2025版高考化學全程一輪復習第33講反應熱熱化學方程式課件

第33講反應熱熱化學方程式1.了解反應熱、焓變的概念，知道化學反應熱效應與反應的焓變之間的關系。2．知道常見的吸熱反應和放熱反應，能從多角度分析化學反應中能量變化的原因。3．了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式。考點一考點二考點一考點一反應熱、焓變1.化學反應中的能量變化(1)化學反應中的兩大變化：物質變化和能量變化。(2)化學反應中的兩大守恒：質量守恒和能量守恒?！編熣f·助學】

化學反應中的能量轉化形式有熱能、光能、電能等。2．焓變、反應熱(1)焓(H)：用于描述物質所具有能量的物理量。(2)焓變(ΔH)：ΔH＝________________，單位kJ·mol－1。(3)反應熱：指當化學反應在一定壓強下進行時，反應所放出或吸收的熱量，通常用符號Q表示，單位kJ·mol－1。(4)焓變與反應熱的關系：對于恒壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質的能量變化全部轉化為熱能，則有____________。H(生成物)－H(反應物)ΔH＝Qp3．吸熱反應與放熱反應(1)常見的吸熱反應和放熱反應吸熱反應：①大多數分解反應；②鹽的水解和弱電解質的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；④碳和水蒸氣；⑤C和CO2的反應等。

放熱反應：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應；③大多數化合反應；④金屬跟酸的置換反應；⑤物質的緩慢氧化等。(2)從能量高低角度理解【師說·助學】

物質具有的能量越低，穩(wěn)定性越強。<放熱>吸熱(3)從化學鍵角度理解吸熱放熱【易錯診斷】判斷正誤，錯誤的說明理由。1．放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不能反應：__________________________________________________________。2．可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關：____________________________________________________。3．吸熱反應中，反應物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量：_____________________________________。4．活化能越大，表明化學反應吸收的能量越大：____________________________________________________。錯誤。有的放熱反應需要加熱才能反應，多數吸熱反應需要加熱才能反應。正確。正確。錯誤。活化能越大，化學反應越難進行，但與化學反應放出或吸收的能量無關。

答案：－45

128解析：由C40H20和C40H18的結構式和反應歷程可以看出，C40H20中斷裂了2根碳氫鍵，C40H18形成了1根碳碳鍵，所以C40H20(g)?C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝(431×2－298－436)kJ·mol－1＝＋128kJ·mol－1?！編熣f·延伸】物質能量變化與焓變的關系：ΔH＝H(生成物)－H(反應物)。

典例3[2022·浙江6月，18]標準狀態(tài)下，下列物質氣態(tài)時的相對能量如下表：可根據HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)計算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol－1。下列說法不正確的是(

)A．H2的鍵能為436kJ·mol－1B．O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C．解離氧氧單鍵所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－1物質(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242答案：C

【師說·延伸】利用鍵能計算反應熱的方法(1)熟記反應熱ΔH的計算公式ΔH＝E(反應物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)(2)注意特殊物質中鍵數的判斷物質(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(mol)621.524【對點演練】考向一反應熱與能量變化關系1．根據如圖所示的反應，回答下列問題：(1)該反應是放熱反應還是吸熱反應？________。(2)反應的ΔH＝____________。(3)反應的活化能為____________。(4)試在圖中用虛線表示在反應中使用催化劑后活化能的變化情況。放熱反應－bkJ·mol－1akJ·mol－12．水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正＝________eV，寫出該步驟的化學方程式：________________________________________________________。小于2.02COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*解析：觀察計算機模擬結果，據ΔH＝生成物總能量－反應物總能量，可知ΔH＝－0.72－0<0；該歷程中最大能壘(活化能)E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，該步驟的化學方程式為COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*或H2O*===H*＋OH*?？枷蚨鶕I能計算焓變3．已知反應2HI(g)

H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為________kJ。解析：形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，設斷裂2molHI(g)中化學鍵吸收2akJ能量，則有2a－587＝11，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，則E(H—I)＝299kJ·mol－1。]2994．通常把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學鍵的鍵能數據，供計算使用。工業(yè)上的高純硅可通過下列反應制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，該反應的反應熱ΔH為____________?；瘜W鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol－1)460360436431176347＋236kJ·mol－1解析：SiCl4、H2和HCl分子中共價鍵的數目容易計算，而產物硅屬于共價晶體，可根據共價晶體的結構計算晶體硅中的共價鍵的數目。1mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為2mol，即制取高純硅反應的反應熱ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。1mol常見物質中的化學鍵物質金剛石硅SiO2化學鍵C—CSi—SiSi—O化學鍵數/mol224考點二考點二熱化學方程式1.概念：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。2．意義：表明了化學反應中的物質變化和能量變化?！編熣f·助學】

