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高三化学一轮复习化学能与热能在高三化学的一轮复习中，“化学能与热能”这一板块是非常重要的基础知识。
它不仅是高考的常考内容，也是理解化学反应本质和应用的关键。
首先，我们来明确一下什么是化学能。
化学能是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量。
而热能呢，简单来说就是与温度相关的能量形式。
当化学能发生转化时，常常会以热能的形式表现出来。
化学反应的过程中，能量的变化是必然存在的。
有的反应会释放出能量，比如燃烧反应，燃料燃烧时会放出大量的热，这就是化学能转化为热能的典型例子。
而有的反应则需要吸收能量才能进行，像碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳的反应，就需要从外界吸收热量。
我们来深入探讨一下化学反应中能量变化的原因。
从微观角度看，化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
断裂旧化学键需要吸收能量，而形成新化学键则会释放能量。
如果吸收的能量大于释放的能量，反应就表现为吸热；反之，如果释放的能量大于吸收的能量，反应就表现为放热。
在判断一个化学反应是吸热还是放热时，我们可以通过反应热来衡量。
反应热是指化学反应在一定温度下进行时，所释放或吸收的热量。
如果反应热为正值，表示反应吸热；如果反应热为负值，表示反应放热。
那么，如何准确地计算反应热呢？这就需要用到盖斯定律。
盖斯定律指出，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
这意味着，无论一个反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都是相同的。
在实际应用中，化学能与热能的相互转化有着广泛的用途。
例如，在工业生产中，利用化学反应释放的热能来进行加热、发电等；在日常生活中，我们使用的暖宝宝，就是利用铁粉氧化这一放热反应来提供热量。
对于高三的同学们来说，掌握好化学能与热能这部分知识，不仅有助于应对考试中的相关题目，更能为后续学习更深入的化学知识打下坚实的基础。
在复习过程中，要注重理解概念，多做一些练习题来加深对知识的理解和应用。
比如，通过做一些关于反应热计算的题目，来提高自己的计算能力和解题技巧。
6.2 燃烧热中与热能源化学反响热计算实战训练1.[2021 ·重庆高考]黑火药是中国古代四大创造之一，其爆炸热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝x kJ·mol－1：碳燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1那么x为( )A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b答案A解析①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1②S(s)＋2K(s)===K2S(s)'ΔH2＝b kJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)'ΔH3＝c kJ·mol－1。
根据盖斯定律：②－③＋3×①可得：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol－1，故x＝3a＋b－c，选项A正确。
2．[2021 ·海南高考]丙烷燃烧热ΔH＝－2215 kJ·mol－1。
假设一定量丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，那么放出热量约为( )A．55 kJ B．220 kJC．550 kJ D．1108 kJ答案A解析根据题中燃烧热数据可写出C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2215 kJ·mol－1，一定量丙烷燃烧生成水1.8 g(即0.1 mol)，根据正比关系可求出丙烷燃烧放出热量为2215 kJ·mol －1×0.1 mol 4≈55 kJ 。
3．[2021·江苏高考]：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)' ΔH 1CO 2(g)＋C(s)===2CO(g)'ΔH 22CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) 'ΔH 34Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)' ΔH 43CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) 'ΔH 5以下关于上述反响焓变判断正确是( )A ．ΔH 1>0, ΔH 3<0B ．ΔH 2>0，ΔH 4>0C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5答案 C解析 C 与O 2生成CO 2反响是放热反响，ΔH 1<0，CO 2与C 生成CO 反响是吸热反响，ΔH 2>0，CO 与O 2生成CO 2反响是放热反响，ΔH 3<0，铁与氧气反响是放热反响，ΔH 4<0，A 、B 项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2，即ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，C 项正确；由4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4与6CO(g)＋2Fe 2O 3(s)===6CO 2(g)＋4Fe(s) 2ΔH 5相加，得2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3＝(ΔH 4＋2ΔH 5)/3，D 项错误。
高三化学一轮复习化学能与热能在高三化学的一轮复习中，“化学能与热能”这一板块是至关重要的。
它不仅是高考中的高频考点，也是理解化学反应本质和应用的关键。
首先，我们来明确一下什么是化学能。
化学能是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量。
化学反应的本质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而在这个过程中必然伴随着能量的变化。
当反应物的总能量高于生成物的总能量时，化学反应会放出能量，表现为放热反应。
比如常见的燃烧反应，像碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，就是一个典型的放热反应。
在这个反应中，碳和氧气之间的化学键断裂，形成二氧化碳分子中的化学键，释放出大量的热能。
相反，当反应物的总能量低于生成物的总能量时，化学反应需要吸收能量，这就是吸热反应。
