高考化学精品【一轮复习】PPT第七章　第32讲　化学反应的热效应

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考点一　焓变　热化学方程式
考点二　反应热的测定　燃烧热和能源
考点三　盖斯定律　反应热的计算与比较
1．知道常见的吸热反应和放热反应，能解释化学反应中能量变化的本质。2.能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。3.了解中和反应反应热测定的原理及操作，了解燃烧热的含义和能源及能源利用的意义。4.了解盖斯定律及其简单应用，能进行反应焓变的简单计算。
1．反应热　焓变(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境____或从环境____的热量。(2)焓变①焓(H)：焓是与内能有关的物理量。②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。③焓变与反应热的关系等压条件下的反应热等于反应的焓变，用符号____表示，常用单位：__________________。
kJ·ml-1(或kJ/ml)
2．吸热反应和放热反应(1)常见的吸热反应和放热反应
(2)理解吸热、放热反应的两个角度①从反应过程能量图理解
3．热化学方程式(1)概念：表明反应所____或____的热量的化学方程式。(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的____变化。
(3)热化学方程式的书写步骤及要求
正确的打“√”，错误的打“×”。(1)反应体系的焓就是体系的内能。(　　)(2)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。(　 　)(3)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定。(　 　)(4)吸热反应中，反应物总能量高于生成物总能量。(　 　)(5)可逆反应的ΔH表示发生了反应的那部分的热量变化。(　 　)(6)活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多。(　 　)
1．(2025·河南三门峡高三月考)1868年狄青和洪特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)。化学反应与能量变化如图所示。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
题组一　反应热与能量变化示意图
C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量D．断开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：据题图可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，A错误；若H2O为液态，气体变为液体，物质能量减小，生成物总能量将变小，B错误；反应前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量，C正确；据题图可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量，D错误。
2．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH__(填“>”或“0CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)　ΔH2ΔH3 B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3 D．ΔH3>ΔH2>ΔH1
题组二　利用盖斯定律判断ΔH间的关系
解析：对于反应a、b，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，ΔHa>0、ΔHb>0。根据盖斯定律知a＝②－③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；b＝③－2×①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1>0，推知ΔH2>ΔH3>2ΔH1。
4．(2022·浙江1月选考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 ml环己烷( )的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是(　　)A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
反应热的比较方法ΔH的比较方法有两种，一是运用盖斯定律直接加减，结合状态改变比较大小，二是作图比较。如比较下列两个反应中的焓变大小。①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2。方法一：由①－②可得2H2O(l)===2H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即可知ΔH1>ΔH2。
方法二：要注意在图像上只能看出放出或吸收热量多或少，若是放热反应，放出热量越多，ΔH越小；若是吸热反应，吸收热量越多，ΔH越大。故ΔH1>ΔH2。
1．(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　 　)A．液氮—液氢 B．液氧—液氢C．液态NO2—肼 D．液氧—煤油
解析：液氮较稳定，氢气不能在氮气中燃烧，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意。
2．(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　)A．C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 411 kJ·ml-1B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝－137 kJ·ml-1C．H2O(l)===O2(g)＋H2(g)ΔH＝＋285.8 kJ·ml-1
3．(2022·浙江6月选考)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(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-1。下列说法不正确的是(　　)A．H2的键能为436 kJ·ml-1B．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：HOO0，ΔH3>0，ΔH2－57.3 kJ·ml-1，则产生此结果的原因可能是____(填字母)。a．用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度b．用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
解析：题图2所示装置中缺少的仪器名称为玻璃搅拌器，除此外仍存在错误，应该用碎纸条充满整个大烧杯，小烧杯口与大烧杯口平齐，以便硬纸板盖住小烧杯。当将装置完善后，测得的中和反应的反应热ΔH>－57.3 kJ·ml-1，说明测得放出的热量偏小。a.用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度，NaOH和盐酸反应放热，会导致起始温度测量数据偏大，测得放出的热量偏小；b.用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数会导致盐酸量取偏大，放出的热量偏多；c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，会导致热量散失过多，测得放出的热量偏小。
12．(14分)(2024·辽宁六校协作体高三联考)回答下列问题。(1)汽车行驶时，N2和O2在电火花作用下产生NO，各物质所含化学键键能数据如下表：相同条件下，N2、O2、NO三种物质中最稳定的是_______。N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝_________________________。
＋180 kJ·ml-1
解析：由题表中的化学键键能数据可知，N2的键能最大，即要断裂N≡N消耗的能量最多，故其最稳定。结合表格中的键能数据可知，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的ΔH＝946 kJ·ml-1＋498 kJ·ml-1－2×632 kJ·ml-1＝＋180 kJ·ml-1。
(2)CO与NO在催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。该催化反应过程可用下图表示：①过程Ⅰ为____(填“吸热”或“放热”)过程。过程Ⅱ生成的化学键有________________(填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
②在101 kPa、25 ℃时，由元素最稳定的单质生成1 ml化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知CO(g)、CO2(g)、NO(g)的标准摩尔生成焓分别为－110.5 kJ/ml、－393.5 kJ/ml、＋90.25 kJ/ml，则该催化反应的热化学方程式为____________________________________________________________。
2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－746.5
解析：①根据题干示意图，过程Ⅰ中发生了NO中化学键的断裂，为吸热过程；过程Ⅱ生成的化学键有CO2中的极性键和N2中的非极性键；②催化反应的方程式为2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g)，根据标准摩尔生成焓的定义，稳定单质的标准摩尔生成焓为0，即N2(g)的为0，则该催化反应的ΔH＝2×(－393.5 kJ/ml)－2×(－110.5 kJ/ml)－2×(＋90.25 kJ/ml)＝－746.5 kJ/ml。
(3)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ·ml-1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ·ml-1反应Ⅱ的热化学方程式：____________________________________________________________。
3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH2
＝－254 kJ·ml-1
解析：由题图可知反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2，Ⅱ＝－(Ⅰ＋Ⅲ)，根据盖斯定律可知ΔH2＝－(ΔH1＋ΔH3)＝－(551 kJ/ml－297 kJ/ml)＝－254 kJ/ml，综上3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ/ml。