内容正文:
第2节热化学方
☑应用提优考点全面,能力提升限时:30min
1.(2025·江西上饶月考)1mol乙炔(C2H2)、
乙烯(C2H,)、乙烷(C,H。)和氢气完全燃烧的
焓变(△H)如图所示。已知:单位质量可燃物
完全燃烧时放出的热量叫作“热值”。
-1600
(-15598周
-1411.00
-1400
-1200
(-1299.6
目-1000
-800
-600
-400
-200
4-2858周
H.(g)C,H.(g)C.H.(g)C.H.(g)
下列叙述正确的是
A.上述四种可燃物中,热值最大的是H,
B.表示乙炔燃烧热的热化学方程式为
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+
2H20(1)△H=-2599.2kJ·mol
C.上述物质完全燃烧生成等量液态水时放出
热量最多的是乙烷
D.C2Ha(g)+H2(g)=C2 Hs(g)
△H=+137kJ·mol
2.(2024·河南郑州模拟)下列热化学方程式中
正确的是
()
A.H202(1)在Mn02催化下分解生成16g
02(g)放热106kJ:2H202(1)
2H20(1)+02(g)
△H=-106kJ·molΓ
B.HCOOH(aq)和NaOH(ag)发生中和反应
生成1molH20(1)的反应热为
-52.3 kJ.mol-:HCOOH OH
H20+HC00
△H=-52.3kJ·mol
C.NH4(g)的燃烧热为622kJ·mol
N2H,(g)完全燃烧的热化学方程式:
第五章化学反应的热效应学丽高春
程式的书写与判断
N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(1)
△H=-622kJ·mol
D.在浓疏酸作用下,1 mol CH,COOH(1)和
1 mol CH,CH,OH(1)发生酯化反应放热
25.6kJ:CH3C00H(1)+CH3CH20H(1)
=CH,C00CH2CH,(1)+H,0
△H=-25.6kJ·mol1
3.(2024·河南开封三模)研究人员提出利用含
硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存
储,其原理如图所示。
0、s0+lQ
50.
胸
S基烧热脆电阅
反应、反应八反应
H.SO
.S-
已知:①1mol液态H,S0,完全分解生成三
种气体时吸收热量275.5kJ;②64g固态硫
完全燃烧放出的热量为592kJ。下列叙述错
误的是
()
A.上述循环至少涉及四种能量转化方式
B.反应L:2HS0,(1)—2S02(g)+2H0(g)+
02(g)
△H=+551kJ·molJ
C.反应Ⅲ:S(s)+02(g)—S02(g)
△H=-296kJ·mol
D.反应Ⅱ:3S02(g)+2H20(g)=
2H2S0.(1)+S(s)△H=+255kJ·mol
4.我国科学家研究化合物M(s)催化C02氢化
机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程
的机理和相对能量曲线如图所示(已知
1eV=1.6×109J,N约为6.02×103mol1),
TS1、TS2均为过渡态。下列说法不正确的是
065
学霸高春白题化学
CO
TS2
Co
2
↑相对能量eV
TS2411.28)
TS16.05)
P2.08)
M+C0,0.00
N(-11.63)
反应过程
A.过渡态TS1比TS2更稳定
B.过程TS1P为化合物M生成化合物N的
决速步骤
C.化合物M催化C0,氢化反应过程中一定
有FeO键的断裂
D.该过程的热化学方程式为M(s)+C02(g)
=N(s)
△H=-1120kJ·mol-
5.(2024·河北邢台模拟)如图所示是我国科研
工作者研究CH,(g)氧化制甲醇CH,OH(g)
的物质相对能量一反应进程曲线。下列叙述
错误的是
200
址混△2
-1461
2-1w4
Cali。an
三400
6321.1
既应进程
A.反应的决速步为生成过渡态2的步骤
B.反应过程中只有极性键的断裂和形成
C.该反应过程中MgO是催化剂
D.总反应的热化学方程式为MgO(g)+
CH,(g)=Mg(s)+CH,OH(g)
△H=-146.1kJ·mol
6.请回答下列问题:
(1)稀溶液中,1molH,S04与Na0H完全反
066
应时,放出114.6kJ热量,写出表示中和热的
热化学方程式
(2)利用CH,-C02干重整反应可实现对天然
气资源综合利用。该反应通过如下步骤来
实现:
①CH,(g)=C(ads)+2H2(g)
2C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C(ads)为吸附活性炭,反应历程
的能量变化如图,CH,-CO,干重整反应的热
化学方程式为
(用E1、E2、E3、E4、E,的关系式表
示反应热)。
2C0(g)+2H.(g)
C(ads)+2H,(g)+CO.(g)
CH.(g+CO,(g)
反应①
反应2四
(3)(2025·黑龙江哈尔滨月考节选)下图为
常温下碳酸二甲酯DMC(CH,OCOOCH,)的
合成反应的反应机理(吸附在催化剂表面上
的物种用*标注)。
相对能量10
160
157.2
CH.OCOOCH+
过浚态ⅢH,O+H0
120
103.1
116.1
112.6
物
态旧
过渡
62.5
402CH,0H+
态1
50.5
41.9
CH,OC0OCH◆H,0*H0
HO-+CO.
