易错类型10 化学能与热能（8大易错点）-备战2025年高考化学考试易错题（新高考通用）

易错类型10 化学能与热能 01 易错陷阱（8大陷阱） 【易错点1】 不清楚能量高低与物质稳定性的关系 【易错点2】 错误判断化学反应过程吸放热情况 【易错点3】 混淆活化能与反应热 【易错点4】 不清楚热化学方程式的书写规则和要求 【易错点5】 不清楚反应热、燃烧热和中和热的区别和联系 【易错点6】 不能正确利用公式计算ΔH 【易错点7】 不能正确比较反应热的大小 【易错点8】 不会分析反应历程、机理图 02 易错题通关 易错点1 不清楚能量高低与物质稳定性的关系 【分析】 能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s)。 物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 【例1】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 易错点2 错误判断化学反应过程吸放热情况 【分析】 放热反应和吸热反应 (1)化学反应放热和吸热的原因 ①从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析 图示 结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物) ②从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 【点拨】①注意过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如：水结成冰放热但不属于放热反应。 ②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba（OH）2·8H2O在常温常压下即可进行。 ③焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 ④化学反应一定伴随着能量的变化，其能量变化主要表现为热量的变化，但这并不是唯一的表现形式，如发光、发电等。有能量变化的过程并不一定是化学变化过程，如物质的三态变化时伴随着能量的变化。 【例2】（2023·海南卷）磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与反应制备，反应方程式为一定条件下的实验结果如图1所示。 （2）该制备反应的随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，且反应热随温度升高而 。 【变式2-1】（2024·贵州·二模）苯甲醇与溴化氢的反应代表苯基)是分步进行的： ① ② ③ 反应能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．酸性条件下有利于该反应发生 B．第①、③步反应速率比第②步快 C．过渡态2的能量最高，所以第②步反应速率最慢 D．第③步是放热反应 易错点3 混淆活化能与反应热 【分析】 活化能与反应热的关系 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。也不能提高反应物的平衡转化率。 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|。 【例3】（2024·安徽卷）某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A． B． C． D． 【变式3-1】（2024·山西平遥第二中学校调研）为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH．反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是 A．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 B．物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 C．催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率 D．通过和反应制备液态HCOOH，每转移1mol，放出31.2kJ的热量 【变式3-1】（2022·广东卷）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)―→Y(g)过程的焓变为___________________(列式表示)。 易错点4 不清楚热化学方程式的书写规则和要求 【分析】 项目 化学方程式 热化学方程式 书写 注明的条件 反应发生的条件：如加热、光照、催化剂、高压等 测定反应的条件：如101kPa，25℃ (中学可不注明) 化学计量数的 意义和数值 是整数！既表示微粒个数，也表示该物质的物质的量 不表示_________，表示___________，可以是整数，也可以是_____数 沉淀、气体符号 根据具体反应， 在生成物中标明 不需标明！ 物质的聚集状态 不需标明 各物质均要在化学式后标明状态，同素异形体标名称 实例 C＋O2CO2↑ C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol－1 意义 物质的变化 什么反应物 生成什么生成物 多少物质的量的什么状态的反应物生成多少物质的量的什么状态的生成物 量的变化 多少（质量、体积、物质的量）反应物生成多少生成物 多少（物质的量）反应物 生成多少（物质的量）生成物 能量变化 不能表明 表明，ΔH为“＋”代表吸热，ΔH为“－”代表放热 热化学方程式判断——四看 ①一看：化学原理是否正确，如表示中和热的热化学方程式中，产物H2O的化学计量数必为1；表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物；②二看：状态是否标明；③三看：ΔH的单位是否正确；④四看：ΔH的数值与化学计量数是否对应 温馨提醒 ①ΔH的值要与化学计算数相对应；②ΔH后注明“－”或“＋”，且单位为kJ·mol－1；③ΔH与可逆符号及等号无关 【例4】（2023·海南卷）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． 【变式4-1】（2024·山东德州一中、二中联考一模）下列说法正确的是 A．  ，则 B．的摩尔燃烧焓为，则 C．，则完全破坏等质量的和中的化学键，需要的能量大 D．，则与足量反应放热 【变式4-2】大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热ΔH/kJ·mol－1 －285.8 －393.5 －3267.5 则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为______________________________________。 【答案】6C(石墨，s)＋3H2(g)＝C6H6(l) ΔH＝49.1 kJ·mol－1 易错点5 不清楚反应热、燃烧热和中和热的区别和联系 【分析】 反应热、燃烧热和中和热的比较 反应热 燃烧热 中和热 概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 25 ℃、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 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量 能量的变化 放热或吸热 放热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0； 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0 反应条件 一定压强下 25 ℃、101 kPa 稀溶液 反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol 生成物的量 不限 不限 1 mol液态水 表示方法 ΔH＝－a kJ·mol－1或ΔH＝+a kJ·mol－1 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1 中和热为57．3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【微点拨】 ①用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ②描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ③用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号 如：CH4的燃烧热为890.3KJ/mol、甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3KJ/mol 【例5】下列说法正确的是 A．