第1章 化学反应的热效应（期末复习课件）高二化学上学期沪科版

2025-2026学年高二化学上学期 第1章 化学反应的热效应 期末考点大串讲 知识导图 重难突破 考场练兵 目录 CONTENTS 01 考情透视·知识导图 02 考点梳理·重难破解 03 考场练兵·真题再练 考情透视·知识导图 第一部分 重新生成，换一个帽子，抽象一些，色调整体和谐 第1章 化学反应的热效应 考点01 化学反应的热效应 考点02 反应热的测量和计算 理解能量守恒定律在化学反应中的应用；知道内能的含义；知道化学反应中能量的转化形式；了解反应焓变和反应热的关系 了解反应热的测量方法；学会书写热化学方程式；了解盖斯定律；能进行反应焓变的简单计算 考点03燃料的合理利用 知道物质的燃烧热；了解提高燃料利用率的常见途径；分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。 考点梳理·重难破解 第二部分 考点01 化学反应与能量变化 1．系统的内能 (1)内能 内能是系统内物质各种能量的总和，用符号U表示。 内能受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 (2)内能的变化 系统内能的变化用符号ΔU来表示。 可以通过测定系统变化过程中的功和热得到系统内能的变化量。 考点01 化学反应与能量变化 2．化学反应的反应热和焓变 在一定条件下，一个化学反应是吸热还是放热，是在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值决定的。 即：ΔH＝∑H（生成物）－∑H（反应物）。 反应热 焓变 概念 在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热 在等压、只做体积功条件下的反应热，即：ΔH=Qp。 符号 Q ∆H 单位 kJ·mol-1 kJ·mol-1 考点01 化学反应与能量变化 3．化学反应中能量变化的原因 (1)化学反应中能量变化与反应物和生成物焓（H）的关系 反应物总焓大于生成物总焓，反应放热 反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热 考点01 化学反应与能量变化 3．化学反应中能量变化的原因 (2)化学键与化学反应能量变化的关系 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热。 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热。 ΔH=反应物的总键能—生成物的总键能 考点01 化学反应与能量变化 【典例01】【化学反应的焓变】下列说法中正确的是( 　　) A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 C 焓变是指在一定条件下化学反应的反应热 化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等 应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同 A．每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量 B．反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 考点01 化学反应与能量变化 【典例02】【化学反应的能量变化的原因】化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) B 吸收(a+b)kJ能量 断键吸收能量 考点01 化学反应与能量变化 【典例03】【化学键与化学反应能量变化的关系】已知一些化学键的键能数据如表所示： 【解析】 ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)，所求反应的反应热ΔH＝414 kJ·mol－1×4＋155 kJ·mol－1×4－489 kJ·mol－1×4－565 kJ·mol－1×4＝－1 940 kJ·mol－1。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155 则反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热(焓变ΔH)等于(　　) A．485 kJ·mol－1 B．－485 kJ·mol－1 C．－1 940 kJ·mol－1 D．1 940 kJ·mol－1 C 考点01 化学反应与能量变化 【训练01】（24-25高一下·河北衡水·期末）Cl2(g)与H2(g)反应的能量转化关系如下图所示，下列说法错误的是 A．断裂1molH2(g)中的化学键需要吸收436kJ的能量 B．该反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH=-91.5kJ·mol-1 C．同温同压时，等物质的量氢气和氯气在光照和点燃条件下反应的△H相同 D．该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 B 考点01 化学反应与能量变化 【训练02】（24-25高一下·湖南长沙·期末）物质CH3-CH3、CH2=CH2的能量关系如图所示。已知：人为规定H2(g)的能量为0kJ·mol-1。下列有关说法不正确的是 A．乙烯、乙烷和氢气都是重要的化工原料 B．断开氢气中的H-H不需要吸收能量 C．由图可知CH3-CH3比CH2=CH2更稳定 D．由图可推知，CH2=CH2与氢气加成是放热反应 B 考点01 化学反应与能量变化 【训练03】（24-25高二下·河北衡水·期末）下列反应中，属于氧化还原反应且反应物能量比生成物能量低的是 A．天然气的燃烧 B．过氧化钠中加水 C．碳和二氧化碳的化合反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应 C 考点01 化学反应与能量变化 【训练04】（24-25高一下·上海·期末）如图分别表示红磷、白磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定 C．1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量 D．4mol红磷燃烧放出热量为2954kJ D 考点01 化学反应与能量变化 【训练05】（24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N-N为154，断裂1mol N-H所需的能量(kJ)是 A．391 B．416 C．516 D．658 A 考点02 反应热的测量与计算 1．中和反应反应热的测量 (1)实验原理 通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据ΔH= - ，计算反应热。 Q n(H2O) (2)为了提高测定的准确度，应该采取的措施 ①调节温度，使酸、碱溶液的温度相同。 ②在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 ③要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好。 考点02 反应热的测量与计算 1．中和反应反应热的测量 (3)实验注意 ①中和反应反应热是指在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关。 ②若用NaOH固体或NaOH浓溶液代替NaOH溶液，NaOH固体溶于水（NaOH溶液稀释）时放热，使测得的反应热的数值偏大。 ③用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；用醋酸代替盐酸，弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。 考点02 反应热的测量与计算 2．热化学方程式 (1)定义：表示一个化学反应中的反应焓变和物质变化的方程式叫做热化学方程式。 (2)书写热化学方程式的注意事项 ①标明物质的聚集状态，化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 ②ΔH要注明反应的温度和压强，一般不注明时，表示的反应温度为298K、压强为100kPa。 ③ΔH的单位一般是kJ · mol—1 。在相同条件下正向反应和逆向反应的ΔH数值相同，符号相反。 ④ΔH的数值与化学方程式的书写形式有关。 ⑤ΔH单位中的“mol—1”指反应进度为1 mol，此时各种反应物消耗掉的物质的量，各种生成物的物质的量，在数值均等于热化学方程式中各自的化学计量数。 考点02 反应热的测量与计算 3．盖斯定律及应用 (1)盖斯定律的内容 化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。换言之，一个反应若能分解成两步或更多步实现，则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。 考点02 反应热的测量与计算 3．盖斯定律及应用 (2)应用盖斯定律计算ΔH的方法 ①虚拟路径法 反应物A变为反应产物D，可以有两种途径：由A直接变成D，反应热为ΔH；由A经过B变成C，再由C变成D，每一步反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示： ②加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 考点02 反应热的测量与计算 【典例01】【反应热的测量】将a mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液和b mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后，测量并记录溶液温度，实验结果如图(实验中始终保持a＋b＝50 mL)。下列叙述正确的是( ) A．做该实验时，环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可能转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为0.1 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 B × 22℃是加入5mLHCl溶液的温度 √ 反应过程中，温度升高 × 恰好反应时参加反应的盐酸体积为30 mL，则碱的体积为20 mL，c(NaOH) = 0.15 mol·L－1 × 只能表明该反应为放热反应，其他有水生成的反应不一定为放热反应 考点02 反应热的测量与计算 【典例02】【热化学方程式的书写和判断】实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是(　 　) A．2FeCO3(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2CO2(g)　ΔH=-130 kJ·mol-1 B．4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g)　ΔH=+260 kJ·mol-1 C．4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g)　ΔH=-260 kJ·mol-1 D．4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g)　ΔH=+130 kJ·mol-1 C 【解析】160 g铁红的物质的量为1 mol，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，生成2 mol Fe2O3放出260 kJ热量，所以热化学方程式为4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g)　ΔH=-260 kJ·mol-1，故C正确。 考点02 反应热的测量与计算 【典例03】【 ΔH 大小比较】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2 O2 (g)===CO(g) ΔH2 ②H2(g)+1/2O2 (g)===H2O(l) ΔH3 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4 ③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH5 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq) ΔH6 A．① B．③ C．②③ D．①②③ C 【解析】 ①前者1molC完全燃烧，放出热量多，由于都是放热反应（ΔH <0），故ΔH1<ΔH2；②后者化学计量数为前者的两倍，前者放出的热量少，由于都是放热反应（ΔH <0），故ΔH3>ΔH4；③前者是分解反应，为吸热反应，ΔH >0；后者是放热反应，ΔH <0，故ΔH5>ΔH6。 考点02 反应热的测量与计算 【典例04】【 盖斯定律及应用】在298 K、100 kPa时，已知： 2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) 　 ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 A 【解析】 ①2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1 ②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则由盖斯定律可知，反应③＝①＋2×②，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故选A。 考点02 反应热的测量与计算 【训练01】（24-25高二上·安徽亳州·期末） C 考点02 反应热的测量与计算 【训练02】（24-25高一下·河南南阳·期末） B 考点02 反应热的测量与计算 【训练03】（24-25高一下·重庆·期末）2mol金属钾和1mol氯气反应的能量循环如图所示。 B 考点02 反应热的测量与计算 【训练04】（24-25高二上·广东广州·期末） B 考点03 燃料的合理利用 1．燃烧热 (1)概念： 在指定温度和100 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 kJ · mol—1。 (2)表示燃烧热的热化学方程式的书写 由于燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1，以此来配平热化学方程式，其余物质的化学计量数常出现分数。 考点03 燃料的合理利用 1．