2026年高考化学一轮复习PPT课件 第32讲　反应热　热化学方程式及能源

这是一份2026年高考化学一轮复习PPT课件 第32讲　反应热　热化学方程式及能源，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，考点一反应热焓变，考点二热化学方程式，内容索引，课时测评，反应热焓变，等温条件，③⑥⑦⑧⑨⑩，反应物断键吸收的能量，akJ·mol－1等内容，欢迎下载使用。
1.了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2.知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的 原因。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
考点三　燃烧热、燃料的选择及能源
1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为______的变化。2.反应热和焓变(1)反应热(Q)在__________下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。单位为kJ·ml－1。
(2)焓变①内能(U)：物质所具有的各种能量的总和。②焓(H)：与内能有关的物理量。③焓变(ΔH)：ΔH＝________________________，单位kJ·ml－1。(3)反应热与焓变的关系等压条件下，化学反应的焓变______反应热，即ΔH＝Qp。
H(生成物)－H(反应物)
3.吸热反应与放热反应(1)从能量(或焓)高低的角度理解(2)从化学键的角度理解
下列化学反应的能量变化符合下图所示的是　 　　　(填序号)，这些反应发生时，断裂反应物中的化学键吸收的能量　　　　形成生成物中的化学键放出的能量。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盐酸与碳酸氢钠的反应
考向1 反应过程中物质能量变化图像1.根据如图所示的反应，回答下列问题：(1)该反应是　　　　反应(填“放热”或“吸热”)。(2)反应的ΔH＝　　　　　　　。(3)从化学键角度分析，a kJ·ml－1代表　　 　　　　　。(4)从过渡态理论分析，反应的活化能为　　 　　。
(5)试在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。
观察始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，ΔH小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正＝1.86 eV－(－0.16 eV)＝2.02 eV，该步起始物质为COOH*＋H*＋H2O*，产物为COOH*＋2H*＋OH*。
＋236 kJ·ml－1
SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于共价晶体，可根据共价晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 ml晶体硅中所含的Si－Si键为2 ml，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·ml－1＋2×436 kJ·ml－1－(2×176 kJ·ml－1＋4×431 kJ·ml－1)＝＋236 kJ·ml－1。
形成1 ml H2(g)和1 ml I2(g)共放出436 kJ＋151 kJ＝587 kJ能量，设断裂2 ml HI(g)中化学键吸收2a kJ能量，则有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)＝11 kJ·ml－1＋436 kJ·ml－1＋151 kJ·ml－1＝598 kJ·ml－1，则E(H－I)＝299 kJ·ml－1。]
1 ml常见共价晶体中的化学键
2 ml H2(g)和1 ml O2(g)完全反应生成2 ml H2O(l)，放出571.6 kJ的热量
3.注意事项(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，若为同素异形体，还要注明名称。(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示__________________。(3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量的数值。(4)要注明ΔH的符号和单位。
25 ℃和 101 kPa
考向1 依据反应事实书写热化学方程式1.用H2还原SiCl4蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1 ml电子转移时吸收59 kJ热量，则该反应的热化学方程式为__________________________　　 　　　　　__________________________。
4HCl(g)　ΔH＝＋236 kJ/ml
2.在1 L密闭容器中，4 ml氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2 min时反应吸收热量为46.1 kJ，此时氨气的转化率为25％。该反应的热化学方程式为　　　　 　　　。
ΔH＝－2(c＋b－a) kJ·ml－1
4.钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图示写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________。
ΔH＝－31.2 kJ·ml－1
燃烧热、燃料的选择及能源
1.燃烧热(1)概念：在101 kPa时，_______纯物质完全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)常见元素完全燃烧生成的指定物质
已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·ml－1，表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______________________________________________。
2.选择燃料的原则(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。3.能源分类及利用
1.开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量 ( )2.使用氢气作燃料有助于控制温室效应 ( ) 3.101 kPa时，1 ml碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热( ) 4.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 ( )5.空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高( )
2.美国Marchetin博士对世界一次能源替代趋势曾作如下预测。有关说法不正确的是A.太阳能、氢能和生物质能等均属于新能源B.随着新能源的发现与利用，煤炭等能源完全失去作用C.天然气与煤炭、石油及柴薪相比，具有热值高、洁净等优势D.煤、石油及天然气蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
太阳能、氢能、生物质能等利用过程中无污染，都属于新能源，A说法正确；随着新能源的发现与利用，煤炭等仍旧可作为能源，B说法错误；天然气与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值高、洁净等优势，C说法正确；远古时期生物体吸收利用太阳能，经过非常复杂的过程和漫长的时间形成煤、石油及天然气，D说法正确。
1.(2024·全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是A.木材与煤均含有碳元素B.石油裂化可生产汽油C.燃料电池将热能转化为电能D.太阳能光解水可制氢
木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确；燃料电池是将燃料的化学能转化为电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误；在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确。
A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
能量越低越稳定，根据题图，等物质的量的HNC比HCN的能量高，HCN比HNC更稳定，A错误；HCN转化为HNC是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，B错误；加入催化剂，能降低反应的活化能，反应的热效应不变，D错误。
催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。
7.分析表中的四个热化学方程式，判断氢气和丙烷的燃烧热分别是(　　)A.571.6 kJ·ml－1，2 221.5 kJ·ml－1B.285.8 kJ·ml－1，2 013.8 kJ·ml－1C.285.8 kJ·ml－1，2 221.5 kJ·ml－1D.241.3 kJ·ml－1，2 013.8 kJ·ml－1
12.下图是CO和O在钌催化剂的表面形成化学键的过程。 下列说法正确的是A.CO2和CO都能与碱反应生成盐和水B.该过程中，CO先断键成C和OC.CO与O形成化学键的过程中放出能量D.钌催化剂降低了该反应的焓变
CO为不成盐氧化物，不能与碱发生反应，A错误； 根据题给过程图可知，该过程中，CO未断键，B错误； 形成化学键时会释放能量，C正确；催化剂只是降低了反应的活化能，不会改变反应的焓变，D错误。
该反应未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 ml Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________　　　　　　　　　　　 　　。
2Cl2(g)＋2H2O(g)＋
＋120 kJ·ml－1
化学反应的焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，6×E(H－N)＋3E(Cl－Cl)－[6E(H－Cl)＋E(N≡N)]＝－456 kJ·ml－1；得到6×E(H－N)＋3×243 kJ·ml－1－[6E(H－Cl)＋945 kJ·ml－1]＝－456 kJ·ml－1；得到6×E(H－N)－6×E(H－Cl)＝－456 kJ·ml－1－3×243 kJ·ml－1＋945 kJ·ml－1；E(H－N)－E(H－Cl)＝－40 kJ·ml－1。
(2a＋2b－2c－d) kJ·ml－1
16.(9分)(1)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。若用 、 、 、 分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如下图所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是　　　　(填字母)，其理由是____________________________________________________________________________________________________________。
A→B是甲烷中的C－H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C