第01讲 化学反应的热效应（复习讲义）（四川专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第01讲 化学反应的热效应 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 反应热 热化学方程式 4 知识点1 反应热 焓变 4 知识点2 热化学方程式 6 考向1 反应热及焓变的理解及应用 6 考向2 根据键能计算反应热 7 【思维建模】利用键能计算反应热的方法 考向3 热化学方程式书写及判断正误 8 考点二 燃烧热 中和热 能源 10 知识点1 燃烧热 10 知识点2 中和热及中和热的测定 10 知识点3 能源 11 考向1 燃烧热、中和热的理解及应用 11 考向2 中和热的测定 12 【思维建模】中和反应反应热测定实验误差分析 考点三 盖斯定律的计算及应用 13 知识点1 盖斯定律 13 知识点2 反应热的大小比较 14 考向1 灵活运用盖斯定律 15 【思维建模】利用键能计算反应热的方法 考向2 多角度比较反应热大小 16 考点四 千变万化的能量图像 18 知识点1 能量图像 18 知识点2 反应机理——循环图 18 考向1 识别多种能量图像 19 考向2 突破反应机理——循环图 21 0423 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 利用盖斯定律计算反应热 选择题 非选择题 四川卷T18（1），2分 重庆卷T13，3分 河北卷T17（1），2分 山东卷T20（1），2分 全国甲卷T28（1），2分 全国乙卷T28（2），2分 新课标卷T28（2），2分 化学反应的能量与图像 选择题 非选择题 四川卷T11，3分 广东卷T15，4分 河北卷T14，3分 广东卷T15，4分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题主要以选择题为主，非选择题主要存在与化学反应原理的焓变计算部分，主要从以下几方面考查： 化学反应焓变的计算、正确书写热化学方程式、化学能量图像的考查（催化剂——能量图像、能垒——能量图像）、反应机理——循环图。 2．从命题思路上看， (1)了解反应热和焓变的含义和应用，体会能量研究对化学科学的重要作用； (2)能正确书写热化学方程式，应用盖斯定律解决焓变的计算； (3)识别各种能量图像，提升证据推理和模型认知的科学素养； (4)以新情境为载体进行命题，增强题目的情境性和创新性。 预计今后继续以新兴领域的材料作为命题热点，同时以复杂能量图像为背景，考查考生的信息获取能力和图像解析能力。 复习过程中熟记常见反应热、燃烧热和中和热的定义，理解中和热测定实验的原理，常见的能量图像的识别和解题能力，多关注化学与材料知识。 复习目标： 1.了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。 2.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。 3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4.运用盖斯定律灵活解决反应热的计算。 5.识别常见的能量图像并从多角度解释图像中曲线变化的原因。 根据不同地区新高考卷适用情况，23、24年主要参考全国甲卷、重庆卷、山东卷、辽宁卷、湖南卷、湖北卷、广东卷、江苏卷、福建卷、河北卷。 化学反应的热效应 反应热 焓变 热化学方程式 燃烧热 中和热 能源 盖斯定律 反应热大小的比较 图像 反应热 焓变 热化学方程式 燃烧热 中和热 能源 盖斯定律 反应热的大小比较 能量图像 反应机理——循环图像 概念：等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量 概念： 条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变 符号：ΔH 单位： 概念：表示参与化学反应的物质的 和 的关系的化学方程式 步骤：一写方程式，二标状态，三标条件，四标ΔH，五标数值 概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 指定产物：C→ S→ H→ N→ 概念：在 溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所放出的能量 中和热的测定 实验原理 实验装置 实验步骤 数据处理 能源的分类 能源紧缺的解决方法 误差分析 概念：化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关 本质：是能量守恒定律 反应历程——能量图像 过渡态——能量图像 能垒——能垒图像 反应物 生成物 催化剂 中间产物 考点一 反应热 热化学方程式 知识点1 反应热与焓变 (1)体系与环境 体系 环境 及发生的反应看作一个反应体系 盛反应物的容器及周围的 看作环境 (2)内能和反应热 内能 体系内物质的各种能量的总和，受 、 和物质的聚集状态等影响 反应热 在等温条件下，化学反应体系向环境 或从环境 的热量 (3) 焓变 焓(H) 与内能有关的物理量 焓变(ΔH) 生成物的焓与反应物的焓之差 焓变与反应热 的关系 等压条件下的反应热等于反应的焓变，常用 表示反应热， 常用单位：kJ/mol 2.吸热反应和放热反应 (1)常见的吸热反应和放热反应 放热反应(ΔH＜0) 吸热反应(ΔH＞0) ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属与酸的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化等 ①大多数分解反应； ②盐的水解； ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④NaHCO3溶液与盐酸反应； ⑤碳和水蒸气、C和CO2的反应等 (2) 放热反应和吸热反应的判断 ①从能量变化角度(宏观角度) 　　 ②从化学键角度(微观角度) 反 应 物 吸收能量E1 生 成 物   放出能量E2 旧化学键断裂 新化学键形成 E1>E2， E1<E2， 反应 反应 （3）三种计算焓变的方法总结： ①从能量角度分析：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ②从键能角度分析：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 ③从活化能角度分析：ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能) （4）活化能和焓变的关系 (1)E1为正反应活化能,E2为逆反应活能,ΔH=E1-E2。 (2)催化剂能改变反应所需活化能,但不影响焓变的大小。 【易错警示】 (1)焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量,焓变的值只与反应体系的始末状态有关,而与过程无关。 (2)物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。 (3)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。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体在常温、常压下即可发生反应,该反应是吸热反应。 知识点2 热化学方程式 (1)概念：表示参加反应的 和 关系的化学方程式，不仅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)书写步骤： ①写出配平的化学方程式； ②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； ③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； ④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数值的绝对值也 的改变； ⑤要注明ΔH的符号：“＋”代表 ，“－”代表 ，单位： ； 得分速记 ①无论反应是否可逆，ΔH都表示按热化学方程式中化学计量数对应的物质的量 的反应热，焓变 与 无关。 ②ΔH的单位kJ·mol－1中的mol－1是指 ，而不是指每摩尔某种物质。 ③由于同素异形体的结构不同，所以焓不同。 考向1 反应热及焓变的理解及应用 例1 下列有关反应热、焓变的说法，错误的是( ) A. 任何条件下的反应热均等于焓变 B. 焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C. 吸热反应的，放热反应的 D. 反应热数值与反应物的量有关 【变式训练1·变载体】已知反应 的能量变化如图所示，下列说法正确的 是( ) A. B.的能量高于和 的能量之和 C.断裂中的化学键放出的能量为 D.该反应生成和吸收 能量 【变式训练2】下列分析正确的是(　 　) A．将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量 B．1 mol H2在氯气中完全燃烧，放出180 kJ热量，则键能(E)的关系为E(H－H)＝180 kJ·mol－1＋2E(H－Cl)－E(Cl－Cl) C．干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应 D．精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：H2OH＋＋OH－，该过程是放热过程 【变式训练3】下列设计的各实验能达到证明对应的反应的热效应的是(　 　) A．①②③　　　　　　 B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 考向2 根据键能计算反应热 例2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 思维建模 利用键能计算反应热的方法 (1)计算方法：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。 (2)注意事项： ①根据键能计算ΔH时，要分析分子的结构，确定单个分子中含有共价键的种类和数目； ②要考虑化学方程式中各物质的化学计量数，不要出现遗漏现象。 (3) 清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。 物质(化学键) CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) S8 (S—S) Si (Si—Si) 每个微粒所含键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式训练1】【纳米碗和学科知识结合】纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反应机理如下： 已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ/mol和298.0 kJ/mol，H—H键能为436.0 kJ/mol。估算C40H20(g) ⥫⥬C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝__________ kJ/mol。 【变式训练2】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 考向3 热化学方程式书写及判断正误 例3热化学方程式 表示( ) A.碳和水反应吸收 的热量 B.碳和水反应生成一氧化碳和氢气时，吸收 的热量 C.固态碳和水蒸气反应生成一氧化碳气体和 氢气时，吸收 的热量 D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收 的热量 【变式训练1】NO2溶于水生成HNO3是氨催化氧化法制HNO3的重要反应,该反应有关能量变化如图所示。(图中的计量数表示物质的量) 下列有关热化学方程式书写正确的是 (　　　) A.2NO2+H2OHNO3+HNO2　ΔH=-116.1 kJ·mol-1 B.2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)　ΔH=+116.1 kJ·mol-1 C.HNO2(aq)HNO3(aq)+NO(g)+H2O(l)　ΔH=-25.3 kJ·mol-1 D.3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　ΔH=+75.9 kJ·mol-1 【变式训练2】【根据能量图像书写热化学方程式】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)。 ②B―→A＋C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。 考点二 燃烧热 中和热 能源 知识点1 燃烧热 (1)概念：在101 kPa时， mol纯物质 生成指定产物时所放出的热量。 (2)单位： (3)意义：C的燃烧热为ΔH=-393.5 kJ·mol－1，表示在25℃101Kpa下，1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出393.5 kJ的能量。 (3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质 元素 C H S N 指定产物及状态 知识点2 中和热及中和热的测定 (1)概念：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成 时所放出的能量 (2)单位： (3)中和热的测定 ①实验装置 ②实验步骤 绝热装置组装―→量取一定体积酸、碱稀溶液―→测反应前酸碱液温度―→混合酸碱液测反应时最高温度―→重复2～3次实验―→求平均温度差(t终－t始)―→计算中和反应反应热ΔH。 ③数据处理 ΔH＝ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1。 