1、【 精品教育资源文库 】 第 23讲 化学能与热能 考纲要求 考情分析 命题趋势 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、焓变等概念。 3.能正确书写热化学方程式。 4.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。 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。 2017，全国卷 ， 28T 2017，全国卷 ， 28T 2016，全国卷甲， 27T 2016，全国卷丙， 27T 2016，天津卷，7T 2016，浙江卷，28T 预计 2019年高考对本部分内
2、容的考查仍将以热化学方程式的计算、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量的关系、盖斯定律等为主。在备考中应注意以下三个方面的复习：化学反应中能量变化的有关概念；热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写；应用盖斯定律进行有关反应的 H的计算。 分值： 3 6分 考点一 化学反应的热效应 1化学反应中的能量变化 (1)化学反应的实质： _旧化学键 _断裂和 _新化学键 _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
3、主要表现为 _热能 _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 ( H)： H _H(生成物 ) H(反应物 )_。 单位： kJ/mol或 kJmol 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 kJmo l 1。 (4)焓变与反应热的关系：对于 _等压 _条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能【 精品教育资源文库 】 量变化全部转化为热能，则有如下关系： _ H Qp_。 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
4、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 _0(“ ” 号 ) 反应过程图示 反应类型 大多数化合反应 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 金属与酸反应放出 H2 物质的缓慢氧化 大多数分解反应 盐类的水解反应 Ba(OH)28H 2O与 NH4Cl的反应 C和 CO2、 C和 H2O(g)的反应 物质的稳定性与键能以及内能的关系 (1)键能越大，物质的内能越低，该物质越稳定；键能越小，物质的内能越高，该物质越不稳定。 (2)键能与内能是密切相关的，键能可以理解为物质在分子状态的内能与其所形成的气态基态原子之间的内能之差，由于原子状态的 能量基本相同，所以键能越大，意味着该
5、物质的分子状态的内能越低，就越稳定，反之，越不稳定。 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (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)同温同压下，反应 H2(g) Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同。( ) (4)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。 ( ) 2伴随下列变化而发生的能量变化中，属于反应热的是 ( B ) 【 精品教育资源文库 】 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
6、出的能量 3下列变化过程，属于放热反应的是 ( B ) 生石灰与水反应 NH4Cl 晶体与 Ba(OH)28H 2O 混合搅拌 醋酸电离 固体氢氧化钠溶于水 H2在 Cl2中燃烧 浓 H2SO4稀释 酸碱中和反应 A B C D 正确理解反应过程、能量图像 E1：旧键断裂吸收的能量表示正反应的活化能。 E2：新键形成放出的能量表示逆反应 的活化能。 H E1 E2，为此反应的焓变。 催化剂的作用：降低 E1、 E2，但不影响 H ，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。 例 1(双选 )某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 ( BC ) A反应过程
7、a有催化剂参与 B该反应为放热反应，热效应等于 H C改变催化剂，可改变该反应的活化能 D在催化剂条件下，反应的活化能等于 E1 E2 【 精品教育资源文库 】 例 1(2016 江苏卷 )下列图示与对应的叙述不相符合的是 ( ) A图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 答题送检 来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 B 以为温度越高，酶催化效果越好 3 D 忽视滴定终点 pH 会突变 3 解析 A项，燃烧反应一定是放热反应，而图甲表示的是吸热反应，错误； B项，酶在一定
8、温度下，催化效果好，反应速率快，但是如果温度过高或过低，酶的活性会降低，反应速率慢，正确； C项，弱电解质电离时，开始时分子电离为离子的速率较大，而离子结合成分子的 速率较小，当二者的速率相等时，则建立了电离平衡，正确； D项，向强酸中滴加强碱， pH 不断增大，当接近终点时，溶液中的 pH 会发生突变，正确。 答案 A 1反应 A B C( H0)， X C( H0，为吸热反应，故可排除 A项和 C项。反应 的 H0，为放热反应， B项错误，故选 D项。 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)(2016 天津卷 )使用催化剂能够降低化学反应的反应热 ( H)。 ( ) (2
9、)(2016 浙江卷 )储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量。 ( ) (3)在 CO2中， Mg燃烧生成 MgO和 C，该反应中化学能全部转化为热能。 ( ) (4)物质内部储存的能量无法决定化学反应的热效应。 ( ) 2已 知 H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是 ( D ) A加入催化剂，减小了反应的热效应 B加入催化剂，可提高 H2O2的平衡转化率 C H2O2分解的热化学方程式： H2O2 H 2O 12O2 Q D反应物的总能量高于生成物的总能量 3最新报道：科学家首次用 X射线
10、激光技术观察到 CO与 O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 【 精品教育资源文库 】 下列说法正确的是 ( C ) A CO和 O生成 CO2是吸热反应 B在该过程中， CO断键形成 C和 O C CO和 O生成了具有极性共价键的 CO2 D状态 状态 表示 CO 与 O2反应的过程 解析 根据左图可知，状态 的能量高于状态 的能量，反应为放热反应， A 项错误；根据右图可知， CO 在反应过程中没有断键形成 C 和 O， B 项错误； CO2分子内含有极性共价键， C项正确；状态 状态 表示的是 CO与 O形成 CO2的过程， D项错误。 考点二 热化学方程式 1概念
11、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。 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) H 571.6 kJmol 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 _。 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： H应包括 “ ”
12、 或 “ ” 、数字和单位。 (4)注意守恒关系： 原子守恒 和得失电子守恒； 能量守恒 ( H 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 H相对应，如果化学计量数加倍，则 H也要加倍。 【 精品教育资源文库 】 书写热化学方程式的 “ 六注意 ” 1依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2和液态
13、 H2O。已知室 温下 2 g SiH4自燃放出热量 89.2 kJ。 SiH4自燃的热化学方程式为 _SiH4(g) 2O2(g)=SiO2(s) 2H2O(l) H 1 427.2 kJmol 1_。 (2)NaBH4(s)与 H2O(l)反应生成 NaBO2(s)和 H2(g)。在 25 、 101 kPa 下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热 21.6 kJ，该反应的热化学方程式是 _NaBH4(s) 2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g) H 216.0 kJmol 1_。 (3)在微生物作 用的条件下， NH4 经过两步反应被氧化成 NO3 。两步反应的能量变化如图
14、所示： 1 mol NH4 (aq)全部氧化成 NO3 (aq)的热化学方程式是 _NH4 (aq) 2O2(g)=2H (aq) NO3 (aq) H2O(l) H 346 kJmol 1_。 解析 (3)由题给图可写出 NH 4 (aq) 1.5O2(g)=NO2 (aq) 2H (aq) H2O(l) H 273 kJmol 1， NO 2 (aq) 0.5O2(g)=NO3 (aq) H 73 kJmol 1。利用盖斯定律，由 可得所求反应。 考法 判断热化学方程式正误的 “ 五审 ” 一审 “ ”“ ” 放热反应一定为 “ ” ，吸热反应一定为 “ ” 【 精品教育资源文库 】 二审单位 单位一定为 “kJmol 1” ，易错写成 “mol” 或漏写 三审状态 物质 的状态需正确。特别是溶液中的反应易写错 四审数值相对应 反
