2025届高三化学第一轮复习：焓变与反应热

第七章　化学反应与能量 第26讲　化学反应的热效应 第一课时 焓变与反应热 2025届高三一轮复习-------- 衡阳市八中高三化学备课组 ( 天津卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的∆H＝+59.3kJ/mol C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 【真题引入】 D 既有物质变化，又伴有能量变化 反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成 吸收能量 放出能量 实质 特征 主要现象为热量变化 质量守恒定律 能量守恒定律 【考点梳理】 知识点一 焓变和反应热 【思考1】化学反应的实质和特征是什么？ 在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的能量, 称为化学反应的热效应，简称反应热。 符号：ΔH 单位： kJ/mol 或 kJ·mol-1 规定：放热反应 ΔH为“-” 或 ΔH<0 吸热反应 ΔH为“+” 或 ΔH>0 生成物与反应物的焓值差 在等压条件下进行化学反应，其反应热等于反应的焓变。 知识点一 焓变和反应热 等温条件指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 【思考2】什么是反应热？ 【再思考】什么是焓变？符号？单位？ 【再思考】放热反应和吸热反应的 ΔH如何表示？ ΔH如何计算？ 反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行： ①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) D 【夯实基础】 吸热反应 1. 铵盐与碱的反应 Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl 2. C和H2O、C和CO2的反应 3.大部分分解反应 (如：CaCO3高温分解) 4.盐的水解反应 5.Fe+H2O (g)= 6. H2+I2(S)=2HI 7.NaHCO3与HCl反应 放热反应： 1.燃料的燃烧(与O2的反应） 2.物质的缓慢氧化、食物腐败 3.活泼金属与水或酸的反应 4.中和反应 5.大部分化合反应（如：生石灰和水） 6.铝热反应 【考点梳理】 【思考3】常见的放热反应，吸热反应有哪些？ ∆H＝E（生成物的总能量）- E（反应物的总能量） 1、焓变与物质的能量的图像： 放热反应 吸热反应 反应物总能量 生成物总能量 能量 反应过程 △H 反应物的总能量 生成物总能量 能量 反应过程 △H 宏观角度 【考点梳理】 知识点二 吸热反应和放热反应 【思考4】如何从宏观角度（能量变化角度）分析放热反应和吸热反应？ 【听课手册】P162 2.[2024·辽宁六校联考] 如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是 ( 　) A.图甲表示吸热反应,图乙表示放热反应 B.图乙中反应物的总键能大于生成物的总键能 C.图甲可以表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 D.图乙可以表示Mg与盐酸反应的能量变化 B 【夯实基础】 键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 指1.01×105Pa和25℃下（常温常压下），将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量（单位为kJ·mol-1） 键能 【考点梳理】 知识点二 吸热反应和放热反应 【思考5】什么是键能？如何从微观角度（化学键角度）分析放热反应和吸热反应？ E1 △H E2 2N(g)+4H(g)+2O(g) N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) 生成物的 总键能 反应物的 总键能 能量 ∆H＝E（反应物的键能）- E（生成物的键能） 微观角度 ∆H＝E（反应物的键能）- E（生成物的键能） ------从化学键角度理解 微观角度 【考点梳理】 知识点二 吸热反应和放热反应 工业上高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g) + 2H2(g) = Si(s) + 4 HCl(g)，该反应的反应热ΔH = kJ/mol. 键能 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C /kJ·mol 460 360 436 431 176 347 +236 注意规避失分点：计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si键。1 mol SiO2中含4 mol Si—O键。 【夯实基础】 活化分子 无催化剂的情况，E1为正反应的活化能， E2为逆反应的活化能 ∆H＝E1- E2 催化剂降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 【考点梳理】 知识点三 吸热反应和放热反应 【思考4】催化剂对反应热有什么影响？如何用图像展示？ 【夯实基础】 判断正误： (1)放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生。 ✘ 反应是吸热，还是放热与反应条件无关 (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化 ✔ (3)同温同压下，反应 H2（g) + Cl2（g) = 2HCl（g) 在光照和点燃条件下的∆H 不同 ✘ (4)石墨转化为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定。 ✘ 物质具有的能量越低，物质的稳定性越强 1.科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 对反应过程能量图的理解 回答下列问题： (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为______(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要______(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子_____(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。 放热 吸收 否 【重难点突破】 (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是___________________。 (4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量___(填“多”或“少”)，可能的原因是_______________________________ ____________。 (5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的______。 碳氧双键(或C==O) 多 CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键 不一定 形成 2.臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。 (1)ΔH_____(填“>”或“<”)0。 (2)催化反应①是______(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是______反应。 < 吸热 放热 【重难点突破】 (3)总反应的活化能是______，催化反应①的活化能是______，催化反应②对应的逆反应的活化能是___________，总反应对应的逆反应活化能为__________。 E＋|ΔH| E E1 E2＋|ΔH| 3.铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 (1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂哪个更有利于CO2的吸附？________。简述判断依据：__________________________________________________。 由题图可知，使用Bi2O3催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态 Bi2O3 (2)CO2电化学还原制取HCOOH 反应的ΔH________(填“>”或 “<”)0。 (3)使用Bi催化剂时，最大能垒是_________，使用Bi2O3催化 剂时，最大能垒是_________。 (4)由 生成*HCOO－的反应为_______________________________。 ＜ 0.38 eV 0.32 eV CO2COHCOO－HCOOH *CO *CO＋HCO＋e－===*CO＋*HCOO－ CO2COHCOO－HCOOH $$