肼(N2H4)的燃烧热为622.08 kJ·mol－1，则热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－622.08 kJ·mol－1 B．斜方硫的燃烧热为297 kJ·mol－1，则热化学方程式为S(s，斜方硫)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH＝＋297 kJ·mol－1 C．H2S的燃烧热为562.2 kJ·mol－1，则热化学方程式为H2S(g)＋O2(g)＝SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－562.2 kJ·mol－1 D．白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(白磷，s)＝4Px(红磷，s) ΔH＜0，则白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量P2O5(s)，红磷放出的热量更多 【变式5-1】有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是（     ） A．稀硫酸与0.1 mol·L-1NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) △H = -57.3 kJ·mol-1 B．在101KPa下氢气的燃烧热△H =-285.5 kJ·mol-1， 则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H = +285.5 kJ·mol-1 C．已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1， 则可知C的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝-285.8 kJ· mol－1 易错点6 不能正确利用公式计算ΔH 【分析】 1.根据化学键的断裂与形成计算：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 2.根据反应物生成物的能量计算：ΔH=生成物能量－反应物能量 3.根据盖斯定律计算： 内容 化学反应的热效应只与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关，而与中间的变化途径无关。一个反应若分几步进行，即各步反应的热效应的代数和与这个反应由一步完成时的热效应相同。 Q＝Q1＋Q2＝Q3＋Q4＋Q5 方法 温馨提醒 ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数 ②应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算 ③过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 ④设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热 ⑤设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反 【例6-1】（2024·甘肃卷）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温度有利于制备硅的原因是 。 【例6-2】（2022·浙江卷）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． 【变式6-1】（2024·湖南卷）丙烯腈()是一种重要的化工原料。工业上以为载气，用作催化剂生产的流程如下： 已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定： ②反应釜Ⅰ中发生的反应： ⅰ：   ③反应釜Ⅱ中发生的反应： ⅱ：   ⅲ：   ④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。 回答下列问题： （1）总反应 (用含、、和的代数式表示)； 【变式6-2】（2021·浙江1月选考）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H—H H—O 键能/kJ·mol－1 436 463 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1 则2O(g)＝O2(g)的ΔH为 A．428 kJ·mol－1 B．－428 kJ·mol－1 C．498 kJ·mol－1 D．－498 kJ·mol－1 易错点7 不能正确比较反应热的大小 【分析】 反应热的大小比较 (1)与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小 (2)与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 (3)与“物质聚集状态”相关的反应热比较 ①同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 ②同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 (4)与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 【例7】（2021·浙江卷）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A． B． C． D． 【变式7-1】关于下列ΔH的判断正确的是 CO(aq)＋H＋(aq)＝HCO(aq) ΔH1 CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH－(aq) ΔH2 OH－(aq)＋H＋(aq)＝H2O(l) ΔH3 OH－(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COO－(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4 【变式7-2】比较下列反应热的大小： （1）已知反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g) ΔH1和反应H2(g)＋I2(s)＝2HI(g) ΔH2，则ΔH2________(填“＞”“＜”或“＝”)ΔH1。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH，一般认为通过如下步骤来实现。①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ΔH1；②CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH2；体系能量变化如图所示。 则ΔH1________ΔH2(填“＞”“＜”或“＝”)。 （3）335 ℃时，在恒容密闭容器中，1 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下。 反应Ⅰ：C10H18(l)＝C10H12(l)＋3H2(g) ΔH1 反应Ⅱ：C10H12(l)＝C10H8(l)＋2H2(g) ΔH2 则ΔH1________0(填“＞”“＜”或“＝”)、ΔH2________0。 易错点8 不会分析反应历程、机理图 【分析】 反应机理题的解题思路 (1)通览全图，找准一“剂”三“物”。 ①催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上。 ②反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物。 ③生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物。 ④中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。 (2)逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 【例8】（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是 A．捕获的反应为 B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生 【变式8-1】（2024·贵州卷）AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A．从生成和的反应都是放热反应 B．过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C．Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D．