第9章 第30讲 反应热 热化学方程式（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·化学

该高中化学高考复习课件聚焦“反应热 热化学方程式”专题，依据高考评价体系梳理了焓变计算、热化学方程式书写、燃烧热应用等核心考点，通过三年高考分析明确“键能计算焓变”“能量图像分析”“热化学方程式书写”为高频考点，构建了基础与综合题型的复习框架。 课件亮点在于“真题解析+素养提升”的备考策略，如以2024甘肃卷能量图像题为例，运用科学思维中的证据推理分析活化能与焓变关系，结合“五审法”突破热化学方程式书写易错点。通过高考真题集训和学科素养发展题组，培养学生化学观念和科学探究能力，助力学生高效掌握答题技巧，教师可据此精准开展专题复习。

第30讲　反应热　热化学方程式 课标 指引 1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。 2.能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 3.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 4.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 基础性:主要考查反应热的正负判断、利用键能计算焓变、热化学方程式的书写等。 综合性:通过能量—反应过程图考查活化能、过渡态与ΔH的关系;通过勒夏特列原理分析温度对平衡的影响。 情境化:通过实验数据(如温度变化、比热容等)计算反应热。 2.命题趋势 (1)侧重实际应用:命题将更注重反应热与能源、环保等实际情境的结合,考查学生运用热化学方程式分析现实问题的能力。 (2)强化计算与图像分析:通过焓变计算、能量变化曲线等题型,综合考查学生对盖斯定律和热化学方程式的定量理解。 考点一　反应热　焓变 考点二　热化学方程式　燃烧热 目录索引 学科素养•发展 考点一　反应热　焓变 必备知识•梳理 1.焓变和反应热 各种能量 内能 焓值差 kJ·mol-1 等温 释放 吸收 等压 焓变 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.吸热反应和放热反应 (1)从反应过程的能量变化分析 反应类型 放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0) 图示     解释与 说明 ①E1代表反应物断键吸收的能量,即反应物的键能之和。过渡态理论认为E1为正反应的活化能 ②E2代表形成化学键时释放的能量,即生成物的键能之和。过渡态理论认为E2为逆反应的活化能 ③ΔH为该反应过程的反应热 ΔH=E(总生成物)-E(总反应物) ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能 ΔH=E(正反应的活化能)-E(逆反应的活化能) 必备知识•梳理 关键能力•提升 情境思考 臭氧层中O3的分解过程如图所示。 (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。  (3)非催化反应的活化能是__________,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__________,非催化反应对应的逆反应活化能为__________。  < 吸热 放热 E E1 E2+|ΔH| E+|ΔH| 必备知识•梳理 关键能力•提升 深思考 使用催化剂能否改变某反应的活化能和焓变? 答案:使用催化剂可降低反应的活化能,但不能改变焓变。 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2)从键能的角度分析 吸热 > < 放热 必备知识•梳理 关键能力•提升 (3)常见的吸热反应和放热反应 下列变化属于放热反应的是_____________(填序号,下同),属于吸热反应的是_____________。  ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②碘升华　③石灰石受热分解　 ④氧化钙与水的反应　⑤C和CO2的反应　⑥中和反应　 ⑦CH4+2O2 CO2+2H2O　⑧Mg+2HCl══MgCl2+H2↑　⑨铝热反应　 ⑩HCl+NaHCO3══NaCl+H2O+CO2↑　⑪水蒸气液化 ④⑥⑦⑧⑨ ①③⑤⑩ 必备知识•梳理 关键能力•提升 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)物质发生化学变化时总是伴有能量的变化。(　　) (2)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。(　　) (3)NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应。(　　) (4)石墨转化为金刚石需要吸收能量,所以石墨更稳定。(　　) (5)活化能越大,表明化学反应需要吸收的能量越多。(　　) (6)有化学键断裂的变化一定是化学反应,且反应吸热。(　　) √ × × √ × × 必备知识•梳理 关键能力•提升 关键能力•提升 命题角度1　反应热与能量变化图像关系分析 1.(2024·甘肃卷)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=1.41 eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化 C 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:由能量变化图可知:E2=0.70 eV-(-0.71 eV)=1.41 eV,A项正确;步骤2逆向反应的ΔH=-0.71 eV-(-1.00 eV)=+0.29 eV,B项正确;步骤1的活化能E1=0.70 eV,步骤2的活化能E3=-0.49 eV-(-0.71 eV)=0.22 eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;该过程甲烷转化为甲醇,实现了甲烷的氧化,D项正确。 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.(2025·北京卷节选)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。 室温下,MgCl2和NH3反应生成[Mg(NH3)6]Cl2而不生成[Mg(NH3)]Cl2。分析原因: ___________________________________________。  E1<E2,温度低时更容易生成[Mg(NH3)6]Cl2 必备知识•梳理 关键能力•提升 命题角度2　根据键能计算反应的焓变 3.CH3—CH3(g) ══CH2═CH2(g)+H2(g)　ΔH,有关化学键的键能如下表: 化学键 C—H C═C C—C H—H 414 615 347 436 该反应的反应热为______________。  +124 kJ·mol-1 解析:ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C═C)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。 必备知识•梳理 关键能力•提升 4.标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表: 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 249 218 39 10 0 0 -136 -242 可根据HO(g)+HO(g) ══ H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是(　　) A.H2的键能为436 kJ·mol-1 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)　ΔH=-143 kJ·mol-1 C 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:根据表格中的数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1,A正确;由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;由表格中的数据可知HOO(g) ══HO(g)+O(g),解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol-1+39 kJ·mol-1-10 kJ·mol-1=278 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,C错误;由表格中的数据可知H2O(g)+O(g) ══H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)-249 kJ·mol-1=-143 kJ·mol-1,D正确。 