專題03第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)單元復(fù)習(xí)與測(cè)試（教材深度精講）（原卷版）

專題03第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)【核心素養(yǎng)分析】1、變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動(dòng)態(tài)地分析熱化學(xué)方程式，運(yùn)用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問題。2、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究反應(yīng)熱的本質(zhì)，建立蓋斯定律模型。3、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值判斷?！局R(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】本章內(nèi)容在高考中的主要考點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面：一是化學(xué)反應(yīng)中能量變化有關(guān)概念的理解及計(jì)算，主要涉及能量變化的本質(zhì)，以圖象的形式表示能量變化過程的分析；二是熱化學(xué)方程式的正誤判斷與書寫，主要根據(jù)題給信息正確書寫熱化學(xué)方程式及正誤判斷；三是蓋斯定律的應(yīng)用，主要是利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的數(shù)值。熱化學(xué)方程式的正誤判斷主要以選擇題形式考查；熱化學(xué)方程式的書寫及ΔH的計(jì)算往往結(jié)合蓋斯定律在第Ⅱ卷以填空題形式考查，能量轉(zhuǎn)化以圖象形式出現(xiàn)在選擇題中的可能性較大?！局仉y點(diǎn)精講】一、焓變、熱化學(xué)方程式1．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征(1)實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成。(2)特征：既有物質(zhì)變化，又伴有能量變化；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱量的變化。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式①吸熱反應(yīng)：熱能→化學(xué)能。②放熱反應(yīng)：化學(xué)能→熱能。③光合作用：光能→化學(xué)能。④燃燒反應(yīng)：化學(xué)能→熱能，化學(xué)能→光能。⑤原電池反應(yīng)：化學(xué)能→電能。⑥電解池反應(yīng)：電能→化學(xué)能。2.焓變、反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的能量。(2)焓變：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)，符號(hào)：ΔH，單位：kJ/mol或kJ·mol－1。(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：對(duì)于恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有關(guān)系：ΔH＝Qp。3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示。(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析(3)記憶常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)A.放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)等。B.吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。4.理解反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系圖示意義a表示正反應(yīng)的活化能；b表示逆反應(yīng)的活化能。c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH圖1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1，表示放熱反應(yīng)圖2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝ckJ·mol－1，表示吸熱反應(yīng)【特別提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。(3)有能量變化的過程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。(4)物質(zhì)三態(tài)變化時(shí)，能量的變化形式為固態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))液態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))氣態(tài)。5.熱化學(xué)方程式(1)概念表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。(3)書寫要求①注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，因此可以寫成分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。⑥同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。【方法技巧】①焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)進(jìn)行是否徹底無關(guān)。②催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。③在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)(離子)方程式的3個(gè)不同點(diǎn)①熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件；②熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必須用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。③熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，其ΔH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。(5)判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號(hào)→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。二、燃燒熱、中和熱1.燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol反應(yīng)熱的含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－12.中和熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)測(cè)定原理ΔH＝－eq\f(（m酸＋m堿）·c·（t終－t始）,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。(3)實(shí)驗(yàn)步驟①絕熱裝置組裝→②量取一定體積酸、堿稀溶液→③測(cè)反應(yīng)前酸堿液溫度→④混合酸堿液測(cè)反應(yīng)時(shí)最高溫度→⑤重復(fù)2～3次實(shí)驗(yàn)→⑥求平均溫度差(t終－t始)→⑦計(jì)算中和熱ΔH。(4)誤差分析若實(shí)驗(yàn)時(shí)有熱量損失，所測(cè)中和熱偏小，ΔH偏大。(5)注意事項(xiàng)①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫。②為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。④中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動(dòng)，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失大。⑤計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無效數(shù)據(jù)要舍去?！咎貏e提醒】(1)中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。(2)對(duì)于中和熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焓變?yōu)樨?fù)值。(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí)，生成H2O的物質(zhì)的量必須是1mol，當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示燃燒熱時(shí)，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。三、蓋斯定律、反應(yīng)熱的計(jì)算與大小比較1.蓋斯定律(1)內(nèi)容對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系aAeq\o(――→,\s\up7(ΔH1))B、Aeq\o(――→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應(yīng)熱的計(jì)算(1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。(2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)(3)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。(4)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式:ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)B.注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(shù)(mol)6224(5)利用蓋斯定律計(jì)算A.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào)：根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號(hào)。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加。B.運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)熱也必須相加減。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。3.反應(yīng)熱大小的比較(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大?！镜漕}精練】考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析例1．（2023春·上海徐匯·高二上海市徐匯中學(xué)?？计谥校┮阎辰饘傺趸锎呋槊摎溥^程中，部分反應(yīng)進(jìn)程如圖，則過程中的焓變?yōu)開__________kJ/mol。A． B． C． D．考點(diǎn)2考查依據(jù)鍵能或能量變化圖計(jì)算反應(yīng)熱例2．（2023春·上海嘉定·高二上海市育才中學(xué)?？计谥校┕I(yè)上高純硅可通過反應(yīng)：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制取，該反應(yīng)的△H為化學(xué)鍵Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C鍵能/kJ·mol-1460360436431176347A．+236kJ·mol-1 B．-236kJ·mol-1 C．+412kJ·mol-1 D．-412kJ·mol-1考點(diǎn)3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷例3．（2023秋·浙江嘉興·高二統(tǒng)考期末）下列熱化學(xué)方程式正確的是A．已知1g甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625kJ：

kJ?mol-1B．12g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，需吸收120kJ的熱量：

kJ?mol-1C．通常狀況下，將1g氫氣在氯氣中完全燃燒，放出92.4kJ熱量：

kJ?mol-1D．已知充分燃燒ag乙炔氣體生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，放出bkJ熱量：kJ?mol-1考點(diǎn)4考查對(duì)燃燒熱、中和熱的理解例4．（2023秋·浙江紹興·高二統(tǒng)考期末）下列說法正確的是A．500℃、30MPa下，將和置于密閉容器中充分反應(yīng)生成放熱，其熱化學(xué)方程式為：

B．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱，則和反應(yīng)的反應(yīng)熱C．在101kPa時(shí)，完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：

D．充分燃燒一定量的丁烷氣體生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為QkJ。完全吸收它生成的生成正鹽，需5mol/L的NaOH溶液100ml，則丁烷的燃燒熱為考點(diǎn)5考查中和熱測(cè)定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理例5．（2023秋·安徽宣城·高二統(tǒng)考期末）下列關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的說法正確的是A．用足量的NaO