第一單元　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
考綱定位
核心素養(yǎng)
1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。
2．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。
3．了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。
4．了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。
5．了解焓變(ΔH)與反應(yīng)熱的含義。了解活化能的概念。
6．理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計算。
1.變化觀念——認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動態(tài)地分析熱化學(xué)反應(yīng)方程式，運用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實際問題。
2．模型認(rèn)知——認(rèn)識蓋斯定律應(yīng)用及推導(dǎo)目標(biāo)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的思維模型。
3．社會責(zé)任——關(guān)注能源的合理開發(fā)利用，具有可持續(xù)的能源發(fā)展意識，利用化學(xué)知識開發(fā)利用新能源。
考點一| 焓變　熱化學(xué)方程式

1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。
(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。
(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式
①吸熱反應(yīng)：熱能―→化學(xué)能。
②放熱反應(yīng)：化學(xué)能―→熱能。
③光合作用：光能―→化學(xué)能。
④燃燒反應(yīng)：化學(xué)能―→熱能，化學(xué)能―→光能。
⑤原電池反應(yīng)：化學(xué)能―→電能。
⑥電解池反應(yīng)：電能―→化學(xué)能。
(4)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征

2．焓變、反應(yīng)熱
(1)焓(H)
用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。
(2)焓變(ΔH)
ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)。單位kJ·mol－1或kJ/mol。
(3)反應(yīng)熱
指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時，反應(yīng)所放出或吸收的熱量，通常用符號Q表示，單位kJ·mol－1。
(4)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系
對于恒溫恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有如下關(guān)系：ΔH＝Qp。
3．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。

(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析

提醒：常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟水或酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)。
吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽類的水解反應(yīng)；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。
4．活化能與焓變的關(guān)系

(1)E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，ΔH＝E1－E2；
(2)催化劑能降低正、逆反應(yīng)的活化能，能提高反應(yīng)物活化分子百分含量，但不影響焓變的大小。
5．熱化學(xué)方程式
(1)定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。
(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa條件下，2_mol_H2和1_mol__O2反應(yīng)生成2_mol液態(tài)水時放出571.6_kJ的熱量。
[深度歸納]　書寫熱化學(xué)方程式注意事項
(1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。
(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、水溶液。
(3)注意符號、單位：ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)值和單位(kJ·mol－1)。
(4)區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“點燃”“加熱”等。
(5)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)：熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。
(6)同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。

1．正誤判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需要加熱就能進(jìn)行。(　　)
(2)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時，一定不能發(fā)生反應(yīng)。(　　)
(3)一個反應(yīng)的焓變因反應(yīng)物的用量和反應(yīng)條件的改變而發(fā)生改變。(　　)
(4)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。(　　)
(5)正反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)越難進(jìn)行，焓變越大。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．常溫常壓下，1 g H2完全燃燒，放出a kJ的熱量，則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。
答案：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－2a kJ·mol－1

考法1　化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
1．根據(jù)下列圖象的敘述不正確的是(　　)

A．圖(1)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1
B．圖(2)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1
C．由圖可知正逆反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值相同
D．兩個圖象表示的含義不同
B　[圖(2)表示的反應(yīng)物為CO2(g)和H2(g)，B項錯誤。]
2．(2019·河南十校模擬)研究表明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)

A．反應(yīng)總過程ΔH　(3)＋10.5 kJ·mol－1　(4)＋124 kJ·mol－1　－4 566
2．(2018·北京高考，節(jié)選)近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下：

反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反應(yīng)Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：________________________________。
解析：由于反應(yīng)Ⅱ是二氧化硫的歧化反應(yīng)，且由題意可知其氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物分別為H2SO4和S，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒可寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓。根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅲ的熱化學(xué)方程式相加得：2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋254 kJ·mol－1，所以反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式為3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝
－254 kJ·mol－1。
答案：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)
ΔH2＝－254 kJ·mol－1
3．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4
⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(　　)
A．ΔH1>0，ΔH2ΔH4
C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5
D．2ΔH5＋ΔH10，ΔH3>0，ΔH2

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