新教材2022屆新高考化學(xué)人教版一輪學(xué)案：61化學(xué)能與熱能

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

第1講化學(xué)能與熱能

［考試要求］

1.能說明化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化，能分析化學(xué)變化中能量吸收或

釋放的原因。2.能定量分析化學(xué)變化的熱效應(yīng)。3.能利用蓋斯定律進(jìn)行

簡(jiǎn)單應(yīng)用。4.能依據(jù)化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化的原理，提出利用化學(xué)變化實(shí)

現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存和釋放的有實(shí)用價(jià)值的建議。5.能進(jìn)行反應(yīng)蛤變的簡(jiǎn)單計(jì)

算，能用熱化學(xué)方程式表示反應(yīng)中的能量變化，能運(yùn)用反應(yīng)蛤變合理

選擇和利用化學(xué)反應(yīng)。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式

1知識(shí)梳理

1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：—變化和—變化。

(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：—守恒和—守恒。

(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：—、光能、電能等。通常主要

表現(xiàn)為一的變化。

2.反應(yīng)熱、焙變

(1)反應(yīng)熱

在化學(xué)反應(yīng)過程中通常叫做反應(yīng)熱。

(2)焰變

生成物與反應(yīng)物的焰值差。

恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的等于焰變。

(3)符號(hào)：―o

(4)單位：或

3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

⑴從能量高低角度理解

反應(yīng)過程

AW<0,放熱反應(yīng)AW>0,吸熱反應(yīng)

(2)從化學(xué)鍵角度理解

△”=臼(反應(yīng)物鍵能)一反(生成物鍵能)

若屈<及，AH<0,放熱反應(yīng)

若E]>E2,A//>0,吸熱反應(yīng)

4.熱化學(xué)方程式概念及意義

(1)表示參加反應(yīng)和關(guān)系的化學(xué)方程式。

(2)熱化學(xué)方程式的意義

表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化和變化。

1

如：C(s)+O2(g)=CO2(g)-393.5kJ-mol-

表示在25℃,101kPa時(shí),生成—

同時(shí)放出o

5.熱化學(xué)方程式書寫步驟

［判斷］(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化()

(2)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)

()

⑶同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件

下的△”不同()

(4)可逆反應(yīng)的表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆

無關(guān)()

(5)C(石墨，s)=C(金剛石，s)AW>0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定

()

(6)2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的蛤變AH>0()

(7)H2(g)+1O2(g)=H2O(l)AHi和2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)

中的△”尸A"2()

(8)H2(g)+|O2(g)=H2O(g)AH.和H2O(g)=H2(g)+102(g)

AH2中的△*=△”2()

I提醒］

常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

1.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)的緩慢氧化等。

2.吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；

③Ba(OH)2?8H2。與NH4。反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CCh的反應(yīng)等。

2對(duì)點(diǎn)速練

練點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化

1.最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與0在催

化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下：

狀態(tài)I狀態(tài)n狀態(tài)M

?表示C。表示0.......表示催化劑

下列說法正確的是()

A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)

B.在該過程中，CO斷鍵形成C和0

C.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的C02

D.狀態(tài)I一狀態(tài)in表示co與反應(yīng)的過程

2.CO2和CH4催化重整可制備合成氣，對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要

的意義，其反應(yīng)歷程示意圖如下：

A.合成氣的主要成分為CO和H2

B.①一②既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成

C.①一②吸收能量

D.Ni在該反應(yīng)中作催化劑

練點(diǎn)二催化作用與活化能及能量變化的關(guān)系

3.右圖表示某反應(yīng)的能量變化，對(duì)于該圖的理解，你認(rèn)為一定正

確的是（）

A.曲線I和曲線II分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化

MnO2

B.曲線II可表示反應(yīng)2KC1O3=2KC1+3O21的能量變化

△

C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生

D.該反應(yīng)的\H=Ei-E\

4.某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是

()

A.反應(yīng)過程可表示為A+BC(反應(yīng)物)一~4A…B???C](過渡

態(tài))-AB+C(生成物)

B.E,為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能

C.正反應(yīng)的熱效應(yīng)A//=￡—E2<0,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

D.此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)AW=E|—E2<0,所以逆反應(yīng)為放熱反

應(yīng)

練后歸納

正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系

(1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響蛤變的大小。

(2)在無催化劑的情況下，臼為正反應(yīng)的活化能，及為逆反應(yīng)的活

化能，即￡]=及+公”|。

練點(diǎn)三讀圖判斷熱化學(xué)方程式正誤

售lgH2(g)+8gO2(g)

