1.化学反应的热效应 复习课 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第一章化学反应的热效应 单元复习 考情透视·目标导航 必考考点 复习目标 反应热 反应热概念及测定 1.从化学键断裂/形成（微观）和体系内能变化（宏观）双角度解释反应热产生原因 2.能掌握反应热的测定方法，认识特殊的反应热：燃烧热和中和热 3.能规范书写热化学方程式，标注物质状态和焓变（ΔH）数值 4.运用盖斯定律设计反应路径，结合键能或燃烧热数据计算反应热 吸热反应、放热反应与焓变 中和热概念与测定 燃烧热概念与测定 热化学方程式的书写规律 燃烧热化学方程的书写 反应热的计算 盖斯定律 应用盖斯定律的反应热计算 反应热与焓变 1 知识梳理 考点01 反应热 1、化学反应中的变化和守恒 一、焓变、反应热 两大变化 物质变化 能量变化 两大守恒 质量守恒 能量守恒 化学反应中的能量转化形式：化学能转化为热能、光能、电能等 知识梳理 考点01 反应热 2、反应热与焓变   反应热 焓变 含义 化学反应中吸收或放出的能量 化学反应中生成物所具有的焓 与反应物所具有的焓之差 符号 Q _______ 单位 _______ _______ 与能量变化的关系 Q>0，反应______热量 Q<0，反应______热量 ΔH >0， 反应_________热量 ΔH <0，反应__________热量 二者的相互联系 恒压条件下进行的反应热Q就是焓变△H kJ/mol kJ/mol ΔH 放出 吸收 吸收 放出 一、焓变、反应热 当∆H<0时，为放热反应；当∆H>0时，为吸热反应 放热反应 吸热反应 当体系吸热时其焓增大， ΔH 为 ，即ΔH____。 当体系放热时其焓减小，ΔH 为______，即ΔH____。 负值 ＜0 正值 ＞0 焓(H) 焓(H) ∆H＝ H生成物－ H反应物 单位： kJ/mol 或 kJ•mol-1 从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 （宏观角度） 二、吸热反应和放热反应 知识梳理 从化学键变化的角度分析 反应物 生成物 吸收能量E1 放出能量E2 旧化学键断裂 新化学键生成 E1 > E2，ΔH > 0 E1 > E2，ΔH < 0 放热反应 吸热反应 2、微观角度理解反应热效应 ∆H ＝ 反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放) ΔH的计算方法 (1)根据物质具有的能量计算____________________________ (2)根据键能计算及注意事项 ΔH=E总能量(生成物)-E总能量(反应物) ΔH ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和 ＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量 注意事项 ①需明确反应中断键和成键情况 如反应SiO2(s)+4HF(aq)  SiF4(g)+2H2O(l)中，1 mol SiO2参加反应时，反应中断裂Si—O键、H—F键各4 mol，形成Si—F键、H—O键各4 mol。 ②需明确各物质的结构式 如H2O的结构式为H—O—H，NH3的结构式为  ，CH4的结构式为 ，所以1 mol H2O、NH3、CH4中分别含有2 mol H—O键、3 mol N—H键、4 molC—H键。然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。 ΔH的计算方法 ③注意特殊物质的化学键(下表中化学键的物质的量均为1 mol物质所含) 常考物质 化学键 化学键的物质的量/mol O2 O  O 1 N2 NN 1 CO2 C  O 2 Si Si—Si 2 SiO2 Si—O 4 P4(白磷) P—P 6 N2H4 N—N 1 N—H 4 考点梳理·重难破解 考点01 反应热 【演练02-2】回答下列问题 （1）已知热化学方程式：SO2（g）+O2（g）⇌ SO3（g）ΔH=-98.32kJ·mol-1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为___________ A．等于196.64kJ B．小于98.32kJ C．小于196.64kJ D．大于196.64kJ （2）已知H2（g）＋Br2（l）=2HBr（g） ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表，则表中a=_____________________ 物质 H2（g） Br2（g） HBr（g） 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a C 369 3.常见的吸热反应和放热反应 常见的吸热、放热过程 放热过程:放热反应;稀释浓硫酸;氢氧化钠固体溶于水等。 吸热过程:吸热反应;铵盐溶于水等。 