得分速记 中和热测定实验的注意事项： ①为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍过量(0.5 mol·L－1 HCl、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。 ②实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 。 ③稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)放出57.3 kJ热量时的热化学方程式为 。 【易错警示】 (1)中和反应的实质是H＋和OH－反应生成H2O，若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等)，这部分反应热不在中和热之内，如H2SO4与Ba(OH)2反应生成1 mol H2O(l)，同时还生成BaSO4沉淀，故放出的热量大于57.3 kJ。 (2)由于中和反应和燃烧都是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号，如甲烷的燃烧热为890 kJ·mol－1或ΔH＝－890 kJ·mol－1。 (3)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因素。 知识点3 能源 （1）能源的分类 ①按能源是否可再生，可分为可再生资源和不可再生资源； ②按能源的形成条件，可分为一次能源和二次能源； 一次能源：自然界中直接存在的能源； 二次能源：由一次能源加工转换而成 ③按能源的利用技术，可分为常规能源和新能源。 常规能源： 、 、 ； 新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、生物质能。 （2）能源紧缺的解决办法 ①节约现有能源 ②开发新能源 考向1 燃烧热、中和热的理解及应用 例1 (2024·湛江模拟)已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0 kJ。 ①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===4H2O(g)＋2CO2(g)　ΔH2＝－1 277.0 kJ·mol－1 下列有关说法错误的是(　　) A.若反应②中CH3OH变为气态，则该反应的反应热ΔH>ΔH2 B.CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1 C.CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH>－57.3 kJ·mol－1 D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力 【变式训练1】下列说法正确的是 (　　　) A.已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol液态水时放出的热量为57.3 kJ B.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出热量285.8 kJ,则表示H2燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸溶液与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量为57.3 kJ D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 400 kJ·mol-1 【变式训练2】下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 (　　　) A.稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸和稀Ca(OH)2溶液反应的中和反应反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1 B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×(+283.0) kJ·mol-1 C.由4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)　ΔH=-a kJ·mol-1知,NH3(g)的燃烧热ΔH=- kJ·mol-1 D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀溶液中1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应放出的热量为114.6 kJ 考向2 中和热的测定 例2中和反应反应热测定实验中,用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH进行实验。下列说法错误的是 (　　　) A.改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应,求得中和反应反应热的数值和原来相同 B.测量完酸的温度的温度计应用水清洗擦干再去测碱的温度,否则中和反应反应热的数值偏小 C.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出,再用玻璃搅拌器搅拌 D.简易量热计装置中隔热层的作用是保温隔热、减少热量损失 思维建模 中和反应反应热测定实验误差分析 50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应的误差分析: 引起误差的实验操作 t终-t始 |ΔH| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸溶液代替盐酸 偏小 偏小 用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 偏小 偏小 【变式训练1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化，实验(c)中用稀NaOH溶液和稀盐酸反应。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．若用NaOH固体测定中和反应的反应热，则测得放出热量的数值偏高 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量增加 【变式训练2】测定中和反应的反应热的简易装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是(　　) A．测定中和反应的反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B．相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的反应热不相同 C．