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金牌化学高三专题系列之 化学能与热能一、化学反应中能量变化的有关概念及计算 1.反应热（焓变）（1）定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时， 。
（2）符号：（3）常用单位： （4）测量：可用量热计测量。
（5）表示方法：吸热反应：H ∆ 0 ；放热反应H ∆ 0 。
（6）产生原因：化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反应均伴随着能量比变化。
2.燃烧热和中和热（1）燃烧热：101KPa 时，1mol___________完全燃烧生成__________的氧化物时所放出的热量。
（2）中和热：在______________中，酸和碱发生中和反应生成______________水时的反应热。
3.燃料的充分燃烧（1）化石燃料主要包括煤、石油、天然气等。
（2）可燃物的燃烧的条件是_____________________________________________________。
（3）充分燃烧的必要条件是__________要充足，可燃物与O2的接触面积要大。
（4）不充分燃烧则产热少，浪费资源，污染环境。
4.吸热反应和放热反应二、热化学方程式的书写及正误判断1.概念：表示________________________________________________的化学方程式。
2.书写要求：（1)注明反应的________和________（25℃、101kPa 下进行的反应可不注明）。
（2)注明反应物和生成物的状态：固态（______）、液态（______）、水溶液（aq)、气态（_____）。
（3)热化学方程式中个物质钱的化学计量系数值表示物质的________________，而不表示______________________，因此可以写成分数。
三、盖斯定律及其应用1.____________和____________有关。
如右图所示，反应A →B 可看成反应A →C 和C →B 的和， 所以反应的焓变有如下关系：H ∆=H ∆1+H ∆2【思路点拨】应用盖斯定律进行简单计算的注意事项： （1)设计合理的过程；（2)当反应方程式乘以或除以某数时，H ∆也应乘以或除以该数；（3)反应方程式进行加减运算时，H ∆也同样要进行加减运算，且计算过程中要带“+”、“-”； （4)应用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时，同样要把H ∆看作一个整体。
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。
2021届高三化学化学能与热能专题复习一、单选题1．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()。
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，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的NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒2．下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关3．下列反应或过程会吸收能量的是A．木炭在氧气中的燃烧反应B．H原子形成H-H键C．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应4．盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。
已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ/molC2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3kJ/mol若使0.5mol乙醇液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )kJA．Q1+Q2+Q3B．0.5(Q1+Q2+Q3)C．0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3D．1.5Q1-0.5Q2+0.5Q35．已知298K时，合成氨反应：N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol，将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，反应放出的热量为( )(忽略能量损失) A．一定大于92.0kJ B．一定小于92.0kJC．一定等于92.0kJ D．不能确定6．下列热化学方程式中∆H的值能表示可燃物的燃烧热的是( )A．H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H=-184.6 kJ/molB．CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g) ∆H = - 802.3 kJ/molC．2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ∆H = -571.6 kJ/molD．CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ∆H = -283 kJ/mol7．下列反应属于吸热反应的是A．酸碱中和反应B．一氧化碳的燃烧反应C．钠与水的反应D．碳酸钙高温分解的反应8．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1；CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH2②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH5；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③9．已知CH4和CO的燃烧热分别为ΔH1= −890 kJ∙mol−1、ΔH2=−282 kJ∙mol−1。
专题十二化学能与热能备考方向导航考点1 化学反应中能量变化的有关概念1.[2020天津,10,3分]理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是( )A.HCN比HNC稳定B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1C.正反应的活化能大于逆反应的活化能D.使用催化剂,可以改变反应的反应热2.[2018北京,7,6分]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如图。
下列说法不正确的是( )A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C—C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率3.[2018海南,12,4分][双选]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。
活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。
活化氧可以快速氧化二氧化硫。
下列说法正确的是( )A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eVC.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O键的生成过程D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂考点2 热化学方程式4.[2021四川石室中学开学考试]H2O2(l)在有MnO2条件下和无MnO2条件下分解的能量变化如图所示。
