第03讲 反应热的计算与比较（重难点训练）化学苏教版2019选择性必修1

第03讲 反应热的计算与比较 建议时间：20分钟 突破一 盖斯定律 1．用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ②   下列说法正确的是 A．若用还原生成和水蒸气，放出的热量为173.4kJ B．由反应①可推知：   C．若反应②放出116kJ热量，则转移电子的物质的量为1.60mol D．等质量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同 【答案】D 【详解】A．根据分析，若用还原生成、二氧化碳和水蒸气，放出的热量为867kJ，则若用还原生成和水蒸气，放出的热量为86.7kJ，A不正确； B．由于液态水转化为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，∆H越小，即由反应①可推知：∆H ＜-574 kJ/mol， B不正确； C．反应②  ，每转移电子8mol电子，放出1160kJ热量，若反应②放出116kJ热量，则转移电子的物质的量为0.8mol，C不正确； D．①②中，还原剂均为甲烷，氧化产物均为二氧化碳，每有1mol甲烷参与反应，均转移8mol电子，则等质量、等物质的量的甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同，D正确； 故选D。 2．已知：；；。下列叙述正确的是 A．的燃烧热为 B． C．由S(s，正交硫)=S(s，单斜硫)判断，单斜硫比正交硫稳定 D． 【答案】B 【详解】A．的燃烧热对应的热量，是反应对应的热量，A错误； B．是放热过程，则，B正确； C．由S(s，正交硫)=S(s，单斜硫)，正交硫能量低，C错误； D．由题意可得，，状态不对应，D错误； 故选B。 突破二 根据反应物和生成物的键能计算 3．氨气在Pt催化作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 已知： 物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ NO 629 496 942 则x的值为 A．-905 B．+1085 C．+905 D．-1085 【答案】A 【详解】根据盖斯定律：(Ⅰ-Ⅱ)得；=反应物总键能-生成物总键能，则；所以：x=-905 ； 选A。 4．下列有关C(s，石墨) + H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.5 kJ·mol−1的说法中，不正确的是 A．1mol C(s，石墨)和1mol H2O(g)的总能量低于1mol CO(g)和1mol H2(g)的总能量 B．反应消耗1mol C(s，石墨)和1mol H2O(l)所吸收的热量大于131.5kJ C．1 mol C(s，金刚石)与1 mol C(s，石墨)所具有的内能不同 D．只要得知H2(g)+ O2(g) =H2O(l)的ΔH，即可得C(s，石墨) + O2(g)CO(g)的ΔH 【答案】D 【详解】A．C(s，石墨) + H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.5 kJ·mol−1，为吸热反应，说明反应物的总能量小于成生成的总能量，A正确； B．H2O(l)转化为H2O(g)也需要吸收能量，故反应消耗1mol C(s，石墨)和1mol H2O(l)所吸收的热量大于131.5kJ，B正确； C．石墨和金刚石结构不同，同物质的量的两物质所具有的内能不同，C正确； D．H2(g)+ O2(g) =H2O(l)中水的状态是液态，而题干中的热化学方程式为气态水，H2O(l)转化为H2O(g)也需要吸收能量，故还需要知道 H2O(l)转化为H2O(g)的ΔH，才能得出C(s，石墨) + O2(g)CO(g)的ΔH，D错误； 故选D。 突破三 根据总能量求反应热 5．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ，Ⅲ都是放热反应 B．历程Ⅱ的热化学方程式是：   C．历程Ⅲ的热化学方程式是：   D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 【答案】C 【详解】A．从图中可知，历程Ⅰ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，历程Ⅲ是吸热反应，A错误； B．从图中可知，历程Ⅱ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH=-28kJ/mol，B错误； C．历程Ⅲ反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应， ΔH=+238kJ/mol，热化学方程式正确，C正确； D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中，伴随着能量的损耗，D错误； 故答案选C。 6．某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图(、表示两步反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A．两步反应均为放热反应 B．同一个反应正，逆反应的活化能相等 C．总反应的 D．三种化合物的稳定性强弱顺序： 【答案】D 【详解】A．A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，A错误； B．以A→B的反应为例，正反应的活化能为，逆反应的活化能为，两个活化能不相等，B错误； C．由图像可知，总反应的，C错误； D．物质的总能量越低，越稳定，所以三种化合物的稳定性顺序：，D正确； 故选D。 突破四 反应热的大小比较 7．下列说法或表示方法正确的是 A．相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量少 B．已知  ；  ，则 C．若  ，则稀硫酸和氢氧化钡稀溶液反应的热化学方程式为   D．若（白磷，s）（红磷，s）  ，则白磷比红磷稳定 【答案】B 【详解】A．硫气化时要吸热，相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，A错误； B．