放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0) 　①可燃物的燃烧; 　②酸碱中和反应; 　③大多数化合反应; 　④金属跟酸的置换反应; 　⑤物质的缓慢氧化等 　①大多数分解反应; 　②盐类的水解; 　③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应; 　④碳和水蒸气、C和CO2的反应等 化学反应中能量变化的主要原因和表现形式 考点梳理·重难破解 考点01 反应热 【演练02-1】下列图示变化为吸热反应的是（ ） A． B． C． D． C 暑假作业第4页 A D 典 例 精 讲 考点01 反应热与焓变 【典例01-1】工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． A 14 暑假作业第5页 C 举 一 反 三 【演练02】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，下列说法中错误的是 A．该异构化反应的 B．HCN比HNC稳定 C．使用催化剂，可以改变反应的反应热 D．在该条件下，HCN的总能量低于HNC的总能量 C 16 4.中和热 定义：在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。 热化学方程式：H+(aq)+OH-(aq) == H2O(l) ΔH = -57.3 kJ•mol-1 ①若弱酸与弱碱稀溶液反应，因为电离吸热，ΔH > -57.3 kJ•mol-1 ②若强酸与强碱浓溶液反应，因为稀释放热，ΔH < -57.3 kJ•mol-1 ③若中和反应生成沉淀，因为形成沉淀放热，ΔH < -57.3 kJ•mol-1 注意 三、燃烧热与中和热 考点01 反应热 知识梳理 考点01 反应热 4、中和热的测定 （1）装置 迅速混合 充分反应 隔热 防止热量散失 （2）计算公式 ΔH＝ - kJ/mol t1——起始温度 t2——终止温度 n——生成水的物质的量 c——中和后生成的溶液的比热容 [一般为4.18 J/(g· ℃)] 测量原理 保证环境温度不变， 测量反应体系的温度变化， 可计算得到反应热 测量步骤 (1)反应前体系的温度： 分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。 (2)反应后体系的温度： 迅速混合并搅拌，记录最高温度。 (3)重复操作三次 取温度差的平均值作为计算依据。 1.为什么采用碱稍过量的方法？ 2.能不能用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？ 3. 测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？ 4.能否测完酸后直接测量碱的温度？如何操作？ 5.为什么将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？ 6.能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？ 因碱会吸收空气中的CO2，为保证盐酸完全被中和 不能。金属易导热，会造成热损 不能，会存在仪器误差 不能，残留的酸会与碱反应，造成热损。 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测 减少热损 不能，迅速操作，减少热损 操作要点 小张同学取用50mL 0.5mol/L的盐酸，盐酸溶液质量为50g,与50mL 0.55mol/L的NaOH,NaOH溶液质量为50g，测量二者中和反应的反应热，并记录三次实验温度数据如下 试验次数 实验起始温度 t1/℃ 终止温度t2/℃ 反应前后温度差Δt/℃ 盐酸 NaOH 平均值 1 29.5 29.5 32.5 2 30 29 32.5 3 29.5 29.5 32.5 已知：反应后生成的溶液比热容c=4.18 J/(g·℃） 29.5 29.5 29.5 3 3 3 Q = (m1+m2)· c· (t2-t1) Q = (50+50)· 4.18· (32.5 -29.5) Q = (50+50)· 4.18· (32.5 - 29.5) =1254 J =1.254 KJ HCl + NaOH = NaCl + H2O 0.025mol 0.0275mol 反应放热 1.254 KJ 0.025mol 1mol 50.16KJ 考 点 梳 理 1．实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，但中和热不改变。因为中和热是酸碱发生中和反应生成l mol H2O的反应热，中和热与酸碱用量无关。 2．中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 3．为减小误差，中和热测定实验中应注意： （1）“快”：实验操作动作要快，减少热量的损失。 （2）“准”：温度在反应热的测量中是最重要的参数，在测量时读数要准。 （3）“稀”：所用酸液和碱液的浓度宜小不宜大。 【测量值偏低（相较57.3）的可能原因】 ①、量取溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL ②、量热计保温效果不好 ③、溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖 ④、读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度 22 A C 5.