高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第1节化学反应与能量变化课件

1．ΔH 的单位“kJ·mol－1”的含义和影响 ΔH 的因素是什么？ 提示 “kJ·mol－1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化，而是指给定形式的具体反应的 能量变化。 如 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，此反应的反应热是指每摩尔反应[2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(g)]放出的热量为 483.6 kJ。ΔH 与化学反应方程式的写法有关，如 H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。另外反应热还与反应物、生成物的状态有关，如 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1。
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题组二 能量变化图象分析 3.[2014·海南高考](双选)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．该反应为放热反应，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 解析 A 项，使用催化剂可以降低反应的活化能，曲线 b 代表有催化剂参与，错误；B 项，由曲线知： 反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应是放热反应，反应物与生成物能量的差值即为该反应的热效 应，正确；C 项，使用不同的催化剂可以改变反应的活化能从而改变反应的速率，正确；D 项，活化能是 指分子的平均能量与活化分子的能量差，E1＋E2 不是活化能，错误。
(3)不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热 ΔH 表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。 如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1 是指 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2 mol SO3(g)时放出的能量。
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图Ⅰ：ΔH＝E2－E1<0，该反应为放热反应； 图Ⅱ：ΔH＝E3－E1<0，该反应为放热反应； 图Ⅲ：ΔH＝(508－600) kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
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考点 热化学方程式
1．概念 表示参加化学反应的物质的 物质的量和反应热
的关系的化学方程式。
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易错警示 (1)对于同素异形体，除注明聚集状态外，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素 相同，但属于不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的 ΔH 也不同。
(2)物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。聚集状态不同，反应热 ΔH 的数值以及符号都可能不 同。等量的同一物质，气态时能量最大，其次为液态，最小的为固态。
解析 ①生石灰与水反应为放热反应；②NH4Cl 晶体与 Ba(OH)2·8H2O 混合搅拌为吸热反应；③醋酸 电离为吸热过程，不是化学反应；④固体氢氧化钠溶于水不是化学反应，是放热过程；⑥浓 H2SO4 稀释是 放热过程，不是化学反应。故 B 正确。
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6．下列图示变化为吸热反应的是( )
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2．下列说法中错误的是( ) A．许多化学反应中的能量变化表现为热量的放出和吸收 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．无需加热的反应一定是放热反应 D．恒温、恒压条件下的反应热叫做焓变 解析 有些吸热反应无需加热也可以发生，例如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应。
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解析 观察图象，E1 应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是 ΔH 不变；1 mol NO2(g) 和 1 mol CO(g)反应生成 CO2 和 NO 的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程 式为 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1。
①大多数分解反应 ②盐类的水解反应 ③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应 ④C 和 CO2、C 和 H2O(g) 的反应
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易错警示 (1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应，在进行 反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。
放出的总能量
放出的总能量 小于
与化学键的关系 大于 反应物分子 反应物分子断键时吸
断键时吸收的总能量 收的总能量
ΔH 的符号 ΔH < 0(“－”号) ΔH > 0(“＋”号)
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反应过 程图示
①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应 反应类 ③酸碱中和反应 型 ④金属与酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化
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题组一 焓变与反应热的概念 1.伴随下列变化而发生的能量变化中，属于反应热的是( ) A．形成 1 mol H—Cl 键放出的能量 B．石墨转化成金刚石吸收的能量 C．Na 变成 Na＋吸收的能量 D．水蒸气变成液态水放出的能量 解析 反应热是当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量。
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析考情
通过对近几年高考题的研究发现，高考对本节内容的考查，主要 体现在三个方面：一是以图表为命题背景考查反应物、生成物具 有的总能量、化学键键能、正逆反应的活化能的关系及简单计算； 二是常见的吸热反应与放热反应的判断；三是热化学方程式的书 写及正误判断，题型以选择题、填空题为主，难度不大。
例如：在 200 ℃、101 kPa 时，H2 与碘蒸气作用生成 2 mol HI 气体时，放出 14.9 kJ 热量，其热化学
方程式为 H2(g)＋I2(g)12=00=10=k=℃P=a2HI(g) ΔH＝－14.9 kJ·mol－1
。
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： 2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时放出 571.6 kJ 的热量
。
