第一章 化学反应的热效应（期中复习课件） 高二化学上学期人教版

第一章 化学反应的热效应 考点大串讲 目 录 CONTENTS 考情透视·目标导航 01. 考点梳理·重难破解 02. 考场练兵·真题再练 03. 考情透视·目标导航 PART 01 考情透视·目标导航 必考考点 复习目标 反应热 反应热概念及测定 1.从化学键断裂/形成（微观）和体系内能变化（宏观）双角度解释反应热产生原因 2.能掌握反应热的测定方法，认识特殊的反应热：燃烧热和中和热 3.能规范书写热化学方程式，标注物质状态和焓变（ΔH）数值 4.运用盖斯定律设计反应路径，结合键能或燃烧热数据计算反应热 吸热反应、放热反应与焓变 中和热概念与测定 燃烧热概念与测定 热化学方程式的书写规律 燃烧热化学方程的书写 反应热的计算 盖斯定律 应用盖斯定律的反应热计算 PART 02 考点梳理·重难破解 知识梳理 考点01 反应热 1、化学反应中的变化和守恒 一、焓变、反应热 两大变化 物质变化 能量变化 两大守恒 质量守恒 能量守恒 化学反应中的能量转化形式：化学能转化为热能、光能、电能等 知识梳理 考点01 反应热 2、反应热与焓变   反应热 焓变 含义 化学反应中吸收或放出的能量 化学反应中生成物所具有的焓 与反应物所具有的焓之差 符号 Q _______ 单位 _______ _______ 与能量变化的关系 Q>0，反应______热量 Q<0，反应______热量 ΔH >0， 反应_________热量 ΔH <0，反应__________热量 二者的相互联系 ΔH 是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应热Q就是焓变△H kJ/mol kJ/mol ΔH 放出 吸收 吸收 放出 一、焓变、反应热 考点梳理·重难破解 【典例01】下列有关能量转化的说法不正确的是( ) A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 C．绿色燃料电池能将化学能全部转化为电能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 考点01 反应热 C 考点梳理·重难破解 【演练01】下列装置或过程能实现电能向化学能转化的是（ ） 考点01 反应热 A．水果电池 B．风力发电 C．燃料燃烧 D．电动车充电 D 知识梳理 考点01 反应热 1、宏观角度理解反应热效应 从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析 ________热反应　 ________热反应　 吸 放 二、吸热反应和放热反应 知识梳理 考点01 反应热 从化学键变化的角度分析 反应物 生成物 吸收能量E1 放出能量E2 旧化学键断裂 新化学键生成 E1 > E2，ΔH > 0 E1 > E2，ΔH < 0 放热反应 吸热反应 2、微观角度理解反应热效应 二、吸热反应和放热反应 知识梳理 考点01 反应热 3、反应热ΔH的基本计算公式 ΔH = 反应物的总键能－产物的总键能 ΔH＝H生成物－H反应物 已知物质总能量： 已知化学键键能： 二、吸热反应和放热反应 知识梳理 考点01 反应热 4、常见的放热/吸热反应 常见的放热反应 常见的吸热反应 物质的燃烧爆炸、 物质的缓慢氧化、 活泼金属与水或酸的反应、 酸碱中和反应、 燃烧反应、 多数化合反应 多数的分解反应、 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C+CO2、C+H2O（g） CO+H2O（g） C与某些金属氧化物的反应 盐酸与NaHCO3反应 【特别提醒】 ①、 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 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 二、吸热反应和放热反应 考点梳理·重难破解 【典例02-1】下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．灼热的碳与CO2反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 考点01 反应热 A 考点梳理·重难破解 【典例02-2】下列关于ΔH的说法正确的是( ) A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B．ΔH>0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热 C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH为“-” 考点01 反应热 D 考点梳理·重难破解 考点01 反应热 【演练02-1】下列图示变化为吸热反应的是（ ） A． B． C． D． C 考点梳理·重难破解 考点01 反应热 【演练02-2】回答下列问题 （1）已知热化学方程式：SO2（g）+O2（g）⇌ SO3（g）ΔH=-98.32kJ·mol-1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为___________ A．等于196.64kJ B．小于98.32kJ C．小于196.64kJ D．大于196.64kJ （2）已知H2（g）＋Br2（l）=2HBr（g） ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表，则表中a=_____________________ 物质 H2（g） Br2（g） HBr（g） 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a C 369 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 1、燃烧热 【定义】在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 【条件】101kPa，通常温度为25℃ 【可燃物的用量】1mol 【指定产物】C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等 【含义】如H2的燃烧热为285.8 kJ/mol含义101 kPa时(25℃)，1 mol H2 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 2、反应热与燃烧热的比较   反应热 燃烧热 能量的变化 _________________ ________ ΔH的大小 放热时，ΔH____0；吸热时ΔH_______0 ________ 反应物的量 不限 ________________ 生成物 无要求 ______________ 热化学方程式 有无数个 ________ 放热或吸热 < > 放热 ΔH<0 1mol纯物质 指定产物 唯一 考点梳理·重难破解 【典例03】下列有关中和热和燃烧热的说法中，正确的是( ) A．