实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度 D．玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分，隔热层起保温作用 考点三 盖斯定律的计算及应用 知识点1 盖斯定律 (1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。即：化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 (2)本质：盖斯定律的本质是 守恒定律。 (3)理解 则有：ΔH＝ ＝ 。 (4)应用 根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。 转化关系 反应热间的关系 aAB、AB ΔH1＝ ΔH1＝ ΔH＝ 知识点2 反应热的大小比较 (1)根据反应物的量的大小关系比较反应焓变的大小 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，故ΔH1 ΔH2。 (2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4 反应④中，C完全燃烧，放热更 ，故ΔH3 ΔH4。 (3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5 ⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6 方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。 由图像可知：ΔH5 ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。 由⑤－⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6 0，故ΔH5 ΔH6。 (4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7 ⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH 已知铝热反应为 ，ΔH＝ΔH7－ΔH8 0，故ΔH7 ΔH8。 考向1 灵活运用盖斯定律 例1 （2025·重庆·一模）甲醇的用途非常广泛。科学家通过合成甲醇的反应为：  。 已知：      若合成甲醇的反应中正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则一定等于 A． B． C． D． 思维建模 利用盖斯定律解题的思维流程 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。思维流程如下： 【变式训练1】（2025•四川宜宾叙州区•一模）已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)　△H1=﹣702.2kJ/mol；Hg(l)+O2(g)═HgO(s)　△H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3，其中△H3的值是 A．﹣260.4kJ/mol B．﹣254.6kJ/mol C．﹣438.9kJ/mol D．﹣441.8kJ/mol 【变式训练2】（2025•成都石室中学•二模）磺酰氯（）是一种重要的有机氯化剂，和反应可制备磺酰氯。回答下列问题： 已知：① ② ③ 则的ΔH=______kJ/mol（用含a、b、c的代数式表示）。 【变式训练3】（2024·重庆·模拟预测）下表为某些化学键的键能化学键键能 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如图所示，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． D．图中的 考向2 多角度比较反应热大小 例2 (2024·山东模拟)下列四组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 ④HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH2 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【变式训练1】下列关于ΔH的判断正确的是 (　　　) C(aq)+H+(aq)HC(aq)　ΔH1 C(aq)+H2O(l)HC(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 【变式训练2·变载体】（2024·重庆·二模）单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是 A．   B．单斜硫和正交硫互为同素异形体 C．②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量 D．①式反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ 考点四 千变万化的能量图像 知识点1 能量图像 (1)反应历程—能量图像 (2)过渡态—能量图像 　　　 (3)能垒—能量图像 知识点2 反应机理——循环图 1.机理图的解读 在机理图中,先找到确定的反应物,反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质),与之同时反应的就是催化剂,并且经过一个完整循环之后又会生成;中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图所示: 2.催化反应机理题的解题思路 通览全图,找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 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 三“物”指反应物、生成物、中间物质(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质大多是生成物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程,又由一个箭头进入整个历程的物质是中间体,中间体有时在反应历程中应用“[　]”标出 考向1 识别多种能量图像 下列示意图表示正确的是(　　) A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋26.7 kJ·mo1－1反应的能量变化 B．乙图表示碳的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2＝60 mL) D．