高考化学一轮复习-化学反应的热效应（复习讲义）（全国通用）（原卷版）

这是一份高考化学一轮复习-化学反应的热效应（复习讲义）（全国通用）（原卷版），共31页。
02 体系构建·思维可视 \l "_Tc21330" PAGEREF _Tc21330 \h 3
03 \l "_Tc17899" 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc17899 \h 4
\l "_Tc15431" 考点一 焓变 热化学方程式 PAGEREF _Tc15431 \h 4
\l "_Tc7785" 知识点1 化学反应的实质与特征 PAGEREF _Tc7785 \h 4
\l "_Tc22861" 知识点2 焓变 反应热 PAGEREF _Tc22861 \h 4
\l "_Tc12788" 知识点3 放热反应和吸热反应 PAGEREF _Tc12788 \h 5
\l "_Tc17525" 知识点4 热化学方程式 PAGEREF _Tc17525 \h 6
\l "_Tc20032" 考向1 考查化学反应中能量变化图形探析 PAGEREF _Tc20032 \h 7
思维建模 反应过程能量分析的注意事项
\l "_Tc26853" 考向2 考查热化学方程式的书写与判断 PAGEREF _Tc26853 \h 9
思维建模 判断热化学方程式正误的“五看”
\l "_Tc15638" 考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源 PAGEREF _Tc15638 \h 11
\l "_Tc12178" 知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较 PAGEREF _Tc12178 \h 11
\l "_Tc14496" 知识点2 中和反应反应热的测定 PAGEREF _Tc14496 \h 11
\l "_Tc13028" 知识点3 能源及利用 PAGEREF _Tc13028 \h 12
\l "_Tc7936" 考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念 PAGEREF _Tc7936 \h 13
思维建模 反应热答题规范指导
\l "_Tc14435" 考向2 考查中和反应反应热的测定 PAGEREF _Tc14435 \h 15
思维建模 中和反应反应热的测定实验中的注意事项
\l "_Tc18376" 考向3 考查能源的开发与利用 PAGEREF _Tc18376 \h 17
\l "_Tc26843" 考点三 盖斯定律 反应热计算 PAGEREF _Tc26843 \h 19
\l "_Tc12814" 知识点1 盖斯定律 PAGEREF _Tc12814 \h 19
\l "_Tc17053" 知识点2 反应热的计算 PAGEREF _Tc17053 \h 19
\l "_Tc14378" 知识点3 反应热大小的比较 PAGEREF _Tc14378 \h 20
\l "_Tc24260" 考向1 考查盖斯定律的应用 PAGEREF _Tc24260 \h 21
思维建模 利用盖斯定律求反应热的三步流程
\l "_Tc10664" 考向2 考查反应热的相关计算 PAGEREF _Tc10664 \h 23
思维建模 计算反应热模型构建
\l "_Tc15391" 考向3 考查反应热大小的比较 PAGEREF _Tc15391 \h 25
04 \l "_Tc28645" 真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc28645 \h 27

考点一 焓变 热化学方程式
知识点1 化学反应的实质与特征
1.实质：反应物中化学键 和生成物中化学键 。
2.特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为 的变化。
3.化学反应中的能量转化形式
①吸热反应：热能―→ 能。
②放热反应：化学能―→ 能。
③光合作用：光能―→ 能。
④燃烧反应：化学能―→ 能，化学能―→ 能。
⑤原电池反应：化学能―→ 能。
⑥电解池反应：电能―→ 能。
4.化学反应的两大变化和两大守恒
（1）化学反应中的两大变化： 变化和 变化。
（2）化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。
得分速记
化学反应中的能量转化形式有热能、光能、电能等。
知识点2 焓变 反应热
1.焓与焓变
①焓(H)：焓是与 有关的物理量，用于描述物质所具有能量的物理量。
②焓变(ΔH)：ΔH＝ ，单位 。
得分速记 关于焓的理解
①焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。
②物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。
2.反应热：指当化学反应在 下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号 表示，
单位 。
3.焓变与反应热的关系：对于 条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有关系：ΔH＝ 。
知识点3 放热反应和吸热反应
1.概念
（1）放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量 生成物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH 0，即ΔH为 。
（2）吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量 生成物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH 0，即ΔH为 。
2.放热反应和吸热反应的判断
（1）从反应物和生成物的总能量 的角度分析，如图所示。

