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第第19讲讲化学能与化学能与热热能能考考纲纲要要求求 1.了了解解化化学学反反应应中中能能量量转转化化的的原原因因及及常常见见的的能能量量转转化化形形式式。2.了了解解化化学学能能与与热热能能的的相相互互转转化化，了了解解吸吸热热反反应应、放放热热反反应应、反反应应热热等等概概念念。3.了了解解热热化化学学方方程程式式的的含含义义，能能正正确确书书写写热热化化学学方方程程式式。4.了了解解焓焓变变与与反反应应热热的的含含义义。5.理理解解盖盖斯斯定定律律，并并能能运运用用盖盖斯斯定定律律进进行行有有关关反反应应焓焓变变的的简简单单计计算算。6.了了解解能能源源是是人人类类生生存存和和社社会会发发展展的的重重要要基基础础，了了解解化化学学在在解决能源危机中的重要作用。解决能源危机中的重要作用。高高频频考点一考点一焓变焓变反反应热应热1判断正判断正误误(正确的打正确的打“”“”，错误错误的打的打“”)。(1)放放热热反反应应中，生成物的中，生成物的总总能量高于反能量高于反应应物的物的总总能量能量()(2)放放热热反反应应在在任任何何条条件件下下都都可可以以发发生生，吸吸热热反反应应不不加加热热就就不能不能发发生生()(3)活活化化能能越越大大，表表明明反反应应断断裂裂旧旧化化学学键键需需要要克克服服的的能能量量越越大大()(1)该该反反应应是是_反反应应(填填“吸吸热热”或或“放放热热”)，该该反反应应的的H_ kJmol1(用用含含E1、E2的的代代数数式式表表示示)，1 mol气气体体A和和1 mol气气体体B具具有有的的总总能能量量比比1 mol气气体体C和和1 mol气体气体D具有的具有的总总能量能量_(填填“一定高一定高”“”“一定低一定低”或或“高低不一定高低不一定”)。(2)若若在在反反应应体体系系中中加加入入催催化化剂剂使使反反应应速速率率增增大大，则则E1和和E2的的变变化化是是：E1_，E2_，H_(填填“增增大大”“”“减小减小”或或“不不变变”)。【答答案案】(1)吸吸热热E1E2一一定定低低(2)减减小小减减小小不不变变1化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化(1)化学反化学反应应中的两大中的两大变变化：物化：物质变质变化和化和_变变化。化。(2)化学反化学反应应中的两大守恒：中的两大守恒：_守恒和守恒和_守恒。守恒。(3)化化学学反反应应中中的的能能量量转转化化形形式式：热热能能、光光能能、电电能能等等，通通常常主要表主要表现为现为_的的变变化。化。2焓变、反应热焓变、反应热(1)反反应热应热：化学反：化学反应过应过程中程中_的能量。的能量。(2)焓变焓变：在：在_条件下条件下进进行的反行的反应应的的热热效效应应，符号：符号：_，单单位：位：_或或_。能量能量质质量量能量能量热热量量吸收或放出吸收或放出恒恒压压HkJ/molkJmol13吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应(1)从从反反应应物物和和生生成成物物的的总总能能量量相相对对大大小小的的角角度度分分析析，如如图图所示。所示。(2)从化学从化学键变键变化的角度分析。化的角度分析。(3)常常见见放放热热反反应应。可可燃燃物物的的燃燃烧烧反反应应；_反反应应；大大多多数数化化合合反反应应；金属跟酸的置金属跟酸的置换换反反应应；物物质质的的缓缓慢氧化。慢氧化。(4)常常见见吸吸热热反反应应。大大多多数数分分解解反反应应；盐盐的的水水解解和和弱弱电电解解质质的的电电离离；Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的的反反应应；碳碳和和水水蒸蒸气气、C和和CO2的的反反应应。酸碱中和酸碱中和考点考点1焓变和反应热概念的理解及应用焓变和反应热概念的理解及应用1(2017济南模拟济南模拟)下列下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A在在化化学学反反应应过过程程中中，发发生生物物质质变变化化的的同同时时不不一一定定发发生生能量能量变变化化B破破坏坏生生成成物物全全部部化化学学键键所所需需要要的的能能量量大大于于破破坏坏反反应应物物全部化学全部化学键键所需要的能量所需要的能量时时，该该反反应为应为吸吸热热反反应应C生成物的生成物的总焓总焓大于反大于反应应物的物的总焓时总焓时，反，反应应吸吸热热，H0DH的大小与的大小与热热化学方程式的化学化学方程式的化学计计量数无关量数无关【解解析析】化化学学反反应应中中一一定定有有能能量量变变化化，A项项错错误误；B项项中中，由由H断断开开旧旧化化学学键键吸吸收收的的能能量量形形成成新新化化学学键键放放出出的的能能量量，得得H0，C正正确确；H的的大大小小与与热热化化学学方方程程式式的的化化学学计计量量数数成成正正比比关关系系，D错误。