必备知识•梳理 关键能力•提升 考点二　热化学方程式　燃烧热 必备知识•梳理 1.热化学方程式 (1)意义:2H2(g)+O2(g) ══2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1表示25 ℃、101 kPa下, _________________________________________________________。  热化学方程式同时表明了化学反应中的________变化和________变化。  2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量 物质 能量 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2)书写步骤及要求 s、l、g、aq 单位 必备知识•梳理 关键能力•提升 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.燃烧热 (1)定义:在101 kPa时,1 mol纯物质完全__________生成指定产物时所放出的热量。  (2)意义:衡量燃料燃烧时放出热量的多少。 (3)熟记常见元素完全燃烧时生成的指定产物及状态 元素 C H S N 指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 燃烧 必备知识•梳理 关键能力•提升 考题链接 按要求填空。 (1)(2022·海南卷节选)已知:电解液态水制备1 mol O2(g),电解反应的ΔH=+572 kJ·mol-1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=________kJ·mol-1。  (2)(2022·河北卷节选)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为_____________。  -286 H2(g)+O2(g) ══H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1 必备知识•梳理 关键能力•提升 辨析明理 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: _________________________________________________。  ③1 mol SO2(g)和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)和0.5 mol O2(g)混合反应,消耗SO2(g)的物质的量少于1 mol 必备知识•梳理 关键能力•提升 关键能力•提升 命题角度1　热化学方程式的书写 1.(1)(2022·天津卷节选)在25 ℃和101 kPa时,Na(s)与O2(g)反应生成1 mol Na2O2(s)放热510.9 kJ,写出该反应的热化学方程式: _______________________________________________________。  2Na(s)+O2(g) ══Na2O2(s)　ΔH=-510.9 kJ·mol-1 解析:在25 ℃和101 kPa时,Na(s)与O2(g)反应生成1 mol Na2O2(s)放热510.9 kJ,则该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g) ══Na2O2(s)　ΔH=-510.9 kJ·mol-1。 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2)(2023·天津卷节选)二氧化硫气体催化氧化法制取三氧化硫,若每生成80 g气体三氧化硫,放出98.3 kJ能量,写出生成三氧化硫的反应的热化学方程式: ___________________________________________________。  2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1 解析:每生成80 g气体三氧化硫,放出98.3 kJ能量,80 g三氧化硫的物质的量为1 mol,则生成气体三氧化硫的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-2×98.3 kJ·mol-1=-196.6 kJ·mol-1。 必备知识•梳理 关键能力•提升 (3)(2025·北京卷节选)利用工业废气中的H2S制SO2。 已知:H2S(g)+O2(g) ══S(s)+H2O(g)　ΔH=-221.2 kJ·mol-1 S(s)+O2(g) ══SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1 由H2S制SO2的热化学方程式为 _________________________________________________。  H2S(g)+O2(g) ══SO2(g)+H2O(g)　ΔH=-518.0 kJ·mol-1 解析:根据盖斯定律,将两个已知的热化学方程式相加,即可得到由H2S制SO2的热化学方程式:H2S(g)+O2(g) ══SO2(g)+H2O(g)　ΔH=-518.0 kJ·mol-1。 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.某火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态过氧化氢组成,当它们混合反应时,产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。 已知:0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65 kJ热量,NA表示阿伏加德罗常数的值。 (1)该反应的热化学方程式为 ___________________________________________________________。  (2)该反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是____________________。  N2H4(l)+2H2O2(l) ══N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.625 kJ· mol-1　 产物稳定且不污染环境 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:(1)0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应时放出256.65 kJ热量,则1 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应时放出的热量为641.625 kJ,故该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l) ══N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.625 kJ· mol-1。 (2)该反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物稳定且不污染环境。 必备知识•梳理 关键能力•提升 必备知识•梳理 关键能力•提升 命题角度2　燃烧热的理解及应用 3.