（2）从反应热的量化参数——键能 的角度分析
3.记忆常见的放热反应和吸热反应
4.理解反应历程与反应热的关系
得分速记
（1）化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
（2）不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
（3）有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。
（4）物质三态变化时，能量的变化形式为固态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))液态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))气态。
5.图解反应热与活化能的关系
（1）在无催化剂的情况下，E1为 的活化能，E2为 的活化能，ΔH＝ 。
（2）催化剂能 反应所需活化能，但 焓变的大小。
知识点4 热化学方程式
1.概念：表示参加反应 的关系的化学方程式。
2.意义：表明了化学反应中的 变化和 变化。
得分速记
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，表示：2 ml氢气和1 ml氧气反应生成2 ml液态水时放出571.6 kJ的热量。
3.书写要求
①注明反应的 (25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
②注明反应物和生成物的状态： 。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的 ，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学计量数可以是 ，也可以是 。
④热化学方程式中不用 。
⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH ，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号 。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明 。
得分速记
①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。
②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
4.热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点
①热化学方程式不注明 ；
②热化学方程式不标 ，但必须用s、l、g、aq等标出物质的 。
③热化学方程式的化学计量数只表示 ，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
5.判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的 是否正确；
二看符号―→看ΔH的 是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为 ；
四看数值―→看反应热数值与 是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
考向1 考查化学反应中能量变化图形探析
例1 （2025·贵州·模拟预测）甲醇（）在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态（TS1~TS5）和中间体，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A．在催化剂表面解离的五个路径中，制约反应速率的是路径⑤
B．不能由图确定甲醇分解为和是吸热还是放热反应
C．该历程中路径③的能垒（反应活化能）为
D．该过程包含键和键的断裂，以及键的形成
【变式训练1·变载体】（2025·吉林长春·模拟预测）CH3CHDBr与NaOH在不同条件下可发生取代或消去反应。两个反应的能量-反应进程图如下图所示（TS表示过渡态，TS1结构已示出）。卤代烃的取代和消去可逆性很差，可认为不存在逆反应、无法达到平衡。下列说法错误的是
A．CH3CHDBr的消去反应：
B．两个反应中均涉及极性键的断裂与生成
C．若底物改为，则取代产物为
D．升高温度能提高消去产物在整体产物中的比例
【变式训练2·变考法】（2025·湖北武汉·模拟预测）一定温度下，在存在下与等物质的量的反应，主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示，反应过程中能量变化示意图如图2所示。
下列说法错误的是
A．由图1可知，的活化能大于的活化能
B．时，由于，所以Y线升高
C．的过程中，存在键的断裂与形成、键的旋转
D．此温度下，为动力学产物，为热力学产物
【变式训练3·】【氢能新技术与学科知识结合】（2025·广西南宁·模拟预测）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是

A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难
D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为
【思维建模】反应过程能量分析的注意事项
❶焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
❸在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
❹有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。
考向2 考查热化学方程式的书写与判断
例2 （2025·河北沧州·二模）下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．稀硫酸和反应的热化学方程式：
B．的燃烧热，则反应的
C．铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，则此反应是吸热反应
D．已知 则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程
【变式训练1·变载体】（2025·吉林·模拟预测）下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
B．若 ，则
C．、完全反应，放出热量，则
D． ； ，则有
【变式训练2·变考法】（24-25高三上·安徽·月考）下列说法正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．葡萄糖的燃烧热为，则
C．已知冰的熔化热为，冰中氢键键能为。假设每摩尔冰中有氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键
D．在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则该反应的热化学方程式
【变式训练3·】【太阳能新技术与学科知识结合】研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储，其原理如图所示。
已知：①液态完全分解生成三种气体时吸收热量；②固态硫完全燃烧放出热量为。下列叙述错误的是
A．上述循环至少涉及四种能量转化方式
B．反应Ⅰ：
C．反应Ⅲ：
D．反应Ⅱ：
【思维建模】判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/ml；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。

考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源
知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较
得分速记
对完全燃烧的理解
知识点2 中和反应反应热的测定
1.实验装置
2.测定原理
ΔH＝－eq \f(（m酸＋m碱）·c·（t终－t始）,n)
得分速记
公式中的物理量：c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。
3.实验步骤
①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时最高温度―→⑤重复2～3次实验―→⑥求平均温度差(t终－t始)―→⑦计算中和热ΔH。
4.误差分析
若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。
5.注意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是 。
②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍 。
③中和热是强酸强碱的稀溶液生成 H2O放出的热量，为 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量 。若用浓硫酸发生中和反应生成1 ml H2O时放出的热量 。
④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用 代替玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。
⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。
得分速记
（1）中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 ml H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 ml H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
（2）对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
（3）当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 ml，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 ml。
知识点3 能源及利用
1.能源分类
2.解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，燃料的选择原则:。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念
例1 （2025·吉林·一模）下列关于能量的说法或表示方法正确的是
A．催化剂能有效降低反应的活化能，但不影响反应热
B．已知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.2kJ·ml-1，则CO的燃烧热为565.2 kJ·ml-1
C．H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·ml-1，则相同条件下含0.5 ml H2SO4的浓硫酸与含1 ml NaOH的氢氧化钠溶液混合后放出57.3 kJ的热量
D．某吸热反应在一定温度时能自发进行，因此该反应是熵减反应
【变式训练1·变载体】（2025·陕西·一模）已知：①
②
③
下列说法不正确的是
A．石墨的燃烧热
B．
C．反应①②③均为放热反应
D．若将反应①设计成原电池，则22.4L 在正极反应时转移2ml电子
【变式训练2·变考法】（2025·湖北·模拟预测）物质的燃烧推动了文明的进步和科技的发展，部分物质的燃烧热数据如下表：
下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
【变式训练3·】【实验与学科知识结合】（23-24高三上·山西临汾·期中）化学反应常伴随能量变化，是人类获得能量的重要途径。
（1）一种即热饭盒的结构如图所示，这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了。
①下层物质可以是由镁粉、铁粉和食盐组成的混合物，则镁粉的作用为 。
②化学能转化为热能在生产或生活中的应用还有 (填一种)。
③某种冷敷袋盛装的物质是硝酸铵，加少量水即可达到冷却效果，该冷敷袋的主要工作原理为 热(填“吸”或“放”)的 变化(填“物理”或“化学”)。
（2）借鉴中和反应反应热的测定方法，某同学测定放热反应Zn(s) + CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的焓变H(忽略温度对焓变的影响，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。近似的认为溶液的密度、比热容与水的相同，已知水的比热容为4.18kJ/Kkg)。实验结果见下表。
则温度：b c(填“>”“