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(共58张PPT)
2024
授课：×××
高考一轮复习
第21讲 化学反应的热效应
一
复习目标
二
网络构建
三
知识梳理
题型归纳
四
真题感悟
目录
CONTENTS
内容索引
考点要求 考题统计 考情分析
物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分 ……
传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分
考情分析
考点要求 考题统计 考情分析
反应热焓变　热化学方程式 2023浙江1月卷14题，2分2022浙江1月卷18题，2分2021广东卷3题，3分
分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：(1)反应热的概念及计算；(2)热化学方程式的书写与正误判断；(3)盖斯定律及其应用。
2．从命题思路上看，侧重结合能量变化图像、化学反应历程和燃烧热等，考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算。(1)以化学反应与能量的基本概念命题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算；(2)以盖斯定律的应用命题，以非选择题中某一问的形式考查热化学方程式的书写和反应热的计算，分值一般为2～3分。3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：(1)对化学反应中的能量变化，复习备考应从两个角度进行，一是从总能量变化的角度，二是从化学键键能的角度。(2)对热化学方程式的复习，一要抓住热化学方程式的书写规则，二要注意题目条件的设置。(3)对盖斯定律有关问题的复习，要理解盖斯定律的本质，熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。
燃烧热中和反应反应热能源 2023湖北卷1题，3分 2021重庆卷10题，3分 盖斯定律反应热的计算 2023浙江月卷14题，2分2022重庆卷13题，3分2021广东卷19题，2分
网络构建
01
焓变　
热化学方程式
PART ONE
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02
夯基·必备基础知识
1.实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
2.特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。
知识点1 化学反应的实质与特征
3.化学反应中的能量转化形式
①吸热反应：热能―→化学能。
②放热反应：化学能―→热能。
③光合作用：光能―→化学能。
④燃烧反应：化学能―→热能，化学能―→光能。
⑤原电池反应：化学能―→电能。
⑥电解池反应：电能―→化学能。
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02
夯基·必备基础知识
1.焓与焓变
①焓(H)：焓是与内能有关的物理量。
知识点2 焓变　反应热
②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。
【名师点拨】关于焓的理解
①焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。
②物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。
2.反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。
3.焓变与反应热的关系：对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有关系：ΔH＝Qp。
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02
夯基·必备基础知识
1.概念
(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大于生成物的总能量。反应体系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH为负值。
知识点3 放热反应和吸热反应
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小于生成物的总能量。反应体系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH为正值。
2.放热反应和吸热反应的判断
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
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夯基·必备基础知识
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
知识点3 放热反应和吸热反应
3.记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
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
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02
夯基·必备基础知识
4.理解反应历程与反应热的关系
知识点3 放热反应和吸热反应
【特别提醒】(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
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02
夯基·必备基础知识
(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
知识点3 放热反应和吸热反应
(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。
(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态 液态 气态。
5.图解反应热与活化能的关系
(1)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。
(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
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02
夯基·必备基础知识
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。
知识点4 热化学方程式
2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
3.书写热化学方程式的步骤及要求
一写化学方程式——写出配平的化学方程式。
二标状态——用s、1、g、aq标明物质的聚集状态，不标“↑”或“↓”。
三标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)。
如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－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。
四标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。
五标数值——根据化学计量数计算写出△H的值，并注明单位kJ·mol。
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02
夯基·必备基础知识
【方法技巧】①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。
知识点4 热化学方程式
②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
4.热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点
①热化学方程式不注明反应条件；
②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。
③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
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夯基·必备基础知识
5.判断热化学方程式正误的“五看”
知识点4 热化学方程式
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和反应反应热的热化学方程式。
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
02
提升·必备题型归纳
考向1 考查化学反应中能量变化图形探析
A
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提升·必备题型归纳
考向1 考查化学反应中能量变化图形探析
B
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提升·必备题型归纳
考向2 考查热化学方程式的书写与判断
D
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提升·必备题型归纳
考向2 考查热化学方程式的书写与判断
D
02
燃烧热　
中和反应反应热和能源
PART ONE
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夯基·必备基础知识
知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较
燃烧热 中和反应反应热
相同点 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol
生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol
反应热的含义 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，即C―→CO2(g)、H―→H2O(l)、S―→SO2(g)。 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法 燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱反应的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
特点 物质燃烧一定放热，ΔH一定为负值 弱酸、弱碱电离吸热，中和反应反应热数值比57.3小
02
夯基·必备基础知识
知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较
【名师点拨】(1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol可燃物为标准，二看是否生成指定产物。
(2)在书写燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。如C8H18(l)＋(25/2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。
02
夯基·必备基础知识
知识点2 中和反应反应热的测定
1.实验装置
2.测定原理
3.实验步骤
①绝热装置组装
②量取一定体积酸、碱稀溶液：量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液
02
夯基·必备基础知识
知识点2 中和反应反应热的测定
④混合酸碱液测反应时最高温度：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。
