2026届高考化学一轮复习学案——化学能与热能

该高中化学高考复习学案系统整合了化学能与热能专题核心考点，涵盖焓变与反应热、热化学方程式书写、盖斯定律应用、燃烧热与中和热及反应自发性判断，按“定义-公式-对比-应用”逻辑递进构建知识网络，通过问题链、对比表格和能量图分析任务引导学生自主梳理关联。 亮点在于诊断式学习与分层训练设计，开篇设置焓变计算、活化能分析等诊断题，中间穿插键能对比表、热化学方程式正误判断等实践任务，培养科学思维与科学探究素养。每个模块配错题归因表，助力学生个性化提升，教师可依据学情数据精准指导，有效支持因材施教。

化学能与热能 一、焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：_________单位：__________ 类型 比较 物质的能量关系 化学键的能量的关系 焓变 物质具有的能量的关系：ΔH＝_____________—______________ 与化学键的关系：ΔH＝____________—______________ 与活化能的关系：ΔH＝____________—______________ 1、键能定义：键能并不是物质自身的能量，而是形成1mol化学键所_______的能量 (断开1mol化学键所______的能量)，键能越_______________，化学键越稳定 2、物质的能量越低，物质越_________，如图反应物比生成物________(稳定/不稳定) 3、在无催化剂的情况，________________为正反应的活化能，_____________为逆反应的活化能，ΔH＝__________，活化能大小影响_______________，起点、终点能量差影响反 _______________，催化剂能改变______________，不能能改变______________ 练：臭氧层中O3分解过程如图所示 (1)ΔH__________(填“>”或“<”)0。 (2)催化反应①是____________反应 催化反应②是_____________反应 (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______________ (4)催化反应①的速率__________催化反应②的速率 练1：甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A．E2=1.41eV B．步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 练2：某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)(ΔH1＜0)，Y(g)Z(g)(ΔH2＜0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( ) A B C D 练3：反应X→Y的物质能量随反应过程的变化如图中曲线①所示，使用催化剂M后反应中物质能量随反应过程的变化如图中曲线②所示，下列说法不正确的是( ) A．稳定性：X<Y B．使用催化剂降低了该反应的焓变 C．使用催化剂后，反应历程分3步进行 D．使用催化剂后，反应历程中的决速步为X·M===Y·M 二、热化学方程式书写 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：固体_______液体________气体________溶液________ 若固体为同素异形体，需标明种类 (3)方程式中的mol，称为“每摩尔反应”，热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的_______________，可以是__________，也可以是__________。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍 (4)可逆反应，△H表示_____________________时的吸放热 例1、判断下列热化学方程式的正误 (1)2SO2＋O22SO3　 ΔH＝－196.6kJ·mol－1( ) (2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ( ) (3)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝＋393.5kJ·mol－1( ) 例2：H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-9.46kJ/mol 1molH2与1molI2充分反应，放热9.46kJ( ) H2与I2反应，消耗1molH2时，放热9.46kJ( ) H2与I2反应，生成2molHI时，放热9.46kJ( ) 例3 (1)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( ) (2)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定( ) (3)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( ) (4)碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能( ) (5)活化能越大，表明化学反应吸收的能量越大( ) (6)对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－QkJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小( ) 1、根据键能计算焓变 CH3—CH3(g)分解生成CH2==CH2(g)和H2(g)　有关化学键的键能如下表： 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol－1) 414 615 347 435 则该反应的热化学方程式为___________________________________________ 2、依据事实书写热化学方程式。 (1)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为__________________________________________________ (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是_________________________ (3)已知25℃，100kPa时：1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ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____________________________________________________________ 3、根据能量图书写热化学方程式 (1)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：__________________________________________________ (2)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式____________________________ (3)为了有效降低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的一种合成氨方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为_____________ (4)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。 根据图示写出该反应的热化学方程式____________________________________________ 三、盖斯定律 不管化学反应是分一步完成还是多步完成，其反应热是相同的，在等压或等容条件下， 反应的热效应与途径无关，只与体系的始末态有关，所以可以用叠加化学方程式的方法求 算一些难以直接测量的反应热。 1、乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。