魯科版2023-2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第6章 第34講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第6章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

第34講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

［復(fù)習(xí)目標(biāo)1L了解反應(yīng)熱、內(nèi)能、焙變的概念，知道化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與內(nèi)能和反應(yīng)的焙變之

間的關(guān)系。2.知道常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，能從多角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。

3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。4.了解摩爾燃燒焰的概念及能源利用

的意義。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱燃變

■歸納整合

1.體系與環(huán)境

(1)體系：人為劃定的_____________________________

⑵環(huán)境：體系?

2.反應(yīng)熱與內(nèi)能

(1)反應(yīng)熱(。)：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所或的熱量稱(chēng)為

該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)。

(2)內(nèi)能

概念:體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的—

總和

影響因素:①物質(zhì)的_____________________

內(nèi)能②體系的

(U)

內(nèi)能變化(AU)與反應(yīng)熱的關(guān)系：

①=Q+W

②如果反應(yīng)過(guò)程中體系沒(méi)有做功,則AU=_

Δu>0,反應(yīng),ΔU<(),反應(yīng)____

3.反應(yīng)熱與焰變

始與內(nèi)能的關(guān)系：〃=U+pV,單位：J

或kJ

意義：用它的變化來(lái)描述

⑴焰(H)——

影響因素：①物質(zhì)的

;②體系的__________

表達(dá)式：AH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反

—

應(yīng)物)______________________________

與反應(yīng)熱的關(guān)系：在等壓反應(yīng)中，如

果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化沒(méi)有與電能、

(2)培變—光能等其他形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化.則

(ΔW)-該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于______________

_______,即HX),反應(yīng)—

QIl=ΔW;Δ

___,ΔW<0,反應(yīng)_______

常用單位：

——含義：完成每摩爾指定化學(xué)反應(yīng)的能

量變化數(shù)值________________________

4.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)

(1)放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量______反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。反應(yīng)體系的

能量________,故AH0,即AH為,

(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。反應(yīng)體系的

能量______,故AH0,即△“為。

(3)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)(A”>0)放熱反應(yīng)(△4<())

①中和反應(yīng)

ΦBa(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

②燃燒反應(yīng)

②大多數(shù)的分解反應(yīng)

③金屬與酸或與氧氣的反應(yīng)

③弱電解質(zhì)的電離

④鋁熱反應(yīng)

④鹽類(lèi)水解

⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應(yīng)

⑤C和H20(g)、C和CO2的反應(yīng)

⑥大多數(shù)的化合反應(yīng)

5.反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因

(1)從能量圖分析

熔

反應(yīng)產(chǎn)物

（2）從化學(xué)鍵變化分析

［吸收能量EJ

E∣>J

司舊化學(xué)閱廠｛反應(yīng)產(chǎn)物能量高,則為一反應(yīng)］

應(yīng)鍵斷裂應(yīng)

物新化學(xué)小產(chǎn)L｛反應(yīng)產(chǎn)物能量低,則為應(yīng)國(guó)

鍵形成W

E↑<E,'HO

［釋放能量&）2

IΞ易錯(cuò)辨析

1.濃H2SO4稀釋是放熱反應(yīng)（）

2.放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生（）

3.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，則金剛石比石墨更穩(wěn)定（）

4.可逆反應(yīng)的AH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)（）

5.吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于反應(yīng)產(chǎn)物形成化學(xué)鍵放出的總能量

（）

6.活化能越大，表明化學(xué)反應(yīng)吸收的能量越多（）

■專(zhuān)項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、對(duì)反應(yīng)過(guò)程能量圖的理解

I.科學(xué)家用X射線激光技術(shù)觀察到Cc）與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的

示意圖如圖。

狀態(tài)I狀態(tài)∏狀態(tài)DI

?表示C。表示ONk表示催化劑

反應(yīng)過(guò)程

回答下列問(wèn)題:

