2020版新一线高考化学（鲁科版）一轮复习教学案：第1部分第6章第1节化学反应的热效应



第1节　化学反应的热效应
考纲定位
核心素养
1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
5．了解焓变(ΔH)与反应热的含义。了解活化能的概念。
6．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
1.变化观念——认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题。
2．模型认知——认识盖斯定律应用及推导目标反应的热化学方程式的思维模型。
3．社会责任——关注能源的合理开发利用，具有可持续的能源发展意识，利用化学知识开发利用新能源。
考点一| 焓变　热化学方程式

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
①吸热反应：热能―→化学能。
②放热反应：化学能―→热能。
③光合作用：光能―→化学能。
④燃烧反应：化学能―→热能，化学能―→光能。
⑤原电池反应：化学能―→电能。
⑥电解池反应：电能―→化学能。
(4)化学反应的实质与特征

2．焓变、反应热
(1)焓(H)
用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH)
ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。单位kJ·mol－1或kJ/mol－1。
(3)反应热
指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。
(4)焓变与反应热的关系
对于恒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：ΔH＝Qp。
3．吸热反应和放热反应
(1)从反应物和反应产物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

反应吸热　　　　　　　　　反应放热
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析


提醒：常见的放热反应和吸热反应
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；④金属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
4．活化能与焓变的关系

(1)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2；
(2)催化剂能降低正、逆反应的活化能，能提高反应物活化分子百分含量，但不影响焓变的大小。
5．热化学方程式
(1)定义：表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2_mol_H2和1_mol__O2反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。
[深度归纳]　书写热化学方程式注意事项
(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。
(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号、单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位
(kJ·mol－1)。
(4)区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
(5)注意热化学方程式的系数：热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且系数必须与ΔH相对应，如果系数加倍，则ΔH也要加倍。
(6)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行。(　　)
(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应。
(　　)
(3)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变。
(　　)
(4)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。(　　)
(5)正反应的活化能越高，反应越难进行，焓变越大。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．常温常压下，1 g H2完全燃烧，放出a kJ的热量，则H2燃烧的热化学方程式为____________________________________________。
答案：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－2a kJ·mol－1

考法1　化学反应中的能量变化
1．根据下列图像的叙述不正确的是(　　)

A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1
B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1
C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D．两个图像表示的含义不同
B　[图(2)表示的反应物为CO2(g)和H2(g)，B项错误。]
2．(2019·河南十校模拟)研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．反应总过程ΔH　(3)＋10.5 kJ·mol－1　(4)＋124 kJ·mol－1　－4 566
2．(2018·北京高考，节选)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________。
解析：由于反应Ⅱ是二氧化硫的歧化反应，且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为H2SO4和S，根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅰ与反应Ⅲ的热化学方程式相加得：2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋254 kJ·mol－1，所以反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1。
答案：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)
ΔH2＝－254 kJ·mol－1
3．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4
⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1>0，ΔH2ΔH4
C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5
D．2ΔH5＋ΔH10，ΔH3>0，ΔH2