生成放热更多，低温时是主要产物 【变式8-2】（2024届·重庆·三模）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如下图所示，下列说法正确的是 A． B．可以通过和计算的总键能 C．途径二中参与反应，是该反应过程的中间产物 D．途径二中反应的快慢由生成的速率决定 1．（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 2．（2024·河北衡水部分高中一模）已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   则反应的(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 3．（2024·北京东城一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．CsCl晶体是共价晶体 B． C．若M分别为Na和K，则：Na<K D．， 4．（2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练）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O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，O3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：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙mol−1 5．（2024·安徽滁州·二模）已知催化反应历程如下图所示，催化历程中有参与。下列有关该反应的说法正确的是 A．步骤①的速率常数大于步骤② B．反应历程中存在非极性键的断裂和形成 C．催化历程中，仅氧元素的化合价未发生变化 D．步骤②的热化学方程为：   6．（2024·山东聊城一模）光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A．在光催化剂表面会发生反应 B．为中间产物 C．上述过程中有非极性键的断裂与生成 D．含O分子参与的反应一定有电子转移 7．（2024届·安徽合肥·三模）1，2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离可以得到多种不同的产物或自由基，反应相对能量随反应历程的部分变化如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是 A．可用质谱法鉴别TS1和TS2两条路径的产物 B．从能量的角度分析，TS2路径的速率比TS1路径快 C．产物比产物更稳定 D．1，2-丙二醇中C—C键的键能相差约为 8．（2024·甘肃卷）甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 9．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（    ） A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率 B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂 C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2 D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O 10．（2024·安徽3月联考）在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是 A．根据图中信息，可判断热稳定性： B． C．的键能小于与的键能之和 D．标准燃烧热的热化学方程式为 11．（2022·重庆卷）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得△H4/(kJ•mol-1)为 A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143 12．（2024届·新疆乌鲁木齐·三模）氢能是一种重要的清洁能源，由可以制得。在催化剂作用下，催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A．催化释放氢的过程中有非极性键的断裂与形成 B．催化释放氢反应除生成外，还生成 C．在催化剂表面解离键比解离键难 D．催化释放氢的热化学方程式为： 13．（2023·湖南卷）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。    下列说法错误的是 A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强 B．M中的化合价为 C．该过程有非极性键的形成 D．该过程的总反应式： 14．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 15．（2023·苏锡常镇一模）已知： 反应Ⅰ．CH3OH(g)＝CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋90.6 kJ·mol－1 反应Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1 则反应Ⅲ．CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) ΔH3＝_______kJ·mol－1。 16．（2023·江苏七市一模）已知： C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，CO(g)的燃烧热为283 kJ·mol－1。 反应Ⅰ．TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH1 反应Ⅱ．TiCl4(g)＋O2(g)＝TiO2(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝－172 kJ·mol－1 则反应Ⅰ的ΔH1＝_______kJ·mol－1。 17．（2024·全国甲卷）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式：         计算反应的 。 18．（2024·河北卷）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含正的代数式表示)。 19．（2024·山东济宁二模）乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中发生下列反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     回答下列问题： （1）已知和的燃料热分别为、，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量，则 ，反应Ⅰ在 条件下能自发进行。 20．（2024·山东日照二模）常用作有机合成与生物化学中间体，可由脱氢制得，体系中同时发生如下反应： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     回答下列问题： （1）在T℃，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol 和1mol H2，达平衡时，体系向环境放热a kJ；若初始加入0.8mol (g)，达平衡时，体系向环境吸热b kJ。则 (用含“a” “b”的代数式表示)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 易错类型10 化学能与热能 01 易错陷阱（8大陷阱） 【易错点1】 不清楚能量高低与物质稳定性的关系 【易错点2】 错误判断化学反应过程吸放热情况 【易错点3】 混淆活化能与反应热 【易错点4】 不清楚热化学方程式的书写规则和要求 【易错点5】 不清楚反应热、燃烧热和中和热的区别和联系 【易错点6】 不能正确利用公式计算ΔH 【易错点7】 不能正确比较反应热的大小 【易错点8】 不会分析反应历程、机理图 02 易错题通关 易错点1 不清楚能量高低与物质稳定性的关系 【分析】 能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s)。 物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 【例1】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。 