归纳与整理优质课一等奖

高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案

【复习目标】

1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2.了解化学能与热能的相互转化。

3.了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热和路中和热等概念。

4.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。

【重点突破】

本讲教学重点是化学反应的热效应以及盖斯定律。复习时重点掌握以下命题热点：

1.化学键的改变与能量的大小的定性、定量的判断。

2.反应热的理解及焓变的判断、计算。

3.热化学方程式的正确书写及解题时一定要注意从能量变化的本质和形式等方面整体理解化学反应中的多个知识点，建立清晰的知识网络结构。

【教学过程】

I——【考题体验

考纲点击

热点透视】

【考题体验】

【例题】1（广东2011年31）利用光能和光催化剂，可以将CO2和H2O(g)转化为CH4和Ⅲ

O2，紫外光照射时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）

Ⅱ

作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

Ⅰ

（2）所得CH4和H2O(g)能入聚焦太阳能反应器，发生反

应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。该反应△H＝

－＋206 kJ·mol1。

①在答题卡坐标图中，画出反应过程中体系能量变化图

（进行必要标注）

0

5 10

15 20

25 30

35 －（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)

△H＝－802 kJ·mol1

光照时间/小时

写出由CO2生成CO的热化学方程式

。

生成物

【解答】

总能量

△

H

（2）

①

体系能量

反应过程

－（3）

CO2(g)＋3H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)

△H＝＋1008kJ·mol1

【考纲点击】

1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2.了解化学能与热能的相互转化。

3.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

4.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。

【热点透视】

1..以选择题考查关于辨析能量转化形式，吸热反应、放热反应、燃烧热和中和热以及能源的开发利用等概念。

2..多种形式考查热化学反应方程式的书写。

高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第1页

反应物

总能量

CH4产量

3. 根据盖斯定律计算反应热及比较反应热的大小。

4.画图象或用图表表示反应热与反应过程的关系。

II——【整合梳理】

一、化学反应的反应热

1. 化学反应中的能量变化：⑴两大变化：

物质

变化和

能量

变化。⑵两大守恒：

质量

守恒和

能量

守恒。⑶能量的变化形式：

热能、电能、光能等形式，根据化学反应过程中的热量变化，可把化学反应分为：

放热反应

和

吸热反应

。

2. 焓变

反应热：

⑴焓和焓变：

焓是与内能有关的物理量，焓变即生成物与反应物的焓值差。

⑵符号：

ΔH

⑶：单位：

kJ·mol-1

⑷焓变与反应热的关系：在一定条件（恒压）下化学反应的热效应等于焓变，即ΔH＝Qp

⑸产生的原因：

吸收能量

①ΔH＝E(吸收总能量）－

E(释放总能量）

＝E(反应物总键能）－

E(生成物总键能)

②ΔH＝E(生成物总能量)－E(反应物总能量)

旧化学键断裂

生成物

ΔH

>

0为

吸热

反应，

反应物

新化学键形成

ΔH

<

0,为

放热

反应，

请用图象表示反应过程与热效应的关系

释放能量

能量

能量

生成物总能量

反应物总能量

放出

吸收

热量

热量

ΔH> 0

ΔH< 0

反应物总能量

生成物总能量

图(II)

反应过程

图(I)

反应过程

3.燃烧热和中和热：

⑴燃烧热：

101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

．．．．．．H→H2O(l)

C →CO2(g)

S→SO2(g)

⑵中和热：在稀溶液中酸碱发生中和反应生成1 mol HO．(l)时的反应热。

2．．．．．．．．．．4.新能源的特点及开发利用：为应对能源危机，满足不断增大的能源需求，现在正探索的新能源主要有：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能

等

。资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染

。

二、热化学方程式

1.能表示参加反应

物质的量

和

反应热

的关系的化学方程式叫做热化学方程式。

2. H2(g)+ 1O2(g)=H2O(l)

△H(298K)=－285.8kJ·mol-1表示的含义是__表示298K时1mol 2H2(g)和0.5 mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)，放热285.8kJ____。

高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第2页

三.盖斯定律

盖斯定律的内容是

不管反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的，也即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。如由A到B可以设计如下两个途径：途径一：A→B(ΔH)，

途径二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2)，则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为