……『……

142.9kJ

..V.JWL

反應(yīng)過程

5.已知lgHMg)完全轉(zhuǎn)化成H2O,其能量變化如圖所示，則下列

表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()

A.2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)\H=+285.8kJ/mol

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)\H=-285.8kJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H=+571.6kJ/mol

D.2H2(g)+O2te)=2H2O(l)\H=-571.6kJ/mol

6.根據(jù)能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()

A.C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g)AW=(E4-EI)kJ/mol

B.2c(石墨，s)+O2(g)=2CO(g)AW=(￡2-E3)kJ/mol

C.C(石墨，s)=C(金剛石，s)A/7=(E3-￡4)kJ/mol

D.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)bH=2(E2-Ei)kJ/mol

練點(diǎn)四信息型熱化學(xué)方程式的書寫

7.寫出滿足下列給定信息條件的熱化學(xué)方程式：

(1)101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CCh氣體，放出

890.3kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

(2)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二

硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則其熱化學(xué)方程式為

(3)已知1molNa的單質(zhì)在足量02中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5

kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

(4)在25℃、101kPa下，已知SiH,氣體在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)

至原狀態(tài)，平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放出190.0kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化

學(xué)方程式為

(5)化學(xué)反應(yīng)N2+3H2W2N%的能量變化如下圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反

應(yīng)完全)。

能

olH

3m

lN+

量1mo

kJ

|AE=?

/:增

加

H(g)

-mol

g)+-1

lN(

ymo

2

2

bkJ

&E=

(g)

lNH

1mo

3

ckJ

&E=

,(l)

)NH

1mo

：

程式

學(xué)方

熱化

)的

H(1

成N

應(yīng)生

)反

H(g

)和

N(g

寫出

3

2

2

能量

程中

O過

h和N

成CC

應(yīng)生

O反

olC

和1m

NCh

mol

圖是1

(6)下

：

程式

學(xué)方

熱化

應(yīng)的

O反

和C

NCh

寫出

圖，

示意

變化

總結(jié)

方法

斷

誤判

的正

程式

學(xué)方

熱化

突破

”法

“五審

一放熱反應(yīng)一定為“一”，吸熱反應(yīng)一定為“+”

二審單位—單位一定為"kJ?mol-199,易錯(cuò)寫成"kJ"或漏寫

——I——物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應(yīng)

三審狀態(tài)一

----------易寫錯(cuò)

——I——反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，

四審數(shù)值

一即化學(xué)計(jì)量數(shù)與成正比。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，

對(duì)應(yīng)性

---------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

V

五審是否

一如燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式

符合概念

考點(diǎn)二燃燒熱、中和熱、能源

1知識(shí)梳理

1.燃燒熱

(1)概念：在101kPa時(shí)，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，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。

其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化

物：C_,,S_等。

(2)在書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平

其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：

C8H18(1)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)

A"=-5518kJmo「。

2.中和熱

(1)概念：在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。

（2）用離子方程式可表示為OH.（aq）+H^（aq）H20(1)

AW=-57.3kJ.mo「。

3.中和熱的測(cè)定

（1）裝置（請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫儀器名稱）

軟肝外泡沫加料板

一碎泡沫復(fù)料

（2）計(jì)算公式

A“=(…).…7kj.W

n

力一起始溫度，灰一終止溫度，〃一生成水的物質(zhì)的量。

（3）注意事項(xiàng)

①泡沫塑料板和碎泡沫塑料（或紙條）的作用

是__________________________________________

②為保證酸完全中和，采取的措施是

4.能源

（1）能源分類

一

化r-nn-i婚f屬于不可再生能源

石

燃

料解決.開源節(jié)能：開發(fā)新能源

一-1

7天然氣H辦法和節(jié)約現(xiàn)有能源

資

豐富

能源

再性

源可

以

污染

沒

新I太陽能II氫能11風(fēng)能I優(yōu)點(diǎn)有

染很

或

能一污

屬于

源地帶能海爭(zhēng)能生物典能小

III11I，

的源

清

沾

（2）解決能源問題的措施

①提高能源的利用效率。

②開發(fā)新能源。

［思考］

燃燒熱和中和熱的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)

燃燒熱中和熱

能量變

放熱

化

相同點(diǎn)

△”及其

\H________0,單位均為kJ.moL

單位

反應(yīng)物

—不一定為1mol

的量

生成物

不確定生成水的量為________

的量

101kPa時(shí)，________純

不同點(diǎn)

