第32讲 反应热 热化学方程式 课件-2026届高三化学一轮复习

第九章 化学反应与能量 第32讲——反应热 热化学方程式 新人教版 高中化学 2026届 一轮复习 【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 D 真题导入 知识梳理 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？ 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 知识梳理 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。 【思考2】什么是反应热？ 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。 在自然科学研究中，被研究的对象称为体系（系统）。系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境。 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 体系 热量 (Q) 环境 体系(系统)：试管中的溶液及发生的反应等。(包括反应物、生成物、发生的反应) 环境：与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等) 知识梳理 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 焓变（ΔH ）：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。 【思考3】什么是焓？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？ 焓(H )：与内能有关的物理量。 知识点一 焓变和反应热 知识梳理 ∆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 反应过程 △H 反应物的总能量 生成物总能量 反应过程 △H 宏观角度 【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？ 知识点二 吸热反应与放热反应 【2025·广西】已知：常温下各物质的相对能量如图。 ΔH= kJ/mol -122.3 真题感悟 知识梳理 知识点二 吸热反应与放热反应 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 【思考5】什么是键能？如何从微观角度（化学键）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 【练习1】某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A.正反应活化能小于100 kJ·mol－1 B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1 C.正反应活化能不小于100 kJ·mol－1 D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1 C 逆反应的活化能 ΔH = E1－E2＝＋100 kJ·mol－1 正反应的活化能 巩固提升 巩固提升 P176页典题4(2021·湖南卷节选)相关化学键的键能数据如下表: 化学键 N≡N H—H N—H 键能E（kJ·mol-1） 946.0 436.0 390.8 一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。 反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)　ΔH=________ kJ·mol-1。 +90.8 熟记常见1 mol下列物质中化学键数目： 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA （2022·浙江卷）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 可根据HO(g)+HO(g)=H2O2计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ/mol。下列说法不正确的是( ) A．H2的键能为436kJ/mol B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)+O(g)=H2O2(g) △H = -143kJ/mol 物质(g) O H HO HOO  H2  O2  H2O2  H2O 能量/ 249 218 39 10 0 0 -136  -242 C 真题感悟 下列有关判断正确的是(　　) A.根据图中信息,可判断热稳定性:N2H4(l)>NH3(g) B.O2(g)+2H2(g)═2H2O(l)　ΔH>-483.6 kJ·mol-1 C.1 mol N2H4(l)的键能小于1 mol N2(g)与2 mol H2(g)的键能之和 D.N2H4(l)标准燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.2 kJ·mol-1 C 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。 【思考5】催化剂对反应热有什么影响？如何用图像展示？ 重难点突破 【2025·浙江】 ，则正反应的活化能大 于逆反应的活化能 × 巩固提升 P175典题1(2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是(　　) A、E6-E3=E5-E2 B、可计算Cl—Cl键能为2(E2-E3) kJ·mol-1 C、相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ D、历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)═O2(g)+Cl(g)　ΔH=(E5-E4) kJ·mol-1 C 【2025·河北卷】氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应 制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 真题感悟 下列说法错误的是( ) A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D 真题感悟 常见的吸热反应（过程）、放热反应（过程）: 吸热反应（过程） ①盐的水解反应； ②弱酸弱碱的电离；. ③碳酸钙的分解 ④Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl的反应； ⑤ N2＋O2 =2NO ； ⑥ CO2＋C = 2CO； ⑦ C＋H2O =CO＋H2 ⑧ H2+I2(s)=2HI ⑨ HCl+NaHCO3 放热反应（过程） ①中和反应； ②燃烧反应 ③金属的氧化 ④铝热反应 ⑤活泼的金属与酸 ⑥2SO2+O2=2SO3 ⑧氢氧化钠的溶解 ⑨浓硫酸的稀释 ⑦2NO2=N2O4 知识梳理 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 巩固提升 知识梳理 知识点三 热化学方程式 H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 物质变化 能量变化 1、定义：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2、意义：上述热化学方程式表示200℃、101kPa，1molH2(g)与1mol I2(g) 完全反应生成 2molHI (g) 放出14.9 kJ的热量。 