易错点2 错误判断化学反应过程吸放热情况 【分析】 放热反应和吸热反应 (1)化学反应放热和吸热的原因 ①从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析 图示 结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物) ②从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 【点拨】①注意过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如：水结成冰放热但不属于放热反应。 ②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba（OH）2·8H2O在常温常压下即可进行。 ③焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 ④化学反应一定伴随着能量的变化，其能量变化主要表现为热量的变化，但这并不是唯一的表现形式，如发光、发电等。有能量变化的过程并不一定是化学变化过程，如物质的三态变化时伴随着能量的变化。 【例2】（2023·海南卷）磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与反应制备，反应方程式为一定条件下的实验结果如图1所示。 （2）该制备反应的随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，且反应热随温度升高而 。 【答案】（2）吸热 降低 【解析】（1）由图可知，该条件下，反应至1h时KCl的转化率为70%、 【变式2-1】（2024·贵州·二模）苯甲醇与溴化氢的反应代表苯基)是分步进行的： ① ② ③ 反应能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．酸性条件下有利于该反应发生 B．第①、③步反应速率比第②步快 C．过渡态2的能量最高，所以第②步反应速率最慢 D．第③步是放热反应 【答案】C 【解析】A．根据第①步反应可知，酸性条件下利于该反应发生，A说法正确； B．第①、③步反应活化能小于第②步活化能，所以第①、③步反应速率比第②步快，B说法正确； C．第②步反应速率最慢，是因为第②步活化能最大，与过渡态能量高低无关，C说法错误； D．根据能量变化图可知，第③步是放热反应，D说法正确； 答案选C。 易错点3 混淆活化能与反应热 【分析】 活化能与反应热的关系 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。也不能提高反应物的平衡转化率。 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|。 【例3】（2024·安徽卷）某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意； B．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意； C．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意； D．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意； 选B。 【变式3-1】（2024·山西平遥第二中学校调研）为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH．反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是 A．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 B．物质Ⅰ为该反应的催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 C．催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率 D．通过和反应制备液态HCOOH，每转移1mol，放出31.2kJ的热量 【答案】B 【解析】A．由反应示意图可知反应过程中存在碳氧等极性键断裂、氢氢非极性键断裂，碳氢等极性键生成，但不存在非极性键的形成，A错误； B．物质Ⅰ为反应起点存在的物质，且在整个过程中量未发生改变，物质Ⅰ为催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ为中间过程出现的物质，为中间产物，B正确； C．催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，C错误； D．该图为钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图，反应生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量，反应中氢化合价由0变为+1，电子转移关系为HCOOH~H2~2e-，则每转移1mol，放出15.6kJ的热量，D错误； 故选B。 【变式3-1】（2022·广东卷）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)―→Y(g)过程的焓变为___________________(列式表示)。 【答案】(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4) 【解析】设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M ΔH1=(E1－E2)，M→N ΔH2=ΔH，N→Y ΔH3=(E3－E4)1，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3=(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)，故答案为：(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。 易错点4 不清楚热化学方程式的书写规则和要求 【分析】 项目 化学方程式 热化学方程式 书写 注明的条件 反应发生的条件：如加热、光照、催化剂、高压等 测定反应的条件：如101kPa，25℃ (中学可不注明) 化学计量数的 意义和数值 是整数！既表示微粒个数，也表示该物质的物质的量 不表示_________，表示___________，可以是整数，也可以是_____数 沉淀、气体符号 根据具体反应， 在生成物中标明 不需标明！ 物质的聚集状态 不需标明 各物质均要在化学式后标明状态，同素异形体标名称 实例 C＋O2CO2↑ C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol－1 意义 物质的变化 什么反应物 生成什么生成物 多少物质的量的什么状态的反应物生成多少物质的量的什么状态的生成物 量的变化 多少（质量、体积、物质的量）反应物生成多少生成物 多少（物质的量）反应物 生成多少（物质的量）生成物 能量变化 不能表明 表明，ΔH为“＋”代表吸热，ΔH为“－”代表放热 热化学方程式判断——四看 ①一看：化学原理是否正确，如表示中和热的热化学方程式中，产物H2O的化学计量数必为1；表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物；②二看：状态是否标明；③三看：ΔH的单位是否正确；④四看：ΔH的数值与化学计量数是否对应 温馨提醒 ①ΔH的值要与化学计算数相对应；②ΔH后注明“－”或“＋”，且单位为kJ·mol－1；③ΔH与可逆符号及等号无关 【例4】（2023·海南卷）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。 【变式4-1】（2024·山东德州一中、二中联考一模）下列说法正确的是 A．  ，则 B．的摩尔燃烧焓为，则 C．，则完全破坏等质量的和中的化学键，需要的能量大 D．，则与足量反应放热 【答案】A 【解析】A．Na2O在氧气中加热可以生成Na2O2，则Na生成Na2O2放热多，焓变小，A正确； B．氢气的摩尔燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则热化学方程式为，B错误； C．该反应为吸热反应，则O3的能量高，O3断键需要的能量小，C错误； D．合成氨为可逆反应，则0.5mol的N2反应放出的热量小于46.1kJ，D错误； 故答案为：A。 【变式4-2】大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热ΔH/kJ·mol－1 －285.8 －393.5 －3267.5 则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为______________________________________。 【答案】6C(石墨，s)＋3H2(g)＝C6H6(l) ΔH＝49.1 kJ·mol－1 【解析】根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，②H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) H2＝－285.8 kJ·mol－1，③C6H6(l)＋O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH3＝－3267.