已知稳定性顺序：B<A<C，反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图 【变式训练1】（2025•四川达州•二模）丙烷发生一氯取代时，可与由通过光照解离出来的氯原子作用产生两种自由基：与，其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①活化能更高，反应速率更慢 B. 断裂中键比断裂中键所需能量小 C. 丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为 D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高的选择性 【变式训练2】（2025•大数据教学联盟•一模）甲苯与浓硝酸反应可生成2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。三氟甲苯()与浓反应可生成邻硝基三氟甲苯()和间硝基三氟甲苯()，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．生成中间体1、2的反应均为吸热反应 B．反应历程中苯环的大键没有发生变化 C．中间体1是由进攻的邻位碳而形成的 D．比更易使苯环上的间位氢原子活化 【变式训练3】【有机合成中间体与学科知识结合】（2025•四川雅安•二模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 第2步的基元反应方程式为： B. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C. 反应进程中决速步骤的能垒为 D. 升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 考向2 突破反应机理——循环图 例1（2025•四川泸州•一模）在加热条件下，利用金属Pd催化甲醇羰基化的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程中涉及、键的形成和断裂 B．2-甲基-2-丙醇也能发生该条件下的羰基化反应 C．该过程的总反应为： D．若将换为，则得到羰基化产物为DCDO 【变式训练1】（2025•成都石室中学•二模）某研究小组提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是 已知：Ph为，Bn为 A. 总反应的原子利用率为100% B. 和是催化剂 C. 途径b断裂了σ键和π键 D. 产物6的分子式为 【变式训练2】（2025·四川广安·二模）在催化剂“—O—Ga—O—Zn—”作用下加氢制甲醇，再通过催化剂“SAPO-34”制乙烯，反应历程如图所示（“□”表示氧原子空位，“*”表示微粒吸附在催化剂表面），下列说法正确的是 A．加入“—O—Ga—O—Zn—”催化剂，降低了合成甲醇的，速率加快 B．历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成 C．理论上，每产生1mol乙烯，需消耗2mol氢气 D．中C、O的杂化类型不同 【变式训练3·变考法】（2024·四川遂宁·三模）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是 A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应 B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热 C．总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) D．该历程的决速步为HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O 1. （2025·四川卷）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A. 步骤①反应为 B. 步骤③正、逆反应的活化能关系为 C. 在催化循环中起氧化作用 D. 步骤③生成的物质Z是 3. （2025·湖南卷）环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 过程中Ⅱ是催化剂 B. 过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C. 过程中元素的化合价发生了变化 D. 丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100% 3. （2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A. 总反应是放热反应 B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C. 和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D. ①转化为②的进程中，决速步骤为 4．（2024·重庆卷）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. 5．（2024·广东卷）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，可能反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A. B. C. D. 6. （2023·广东卷）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 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 化学反应的热效应 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 反应热 热化学方程式 4 知识点1 反应热 焓变 4 知识点2 热化学方程式 6 考向1 反应热及焓变的理解及应用 6 考向2 根据键能计算反应热 8 【思维建模】利用键能计算反应热的方法 考向3 热化学方程式书写及判断正误 9 考点二 燃烧热 中和热 能源 11 知识点1 燃烧热 11 知识点2 中和热及中和热的测定 11 知识点3 能源 12 考向1 燃烧热、中和热的理解及应用 13 考向2 中和热的测定 14 【思维建模】中和反应反应热测定实验误差分析 考点三 盖斯定律的计算及应用 16 知识点1 盖斯定律 16 知识点2 反应热的大小比较 17 考向1 灵活运用盖斯定律 18 【思维建模】利用键能计算反应热的方法 考向2 多角度比较反应热大小 20 考点四 千变万化的能量图像 22 知识点1 能量图像 22 知识点2 反应机理——循环图 22 考向1 识别多种能量图像 23 考向2 突破反应机理——循环图 26 0429 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 利用盖斯定律计算反应热 选择题 非选择题 四川卷T18（1），2分 重庆卷T13，3分 河北卷T17（1），2分 山东卷T20（1），2分 全国甲卷T28（1），2分 新课标卷T28（2），2分 化学反应的能量与图像 选择题 非选择题 四川卷T11，3分 广东卷T15，4分 河北卷T14，3分 广东卷T15，4分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题主要以选择题为主，非选择题主要存在与化学反应原理的焓变计算部分，主要从以下几方面考查： 化学反应焓变的计算、正确书写热化学方程式、化学能量图像的考查（催化剂——能量图像、能垒——能量图像）、反应机理——循环图。 