【特别说明】 为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液；
测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干；
酸碱溶液一次迅速混合。
③测反应前酸碱液温度：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。
⑤重复2～3次实验：记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
⑥求平均温度差(t终－t始)
⑦计算中和热ΔH。
02
夯基·必备基础知识
知识点2 中和反应反应热的测定
4.实验数据处理
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1－t2)/℃
1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4
2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3
3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5
设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)＝4.18 J·g－1·℃－1×(50 g＋50 g)×[(3.4＋3.3＋3.5)/3]℃≈1 421 J≈1.42 kJ。
那么生成1 mol H2O放出的热量为H2O(Q)＝0.025 mol(1.42 kJ)＝56.8 kJ。
02
夯基·必备基础知识
知识点2 中和反应反应热的测定
5.误差分析
若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。
6.中和反应反应热测定实验的注意事项
①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。
02
夯基·必备基础知识
知识点2 中和反应反应热的测定
②准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。
③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
④计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。
【特别提醒】(1)中和反应反应热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和反应反应热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。
02
夯基·必备基础知识
知识点3 能源及利用
1.能源分类
2.解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
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提升·必备题型归纳
考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念
B
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考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念
A
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02
提升·必备题型归纳
考向2 考查中和反应反应热的测定
AD
例2．(双选)下列关于中和反应的反应热测定实验的说法正确的是(　　)
A．小烧杯内残留水，会使测得的反应热数值偏小
B．酸、碱混合时，应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中，以防液体外溅
C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D．不可用相同浓度和体积的氨水代替稀氢氧化钠溶液进行实验
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02
提升·必备题型归纳
考向3 考查能源的开发与利用
C
例3．中国向全世界宣布，努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中CO2减少的是(　　)
A．用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥
B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情
D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2
03
盖斯定律　
反应热计算
PART ONE
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夯基·必备基础知识
1.内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2.意义：应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热
知识点1 盖斯定律
（1）有些反应进行得很慢。
（2）有些反应不容易直接发生。
（3）有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。
3.应用
热化学方程式 焓变之间的关系
aA=B　ΔH1 A=(1/a)B　ΔH2 ΔH2＝(1/a)ΔH1或ΔH1＝aΔH2
aA=B　ΔH1 B=aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
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02
夯基·必备基础知识
运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。
知识点1 盖斯定律
目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧
调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
调系数 乘除某数 同时相乘除某数
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夯基·必备基础知识
知识点2 反应热的计算
1.利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
2.根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
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02
夯基·必备基础知识
知识点2 反应热的计算
4.利用键能计算反应热的方法
A.熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)
B.注意特殊物质中键数的判断
5.利用盖斯定律计算
物质(1 mol) P4 C(金刚石) 石墨 Si SiO2 CO2 CH4
化学键 P—P C—C C—C Si—Si Si—O C==O C—H
键数(mol) 6 2 1.5 2 4 2 4
A.运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
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02
夯基·必备基础知识
知识点2 反应热的计算
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
B.运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
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知识点3 反应热大小的比较
1、比较方法：
1）看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
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夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
2.名师技巧
(1)直接比较法
①物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
③生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。
④对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
(2)盖斯定律比较法
①同一反应，生成物状态不同时
夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
(2)盖斯定律比较法
②同一反应，反应物状态不同时
夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
(2)盖斯定律比较法
③晶体类型不同，产物相同时
夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
(2)盖斯定律比较法
④两个有联系的不同反应相比较时
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知识点3 反应热大小的比较
【易错提醒】比较反应热大小的两个注意要点
1.物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。
2.在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
夯基·必备基础知识
知识点3 反应热大小的比较
（3）利用能量变化图进行比较
由图像可以看出放出或吸收热量的多少,若是放热反应,放出的热量越多,ΔH越小;若是吸热反应,吸收的热量越多,ΔH越大,故ΔH1>ΔH2。
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02
提升·必备题型归纳
考向1 考查盖斯定律的应用
A
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考向1 考查盖斯定律的应用
D
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考向2 考查反应热的相关计算
A
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考向2 考查反应热的相关计算
A
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02
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考向3 考查反应热大小的比较
D
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02
提升·必备题型归纳
考向3 考查反应热大小的比较
D
真题感悟
PART ONE
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真题感悟
C
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真题感悟
C
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真题感悟
B
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真题感悟
C
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