反應(yīng)熱物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定在稀溶液里,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)

的含義的氧化物時(shí)所放出的熱生成_______時(shí)所放出的熱量

量

表示方燃燒熱△”二一〃kJ-mol

強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱NH=_

法（公＞0）

［判斷］（正確的打“，錯(cuò)誤的打“義”）

(1)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△”=-890kJ-morl則甲烷燃燒的熱化

學(xué)方程式為CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H2O(g)\H=-

890kJmor1()

(2)在稀溶液中：H+(aq)+OH-(叫)=H2O(1)\H=-

57.3kJ.moF1,若將含0.5molH2so4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液

混合，放出的熱量為57.3kJ()

錯(cuò)氫

(3)NaHCO3+H2HCOONa+HzO反應(yīng)中，儲(chǔ)氫、釋氫

釋氫

過程均無能量變化()

(4)隨著科技的發(fā)展，氫氣將成為主要能源之一()

(5)糧食作物是制乙醇燃料的主要原料()

(6)開發(fā)利用各種新能源，減少對(duì)化石燃料的依賴，可以降低空

氣中PM2.5的含量()

(7)低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽能等代替化石燃料，

減少溫室氣體的排放()

2對(duì)點(diǎn)速練

練點(diǎn)一燃燒熱、中和熱的判斷與計(jì)算

1.下列熱化方程式中A”的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是()

1

A.CO(g)+k)2(g)=CO2(g)AW=-283kJ-moP

B.CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(g)△〃=-802.3

kJmol1

-1

C.2H2(g)+O2(g)2H2O(1)A//=-571.6kJ-mol

1

D.H2(g)+C12(g)=2HC1(g)184.6kJ-moP

2.已知反應(yīng)：

①101kPa時(shí)，2c(s)+O2(g)=2CO(g)

△"=-221kJ-mol-1

+-

②稀溶液中，H(aq)+OH(叫)=H2O(1)

△"=一57.3kJ-mol-1

下列結(jié)論中正確的是()

A.碳的燃燒熱等于110.5kJ?mo「

B.①的反應(yīng)熱為221kJ-mo「

C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為114.6kJ?mol1

D.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.65kJ的

熱量

練點(diǎn)二中和熱的測(cè)定

3.測(cè)定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。

一環(huán)形玻璃攪拌棒

填充物

(1)圖中尚缺少的一種儀器是O

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)形玻璃攪拌棒的運(yùn)動(dòng)方向是

a.上下運(yùn)動(dòng)b.左右運(yùn)動(dòng)

c.順時(shí)針運(yùn)動(dòng)d.逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)

（3）寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

（中和熱為57.3kJ-moL）。

（4）該同學(xué)每次分別取0.50mol-L_150mLNaOH溶液和0.50

molL-130mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱△”=一53.5

kJ-mol-1,與57.3kJ?mol）有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是

（填字母）。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定硫酸溶液的溫度

方法總給

中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)誤差分析

50mLO.50moi鹽酸與50mL0.55mol-L1NaOH溶液反應(yīng)的誤

差分析：

引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作/終一，始

保溫措施不好偏小偏小

攪拌不充分偏小偏小

所用酸、堿濃度過大偏大偏大

用同濃度的氨水代替NaOH

偏小偏小

溶液

用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小

用50mL0.50molL-1

偏小偏小

NaOH溶液

練點(diǎn)三能源問題

4.未來新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無污染或污染很

小，且可能再生。下列屬于未來新能源的是（）

①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦

風(fēng)能⑧氫能

A.①②③④B.③④⑤⑥⑦⑧

C.③⑤⑥⑦⑧D.⑤⑥⑦⑧

太陽能

鬧

HjO|電能|14八O.

、一氫,電機(jī)一，Z

5.為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有

關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是（）

A.H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.氫能源已被普遍使用

C.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量

D.氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無開發(fā)利用價(jià)值

6.我國在南海神狐海域天然氣水合物(又稱“可燃冰”)試采成功,

海洋科學(xué)研究引起全球關(guān)注。

“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化學(xué)鍵為，氫

氣是一種清潔能源，通過“可燃冰”進(jìn)一步獲得氫氣的反應(yīng)如下：

I.CH4(g)+H20(g)=CO(g)+3H2(g)

△”=+206.2kJ-moP1

II.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

△”=+247.4kJ-mol-'

反應(yīng)H中，每得到1mol也轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，甲烷

和H2O(g)反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程