错误。【答案答案】C2(2018河河南南清清丰丰月月考考)已已知知2SO2O22SO3为为放放热热反反应应，关于，关于该该反反应应的下列的下列说说法正确的是法正确的是()AO2的能量一定高于的能量一定高于SO2的能量的能量BSO2和和O2的的总总能量一定高于能量一定高于SO3的的总总能量能量CSO2的能量一定高于的能量一定高于SO3的能量的能量D因因该该反反应为应为放放热热反反应应，故不必加，故不必加热热反反应应就可就可发发生生【解解析析】放放热热反反应应中中各各反反应应物物的的总总能能量量大大于于各各生生成成物物的的总总能能量量，所所以以A、C错错误误，B正正确确；有有的的放放热热反反应应也也需需要要加加热热才能发生，如碳的燃烧就需要点燃引发反应。才能发生，如碳的燃烧就需要点燃引发反应。【答案答案】B【知知识识归归纳纳】化化学学反反应应是是放放热热还还是是吸吸热热与与反反应应发发生生的的条条件件没没有有必必然然联联系系。如如吸吸热热反反应应Ba(OH)28H2O与与NH4Cl在在常常温温常常压压下下即即可可进进行行，而而很很多多放放热热反反应应需需要要在在加加热热的的条条件件下下进进行。行。考点考点2由焓变、活化能图像分析能量变化由焓变、活化能图像分析能量变化3(2017河河南南十十校校模模拟拟)研研究究表表明明N2O与与CO在在Fe作作用用下下发发生生反反应应的的能能量量变变化化及及反反应应历历程程如如图图所所示示，下下列列说说法法错错误误的的是是()【解析解析】【答案答案】C4最最新新报报道道：科科学学家家首首次次用用X射射线线激激光光技技术术观观察察到到CO与与O在催化在催化剂剂表面形成化学表面形成化学键键的的过过程。反程。反应过应过程的示意程的示意图图如下：如下：下列下列说说法正确的是法正确的是()ACO和和O生成生成CO2是吸是吸热热反反应应B在在该过该过程中，程中，CO断断键键形成形成C和和OCCO和和O形成了具有极性共价形成了具有极性共价键键的的CO2D状状态态状状态态表示表示CO与与O2反反应应的的过过程程【解解析析】A项项，状状态态总总能能量量为为反反应应物物总总能能量量，状状态态总总能能量量为为生生成成物物总总能能量量，由由图图示示知知反反应应物物的的总总能能量量大大于于生生成成物物的的总总能能量量，该该反反应应为为放放热热反反应应；B项项，从从状状态态、的的图图示示可可以以看看出出，反反应应中中CO并并未未断断裂裂成成C和和O，C、O原原子子间间一一直直有有化化学学键键；C项项，由由图图示示可可以以看看出出，CO和和O2生生成成了了CO2，CO2分分子子中中C与与O形形成成极极性性共共价价键键；D项项，状状态态状状态态表表示示CO与与O反应生成反应生成CO2的过程，并不是的过程，并不是CO与与O2的反应过程。的反应过程。【答案答案】C高高频频考点二考点二热热化学方程式化学方程式【答案答案】2热化学方程式的书写方法热化学方程式的书写方法3书写热化学方程式时应注意的问题书写热化学方程式时应注意的问题(1)热热化学方程式不注明反化学方程式不注明反应应条件。条件。(2)热热化化学学方方程程式式不不标标“”“”“”“”，但但必必须须用用s、l、g、aq等等标标出物出物质质的聚集状的聚集状态态。(3)热热化化学学方方程程式式的的化化学学计计量量数数只只表表示示物物质质的的量量，其其H必必须须与化学方程式及物与化学方程式及物质质的聚集状的聚集状态态相相对应对应。考点考点1热化学方程式书写的类型热化学方程式书写的类型(一一)根据题中文字信息书写根据题中文字信息书写1根据信息，写出下列根据信息，写出下列热热化学方程式化学方程式(1)CuCl(s)与与O2反反应应生生成成CuCl2(s)和和一一种种黑黑色色固固体体。在在25、101 kPa下下，已已知知该该反反应应每每消消耗耗1 mol CuCl(s)，放放热热44.4 kJ，该该反反应应的的热热化学方程式是化学方程式是_。