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律，[①×12＋②×6]×－③得反应：6C(石墨，s)＋3H2(g)＝C6H6(l)，ΔH＝[(－393.5 kJ·mol－1)×12＋(－285.8kJmol－1)×6]×－(－3267.5 kJ·mol－1)＝49.1 kJ·mol－1，故答案为：6C(石墨，s)＋3H2(g)＝C6H6(l) ΔH＝49.1 kJ·mol－1。 易错点5 不清楚反应热、燃烧热和中和热的区别和联系 【分析】 反应热、燃烧热和中和热的比较 反应热 燃烧热 中和热 概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 25 ℃、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 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量 能量的变化 放热或吸热 放热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0； 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0 反应条件 一定压强下 25 ℃、101 kPa 稀溶液 反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol 生成物的量 不限 不限 1 mol液态水 表示方法 ΔH＝－a kJ·mol－1或ΔH＝+a kJ·mol－1 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1 中和热为57．3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【微点拨】 ①用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ②描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ③用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号 如：CH4的燃烧热为890.3KJ/mol、甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3KJ/mol 【例5】下列说法正确的是 A．肼(N2H4)的燃烧热为622.08 kJ·mol－1，则热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－622.08 kJ·mol－1 B．斜方硫的燃烧热为297 kJ·mol－1，则热化学方程式为S(s，斜方硫)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH＝＋297 kJ·mol－1 C．H2S的燃烧热为562.2 kJ·mol－1，则热化学方程式为H2S(g)＋O2(g)＝SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－562.2 kJ·mol－1 D．白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(白磷，s)＝4Px(红磷，s) ΔH＜0，则白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量P2O5(s)，红磷放出的热量更多 【答案】C 【解析】A项，计算燃烧热时，水为液态，错误；B项，燃烧为放热反应，焓变为负值，错误；C项，，D项，根据燃烧热概念，1 mol H2S与氧反应生成SO2气体和液态水，燃烧热为562.2 kJ·mol－1，则热化学方程式为H2S(g)＋O2(g)＝SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－562.2 kJ·mol－1，正确；D项，白磷转化为红磷为放热反应，说明相同质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的热量更多，错误。 【变式5-1】有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是（     ） A．稀硫酸与0.1 mol·L-1NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) △H = -57.3 kJ·mol-1 B．在101KPa下氢气的燃烧热△H =-285.5 kJ·mol-1， 则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H = +285.5 kJ·mol-1 C．已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1， 则可知C的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝-285.8 kJ· mol－1 【解析】A．在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热叫做中和热，则稀硫酸与0.1 mol·L-1NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) △H = -57.3 kJ·mol-1，A正确；B．燃烧热是指在25℃、101 kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H = +571.0 kJ·mol-1，B错误；C．根据燃烧热的概念：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量判断，已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1，C燃烧生成的稳定氧化物是CO2而不是CO，CO能和氧气继续反应生成CO2，释放能量，则C的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1，C错误；D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，而液态水变为气态水需要吸收热量，则氢气燃烧的热化学方程式应为 H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ· mol-1，D错误；故选A。 【答案】A 易错点6 不能正确利用公式计算ΔH 【分析】 1.根据化学键的断裂与形成计算：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 2.根据反应物生成物的能量计算：ΔH=生成物能量－反应物能量 3.根据盖斯定律计算： 内容 化学反应的热效应只与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关，而与中间的变化途径无关。一个反应若分几步进行，即各步反应的热效应的代数和与这个反应由一步完成时的热效应相同。 Q＝Q1＋Q2＝Q3＋Q4＋Q5 方法 温馨提醒 ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数 ②应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算 ③过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 ④设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热 ⑤设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反 【例6-1】（2024·甘肃卷）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温度有利于制备硅的原因是 。 【答案】（1）吸 587.02 该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅 【解析】（1）由题给热化学方程式：①，；②，；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程式，，则制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅。 【例6-2】（2022·浙江卷）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 【变式6-1】（2024·湖南卷）丙烯腈()是一种重要的化工原料。