再如 : 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 若将3molH2(g)和1molN2(g)置于密闭容器中反应,则放热 。 小于92.4 kJ 注意：可逆反应的反应热ΔH指完全反应时的热效应 【思考】下列热化学方程式都有错误,试指明错误的原因。 ①2NO2═O2+2NO　ΔH=+116.2 kJ·mol-1 错因: _________________________________。 ②3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量,该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ 错因: _________________________________。 ③在一定温度和压强下,1 mol SO2(g)、0.5 mol O2(g)混合反应生成SO3(g),放出a kJ热量,则SO2(g)转化为SO3(g)的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 　ΔH=-2a kJ·mol-1 错因: 未注明物质的聚集状态 ΔH 的单位应为kJ·mol-1 SO2(g)与O2(g)的反应为可逆反应,1 mol SO2(g)、0.5 mol O2(g)混合反应,消耗SO2(g)的物质的量少于1 mol 知识梳理 知识点三 热化学方程式 ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 s、l、g、aq 3、热化学方程式书写要求: (1)注明反应条件： (反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明) (2)注明物质聚集状态： (4)注意符号单位： (ΔH与化学计量数相对应.如果化学计量数加倍,则ΔH 也要加倍) (3) 一般不注“↑” “↓”以及“点燃” “加热”等。 (5)化学计量数表示是“ ”.可以是整数，也可以是分数 物质的量 (7)△H单位KJ/mol中“每摩尔” 是指“每摩尔反应”。 均不可以省略 (6)若反应逆向进行，则△H改变正、负符号，但数值不变 注意：同素异形体间的转化要标名称 知识梳理 知识点三 热化学方程式 P176[链高考](1)(2021·海南卷节选)已知25 ℃、100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为 。 (2)(2021·天津卷节选)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式: ___________________________________________________________。 从能量角度分析,铁触媒的作用是_________________________。 6CO2(g)+6H2O(l)═C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH=+2 804 kJ·mol-1 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-(a-b) kJ·mol-1 降低反应的活化能 巩固提升 知识梳理 知识点四 燃烧热 在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 （1）反应条件：25℃，101kPa。 （2）可燃物用量：1mol纯物质。 （3）反应的程度：完全燃烧并生成稳定的氧化物。 C→CO2(g)； H→H2O(l)； S→SO2(g)；P→P2O5(s) N→N2(g)； Si→SiO2(s)； 烃→CO2 (g) + H2O(l)； 不能再燃烧 （4）文字叙述时，可不带符号，用“ΔH”表示时要带“－” （5）意义：金刚石的燃烧热为393.5 kJ•mol－1，表示在25 ℃、101 kPa条件下，1 mol 金刚石完全燃烧生成CO2气体时， 放出393.5 kJ热量。 ③.S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3 判断下列燃烧反应的△H是否为燃烧热？ ①.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.6KJ/mol ②.C(s)+ ½ O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5KJ/mol ④.H2S(g) + ½ O2(g)=S(s) + H2O(l) ΔH4 ⑤.CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH5=-890.3KJ/mol ⑥.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH6 √ 2 可燃物不为1mol 未完全氧化, 生成物还可继续燃烧 √ √ 生成物还可继续燃烧 【思考】可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？ 巩固提升 巩固提升 【讨论】石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？ C(石墨，s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5 kJ/mol C(金刚石，s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -395.4 kJ/mol 不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同 注意：同素异形体要标“中文名称”以示区别！！！ 已知：石墨的燃烧热为393.5 kJ/mol，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.9kJ的热量，请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。 说明：金刚石具有的总能量更高，比石墨更不稳定 注意区别——燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式 $