7.226
H0+C002*d0*+H0
40
CH.OCOO*+CH.OH +H.O
2CH0H*+H0.+C0,
反应进程
写出合成碳酸二甲酯DMC(CH,OCOOCH,)
的热化学方程式
(已
知1eV=1.6×109J·mol1)。该反应历程中
有
步基元反应,写出该反应进程中
决速步骤的化学方程式恒,n(Ce*)=n[Ce(S0,):]=0.04mol,
Fe2(S0.)3
6Pe,01+3s0,↑4m
3×80240
n[F,(S0,),
2.40g
240
n[Fe(S0,),T2.40g
解得n[Fe1(S0,):]=0.01mal,根据元素
守恒,n(Fe“)=2n[Fe2(S0,),]=0.02mol,n(Ce"):n(Fe")=
0.04mal:0.02md=2:1。
7.(1)H2S+CaCN2+2H20=Ca(OH)2+(NH2)2CS
(2)提高原料的利用率(3)①NHC1NH,C1难溶于丙酮,溶液中
离子浓度减小,导致导电率降低②电解一段时间后,取等质量的
两极固体电解质,分别加等体积等浓度的FC,溶液,阳极区的红色
更深
解析:由题给流程可知,合成工序发生的反应为石灰氨溶液与硫化
氢气体反应生成氢氧化钙沉淀和硫脲,过滤,洗涤得到含有氢氧化
钙的滤渣和硫素液,洗液并人合成工序循环使用,使反应物充分利
用,提高原料的利用率:向疏脲液中加人冷水,使疏脲结品析出,过
滤得到母液和硫脲,母液并入合成工序循环使用,使反应物充分利
用,提高原料的利用率:硫脲烘干得到产品。(1)反应釜中加人石灰
氢(CCN2)和水,边搅拌边通入H,S,化学方程式为H,S+CCN2+
2H20—Ca(0H)21+(NH2),CS。(2)由分析可知,洗液、母液并
入合成工序循环使用的目的是使反应物充分反应,提高原料的利用
率。(3)①由题意可知,向SPE丙限溶液中加人盐酸得到的仅含氨
氢,氯三种元素的沉淀是有固定熔点的纯净物,沉淀能与氢氧化纳
浓溶液共热产生一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,说明
沉淀为氯化战:氯化铵是离子品体,难溶于丙酮,随者盐酸浓度增
大,盐酸与SPE丙丽溶液中的溶质发生反应生成氯化铵沉淀,溶液
中的离子浓度减小,导致电导率降低:②电解一段时间后,取等质量
的两极固体电解质,分别加等体积等浓度的FC1溶液,阳极区的红
色更深,说明SC、向阳极移动,可证明固体电解质导电离子
是SCN.