反应热就是热量 B．在稀溶液中，1mol CH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量小于57.3kJ C．1l 1mol/L H2SO4溶液与稀NaOH溶液恰好完全反应时，放出57.3kJ的热量 D．已知2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ΔH = -220.7 kJ/mol 所以，C的燃烧热是220.7 考点01 反应热 B 考点梳理·重难破解 【演练03】乙炔（C2H2）是有机合成的重要原料之一，也是一种很好的燃料，其与氧气反应放出的热量很大，常用于切割金属。已知热化学方程式C2H2（g）＋O2（g）=2CO2（g）＋H2O（g）  ΔH=-1256 kJ·mol-1，下列说法正确的是( ) A．乙炔（C2H2）的燃烧热为1256 kJ·mol-1 B．若转移10 mol电子，则消耗3 mol O2 C．若生成2 mol液态水，则ΔH=-2512 kJ·mol-1 D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为628 kJ 考点01 反应热 D 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 3、中和热的基本概念 【定义】在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成_______________时所放出的热量 【单位】kJ/mol 【表示】H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH = 57.5kJ/mol 【注意】必须是强酸和强碱的稀溶液。弱酸弱碱电离时需要吸收热量，因此中和热比57.3kJ/mol要_________；若产物中有沉淀，因生成沉淀的过程中放热，会导致中和热比57.3kJ/mol要_________ 1mol H2O 小 大 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 4、中和热的测定 （1）装置 迅速混合 充分反应 隔热 防止热量散失 （2）计算公式 ΔH＝ kJ/mol t1——起始温度 t2——终止温度 n——生成水的物质的量 c——中和后生成的溶液的比热容 [一般为4.18 J/(g· ℃)] 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 4、中和热的测定 （3）实验步骤 实 验 步 骤 ①、反应物温度测量(t1) 测量混合前50 mL 0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1 ②、反应后体系温度测量(t2) 将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2 ③、重复实验操作两次 记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据 特别 注意 ①、为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液 ②、测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干 ③、酸碱溶液一次迅速混合 知识梳理 考点01 反应热 三、燃烧热与中和热 4、中和热的测定 （4）实验数据处理 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1－t2)/℃ 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 设溶液的密度均为1 g/cm3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J/g·℃， 则反应放出的热量：Q＝cmΔt＝c · [m(盐酸)＋m(NaOH溶液)] · (t2－t1)≈1421J≈1.42 kJ， 那么生成1 mol H2O放出的热量为：＝ ＝56.8 kJ 【测量值偏低（相较57.3）的可能原因】 ①、量取溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL ②、量热计保温效果不好 ③、溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖 ④、读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度 考点梳理·重难破解 【典例04】在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是( ) A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．测定时，为防止溶液飞溅损失导致测定不准，应将稀盐酸缓慢加入稀氢氧化钠 D．若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的ΔH偏低 考点01 反应热 D 考点梳理·重难破解 【演练04】下列说法中正确的是( ) A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1 B．表示中和热的热化学方程式：H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ D．中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热 考点01 反应热 C 知识梳理 考点01 反应热 四、热化学方程式 1．书写步骤 一写方程式 二标状态 三标条件 四标ΔH 五标数值 写出配平的化学方程式 用s、l、g、aq表明物质的聚集状态 表明反应的温度和压强（常温常压时可不标注） 在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的+/- 根据化学计量数计算写出ΔH的值，并注明单位 知识梳理 考点01 反应热 四、热化学方程式 2．