第六章 化学反应与能量
第一节化学能与热能
教材复习——打牢基础，基稳才能楼高
反应热与焓变
1．化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2．反应热、焓变
(1)反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。
(2)焓变：生成物与反应物的焓值差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位：kJ·mol。 (3)反应热与焓变的关系：恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。 3．吸热反应和放热反应 (1)两角度理解
①从能量高低角度理解：
－1
ΔH<0，放热反应 ΔH>0，吸热反应 ②从化学键角度理解：
(2)常见的放热反应和吸热反应
①放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应、物质的缓慢氧化。
②吸热反应：大多数分解反应、盐类的水解反应、C与CO2反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl
反应、C与H2O(g)反应。
4．反应热、活化能图示
(1)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。 (2)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 微点拨 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都有热效应。 (2)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。 [对点练习]
1．下列反应，属于放热反应的是( ) A．电解水制氢 C．焦炭和水反应制水煤气
B．铝热法制铁 D．煅烧石灰石制生石灰
解析：选B 铝热反应是放热反应，其余均为吸热反应。 2．下列图示变化过程为吸热的是( )
解析：选A A中，反应物的总能量小于生成物的总能量，故A为吸热反应；B中，N2和H2必须先吸收能量断裂旧化学键，再放出能量形成新化学键，由于放出的能量大于吸收的能量，故B为放热反应；C中，浓硫酸溶于水放出热量；D中，锌与稀盐酸反应是放热反应。
3．反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
2
A．X→Y反应的ΔH＝E5－E2 B．X→Z反应的ΔH>0
C．由图可知等物质的量的Y的能量一定比X的能量高 D．升高温度可提高X→Z的反应速率
解析：选D ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量，由题图知X→Y反应的ΔH＝E3－E2，A项错误；X→Z反应的ΔH＝E1－E2<0，B项错误；由题图可知，2X(g)===3Y(g)为吸热反应，只能说明3 mol Y(g)的能量一定比2 mol X(g)的能量高，但不能得出等物质的量的Y的能量一定比X的能量高，C项错误；升高温度，化学反应速率加快，D项正确。
4．已知某反应A(g)＋化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝________kJ·mol(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和
1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量__________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，
－1
＋D(g)，反应过程中的能量变
E2________，ΔH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案：(1)吸热 E1－E2 一定低 (2)减小 减小 不变
热化学方程式
1．热化学方程式及其意义
(1)概念：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。 1
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol，表示在25 ℃和1.01×10 Pa下，1 mol H2和0.5 mol O2完全反应生成
1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。
2．热化学方程式的书写方法
－1
5
3
微点拨 (1)热化学方程式中物质的化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。 (2)热化学方程式的化学计量数改变n倍，反应热也改变n倍。 (3)可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)＋3H23(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，表示在101 kPa、25 ℃时，1 mol N2(g)和3 mol －1H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。 (4)反应逆向进行时，其焓变与正反应的数值相等，符号相反。 (5)与普通方程式的区别：一般不标注“↑”、“↓”以及反应条件等。 (6)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 [对点练习]
1．根据下列图像的叙述不正确的是( )
A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ·mol C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同 D．两个图像表示的含义不同
解析：选B 图(1)表示CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol，A正确；图(2)表示CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol，B错误；由图知C正确；两个图像的反应物、生成物正好相反，D正确。
2．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )
－1
－1
－1
－1
4
1－1
A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3 kJ·mol
2
1－1
B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3 kJ·mol
21－1
C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol
21－1
D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3 kJ·mol
2
1 000 g1 000
解析：选C 1 kg Be的物质的量为 mol，又因为1 kg铍完全燃烧放－1＝
9 g·mol962 700
出的热量为62 700 kJ，则1 mol铍完全燃烧放出的热量为 kJ＝564.3 kJ，Be与氧气
1 00091－1
反应生成BeO，则其热化学方程式为Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol。
2
3．写出下列反应的热化学方程式。
(1)101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固体三氧化二硼和液体水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________________。
1－1
答案：(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol
2(2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol
燃烧热和中和热 能源
1．燃烧热和中和热的比较
相同点 能量变化 ΔH及其单位 反应物的量 不同点 生成物的量 反应热的含义 燃烧热 放热 ΔH＜0，单位均为kJ·mol 可燃物的物质的量一定为1_mol 不确定 101 kPa 时，1_mol 纯物质完不一定为1 mol 生成水为 1_mol 在稀溶液里，酸与碱发生中和－1－1
中和热
5
（通用版）2024版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量学案
