【重点·方法·点拨】第34讲 化学反应的热效应-2025年高考化学大一轮复习卓越讲义

第34讲 化学反应的热效应 01了解反应热、内能、焓变的概念，知道化学反应热效应与内能和反应的焓变之间的关系。 02知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。 03了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 04了解摩尔燃烧焓的概念及能源利用的意义。 考点一：反应热　焓变 重点·夯基易错 1．体系与环境 (1)体系：人为划定的 。 (2)环境：体系 。 2．反应热与内能 (1)反应热(Q)：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应。 (2)内能 3．反应热与焓变 (1)焓(H)。 用于描述物质__ __的物理量。 (2)焓变(ΔH)。 生成物与反应物的内能差，称为焓变，符号为ΔH。 ΔH＝H(__ __)－H(__ __)，单位：__ __。 (3)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所__ __或__ __的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 (4)焓变与反应热的关系。 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：__ __。 (5)反应热产生的原因。 化学反应过程中旧键断裂__ __的能量与新键形成__ __的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。 (6)催化剂对活化能、焓变的影响 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ②在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|或ΔH＝E1－E2。 4．吸热反应、放热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量 反应产物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH ，即ΔH为 。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量 反应产物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH＞0，即ΔH为 。 (3)常见的吸热反应和放热反应 吸热反应(ΔH＞0) 放热反应(ΔH＜0) ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③弱电解质的电离 ④盐类水解 ⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ①中和反应 ②燃烧反应 ③金属与酸或与氧气的反应 ④铝热反应 ⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ⑥大多数的化合反应 5.反应热产生的原因 (1)从能量图分析 (2)从化学键变化分析 1．浓H2SO4稀释是放热反应(　　) 2．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生(　　) 3．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(　　) 4．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　) 5．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量(　　) 6．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多(　　) 7．物质发生化学变化都伴随着能量变化。(　 　) 方法·规律总结 1．对能量图像的全面剖析 2．熟记常见1 mol下列物质中化学键数目： 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 点拨·能力培养 1．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题： (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。 (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________________________________。 (4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是______________________________________________________。 (5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的________。 2．CH3—CH3(g)―→CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表： 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol－1) 414 615 347 435 则该反应的反应热为____________。 真题·明考向 1．（2024·广东·高考真题）“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A．“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化 B．大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键 C．嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时存在化学能转化为热能 D．神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验：水的电子式为 2．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是    A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 3．（2022·天津·高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．两物质的碳碳键的键角相同 C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3 D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 4．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为： 考点二：热化学方程式　摩尔燃烧焓 重点·夯基易错 1．热化学方程式的概念和意义 (1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下， 2．书写热化学方程式的注意事项 (1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的 ，固体( )、液体( )、气体( )、水溶液( )，若为同素异形体，还要注明名称。 (2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa下测定。 (3)热化学方程式中的化学计量数为 。故化学计量数可以是 ，也可以是 。当化学计量数改变时，其ΔH也 的改变。 (4)要注明ΔH的符号：“＋”代表 、“－”代表 ，以及单位： 。 3．摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下， mol纯物质 氧化为同温下的指定产物时的焓变。 (2)注意以下几点：①研究条件：298 K、101 kPa。②反应程度：完全氧化，产物是稳定的指定产物。③研究对象：可燃物，物质的量为 mol。 燃烧元素 C H S N 稳定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 4.燃料的选择　能源 (1)燃料的选择原则 首先： ；其次： ； 其他：稳定性、来源、价格、运输等。 (2)能源及利用 1．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　) 2．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ(　　) 3．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知，氢气的摩尔燃烧焓为－571.6 kJ·mol－1(　　) 4．对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(　　) 5．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1(　　) 6．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等。(　 　) 7．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。(　 　) 8．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，说明石墨比金刚石稳定。(　 　) 9．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。(　 　) 10．碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。(　 　) 方法·规律总结 1．热化学方程式的书写 (1)书写步骤。 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 2．热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点 ①热化学方程式一般不注明反应条件； ②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； ③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 3．ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 4．“五审”判断热化学方程式的正误 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 点拨·能力培养 1．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量，油酸甘油酯的摩尔燃烧焓为(　　) A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1 2．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。 真题·明考向 1．（2023·海南·高考真题）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 物质 A． B． C． D． 2．（2023·浙江·高考真题）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：    反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是 A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ C．