第1節(jié)化學(xué)反響的熱效應(yīng)考綱定位全國(guó)卷5年考情1.了解化學(xué)反響中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。了解活化能的概念。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反響、放熱反響、反響熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。4.了解能源是人類生存和社會(huì)開(kāi)展的重要根底。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。5.了解焓變(ΔH)與反響熱的含義。6.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反響焓變的計(jì)算。2023年：Ⅰ卷T28(2)；Ⅱ卷T27(1)；Ⅲ卷T28(3)2023年：Ⅱ卷T26(3)、T27(1)；Ⅲ卷T27(4)2023年：Ⅰ卷T28(3)；Ⅱ卷T27(1)2023年：Ⅰ卷T9(C)、T28(2)；Ⅱ卷T13、T26(1)2023年：Ⅰ卷T28(3)；Ⅱ卷T12考點(diǎn)1|焓變熱化學(xué)方程式(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第109頁(yè))[考綱知識(shí)整合]1．化學(xué)反響中的能量變化(1)化學(xué)反響中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。(2)化學(xué)反響中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學(xué)反響中的能量轉(zhuǎn)化形式①吸熱反響：熱能→化學(xué)能；②放熱反響：化學(xué)能→熱能；③光合作用：光能→化學(xué)能；④燃燒反響：化學(xué)能→熱能，化學(xué)能→光能；⑤原電池反響：化學(xué)能→電能；⑥電解池反響：電能→化學(xué)能。2．焓變、反響熱(1)焓(H)用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。(2)焓變(ΔH)ΔH＝H(反響產(chǎn)物)－H(反響物)。單位kJ·mol－1或kJ/mol。(3)反響熱指當(dāng)化學(xué)反響在一定溫度下進(jìn)行時(shí)，反響所放出或吸收的熱量，通常用符號(hào)Q表示，單位kJ·mol－1。(4)焓變與反響熱的關(guān)系對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反響，如果反響中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，那么有如下關(guān)系：ΔH＝Qp。3．吸熱反響和放熱反響(1)從反響物和反響產(chǎn)物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如下圖。反響吸熱反響放熱(2)從反響熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析(3)常見(jiàn)的放熱反響和吸熱反響放熱反響：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反響；③大多數(shù)化合反響；④金屬跟水或酸的置換反響；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反響。吸熱反響：①大多數(shù)分解反響；②鹽類的水解反響；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反響；④碳和水蒸氣、C和CO2的反響。4．熱化學(xué)方程式(1)定義：表示參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量和反響熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：不僅說(shuō)明了化學(xué)反響中的物質(zhì)變化，也說(shuō)明了化學(xué)反響的焓變。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol表示在25℃、101kPa條件下，2_mol_H2(g)和1_mol__O2(g)反響生成2_mol液態(tài)水時(shí)放出571.6_kJ的熱量。(3)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式考前須知①注明反響條件：反響熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反響是在25℃、101kPa下進(jìn)行的，可不注明。②注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液。③注意符號(hào)單位：ΔH應(yīng)包括“＋〞或“－〞、數(shù)字和單位(kJ·mol－1)。④注意守恒關(guān)系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng))⑤區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑〞“↓〞以及“點(diǎn)燃〞“加熱〞等。⑥注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)：熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且系數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果系數(shù)加倍，那么ΔH也要加倍。⑦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。[高考命題點(diǎn)突破]命題點(diǎn)1化學(xué)反響的能量變化及圖像分析1．(2023·濟(jì)南模擬)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．在化學(xué)反響過(guò)程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化B．破壞反響產(chǎn)物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反響物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí)，該反響為吸熱反響C．放熱反響的ΔH<0D．放熱反響一定不用加熱，吸熱反響一定需加熱C[A項(xiàng)，物質(zhì)變化和能量變化是化學(xué)反響的兩大特征；B項(xiàng)，反響應(yīng)為放熱反響；C項(xiàng)，放熱反響的焓變?yōu)樨?fù)，ΔH<0；D項(xiàng)，放熱或吸熱反響的條件都有可能需加熱或不需加熱。]2．反響A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。以下示意圖中，能正確表示總反響過(guò)程中能量變化的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160133】D[根據(jù)反響物和反響產(chǎn)物能量的上下來(lái)分析、解決問(wèn)題。化學(xué)反響都伴隨能量變化，當(dāng)反響物的總能量高于反響產(chǎn)物的總能量時(shí)，該反響為放熱反響；當(dāng)反響物的總能量低于反響產(chǎn)物的總能量時(shí)，該反響為吸熱反響。反響①的ΔH>0，為吸熱反響，故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)。反響②的ΔH<0，為放熱反響，B項(xiàng)錯(cuò)誤，應(yīng)選D項(xiàng)。]命題點(diǎn)2活化能與反響熱的關(guān)系3．(2023·河南十校模擬)研究說(shuō)明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反響的能量變化及反響歷程如下圖，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160134】A．反響總過(guò)程ΔH<0B．Fe＋使反響的活化能減小C．FeO＋也是該反響的催化劑D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2兩步反響均為放熱反響C[A項(xiàng)，反響總過(guò)程為N2O＋CO=N2＋CO2，根據(jù)圖示可知，反響物總能量高于反響產(chǎn)物總能量，為放熱反響，ΔH<0，正確；B項(xiàng)，根據(jù)反響歷程，F(xiàn)e＋為催化劑，能夠降低反響的活化能，正確；C項(xiàng)，F(xiàn)eO＋為中間產(chǎn)物，而不是催化劑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖示，F(xiàn)e＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2兩反響中反響物總能量均高于反響產(chǎn)物總能量，均為放熱反響，正確。]