比如碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳，这个反应就需要从外界吸收热量，才能使反应进行下去。
那么，如何判断一个反应是吸热还是放热呢？这就需要我们了解一些常见的反应类型和规律。
一般来说，燃烧、中和、金属与酸的反应等大多是放热反应；而大多数分解反应、以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应等通常是吸热反应。
但这并不是绝对的，还需要具体分析反应的热化学方程式。
热化学方程式是表示化学反应与热效应关系的化学方程式。
它不仅要表明反应物和生成物，还要注明反应的焓变（ΔH）。
焓变是一个非常重要的概念，它表示化学反应中能量的变化。
当ΔH 为负值时，反应为放热；当ΔH 为正值时，反应为吸热。
在书写热化学方程式时，需要注意以下几点：要标明物质的状态，因为同一物质在不同状态下的能量是不同的；ΔH 的单位是 kJ/mol，要注意与普通化学方程式中物质的量的对应关系；并且ΔH 的数值要与方程式的计量系数成正比。
接下来，我们再说说能源。
能源与化学能和热能的关系十分密切。
随着社会的发展，能源问题越来越受到关注。
传统的化石能源，如煤、石油、天然气等，在燃烧过程中会释放出大量的化学能，但同时也带来了环境污染等问题。
第一讲化学能与热能【真题速递】1.（2019.全国1卷）水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题：（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
【答案】 (3). 小于 2.02 COOH+H+H 2O===COOH+2H+OH或H2O===H+OH【解析】（3）根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV）高于CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV），故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）E 正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反应前后COOH 和1个H 未发生改变，也可以表述成H 2O ===H +OH 。
2.（2019.全国2卷）环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题： （1）已知：(g)=(g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol −1 ①H 2(g)+ I 2(g)=2HI(g) ΔH 2=﹣11.0 kJ·mol −1 ② 对于反应：(g)+ I 2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH 3=___________kJ·mol −1。
【答案】 (1). 89.3 【解析】（1）根据盖斯定律①-②，可得反应③的ΔH=89.3KJ/mol 。
第2课时 化学能与热能(2)——反应热的比较与计算(过题型)题型一 反应热(ΔH )的计算利用键能计算ΔH 或根据盖斯定律计算、比较ΔH 是近几年全国卷命题的必考点，特别是将热化学方程式和盖斯定律的计算融合在一起的试题，很好的考查了考生对所学知识的灵活应用和运算能力。
正确解答反应热计算的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式。
考法一 利用键能计算ΔH[典例1] (2018·天津高考)CO 2与CH 4经催化重整，制得合成气：CH 4(g)＋CO 2(g)催化剂2CO(g)＋2H 2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： C则该反应的ΔH ＝__________________。
[解析] ΔH ＝[4×E (C —H)＋2×E (CO)]－[2×E (CO)＋2×E (H —H)]＝(4×413＋2×745)kJ·mol －1－(2×1 075＋2×436)kJ·mol －1＝＋120 kJ·mol －1。
[答案] ＋120 kJ·mol －1[备考方略] 利用键能计算ΔH 的方法 (1)计算公式ΔH ＝反应物的总键能－生成物的总键能。
(2)计算关键利用键能计算反应热的关键，就是要算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。
考法二 利用盖斯定律计算ΔH 并书写热化学方程式[典例2](2018·高考组合题)请回答下列问题：(1)[全国卷Ⅰ，28(2)]已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1 2NO2(g)===N2O4(g)ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋12O2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。
(2)[全国卷Ⅱ，27(1)]CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH＝－75 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－394 kJ·mol－1C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－111 kJ·mol－1该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)[全国卷Ⅲ，28(2)]SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝＋48 kJ·mol－13SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30 kJ·mol－1则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为________kJ·mol－1。
(4)[北京高考，27(1)]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551 kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297 kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。
[解析](1)把已知两反应按顺序编号为a、b，根据盖斯定律，a式×12－b式可得：N2O5(g)===2NO2(g)＋12O2(g)ΔH＝＋53.1 kJ·mol－1。
(2)将题给已知三个反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由③×2－①－②可得：CH 4(g)＋CO 2(g)===2CO(g)＋2H 2(g) ΔH ＝＋247 kJ·mol －1。