ΔH＝ΔH1＋ΔH2

III——【考点演练】

考点1.有关概念的判断

【例题】2.下列说法正确的是

A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B．放热的反应在常温下一定很易发生

C．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D．吸热反应在一定的条件下也能发生

【解析】不同的化学反应发生的条件不同，放热反应和吸热反应均能在一定条件下发生。反应开始需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。吸热反应开始时加热，反应后需要不断加热才能维持反应继续进行。放热反应开始时加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量能够使反应继续进行，则反应过程不需要再加热。如煤的燃烧，一旦热量足够使煤燃烧起来，之后煤就可以继续燃烧下去，不需要外界再加热。由此可见，反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和反应产物具有的总能量(或焓)的相对大小。

【答案】

CD 【归纳】常见的放热反应：①活泼金属与水或酸的反应

②中和反应

③燃烧反应

④多数化合反应

⑤铝热反应

等

常见的吸热反应：①NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O反应

②碳与水蒸气反应生成CO和H2

③灼热的碳与CO2的反应

④多数分解反应

等

【变式训练】1.下列变化过程，属于放热过程的是(

) ①液态水变成水蒸气

②酸碱中和反应

③浓H2SO4稀释

④固体氢氧化钠溶于水

⑤H2在Cl2中燃烧

⑥弱酸电离

⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌

A．②③④⑤

B．①⑥⑦

C．②③④

D．①③⑤

【答案】

A

考点2.热化学方程式

【例题】3 (2009天津理综6)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ/mol Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1O2(g)

ΔH＝－226 kJ/mol 2根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(

) A.CO的燃烧热为283 kJ B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C.2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)

.ΔH>－452 kJ/mol D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.02×1023

【解析】A错，燃烧热的单位应是kJ/mol；B项，图中没有标注物质的系数；C项，由CO2(s)===CO2(g)

ΔH>0及盖斯定律可知C项正确；D项，当反应放出509 kJ热量时，参加反应的CO为1 mol，转移电子数为2×6.02×1023。

【答案】C 高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第3页

【变式训练】2. (2009重庆)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(

) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH＝－1 367.0 kJ/mol

(燃烧热) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)―→NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝＋57.3 kJ/mol

(中和热) C．S(s)＋O2(g) === SO2(g)；ΔH＝－296.8 kJ/mol

(反应热) D．2NO2

=== O2＋2NO；ΔH＝＋116.2 kJ/mol

(反应热) 【解析】本题考查热化学方程式的正误判断。选项A，H2O的状态是不稳定的气态，不是表示燃烧热的热化学方程式。选项B，中和热为放热反应，ΔH＝－57.3 kJ/mol。选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH＜0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确。选项D，未注明物质的聚集状态，错误。

【答案】

C 考点3.盖斯定律的应用和计算

【例题】4（2008宁夏卷13）已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8 kJ·mol－1－－、－1411.0 kJ·mol1和－1366.8 kJ·mol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为

－－－－A．－44.2 kJ·mol1

B．＋44.2 kJ·mol1

C．－330 kJ·mol1

D．＋330 kJ·mol1

【解析】思路点拨：写出H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的热化学方程式→依据.盖斯定律将有关热化学方程式适当加合得到目标热化学方程式→确定反应热ΔH

① H2 (g)＋1O2(g) === H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol

（干扰信息）

2② C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411.0 kJ/mol ③ C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ/mol ②式－③式即得：

C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝－44.2 kJ/mol。

【答案】

A 【例题】5.（2010重庆卷12）已知H2 (g) + Br2

(l) = 2 HBr (g) ΔH＝－72 kJ/mol

蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ H2 (g) 436 Br2 (g) a HBr (g) 369 则表中a为

A．404

B．260

C．230

D．200 【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br2ΔH

=+30KJ/mol，则H2(g) + Br2(g) == ΔH= －102kJ/mol

436 + a－369×2 = －102；a=200kJ D项正确。

【答案】D 【变式训练】（2011上海）3根据碘与氢气反应的热化学方程式：

(i)

I2(g)+ H2(g) 2HI(g) ΔH=－9.48 kJ/mol

(ii) I2(s)+ H2(g)是

A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJ B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C．反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定

D．反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低

【解析】反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第4页

2HI(g)

