主题9 第1讲 第1课时 反应热 热化学方程式(Word教参)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习（山东、海南专版）

该高中化学讲义聚焦化学反应与能量核心考点，涵盖反应热、焓变、热化学方程式、燃烧热及中和反应反应热测定，按宏观微观双视角认知、概念理解到应用书写的逻辑架构知识，通过逐点清梳理核心概念、基础落实小练巩固认知、题点考法讲评突破难点及归纳拓展总结规律，帮助学生系统突破热效应复习瓶颈。 资料突出科学思维与科学探究素养培养，如结合能量图像与键能计算深化反应热本质理解，通过中和热测定实验强化数据处理与误差分析能力，设置基础巩固、真题应用分层练习，助力学生高效掌握热化学方程式书写等关键技能，为教师精准把控复习节奏提供有力支撑。

主题九|化学反应与能量 第一讲　化学反应的热效应 |内|容|与|目|标| 1.知道常见的吸热反应和放热反应,了解反应热、焓变的概念以及反应热产生的原因。 2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。 3.了解燃烧热的含义及能源利用。 4.了解中和反应反应热测定的原理及操作。 5.掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。 第1课时　反应热　热化学方程式 逐点清(一)　反应热　热化学方程式 1.从宏观和微观两个角度认识反应热和焓变 (1)化学反应的实质和特征 (2)焓和焓变 2.放热反应与吸热反应 (1)从能量的高低角度理解 其中ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) (2)从化学键角度理解 利用键能计算焓变(ΔH),通过ΔH的正、负可以轻松判断化学反应是吸热反应还是放热反应。ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和。 3.常见的吸热反应和放热反应 吸热反应(ΔH>0) 放热反应(ΔH<0) ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③盐类水解 ④C和H2O(g)、C和CO2的反应 ①中和反应 ②燃烧反应 ③金属与酸或氧气的反应 ④铝热反应 ⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ⑥大多数的化合反应 思考:举例说明:放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗? 提示:不一定。吸、放热反应都属于化学反应,而浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热,NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热,以上变化过程均为物理变化,不是放、吸热反应。 4.热化学方程式 (1)意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如,2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时,放出571.6 kJ的热量。  (2)书写 ①热化学方程式中必须注明反应物和生成物的聚集状态,固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq),若为同素异形体,还要注明名称。 ②热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明,即表示在25 ℃和101 kPa下测定。 ③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数,也可以是分数。当化学计量数改变时,其ΔH也同等倍数的改变。 ④要注明ΔH的符号(“+”代表吸热,“-”代表放热)以及单位(kJ·mol-1)。 |基|础|落|实|小|练| 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)物质发生化学变化时一定伴随能量变化 (√) (2)有化学键断裂的变化一定是化学反应,且反应吸热 (×) (3)在常温下,吸热反应不能发生,放热反应可以发生 (×) 2.为了研究化学反应A+B==C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题: (1)该反应为　　　(填“放热”或“吸热”)反应。  (2)A和B的总能量比C和D的总能量　　(填“高”或“低”)。  (3)反应物化学键断裂吸收的能量　　(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。  答案:(1)放热　(2)高　(3)低 题点、考法讲评 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、反应热的理解 1.(2026·吉林市调研)科学家发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法:4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)。该反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.该反应为吸热反应 B.若H2O为液态,则生成物总能量将变大 C.该反应发生时向环境释放能量 D.断裂旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 解析:选C　由图示可知,4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH<0,则断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键释放的总能量,A、D错误;若H2O由气态变为液态,放出热量,生成物总能量将变小,B错误;化学反应遵循能量守恒定律,则反应时向环境释放能量,C正确。 2.(2026·山东青岛高三检测)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)⇌HNC(g)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.一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1 C.过渡态不稳定,故无法观察也无法分离 D.使用催化剂可以改变活化分子百分数 解析:选A　由题图可知,HCN(g)⇌HNC(g)的ΔH>0,则反应物的总键能大于生成物的总键能,A错误;由题图可知,该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1,B正确;过渡态具有较高能量,不稳定,无法观察和分离,C正确;使用催化剂可改变反应的活化能,从而改变活化分子百分数,D正确。 