工业上以为载气，用作催化剂生产的流程如下： 已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定： ②反应釜Ⅰ中发生的反应： ⅰ：   ③反应釜Ⅱ中发生的反应： ⅱ：   ⅲ：   ④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。 回答下列问题： （1）总反应 (用含、、和的代数式表示)； 【答案】（1）ΔH1+ΔH2+ΔH3 【分析】工业上以N2为载气，用TiO2作催化剂，由HOCH2CH2COOC2H5和C2H5OH为进料气体生产CH2=CHCN，在反应釜I中发生反应i：HOCH2CH2COOC2H5(g)→CH2=CHCOOC2H5(g)+H2O(g)，加入NH3后，在反应釜Ⅱ中发生反应ii：CH2=CHCOOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCONH2(g)+C2H5OH(g)，反应iii：CH2=CHCONH2(g)→CH2=CHCN(g)+H2O(g)，故产物的混合气体中有CH2=CHCN、未反应完的C2H5OH、CH2=CHCOOC2H5(g)和水。 【解析】（1）根据盖斯定律，总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)可以由反应i+反应ii+反应iii得到，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 【变式6-2】（2021·浙江1月选考）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H—H H—O 键能/kJ·mol－1 436 463 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1 则2O(g)＝O2(g)的ΔH为 A．428 kJ·mol－1 B．－428 kJ·mol－1 C．498 kJ·mol－1 D．－498 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】设O＝O的键能为x，则(2×436 kJ·mol－1＋x)－2×2×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－1，x＝498 kJ·mol－1，所以2O(g)＝O2(g)的ΔH＝－498 kJ·mol－1，D项正确。 易错点7 不能正确比较反应热的大小 【分析】 反应热的大小比较 (1)与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小 (2)与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 (3)与“物质聚集状态”相关的反应热比较 ①同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 ②同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 (4)与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 【例7】（2021·浙江卷）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多，的摩尔质量大，所以熵值，A错误； B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值，B正确； C．等量的同物质，熵值关系为：，所以熵值，C错误； D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值，D错误； 答案为：B。 【变式7-1】关于下列ΔH的判断正确的是 CO(aq)＋H＋(aq)＝HCO(aq) ΔH1 CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH－(aq) ΔH2 OH－(aq)＋H＋(aq)＝H2O(l) ΔH3 OH－(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COO－(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4 【答案】B 【解析】A项，CO32－水解反应是吸热反应，故ΔH2＞0，错误；B项，ΔH1＜0，ΔH2＞0，则ΔH1＜ΔH2，正确；C项，中和反应为放热反应，ΔH4＜0，错误；D项，醋酸电离吸热，则ΔH4＞ΔH3，错误。 【变式7-2】比较下列反应热的大小： （1）已知反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g) ΔH1和反应H2(g)＋I2(s)＝2HI(g) ΔH2，则ΔH2________(填“＞”“＜”或“＝”)ΔH1。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH，一般认为通过如下步骤来实现。①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ΔH1；②CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH2；体系能量变化如图所示。 则ΔH1________ΔH2(填“＞”“＜”或“＝”)。 （3）335 ℃时，在恒容密闭容器中，1 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下。 反应Ⅰ：C10H18(l)＝C10H12(l)＋3H2(g) ΔH1 反应Ⅱ：C10H12(l)＝C10H8(l)＋2H2(g) ΔH2 则ΔH1________0(填“＞”“＜”或“＝”)、ΔH2________0。 【答案】（1）＞ （2）＞ （）＞ ＞ 【解析】（1）物质从固态转化为气态吸收热量，将反应H2(g)＋I2(s)＝2HI(g)和反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g)相减，可得I2(s)I2(g) ΔH＝ΔH2－ΔH1＞0，则ΔH2＞ΔH1（2）反应①为吸热反应，ΔH1＞0，反应②为放热反应，ΔH2＜0，则ΔH1＞ΔH2；（3）由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物总能量都低于生成物总能量，都是吸热反应，则ΔH1＞0、ΔH2＞0。 易错点8 不会分析反应历程、机理图 【分析】 反应机理题的解题思路 (1)通览全图，找准一“剂”三“物”。 ①催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上。 ②反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物。 ③生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物。 ④中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。 (2)逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 【例8】（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是 A．捕获的反应为 B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生 【答案】D 【解析】A．根据题给反应路径图可知，(1，3-丙二胺)捕获的产物为，因此捕获的反应为，故A正确； B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，故B正确； C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为，而路径2、3的起始物均为，产物分别为和，故C正确； D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有再生，但路径3的速控步骤为得电子转化为和，没有的生成，故D错误； 故答案为：D。 【变式8-1】（2024·贵州卷）AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A．从生成和的反应都是放热反应 B．过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C．Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D．生成放热更多，低温时是主要产物 【答案】D 【解析】A．由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从生成和的反应都是放热反应，A项正确； B．