1C完全燃烧与不完全燃烧相比，完全燃烧放热多，对应焓变小，则，B正确； C．若  ，生成硫酸钡时放热，则稀硫酸和稀溶液反应的热化学方程式为  ，C错误； D．反应(白磷，s)(红磷，s)为放热反应，说明红磷能量低于白磷，故红磷比白磷稳定，D错误； 答案选B。 8．下列热化学方程式及其描述正确的是 A．  kJ·mol-1(燃烧热) B．  kJ·mol-1(中和热) C．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．  ，  ，则 【答案】D 【详解】A． C8H18的燃烧热是1mol C8H18完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的能量，故A错误； B．中和热是稀强酸和稀强碱生成1mol水放出的能量，故B错误； C． C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，等质量金刚石的能量高于石墨，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故C错误； D．  ，  ，相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，则，故D正确； 选D。 建议时间：30分钟 9．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是 A． B．使用催化剂可降低反应Ⅲ的 C．的标准燃烧热为 D．如图所示，当反应温度高于时丁烯的产率降低，则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律可知，，A错误； B．催化剂可通过改变反应历程而改变活化能，从而改变反应速率，不能改变，B错误； C．燃烧热指101kPa下1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，而反应Ⅱ中生成水为气态，非指定的液态，故H2标准燃烧热不是242kJ/mol，C错误； D．温度过高，可能造成丁烷高温裂解生成短链烃类，而导致其产率下降，D正确； 本题选D。 10．室温下，和溶于水及受热分解的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．将溶于水会使溶液温度降低 B．将溶于水会使溶液温度升高 C． D． 【答案】D 【详解】A．如图所示，CuSO4⋅5H2O(s)溶于水后得到CuSO4溶液的能量较CuSO4⋅5H2O(s)的高，说明CuSO4⋅5H2O(s)溶解吸热，会使溶液温度降低，A正确，不符合题意； B．同理，CuSO4(s)溶于水后得到CuSO4溶液的能量较CuSO4(s)的低，说明CuSO4(s)溶解放热，会使溶液温度升高，B正确，不符合题意； C．由A、B分析可知，，，故，C正确，不符合题意； D．根据盖斯定律，，D错误，符合题意； 本题选D。 11．下列示意图表示正确的是 A．甲图表示  反应的能量变化 B．乙图表示丙烷的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合，混合液的最高温度随的变化(已知) D．丁图中反应的热化学方程式为   【答案】D 【详解】A．由图可知反应物的能量大于生成物的能量，为放热放应，而  为吸热反应，故A错误； B．燃烧热要求生成液态水，而图中显示的却是气态水，故B错误； C．溶液的物质的量浓度相同，当二者的体积比为时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液的温度最高，此时硫酸溶液的体积为，氢氧化钠溶液的体积为，故C错误； D．由图可知的能量为原子的能量为的能量为，，故D正确； 故选D。 12．已知：，下列说法正确的是 A．逆反应的活化能大于46.6kJ/mol B．反应生成2mol AB(l)时， C．其他条件不变时，1mol AB(g)在密闭容器中充分分解，反应前后吸收的热量为23.3kJ D．1mol (g)与1mol (g)的化学键键能总和大于2mol AB(g)的化学键键能 【答案】A 【详解】A．该反应的反应热为-46.6 kJ/mol表示正反应的活化能比逆反应小46.6 kJ/mol。由于断键吸收热量，形成化学键会释放热量，所以正反应、逆反应的活化能都大于0，则逆反应过程的活化能Ea一定大于46.6 kJ/mol，A正确； B．由气态到液态是放热过程，反应生成2mol AB(l)时，放出热量比气体时多，，B错误； C．反应为可逆反应，AB(g)分解也是可逆反应，1mol AB(g)在密闭容器中充分分解不能全部分解，反应前后吸收的热量小于23.3kJ，C错误； D．反应 1mol 为放热反应，反应物键能小于生成物键能，(g)与1mol (g)的化学键键能总和小于2mol AB(g)的化学键键能，D错误； 答案选A。 13．下列有关说法正确的是 A．已知  ，由此可知气体在密闭容器中充分分解后可以放出的热量 B．已知  ，则氢气的燃烧热为 C．已知  ，  ，则 D．含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量，则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式为：   【答案】C 【详解】A．已知： ，反应为可逆反应，由此可知1 molHI气体在密闭容器中充分分解后放出的热量小于26.5 kJ，故A错误； B．氢气燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，已知 ，则氢气的摩尔燃烧热不是ΔH=，故B错误； C．已知 ， ，S(g)的能量比固态S的高，充分燃烧时释放的热量多，由于焓变为负值，则焓变小，故，故C正确； D．醋酸为弱电解质，电离时吸热，导致释放的热量小于57.4kJ，热化学方程式为：，故D错误； 故选C。 14．近日，我国科学家在合成气直接制烯烃研究领域获重大突破。已知： ①   ②   ③   ④   ⑤   下列说法正确的是 A． B．反应②为放热反应 C．   D．   【答案】D 【详解】A．∆H1-∆H2为O2(g)＋H2(g) ＝H2O(g)的ΔH，该化合反应为放热反应，故∆H1－∆H2＜0，A错误； B．反应②是C与水蒸气在高温下的反应，是吸热反应，B错误； C．