⑴從狀態(tài)I到狀態(tài)m為（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

⑵從狀態(tài)I到狀態(tài)II需要（填“吸收”或“釋放”）能量，co分子（填

“是”或“否”）需要斷鍵形成C和0。

（3）從狀態(tài)Ii到狀態(tài)m形成的化學(xué)鍵是。

（4）將相同物質(zhì)的量的CO轉(zhuǎn)化為Cθ2,CO與O比Co與02反應(yīng)放出的熱量（填“多”

或“少”)，可能的原因是o

(5)由該反應(yīng)過(guò)程可知，在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵(填“一定”或“不一定”浣全斷

裂，但一定有新化學(xué)鍵的。

2.臭氧層中03分解過(guò)程如圖所示，回答下列問(wèn)題。

⑴(填“>”或“<”)0。

⑵催化反應(yīng)①是(填“吸熱”或“放熱"，下同)反應(yīng)，催化反應(yīng)②是反應(yīng)。

(3)總反應(yīng)的活化能是,催化反應(yīng)①的活化能是,催化反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)的

活化能是,總反應(yīng)對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)活化能為。

3.鈿基催化劑對(duì)CCh電化學(xué)還原制取HCOoH具有高效的選擇性。其反應(yīng)歷程與能量變化

如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

CO^→COHCOOHCOOH

22÷e

O

-1

-2-Bi催化劑

-3ABi?。,催化劑

-4gH

OoOo

D*?oO反應(yīng)歷程

*DD

HH

*

⑴使用Bi、Bi2O3兩種催化劑哪個(gè)更有利于CO2的吸附？0簡(jiǎn)述判斷依據(jù)：

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)CO2電化學(xué)還原制取HCOOH反應(yīng)的(填或)00

(3)使用Bi催化劑時(shí)，最大能壘是,使用Bi2O3催化劑時(shí)，最大能壘是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)由*Cθ2生成*HCOO的反應(yīng)為_(kāi)__________________________________________________

二、根據(jù)鍵能計(jì)算焰變

4.CH3-CH3(g)—CH2=CH2(g)+H2(g)?H,有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表:

化學(xué)鍵C-HC=CC-CH-H

鍵能/(kJ?mol=)414615347435

則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為。

5.己知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)式為Cl-N=O):

化學(xué)鍵N≡O(shè)Cl-ClCl-NN=O

鍵能/(kJ?mol-∣)630243a607

則反應(yīng)2N0(g)+Cb(g)2ClN0(g)的AH=kJ?mol∣(用含a的代數(shù)式表示)。

?得分技巧

熟記常見(jiàn)1mol下列物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目：

物質(zhì)金剛石

SiO2P4CO2CH4

化學(xué)鍵C-CSi-OP-PC=OC-H

化學(xué)鍵數(shù)目22A4NA6NA2NA4NA

考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式摩爾燃燒焰

■歸納整合

1.熱化學(xué)方程式的概念和意義

(1)概念：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。

(2)意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化。

如2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴Δ//=-571.6kJ?mol1表示在25℃、IOlkPa條件下,

2.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)

(1)熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的，固體(_)、液體(一)、氣體

(_)、水溶液(_),若為同素異形體，還要注明名稱(chēng)。

(2)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。如不注明，即表示在25℃和IOlkPa下測(cè)定。

(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為.故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是,也可以是

。當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其AH也___的改變。

⑷要注明A”的符號(hào)：“+”代表、“一”代表,以及單位：=

3.摩爾燃燒燃

(1)概念：在一定反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)條件下，―mol純物質(zhì)氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時(shí)

的焙變。

⑵注意以下幾點(diǎn)：①研究條件：298K、IOlkPa。②反應(yīng)程度：完全氧化，產(chǎn)物是穩(wěn)定的指

定產(chǎn)物。③研究對(duì)象：可燃物，物質(zhì)的量為mo?o

燃燒元素CHSN

穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)HO(I)SO(g)

co2(g)22N2(g)

4.燃料的選擇能源

⑴燃料的選擇原則

首先：;

其次：;

其他：穩(wěn)定性、來(lái)源、價(jià)格、運(yùn)輸?shù)取?/p>

(2)能源及利用

化

石

屬于能源

儲(chǔ)

