模块3　主题1　第1讲　反应热与热化学方程式 课件 2025高考化学一轮复习

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1. 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；知道常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)、燃烧热、中和热等概念，了解中和热实验的测定。3. 能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4. 了解能垒、催化剂等有关图像。
1. 能正确认识放热反应和吸热反应。(1) 焓变就是恒压条件下的反应热。①焓变的物理量符号是什么？单位是什么？②放热反应和吸热反应的焓变值分别为正还是为负？
活动一 焓变、放热反应和吸热反应
【答案】 符号为ΔH，单位常用kJ· ml－1。
【答案】 放热反应的焓变值为负，吸热反应的焓变值为正。
(2) 根据下图所示的反应(能量的单位为kJ·ml－1)，回答下列问题。①该反应是放热反应，还是吸热反应？反应的活化能是多少？【答案】 放热反应　a kJ·ml－1
②试在上图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
2. (1) 下面是部分共价键的键能数据。已知：硫分子的结构模型如下图所示。试计算反应2H2S(g)＋O2(g)===2S(g)＋2H2O(g)的ΔH。
【答案】 －436 kJ· ml－1
(2) 下面是部分共价键的键能数据。试计算反应Si(s)＋O2(g)===SiO2(g)的ΔH。
【答案】 (2a＋b－4c)kJ·ml－1
3. 结合你所做的实验，联系生产、生活实际等，列举中学化学中常见的放热反应和吸热反应的类型或实例。
【答案】 放热反应：物质的燃烧、缓慢氧化、中和反应、金属与酸的反应、铝热反应、氧化钙溶于水等；吸热反应：盐类水解、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应、C与水蒸气的反应、碳酸钙的分解等。
1. 关于热化学方程式的书写。已知：在25 ℃，101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。下面列出了某班同学书写该反应的热化学方程式时的常见错误。①C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.40 kJ·ml－1②C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝＋5 517.60 kJ·ml－1③C8H18(g)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 517.60 kJ·ml－1④2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－5 517.60 kJ·ml－1⑤2C8H18＋25O2===16CO2＋18H2O　ΔH＝－5 517.60 kJ·ml－1
活动二 化学反应的能量变化的定量描述
(1) 说说正确书写热化学方程式的注意事项。
【答案】 要正确注明反应物和生成物的状态；ΔH的正、负号要正确，不要忘记写单位；热化学方程式中的计量数表示物质的量，ΔH应随化学计量数的变化呈比例的变化。
(2) 正确写出上述反应的热化学方程式。
【答案】 C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 517.60 kJ· ml－1(答案合理即可)
2. 认识两种重要的反应热。 (1) 关于燃烧热。家用液化气的主要成分之一是丁烷。当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时(101 kPa)，放出热量5×105 kJ。①为了使不同可燃物的燃烧热具有可比性，给燃烧热下定义时有哪些规定？
【答案】 规定可燃物的物质的量为1 ml；生成稳定的氧化物。
②写出能表示丁烷燃烧热的热化学方程式。
【答案】 C4H10(g)＋6.5O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 900 kJ·ml－1
(2) 关于中和热。已知：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式如下：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·ml－1　①强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热是多少？【答案】 57.3 kJ· ml－1。②给中和热下定义时，是如何进行“量”的规定的？【答案】 生成1 ml H2O(l)所放出的热量。③用含1 ml NaOH的稀溶液与含0.5 ml H2SO4的浓硫酸反应，反应放出的热量是57.3 kJ吗？为什么？【答案】 不是，浓硫酸溶液溶于水会放出热量。
3. 中和热的测定。实验室用50 mL 0.50 ml·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在下图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。(1) 上述装置中哪些措施可以减少实验过程中的热量散失？【答案】 泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)夹在两烧杯之间，玻璃搅拌器代替金属搅拌器(2) 为保证酸完全中和，可采取什么措施？【答案】 使碱稍过量。
1. 混合燃料燃烧的反应热计算。在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别如下：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·ml－1　CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·ml－1由1 ml CO和3 ml CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为__________。
活动三 应用热化学方程式计算反应热
2. 用盖斯定律进行反应热的计算。盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义：有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①写出C与O2反应生成CO的热化学方程式。
②写出C与CO2反应生成CO的热化学方程式。
【答案】 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ· ml－1
(2) 已知下列反应的热化学方程式如下：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－870.3 kJ·ml－1ΔH3＝－285.8 kJ·ml－1 试计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热。
【答案】 ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋2ΔH3＝－488.3 kJ·ml－1
1. 臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。(1) 温度升高，总反应的平衡常数如何变化？【答案】 减小
活动四 能垒、催化剂的有关图像
(2) 决定O3分解反应速率的是催化反应②还是催化反应①？并说明理由。【答案】 催化反应①，E1大于E2，反应①的化学反应速率小于反应②的，总化学反应速率是由慢反应决定的。
2. 研究表明N2O与CO在催化剂的作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，回答下列问题。(1) N2与CO2转变成N2O和CO的总过程是放热反应还是吸热反应？【答案】 吸热反应(2) 图中哪种物质是N2O与CO反应的催化剂？【答案】 Fe＋
A. 水煤气法制氢：C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝－131.3 kJ·ml－1C. 电解水制氢的阳极反应：2H2O－2e－===H2↑＋2OH－D. CaH2与水反应：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑
2 (江苏卷)对于反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，下列说法正确的是(　　)A. 该反应的ΔH<0，ΔS<0
3 (2023浙江卷)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是(　　)A. E6－E3＝E5－E2B. 可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3)kJ·ml－1C. 相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程ⅠD. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5－E4)kJ·ml－1
【解析】 催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3)kJ·ml－1，则Cl—Cl键能为2(E2－E3)kJ·ml－1，B正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5－E4)kJ·ml－1，D正确。
4 丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，如图是某催化剂催化该过程的能量变化，“ ”表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法不正确的是(　　)A. 1 ml丙烷中的总键能小于1 ml丙烯及1 ml氢气的总键能之和B. 在该条件下，所得丙烯中还含有其他有机物C. 该过程中未发生碳碳键的断裂D. 相同条件下在该催化剂表面，*CH3CH2CH3比*CH3CH===CH2更容易脱氢
5 (1) 工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。可用O3氧化处理。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。已知：2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH ＝－198 kJ·ml－1。则反应2O3(g)===3O2(g) 的ΔH＝________ kJ·ml－1。
(2) (全国乙卷)已知下列反应的热化学方程式。①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·ml－1②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ·ml－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3＝－484 kJ·ml－1计算：H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·ml－1。
(4) (河北卷)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)，放热121 kJ,1 ml H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________________________________。