(2)化化合合物物AX3和和单单质质X2在在一一定定条条件件下下反反应应可可生生成成化化合合物物AX5。回答下列。回答下列问题问题：已已知知AX3的的熔熔点点和和沸沸点点分分别别为为93.6 和和76，AX5的的熔熔点点为为167。室室温温时时AX3与与气气体体X2反反应应生生成成1 mol AX5，放放出出热热量量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。该反应的热化学方程式为_。(3)由由SiCl4制制纯纯硅硅的的反反应应中中，测测得得每每生生成成1.12 kg纯纯硅硅需需吸吸收收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：热量，写出该反应的热化学方程式：_。【答案答案】3如如图图是是1 mol NO2和和1 mol CO反反应应生生成成CO2和和NO过过程程中中能能量量变变化化示示意意图图，请请写写出出NO2和和CO反反应应的的热热化化学学方方程程式：式：_。【解解析析】表表示示辛辛烷烷燃燃烧烧热热时时，生生成成的的水水应应是是液液态态而而不不是是气气态态，故故错错误误、正正确确；中中未未标标明明反反应应物物、生生成成物物的的聚聚集状态，错误；由中和热的概念可判断集状态，错误；由中和热的概念可判断正确。正确。【答案答案】C【方法总结方法总结】“六看法六看法”判断热化学方程式正误判断热化学方程式正误(1)看方程式是否配平。看方程式是否配平。(2)看各物质的聚集状态是否正确。看各物质的聚集状态是否正确。(3)看看H的的“”“”“”符号是否正确。符号是否正确。(4)看反应热的单位是否为看反应热的单位是否为kJmol1。(5)看看H的数值与化学计量数是否对应。的数值与化学计量数是否对应。(6)看看化化学学原原理理是是否否正正确确，如如燃燃烧烧热热和和中中和和热热的的热热化化学学方方程程式是否符合燃烧热和中和热的概念。式是否符合燃烧热和中和热的概念。高高频频考点三燃考点三燃烧热烧热、中和、中和热热能源能源2以以50 mL 0.50 molL 1盐盐酸酸与与50 mL 0.55 molL1NaOH反反应为应为例，填写下表。例，填写下表。(填填“偏小偏小”或或“偏大偏大”)1燃烧热燃烧热【注注意意】(1)燃燃烧烧热热的的热热化化学学方方程程式式中中可可燃燃物物的的物物质质的的量量为为1 mol，则则热热化化学学方方程程式式中中可可燃燃物物前前面面的的化化学学计计量量数数为为1。(2)稳稳定定氧氧化化物物指指可可燃燃物物充充分分燃燃烧烧后后的的产产物物，如如CO2、SO2、H2O(l)、P2O5等等，产产物物的的状状态态为为常常温温下下状状态态，水水为为液液态。态。2中和热中和热【注注意意】(1)中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式书书写写以以生生成成1 mol H2O(l)为为标标准准；(2)强强酸酸与与强强碱碱的的稀稀溶溶液液反反应应生生成成1 mol H2O(l)的的中中和和热热H57.3 kJmol1，则则弱弱酸酸(碱碱)的的中中和和反反应应的的H57.3 kJmol1。3中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定(1)装置装置【注注意意】(1)碎碎泡泡沫沫塑塑料料和和泡泡沫沫塑塑料料板板的的作作用用是是减减少少热热量量的散失。的散失。(2)为为保保证证酸酸完完全全被被NaOH中中和和，采采取取的的措措施施是是加加入入的的碱碱略略过量。过量。(3)因因为为弱弱酸酸或或弱弱碱碱电电离离时时吸吸热热，实实验验应应使使用用强强酸酸与与强强碱碱的的稀溶液反应。稀溶液反应。4能源能源(1)能源分能源分类类(2)解决能源解决能源问题问题的措施的措施提提高高能能源源的的利利用用效效率率：a.改改善善开开采采、运运输输、加加工工等等各各个个环节环节；b.科学控制燃科学控制燃烧烧反反应应，使燃料充分燃，使燃料充分燃烧烧。开开发发新新能能源源：开开发发资资源源丰丰富富、可可以以再再生生、没没有有污污染染或或污污染很小的新能源。染很小的新能源。【解解析析】燃燃烧烧热热要要求求可可燃燃物物的的物物质质的的量量必必须须为为1 mol，得得到到的的氧氧化化物物必必须须是是稳稳定定的的氧氧化化物物，即即H2O的的状状态态必必须须为为液液态态，A项项错错误误；中中和和反反应应是是放放热热反反应应，H应应小小于于0，B项项错误；热化学方程式要注明物质的聚集状态，错误；热化学方程式要注明物质的聚集状态，D项错误。