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是(　　) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) -1 559.8 -1 411 -285.8 A.C2H4(g)+3O2(g) ══2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 411 kJ·mol-1 B.C2H6(g) ══C2H4(g)+H2(g)　ΔH=-137 kJ·mol-1 C.H2O(l) ══O2(g)+H2(g)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1 D.C2H6(g)+O2(g) ══ 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1 D 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:表示燃烧热的热化学方程式中,H2O应该为液态,A错误;C2H6(g) ══C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+137 kJ·mol-1,B错误;氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,则H2O(l)══O2(g)+H2(g)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1,C错误;根据燃烧热的定义可得,C2H6(g)+O2(g) ══2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1,D正确。 必备知识•梳理 关键能力•提升 4.(2024·黑吉辽卷节选)为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:2HCl(g)+O2(g) Cl2(g)+H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol-1 结合以下信息,可知H2的燃烧热ΔH=________ kJ·mol-1。  H2O(l) ══H2O(g)　ΔH2=+44.0 kJ·mol-1 H2(g)+Cl2(g) ══2HCl(g)　ΔH3=-184.6 kJ·mol-1 -285.8 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:已知:①2HCl(g)+O2(g) Cl2(g)+H2O(g)　ΔH1=-57.2 kJ·mol-1, ②H2O(l) ══H2O(g)　ΔH2=+44.0 kJ·mol-1, ③H2(g)+Cl2(g) ══2HCl(g)　ΔH3=-184.6 kJ·mol-1, 表示H2燃烧热的热化学方程式H2(g)+O2(g) ══H2O(l) ΔH,该反应可由③+①-②得到,所以ΔH=ΔH3+ΔH1-ΔH2=-184.6 kJ·mol-1-57.2 kJ·mol-1-44.0 kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1。 必备知识•梳理 关键能力•提升 学科素养•发展 题组1　教材习题改编 1.(选择性必修1·P21,T3改编)在25 ℃和101 kPa下,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则下列能表示氢气燃烧热的热化学方程式是(　　) A.2H2(g)+O2(g) ══2H2O(l)　ΔH=-142.9 kJ·mol-1 B.H2(g)+O2(g) ══H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g) ══2H2O(g)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D.H2(g)+O2(g) ══H2O(l)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1 B 解析:燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。H2(g)是2 mol,A错误;H2(g)是2 mol,H2O为气态,C错误;氢气燃烧是放热反应,ΔH应小于0,D错误。 题组2　前沿模拟演练 2.(2025·吉林长春检测)25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH=-393.5 kJ·mol-1、ΔH=-285.8 kJ·mol-1、ΔH=-890.3 kJ·mol-1、ΔH=-2 800 kJ·mol-1,则下列热化学方程式正确的是(　　) A.C(s)+O2(g) ══CO(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g) ══2H2O(g)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.CH4(g)+2O2(g) ══CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 D.C6H12O6(s)+3O2(g) ══3CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 400 kJ·mol-1 D 解析:生成物CO不是指定产物,CO2是指定产物,A错误;生成物气态水不是指定产物,液态水是指定产物,B错误、C错误;葡萄糖的燃烧热是1 mol葡萄糖完全燃烧生成6 mol CO2(g)和6 mol H2O(l)放出2 800 kJ的热量,则 mol葡萄糖完全燃烧生成3 mol CO2(g)和3 mol H2O(l)放出1 400 kJ的热量,D正确。 题组3　高考真题集训 3.(2025·四川卷节选)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行: ①HCHO(g)+CO(g)+H2(g) ══HOCH2CHO(l) ②HOCH2CHO(l)+H2(g) ══HOCH2CH2OH(l) 已知:ΔfHm为物质生成焓,反应焓变ΔH=产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。 物质 HCHO(g) CO(g) ΔfHm/(kJ·mol-1) -116 -111 物质 H2(g) HOCH2CH2OH(l) ΔfHm/(kJ·mol-1) 0 -455 回答下列问题: 生成乙二醇的总反应③,其热化学方程式为__________________________, ΔS___ (填“>”“<”或“=”)0,反应在__________(填“高温”或“低温”)自发进行。 HCHO(g)+CO(g)+2H2(g) ══HOCH2CH2OH(l)　 ΔH=-228 kJ·mol-1 < 低温 解析:将反应①和②相加,消去HOCH2CHO(l),得到总反应: HCHO(g)+CO(g)+2H2(g) ══HOCH2CH2OH(l),ΔH=(-455 kJ·mol-1)-[(-116 kJ·mol-1)+(-111 kJ·mol-1)+0 kJ·mol-1]=-228 kJ·mol-1;该反应为气体分子数减少的反应,体系混乱度降低,故ΔS<0;ΔG=ΔH-TΔS,ΔH为负、ΔS为负时,低温可使ΔG<0,反应自发进行。 4.(1)(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g)　ΔH=-67.59 kJ·mol-1。若正反应的活化能为E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能E逆=__________(用含E正的代数式表示) kJ·mol-1。  (E正+67.59) 解析:反应热ΔH与正、逆反应的活化能的关系为ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,该反应的E逆=E正 kJ·mol-1-ΔH=(E正+67.59) kJ·mol-1。 (2)(2023·重庆卷节选)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据下图所示,回答下列问题: ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为______ kJ·mol-1。  ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_____________________。  83 EO(g) AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1 解析:①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(-93 kJ·mol-1)-(-176 kJ·mol-1)=83 kJ·mol-1。②由EO(g)生成AA(g)的ΔH=(-219 kJ·mol-1)-(-117 kJ·mol-1)=-102 kJ·mol-1,故热化学方程式为EO(g) AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1。 $