一

能

源-

太陽(yáng)能、氫能、資源豐富、沒(méi)

新

_能風(fēng)能、地?zé)崮?、?yōu)點(diǎn)有污染或污染

源海洋能、生物一^很小，屬于—

質(zhì)能等能源

開(kāi)提高能源的利用效率：①改善開(kāi)采、運(yùn)

源

節(jié)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；②科學(xué)控制燃燒

流反應(yīng)，使燃料充分燃燒

的

措開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或

施污染很小的新能源

E易錯(cuò)辨析

1.開(kāi)發(fā)利用各種新能源，減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)，可以降低空氣中PM2.5的含量()

2.CH4(g)+2O2(g)=Cθ2(g)+2H2O(g)ΔW=-890.3kJ()

3.根據(jù)2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴△”=-571.6kJ?moL可知，氫氣的摩爾燃燒始為

-571.6kJ-moΓl()

4.對(duì)于SO2(g)+∣O2(g)SO3(g)AH=-QkJmoL,增大壓強(qiáng)平衡右移，放出的熱量增

大，減小()

13

5.已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)?H=-92kJ?moΓ',則NH3(g)=^N2(g)+/2(g)

=+46kJ?moΓl()

■專(zhuān)項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、能源摩爾燃燒焙概念的理解

1.據(jù)某網(wǎng)報(bào)道，歐洲一集團(tuán)公司擬在太空建立巨大的集光裝置，把太陽(yáng)光變成激光用于分解

海水制氫，其反應(yīng)可表示為2H2θ=?2H2t+O2t?有下列幾種說(shuō)法：①水分解反應(yīng)是放

熱反應(yīng)；②若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲(chǔ)存起來(lái)，可改善生存條

件；③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)：④氫氣是一級(jí)能源。其中敘述正確的是()

A.①②B.③④

C.②③D.①②③④

.油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量為在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：

2884)C57HKMO6(S)+

80O2(g)=57Cθ2(g)+52H2O(1)

已知燃燒Ikg該化合物釋放出3.8X104口熱量，油酸甘油酯的摩爾燃燒焙為()

A.3.8×104kJ?moΓ1

B.-3.8×104kJ?mol

C.3.4×l04kJ?mol1

D.-3.4×104kJ?mol

二、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)

3.依據(jù)事實(shí)，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)已知2.0g燃料冊(cè)(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時(shí)，放出33.4kJ的熱量，則表示脫

燃燒的熱化學(xué)方程式為。

⑵CUCl(S)與O?反應(yīng)生成CUCI2(s)和一種黑色固體。在25℃>101kPa下，已知該反應(yīng)每消

耗1molCUCKS)放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

4.分析圖像書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。

1

3、κx

哪8(

投J*.C(+5,63)

6(,B(+],60)

長(zhǎng)4(/%

S2(

∕A(-1,O)

11IIIr

-1+1+3+5+7

家元素的化合價(jià)

丙

(1)圖甲表示的是No2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：0

(2)圖乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、硅在生成Imol氣態(tài)氫化物時(shí)的焙變數(shù)據(jù)，根據(jù)焰變

數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫(xiě)出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，發(fā)生分解反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

(3)圖丙表示一定條件下，在水溶液中ImolCI一、ClO；(X=I,2,3,4)的能量相對(duì)大小，

ΦD是(填離子符號(hào))。

②反應(yīng)B-A+C的熱化學(xué)方程式為(用離子符

號(hào)表示)。

真題演練明確考向

1.(2020?天津，10)理論研究表明，在IOlkPa和298K下，HCN(g)HNe(g)異構(gòu)化反應(yīng)

過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

Γ

C

E

P?

O

/

修

混

妾

H

?

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=+59.3kJ?moL

C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

2.(2022?浙江6月選考，18)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表:

物質(zhì)

(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O

能量/(kJ?mol-l)249218391000—136-242

l

可根據(jù)Ho(g)+HO(g)=H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ?molo下列說(shuō)法不

正確的是()

A.H2的鍵能為436kJ?mo□

B.O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C.解離氧氧單鍵所需能量：HOO<H2O2