燃烧热 定义: 101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 ①研究条件: ②反应物及其物质的量: ③反应程度: ④生成物: 【指定产物】C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等 ⑤燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关 ⑥符号: 单位: 101kPa 指定产物，没有特别说明，一般是在氧气中进行，且产物为稳定氧化物 【注意事项】 纯物质 1mol(以燃烧1mol纯物质为标准来配平) 完全燃烧 △H<0 kJ/mol C CO2(g) S SO2(g) H H2O (l) N N2(g) 暑假作业第6页 D 热化学方程式的书写与判断 2 任务二、热化学反应方程式的书写步骤及要求 一写方程式 二标状态 三标条件 四标 ΔH 五标数值 写出配平的化学方程式 用 s，l，g，aq 标明物质的聚集状态 标明反应温度和压强（101kPa，25℃可不标注） 在方程式后面标明该反应的焓变 ΔH 根据化学计量数计算ΔH值并注明单位 “五查”法判断热化学方程式书写正误 ①看方程式是否配平； ④看反应热的单位是否为 kJ·mol－1； ②看各物质的聚集状态是否正确； ⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应 ③看ΔH 变化的“＋”、“－”是否正确； 热化学方程式书写步骤 3.在25℃和101kPa下，1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则下列热化学方程式中书写正确的是（ ） A. B. C. D. B H2(g) + O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 1 2 H2(g) + O2(g)==H2O(g) △H = +285.8kJ/mol 1 2 2H2(g) + O2(g)==H2O(l) △H=－142.9kJ/mol 2H2(g) + O2(g)==H2O(g) △H=－571.6kJ/mol 课本课后提高第 页 考点梳理·重难破解 【典例05】如图表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图， 请写出CO和H2反应的热化学方程：___________________________________________________________________ 考点01 反应热 CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=-91kJ·mol-1 举 一 反 三 考点01 反应热与焓变 【演练01】下列说法正确的是 D 31 盖斯定律 4 盖斯定律理解1：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的. 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 图示： 盖斯定律理解2：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 (始态) (终态) △H1 △H2 经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即∆H1+∆H2=0 考点04 盖斯定律 33 知识梳理 一、盖斯定律及其应用 3．盖斯定律的理解 热化学方程式 反应热间的关系 aA B、A B ΔH1＝_____________ A B ΔH1＝_____________ ΔH＝_____________ ΔH1 ΔH2 ΔH1 ΔH2 aΔH2 -ΔH2 ΔH1＋ΔH2 C(s)+ O2(g) CO2(g) △H1 △H3 △H1＝ △H2 ＋ △H3 CO(g) + O2(g) 1 2 △H2 △H3 ＝△H1 － △H2 应用: 例如；C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H3＝？ 物质 燃烧热 ΔH (kJ/mol) C(s) −393.5 CO(g) −283.0 思路1：虚拟路径法 路径I 路径II = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 一、盖斯定律及其应用 1、目标方程中找唯一 2、同加异减 3、化系数 目标方程式中的物质：在给出的各个已知方程式中只出现一次 目标方程式中的物质： 与已知方程式中物质在方程式的同侧，则相加； 与已知方程式中物质在方程式的异侧，则相减； 把已知方程式中的系数化成与目标方程式中物质的系数一致。 确定待求方程式(即目标方程式) (2)加和法 ④ 消去中间产物 ⑤实施叠加并确定反应热的变化 课堂练习 【课本】P19 4.火箭发射时可以用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，生成N2和水蒸气。