与Br原子相连的C原子为，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1是由CN-的C原子进攻的，形成碳碳键，B项正确； C．由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是和，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，C项正确； D．由于生成所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成，为主要产物，D项错误； 故选D。 【变式8-2】（2024届·重庆·三模）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如下图所示，下列说法正确的是 A． B．可以通过和计算的总键能 C．途径二中参与反应，是该反应过程的中间产物 D．途径二中反应的快慢由生成的速率决定 【答案】D 【详解】A．催化剂能改变反应途径，但不能改变反应的焓变，则甲酸转化为一氧化碳和水的焓变△H=E1-E3=E4-E10，A错误； B．由图可知，可以通过E1和E2计算甲酸转化为一氧化碳和水的正反应活化能，但不能计算甲酸的总键能，B错误； C．由图可知，途径Ⅱ中氢离子先做反应物，后做生成物，是改变反应途径的催化剂，能加快反应速率，C错误； D．决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，生成的活化能高，则途径二反应的快慢由生成的速率决定，D正确； 故选D。 1．（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 【答案】C 【解析】A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确； B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确； C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误； D．在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确； 故答案选C。 2．（2024·河北衡水部分高中一模）已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   则反应的(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据盖斯定律由可得目标热化学方程式，所以其焓变，所以选D。 3．（2024·北京东城一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．CsCl晶体是共价晶体 B． C．若M分别为Na和K，则：Na<K D．， 【答案】B 【解析】A．CsCl晶体是离子晶体，A错误； B．根据盖斯定律：，B正确； C．若M分别为Na和K，失电子过程中需吸收能量，为正值，K半径更大，失去电子所需能量更小，则：Na＞K，C错误； D．氯气分子断键为氯原子需吸收能量，；离子结合形成离子键需放热，，D错误； 答案选B。 4．（2024·湖南岳阳第一中学6月考前强化训练）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O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，O3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：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ∙mol−1 【答案】D 【分析】由图可知，历程Ⅰ是O3和氧原子结合生成O2，该过程放热，；历程Ⅱ有两个过程，过程一是臭氧、氧原子和氯原子作用生成氧气、氧原子和ClO，，过程二是氧气、氧原子和ClO作用生成2O2和Cl，，两个过程都放热；历程Ⅱ反应前后都有Cl，所以Cl相当于催化剂。 【解析】A．结合图像分析，历程Ⅱ相当于历程Ⅰ在催化剂Cl(g)参与的条件下进行的反应，催化剂可以降低反应的活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确； B．已知O2和Cl2的相对能量为0(即E6=0)，破坏1 mol Cl2(g)中的Cl-Cl键形成2 mol Cl，吸收的能量为，结合得，所以键能为，B正确； C．由以上分析可知，历程Ⅰ和历程Ⅱ的区别就是有Cl做催化剂，催化剂不能改变反应物的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C正确； 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：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)  ，D错误； 故选D。 5．（2024·安徽滁州·二模）已知催化反应历程如下图所示，催化历程中有参与。下列有关该反应的说法正确的是 A．步骤①的速率常数大于步骤② B．反应历程中存在非极性键的断裂和形成 C．催化历程中，仅氧元素的化合价未发生变化 D．步骤②的热化学方程为：   【答案】B 【解析】A．由图知，第一步的活化能大于第二步的活化能，故第一步的速率小于第二步，因此步骤①的速率常数小于步骤②，A错误； B．反应历程中，由O-O键断裂和I-I键的形成，B正确； C．由于中存在一个过氧键，S的化合价为+6价，催化历程仅硫元素的化合价未发生变化，C错误； D．由图知，步骤②为放热反应，故热化学方程为：  ，D错误； 故选B。 6．（2024·山东聊城一模）光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。下列说法不正确的是 A．在光催化剂表面会发生反应 B．为中间产物 C．上述过程中有非极性键的断裂与生成 D．含O分子参与的反应一定有电子转移 【答案】C 【解析】 A．根据图中信息可知，在光催化剂表面会发生反应，A正确；     B．根据图中信息生成甲醛之前的物质为中间产物，B正确； C．上述过程中有非极性键O-O的断裂，但没有非极性键的生成，C错误； D．含O分子参与的反应为具有化合价的变化，例如O2转化为，该过程得到电子，D正确； 故选C。 7．（2024届·安徽合肥·三模）1，2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离可以得到多种不同的产物或自由基，反应相对能量随反应历程的部分变化如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是 A．可用质谱法鉴别TS1和TS2两条路径的产物 B．从能量的角度分析，TS2路径的速率比TS1路径快 C．产物比产物更稳定 D．1，2-丙二醇中C—C键的键能相差约为 【答案】D 【详解】A．TS1与TS2路径对应的有机产物互为同分异构体，应用红外光谱仪鉴别，A错误； B．TS2的能垒比TS1的大，TS2路径反应慢，B错误； C．的相对能量为，的相对能量为，相对能量低的物质更稳定，C错误； D．中①处C—C键断裂和②处C—C键断裂生成对应自由基的相对能量相差为，D正确； 故选D。 8．（2024·甘肃卷）甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的 C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 【答案】C 【解析】A．由能量变化图可知，，A项正确； B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的，B项正确； C．由能量变化图可知，步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误； D．该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确； 故选C。 9．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（    ） A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率 B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂 C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2 D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O 【答案】C 【解析】A．根据图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率，A正确； B．根据图示可以发现，甲醛分子中的两个C-H键的H原子都与O发生断裂，故仅有C-H键发生断裂，B正确； C．根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自O2，另一部分还来自于甲醛，C错误； D．