下列说法错误是( )A.有MnO2条件下的变化曲线是bB.该反应能量变化类型与氢气燃烧反应的相同C.加MnO2后,正反应速率增大,逆反应速率减小D.该反应的热化学方程式为H2O2(l)H2O(l)+1O2(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-125.[2017全国卷Ⅰ,28(2),5分]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为、,制得等量H2所需能量较少的是。
龙文教育一对一个性化辅导教案学生鄢轶涵学校一中年级高一次数第 05次科目化学教师毛文丽日期2016.4.16 时段3-5 课题化学能与热能（复习）教学重点1、化学键与化学反应中能量变化的关系2、化学能与热能的转化教学难点1、化学反应中能量的变化2、吸热反应、放热反应的理解教学目标1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或放热的原因。
3.了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。
4.了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。
教学步骤及教学内容一、教学环节（一）【复习巩固】1、化学键：离子键、共价键；离子化合物、共价化合物。
二、教学环节（二）【知识聚焦】一、化学键与化学反应中能量变化的关系1．化学反应中能量变化的原因——微观角度2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度二、化学能与热能的相互转化1．两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”2．吸热反应和放热反应【难点突破】【典型例题】知识点一、判断化学反应中能量的变化知识点二、吸热反应、放热反应【当堂过关】【专题训练】三、教学环节（三）【课堂小结】带领学生对本次课授课内容进行回顾、总结【作业布置】见讲义，安排少量具有代表性的题目让学生回家后巩固练习管理人员签字：日期：年月日作业布置1、学生上次作业评价：○好○较好○一般○差备注：2、本次课后作业：与教学目标相关的练习课堂小结家长签字：日期：年月日第05讲化学能与热能（复习）[学习目标]1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.了解化学反应中热量变化的实质，理解化学反应吸热或放热的原因。
3.了解化学能与热能的相互转化，理解中和热的概念。
4.了解人类能源利用的历史和前景，提高节能意识。
一、化学键与化学反应中能量变化的关系1．化学反应中能量变化的原因——微观角度(1)化学反应的实质原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。
高中化学知识点复习：化学能与热能高中化学知识点复习：化学能与热能为了帮助考生们了解高中学习信息，分享了高中化学知识点复习：化学能与热能，供您参考!一、化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
E反应物总能量E生成物总能量，为放热反应。
E反应物总能量2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。
②酸碱中和反应。
③金属与酸、水反应制氢气。
④大多数化合反应(特殊：C+CO2 2CO是吸热反应)。
常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2?8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
[练习]1、下列反应中，即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( B )A.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应B.灼热的炭与CO2反应C.铝与稀盐酸D.H2与O2的燃烧反应2、已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( C )A. X的能量一定高于MB. Y的能量一定高于NC. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生以上就是的编辑为您准备的高中化学知识点复习：化学能与热能。
专题复习： 化学能与热能一.化学反应的焓变1．定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表示，称为焓变（ΔH ），单位：kJ/mol 或 kJ•mol -1在化学反应中，旧键的断裂需要吸收能量 ，而新键的形成则放出能量。
总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
注意：反应热和键能的关系例如：1molH 2和1molCl 2反应生成2molHCl 的反应热的计算。
1moLH 2分子断裂开H —H 键需要吸收436kJ 的能量；1molCl 2分子断裂开Cl —Cl 键需要吸收243kJ 的能量，而2molHCl 分子形成2molH —Cl 键放出431kJ·mol -1×2mol=862kJ 的能量，所以，该反应H 2（g ）+Cl 2（g ）=2HCl （g ）的反应热△H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量===862kJ·mol --436 kJ·mol -1-243 kJ·mol —1===183kJ·mol -1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低，故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和（2）反应焓变与反应条件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。
对于一定量的纯净物质，在一定的状态（如温度、压强）下，焓有确定的数值。
在同样的条件下，不同的物质具有的能量也不同，焓的数值也就不同；同一物质所处的环境条件（温度、压强）不同，以及物质的聚集状态不同，焓的数值也不同。
焓的数值的大小与物质的量有关，在相同的条件下，当物质的物质的量增加一倍时，焓的数值也增加一倍。
因此，当一个化学放映在不同的条件下进行，尤其是物质的聚集状态不同时，反应焓变是不同的。
2．放热反应和吸热反应(1)放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。
3．化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：由能量守恒可得： 反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)反应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)4．燃料充分燃烧的两个条件(1)要有足够的空气 (2)燃料与空气要有足够大的接触面。
二.热化学方程式1． 热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同（1）热化学方程式必须标有热量变化。
（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。
（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。
2．书写热化学方程式时明确以下问题：(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，未特别注明的指101kPa 和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
能量 反应过程 反应过程能量(3)热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。
因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。
一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。
