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第23课　反应热　热化学方程式
第七章　化学反应与能量
课标要求:
1.知道常见的吸热反应和放热反应,了解反应热、焓变的概念以及反应热产生的原因。
2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.了解燃烧热的含义和能源及能源利用的意义。
4.了解中和反应反应热测定的原理及操作。掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。
真题特征导引
知动态 熟真题 明确与熟知课时命题特征
真题特征导引
1.[2025·浙江6月选考真题] 下列反应均能自发进行,相关判断不正确的是(　　)
H2SO4(l)+Fe(OH)2(s) ===FeSO4(s)+2H2O(l)　ΔH1
H2SO4(l)+2NaOH(s) ===Na2SO4(s)+2H2O(l)　ΔH2
H2SO4(l)+Na2O(s) ===Na2SO4(s)+H2O(l)　ΔH3
SO3(g)+Na2O(s) ===Na2SO4(s)　ΔH4
SO3(g)+H2O(l) ===H2SO4(l)　ΔH5
A.ΔH1-ΔH2>0　　　　 B.ΔH2-ΔH3>0
C.ΔH3-ΔH4<0 D.ΔH4-ΔH5<0
C
真题特征导引
【解析】 将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。酸碱中和反应为放热反应,Fe(OH)2难溶于水而NaOH易溶于水,且NaOH固体溶解放出大量的热,则反应①放出的热量小于反应②,即ΔH1>ΔH2,故ΔH1-ΔH2>0,A正确;利用盖斯定律将反应③-反应②得到H2O(l)+Na2O(s) ===2NaOH(s),该反应为放热反应,则该反应的ΔH=ΔH3-ΔH2<0,即ΔH2-ΔH3>0,B正确;已知反应⑤为SO3(g)+H2O(l) ===H2SO4(l),其为化合反应,⑤为放热反应,即ΔH5<0,利用盖斯定律,将反应④-反应③得到反应⑤,即ΔH4-ΔH3=ΔH5<0,ΔH3-ΔH4>0,C错误;已知反应③H2SO4(l)+Na2O(s)
真题特征导引
===Na2SO4(s)+H2O(l)为放热反应,ΔH3<0,结合C项解析知:ΔH4-ΔH3=ΔH5<0,则ΔH4-ΔH5=ΔH3<0,D正确。
真题特征导引
2.[2025·北京真题] 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
C
真题特征导引
【解析】 由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水分子结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。由图可知,NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3=+4 kJ/mol,为吸热过程,A正确;由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知ΔH3=ΔH1+ΔH2,即 a+b=4,B正确;第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水分子结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热
真题特征导引
过程,b<0,C错误;溶解过程的能量变化,取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量,即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确。
真题特征导引
B
真题特征导引
真题特征导引
B
真题特征导引
真题特征导引
真题特征导引
真题特征导引
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课标要点探究
明要点 知通法
具备学科优秀思维能力
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
1.反应热和焓变
(1)反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境_______或从环境_______ 的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
(2)焓变:在等压条件下进行的化学反应的反应热,称之为焓变,符号为ΔH,常用单位为______________________。
　释放　
　吸收　
　kJ·mol-1(或kJ/mol)　
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
2.放热反应和吸热反应
(1)放热反应和吸热反应的比较
反应类型 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________生成物具有的总能量 反应物具有的总能量________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________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
________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
或
或
　大于　
　小于　
　大于　
　小于　
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
(2)常见的放热反应和吸热反应
反应类型 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
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
3.反应焓变的计算
(1)计算方法
ΔH=___________的总能量-__________的总能量
ΔH=__________的总键能-__________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
　生成物 　
　反应物　
　反应物　
　生成物　
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。
②活化能与焓变的关系
物质
(化学键) CO2
(C==O) CH4
(C—H) P4
(P—P) SiO2
(Si—O)
每个粒子所
含共价键数 2 4 6 4

物质
(化学键) 石墨
(C—C) 金刚石
(C—C) S8
(S—S) Si
(Si—Si)
每个粒子所
含共价键数 1.5 2 8 2
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
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.在无催化剂的情况下,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。
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
4.燃烧热
(1)燃烧热:在101 kPa时,_________ 纯物质完全燃烧生成____________时所放出的热量,通常利用量热计由实验测得。单位:_____________。
各元素的指定产物:C→____________,H→H2O(l),
S→SO2(g),N→N2(g)。