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3．书写 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在 25 ℃、101 kPa 下进行 的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用 s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH 与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等反应条件。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示 该物质的物质的量 ，可以是整数，也可以 是分数。且化学计量数必须与 ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则 ΔH 也要加倍。
(4)焓变与反应热的关系：对于 等压 为热能，则有如下关系： ΔH＝Qp 。
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
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3．吸热反应和放热反应
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与
生成物总能量的 相对大小
E 反应物 > E 生成物
E 反应物< E 生成物
生成物分子成键时释 生成物分子成键时释
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4．反应 A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能 正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析 A＋B―→C 的 ΔH<0，说明生成物 C 的能量应低于反应物 A、B 的能量之和，A、B 两项均错 误；由于 A＋B―→X 的 ΔH>0，说明 X 的能量应高于反应物 A、B 的能量之和，故 C 项错误，D 项正确。
量 280 kJ，断裂 1 mol F－F、S－F 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ。则 S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反
应热 ΔH 为( )
A．－1780 kJ·mol－1 B．－1220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1
D．＋430 kJ·mol－1
解析 本题考查的是化学键与化学反应中的能量变化。ΔH＝－(生成物成键释放的总能量－反应物断 键吸收的总能量)＝－(6×330－3×160－1×280) kJ·mol－1＝－1220 kJ·mol－1。
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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 或 kJ·mol－1。
(3)反应热：指当化学反应在一定 温度 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 或 kJ·mol－1。
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板块(bǎn kuài)一 知识层 面·主干层级突破
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考点 焓变与反应热
1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应的实质： 反应物化学键 断裂和 生成物化学键 形成。其中旧键断裂要 吸收 能量， 新键形成会 释放 能量。 (2)化学反应的特征：既有 物质 变化，又有 能量 变化。 (3)化学反应中的能量转化形式： 热能 、光能和电能等，通常主要表现为 热能 的变化。
第6章 化学反应与能量
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第1节 化学反应与能量变化
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明考纲
1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形 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．了解焓变与反应热的含义。了解 ΔH＝H(反应产物)－H(反应 物)表达的含义。 4．了解热化学方程式的含义。
解析 A 中，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B 中，N2 和 H2 必须先吸收能量断 裂旧化学键，再放出能量形成新化学键，由于放出能量大于吸收能量，故 B 为放热反应；C 中为物理变化； D 中为放热反应。
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题组四 反应热的计算
7.SF6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 S－F 键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能
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★总结提升
正确理解反应过程、能量图象
E1：旧键断裂吸收的能量或称为活化能。 E2：新键形成放出的能量或称为逆反应的活化能。 ΔH＝E1－E2，为此反应的焓变。 催化剂的作用：降低 E1、E2，但不影响 ΔH，反应放热还是吸热取决于起点(反应物)和终点(生成物)能 量的高低。
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题组三 吸热反应和放热反应的特点与判断
5.[2015·黑龙江模拟]下列l 晶体与 Ba(OH)2·8H2O 混合搅拌 ③醋酸电离 ④固体氢氧化钠溶于水
⑤H2 在 Cl2 中燃烧 ⑥浓 H2SO4 稀释 ⑦酸碱中和反应
A．①②⑤
B．①⑤⑦
C．①④⑤⑥⑦ D．③⑥⑦
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★总结提升 反应热的计算
(1)根据化学键计算 ΔH＝反应物断键所吸收的能量总和－生成物成键所释放的能量总和。根据键能计算反应热的关键是正 确找出反应物和生成物所含共价键的数目，注意晶体结构中化学键的情况。
常见物质中的化学键数目
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(2)根据反应物和生成物的能量计算 ΔH＝生成物具备的总能量－反应物具备的总能量。 常见题型如下。
(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应 NH4Cl 与 Ba(OH)2 在常温 常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。
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判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。( √ ) (2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( × ) (3)水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热。( × ) (4)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。( × ) (5)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。( × ) (6)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生。( × )
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8．如图，已知 E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题。
上图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2 和 NO 过程中的能量变化示意图，若在反应体系中 加入催化剂，反应速率增大，E1 的变化是_减__小____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH 的变化是 __不__变__。请写出 NO2 和 CO 反应的热化学方程式：N_O__2(_g_)_＋__C_O__(g_)_=_=_=_C__O_2_(_g_)＋__N__O_(_g_)__Δ__H_＝__－__2_3_4__k_J_·m__o_l－。1