3.臭氧层中O3分解过程如图所示,回答下列问题。 (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)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　　　　　　。  答案:(1)<　(2)吸热　放热　 (3)E　E1　E2+|ΔH|　E+|ΔH| 二、热化学方程式的书写 4.在25 ℃、101 kPa下,煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1,则下列热化学方程式书写正确的是 (　　) A.H2(g)+O2(g)==H2O(l)　ΔH=+286 kJ·mol-1 B.C(s)+O2(g)==CO(g)　ΔH=-396 kJ·mol-1 C.CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-736 kJ·mol-1 D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-896 kJ·mol-1 解析:选C　氢气的热值是143 kJ·g-1,则2 g H2完全燃烧放出的热量为286 kJ,所以热化学方程式为H2(g)+O2(g)==H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1,A错误;煤炭的热值是33 kJ·g-1,则12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g)　ΔH=-396 kJ·mol-1,B错误;甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g-1,则32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ,所以热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-736 kJ·mol-1,C正确;天然气(CH4)的热值是56 kJ·g-1,则16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-896 kJ·mol-1,D错误。 5.分析下列图像,按要求书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图,请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理,其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示,TS1、TS2均为过渡态(已知:1 eV=96 kJ·mol-1)。写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)硫酸工业中,在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。 上述反应在V2O5的催化作用下分两步进行,能量变化如图: 写出第二步反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应,放出热量　　　　　(填“>”“<”或“=”)99 kJ。  答案:(1)NO2(g)+CO(g)==NO(g)+CO2(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)M(s)+CO2(g)==N(s)　ΔH=-48.96 kJ·mol-1 (3)2V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s)　ΔH=-222 kJ·mol-1　< |归纳拓展|书写热化学方程式时的注意事项 符号 放热反应ΔH为“-”,吸热反应ΔH为“+” 单位 一定为“kJ·mol-1”,易错写成“kJ”或漏写 状态 物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错 数值 对应性 反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与ΔH成正比;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反 逐点清(二)　中和反应反应热和燃烧热　能源 1.中和反应反应热 (1)实验装置 (2)实验步骤 绝热装置组装→量取一定体积酸、碱稀溶液→测反应前酸、碱液温度→混合酸、碱液测反应时最高温度→重复2~3次实验→求平均温度差(t终-t始)→计算中和反应反应热ΔH。 (3)数据处理 ΔH=-、c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1。 (1)测定中和反应的反应热时,酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液,这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。 (2)要使用同一支温度计先后测量酸、碱及混合液的温度,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干,再测定另一种溶液的温度。 2.燃烧热 (1)概念:在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧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) 3.能源及利用 (1)H2燃烧过程中热能转化为化学能 (×) (2)101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 (×) (3)空气燃料比越大,燃料燃烧越充分,则燃烧效率一定越高 (×) (4)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 (√) (5)(2024·湖南卷)理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 (√) 题点、考法讲评 1.下列有关说法不正确的是 (　　) A.太阳能、氢能和生物质能等均属于新能源 B.随着新能源的发现与利用,煤炭等能源完全失去作用 C.天然气与煤炭、石油及柴薪相比,具有热值高、洁净等优势 D.