第9期 化学反应与能量-【数理报】2024高考化学一轮复习学案（新教材新高考）

书 考点一、焓变 反应热 知识要点 １．焓与焓变 （１）焓是表示物质自身所含能量的物理量，用符号 Ｈ表示． （２）对于某一化学反应而言，由于反应物和生成物 所含的能量不同，所以在化学反应中就会有能量变化， 这个能量的变化叫作焓变，用符号 ΔＨ表示，单位常采 用ｋＪ／ｍｏｌ． ２．反应热 一定温度下，化学反应所释放或吸收的热量称为反 应热．研究证明，化学反应在恒压条件下的反应热与焓 变相同． （１）反应热的单位和焓变的单位一样，均为ｋＪ／ｍｏｌ． （２）任何反应都有反应热． （３）反应热的数值可以通过实验测得，也可以通过 理论计算求得． （４）影响反应热大小的因素 ①反应物本身的性质． ②测定条件．若不特别指明，反应热即指 ２５℃， １０１ｋＰａ下测定的． ③反应物的物质的量．反应物的物质的量越大，反 应放出或吸收的热量越多． ④反应物与生成物的聚集状态．同一物质在不同状 态时的能量高低为Ｅ（ｇ）＞Ｅ（ｌ）＞Ｅ（ｓ），状态由气→液 →固变化时，放出热量． ３．放热反应和吸热反应 （１）宏观能量解释 放热反应：放出热量的化学反应，其反应物的总能 量大于生成物的总能量． 吸热反应：吸收热量的化学反应，其反应物的总能 量小于生成物的总能量． （２）微观解释 反应物→旧化学键断裂→吸收能量 生成物→新化学键形成→ ] 释放能量 → 不相等 能量变化 若新化学键形成时所释放的总能量大于旧化学键 断裂时所吸收的总能量，反应表现为放热，ΔＨ＜０． 若新化学键形成时所释放的总能量小于旧化学键 断裂时所吸收的总能量，反应表现为吸热，ΔＨ＞０． 图示如下： 【说明】①通过反应放热或吸热，可比较反应物和生 成物的相对稳定性．如果反应放热，生成物较稳定；如果 反应吸热，反应物较稳定． ②化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否 需要加热无关．需要加热的反应不一定是吸热反应，不 需要加热的反应也不一定是放热反应． ③浓硫酸、ＮａＯＨ固体溶于水放热，ＮＨ４ＮＯ３溶于水 吸热，但其热效应不属于反应热． 考题模型 例 １．工业上常利用 ＣＯ２ 和 ＮＨ３ 合成 尿 素 ［ＣＯ（ＮＨ２）２］，该可逆反应分两步进行，整个过程中的 能量变化如下图所示．下列说法错误的是 （　　） Ａ．ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４为合成尿素反应的中间产物 Ｂ．反应Ⅰ逆反应的活化能 ＞反应Ⅱ正反应的活 化能 Ｃ．逆反应过程：反应Ⅱ快于反应Ⅰ Ｄ．２ＮＨ３（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ幑幐） ＣＯ（ＮＨ２）２（ｌ）＋Ｈ２Ｏ（ｌ） 的焓变ΔＨ＝Ｅ１－Ｅ２ 解析：２ＮＨ３（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ幑幐） ＣＯ（ＮＨ２）２（ｌ）＋ Ｈ２Ｏ（ｌ）为放热反应，ΔＨ＝生成物的总能量 －反应物的 总能量＜０，即ΔＨ＝Ｅ２－Ｅ１，Ｄ错误． 答案：Ｄ 考点二、热化学方程式 知识要点 １．化学方程式和热化学方程式的比较 热化学方程式指的是能表示参加反应的物质的量 和反应热关系的化学方程式．热化学方程式既表明了化 学反应中的物质变化，又表明了化学反应中的能量变 化．热化学方程式和化学方程式的比较如下： 化学方程式 热化学方程式 化学计 量数　 是整数，既表示微粒个数， 又表示该物质的物质的量 既可以是整数，也可以是 分数，只表示该物质的物 质的量 状态 不要求注明 必须在分子式后注明 反应热 的数值 无 必须注明 意义 表明了化学反应中物质的 变化 不仅表明了化学反应中物 质的变化，也表明了化学 反应中的能量变化 ２．书写热化学方程式应注意的问题 （１）ΔＨ写在标有反应物和生成物状态的化学方程 式的右边，并用“空格”隔开．若为放热反应，ΔＨ为 “－”；若为吸热反应，ΔＨ为“＋”． （２）ΔＨ的大小与测定条件（温度、压强）有关，因此 书写热化学方程式应注明 ΔＨ的测定条件．对于在 ２５℃、１０１ｋＰａ下进行的反应，可不注明温度和压强． （３）反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的 数值以及符号可能不同，因此必须注明物质的聚集状 态．对于化学式相同的同素异形体，还必须注明名称． 例如： Ｃ（ｓ，金刚石）＋Ｏ２（ｇ ） ＣＯ２（ｇ）　 ΔＨ＝ －３９５．４７ｋＪ／ｍｏｌ Ｃ（ｓ，石墨）＋Ｏ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）　ΔＨ＝－３９３．５ｋＪ／ｍｏｌ （４）热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须 与ΔＨ相对应，如果化学计量数改变，则ΔＨ也要按比例 改变．例如： Ｈ２（ｇ） ＋ １ ２ Ｏ２ （ｇ ） Ｈ２Ｏ（ｇ）　 ΔＨ ＝ －２４１．８ｋＪ／ｍｏｌ ２Ｈ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ） ２Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ＝－４８３．６ｋＪ／ｍｏｌ （５）当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应 热数值相等，符号相反．例如： Ｈ２（ｇ）＋Ｆ２（ｇ） ２ＨＦ（ｇ）　ΔＨ＝－２７０ｋＪ／ｍｏｌ ２ＨＦ（ｇ） Ｈ２（ｇ）＋Ｆ２（ｇ）　ΔＨ＝＋２７０ｋＪ／ｍｏ