项错误。【答案答案】C【解解析析】H2在在Cl2中中燃燃烧烧放放出出热热量量，H0，A项项错错；B项项，反反应应中中水水应应为为液液态态，B项项错错；1 mol NaOH完完全全中中和和放放出出57.4 kJ热热量量，0.5 mol NaOH完完全全反反应应应应放放出出28.7 kJ热热量量，C项项正正确确；氢氢原原子子转转化化为为氢氢分分子子，形形成成化化学学键键放放出出能能量量，故故2 mol氢氢原原子子具具有有的的能能量量大大于于1 mol氢氢分分子子具具有有的的能能量，量，D项错。项错。【答案答案】C【知识归纳知识归纳】燃燃烧热烧热和中和和中和热热的比的比较较考点考点2中和热测定及误差分析与数据处理中和热测定及误差分析与数据处理3(2018山山西西临临汾汾模模拟拟)实实验验室室进进行行中中和和热热测测定定的的实实验验时时，除除需需要要大大烧烧杯杯(500 mL)、小小烧烧杯杯(100 mL)外外，其其他他所所用用的的仪仪器器和和试剂试剂均正确的一均正确的一组组是是()A0.50 molL1盐盐酸酸，0.50 molL1 NaOH溶溶液液，100 mL量筒量筒1个个B0.50 molL1盐盐酸酸，0.55 molL1 NaOH溶溶液液，100 mL量筒量筒2个个C0.50 molL1盐盐酸酸，0.55 molL1 NaOH溶溶液液，50 mL量筒量筒1个个D0.50 molL1盐盐酸酸，0.55 molL1 NaOH溶溶液液，50 mL量筒量筒2个个【解解析析】本本实实验验中中为为了了保保证证0.50 molL1盐盐酸酸完完全全被被中中和和，应应采采用用0.55 molL1 NaOH溶溶液液，使使碱碱稍稍过过量量，故故A项项不不符符合合；所所需需酸酸、碱碱量量均均为为50 mL，故故B项项不不符符合合；酸酸、碱碱溶液应分别用不同的量筒量取，故溶液应分别用不同的量筒量取，故C项不符合。项不符合。【答案答案】D4某某实实验验小小组组用用0.50 molL1NaOH溶溶液液和和0.50 molL1硫酸溶液硫酸溶液进进行反行反应热应热的的测测定。定。请请填写下表中的空白：填写下表中的空白：近近似似认认为为0.50 molL1NaOH溶溶液液和和0.50 molL1硫硫酸酸溶溶液液的的密密度度都都是是1.0 gmL1，中中和和后后生生成成溶溶液液的的比比热热容容c4.18 J(g)1。则则生生成成1 mol H2O(l)时时的的反反应应热热H_(取取小数点后一位小数点后一位)。上上述述实实验验结结果果与与57.3 kJmol1有有偏偏差差，产产生生偏偏差差的的原原因不可能是因不可能是_(填字母填字母)。a实验实验装置保温、隔装置保温、隔热热效果差效果差b量取量取NaOH溶液的体溶液的体积时积时仰仰视读视读数数c分多次把分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小溶液倒入盛有硫酸的小烧烧杯中杯中d用用温温度度计计测测定定NaOH溶溶液液起起始始温温度度后后直直接接测测定定H2SO4溶溶液的温度液的温度【易易错错警警示示】(1)实实验验时时用用环环形形玻玻璃璃搅搅拌拌棒棒搅搅拌拌溶溶液液的的方方法法是是上上下下搅搅动动，不不能能用用铜铜丝丝搅搅拌拌棒棒代代替替环环形形玻玻璃璃搅搅拌拌棒棒的的理理由是铜传热快，热量损失大。由是铜传热快，热量损失大。(2)中中和和热热不不包包括括离离子子在在水水溶溶液液中中的的生生成成热热、物物质质的的溶溶解解热热、电解质电离时的热效应。电解质电离时的热效应。(3)取取多多次次实实验验t1、t2的的平平均均值值代代入入公公式式计计算算，而而不不是是结结果果的的平均值，计算时应注意单位的统一。平均值，计算时应注意单位的统一。考点考点3能源及开发利用能源及开发利用5(2018天天津津高高三三月月考考)未未来来新新能能源源的的特特点点是是资资源源丰丰富富，在在使使用用时时对对环环境境无无污污染染或或污污染染很很小小，且且可可以以再再生生。下下列列属属于于未来新能源未来新能源标标准的是准的是()天天然然气气煤煤核核能能石石油油太太阳阳能能生生物物质质能能风风能能氢氢能能A BC D【解解析析】新新能能源源要要符符合合污污染染小小，可可再再生生性性强强等等特特点，选点，选D。