已知： ① N2(g) + 2O2 (g) == 2NO2 (g) ΔH1 = +66.4kJ/mol ② N2H4(l) + O2 (g) == N2(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -534kJ/mol 请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式 2N2H4(l) + 2NO2 (g) == 3 N2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1134.4kJ/mol ΔH = 2ΔH2 - ΔH1 = -534 × 2 - 66.4 = -1134.4kJ/mol 课堂练习 【课本】P19 5.在载人航天器中，可以利用CO2 和H2的反应，将航天员呼出的CO2 转为H2O，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知： ① CO2(g) + 4H2 (g) == CH4(g) +2H2O(l) ΔH1 = -252.9kJ/mol ② 2H2O(l) == 2H2 (g) + O2 (g) ΔH2 = +571.6kJ/mol 请写出甲烷与氧气生成二氧化碳和液态水的的热化学方程式 CH4(g) + 2O2 (g) == CO2(g) +2H2O(l) ΔH = -890.3kJ/mol ΔH = - ( ΔH1 + 2ΔH2 ) = - (-252.9 + 2×571.6) = -890.3 kJ/mol 1. 已知下列热化学方程式： ① CH3COOH（l）+ 2O2(g) ═2CO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝﹣870.3 kJ/mol ② C (s) + O2（g）═CO2（g） ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol ③ H2(g) + O2（g）═H2O（l） ΔH3＝﹣285.8 kJ/mol 则反应 2C(s) +2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）的焓变ΔH为（　　） A．244.15kJ•mol﹣1 B．﹣224.15kJ•mol﹣1 C．488.3kJ•mol﹣1 D．﹣488.3kJ•mol﹣1 在方程式中只出现一次 同加异减，化系数 D 2. 已知： ① C（s）+O2（g）═CO2（g）　 ΔH1 ② 2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　 ΔH2 ③ TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）　ΔH3 则反应 TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g） 的 ΔH为（　　） A．ΔH3+2ΔH1+2ΔH2 B．ΔH3+2ΔH1+ΔH2 C．ΔH3+2ΔH1﹣2ΔH2 D．ΔH3+2ΔH1﹣ΔH2 D 3、在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： 2S（g）═ S2（g）ΔH4 ，则ΔH4的正确表达式为______________。 H2S（g）+ O2（g）═ SO2（g）+H2O（g） ΔH1 2H2S（g）+ SO2（g）═ S2（g）+2H2O（g） ΔH2 H2S（g）+ O2（g）═ S（g）+H2O（g） ΔH3 ΔH＝ ΔH1+ ΔH2﹣2ΔH3） 在方程式中只出现一次 同加异减，化系数 2.根据物质具有的能量计算____________________________ 3.根据键能计算 ΔH=E总(生成物)-E总(反应物) ①ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ②ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和 ③ΔH＝表示正反应的活化能－表示逆反应的活化能 能量 生成物 的总能量 反应物 的总能量 a b c a表示正反应的活化能 b表示逆反应的活化能 c表示该反应的│反应热│ 能量 生成物 的总能量 反应物 的总能量 a c b ΔH＝(a－b) kJ/mol ＝－c kJ/mol ΔH＝(a－b) kJ/mol ＝c kJ/mol 1．依据盖斯定律： 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变 考点 反应热的计算 习题追踪 (2)[2021·广东卷节选] 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应: a)CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)　ΔH1 b)CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g)　ΔH2 c)CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g)　ΔH3 d)2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s)　ΔH4 e)CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s)　ΔH5 根据盖斯定律,反应a的ΔH1=　　　　　　　 　(写出一个代数式即可)。  ΔH2+ΔH3-ΔH5或ΔH3-ΔH4 C $