根据盖斯定律，⑤×2－④×3得3CH3OCH3(g) ＝ 2CH3CH=CH2(g) + 3H2O(g)∆H=+340.0kJ·mol－1，C错误； D．根据盖斯定律，③×3＋⑤得3CO(g) + 6H2(g) ＝ CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ∆H=-0301.3kJ·mol－1，D正确； 故选D。 15．阅读以下材料，回答相应问题。 化石燃料在现有的燃烧和利用过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘、重金属等污染物质，同时排放大量的二氧化碳，造成全球气候变暖。火力发电产生的二氧化碳可以进行燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，但捕集成本高，运行难度大，而且二氧化碳用途有限。钢铁工业和电解铝工业释放的废气中二氧化碳浓度更低，捕集成本更高。新型煤化工也产生大量二氧化碳，虽然产生的二氧化碳捕集成本低，但目前也没有进行有效利用。下表给出了几种煤化工项目的煤耗和二氧化碳排放量： 项目名称 综合能耗(千克标准煤/吨) 碳转化率 二氧化碳排放量(吨/每吨产品) 煤制烯烃 5 000 44.0 10.0 煤制天然气 3 099 50.0 8.3 煤制甲醇 1 400 54.0 2.0 针对目前二氧化碳封存利用的开发研究现状，中国科学家提出了二氧化碳的氮化封存利用技术，即通过二氧化碳与氨反应生成均三嗪三醇(以下简称三嗪醇)固体产品来实现二氧化碳的高值有效封存利用，其热化学方程式：     ΔH，化石燃料在空气和水的参与下转化成氮气、氢气和二氧化碳，一部分原料在一定工艺过程条件下转化成三嗪醇固体产品，剩余的氢气再去发电，这是一条化石燃料环境友好的能源工业路线，见下图： 以天然气甲烷开始进行的主要化学反应有： 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol     ΔH 3     ΔH 以三嗪醇为原料可以再继续合成三嗪类高分子材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻、耐用性强等优点，在全球范围内的建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等领域中获得广泛使用。 ——节选自《化石燃料环境友好工业路线开发》，部分内容有改动 (1)写出炼铁反应产生二氧化碳的化学方程式： 。 (2)根据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是 ，二氧化碳排放量最多的项目是 。 (3)将二氧化碳与氢气反应生成特定的物质可以实现二氧化碳的封存利用，比如生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸等物质。将等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为__：__：___(化为最简整数比) 。由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势是 。 (4)合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是 。为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是 。 (5)根据文中信息可推算出以下热化学方程式的焓变：     ΔH= (结果保留整数) 【答案】(1) (2) 煤制甲醇 煤制天然气 (3) 3:2:2 节约氢消耗，利于氢气发电 (4) 防止催化剂中毒 使得催化剂的催化效率降低，且温度降低减慢了反应的速率，导致生产不经济 (5) 【详解】（1）炼铁反应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，化学方程式：； （2）据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是煤制甲醇； 结合表中数据，每制得1t烯烃消耗5000kg标准煤，排放出10t二氧化碳，则每千克标准煤，二氧化碳排放量为0.002t/kg；同理制取的天然气二氧化碳排放量为；制取的甲醇二氧化碳排放量为；二氧化碳排放量最多的项目是煤制天然气； （3）二氧化碳与氢气反应生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸，结合质量守恒，反应分别为：、、，则等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为3:2:2；由题干可知，氮气和氢气生成氨气：，二氧化碳与氨反应生成三嗪醇：，则1mol二氧化碳消耗1mol氨气生成1mol三嗪醇，也就是消耗0.5mol氮气、1.5mol氢气，由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势为：节约氢消耗，利于氢气发电； （4）合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是除去杂质，防止杂质使得催化剂中毒，降低催化效率。催化剂需要一定的活性温度，为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是使得催化剂的催化效率降低，且温度降低减慢了反应的速率，导致生产不经济； （5）已知： ①3     ΔH ②2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol ③    ΔH ④3    ΔH 由盖斯定律，2×①+3×②+6×③+3×④得反应 ，则。 16．完成下列问题。 (1)氢能源是最具应用前景的能源之一，氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气过程涉及的键能如图所示： 化学键种类 H-H O=O O-H 键能 436 498 463.4 计算：   。 (2)高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一、 ①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是 。 ②已知反应器中还存在如下反应： i．   ii．   iii．   …… iii为积炭反应，利用和计算时，还需要利用 反应的。 ③用CaO可以去除CO2、H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 (填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因： 。 (3)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为 ；制得等量H2所需能量较少的是 分解法(填化学式) 【答案】(1)-483.6 (2) CH4+2H2OCO2+4H2 C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g) 降低 CaO＋CO2=CaCO3，生成的CaCO3覆盖在CaO的表面，减少了CaO与CO2的接触面积，导致吸收效率降低，甚至失效 (3) H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20kJ/mol H2S 【详解】（1）反应的反应物的总键能-生成物的总键能=2×436+498-4×463.4=-483.6。 （2）①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，根据得失电子守恒和原子守恒配平甲烷和水蒸气反应的方程式是CH4+2H2OCO2+4H2； ②根据盖斯定律，ⅰ式+ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g) ΔH1＋ΔH2，则(ⅰ式+ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH；ⅰ式-ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1－ΔH2，则(ⅰ式-ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ΔH。因此，要求反应ⅲ式的ΔH3，还必须利用反应C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH； ③由题给图像可以看出，从t1时开始CaO消耗率曲线斜率明显减小，故单位时间CaO的消耗率降低。由于CaO＋CO2=CaCO3，生成的CaCO3覆盖在CaO的表面，减少了CaO与CO2的接触面积，导致吸收效率降低，甚至失效。 （3）由盖斯定律可知，将系统(Ⅱ)三个反应相加可得H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH =ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151kJ/mol+110kJ/mol+61kJ/mol=+20kJ/mol； ①+②+③，整理可得系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g)  △H=+286 kJ/mol； ②+③+④，整理可得系统(II)的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s)  △H=+20 kJ/mol。 根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是H2S分解法。 17．生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)丙烷(C3H8)常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2(g)和1molH2O(l)过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 (3)盖斯定律：不管化学过程是一步完成或分多步完成，整个过程的总热效应相同。 ①反应A+B→C()分两步进行： (ⅰ)A+B→X() (ⅱ)X→C() 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 (填字母)。 A．    B．    C．    D． ②已知：         若将46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ(用含、、的代数式表示)。 (4)已知： 化学键 键能() 460 360 436 431 176 347 则：的反应热 。 【答案】(1)吸热 (2)C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) =-2215kJ/mol (3) C (Q3+3Q1-Q2) (4)+236 【详解】（1）制作冷敷袋可以利用吸热的化学变化或物理变化来降低温度，达到降温、保鲜、镇痛的目的，故答案为：吸热； （2）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质时放出的热量，结合题干图示一定量丙烷完全燃烧生成CO2(g)和1molH2O(l)过程中放出553.75kJ/mol的热量，表示丙烷燃烧热的热化学方程式为： C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) =-553.75×4=-2215kJ/mol，故答案为：C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) =-2215kJ/mol； （3）①由题干信息可知，总反应A+B→C()为放热反应，即A和B的总能量高于C的总能量，历程(ⅰ)A+B→X()为放热反应，即A和B的总能量高于X，(ⅱ)X→C()为放热反应，即X的总能量高于C的，据此可知只有C图符合题意，故答案为：C； ②由题干信息可知，转化①  ，转化②  ，反应③  ，则③-②+3①可得反应：根据盖斯定律可知，=-Q3-(-Q2)+3(-Q1)=-(Q3+3Q1-Q2)kJ/mol，故若将46g即=1mol液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温即生成液态水，则整个过程中放出的热量为(Q3+3Q1-Q2)kJ，故答案为：(Q3+3Q1-Q2)； （4）已知：反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故的反应热4E(Si-Cl)+2E(H-H)-2E(Si-Si)-4E(H-Cl)=4×360kJ/mol+2×436kJ/mol-2×176kJ/mol-4×431kJ/mol=+236kJ/mol，故答案为：+236。 