第五章化学反应的热效应
第1节化学反应中的能量变化
1.B解析:化学键的生成放出能量,2ml气态氢原子结合生成
H2(g)时,放出436.4kJ能量,A错误:化学键的断裂吸收能量.断开
1olHC(g)中化学键需要吸收431.8灯能量,B正确:Cl,(g)中
C-C1选能为242.7月·mcd,HCl(g)的H一C键能为43L.8
kJ·ol,Cl,(g)中的C一C键不如HCI(g)的H一C键牢周.C铝
误:烙变等于反应物键能总和减去生成物的键能总和,H,(g)+,(g)
—2Hg(g)△H=436.4kJ·m+2427kJ·1-2×431.8J·
wl=-184.5kJ·mol1,D错误
2.C解析:反应物能量高于生成物能量,反应为放热反应,A错误:
△H=生成物总能量-反应物总能量,△H=E,-E2,B错误:断键需要
吸热,成键需要放热,化学反应过程中-一定有化学键的变化,这是反
应过程中能量变化的本质原因,C正确:放出或吸收的能量与反应物
能量和生成物的能量有关,与话化能大小无关,D错误
3.C解析:过程1为化学超的断裂,需要吸收能量,A错误:2川+2C
释放862kJ的能量生成2HC1(g),因此H一C1键的键能为862
小:m×兮=31小:m,B错误:总反应为放热反应,说明甲
能量比丙大,甲到乙为化学健的断裂,需要吸收能量,说明乙的能量
比甲大,即总能量:乙>甲>丙,C正确:由热化学方程式H(:)+
Cl2(g)—2HC(g)△∥=-183kJ·mo可知,生成2 mol HCI(g)
需要释放183k能量,即2mlHC1(g)全部分解为H(g)与
C,(g)时吸收183kJ的热量,1 mol HCI(g)全部分解为H(g)与
C12(g)时吸收91.5kJ的热量,D错误。
4.B解析:由图可知,生成物总能量低于反应物总能量,为放热反应,
一学霸高考·白是
△H<0,A正确:状态①先断裂的是CH,中的C一H键,B滑误:由图可
知,状态②的化学式是H,H,C一C02,C正确:由图可知.总反应为C02+
CH,雀化剂CH,C0OH,D正确
5,B解析:两种历程均是由氮气逐步被还原为氨气,故N的化合价均
有0价,-1价,-2价、-3价4种价态,A正确:电化学催化氨气还原
合成氨中未涉及H一H促的断裂,B错误:根据盖斯定律,E=
17J·m1+259J·mm1-106J·ml1-41k·mol'-50kJ
·o-46kJ·m1=33k」·广',C正确:历程中先进后出的
TL3为催化剂.D正确。
6.C解析:根据表格中的数据可知,H2的键能为218kJ·m×2=
436kJ·m,A正确:由表格中的数据可知O2的键能为
249k灯·m'×2=498kJ·mo',由题中信息可知H,02中氧氧单
键的键能为214k·m0,则0,的键能大于H,0,中氧氧单键键能
的两倍,B正确:由表格中的数据可知HO0→HO+0,解离其中氧
氧单键需要的能量为(249+39-10)kJ·m1=278k」·,H203
中氧氧单键的键能为214k·m',C错误:由表中的数据可
知H,0(g)+0(g)一H,02(g)的4H=-(136+249-
242)kJ·=-143k·m,D正确。
7.B解析:由图可知产物1的能量大于产物2的能量,故产物2更稳
定,A错误:由图可知固体酸分子筛中有0H,乙醇中也有一0州,可
通过分子间氢键使固体酸分子筛吸附乙醇,B正确:由题意可知,固
体酸分子筛作反应催化剂,催化剂不能改变反应的常变,C错误:由
图可知生成产物I的决速步骤相对能量从一9,3kl·w变为
36.7keal·mol,活化能为46kc·o广.D错误
易错提醒
分多步进行的化学反应,化学反应速率由活化能最大的反应决定
8.D解析:
反应【的活化能,正向反应的决速
及应V的活化能
步,涉及T旋一D健)的断菜
还向反应的决法
↑能量
过渡态
过渡态2
1,C-C0C1L
H
11C:-0C1l.+01
11CC一OI+C10
反应进程
反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应【,N的活化能