4．(2023·三晉名校聯(lián)考)在苯中，HA發(fā)生二聚：2HA(HA)2，反響在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，那么ΔH________(填“>〞“<〞或“＝〞)0。該二聚反響的反響熱數(shù)值約為活化能的eq\f(5,9)。以下能量關(guān)系圖最合理的是________(填字母序號(hào))?！窘馕觥糠错懺谳^低溫度下自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明ΔH<0，故HA的能量比(HA)2的能量高，又因?yàn)樵摱鄯错懙姆错憻釘?shù)值約為活化能的eq\f(5,9)，應(yīng)選B?！敬鸢浮?lt;B5．：2SO2(g)＋O22SO3(g)ΔH＝－akJ·mol－1，該反響的正反響活化能為bkJ·mol－1，那么該反響的逆反響活化能為_(kāi)_______kJ·mol－1?！敬鸢浮縜＋b[題后歸納]活化能與焓變的關(guān)系(1)E1為正反響活化能，E2為逆反響活化能，ΔH＝E1－E2；(2)催化劑能降低正、逆反響所需活化能，能提高反響物活化分子百分含量，但不影響焓變的大小。命題點(diǎn)3化學(xué)鍵變化(或鍵能)與ΔH的互算6．(2023·山西大學(xué)附中模擬)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)的反響熱ΔH為()化學(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol－1)414489565155A.－485kJ·mol－1B．＋485kJ·mol－1C．＋1940kJ·mol－1D．－1940kJ·mol－1D[ΔH＝反響物的鍵能總和－反響產(chǎn)物的鍵能總和＝414kJ·mol－1×4＋155kJ·mol－1×4－489kJ·mol－1×4－565kJ·mol－1×4＝－1940kJ·mol－1。]7．(2023·全國(guó)Ⅰ卷，節(jié)選)反響2HI(g)=H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，那么1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)_______kJ。【解析】設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為x，那么2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ?！敬鸢浮?99[方法技巧]ΔH的三種根本計(jì)算公式(1)ΔH＝反響物總鍵能之和－反響產(chǎn)物總鍵能之和(2)ΔH＝反響產(chǎn)物總能量－反響物總能量＝H(反響產(chǎn)物)－H(反響物)(3)ΔH＝正反響活化能－逆反響活化能注意：常見(jiàn)物質(zhì)(1mol)中化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨金剛石S8(S—S)Si鍵數(shù)24641.5282命題點(diǎn)4熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與判斷8．(2023·海南高考)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)分子斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。H—H、H—O和O=O鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol。以下熱化學(xué)方程式正確的選項(xiàng)是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ/molB．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ/molC．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ/molD．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ/molD[H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝2ΔH(H—O)－ΔH(H—H)－eq\f(1,2)ΔH(O=O)＝2×463kJ/mol－436kJ/mol－eq\f(1,2)×495kJ/mol＝＋242.5kJ/mol，A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝2ΔH(H—H)＋ΔH(O=O)－4ΔH(H—O)＝2×436kJ/mol＋495kJ/mol－4×463kJ/mol＝－485kJ/mol，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。]9．根據(jù)信息，寫(xiě)出以下熱化學(xué)方程式?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：95160135】(1)(2023·天津高考)Si與Cl兩元素的單質(zhì)反響生成1molSi的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687kJ，該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69℃和58℃。寫(xiě)出該反響的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(2)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反響可生成化合物AX5。答復(fù)以下問(wèn)題：AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反響生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反響的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)在25℃、101kPa下，一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，那么乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________。(4)在一定條件下，將1molN2和3molH2充入一密閉容器中發(fā)生反響生成氨氣，到達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為25%，放出QkJ的熱量，寫(xiě)出N2與H2反響的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________。(5)化學(xué)反響N2＋3H2=2NH3的能量變化如下圖(假設(shè)該反響反響完全)試寫(xiě)出N2(g)和H2(g)反響生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式：___________________________?！窘馕觥?1)室溫時(shí)產(chǎn)物SiCl4為液態(tài)(l)。(2)室溫時(shí)AX3為液態(tài)(l)，AX5為固態(tài)(s)。(3)根據(jù)碳原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，那么乙醇為0.5mol，據(jù)此可寫(xiě)出反響的熱化學(xué)方程式。(4)1molN2完全反響的熱量為eq\f(Q,1×25%)kJ＝4QkJ，故N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－4QkJ·mol－1。(5)根據(jù)箭頭的指向可知a、b、c均為正值?！敬鸢浮?1)Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ·mol－1(2)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1(4)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－4QkJ·mol－1(5)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1[思維建模]判斷熱化學(xué)方程式“5步〞法考點(diǎn)2|燃燒熱中和熱能源(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第112頁(yè))[考綱知識(shí)整合]1．