18．物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位，它们不仅是化学反应的基本特征，也是化学研究的重要对象。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： (1)如图所示，有关化学反应和能量变化的说法，不正确的是___________(填字母)。 A．反应物比生成物稳定 B．该反应一定需要加热才能发生 C．表示的是吸热反应的能量变化 D．不可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化 (2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。 已知： 共价键 键能 436 247 则键的键能为 。 (3)如图是与反应生成和的过程中能量变化示意图。 ①请写出该反应的热化学方程式： 。 ②若在该反应体系中加入催化剂，则对反应热 (填“有”或“无”)影响。 (4)金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： i．直接氯化： ii．碳氯化： 则反应的。 (5)“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气充入“氧弹”中点燃，产生的热量被“氧弹”外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖的质量为，其摩尔质量是；量热计中水的质量为，水的比热容为；忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如下表。 序号 点火前温度/℃ 燃烧后测得的最高温度/℃ 1 20.73 22.63 2 20.76 21.25 3 20.72 22.82 ①上述蔗糖燃烧放出的热量Q= J。 ②请写出蔗糖燃烧的热化学方程式： 。 【答案】(1)BD (2)434 (3) NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH = −252 kJ/mol 无 (4)-223 (5) 6000c C12H22O11(s) + 12O2(g) =12CO2(g) +11H2O(l) ΔH=-1200c kJ/mol 【详解】（1）A．物质的能量越低，越稳定，由图可知，反应物的能量低于生成物，则反应物比生成物稳定，A正确； B．由图可知，反应物的能量低于生成物，该反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热才能发生，B错误； C．由图可知，反应物的能量低于生成物，该反应为吸热反应，C正确； D．由图可知，反应物的能量低于生成物，该反应为吸热反应，强酸与强碱发生中和反应的过程中放热，该图像不可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化，D错误； 故选BD。 （2）ΔH=反应物的总键能- 生成物的总键能=436 kJ/mol+ 247 kJ/mol-2×E(H-Cl)= ，则 E(H-Cl) = 434 kJ/mol。 （3）①由题图提供的E1=134 kJ/mol、E2=386 kJ/mol可推知，该反应的焓变ΔH = E1-E2 = 134 kJ/mol-386kJ/mol=-252 kJ/mol，对应热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH = −252 kJ/mol； ②若在该反应体系中加入催化剂，只改变反应途径，不改变反应的热效应，则对反应热没有影响。 （4）利用盖斯定律，将反应ⅱ-ⅰ得的-51-172 =-223。 （5）①利用表中数据，计算三次实验中反应前后的温度变化分别为实验1：1.9℃，实验2：0.49℃，实验3：2.1℃，由于实验2的测定结果与另两次实验的误差过大，数据不能采用。反应放出的热量Q= c J·g-1·C-1×3000g×℃=6000cJ； ②蔗糖的物质的量为=0.005mol，则1mol蔗糖燃烧放出的量为=1.2×106cJ=1200ckJ，蔗糖燃烧的热化学方程式：C12H22O11(s) + 12O2(g) =12CO2(g) +11H2O(l) ΔH=-1200c kJ/mol。 建议时间：15分钟 19．（2025·重庆·高考真题）是一种常见燃料，可以用于火箭助推器。已知： ①   ②   ③   则  为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．选项A的表达式为，但根据推导结果，ΔH应为，与A不符，A错误； B．推导过程中，通过组合反应①、③及反转的反应②×3，得到总ΔH为，再除以4得，与选项B一致，B正确； C．选项C未除以4，直接取，不符合目标反应的系数比例，C错误； D．选项D的表达式为，符号和系数均与推导结果不符，D错误； 故选B。 20．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，却决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 21．（2024·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知键能为，键能为，键能为，则中的碳氧键键能(单位：)为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应：，该反应，根据反应物键能和-生成物键能和可得：4c+2b-3a-中的碳氧键键能=，中的碳氧键键能=()，故B正确； 故选：B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 反应热的计算与比较 建议时间：20分钟 突破一 盖斯定律 1．用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如： ①   ②   下列说法正确的是 A．