第1讲 化学能与热能-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷全书Word（区域A版 新版本）

第1讲　化学能与热能 考点1　反应热与热化学方程式 1．(2025·惠州市高三调研考试)可逆反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ B．若反应开始时加入催化剂，则E1、E2都变大 C．正反应的活化能是134 kJ·mol－1 D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1 答案　C 解析　此反应是可逆反应，不能进行到底，因此1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放出的热量小于234 kJ，A错误；使用催化剂可降低反应活化能，即E1和E2都减小，B错误；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝E1－E2，D错误。 2．(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 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol－1) －1559.8 －1411 －285.8 A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1411 kJ·mol－1 B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　　ΔH＝－137 kJ·mol－1 C．2H2O(l)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1 D．C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1559.8 kJ·mol－1 答案　D 解析　H2O应该为液态，A错误；C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝＋137 kJ·mol－1，B错误；氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1，C错误。 3．(2025·江西省吉安市第三中学高三质检)下列说法正确的是(　　) A．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，则a<b B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 C．HCl和NaOH的中和反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2的中和反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 D．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 答案　A 4．(2025·东北育才学校高三质检)已知：①NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g) 每1 mol下列物质分解为气态基态原子消耗的能量如表所示： NO2 CO CO2 NO 812 kJ 1076 kJ 1490 kJ 632 kJ ②N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋179.5 kJ·mol－1 ③2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝－112.3 kJ·mol－1 试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式：______________________________。 答案　2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－759.8 kJ·mol－1 解析　由表中数据可知，反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH＝(812＋1076) kJ·mol－1－(1490＋632) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①×2＋③－②得2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－759.8 kJ·mol－1。 考点2　反应热的计算与盖斯定律 5．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 答案　D 解析　2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)属于放热反应，故ΔH1<0。H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)属于放热反应，故ΔH2<0。4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)属于放热反应，故ΔH3<0。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，故ΔH4<0，故A、B错误；根据盖斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，故C错误，D正确。 6．(1)(2024·全国甲卷节选)已知如下热化学方程式： CH4(g)＋Br2(g)===CH3Br(g)＋HBr(g)　ΔH1＝－29 kJ·mol－1 3CH3Br(g)===C3H6(g)＋3HBr(g)　ΔH2＝＋20 kJ·mol－1 计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)(2024·山东卷节选)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C­H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下： C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(Ⅰ)　ΔH1＞0 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)　ΔH2＜0 CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3＜0 C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)CaCO3(s)＋2H2(g)的焓变ΔH＝________(用代数式表示)。 答案　(1)－67　(2)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 解析　(1)将题述两个热化学方程式从上到下依次编号为①、②。根据盖斯定律，目标方程式＝①×3＋②，故热化学方程式3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝－29 kJ·mol－1×3＋20 kJ·mol－1＝－67 kJ·mol－1。 7．(2023·全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题： 已知下列热化学方程式(其中x＝4，y＝1)： FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝________kJ·mol－1。 答案　(a＋c－2b) 8．(2025·辽宁省鞍山市高三期末联考)CO2转化利用对化解全球环境生态危机助力全球“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。化学工作者致力于将CO2转化为各种化工原料。 早在二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：①CO2和NH3生成NH2COONH4；②NH2COONH4分解生成尿素。 活化能：反应①________反应②(填“>”“<”或“＝”)；CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＝__________________(用含E1、E2、E3、E4的式子表示)。 答案　<　E1－E2＋E3－E4 9．(2024·重庆卷)二氧化碳－甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ①CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋247 kJ/mol ②CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH2＝－131 kJ/mol ③CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－90 kJ/mol 已知H—H键能为a kJ/mol，O—H键能为b kJ/mol，C—H键能为c kJ/mol，则CO(g)中的碳氧键键能(单位：kJ/mol)为(　　) A．－206＋3a－2b－4c B．－206－3a＋2b＋4c C．206＋3a－2b－4c D．206－3a＋2b＋4c 答案　B 解析　根据盖斯定律反应①＋②－③可得反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝247 kJ/mol＋(－131 kJ/mol)－(－90 kJ/mol)＝206 kJ/mol，根据ΔH＝反应物键能和－生成物键能和可得：ΔH＝4c＋2b－3a－CO(g)中的碳氧键键能＝206，CO(g)中的碳氧键键能＝(－206－3a＋2b＋4c) kJ/mol，故选B。 10．(2025·沧州市沧县中学高三月考)一定条件下，在水溶液中1 mol ClO(x＝0，1，2，3)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．上述离子中最稳定的是A B．反应B―→A＋D的热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1 C．