【答案答案】D6(2018安安徽徽蚌蚌埠埠质质检检，1)巴巴黎黎气气候候大大会会揭揭开开了了发发展展低低碳碳经济经济的宏的宏伟伟序幕，下列有关序幕，下列有关说说法正确的是法正确的是()A太太阳阳能能、地地热热能能、核核能能、化化石石燃燃料料等等均均属属于于“新新能能源源”B减少含碳物减少含碳物质质作燃料符合作燃料符合“低碳低碳”理念理念C图图中中转转化途径不能体化途径不能体现现“节节能减排能减排”的思想的思想D节约节约用用电电不能减少不能减少CO2的排放量的排放量【解解析析】化化石石燃燃料料属属于于传传统统能能源源，A项项错错误误；减减少少含含碳碳物物质质作作燃燃料料，就就可可以以减减少少空空气气中中碳碳元元素素的的含含量量，符符合合“低低碳碳”理理念念，B项项正正确确；从从题题图图可可知知，HCl循循环环利利用用，排排出出的的水水无无污污染染，符符合合“节节能能减减排排”思思想想，C项项错错误误；目目前前发发电电主主要要是是火火力发电，节约用电就能减少力发电，节约用电就能减少CO2的排放量，的排放量，D项错误。项错误。【答案答案】B难难点点专专攻攻(十六十六)反反应热应热的大小比的大小比较较与与计计算算【解解析析】生生成成SO2的的反反应应是是放放热热最最多多的的反反应应；生生成成单单质质S只只是是生生成成SO2的的反反应应的的一一个个过过程程，放放热热较较少少；但但生生成成液液态态水水比生成气态水放出的热量多，比生成气态水放出的热量多，A项正确。项正确。【答案答案】A【解析解析】【答案答案】A5(2015海海南南高高考考)已已知知丙丙烷烷的的燃燃烧烧热热H2 215 kJmol1，若一定量的丙，若一定量的丙烷烷完全燃完全燃烧烧后生成后生成1.8 g水，水，则则放出的放出的热热量量约为约为()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ【方方法法总总结结】计计算算公公式式：Q燃燃烧烧热热n(可可燃燃物物的的物物质质的的量量)，如如H2的的燃燃烧烧热热为为H285.8 kJmol1，燃燃烧烧2 mol H2放放出出的的热热量量为为2 mol285.8 kJmol1571.6 kJ。计计算算公公式式中中Q、燃烧热和、燃烧热和n三个量，若已知任意两个，可求第三个。三个量，若已知任意两个，可求第三个。【解解析析】设设1 mol HI(g)分分子子中中化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的能能量量为为x，则，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。【答案答案】299【方法总结方法总结】依据键能计算依据键能计算H的方法的方法(1)计算公式：计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总和。反应物的键能总和生成物的键能总和。(2)根根据据键键能能计计算算反反应应热热的的关关键键是是正正确确找找出出反反应应物物和和生生成成物物所所含含共共价价键键的的数数目目，如如H2O分分子子中中含含有有2个个(OH)共共价价键键，NH3分分子子中中含含有有3个个(NH)共共价价键键等等。要要注注意意晶晶体体结结构构中中化化学学键键的的情情况况，常常见见的的有有1 mol P4含含有有6 mol PP键键，1 mol晶晶体体硅硅含含有有2 mol SiSi键键，1 mol石石墨墨晶晶体体中中含含有有1.5 mol CC键键，1 mol金金刚刚石石含含有有2 mol CC键键，1 mol SiO2含含有有4 mol SiO键等。键等。【解析解析】(1)由已知热化学方程式由已知热化学方程式可得：可得：【答答案案】(1)2H32H2H1反反应应放放出出大大量量热热，产产生生大量气体大量气体(2)H1H2H3【解析解析】(1)由已知的热化学方程式可得：由已知的热化学方程式可得：【知识归纳知识归纳】(1)盖斯定律盖斯定律对对于于一一个个化化学学反反应应，无无论论是是一一步步完完成成还还是是分分几几步步完完成成，其其反反应应热热是是相相同同的的。即即：化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系系的的始始态和终态有关，而与反应的途径无关。态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。意义：间接计算某些反应的反应热。(3)根据盖斯定律计算的方法根据盖斯定律计算的方法常用以下两种方法：常用以下两种方法：热化学方程式相加或相减，如由热化学方程式相加或相减，如由A194 B391C516 D658