已知 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－23.9kJ·mol－1 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－29.1kJ·mol－1 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1 2、①2Cu(s)＋1/2O2(g)===Cu2O(s) ΔH1＝－169kJ·mol－1 ②C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5kJ·mol－1 ③Cu(s)＋1/2O2(g)===CuO(s) ΔH3＝－157kJ·mol－1 则反应④：2CuO(s)＋C(s)===Cu2O(s)＋CO(g)的ΔH4＝___________ 3、在弱碱性条件下，H2O2的一种催化分解机理如下： ①H2O2(aq)＋Mn2+(aq)===·OH(aq)＋Mn3+(aq)＋OH－(aq) ΔH1＝akJ/mol ②H2O2(aq)＋Mn3+(aq)＋2OH－(aq)===Mn2+(aq)＋·O2－(aq)＋2H2O(l) ΔH2＝bkJ/mol ③·OH(aq)＋·O2－(aq)===O2(g)＋OH－(aq) ΔH3＝ckJ/mol 则④2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH4＝___________ 练：1、下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________________、　　 _________________________________________制得等量H2所需能量较少的是______ 2、MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是(　　) A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0 C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 3、“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ•mol-1)为 A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143 4、工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示： 反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的焓变ΔH＝____________kJ·mol－1 5、制备该合成气的一种方法是以CH4和H2O为原料，有关反应的能量变化如图所示。 CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________ 6、如图表示在CuO存在下HCl催化氧化的反应过程，则总反应的热化学方程式为________ 燃烧热与中和热 1、中和热：______________________________发生中和反应生成1mol水所放出的热量 热化学方程式∶________________________________________ 浓硫酸+NaOH( ) 稀硫酸+浓NaOH( ) 稀H2SO4+稀Ba(OH)2( ) 醋酸+氨水( ) 2、燃烧热：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成____________产物时所放出的热量 元素的变化必须为：C→________，H→________，S____________，N_____________ 练：1、2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－1的反应热是_________ H2的燃烧热是______；H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1的反应热______ H2的燃烧热是_______，如此可知反应热的数值与化学计量数________(填“有关”或“无关”，下同)，燃烧热的数值与化学计量数______ 2、已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，回答下列有关中和反应的问题： (1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ的能量。 (2)如图所示装置中，仪器A的名称是__________，作用是__________；仪器B的名称是__________，作用是__________；碎泡沫塑料的作用是______________________ (3)通过实验测定的中和反应反应热的数值常常小于57.3kJ·mol－1，其原因可能是_________ (4)用相同浓度和体积的氨水代替Ba(OH)2溶液进行上述实验，测得的反应热的数值__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。 (5)用足量稀硫酸代替稀硝酸溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热的数值__________ 3、大气中的二氧化碳主要来自于煤、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_______________________ 四、化学反应的自发性 1、熵变∶化学反应体系______________的量度 混乱程度：_____________ 2、吉布斯自由能与自发判据(△G________0，反应自发) △H △S △G=△H-T△S 自发性 <0 >0 永远______0 >0 <0 永远______0 >0 >0 T______时，△G<0 <0 <0 T______时，△G<0 判断下列反应的自发性 2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2 △H<0 CO(g)===C(s,石墨)+1/2O2(g) △H>0 4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) △H<0 CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) △H>0 例1：已知反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的ΔH＝＋90.8kJ•mol-1、ΔS＝198.9J•mol-1•K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行？________________(填标号) A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃ 例 2：已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG 的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS 随温度的变化。若ΔG＜0，则该反应可以自发进行。根据如图判断：600 ℃时，下列反应不能自发进行的是_______________ A．C(s)+O2(g)===CO2(g) B．2C(s)+O2(g)===2CO(g) C．TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) D．TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g) (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(×) 错因：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。 (2)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×) 错因：焓变与反应条件无关。 (3)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(×) 错因：物质能量越高，越不稳定。 (4)800℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－38.6kJ·mol－1(×) 错因：该反应是可逆反应，19.3kJ的热量不是0.5molN2完全反应放出的，其次该反应热的数值也不是101kPa、25℃条件下的反应热。 (5)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(×) 错因：加热或点燃是反应的引发条件，与放热反应或吸热反应无关。 (6)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变(×) 错因：反应的焓变是一定条件（通常是101kPa、25℃）下反应物与生成物的能量的差值，与该反应在该反应的化学计量数有关，与反应物的用量和反应条件无关。 (7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(√) (8)碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能(×) 错因：燃烧反应除了放出热能外，还转化为光能。 (9)活化能越大，表明化学反应吸收的能量越大(×) 错因：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，反应吸收或放出的能量无关。 (10)Na2CO3溶于水，NaHCO3溶于水均放出热量(×) 错因：Na2CO3溶于水放出热量，NaHCO3溶于水吸收热量。 (11)对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－QkJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(×) 错因：ΔH是每mol反应的热效应，与参加反应物质的化学计量有关。 (12)热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量(×) 错因：热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量。 (13)同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外，还要注明名称(√) 提示：同素异形体的能量不同。 (14)因为O—H键的键能大于S—H键的键能，所以H2O的稳定性大于H2S(√) 1 学科网（北京）股份有限公司 $