反应C―→B＋D中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 D．相同条件下，上述离子中结合H＋能力最强的是B 答案　C 解析　由题图中氯元素的化合价可知，A为Cl－、B为ClO－、C为ClO、D为ClO，据能量越低越稳定可知，最稳定的是A，故A正确；反应B―→A＋D的反应热ΔH＝(0＋64－3×60) kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，故B正确；反应C―→B＋D的热化学方程式为2ClO(aq)ClO－(aq)＋ClO(aq)　ΔH，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，即ΔH＝(60＋64－2×100) kJ·mol－1＝－76 kJ·mol－1，该反应为放热反应，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故C错误；酸性：HClO3>HClO2>HClO，所以ClO－结合氢离子能力最强，故D正确。 11．(2022·浙江6月选考)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/kJ·mol－1 249 218 39 10 物质(g) H2 O2 H2O2 H2O 能量/kJ·mol－1 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　根据题表中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；由题表中的数据可知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；因为HOO===HO＋O，由题表中的数据可知解离其中氧氧单键需要的能量为(249＋39－10) kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，C错误；由题表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－249 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)＝－143 kJ·mol－1，D正确。 12．(1)(2025·丹东市高三期末教学质量监测)乙二醇是一种重要的化工原料，可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂等。由合成气直接合成乙二醇的主要反应过程如下： Ⅰ.2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g)　ΔH1 Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 已知298 K、101 kPa下： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.0 kJ·mol－1 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1 则反应Ⅱ的ΔH2＝______________；反应Ⅱ的正反应活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应活化能。 (2)(2025·安徽高考适应性测试)丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题： ①已知下列反应的热化学方程式： a．直接脱氢：CH3CH2CH3(g)===CH2===CHCH3(g)＋H2(g)　ΔH1＝123.8 kJ·mol－1 b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝－483.6 kJ·mol－1 计算O2氧化丙烷脱氢反应③CH3CH2CH3(g)＋O2(g)===CH2===CHCH3(g)＋H2O(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。 ②已知下列键能数据，结合①中数据，计算C===C的键能是________kJ·mol－1。 化学键 C—C C—H H—H 键能/(kJ·mol－1) 347.7 413.4 436.0 答案　(1)－90 kJ·mol－1　小于　 (2)①－118　②614.7　 13．(2025·浙江省浙南名校联盟高三联考)反应S2O(aq)＋2I－(aq)===2SO(aq)＋I2(aq)在加入Fe3＋后的反应进程中的能量变化如图，已知反应机理中有Fe2＋出现。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．步骤①的热化学方程式为2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)===I2(aq)＋2Fe2＋(aq)　ΔH＝(E3－E1) kJ·mol－1 B．决速步是第②步 C．升高温度可以更容易检测到Fe2＋ D．无Fe3＋时，反应的活化能小于(E3－E2) kJ·mol－1，但是ΔH相同 答案　C 解析　步骤①反应物的总能量为E2，生成物的总能量为E3，所以步骤①的焓变ΔH＝(E3－E2) kJ·mol－1，A错误；步骤①的活化能大于步骤②，所以步骤①是慢反应，决速步是第①步，B错误；无Fe3＋时，反应的活化能应更大，大于步骤①的，D错误。 14．(2023·新课标卷节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： (1)根据图1数据计算反应N2(g)＋H2(g)NH3(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是________________________________________________________________________________________。 答案　(1)－45 (2)(ⅱ)　在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，由于N≡N的键能比H—H的大很多，因此，在题述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ) 15．(2025·河南省豫北名校高三联考)完成下列问题。 (1)已知：①H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1＝－184.6 kJ·mol－1 ②2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－290 kJ·mol－1 则C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝____________。 (2)已知：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝＋230 kJ·mol－1 ②4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH2＝－2317 kJ·mol－1 则表示氨气燃烧热的热化学方程式为________________________________________，该反应可设计为碱性条件下的燃料电池，负极电极反应式为______________________________________。 (3)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下： 化学键 键能/(kJ·mol－1) H—N 391 N—N 193 Cl—Cl 243 N≡N a H—Cl 432 N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl(g)　ΔH＝－431 kJ·mol－1，则a＝________。 (4)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷()的能量变化如图所示。根据图示判断4种有机反应物中最稳定的是________；的ΔH＝________。 答案　(1)＋79.2 kJ·mol－1 (2)NH3(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－406.75 kJ·mol－1 2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O (3)946　(4) 　－10 kJ·mol－1 解析　(1)根据盖斯定律，②－①×2得反应C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1×2＝(－290 kJ·mol－1)－(－184.6 kJ·mol－1×2)＝＋79.2 kJ·mol－1。 (2)根据盖斯定律，由得氨气燃烧热的热化学方程式：NH3(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－406.75 kJ·mol－1。 (3)焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，则(391×4＋193＋243×2) kJ·mol－1－(a＋432×4) kJ·mol－1＝－431 kJ·mol－1，解得a＝946。 16．不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．从图中可得1 mol C2H4(g)具有的能量比1 mol C2H6(g)的能量高 B．过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱 C．催化剂AuPF催化下，该反应的ΔH＝－233.7 kJ·mol－1 D．相比催化剂AuPF，AuF催化乙烯加氢的效果更好 答案　B 解析　根据题图可知，1 mol C2H4(g)和1 mol H2(g)具有的总能量比1 mol C2H6(g)的能量高，A错误；该反应的ΔH＝－129.6 kJ·mol－1，且焓变与催化剂无关，C错误；根据题图可知，在AuPF催化下反应的活化能小，则催化效果好，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$