注意事项 (1)、需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa，可不注明) (2)、应注明反应物和生成物的状态 (3)、对于相同的反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同 (4)、注意可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小 知识梳理 考点01 反应热 四、热化学方程式 3．“五审”判断热化学方程式的正误 一审+/- 二审单位 三审状态 四审数值 五审是否符合概念 放热反应ΔH为负；吸热反应ΔH为正 单位一般为kJ/mol 物质状态需正确 ΔH与化学计量数呈正比 如表示燃烧热、中和热的热化学方程式 考点梳理·重难破解 【典例05】如图表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图， 请写出CO和H2反应的热化学方程：___________________________________________________________________ 考点01 反应热 CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=-91kJ·mol-1 考点梳理·重难破解 【演练05】下列关于2C4H10（g）＋13O2（g）=8CO2（g）＋10H2O（l）　ΔH=-5800kJ·mol-1的叙述错误的是( ) A．该反应的焓变ΔH=-5800kJ·mol-1，是放热反应 B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关 C．该热化学方程式表示在25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量为5800kJ D．该反应表明2mol丁烷燃烧时一定会放出5800kJ的热量 考点01 反应热 D 知识梳理 考点02 反应热的计算 一、盖斯定律及其应用 1．内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的___________有关，而与____________无关 始态和终态 反应的途径 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝_____________________ ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 知识梳理 考点02 反应热的计算 一、盖斯定律及其应用 2．意义：间接计算某些反应的反应热 【例如】已知在25 ℃、101 kPa时： ①、C(s)＋O2(g) = CO2(g)　 ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1， ②、2C(s)＋O2(g) = 2CO(g)　ΔH2＝－221 kJ·mol－1， 则CO(g)＋O2(g) = CO2(g)的ΔH为____________________________ ΔH1ΔH2 =-283kJ/mol 知识梳理 考点02 反应热的计算 一、盖斯定律及其应用 3．盖斯定律的理解 热化学方程式 反应热间的关系 aA B、A B ΔH1＝_____________ A B ΔH1＝_____________ ΔH＝_____________ ΔH1 ΔH2 ΔH1 ΔH2 aΔH2 -ΔH2 ΔH1＋ΔH2 考点梳理·重难破解 【典例06】已知：①、Zn(s)＋O2(g)= ZnO(s)   ΔH1=－351.1 kJ·mol－1， ②、Hg(l)＋ O2(g)=HgO(s)   ΔH2=－90.7 kJ·mol－1， 则反应Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的焓变是（ ） A．－441.8 kJ·mol－1 B．－254.6 kJ·mol－1 C．－438.9 kJ·mol－1 D．－260.4 kJ·mol－1 考点01 反应热 D 考点梳理·重难破解 【演练06】已知肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知 ①2H2O(l)+O2(g)=2H2O2(l) △H1=+108.3kJ/mol ②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=－534.0kJ/mol。 则有反应：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H3，则ΔH3是（ ) A．＋425.7kJ·mol－1 B．－425.7kJ·mol－1 C．＋642.3kJ·mol－1 D．－642.3kJ·mol－1 考点01 反应热 D 知识梳理 考点02 反应热的计算 二、反应热的计算 1．依据热化学方程式： 反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比 【例如】 aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则： 知识梳理 考点02 反应热的计算 二、反应热的计算 2．依据盖斯定律： 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变 3．依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝________ 4．依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝ ___________ 5．依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝ ___________ 6．依据比热公式计算：Q＝ ___________ Q吸－Q放 E生成物－E反应物 n可燃物×|ΔH| cmΔt 考点梳理·重难破解 【典例07】下表是部分化学键的键能数据，已知1 mol白磷(P4)完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则表中x=_______________________ kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。 