专题17 化学反应的热效应--2025年高考化学一轮复习知识点（新高考专用）

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知识清单17 化学反应的热效应
知识点01 焓变 热化学方程式
1．反应热和焓变
(1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焓变：恒压条件下的反应热，称之为焓变，符号为ΔH，单位为kJ·ml－1。
2．放热反应和吸热反应
(1)化学反应放热和吸热的原因
(2)常见的放热反应和吸热反应
3．反应焓变的计算
(1)计算方法
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能
(2)用键能计算反应热
利用键能计算反应热的关键，是弄清物质中化学键的数目，常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。
(3)活化能与焓变的关系
a．催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
b．在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能大小影响反应速率。
c．起点、终点能量高低判断反应的ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。
4．热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(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能量变化。例如：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1 ml H2(g)和eq \f(1,2) ml O2(g)反应生成1 ml液态水时放出285.8 kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写方法
①写出化学方程式并注明各物质的聚集状态。
热化学方程式的化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数。
物质的聚集状态：固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。
②注明反应时的温度和压强。常用的ΔH的数据，一般都是25 ℃和101 kPa时的数据，可以不特别注明。
③用ΔH表示化学反应热，ΔH必须与化学方程式一一对应，注意“＋”“－”和单位kJ·ml－1。
④ΔH的单位中“ml－1”的含义
对一个化学反应，ΔH的单位中“ml－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。
(1)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(×)
错因：化学反应表现为吸热或放热，与反应开始时是否需要加热无关。
(2)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)
错因：焓变与反应条件无关。
(3)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(×)
错因：物质能量越高，越不稳定。
(4)800 ℃、30 MPa下，将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·ml－1(×)
错因：该反应是可逆反应，19.3 kJ的热量不是0.5 ml N2完全反应放出的，其次该反应热的数值也不是101 kPa、25 ℃条件下的反应热。
(5)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(×)
错因：加热或点燃是反应的引发条件，与放热反应或吸热反应无关。
(6)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变(×)
错因：反应的焓变是一定条件（通常是101 kPa、25 ℃）下反应物与生成物的能量的差值，与该反应在该反应的化学计量数有关，与反应物的用量和反应条件无关。
(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(√)
(8)碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能(×)
错因：燃烧反应除了放出热能外，还转化为光能。
(9)活化能越大，表明化学反应吸收的能量越大(×)
错因：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，反应吸收或放出的能量无关。
(10)Na2CO3溶于水，NaHCO3溶于水均放出热量(×)
错因：Na2CO3溶于水放出热量，NaHCO3溶于水吸收热量。
(11)对于SO2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)SO3(g) ΔH＝－Q kJ·ml－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(×)
错因：ΔH是每ml反应的热效应，与参加反应物质的化学计量有关。
(12)热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量(×)
错因：热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量。
(13)同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外，还要注明名称(√)
提示：同素异形体的能量不同。
(14)因为O—H键的键能大于S—H键的键能，所以H2O的稳定性大于H2S(√)
一、化学反应过程的能量图
1．根据如图所示的反应，回答下列问题：
(1)该反应是放热反应还是吸热反应？__________。
(2)反应的ΔH＝________。
(3)反应的活化能为__________。
(4)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
答案：(1)放热反应 (2)－b kJ·ml－1
(3)a kJ·ml－1
(4)
2．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。
回答下列问题：
(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要 (填“吸收”或“释放”)能量，CO分子 (填“是”或“否”)需要断键形成C和O。
(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是 。
(4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量 (填“多”或“少”)，可能的原因是 。
(5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键 (填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的 。
答案：(1)放热 (2)吸收 否 (3)碳氧双键(或C==O) (4)多 CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键 (5)不一定 形成
3．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH (填“>”或“ΔH2。
(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
③C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH3
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更多，反应③和④都是放热反应，故ΔH3>ΔH4。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小
⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH5
⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH6
由于S(g)的能量大于S(s)的能量，故反应⑤放热更多，故ΔH5ΔH1。
(3)2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
则有ΔH1______ΔH2
答案：