增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 3．（2022·浙江·高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO 能量/ 249 218 39 10 0 0 可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是 A．的键能为 B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量： D． 演练·提能力 1．（2024·贵州·模拟预测）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 A．该反应的ΔH=＋91kJ·mol-1 B．加入催化剂，该反应的ΔH变小 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 2．（2024高三上·全国·专题练习）下表为某些化学键的键能 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化为： 且N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-534kJ·mol−1，则下列说法正确的是 A．表中的a=391 B．相同条件下O2比N2稳定 C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)  ΔH>-534kJ·mol−1 D．图中的ΔH3=-2218kJ·mol−1 3．（2024高三上·全国·专题练习）25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热ΔH为-57.3 kJ·mol-1，辛烷的燃烧热ΔH为-5518 kJ·mol-1.下列热化学方程式书写正确的是 A．2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-57.3 kJ·mol-1 B．KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)  ΔH=-57.3 kJ·mol-1 C．C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)  ΔH=-5518 kJ·mol-1 D．2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)   ΔH=-5518 kJ·mol-1 4．（2024高三上·全国·专题练习）下列有关热化学方程式的评价合理的是。 选项 实验事实 热化学方程式 评价 A 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ· mol-1，将稀硫酸和NaOH溶液混合 H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ· mol-1 正确 B 醋酸和稀NaOH溶液混合 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1 不正确，因为醋酸的状态为“l”，而不是“aq” C 160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)  ΔH=-130.3 kJ· mol-1 不正确，因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1 D 1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出2082 kJ的热量 2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l)　ΔH=-4164 kJ· mol-1 正确 A．A B．B C．C D．D 5．（2024高三·全国·专题练习）几种物质的能量关系如图所示。下列说法正确的是 A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-965.1 kJ·mol-1 B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=＋221.2 kJ·mol-1 C．由图可知，甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1 D．通常由元素最稳定的单质生成1 mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，CH4(g)的标准生成焓为＋74.8 kJ·mol-1 6．（2024高三·全国·专题练习）CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．合成气的主要成分为CO和H2 B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成 C．①→②放出能量 D．Ni在该反应中没有参与反应 7．（2024高三·全国·专题练习）下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH=-1400 kJ·mol-1 B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH=-158.4 kJ·mol-1 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ 8．（2024高三·全国·专题练习）一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热 化合物 燃烧热 甲烷 -890.3 正丁烷 -2878.0 乙烷 -1559.8 异丁烷 -2869.6 丙烷 -2219.9 2-甲基丁烷 -3531.3 下列表达正确的是 A．乙烷燃烧的热化学方程式为 B．稳定性：正丁烷> 异丁烷 C．正戊烷的燃烧热 D．相同质量的烷烃，碳元素的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 9．（2024高三·全国·专题练习）下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是 A．CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ· mol-1 B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ· mol-1 C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ· mol-1 D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ· mol-1 10．（2024·广东·高考真题）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小 。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A． B． C． D． 11．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－1 C．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 12．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是(　　) A．H2的键能为436 kJ·mol－1 B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol－1 13．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。 (1)ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。 (3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是______，总反应对应的逆反应活化能为________。 14．分析图像书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________________。 (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小， ①D是____________________(填离子符号)。 ②反应B―→A＋C的热化学方程式为______________________________________(用离子符号表示)。 15．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1，相关物质的摩尔燃烧焓数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 摩尔燃烧焓ΔH/(kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 则ΔH1＝________ kJ·mol－1。 16．按要求书写热化学方程式。 (1)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______________________________________。 (2)已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。 (3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：_________________________________。 从能量角度分析，铁触媒的作用是_______________________________________________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第34讲 化学反应的热效应 01了解反应热、内能、焓变的概念，知道化学反应热效应与内能和反应的焓变之间的关系。 02知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。 03了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 04了解摩尔燃烧焓的概念及能源利用的意义。 考点一：反应热　焓变 重点·夯基易错 1．体系与环境 (1)体系：人为划定的研究对象(物质系统)。 (2)环境：体系以外的其他部分。 2．反应热与内能 (1)反应热(Q)：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应。 (2)内能 3．反应热与焓变 (1)焓(H)。 用于描述物质__所具有的能量__的物理量。 (2)焓变(ΔH)。 生成物与反应物的内能差，称为焓变，符号为ΔH。 ΔH＝H(__生成物__)－H(__反应物__)，单位：__kJ·mol－1__。 (3)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所__放出__或__吸收__的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 (4)焓变与反应热的关系。 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：__ΔH＝QP__。 (5)反应热产生的原因。 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变化。 (6)催化剂对活化能、焓变的影响 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ②在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|或ΔH＝E1－E2。 4．吸热反应、放热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大于反应产物的总能量。反应体系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH为负值。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小于反应产物的总能量。反应体系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH为正值。 (3)常见的吸热反应和放热反应 吸热反应(ΔH＞0) 放热反应(ΔH＜0) ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③弱电解质的电离 ④盐类水解 ⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ①中和反应 ②燃烧反应 ③金属与酸或与氧气的反应 ④铝热反应 ⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ⑥大多数的化合反应 5.反应热产生的原因 (1)从能量图分析 (2)从化学键变化分析 1．浓H2SO4稀释是放热反应(　　) 2．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生(　　) 3．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(　　) 4．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　) 5．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量(　　) 6．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多(　　) 7．物质发生化学变化都伴随着能量变化。(　 　) 【答案】　1.×　2.×　3.×　4.√　5.√　6.× 7．√ 方法·规律总结 1．对能量图像的全面剖析 2．熟记常见1 mol下列物质中化学键数目： 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 点拨·能力培养 1．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题： (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。 (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________________________________。 (4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是______________________________________________________。 (5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的________。 【答案】　(1)放热　(2)吸收　否　(3)碳氧双键(或C==O)　(4)多　CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键　(5)不一定　形成 2．CH3—CH3(g)―→CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表： 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol－1) 414 615 347 435 则该反应的反应热为____________。 【答案】　＋125 kJ·mol－1 【解析】　ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C==C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－4×414－435) kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1。 真题·明考向 1．（2024·广东·高考真题）“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 A．“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化 B．大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键 C．嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时存在化学能转化为热能 D．神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验：水的电子式为 【答案】C 【解析】A．破冰过程无新物质生成，是物理变化，A错误； B．天然气液化的过程是气态变为液态，是物理变化，无新的化学键形成，B错误； C．燃烧放热，是化学能转化为热能，C正确； D．水是共价化合物，每个H原子都与O原子共用一对电子，电子式为，D错误； 本题选C。 2．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是    A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】C 【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确； B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确； C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选C。 3．（2022·天津·高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．两物质的碳碳键的键角相同 C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3 D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 【答案】D 【解析】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误； B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B错误； C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故C错误； D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确。 综上所述，答案为D。 4．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为： 【答案】C 【分析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。 【解析】A．催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确； B．已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的相对能量为，则键能为，B正确； C．催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误； D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：，D正确； 故答案为：C。 考点二：热化学方程式　摩尔燃烧焓 重点·夯基易错 1．热化学方程式的概念和意义 (1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义：既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量为571.6 kJ。 2．书写热化学方程式的注意事项 (1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。 (2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa下测定。 (3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数。当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。 (4)要注明ΔH的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位：kJ·mol－1。 3．摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下，1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。 (2)注意以下几点：①研究条件：298 K、101 kPa。②反应程度：完全氧化，产物是稳定的指定产物。③研究对象：可燃物，物质的量为1 mol。 燃烧元素 C H S N 稳定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 4.燃料的选择　能源 (1)燃料的选择原则 首先：保护环境； 其次：热值大小； 其他：稳定性、来源、价格、运输等。 (2)能源及利用 1．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　) 2．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ(　　) 3．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知，氢气的摩尔燃烧焓为－571.6 kJ·mol－1(　　) 4．对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(　　) 5．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1(　　) 6．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等。(　 　) 7．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。(　 　) 8．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，说明石墨比金刚石稳定。(　 　) 9．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。(　 　) 10．碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。(　 　) 【答案】　1.√　2.×　3.×　4.×　5.√6．×7．×　8．√　9．×　10．× 方法·规律总结 1．热化学方程式的书写 (1)书写步骤。 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 2．