考点01 反应热 化学键 P—P P—O O=O P=O 键能/(kJ·mol－1) a b c x 考点梳理·重难破解 【演练07】根据能量变化示意图，下列说法正确的是（ ) A．反应2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)，反应物的总能量小于生成物的总能量 B．可推测，断开1 mol O－H键共放出463 kJ能量 C．1 mol H2O(g)分解生成H2(g)和O2(g)吸收484 kJ能量 D．H2(g)和O2(g)生成2 mol H2O(l)放出的能量大于484 kJ 考点01 反应热 D 知识梳理 考点02 反应热的计算 三、利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 目标 查找 调整 加减 计算 检查 先确定待求的方程式 找出代求方程式中各物质在已知方程式中的位置 根据代求方程式调整已知方程式的计量数 “同向相加、异向相减” 计算并写出待求的热化学方程式 检查得出的热化学方程式是否正确 考点梳理·重难破解 【典例08】大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时，相关物质的燃烧热数据如下表： 则25 ℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为 ____________________________________________________________________ 考点01 反应热 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热ΔH/(kJ·mol－1) －285.8 －393.5 －3267.5 3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)　ΔH=＋49.1 kJ·mol－1 考点梳理·重难破解 【演练08】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ①、CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋49.0 kJ·mol－1， ②、CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH=－192.9 kJ·mol－1， 又知③、H2O(g)=H2O(l)　ΔH=－44 kJ·mol－1， 则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式: _____________________________________________________________ 考点01 反应热 CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－764.7 kJ·mol－1 PART 03 考场练兵·真题再练 考场练兵·真题再练 【真题演练1】（24-25高二上·广东广州·期中）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 （ ） A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将硬纸板取走，方便搅拌，对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体测定中和反应的反应热，则测定的反应热ΔH的绝对值偏高 D 考场练兵·真题再练 【真题演练2】（24-25高二上·上海静安·期中）用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为（ ） A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ C 【真题演练3】（24-25高二上·河南郑州·期中）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ） A．铝粉与氧化铁粉末反应 B．乙醇燃烧 C．红热的木炭与水蒸气的反应 D．生石灰变成熟石灰 C 考场练兵·真题再练 【真题演练4】（24-25高二上·河南·期中）2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射，飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g)，放出681.5kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是（ ） A．C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)   △H=-681.5kJ·mol-1 B．C2H8N2 (l)+2N2O4 （1）=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)  △H=-2726.0 kJ·mol-1 C．C2H8N2 （1）+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)  △H=+681.5 kJ·mol-1 D．C2H8N2 (l)+2N2O4 （1）=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)  △H=-2726.0 kJ·mol-1 B 考场练兵·真题再练 【真题演练5】（24-25高二上·河南·期中）肼(N2H4)又称为联氨，在航空航天领域，可用作燃料和推进剂，它具有能量高、密度大、可贮存等优点。下列能正确表示N2H4燃烧热的热化学方程式的是( ) A.N2H4(l)+ O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H =-642kJ·mol-1 B.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H =-642kJ·mol-1 C.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H = +642kJ ·mol-1 D. N2H4(l)+2O2(g)= 2NO(g)+ 2H2O(l) △H =-642kJ·mol-1 B 感谢聆听！ 考点大串讲 $