(2)意义:甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,__________ 甲烷完全燃烧生成_______________和_______________时__________890.3 kJ的热量。
　1 mol　
　指定产物　
　kJ·mol-1　
　CO2(g)　
　1 mol　
　1 mol CO2(g)　
　2 mol H2O(l)　
　放出　
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
课前诊断
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化。(　　)
(2)在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。(　　)
(3)伴有能量变化的变化一定是化学变化。(　　)
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应。(　　)
×
×
×
×
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
(5)在一个化学反应中,当反应物总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为负值。(　　)
(6)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应。(　　)
(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量,所以石墨更稳定。(　　)
(8)中和反应反应热的测定实验中,应将50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯。(　　)
(9)所有物质的燃烧热,其ΔH均小于0。(　　)
√
×
√
×
√
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
2.臭氧层中O3分解过程如图所示,回答下列问题。
(1)ΔH________ (填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是_________ (填“吸热”或
“放热”,下同)反应,催化反应②是________反应。
(3)无催化反应的活化能是______,催化反应①的活化能是______,催化反应②对应的逆反应的活化能是___________,无催化反应对应的逆反应的活化能为____________。
　<　
　吸热　
　放热　
　E　
　E1　
　E2+|ΔH|　
　E+|ΔH|　
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
命题探究
角度1　化学反应中能量变化图
例1 [2026·金华第一中学模拟] 甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是(　　)
A.在催化剂表面解离的五个路径中,
制约反应速率的是路径⑤
B.不能由图确定甲醇分解为CO和H2是吸热反应还是放热反应
C.该历程中路径③的能垒(反应活化能)为116.1 kJ·mol-1
D.该过程包含C—H和O—H的断裂,以及H—H的形成
C
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
【解析】 决速步骤为能垒最高的路径⑤,A正确;由图只能得出CH3OH===CO*+2H2(g)为吸热反应,B正确;路径③的能垒为(116.1-62.5) kJ/mol=53.6 kJ/mol,C错误;由反应历程可知,反应涉及C—H、O—H的断裂和H—H的形成,D正确。
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
D
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
即时巩固
1.CH3CHDBr与NaOH在不同条件下可发生取代或消去反应。两个反应的能量-反应进程图如图所示(TS表示过渡态,TS1结构已给出)。卤代烃的取代和消去可逆性很差,可认为不存在逆反应、无法达到平衡。下列说法错误的是(　　)
A.CH3CHDBr的消去反应:ΔH>0,ΔS>0
B.两个反应中均涉及极性键的断裂与形成
C.若反应物改为 ,则取代产物为
D.升高温度能提高消去产物在整体产物中的比例
C
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
【解析】 由图可知,CH3CHDBr的消去反应中,反应物总能量低于生成物总能量,是吸热反应,ΔH>0,消去反应生成气体,混乱度增加,ΔS>0,A正确;取代反应中,C—Br断裂,C—O形成,消去反应中 C—Br、C—H断裂,C==C、H—O形成,C—Br、C—O、C—H、H—O都是极性键,所以两个反应均涉及极性键的断裂与形成,B正确;根据取代反应机理,若反应物改变,取代产物中羟基应取代溴原子位置,与所给结构不符,C错误;消去反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向(消去反应方向)移动,能提高消去产物在整体产物中的比例,D正确。
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
2.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是 (　　)
A.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热数值相同
D.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、玻璃搅拌器
A
课标要点一　反应热　焓变　燃烧热
【解析】 玻璃搅拌器起搅拌作用,可增大反应速率,减小实验误差,选项A正确;温度计水银球应浸入溶液中,但不能与烧杯底部接触,选项B错误;盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,测得的数值不相等,选项C错误;在测定中和反应反应热的实验中,不需要滴定管、天平,选项D错误。
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
1.热化学方程式
(1)表明反应所________或_________的热量的化学方程式,表明了化学反应中的_________变化和_________变化。
(2)举例:已知25 ℃、101 kPa下,2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1,其表示在25 ℃、101 kPa下,_____________ 与_______________ 完全反应生成________________时__________的热量是___________。
　释放　
　吸收　
　物质　
　能量　
　2 mol气态H2　
　1 mol气态O2　
　2 mol 液态水　
　放出　
　571.6 kJ　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
2.热化学方程式的书写
(1)写出化学方程式并注明各物质的聚集状态。物质的聚集状态:固态用“______”,液态用“____”,气态用“_____”,溶液用“_______”。
(2)注明反应时的温度和压强。常用的ΔH的数据一般都是____________________时的数据,可以不特别注明。
(3)热化学方程式的化学计量数表示的是_________________,可以是________或________。用ΔH表示化学反应热,ΔH必须与化学方程式一一对应,注明“+”“-”和单位_____________。