较高,因此反应的决速步骤为反应I、N,A正确:反应1为加成反
"o
011
应,而HCC(H,与H,C一G一OCH为快速平衡,反应Ⅱ的成键
OH
和断键方式为H,:
CH,或
实山,后者能生成0H,
OH
因此反应结束后,溶液中存在*O川,B正确:反应过程中涉及:
键(C一0键)的断裂和形成,C正确:该总反应对应反应物的总能量
拼0
高于生成物的总能量,总反应为放热反应,因此H,CCOH和
*0
CH,O的总能量与H,C-COCH,和OH的总能量之差等于图示
总反应的培变,并非水解常变(水解生成羧酸盐、醇),D带误。
第2节热化学方程式的书写与判断
1:A解折:根据a=号,结合各物质热值可知,乙焕,乙稀,乙烷,氢气
·化学·024一
的热值依次为29.649.98(1·g)140-50.39(·g、
26
28
1598-51.99(J·g).285,8=142.9(Wg)1g可燃物完全
30
2
燃烧时放出热量最多的是氢气.A正确:燃烧热强调1l可燃物,
表示乙,燃烧热的热化学方程式为C出,(g)+)0,(g)一
2C0,(g)+H20(1)△H=-1299.6kJ·m,B错误:根据氢元素守
恒可知,生成【md液态水放出热量最多的是乙炔,C错误:根据氢
气.乙烯和乙烷燃烧热书写热化学方程式:①,(g)+了0(g)
—H,0(1)△H=-285.8kJ·mo'.②C2H,(g)+302(g)
2C02(g)+2H20(1)△H=-1411.0kJ·o',③C2H6(g)+
202(g)一2C0,(g)+3,0(1)4H=-159.8·mmlt,根据
盖斯定律,将①+②-③得:C2H:(g)+H(g)一C2H。(g)△H=
-137kJ·m,D错误。
2.C解析:H,0,(I)在M0,催化下分解生成16g0,(g)放热106U,
则生成1m氧气放出热量为212k.其热化学方程式为2H202(1)
一2H20(1)+02(g)4H=-212k」·ml.A错误:未标明各物
质的聚集状态,B错误:N2H(g)的燃烧热为622k』·m
则N,H,(:)完全燃烧的热化学方程式为N,H,(g)+02(g)
N:(g)+2H0(1)△H=-622k」·m1.C正确:酯化反应为可逆
反应,反应热应表示完全转化的热效应,D错误
3.D解析:
211S00=2s0g)+211.0g+0
热能·化学能
Alf=+551 kJ mol"
0、S04H,0
0,
0.付化
分解
歧化
S燃烧-抵能能
反应I反应川八
反应
H-5O
S()+0.(g-S0.(g)A1/=-296 kJmol
上述循环过程至少涉及四种能量转化方式:太阳能+热能→化学能
热能·电能,A项正确:结合已知条件可知,2H,S0:(1)完
全分解为二氧化硫,氧气和水蒸气,吸收热量551k」,热化学方程式
表示为2H2S04(1)一2S02(g)+2H20(g)+02(g〉4H=
+551kJ·o,B项正确:64gS相当于2mol,已知64g周态硫完
全燃烧放出的热量为592k,则1m@ls完全燃烧放出热量296k小,
热化学方程式为s()+02(g)一S02(g)4H=-296月·mm,C
项正确:根据盖斯定律,一(反应I+反应Ⅲ)=反应Ⅱ,△H=
-551kJ·mol+296k·m'=-255kJ·m0,D项错误。
4.B解析:据图可知S1的能量比TS2的能量低,所以TS1更稳定,A
正确:过程P一T52为两步反应中活化能较大的反应,为慢反应,为
化合物M生成化合物N的决速步骤,B错误:M为催化剂.整个反应
前后M的结构不会发生改变,对比M和N的结构特点可知,当N中
FO键断裂,重新连接H原子才能生成M,所以化合物M催化
C0,氢化反应过程中一定有下。一0键的断裂,C正确:图示为一个
C02分子反应的过程据图可知该过程能量变化△E=-11.63V,所
以当1molC02参与反应时能量变化为-11.63×1.6×101J×6.02×
10mol1=-1.12×10」·m1=-1120k」·m1,所以该反应的
