2023版高考化学一轮总复习第七章第一节化学反应的热效应课件

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(4)热化学方程式 H2(g)＋—O2(g)===H2O(g)
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)活化能越大，表明断裂旧化学键需要的能量越高。(
(2)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成
物形成化学键放出的总能量。(
(3)同温同压下，反应 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点
燃条件下的ΔH 不同。(
kJ·ml－1 表示的意义：25 ℃、101 kPa 发生上述反应生成 1 ml
H2O(g)时放出 241.8 kJ 的热量。(
(5)热化学方程式前面的化学计量数不仅表示分子数也表
示物质的量。(答案：(1)√
错因：化学反应的焓变只与反应前后物质的状态有
关，与化学反应条件无关。(4)√
错因：热化学方程式前面的化学计量数只表示各物
2.(教材选择性必修1 P17 第6 题改编题)中国学者在水煤气
变换[CO(g) ＋H2O(g)===CO2(g) ＋H2(g)
ΔH] 中突破了低温下
高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：
A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的 H2、CO2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔHD.图示过程中的 H2O 均参与了反应过程答案：D
3.在 298 K、101 kPa 时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3 与ΔH1 和ΔH2 间的关系正确的是(A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案：A
1.化学反应的实质与特征
(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。通常
用符号 Q 表示，单位_________。
(2)内能：内能是体系内物质的___________的总和，其受________、________和物质的___________等影响。(3)焓变：生成物与反应物的内能差，ΔH＝H(_______)－H(_______)，单位：________(或 kJ·ml－1)。(4)反应热与焓变的关系：对于等压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，则有如下关
系：________。
3.放热反应和吸热反应(1)宏观角度：从反应物和生成物的总能量相对大小的角度
(2)微观角度：从化学键变化的角度分析。
(3)常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；
③大多数化合反应(特例：C＋CO2④金属与酸(或水)的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应等(如 2Al＋Fe2O3
2CO 是吸热反应)；Al2O3＋2Fe)。
①大多数分解反应(如 NH4Cl
NH3↑＋HCl↑)；
②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应；④碳与水蒸气、C 与 CO2、CO 与 CuO、H2 与 CuO 等的反应。
4.活化能与焓变的关系(1)E1 为_____反应活化能，E2 为______反应活化能，ΔH
＝_________；
(2)催化剂能同等程度________正、逆反应的活化能，能提
高反应物活化分子百分数，但不影响焓变的大小。
(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。浓H2SO4、NaOH 固体溶于水放热，NH4NO3 溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。
(4)物质本身具有的能量越低越稳定，断裂所含化学键所需
化学反应中的能量变化与活化能
【练1】(2021 年浦东新区二模)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)＋Q kJ。不同情况下反应过程的能量变化如
图。下列结论正确的是(
A.1 ml CO2(g)和 3 ml H2(g)混合后反应，放出 Q kJ 热量B.催化剂可以改变反应途径，缩短达到平衡的时间C.当生成的水为液态时，Q 值减小D.催化剂不同，反应的热效应不同
解析：该反应为可逆反应，反应物不能全部转化为生成物，1 ml CO2 (g)和 3 ml H2 (g)混合后反应，放出的热量小于 Q kJ，A 错误；若催化剂参与反应，则可以改变反应途径，降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，B 正确；由水蒸气变为液态水会放出热量，所以当生成的水为液态时，Q值增大，C 错误；催化剂不能改变反应物和生成物的总能量，使用催化剂，不影响反应的热效应，D 错误。
【练2】(2021年济宁检测)经过研究发现液态有机物是比