若用还原生成和水蒸气，放出的热量为173.4kJ B．由反应①可推知：   C．若反应②放出116kJ热量，则转移电子的物质的量为1.60mol D．等质量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同 2．已知：；；。下列叙述正确的是 A．的燃烧热为 B． C．由S(s，正交硫)=S(s，单斜硫)判断，单斜硫比正交硫稳定 D． 突破二 根据反应物和生成物的键能计算 3．氨气在Pt催化作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 已知： 物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ NO 629 496 942 则x的值为 A．-905 B．+1085 C．+905 D．-1085 4．下列有关C(s，石墨) + H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.5 kJ·mol−1的说法中，不正确的是 A．1mol C(s，石墨)和1mol H2O(g)的总能量低于1mol CO(g)和1mol H2(g)的总能量 B．反应消耗1mol C(s，石墨)和1mol H2O(l)所吸收的热量大于131.5kJ C．1 mol C(s，金刚石)与1 mol C(s，石墨)所具有的内能不同 D．只要得知H2(g)+ O2(g) =H2O(l)的ΔH，即可得C(s，石墨) + O2(g)CO(g)的ΔH 突破三 根据总能量求反应热 5．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ，Ⅲ都是放热反应 B．历程Ⅱ的热化学方程式是：   C．历程Ⅲ的热化学方程式是：   D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 6．某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图(、表示两步反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A．两步反应均为放热反应 B．同一个反应正，逆反应的活化能相等 C．总反应的 D．三种化合物的稳定性强弱顺序： 突破四 反应热的大小比较 7．下列说法或表示方法正确的是 A．相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量少 B．已知  ；  ，则 C．若  ，则稀硫酸和氢氧化钡稀溶液反应的热化学方程式为   D．若（白磷，s）（红磷，s）  ，则白磷比红磷稳定 8．下列热化学方程式及其描述正确的是 A．  kJ·mol-1(燃烧热) B．  kJ·mol-1(中和热) C．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．  ，  ，则 建议时间：30分钟 9．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是 A． B．使用催化剂可降低反应Ⅲ的 C．的标准燃烧热为 D．如图所示，当反应温度高于时丁烯的产率降低，则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类 10．室温下，和溶于水及受热分解的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．将溶于水会使溶液温度降低 B．将溶于水会使溶液温度升高 C． D． 11．下列示意图表示正确的是 A．甲图表示  反应的能量变化 B．乙图表示丙烷的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合，混合液的最高温度随的变化(已知) D．丁图中反应的热化学方程式为   12．已知：，下列说法正确的是 A．逆反应的活化能大于46.6kJ/mol B．反应生成2mol AB(l)时， C．其他条件不变时，1mol AB(g)在密闭容器中充分分解，反应前后吸收的热量为23.3kJ D．1mol (g)与1mol (g)的化学键键能总和大于2mol AB(g)的化学键键能 13．下列有关说法正确的是 A．已知  ，由此可知气体在密闭容器中充分分解后可以放出的热量 B．已知  ，则氢气的燃烧热为 C．已知  ，  ，则 D．含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量，则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式为：   14．近日，我国科学家在合成气直接制烯烃研究领域获重大突破。已知： ①   ②   ③   ④   ⑤   下列说法正确的是 A． B．反应②为放热反应 C．   D．   15．阅读以下材料，回答相应问题。 化石燃料在现有的燃烧和利用过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘、重金属等污染物质，同时排放大量的二氧化碳，造成全球气候变暖。火力发电产生的二氧化碳可以进行燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，但捕集成本高，运行难度大，而且二氧化碳用途有限。钢铁工业和电解铝工业释放的废气中二氧化碳浓度更低，捕集成本更高。新型煤化工也产生大量二氧化碳，虽然产生的二氧化碳捕集成本低，但目前也没有进行有效利用。下表给出了几种煤化工项目的煤耗和二氧化碳排放量： 项目名称 综合能耗(千克标准煤/吨) 碳转化率 二氧化碳排放量(吨/每吨产品) 煤制烯烃 5 000 44.0 10.0 煤制天然气 3 099 50.0 8.3 煤制甲醇 1 400 54.0 2.0 针对目前二氧化碳封存利用的开发研究现状，中国科学家提出了二氧化碳的氮化封存利用技术，即通过二氧化碳与氨反应生成均三嗪三醇(以下简称三嗪醇)固体产品来实现二氧化碳的高值有效封存利用，其热化学方程式：     ΔH，化石燃料在空气和水的参与下转化成氮气、氢气和二氧化碳，一部分原料在一定工艺过程条件下转化成三嗪醇固体产品，剩余的氢气再去发电，这是一条化石燃料环境友好的能源工业路线，见下图： 以天然气甲烷开始进行的主要化学反应有： 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)   ΔH=-71kJ·mol     ΔH 3     ΔH 以三嗪醇为原料可以再继续合成三嗪类高分子材料。