　s　
　l　
　g　
　aq　
　25 ℃和101 kPa　
　物质的量　　
　整数　
　分数　
　kJ·mol-1　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
3.盖斯定律
(1)实验证明,一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是________的。换句话说,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关,而与反应的_________无关。
例如:下图表示始态到终态的反应热。
　相同　
　始态　
　终态　
　途径　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
(2)盖斯定律的意义
利用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
4.应用盖斯定律计算ΔH的方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A转化为生成物D,可以有两个途径,如图所示:
则ΔH=____________________。
(2)加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时作出相应的调整和运算。
　ΔH1+ΔH2+ΔH3　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
　>　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
　多　
　>　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
方法一:图像法,画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。
由图像可知:|ΔH5|>|ΔH6|,但ΔH5<0,ΔH6<0,故ΔH5________ΔH6。
方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式。
由反应⑤-反应⑥可得S(g) ===S(s)　ΔH=ΔH5-ΔH6<0,故ΔH5________ΔH6。
　<　
　<　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
　放热　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
A
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
2.(1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
_________________________________________________________。
(2)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5,已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成 1 mol AX5,放出热量123.8 kJ,该反应的热化学方程式为
________________________________________________。
　AX3(l)+X2(g) ===AX5(s)　ΔH=-123.8 kJ·mol-1　
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
D
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
【解析】 甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,燃烧热是在101 kPa,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H应该转化为H2O(l),则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890 kJ/mol,A错误;H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) ===BaSO4(s)+2H2O(l)还有沉淀生成,生成2 mol水时放热大于114.6 kJ,ΔH<-114.6 kJ/mol,B错误;若1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应放热98.3 kJ,则2 mol SO2(g)在O2中完全反应放热196.6 kJ,所以热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) ===2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1,但是二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,反应不可能
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
B
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
角度3　反应热大小的比较
例3 室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1;将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s) ===CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。下列判断正确的是(　　)
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
B
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
C
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
15%,故C正确;1 mol SO2(g)和 0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量 79.2 kJ,该反应为可逆反应,实际参加反应的SO2的物质的量小于 1 mol,则 2 mol SO2(g)完全反应时放出的热量大于158.4 kJ,故D错误。
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
B
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律
3.在一定条件下,Xe(g)与F2(g)反应生成XeFn(g)(n=2,4,6),550 K时主要生成XeF6(g),850 K时主要生成XeF4(g),高温时生成XeF2(g),转化关系如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.ΔH1<0,ΔH5<0
B.ΔH5-ΔH4=ΔH3
C.ΔH3>0
D.ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3
C
课标要点二　热化学方程式　盖斯定律

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