焓变△H=-1120k·m,该过程的热化学方程式为M(s)+
C02(g)—N()△H=-1120kJ·m1,D正确
5.C解析:生成过渡态2的步骤活化能最大,因此反应的决速步为生
成过渡态2的步骤.A正确:反应过程中断裂的化学键都是异种原子
之间的键,属于极性键,B正确:反应最终态无MO,划Mg0不是该
反应的催化剂C错误:根据反应起始态和终态可知,该反应的热化
学方程式为Mg0(g)+CH(g》一Mg()+CHOH(g)△H=
-146.1kJ·mw',D正确
一学霸高考·白是
6.(1)2H,s0,(q)+Na0H(q)一2,S0,(q)+H,0)
1
△H=-57.3k1·mm4(2)CH(g)+C02(g)2C0(g)+2H2
(g)△H=(E1-E,)kJ·o(3)2CHOH(I)+C02(g)
CH,0C00CH,(1)+H,0(1)△H=+1.8016×10-1WkJ·m13
CH0H°+H0·CH,0·+H,0
解析:(3)由图可知,合成碳酸二甲酯DMC(CH,OCOOCH1)的热化
学方程式为2CIH,0H(1)+C02(g)CH,0C00CH,(I)+H20(1)
△H=+112.6×102×1.6×10-9」·mol=+1.8016×10-"kJ·mo.该
反应历程中有3步基元反应,该反应进程中最大能垒为第1步基元
反应,反应速率最慢,为反应的决速步骤,反应方程式为
CH,0H'+H0··CH30·+H20'。
归纳总结
书写热化学方程式的步骤
步骤1:写方程一写出配平的化学方程式。
步骤2:标状态一用“¥”“1”“g”“q”标明物质的聚集状态。
步豫3:标条件一一标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不
标注)。
步骤4:标△H一在方程式后写出4H,并根据信息注明△H的“+"
线“-”
步聚5:标数值一根据化学计量数计?并写出△H的数值及
单位
第3节反应热的计算
1.B解析:根据盖断定律:△H,+山(K)+△H2+△H3+△H,=△H5,解得
1(K)=+419k灯·ll
2.D解析:催化剂不影响反应热大小,A错误:反应①中1m
[Fs,(s)参与反应放出的热量为J=853,B错误;可逆反应
中反应物不能全部转化为生成物,由于反应②属于可逆反应,故
1@lS0,不能完全转化为s0,释放出的热量小于98.3,C错误:
根据盖斯定律,由了×①+2x②+4×国可得:2,()+0,(e)片
15
4H20(1)—Fe203(%)+4H2S0,(1)4H=-2620.4kJ·,D
正确
归纳总结
盖斯定律及反应热的计算
盖斯定律是计算反应热的重要依据,在生产和科学研究中有重要
意义。它表示化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终
态(各生成物)有关,而与反位进行的具体途径无关。所以热化学
方程式间可证行加减等数乎运算,△H也同样可以进行加减运算,
如下图,△H=△H1+△H2我△H,=△H-4H2
△
AR.
3.B解析:卤化铵的分解为吸热反应,则AH>0.△H2对应的为HX
化学键断袋过程,断裂化学键吸收热量,则△H2>0,A错误:HG的键
能大于H,故NH,C的AH2大于NHI的AH2,B正确:△H为NH
与H反应,与X无关,C错误:途径6与途径1、2,3、4,5之和的起
点和终点相问,结合盖斯定律可知△H+△H:+△H3+△H,+△H3=
△H。,D错误。
4.C解析:其他条件相同,能量越低,物质越稳定,观察图示,四种含
锡物质中,Sm0,(s)能量最低,Sm02(s)最稳定,A正确:SnC,(s)+
C2(8)=snd4(g)△H=(-471.5kJ·mal+)-
(-325.1kJ·mol')=-146.4kJ·mo1,B正确:Sn02(s)+Sn(s)
=2Sm0(s)4H=(-285.8kJ·molP)×2-(-580.7k」·
mo)=+9.1·r>0,C错误;n(sn02)=0.2mml,放出热量
·化学·025一