(3)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl 3(g)===SiH 4(g)＋3SiCl 4(g)，则有ΔH ＝3ΔH 1＋ΔH 2＝3×48 kJ·mol －1＋(－30 kJ·mol－1)＝＋114 kJ·mol －1。
(4)由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO 2＋2H 2O=====催化剂2H 2SO 4＋S ↓。
根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)可得：3SO 2(g)＋2H 2O(g)===2H 2SO 4(l)＋S(s) ΔH 2＝－254 kJ·mol －1。
[答案] (1)＋53.1 (2)＋247 (3)＋114 (4)3SO 2(g)＋2H 2O(g)===2H 2SO 4(l)＋S(s) ΔH 2＝－254 kJ·mol －1[备考方略] 盖斯定律应用三步流程[综合训练]1．回答下列问题：(1)用水吸收NO x 的相关热化学方程式如下： 2NO 2(g)＋H 2O(l)===HNO 3(aq)＋HNO 2(aq) ΔH ＝－116.1 kJ·mol －13HNO 2(aq)===HNO 3(aq)＋2NO(g)＋H 2O(l) ΔH ＝＋75.9 kJ·mol －1反应3NO 2(g)＋H 2O(l)===2HNO 3(aq)＋NO(g)的ΔH ＝________ kJ·mol －1。
(2)已知：①Al 2O 3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g) ΔH 1＝＋1 344.1 kJ·mol －1②2AlCl 3(g)===2Al(s)＋3Cl 2(g)ΔH 2＝＋1 169.2 kJ·mol －1由Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为________________________。
(3)烟气(主要污染物SO 2、NO x )经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO 2、NO x 的含量。
O 3氧化烟气中SO 2、NO x 的主要反应的热化学方程式为①NO(g)＋O 3(g)===NO 2(g)＋O 2(g) ΔH 1＝－200.9 kJ·mol －1②NO(g)＋12O 2(g)===NO 2(g)ΔH 2＝－58.2 kJ·mol －1则反应3NO(g)＋O 3(g)===3NO 2(g)的ΔH ＝______kJ·mol －1。
解析：(1)将题给三个热化学方程式依次编号为①、②和③，根据盖斯定律可知，③＝(①×3＋②)/2，则ΔH ＝(－116.1 kJ·mol －1×3＋75.9 kJ·mol －1)/2＝－136.2 kJ·mol －1。
(2)把热化学方程式②颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得③2Al(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g) ΔH 3＝－ΔH 2＝－1 169.2 kJ·mol －1。
根据盖斯定律，由①＋③可得Al 2O 3(s)＋3C(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g)＋3CO(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3＝＋174.9 kJ·mol －1，即为Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式。
(3)将热化学方程式②乘以2可得③2NO(g)＋O 2(g)===2NO 2(g) ΔH 3＝2×ΔH 2＝2×(－58.2 kJ·mol －1)＝－116.4 kJ·mol －1。
根据盖斯定律，由①＋③可得3NO(g)＋O 3(g)===3NO 2(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3＝－317.3 kJ·mol －1。
答案：(1)－136.2(2)Al 2O 3(s)＋3C(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g)＋3CO(g) ΔH ＝＋174.9 kJ·mol －1(3)－317.32．二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。
已知CO 2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO 2(g)＋6H 22CH 2(g)＋4H 2O(g)ΔH(1)几种物质的能量(kJ·mol －1)如表所示(在25 ℃、101 kPa 条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：则该反应的ΔH ＝________kJ·mol －1。
(2)几种化学键的键能(kJ·mol－1)如表所示：a＝________。
解析：(1)ΔH＝E(生成物能量总和)－E(反应物能量总和)＝(52－242×4－0＋394×2) kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1。
(2)ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝(803×4＋436×6－615－4a－463×8)kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1，解得a＝409.25。
答案：(1)－128(2)409.25题型二反应热的大小比较对不同的反应热(ΔH)进行大小比较，是高考考查的又一种形式。
对于可求得准确数值的反应热(ΔH)，直接比较反应热(ΔH)即可得出大小关系，而对于无法求得准确数值的反应热：①可通过放热反应和吸热反应来判定，吸热反应的反应热(ΔH>0)一定大于放热反应的反应热(ΔH<0)；②可利用盖斯定律来判定，如由盖斯定律可得出ΔH1－ΔH2＝ΔH3，又因ΔH3>0可求出ΔH1>ΔH2；③同一反应的反应物和生成物的状态不同，反应热也不同，比较时要考虑物质的状态变化时的吸热或放热情况，特别说明的是放热反应的反应热(ΔH)为负数，放热越多，ΔH的值反而越小，如H2(g)与O2(g)反应生成液态水(还可生成气态水)时放热较多，反应热(ΔH)小。
[重难点拨]1．总体原则(1)比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较。
对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。
(2)反应物的化学计量数不同，则ΔH不同。
(3)同一物质，状态不同，反应热也不同。
如A(g)放热吸热A(l)放热吸热A(s)。
2．比较类型(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。
