O状态与热量状态不同,ΔH数值与符号都可能改变H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l)ΔH=−285.8kJ·mol⁻¹H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g)ΔH=−241.8kJ·mol⁻¹判断要点差值44.0生成液态水放出热量更多,差值即水的汽化热结论同一反应生成液态产物比气态产物放热更多VS计算综合:二甲醚真题目标反应:2CO(g)+4H₂(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)求

ΔH已知热化学方程式C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)ΔH₁=akJ·mol⁻¹CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)ΔH₂=bkJ·mol⁻¹CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH₃=ckJ·mol⁻¹2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)ΔH₄=dkJ·mol⁻¹1观察目标拆分反应式目标含

1CO+4H₂

CH₃OCH₃已知

生成CH₃OH,④

合成DME2定位系数确定加合路径消去H₂O:②×2

补CO、③×2产2CH₃OH加

合成DME3盖斯定律求和得ΔH加合:2×②+2×③+④ΔH=2b+2c+dkJ·mol⁻¹真题实战真题是最好的复习指南在实战中检验方法,在纠错中提升素养04高考命题趋势研判盖斯定律是热化学核心,复习须重点突破高考命题趋势研判:热点升温、类型趋多样,复习须重点突破书写判断选择常考热化学方程式书写及正误判断选择题常考点盖斯定律高频考法求反应热非选择题某一问的高频考法多样考查类型趋多样图像型、字母型、数值型并存类型趋多样真题:肼作火箭燃料肼(N₂H₄)与氧化剂剧烈反应释放大量热量,可作火箭燃料1第一步识别目标反应定位已知热化学方程式2第二步盖斯定律加合消去中间产物3第三步字母型代数运算注意符号与系数陌生情境+盖斯定律,是近年命题的重要形态真题:碳氧键键能计算1步骤01列方程已知键能列式由已知键能列方程目标为碳氧键键能2步骤02盖斯推导热化学演绎结合盖斯定律推导目标反应热表达式3步骤03反解键能求值验证反解未知键能注意单位统一为kJ·mol⁻¹-**反解键能**:反解未知键能,##真题:碳氧键键能计算背景:CO₂甲烷重整涉及三个热化学方程式与已知键能1步骤01列方程由已知键能列方程,目标为碳氧键键能2步骤02盖斯推导结合盖斯定律推导目标反应热表达式3步骤03反解键能反解未知键能,注意单位统一为kJ·mol⁻¹键能法与盖斯定律的交叉,是能力区分点真题:燃烧热与盖斯定律01真题情境乙酸乙酯·燃烧热制备:乙酸乙酯由乙酸与乙醇酯化制备已知:三种有机物的燃烧热1第一步写出目标反应写出目标酯化反应方程式2第二步构建已知方程式由燃烧热构建三个已知热化学方程式3第三步盖斯定律加合消去

CO₂

H₂O,求得

ΔH热化学方程式正误判断从右往左四步逐查,正误立判单位kJ·mol⁻¹检查ΔH的单位是否为

kJ·mol⁻¹符号放热/吸热一致检查ΔH符号与放热、吸热是否一致状态标明且正确检查物质聚集状态是否标明且正确数值与物质的量对应检查ΔH数值与物质的量是否对应(成正比)图像能量变化判断先定位始态终态能量差,再辨析活化能变化比较反应物与生成物总能量相对高低,先判断放热吸热,再看活化能变化放放热反应能量对比生成物能量更低,反应物能量更高△H计算△H=生成物能量−反应物能量,为

负值

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