【鲁科版】高考化学一轮复习第19讲化学反应的热效应教案

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第19讲　化学反应的热效应
[考纲要求]　1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
考点一　焓变、热化学方程式

1．化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2．焓变、反应热
(1)焓(H)
用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH)
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。单位kJ·mol－1。
(3)反应热
指当化学反应在一定压强下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。
(4)焓变与反应热的关系
对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：ΔH＝Qp。
3．吸热反应与放热反应
(1)从能量高低角度理解

(2)从化学键角度理解


记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应：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。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
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：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示在25 ℃、101 kPa条件下，2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反应生成2_mol_H2O(l)，放出571.6_kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写
①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。
④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(　　)
(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应(　　)
(3)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 (　　)
(4)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 (　　)
(5)碳在空气燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能(　　)
(6)反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量(　　)
答案：　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：

(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)该反应的ΔH＝________。
(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。
(4)逆反应的活化能可表示为________。
答案：　(1)放热　(2)E2－E1　(3)不能　(4)E3－E2
3．在相同条件下，同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？
答案：　在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。

题组一　依据图形，理清活化能与焓变的关系
1．(2020·山东肥城升级考)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
C　[由图可知，a是没有催化剂参与的反应过程，b是有催化剂参与的变化过程，反应物能量高于生成物能量，所以反应放热，C项正确。]
2．(2019·湖北八校联考)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示，活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是(　　)

A．氧分子的活化包括O—O键的断裂与C—O键的生成
B．每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量
C．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
D．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
C　[由题图可知，氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，A项正确；由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此每活化一个氧分子放出的能量为0.29 eV，B项正确；无水时相对活化能为0.75 eV，有水时相对活化能为0.57 eV，活化能降低0.18 eV，C项错误；炭黑颗粒可以活化氧分子，而生成的活化氧可以快速氧化SO2，因此炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂，D项正确。]

活化能与焓变的关系

(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
(2)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。
题组二　依据共价键数，利用键能计算反应热
3．(2019·山西汾阳中学联考)化学键的键能是指气态基态原子形成1 mol化学键时所释放的能量，常用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　)
共价键
H—H
F—F
H—F
C—F
C—Cl
C—I
E/(kJ·mol－1)
436
157
568
427
330
218
A.C—Br键键能的可能范围是218 kJ·mol－1