(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数有关。
三.燃烧热、中和热1.燃烧热(1)概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。
注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C→C02，H→H20，S→S02等。
(2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ／mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
2.中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 molH20，这时的反应热叫中和热。
(2)中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1)；△H=-57.3kJ／mol。
3.使用化石燃料的利弊及新能源的开发(1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气(2)煤作燃料的利弊问题①煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。
②煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。
③煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。
④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。
(3)新能源的开发①调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。
②最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。
这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。
●理解中和热时注意：①稀溶液是指溶于大量水的离子。
②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
四.中和热测定实验在50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
试回答下列问题。
（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热的数值有何影响?（3）改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放热量是否相等?所求中和热数值是否相等？简述理由。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验，为什么测得中和热的数值偏低？五.反应焓变的计算1．盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓（热量）变是一样的。
2．据盖斯定律计算化学反应的焓变进行反应的焓变计算应注意的问题（1）由于△H与反应物的物质的量有关，因此热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。
如化学计量数成倍减少或增加，则△H也要成倍的减少或成倍的增加。
当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，正负号相反。
（2）在使用盖斯定律时，伴随着两个或多个方程式的加减处理时，△H的计算一定要带上正负号。
Ⅳ.典型例题题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式例1.将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。
又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ 。
【解析】0.3mol 乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ 热量，则1mol 乙硼烷完全燃烧放出的热量为：因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：。
由于1mol 水汽化需吸热44kJ ，则3mol 液态水全部汽化应吸热：，所以1mol 乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：，则11.2L （标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：。
2、有关反应焓变的计算（1）盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。
例如：可以通过两种途径来完成。
如上图已知：H 2（g ）+1/2O 2（g ）= H 2O （g ）；△H 1=－241.8kJ/molH 2O （g ）=H 2O （l ）；△H 2=－44.0kJ/mol根据盖斯定律，则△H=△H 1＋△H 2=－241.8kJ/mol+（－44.0kJ/mol ）=－285.8kJ/mol其数值与用量热计测得的数据相同。
例2.科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。
”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
（1）（s ，白磷）+；（2） ； 则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。
相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。
【解析】依题意求：；可设计如下反应过程：；据盖斯定律有=（-2983.2+4×738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol ，即；。
白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。
（2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应焓变的计算或比较大小。
例3、已知：)()()(22g CO g O s C =+；mol kJ H /5.393-=∆ ； 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8【解析】由题意可列得方程)(41)(45)(1042s OP g O s P =+，红磷mol kJ H /8.241-=∆)()(21)(222l O H g O g H =+mol kJ H n mol kJ C n /8.241)(/5.393)(2⨯=⨯5.3938.241)()(2=H n C n25.31225.393128.241)()(2=⨯⨯=H m C m 答案： B(3)利用键能计算反应热方法：ΔH=∑E(反应物)－∑E （生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。
通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能常用E 表示，单位是kJ/mol 。
例题4．CH 3—CH 3→CH 2＝CH 2＋H 2；有关化学键的键能如下。
化学键 C －H C ＝C C －C H －H键能（kJ/mol ） 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热【解析】ΔH =[6E(C －H)＋E(C －C)]－[E(C ＝C)＋4E(C －H)＋E(H －H)]=(6×414.4＋347.4)kJ/mol －(615.3＋4×414.4＋435.3)kJ/mol=＋125.6 kJ/mol 这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol 。