热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点 ①热化学方程式一般不注明反应条件； ②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； ③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 3．ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 4．“五审”判断热化学方程式的正误 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 点拨·能力培养 1．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量，油酸甘油酯的摩尔燃烧焓为(　　) A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1 【答案】　D 【解析】　1 mol油酸甘油酯的摩尔燃烧焓为－×884 g·mol－1≈－3.4×104 kJ·mol－1。 2．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。 【答案】　(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.4 kJ·mol－1 (2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 真题·明考向 1．（2023·海南·高考真题）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 物质 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。 【解析】A．H2O应该为液态，A错误； B．，B错误； C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则，C错误； D．，D正确； 故选D。 2．（2023·浙江·高考真题）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：    反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是 A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ C．增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 【答案】C 【解析】A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A正确； B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，故B正确； C．产物I和产物II存在可逆反应，则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变，故C错误； D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。 综上所述，答案为C。 3．（2022·浙江·高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO 能量/ 249 218 39 10 0 0 可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是 A．的键能为 B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量： D． 【答案】C 【解析】A．根据表格中的数据可知，的键能为218×2=436，A正确； B．由表格中的数据可知的键能为：249×2=498，由题中信息可知中氧氧单键的键能为，则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍，B正确； C．由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278，中氧氧单键的键能为，C错误； D．由表中的数据可知的，D正确； 故选C。 演练·提能力 1．（2024·贵州·模拟预测）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 A．该反应的ΔH=＋91kJ·mol-1 B．加入催化剂，该反应的ΔH变小 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 【答案】C 【解析】A．根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，，故A项错误； B．加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，故B项错误； C．根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，故C项正确； D．生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，故D项错误。 故本题选C。 2．（2024高三上·全国·专题练习）下表为某些化学键的键能 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化为： 且N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-534kJ·mol−1，则下列说法正确的是 A．表中的a=391 B．相同条件下O2比N2稳定 C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)  ΔH>-534kJ·mol−1 D．图中的ΔH3=-2218kJ·mol−1 【答案】A 【解析】A．根据能量变化可知，△H3=(-△H2)-(-△H1)=(2752-534)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1；结合肼与氧气反应断键可知，△H3=(154+4a+500)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1，则a=391，A正确； B．根据表中数据，O=O键的键能小于N≡N键的键能，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定，则相同条件下N2比O2稳定，B错误； C．反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的焓变，相当于反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)和反应2H2O(g)=2H2O(l)的焓变相加，由于水液化放热，所以反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的焓变ΔH<-534kJ·mol−1，C错误； D．根据A中分析，图中的ΔH3=2218kJ·mol−1，D错误； 故选A。 3．（2024高三上·全国·专题练习）25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热ΔH为-57.3 kJ·mol-1，辛烷的燃烧热ΔH为-5518 kJ·mol-1.下列热化学方程式书写正确的是 A．2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-57.3 kJ·mol-1 B．KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)  ΔH=-57.3 kJ·mol-1 C．C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)  ΔH=-5518 kJ·mol-1 D．2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)   ΔH=-5518 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】A．所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，故A错误； B．中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，故B正确； C．燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，产物中的水应为液态水，故C错误； D．当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11036 kJ，且辛烷应为液态，故D错误； 答案选B。 4．（2024高三上·全国·专题练习）下列有关热化学方程式的评价合理的是。 选项 实验事实 热化学方程式 评价 A 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ· mol-1，将稀硫酸和NaOH溶液混合 H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ· mol-1 正确 B 醋酸和稀NaOH溶液混合 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1 不正确，因为醋酸的状态为“l”，而不是“aq” C 160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)  ΔH=-130.3 kJ· mol-1 不正确，因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1 D 1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出2082 kJ的热量 2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l)　ΔH=-4164 kJ· mol-1 正确 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．将稀硫酸和NaOH溶液混合生成2 mol水时发生反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6 kJ· mol-1，A项错误； B．因醋酸是弱酸，电离时需要吸热，所以反应热ΔH>-57.3 kJ· mol-1，即CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH>-57.3 kJ· mol-1，B项错误； C．因160 g (2 mol)SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJ，则1 mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量130.3 kJ，热化学方程式为SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)　ΔH=-130.3 kJ· mol-1，C项错误； D．1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出2082 kJ的热量，则发生反应的热化学方程式为2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l)ΔH=-4164 kJ· mol-1，D项正确； 故选D。 5．（2024高三·全国·专题练习）几种物质的能量关系如图所示。