煤、石油及天然气蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能 解析:选B　太阳能、氢能、生物质能等利用过程中无污染,都属于新能源,A说法正确;随着新能源的发现与利用,煤炭等仍旧可作为能源,B说法错误;天然气与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值高、洁净等优势,C说法正确;远古时期生物体吸收利用的太阳能,经过非常复杂的过程和漫长的时间形成煤、石油及天然气,D说法正确。 2.(2026·河北保定期末)已知:C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的标准燃烧热依次为1 299.6 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、1 411.0 kJ·mol-1。下列说法正确的是 (　　) A.三种物质中,H2热值最大 B.C2H2(g)+H2(g)==C2H4(g)　ΔH=+174.4 kJ·mol-1 C.断裂1 mol H—H放出285.8 kJ能量 D.乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)==2CO2(g)+H2O(g)　ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1 解析:选A　单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值,1 g H2(g)完全燃烧放出的热量为×285.8 kJ=142.9 kJ,1 g C2H2(g)完全燃烧放出的热量为×1 299.6 kJ≈49.98 kJ,1 g C2H4(g)完全燃烧放出的热量为×1 411.0 kJ≈50.39 kJ,故三种物质中,H2热值最大,A正确;根据题意可知,①C2H2(g)+O2(g)==2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)==H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,③C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1,则①+②-③得C2H2(g)+H2(g)==C2H4(g),ΔH=(-1 299.6-285.8+1 411.0)kJ·mol-1=-174.4 kJ·mol-1,B、D错误;断开H—H要吸收能量,且数值也不是285.8 kJ,C错误。 3.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定。已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1 g·cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。 回答下列问题: (1)a仪器名称　　　　;b仪器名称　　 　　;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是 　。  (2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,则测得的ΔH　　 　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  (3)若简易量热计不盖杯盖,则所测得中和反应反应热的绝对值　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  (4)若四次平行操作测得终止温度与起始温度的温差(T2-T1)分别为①3.2 ℃、②4.3 ℃、③3.3 ℃、④3.4 ℃,则最终代入计算式的温差数据为　　　 ℃。已知反应过程中放出的热量Q可用公式Q=cmΔt计算,则该反应放出热量　　　 J(结果保留一位小数)。  (5)该实验结果与理论值ΔH=-57.3 kJ·mol-1不一致,其原因可能是　　　　　(填标号)。  a.实验装置保温、隔热效果差 b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度 c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中 d.量取NaOH溶液读数时眼睛与液体凹面最低处相平 e.未使用仪器b搅拌溶液 解析:(1)依据装置图,可确定a仪器名称为温度计;b仪器名称为玻璃搅拌器;搅拌是为了使酸与碱充分反应,以保证所测温度为完全反应时的最高温度,则不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜质金属导热能力强,会导致热量损失,造成较大误差。(2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,则会造成盐酸与氢氧化钠混合时参加反应盐酸的物质的量减小,放出热量减少,测得的ΔH偏大。(3)若简易量热计不盖杯盖,将会造成热量散失,所测混合液的温度偏低,则所测得中和反应反应热的绝对值偏小。(4)四次平行操作中(T2-T1)的数据为①3.2 ℃、②4.3 ℃、③3.3 ℃、④3.4 ℃。从数据对比中可以看出,②4.3 ℃与其他三次实验数据的偏差最大,应舍去,最终代入计算式的温差数据为 ℃=3.3 ℃,则该反应放出的热量为4.18 J·g-1·℃-1×100 mL×1 g·mL-1×3.3 ℃=1 379.4 J。(5)实验装置保温、隔热效果差,则在温度测定过程中会发生热量散失,使所测温度偏低,从而产生误差,a符合题意;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,将会减小参加反应盐酸的物质的量,使所测温度偏低,从而产生误差,b符合题意;分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中,会造成反应产生的热量散失,所测温度偏低,从而产生误差,c符合题意;量取NaOH溶液读数时眼睛与液体凹面最低处相平,则操作正确,不会产生误差,d不符合题意;未使用仪器b搅拌溶液,可能有一部分盐酸没有发生反应,所测温度不是最高温度,从而产生误差,e符合题意。 答案:(1)温度计　玻璃搅拌器　铜质金属导热能力强,会导致热量损失,造成较大误差 (2)偏大　(3)偏小　(4)3.3　1 379.4　(5)abce |归纳拓展|燃烧热与中和反应反应热的比较 比较项目 燃烧热 中和反应反应热 能量变化 放热,ΔH<0 含义 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 在稀溶液里,酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量 反应物的量 可燃物为1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成1 mol液态水 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