2023/2/4第5講化學反應與能量2023/2/4【考綱點擊】1．認識常見的能量轉化形式。了解能源是人類生存和社會發展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。2．通過化學鍵的斷裂和形成，了解化學反應中能量變化的原因。3．了解吸熱反應、放熱反應、反應熱、焓變等概念。了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。2023/2/42023/2/4【自查自糾】①能量②鍵能③放熱④吸熱

2023/2/41．反應熱(焓變)與物質的能量、鍵能的關系？ 答案反應熱(焓變)ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和或ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量。2．CH4的燃燒熱為－890.31kJ·mol－1表示什么意義？ 答案在25℃、101kPa時，1molCH4完全燃燒生成CO2和液態水時放出890.31kJ的熱量。2023/2/43．H2S的燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1，寫出H2S燃燒的熱化學方程式？ 答案

2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－2akJ·mol－14．利用蓋斯定律怎樣計算反應熱？ 答案

(1)確定待求的熱化學方程式，找出待求的熱化學方程式中各物質在已知熱化學方程式的位置和化學計量數；(2)合理進行熱化學方程式的疊加；(3)“ΔH”在進行加、減、乘等運算時，一定要注意其符號的改變，即ΔH的運算包括數值和符號的雙重運算。2023/2/4知識鏈接

從宏觀上分析，反應熱的形成原因是反應物具有的總能量與生成物具有的總能量的相對大小不同。即反應熱(焓變)ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量。如下圖所示：考點一反應熱的分析與判斷角度1反應熱與物質具有能量的關系(2013·上海，9C)

2023/2/4角度發散 物質的穩定性與物質具有能量的關系，物質本身具有的能量越高，其穩定性越差。2023/2/4知識鏈接

從微觀上分析，反應熱形成的原因是斷鍵時吸收的熱量與成鍵時放出的熱量的相對大小不同。即反應熱(焓變)ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。如下圖所示：角度發散 物質的穩定性與鍵能的關系，鍵能越大的物質越穩定。角度2反應熱與反應物和生成物鍵能的關系(2013·重慶，6)

2023/2/4知識鏈接

活化能是活化分子的平均能量與普通分子的平均能量的差值，E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能，ΔH＝E1－E2。如下圖所示：角度3反應熱與正逆反應活化能的關系(2012·江蘇，4)

2023/2/41．(2013·重慶，6)已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝akJ·mol－1 P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)

ΔH＝bkJ·mol－1 P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol－1

下列敘述正確的是 (

)。[高考印證]

2023/2/42023/2/42023/2/4答案

C

2023/2/41．(2013·簡陽質檢)SF6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應熱ΔH為(

)。 A．—1780kJ·mol－1 B．—1220kJ·mol－1 C．—450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－1[應用體驗]

2023/2/4解析

ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝280kJ·mol－1＋3mol×160kJ·mol－1－6mol×330kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。答案

B2023/2/4知識鏈接

熱化學方程式書寫與正誤判斷的“七大”要點1．注意ΔH的符號和單位 若為放熱反應，ΔH為“－”；若為吸熱反應，ΔH為“＋”。ΔH的單位為kJ·mol－1。2．注意反應熱的測定條件 書寫熱化學方程式時應注明ΔH的測定條件(溫度、壓強)，但絕大多數ΔH是在25℃、101325Pa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。考點二熱化學方程式的書寫與正誤判斷角度熱化學方程式的書寫與正誤判斷[2013·北京，26(2)]

2023/2/43．注意熱化學方程式中的化學計量數 熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數或原子數。因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。4．注意物質的聚集狀態 反應物和產物的聚集狀態不同，反應熱ΔH不同。因此，必須注明物質的聚集狀態才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用↑和↓。2023/2/45．注意ΔH的數值與符號 由于ΔH與反應完成的物質的量有關，所以ΔH必須與熱化學方程式中化學式前面的化學計量數相對應，如果化學計量數加倍，則ΔH也要加倍。互為逆反應的反應熱數值相等，但符號相反。6．對于可逆反應的反應熱(ΔH)是指完全反應時的反應熱。2023/2/47．注意燃燒熱和中和熱2023/2/42．寫出下列熱化學方程式 (1)(2013·安徽，25節選)在25℃、101kPa下，已知13.5g的Al固體單質在O2氣體中完全燃燒后恢復至原狀態，放熱419kJ，該反應的熱化學方程式是_______________________。[高考印證]