下列说法正确的是 A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-965.1 kJ·mol-1 B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=＋221.2 kJ·mol-1 C．由图可知，甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1 D．通常由元素最稳定的单质生成1 mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，CH4(g)的标准生成焓为＋74.8 kJ·mol-1 【答案】C 【解析】A．根据能量关系，无法计算出C和O2生成CO2的焓变，故A错误； B．根据能量关系，CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=(854.5-965.1)kJ·mol-1=-110.6 kJ·mol-1，故B错误； C．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，根据图可知，甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，故C正确； D．该反应为化合反应，属于放热反应，即CH4(g)的标准生成焓为(890.3-965.1)kJ·mol-1=-74.8 kJ·mol-1，故D错误； 故选C。 6．（2024高三·全国·专题练习）CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．合成气的主要成分为CO和H2 B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成 C．①→②放出能量 D．Ni在该反应中没有参与反应 【答案】D 【解析】A．由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最终生成CO和H2，故A项正确； B．化学反应的过程中存在反应物中键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故B项正确； C．①的能量总和大于②的能量总和，则①→②的过程放出能量，故C项正确； D．由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni参与反应，但其质量和化学性质没有发生变化， Ni为催化剂，故D项不正确； 故选D。 7．（2024高三·全国·专题练习）下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH=-1400 kJ·mol-1 B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH=-158.4 kJ·mol-1 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ 【答案】A 【解析】A．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，故 mol葡萄糖燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量1400 kJ热量，A正确； B．该反应为可逆反应，1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol，故2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<-158.4 kJ·mol-1，B错误； C．一水合氨为弱电解质，不完全电离，电离时吸热，故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ，C错误； D．氢氧化钠固体溶于水时放热，其与稀硫酸反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，D错误； 故选A。 8．（2024高三·全国·专题练习）一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热 化合物 燃烧热 甲烷 -890.3 正丁烷 -2878.0 乙烷 -1559.8 异丁烷 -2869.6 丙烷 -2219.9 2-甲基丁烷 -3531.3 下列表达正确的是 A．乙烷燃烧的热化学方程式为 B．稳定性：正丁烷> 异丁烷 C．正戊烷的燃烧热 D．相同质量的烷烃，碳元素的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 【答案】C 【解析】A．乙烷的燃烧热，说明 乙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时会放出 的热量，所以正确的热化学方程式为项错误； B．由题表中数据可知，异丁烷的燃烧热 比正丁烷的燃烧热 大，则稳定性：正丁烷 异丁烷，项错误； C．正戊烷和2- 甲基丁烷互为同分异构体，由题表中正丁烷、异丁烷的燃烧热可知，互为同分异构体的烷烃，支链多的燃烧放热少，则正戊烷的燃烧热项正确； D．由题表中数据可知，相同质量的烷烃，氢元素的质量分数越大，燃烧放热越多，项错误； 故选C。 9．（2024高三·全国·专题练习）下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是 A．CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ· mol-1 B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ· mol-1 C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ· mol-1 D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ· mol-1 【答案】A 【解析】A．1molCO完全燃烧生成指定产物，符合燃烧热的概念，故A正确； B．生成物中的水是气体，不属于指定产物，故B错误； C．生成物中的水是气体，不属于指定产物，故C错误； D．HCl不是指定产物，不符合燃烧热的概念要求，故D错误； 故选A。 10．（2024·广东·高考真题）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小 。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确， 故选A。 11．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－1 C．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 【答案】　D 【解析】　A对，能量越低越稳定；B对，根据题图可知反应为吸热反应，ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1；C对，正反应的活化能为186.5 kJ·mol－1，逆反应的活化能为186.5 kJ·mol－1－59.3 kJ·mol－1＝127.2 kJ·mol－1；D错，催化剂只能改变反应速率，不影响反应热。 12．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是(　　) A．H2的键能为436 kJ·mol－1 B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol－1 【答案】　C 【解析】　根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ·mol－1－10 kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)－249 kJ·mol－1＝－143 kJ·mol－1，D正确。 13．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。 (1)ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。 (3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是______，总反应对应的逆反应活化能为________。 【答案】　(1)<　(2)吸热　放热　(3)E　E1　E2＋|ΔH|　E＋|ΔH| 14．分析图像书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________________。 (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小， ①D是____________________(填离子符号)。 ②反应B―→A＋C的热化学方程式为______________________________________(用离子符号表示)。 【答案】　(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 (3)①ClO　②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1 【解析】　(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。 (2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。 (3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。 15．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1，相关物质的摩尔燃烧焓数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 摩尔燃烧焓ΔH/(kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 则ΔH1＝________ kJ·mol－1。 【答案】　＋137 【解析】　先写出三种气体的摩尔燃烧焓的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝＋137 kJ·mol－1。 16．按要求书写热化学方程式。 (1)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______________________________________。 (2)已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。 (3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：_________________________________。 从能量角度分析，铁触媒的作用是_______________________________________________。 【答案】　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1　(2)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋2 804 kJ·mol－1　(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1　降低反应的活化能 【解析】　(1)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)放热286 kJ，表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$