ΔH= + 26.48 kJ/mol

下列判断正确的

盖斯定律可得出选项D正确。

【答案】D IV——【总结反思】

1.判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应，能不能依据反应是否需要加热进行判断？否

2.小结求反应热的主要方法？⑴依反应物和生成物的能量计算法：ΔH=E(生成物总能量) －E(反应物总能量) ⑵依物质结构(键能)计算法：ΔH=E(反应物总键能)－E(生成物总键能），⑶依燃烧热计算法；⑷依热化学方程式计算法；⑸依盖斯定律计算法。

3.判断热化学方程式正误的注意事项主要有哪些？⑴物质的聚集状态，⑵反应条件，⑶系数的含义，⑷ΔH的单位及符号意义，⑸系数与ΔH数值的对应关系，⑹热化学反应方程式是指该物质完全反应时的热效应。

4.利用盖斯定律计算反应热或者求未知热化学方程式的基本思路？

“四则运算，消去过渡物质”（注意热化学反应方程式的系数扩大或缩小时，ΔH也要同比例扩大或缩小，也可将热化学方程式逆向改写，此时ΔH绝对值相等，符号相反）。

V——【课后练习】. 1－1. 现有如下三个热化学方程式：

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝a kJ·mol1

21－－H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝b kJ·mol1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝c kJ·mol1

2下列关于它们的表述正确的是(

) A．它们都是吸热反应

B．a，b和c均为正值

C．a＝b

D．2b＝c

【解析】根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定，即ΔH为“－”表示放热，ΔH为“＋”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应该用负值表示，故A、B均不正确。根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C不正确。根据相同反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2b＝c，D正确。

【答案】D 2.（09四川卷9）25 ℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是

A.2H+(aq) + SO42(aq) + Ba2+ (aq) +2OH(aq)＝BaSO4(s) +2H2O(1) △H＝－57.3 kJ/mol B.KOH(aq) + 1/2H2 SO4(aq)＝

1/2K2SO4(aq) + H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol C.C8H18(l) + 25/2O2 (g)＝8CO2 (g)+ 9H2O (g)

△H＝－5518 kJ/mol D.2C8H18(g) + 25O2 (g)＝16CO2 (g)+18H2O(1)

△H＝－5518 kJ/mol 【解析】书写表示燃烧热的化学方程式时，可燃物的化学计量系数为1；产物应为完全燃烧生成的稳定氧化物，如C燃烧产物为CO2而不是CO，H2燃烧生成的是H2O(l)，而不是H2O(g)。书写表示中和热的热化学方程式时，H2O的化学计量系数为1，并以此配平其余物质的化学计量系数。

【答案】B 3.（2007广东卷16）灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：

①

Sn（s、白）

+ 2HCl（aq）= SnCl2（aq）+ H2（g）

△H1

②

Sn（s、灰）

+ 2HCl（aq）= SnCl2（aq）+ H2（g）

△H2

℃③

Sn（s、灰）

> 13.2

Sn（s、白）

△H3= + 2.1kJ/mol < 13.2℃

下列说法正确的是

（

）

A.ΔH1＞ΔH2

－－高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第5页

B.锡在常温下以灰锡状态存在

C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

【解析】考查盖斯定律、处理信息的能力。②-①可得③，△H2-△H1＞0，故△H2＞△H1

，A错，根据③，在常温下，灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在，正反应为吸热反应，故B、C错，当锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中会转化为灰锡，灰锡以粉末状存在，故会自行毁坏，故D对。

【答案】D 4 (2009宁夏理综28)2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)反应过程的能量变化如右图所示。已知1 －1mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol。请回答下列问题：

(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？

。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是

。

(2)图中ΔH＝________kJ·mol1；

－(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式________________________________________________________________________；

(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L1·min1，则v(O2)＝________mol·L1·min1、v(SO3)－－＝________mol·L1·min1；

－－－－(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH________(要求计算过程)。

－【解析】(1)由图像很容易得出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反应所必经的一个过渡状态的能量变化，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。

(2)中的ΔH可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图像中表示的是2SO2反应，所以99 kJ要乘以2。

(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。

(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比。

(5)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。

【答案】(1)反应物总能量

生成物总能量

没有影响

降低

因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低

(2)－198

(3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2

4VO2＋O2===2V2O5

(4)0.025 1－0.05

(5)S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1＝－296 kJ·mol1

SO2(g)＋O2(g)===SO3(g) 29－－ΔH2＝－99 kJ·mol1

3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)

ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1 185 kJ·mol1

2

高三第一轮复习《化学反应与能量-归纳整理》教案第6页