该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为：HCHO＋O2CO2＋H2O，D正确； 故选C。 10．（2024·安徽3月联考）在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是 A．根据图中信息，可判断热稳定性： B． C．的键能小于与的键能之和 D．标准燃烧热的热化学方程式为 【答案】C 【解析】A．的标准摩尔生成焓为，的标准摩尔生成焓为，和反应生成放热，而生成吸热，则的能量比低，热稳定性：，A错误； B．由图中信息知：  ，因为的能量低于，所以，B错误； C．的标准摩尔生成焓为，则 ，由反应物的总键能-生成物的总键能，则的键能小于与的键能之和，C正确； D．标准燃烧热的热化学方程式为，标准摩尔生成焓为，标准摩尔生成焓为，可以求出 ，因为的能量低于，D错误； 故答案选C。 11．（2022·重庆卷）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得△H4/(kJ•mol-1)为 A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143 【答案】C 【解析】①； ②； ③； ④； ⑤； ⑥；则⑤+①-⑥-②+③得④，得到+838 kJ•mol-1，所以A B D错误， C正确， 故选C。 12．（2024届·新疆乌鲁木齐·三模）氢能是一种重要的清洁能源，由可以制得。在催化剂作用下，催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A．催化释放氢的过程中有非极性键的断裂与形成 B．催化释放氢反应除生成外，还生成 C．在催化剂表面解离键比解离键难 D．催化释放氢的热化学方程式为： 【答案】C 【详解】A．转化涉及到N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，没有非极性键的断裂，A错误； B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，没有H2、D2，B错误； C．由图可知，II→III过程中断裂O-H键，III→IV过程中断裂C-H键，III→IV的活化能大于II→III的，故在催化剂表面解离C−H键比解离O−H键难，C正确； D．图2表示1分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中ΔH为1mol反应的热量变化，故D错误； 本题选C。 13．（2023·湖南卷）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。    下列说法错误的是 A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强 B．M中的化合价为 C．该过程有非极性键的形成 D．该过程的总反应式： 【答案】B 【解析】A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，中的带有更多的正电荷，其与N原子成键后，吸引电子的能力比(Ⅱ)强，这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂，因此其失去质子（）的能力增强，A说法正确； B．(Ⅱ)中的化合价为+2，当其变为(Ⅲ)后，的化合价变为+3，(Ⅲ)失去2个质子后，N原子产生了1个孤电子对，的化合价不变；M为，当变为M时，N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子，其中的化合价变为，因此，B说法不正确； C．该过程M变为时，有键形成，是非极性键，C说法正确； D．从整个过程来看， 4个失去了2个电子后生成了1个和2个，(Ⅱ)是催化剂，因此，该过程的总反应式为，D说法正确； 综上所述，本题选B。 14．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 【答案】（1）++ 【解析】（1）已知三个反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。 15．（2023·苏锡常镇一模）已知： 反应Ⅰ．CH3OH(g)＝CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋90.6 kJ·mol－1 反应Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1 则反应Ⅲ．CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) ΔH3＝_______kJ·mol－1。 【答案】＋49.4 【解析】由盖斯定律知，Ⅰ＋Ⅱ＝Ⅲ，则ΔH3＝90.6 kJ·mol－1－41.2 kJ·mol－1＝＋49.4 kJ·mol－1。 16．（2023·江苏七市一模）已知： C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，CO(g)的燃烧热为283 kJ·mol－1。 反应Ⅰ．TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH1 反应Ⅱ．TiCl4(g)＋O2(g)＝TiO2(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝－172 kJ·mol－1 则反应Ⅰ的ΔH1＝_______kJ·mol－1。 【答案】－49 【解析】①C的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，可得反应Ⅲ：C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1；CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，可得反应Ⅳ：CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH4＝－283 kJ·mol－1；由盖斯定律可知，Ⅰ＝2×Ⅲ－2×Ⅳ－Ⅱ，则ΔH1＝2ΔH3－2ΔH4－ΔH2＝2×(－393.5 kJ·mol－1)－2×(－283 kJ·mol－1)－(－172 kJ·mol－1)＝－49 kJ·mol－1。 17．（2024·全国甲卷）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式：         计算反应的 。 【答案】（1）-67 【解析】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。 18．（2024·河北卷）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含正的代数式表示)。 【答案】（1） 【解析】（1）①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。 19．（2024·山东济宁二模）乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中发生下列反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     回答下列问题： （1）已知和的燃料热分别为、，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量，则 ，反应Ⅰ在 条件下能自发进行。 【答案】（1） 高温 【解析】（1）反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ      反应Ⅳ        反应Ⅴ       由盖斯定律可知反应I= 反应Ⅴ×2 +反应Ⅲ-4×反应Ⅳ，因此；反应Ⅰ为吸热的熵增反应，在高温下可自发进行； 20．（2024·山东日照二模）常用作有机合成与生物化学中间体，可由脱氢制得，体系中同时发生如下反应： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     回答下列问题： （1）在T℃，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol 和1mol H2，达平衡时，体系向环境放热a kJ；若初始加入0.8mol (g)，达平衡时，体系向环境吸热b kJ。则 (用含“a” “b”的代数式表示)。 【答案】（1） 【解析】（1）通入0.2mol 和1mol H2，达平衡时，体系向环境放热a kJ，则当通入1mol 和5mol H2，体系向环境放热5a kJ；当加入0.8mol (g)，达平衡时，体系向环境吸热b kJ，则若通入1mol ，达平衡时，体系向环境吸热5b/4 kJ，所以该反应的反应热； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$