较理想的储氢材料。1 ml
(g)和 3 ml H2(g)反应
(g)过程中的能量变化示意图如图所示。下列
A.甲苯储氢反应属于加成反应B.加入高效催化剂，可降低 E1 值
(g) ＋ 3H2(g)―→
－E2) kJ·ml－1D.该反应的正反应活化能大于逆反应活化能
解析：1 ml(g)的化学方程式为
(g) 和 3 ml H2(g) 反应生成 1 ml＋3H2―→
，甲苯储氢反应属于加成反应，A 正确；加入高效催化剂，可降低反应的活化能，即可降低 E1 值，B 正确；该反应的
(g)＋3H2(g)―→
应活化能为 E2，正反应的活化能小于逆反应的活化能，D 错误。答案：D
＝(E1－E2) kJ·ml－1，C正确；该反应的正反应活化能为E1，逆反
【练3】(2021年湖南二模)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的
A.总反应为放热反应，故此反应不需要加热就能发生B.①②反应属于加成反应
C.总反应速率由第②步反应决定
D.第②步反应的中间体比第①步反应的中间体稳定
解析：根据反应物与生成物的能量关系可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，所以该反应为放热反应，但反应条件是否加热与反应热无关，A 错误；只有反应①存在碳碳双键生成碳碳单键，则只有反应①为加成反应，B 错误；第①步反应活化能最大，故其反应速率较小，属于反应过程中的慢反应，故总反应速率由第①步反应决定，C 错误；第②步反应的中间体比第①步反应的中间体能量低，能量越低越稳定，所以第②步反应的中间体较稳定，D 正确。
【练4】(2021 年济南二模)纳米晶(3D-SiC)和二维纳米片(2D-MS2)通过静电组装技术构筑出的万寿菊型纳米花具有独特的异质结构，利用该物质可以模拟自然光合作用，下列说法
A.该过程是人类从根本上解决能源和环境问题的途径之一B.2D-MS2 能降低 H2O 转化为 O2、[2H＋]ad 的活化能C.反应①～④中，含碳物质均发生氧化反应D.3D-SiC 和 2D-MS2 是水氧化的催化剂
解析：由题图所示分析可知，可以减弱温室效应，且生成甲烷作燃料，解决能源问题，A 正确；由题图所示可知 2D-MS2 作催化
元素 C 化合价降低，发生还原反应，C 错误；由题图所示可知3D-SiC 和 2D-MS2 是水氧化的催化剂，D 正确。答案：C
剂能降低H2O转化为O2、[2H＋]ad的活化能，B正确；①～④
1.热化学方程式及其意义(1)定义：表示参加反应的物质的__________和________的
(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化0.5 ml 氧气完全反应生成 1 ml 液态水时放出 285.8 kJ 的热量。
＝－285.8 kJ·ml－1，表示在 25 ℃ 和 101 kPa 下，1 ml 氢气和
2.热化学方程式的书写
ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，表示在
(1)ΔH 表示完全反应的热量变化，与反应是否可逆无关。
如N2(g)＋3H2(g)
25 ℃、101 kPa 时，1 ml N2(g)和3 ml H2(g)完全反应生成2 mlNH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。(2)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质聚集状态外，还要注明名称。
＋16.67 kJ·ml－1。
热化学方程式的正误判断
【练1】(2021年常州一模)尿素[CO(NH2)2]是一种高效缓释氮肥。利用 NH3 和 CO2 合成尿素的反应分两步进行：
NH4COONH2(l)
ΔH1 ＝－117.2
①2NH3(l) ＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH2＝
②NH4COONH2(l)
A.反应①的ΔS＞0B.反应①的平衡常数可表示为 K＝c(CO2)
C.2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的ΔH＝
－100.53 kJ·ml－1D.温度越高，反应速率越快，NH3 的转化率越大
ΔH＝－100.53 kJ·ml－1，升高温度，反应速率加快，
解析：反应①是气体体积减小的反应，则该反应是一个熵减小的反应，ΔS＜0，A错误；由方程式可知，反应①的平衡常
，B 错误；由盖斯定律可知，①＋②得NH3 和CO2
合成尿素的反应 2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l)，则
ΔH ＝ΔH1 ＋ΔH2 ＝( －117.2 kJ·ml－1) ＋( ＋16.67 kJ·ml－1) ＝
－100.53 kJ·ml－1，C正确；反应2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)
平衡向逆反应方向移动，NH3 的转化率减小，D 错误。答案：C
量变化示意图如图所示。下列说法不正确的是(
【练2】(2021年青岛检测)金属镁和卤素单质(X2)反应的能
A.由 MgCl2 制取 Mg 是吸热过程
B.热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.常温下还原性：F－