燃烧热 (3)正确理解“燃烧热” ①物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。 ②反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。 ③可燃物的用量：1mol纯物质。 ④反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)；N → N2(g)。 考点03 燃料的合理利用 2．提高燃料利用率的方法 (1)工业上常把固体燃料粉碎，把液体燃料喷成雾状，以增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。 (2)热交换原理的应用 通过热量的充分利用来提高燃料的利用率，如改进设备、利用余热、防止热损失等。 考点03 燃料的合理利用 3．燃烧热和中和热比较   燃烧热 中和热 相同点 能量变化ΔH及其单位 放热反应 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol 表示方法 标准燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 考点03 燃料的合理利用 【典例01】【燃料的充分利用】 （2025·上海嘉定·二模）下列关于燃料说法错误的是( ) A．燃料电池将化学能转化为电能 B．燃料燃烧过程中，空气越多越好 C．液体燃料喷成雾状能提高燃料利用率 D．使用热交换器可以提高燃料热能的利用率 √ 燃料电池是把燃料的化学能直接转换成电能的化学装置 × 燃料燃烧时要通入适量的空气，空气过多会导致带走部分热量 √ 液体燃料喷成雾状，能增大和助燃剂的接触面积 √ 热交换器可以将高温废气或废水中的热量回收再利用 B 考点03 燃料的合理利用 【典例02】【燃烧热】下列说法正确的是( ) A．已知2C(s)+O2(g)===2CO(g)　ΔH=－221 kJ·mol−1，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ·mol−1 B．已知氢气燃烧热ΔH=－285.5 kJ·mol−1，则2H2O(l)===2H2(g)+ O2(g)  ΔH=＋285.5 kJ·mol－1 C．已知中和热ΔH=－57.3 kJ·mol−1，若将含0.5 mol H2SO4的稀溶液与1 mol NaOH固体混合，放出的热量小于57.3 kJ D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量28.7 kJ，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq) + CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH>－57.4 kJ·mol－1 D × 碳完全燃烧的生成物是CO2 × ΔH=＋2×285.5 kJ·mol－1 × NaOH固体溶解时放热，放出的热量大于57.3 kJ √ 1mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量57.4kJ，醋酸是弱酸，电离吸热，故ΔH>－57.4 kJ·mol－1 考点03 燃料的合理利用 【训练01】（24-25高二上·安徽亳州·期末） B 考点03 燃料的合理利用 【训练02】（24-25高一下·陕西安康·期末） D 考点03 燃料的合理利用 【训练03】（24-25高一下·吉林·期末） B 考场练兵·真题再练 第三部分 【真题演练1】（24-25高一下·安徽合肥·期末）氢化钠的生氢原理为NaH+H2O = NaOH +H2↑，该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是 A．是吸热反应 B．形成H2中的化学键会释放能量 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．旧键断裂吸收的能量大于新键形成释放的能量 B 解析：A．由图可知，E(反应物)>E(生成物)，ΔH=E(生成物)-E(反应物)<0，因此该反应为放热反应，A错误；B．形成新的化学键会释放能量，因此形成H2中的化学键会释放能量，B正确；C．由图可知反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，C错误；D．该反应为放热反应，ΔH=E(断键吸收的能量)-E(新键形成释放的能量)<0，即E(断键吸收的能量)<E(新键形成释放的能量)，D错误；答案选B。 【真题演练2】（24-25高一下·四川泸州·期末） B 解析： 【真题演练3】（24-25高一下·陕西安康·期末） D 解析： 【真题演练4】（25-26高二上·全国·期末） A 解析： 【真题演练5】（24-25高二下·云南丽江·期末） C 解析： 【真题演练6】（24-25高一下·河南鹤壁·期末）载人航天器中，萨巴蒂尔反应再生氧气的方法如图所示。 已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)  △H1=-252.9kJ·mol-1 ②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  △H2=+571.6kJ·mol-1 下列叙述错误的是 A．反应①中反应物总能量高于产物总能量 B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=2△H2-△H1 C．氢气的燃烧热△H=-285.8kJ·mol-1 D．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  △H3，则△H3<△H2 B 解析： 【真题演练7】（24-25高一下·湖北·期末）某化学兴趣小组在实验室进行葡萄糖(化学式：C6H12O6，M=180g·mol-1)燃烧热的测定。实验室测定有机物的燃烧热常用弹式量热计(装置结构如图所示)，实验原理：间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量(忽略装置吸收的热量)。实验步骤如下： ①称取葡萄糖样品制成质量为0.36g的压片； ②将压片放入样品盘，密封氧弹(氧弹体积为25mL)； ③向氧弹中充入30个大气压的氧气(过量)； ④向量热计中注入2kgH2O，然后记录初始温度； ⑤用电火花引发燃烧反应并立即打开小孔M中的仪器； ⑥记录终了温度，重复实验三次。 回答下列问题： (1)小孔M中插入的仪器是 。制作氧弹的材料选用钢而不选用聚四氟乙烯，理由是__________________(写一点即可)。 (2)制作的葡萄糖压片太松，压片容易脱落，太紧容易造成的结果是 。 (3)步骤③中充入过量氧气的原因是 。 (4)步骤⑥中记录的“终了温度”是变化过程中温度的 (填“最高值”或“稳定值”)。 (5)弹式量热计若无绝热外套，测得的燃烧热△H比实际数值 (填“偏大”或“偏小”)。 (6)三次实验测得的量热计中水温的平均变化量为0.67℃，已知：水的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，根据所测数据写出葡萄糖燃烧的热化学方程式： 。 【答案】(1)玻璃搅拌器 钢的导热性好，使物质燃烧产生的热量能及时传递给水 (2)样品压片太紧会导致样品燃烧不充分，使实验结果不准确 (3)保证氧气过量，使葡萄糖充分燃烧 (4)最高值 (5)偏大 (6) 解析： 感 谢 聆 听 $