2022届高三化学一轮复习讲义：化学能与热能

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化学能与热能

复习目标　1.了解化学反应中能量转化的原因及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.了解热化学方程式的含义，能

正确书写热化学方程式。4.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。5.了解燃烧热、中和热的定义，

中和反应反应热的测定。6.了解有关燃烧热、中和热的计算，燃烧热、中和热的热化学方程

式的书写。7.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。8.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。

考点一　焓变　热化学方程式

1．反应热和焓变

(1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。

(2)焓变：恒压条件下的反应热，称之为焓变，符号为 ΔH，单位为 kJ·mol －

。

2．放热反应和吸热反应

(1)化学反应放热和吸热的原因

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

反应物具有的总能量大于

生成物具有的总能量

反应物具有的总能量小于生成物具有

的总能量

与化学键的关系

生成物分子成键时释放出

的总能量大于反应物分子

断键时吸收的总能量

生成物分子成键时释放出的总能量小

于反应物分子断键时吸收的总能量

ΔH的符号 ΔH<0(“－”号) ΔH>0(“＋”号)

反应过程图示

(2)记忆常见的放热反应和吸热反应

放热反应吸热反应

常见反应

① 可燃物的燃烧

② 酸碱中和反应

③ 金属与酸的置换反应

④ 物质的缓慢氧化

⑤ 铝热反应

⑥ 大多数化合反应

① 弱电解质的电离

② 盐类的水解反应

③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应

④C和H2O(g)、C和CO2的反应

⑤ 大多数分解反应

3.反应焓变的计算

(1)计算方法

ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量

ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能

ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能

(2)注意事项

① 利用键能计算反应热的关键，是弄清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化

合物中所含共价键的种类和数目。

物质

(化学键)

CO2

(C==O)

CH4

(C—H)

(P—P)

SiO2

(Si—O)

石墨

(C—C)

金刚石

(C—C)

(S—S)

(Si—Si)

每个微

粒所含

键数

2 4 6 4 1.5 2 8 2

② 活化能与焓变的关系

a．催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及平衡转化率。

b．在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能

大小影响反应速率。

c．起点、终点能量高低判断反应的 ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。

4．热化学方程式

(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol －1，表示在 25 ℃和 1.01×105 Pa 下，1 mol

H2(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol

液态水时放出

285.8 kJ

的热量。

(3)书写方法

(1)浓H2SO4稀释是放热反应(×)

错因：吸热反应、放热反应均指化学反应。

(2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(×)

错因：化学反应表现为吸热或放热，与反应开始时是否需要加热无关。

(3)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(×)

错因：焓变与反应条件无关。

(4)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(×)

错因：物质能量越高，越不稳定。

(5)800 ℃、30 MPa 下，将 0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g)，

放热 19.3 kJ，则其热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1(×)

错因：该反应可逆， 19.3 kJ

的热量不是

0.5 mol N 2

完全反应放出的，其次该反应热的数值也

不是

101 kPa 、 25 ℃ 条件下的反应热。

题组一　焓变的概念与计算

1．已知 2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　)

A．因该反应为放热反应，故不加热就可发生

B．相同条件下，2 mol H2(g)的能量或 1 mol CO(g)的能量一定高于 1 mol CH3OH(g)的能量

C．相同条件下，2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于 1 mol CH3OH(g)的总能量

D．达到平衡时，CO 的浓度与 CH3OH 的浓度一定相等

答案　C

解析　放热反应与反应条件无关，可能需要加热才发生，A错误；物质的能量与状态有关，

由放热反应可知，相同条件下， 2 mol H2(g) 与1 mol CO(g) 的能量和一定高于 1 mol

CH3OH(g)的能量，B错误、C正确；平衡时，各物质的浓度不变，浓度是否相等与起始量、

转化率有关，D错误。

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