2023/2/42023/2/4答案(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)

ΔH＝－3352kJ·mol－1(其他合理答案均可)

(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3kJ·mol－12023/2/42．(2013·廣漢模擬)膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統。實驗測得101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態水和CO2氣體，放出890.3kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是 (

)。 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJ·mol－1[應用體驗]

2023/2/4C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝—890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1解析熱化學反應方程式中各物質前面的化學計量數表示物質的量，A選項錯誤；物質的狀態不同反應的熱效應不同，C選項錯誤；放熱反應ΔH用“－”表示，吸熱反應ΔH用“＋”表示，D選項錯誤。答案

B2023/2/4知識鏈接

利用蓋斯定律計算反應熱的技能 (1)解題思路考點三蓋斯定律的應用角度1利用蓋斯定律進行反應熱的計算(2013·全國新課標Ⅱ，12)

2023/2/4 (2)計算模式2023/2/4知識鏈接

利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的步驟：角度2利用蓋斯定律書寫熱化學方程式[2013·四川化學，11(5)]

2023/2/43．[2013·四川，11(5)]焙燒產生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa時： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH1＝－197kJ·mol－1； H2O(g)===H2O(l)

ΔH2＝－44kJ·mol－1； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545kJ·mol－1。

則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是________________________________________________________。[高考印證]

2023/2/42023/2/4[應用體驗]

2023/2/4則14gCO氣體還原足量FeO固體得到固體Fe和CO2氣體時對應的ΔH為 (

)。A．—218kJ·mol－1 B．—109kJ·mol－1C．＋218kJ·mol－1 D．＋109kJ·mol－12023/2/4答案

B

2023/2/4知識鏈接

(1)燃燒熱是指101kPa時1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量，并不是1mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。(2)中和熱不是指1mol酸與1mol堿中和時的熱效應，而是指“生成1molH2O(l)”的熱效應，不包括電解質生成水合離子的熱效應，同時也不包括反應生成其他物質的熱效應。防范1對燃燒熱和中和熱的概念理解不清

2023/2/41．下列關于熱化學反應的描述中正確的是 (

)。 A．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH＝2×283.0kJ·mol－1 C．需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應 D．1mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷燃燒熱[防范演練]

2023/2/4解析中和熱是指在一定條件下強酸與強堿的稀溶液反應生成1molH2O所放出的熱量，與酸和堿的元數無關，A項錯；燃燒熱是指1mol純物質完全燃燒生成穩定的化合物所放出的熱量，這里的穩定化合物包含兩層意思，一是化合物穩定，如C燃燒可生成CO和CO2，其中CO2比CO穩定，二是化合物的狀態穩定，如氣態的水就不如液態的水穩定，故B項正確，D項錯誤；加熱是化學反應的條件，與反應是否為放熱和吸熱無關，C項錯誤。答案

B2023/2/4知識鏈接 化學反應的熱效應ΔH由符號和數字組成，單位是kJ·mol－1，計算和比較時要考慮“＋”、“－”號。對于放熱反應的反應熱ΔH＜0，為負值，放熱越多，ΔH的絕對值越大，ΔH越小，吸熱反應的反應熱，ΔH＞0，為正值，吸熱越多，ΔH越大。而化學反應中放出和吸收的熱量沒有符號，只有數值，單位是kJ。防范2混淆“＋”、“－”號和反應熱的單位

2023/2/4[防范演練]

2023/2/4上述反應均為在溶液中的反應，則a、b、c的關系正確的是(

)。A．a＝b＝c B．b＜a＜c

C．b＜c＜a D．a＜c＜b解析弱酸電離需要吸收熱量，氫氧化鈉固體溶于水要放出熱量，所以放出的熱量②＞③＞①，因放熱反應的反應熱ΔH都是負數，故反應熱大小關系為：ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，即b＜c＜a。答案

C2023/2/4知識鏈接 反應物和生成物的聚集狀態不同，反應熱ΔH也不同。因此，必須注明物質的聚集狀態才能完整地體現出熱化學方程式的意義。物質的聚集狀態用“s、l、g、aq”分別表示固態、液態、氣態、溶液，熱化學方程式中不用“↑”和“↓”。防范3忽視物質的聚集狀態

2023/2/4[防范演練]

2023/2/4解析

B中生成物水應為氣態；H2燃燒放熱(ΔH為負值)，則H2O分解必為吸熱反應(ΔH為正值)，A正確，C錯；D項，沒有標明反應物和