燃燒熱和中和熱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)反響物的量1_mol不一定為1mol反響產(chǎn)物的量不確定生成水的量為1_mol反響熱的含義101kPa時(shí)，1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反響生成1_mol_H2O(l)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)堿反響的中和熱ΔH＝－57.3_kJ·mol－1提醒：(1)中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反響生成1molH2O(l)放出的熱量為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，中和反響生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，與堿反響生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。當(dāng)中和反響有沉淀生成時(shí)，生成1molH2O(l)放出的熱量大于57.3kJ。(2)對(duì)于中和熱、燃燒熱，由于它們反響放熱是確定的，所以描述中不帶“－〞，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(l)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。(4)常溫時(shí)穩(wěn)定氧化物例如：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)。2．中和反響熱(簡(jiǎn)稱中和熱)的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)測(cè)定原理Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量熱計(jì)的熱容，T1、T2分別表示反響前和反響后體系的溫度。(3)考前須知①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。②為保證酸完全中和，采取的措施是堿稍微過(guò)量。3．能源[高考命題點(diǎn)突破]命題點(diǎn)1燃燒熱、中和熱的理解1．以下說(shuō)法或表示正確的選項(xiàng)是________(填序號(hào))。(1)S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1(燃燒熱)(ΔH的數(shù)值正確，下同)(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(中和熱)(3)H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，那么H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反響的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－2×57.3kJ·mol－1(4)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，那么CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ·mol－1(5)H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，那么2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1(6)葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，那么eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1(7)101kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，那么該反響的反響熱為221kJ·mol－1(8)稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，那么稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反響生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量(9)常溫常壓下，金剛石、石墨的燃燒熱分別為395.4kJ·mol－1、393.5kJ·mol－1，可推出石墨比金剛石穩(wěn)定【答案】(2)(6)(9)2．CO轉(zhuǎn)化成CO2的能量關(guān)系如下圖。寫(xiě)出該反響的熱化學(xué)方程式__________________________________________________________________________________________________________，那么CO的燃燒熱ΔH為_(kāi)_______kJ·mol－1。【解析】由圖可知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1，CO的燃燒熱為eq\f(1,2)×566kJ·mol－1?！敬鸢浮?CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1－283命題點(diǎn)2中和反響熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析3．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液進(jìn)行反響熱的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。(1)裝置中碎泡沫塑料的作用是______________________________。(2)寫(xiě)出該反響的熱化學(xué)方程式[生成1molH2O(l)時(shí)的反響熱為－57.3kJ·mol－1]：__________________________________________________________________________________________________________________。(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。①請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表格中的空白：溫度次數(shù)起始溫度t1/℃平均值終止溫度t2/℃溫度差平H2SO4NaOH均值(t2－t1)/℃126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認(rèn)為0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容C＝4.18J·(g·℃)－1。那么生成1molH2O(l)時(shí)的反響熱ΔH＝________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與－57.3kJ·mol－1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．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c．分屢次把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H2SO4溶液的溫度(4)假設(shè)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反響，其反響熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，那么ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為_(kāi)_______________________________________________?！窘馕觥?3)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應(yīng)舍去，其他三組的溫度差平均值約為4.0℃。②ΔH＝－[(50＋30)mL×1.0g·mL－1×4.0℃×4.18×10－3kJ·g－1·℃－1÷0.025mol]≈－53.5kJ·mol－1。③放出的熱量少可能是散熱、屢次參加堿或起始溫度讀得較高等原因。(4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反響中NH3·H2O的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些(注意中和熱與ΔH的關(guān)系)。【答案】(1)隔熱保溫，防止熱量的損失(2)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1(3)①4.0②－53.5kJ·mol－1③b(