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意義在25℃、101kPa條件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反應生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的熱量。3．熱化學方程式的書寫

錯誤。熱化學方程式前面的化學計量數只表示物質的量。錯誤。焓變的單位錯誤，應該為kJ·mol－1。

正確。【教考銜接】典例1[2021·湖南卷，16(1)]氨熱分解法制氫氣相關化學鍵的鍵能數據在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2，其熱化學方程式為：________________________________________。【思路提示】ΔH＝E(反應物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)?；瘜W鍵NNH—HN—H鍵能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8解析：2NH3(g)?N2(g)＋3H2(g)，ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝＋90.8kJ·mol－1。2NH3(g)?N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋90.8kJ·mol－1典例2[2023·浙江1月，14改編]標準狀態(tài)下，氣態(tài)反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對能量為0]。(1)歷程Ⅰ反應的熱化學方程式為：___________________________________________________________。(2)歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為：___________________________________________________________。O3(g)＋O(g)===2O2(g)ΔH＝(E6－E3)kJ·mol－1ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)ΔH＝(E5－E4)kJ·mol－1解析：活化能越低，反應速率越快，由圖像可知，歷程Ⅱ中第二步反應的活化能最低，所以速率最快?！舅悸诽崾尽竣俑鶕D示確定反應物和生成物；②書寫熱化學方程式時各物質標注狀態(tài)；ΔH＝由生成物的相對能量－反應物的相對能量。典例3[2023·北京卷，16(2)改編]二十世紀初，工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。

CO2和NH3生成CO(NH2)2的熱化學方程式為：__________________________________________。CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

ΔH＝(E1－E2＋E3－E4)kJ·mol－1【師說·延伸】書寫熱化學方程式的注意事項(1)熱化學方程式中必須標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)，固體(s)、液體(l)、氣體(g)、水溶液(aq)，若為同素異形體，還要注明名稱。(2)熱化學方程式要注明反應時的溫度和壓強。如不注明，即表示在25℃和101kPa下測定。(3)熱化學方程式中的化學計量數為物質的量。故化學計量數可以是整數，也可以是分數。當化學計量數改變時，其ΔH也同等倍數的改變。(4)要注明ΔH的符號：“＋”代表吸熱、“－”代表放熱，以及單位：kJ·mol－1?！緦c演練】考向一依據反應事實書寫熱化學方程式1．用H2還原SiCl4蒸氣可制取純度很高的硅，當反應中有1mol電子轉移時吸收59kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為：___________________________________________________________。解析：在反應中硅元素的化合價從＋4價降低到0價，得到4個電子。當反應中有1mol電子轉移時吸收59kJ熱量，則消耗1mol氯化硅吸收的熱量是59kJ×4＝236kJ，因此該反應的熱化學方程式為SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)

ΔH＝＋236kJ·mol－1。SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋236kJ·mol－12．在1L密閉容器中，4mol氨氣在一定條件下分解生成氮氣和氫氣。2min時反應吸收熱量為46.1kJ，此時氨氣的轉化率為25%。該反應的熱化學方程式為：________________________________________，這段時間內v(H2)＝________________。

2NH3(g)?N2(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋92.2kJ·mol－10.75mol·L－1·min－13．將36g水蒸氣與足量單質碳充分反應，生成33.6gCO和一定量的氫氣，同時吸收157.2kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：___________________________________________________________。

答案：C(s)＋H2O(g)?H2(g)＋CO(g)

ΔH＝＋131kJ·mol－14．K2S2O8是偏氟乙烯(CH2===CF2)聚合的引發(fā)劑。偏氟乙烯由CH3—CClF2氣體脫去HCl制得，生成0.5mol偏氟乙烯氣體要吸收54kJ的熱，寫出反應的熱化學方程式：_____________________________。答案：CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g）ΔH＝＋108kJ·mol－1解析：根據題意偏氟乙烯由CH3—CClF2氣體脫去HCl制得，即CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g），生成0.5mol偏氟乙烯氣體要吸收54kJ的熱，所以生成1mol偏氟乙烯氣體要吸收108kJ的熱，即ΔH＝＋108kJ·mol－1，CH3—CClF2（g）===CH2===CF2（g）＋HCl（g），ΔH＝＋108kJ·mol－1。5．最近科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經化學反應后使空氣中的CO2轉變?yōu)榭稍偕剂霞状?。若?.2kgCO2與足量H2恰好完全反應，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式：________________________________________。

考向二依據能量圖像及轉化圖像書寫熱化學方程式6．化學反應N2＋3H2?2NH3的能量變化如圖所示(假設該反應反應完全)。試寫出N2(g)和H2(g)反應生成NH3(l)的熱化學方程式：___________