三嗪类高分子材料具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温、耐低温、阻燃、质轻、耐用性强等优点，在全球范围内的建筑装饰、交通车辆、水上船舶、航空航天、机电设备、工业吸音保温等领域中获得广泛使用。 ——节选自《化石燃料环境友好工业路线开发》，部分内容有改动 (1)写出炼铁反应产生二氧化碳的化学方程式： 。 (2)根据表中给出的三组煤化工项目数据，每消耗单位质量的标准煤，碳转化率最高的项目是 ，二氧化碳排放量最多的项目是 。 (3)将二氧化碳与氢气反应生成特定的物质可以实现二氧化碳的封存利用，比如生成甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)、乙酸等物质。将等物质的量的二氧化碳分别转化为以上三种物质，至少需要消耗氢气的物质的量之比为__：__：___(化为最简整数比) 。由此可知将二氧化碳转化为三嗪醇封存的一大优势是 。 (4)合成氨生产中的反应原料需要净化，主要目的是 。为了节约生产能耗而大幅降低合成氨的反应温度，导致的不利结果是 。 (5)根据文中信息可推算出以下热化学方程式的焓变：     ΔH= (结果保留整数) 16．完成下列问题。 (1)氢能源是最具应用前景的能源之一，氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气过程涉及的键能如图所示： 化学键种类 H-H O=O O-H 键能 436 498 463.4 计算：   。 (2)高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一、 ①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是 。 ②已知反应器中还存在如下反应： i．   ii．   iii．   …… iii为积炭反应，利用和计算时，还需要利用 反应的。 ③用CaO可以去除CO2、H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 (填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因： 。 (3)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为 ；制得等量H2所需能量较少的是 分解法(填化学式) 17．生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)丙烷(C3H8)常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2(g)和1molH2O(l)过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 (3)盖斯定律：不管化学过程是一步完成或分多步完成，整个过程的总热效应相同。 ①反应A+B→C()分两步进行： (ⅰ)A+B→X() (ⅱ)X→C() 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 (填字母)。 A．    B．    C．    D． ②已知：         若将46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ(用含、、的代数式表示)。 (4)已知： 化学键 键能() 460 360 436 431 176 347 则：的反应热 。 18．物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位，它们不仅是化学反应的基本特征，也是化学研究的重要对象。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： (1)如图所示，有关化学反应和能量变化的说法，不正确的是___________(填字母)。 A．反应物比生成物稳定 B．该反应一定需要加热才能发生 C．表示的是吸热反应的能量变化 D．不可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化 (2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。 已知： 共价键 键能 436 247 则键的键能为 。 (3)如图是与反应生成和的过程中能量变化示意图。 ①请写出该反应的热化学方程式： 。 ②若在该反应体系中加入催化剂，则对反应热 (填“有”或“无”)影响。 (4)金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： i．直接氯化： ii．碳氯化： 则反应的。 (5)“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气充入“氧弹”中点燃，产生的热量被“氧弹”外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖的质量为，其摩尔质量是；量热计中水的质量为，水的比热容为；忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如下表。 序号 点火前温度/℃ 燃烧后测得的最高温度/℃ 1 20.73 22.63 2 20.76 21.25 3 20.72 22.82 ①上述蔗糖燃烧放出的热量Q= J。 ②请写出蔗糖燃烧的热化学方程式： 。 建议时间：15分钟 19．（2025·重庆·高考真题）是一种常见燃料，可以用于火箭助推器。已知： ①   ②   ③   则  为 A． B． C． D． 20．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 21．（2024·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知键能为，键能为，键能为，则中的碳氧键键能(单位：)为 A． B． C． D． / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$