2．从命题思路上看， (1)了解反应热和焓变的含义和应用，体会能量研究对化学科学的重要作用； (2)能正确书写热化学方程式，应用盖斯定律解决焓变的计算； (3)识别各种能量图像，提升证据推理和模型认知的科学素养； (4)以新情境为载体进行命题，增强题目的情境性和创新性。 预计今后继续以新兴领域的材料作为命题热点，同时以复杂能量图像为背景，考查考生的信息获取能力和图像解析能力。 复习过程中熟记常见反应热、燃烧热和中和热的定义，理解中和热测定实验的原理，常见的能量图像的识别和解题能力，多关注化学与材料知识。 复习目标： 1.了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。 2.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。 3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4.运用盖斯定律灵活解决反应热的计算。 5.识别常见的能量图像并从多角度解释图像中曲线变化的原因。 根据不同地区新高考卷适用情况，23、24年主要参考全国甲卷、重庆卷、山东卷、辽宁卷、湖南卷、湖北卷、广东卷、江苏卷、福建卷、河北卷。 化学反应的热效应 反应热 焓变 热化学方程式 燃烧热 中和热 能源 盖斯定律 反应热大小的比较 图像 反应热 焓变 热化学方程式 燃烧热 中和热 能源 盖斯定律 反应热的大小比较 能量图像 反应机理——循环图像 概念：等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量 概念：等压条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变 符号：ΔH 单位：KJ/mol 概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式 步骤：一写方程式，二标状态，三标条件，四标ΔH，五标数值 概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 指定产物：C→CO2(g) S→SO2(g) H→H2O(l) N→ N2(g) 概念：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所放出的能量 中和热的测定 实验原理 实验装置 实验步骤 数据处理 能源的分类 能源紧缺的解决方法 误差分析 概念：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 本质：是能量守恒定律 反应历程——能量图像 过渡态——能量图像 能垒——能垒图像 反应物 生成物 催化剂 中间产物 考点一 反应热 热化学方程式 知识点1 反应热与焓变 (1)体系与环境 体系 环境 反应物及发生的反应看作一个反应体系 盛反应物的容器及周围的空气看作环境 (2)内能和反应热 内能 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响 反应热 在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量 (3) 焓变 焓(H) 与内能有关的物理量 焓变(ΔH) 生成物的焓与反应物的焓之差 焓变与反应热 的关系 等压条件下的反应热等于反应的焓变，常用ΔH表示反应热， 常用单位：kJ/mol 2.吸热反应和放热反应 (1)常见的吸热反应和放热反应 放热反应(ΔH＜0) 吸热反应(ΔH＞0) ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属与酸的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化等 ①大多数分解反应； ②盐的水解； ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④NaHCO3溶液与盐酸反应； ⑤碳和水蒸气、C和CO2的反应等 (2) 放热反应和吸热反应的判断 ①从能量变化角度(宏观角度) 　　 ②从化学键角度(微观角度) 反 应 物 吸收能量E1 生 成 物   放出能量E2 旧化学键断裂 新化学键形成 E1>E2，ΔH>0 E1<E2，ΔH<0 吸热反应 放热反应 （3）三种计算焓变的方法总结： ①从能量角度分析：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ②从键能角度分析：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 ③从活化能角度分析：ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能) （4）活化能和焓变的关系 (1)E1为正反应活化能,E2为逆反应活能,ΔH=E1-E2。 (2)催化剂能改变反应所需活化能,但不影响焓变的大小。 【易错警示】 (1)焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量,焓变的值只与反应体系的始末状态有关,而与过程无关。 (2)物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。 (3)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。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体在常温、常压下即可发生反应,该反应是吸热反应。 知识点2 热化学方程式 (1)概念：表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式，不仅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)书写步骤： ①写出配平的化学方程式； ②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； ③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； ④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数值的绝对值也 同等倍数 的改变； ⑤要注明ΔH的符号：“＋”代表 吸热 ，“－”代表 放热 ，单位： kJ·mol－1 ； 得分速记 ①无论反应是否可逆，ΔH都表示按热化学方程式中化学计量数对应的物质的量完全反应的反应热，焓变与反应途径无关。 ②ΔH的单位kJ·mol－1中的mol－1是指每摩尔反应，而不是指每摩尔某种物质。 ③由于同素异形体的结构不同，所以焓不同。 考向1 反应热及焓变的理解及应用 例1 下列有关反应热、焓变的说法，错误的是( ) A. 任何条件下的反应热均等于焓变 B. 焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C. 吸热反应的，放热反应的 D. 反应热数值与反应物的量有关 【答案】A 【详解】在恒压条件下，化学反应的焓变等于化学反应的反应热，A错误；焓变是一个与内能变化量有关的物理量，B正确；吸热反应的，放热反应的，C正确；反应热的数值的大小与反应物的聚集状态和量有关，D正确。 故选:A 【变式训练1·变载体】已知反应 的能量变化如图所示，下列说法正确的 是( ) A. B.的能量高于和 的能量之和 C.断裂中的化学键放出的能量为 D.该反应生成和吸收 能量 【答案】D 【详解】A、B项：由题图可以看出，生成物总能量高于反应物总能量，则该反应是吸热反应，，A、B错误；C项：断裂化学键吸收能量，C错误；D项：断裂中的化学键吸收的能量为，形成和 中的化学键放出的能量为，则该反应生成和 吸收的能量为，D正确。 故选D 【变式训练2】下列分析正确的是(　 　) A．将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量 B．1 mol H2在氯气中完全燃烧，放出180 kJ热量，则键能(E)的关系为E(H－H)＝180 kJ·mol－1＋2E(H－Cl)－E(Cl－Cl) C．干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应 D．精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：H2OH＋＋OH－，该过程是放热过程 【答案】C 【详解】A项，将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明该反应为放热反应，反应物的总能量应该高于生成物的总能量；B项，正确的关系式是E(H－H)＝2E(H－Cl)－E(Cl－Cl)－180 kJ·mol－1，注意是键能和能量的关系；C项，碘受热升华变成紫色的碘蒸气，则说明碘和铝发生的反应是放热反应，D项，电离是吸热的。 【变式训练3】下列设计的各实验能达到证明对应的反应的热效应的是(　 　) A．①②③　　　　　　 B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①滴几滴水，棉花会燃烧，说明反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑放热；②加入NaOH溶液后饱和石灰水变浑浊，说明酸碱中和反应放热；③搅拌使NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O充分混合反应，烧杯与玻璃片会因为水结冰而粘连在一起，说明NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应吸热；④O2、NH3在Pt丝表面反应，使Pt丝保持红热，说明NH3的催化氧化放热。 考向2 根据键能计算反应热 例2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】反应的ΔH＝2E(H－H)＋E(O===O)－4E(H－O)；－482 kJ·mol－1＝2×436 kJ·mol－1＋E(O===O)－4×463 kJ·mol－1，解得O===O键的键能为498 kJ·mol－1，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ·mol－1。 思维建模 利用键能计算反应热的方法 (1)计算方法：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。 (2)注意事项： ①根据键能计算ΔH时，要分析分子的结构，确定单个分子中含有共价键的种类和数目； ②要考虑化学方程式中各物质的化学计量数，不要出现遗漏现象。 (3) 清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。 物质(化学键) CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) S8 (S—S) Si (Si—Si) 每个微粒所含键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式训练1】【纳米碗和学科知识结合】纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反应机理如下： 已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ/mol和298.0 kJ/mol，H—H键能为436.0 kJ/mol。估算C40H20(g) ⥫⥬C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝__________ kJ/mol。 【答案】+128 【解析】从反应中物质结构分析，反应中断裂2条C—H，形成1条C—C和1条H—H，则该反应的ΔH＝431.0 kJ/mol×2－298.0 kJ/mol－436.0 kJ/mol＝＋128 kJ/mol。 【变式训练2】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正确。 考向3 热化学方程式书写及判断正误 例3热化学方程式 表示( ) A.碳和水反应吸收 的热量 B.碳和水反应生成一氧化碳和氢气时，吸收 的热量 C.固态碳和水蒸气反应生成一氧化碳气体和 氢气时，吸收 的热量 D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收 的热量 【答案】C 【解析】A项未指明物质的量和物质的聚集状态，A错误； B，项未指明物质的聚集状态，B错误；C项描述符合热化学方程式的意义，C正确；D项热化学方程式的化学计量数不能表示微粒个数，D错误。 【变式训练1】NO2溶于水生成HNO3是氨催化氧化法制HNO3的重要反应,该反应有关能量变化如图所示。(图中的计量数表示物质的量) 下列有关热化学方程式书写正确的是 (　　　) A.2NO2+H2OHNO3+HNO2　ΔH=-116.1 kJ·mol-1 B.2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)　ΔH=+116.1 kJ·mol-1 C.HNO2(aq)HNO3(aq)+NO(g)+H2O(l)　ΔH=-25.3 kJ·mol-1 D.3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　ΔH=+75.9 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】未标注物质的聚集状态,A项错误;由图可知,NO2与水的反应是放热反应,放热反应的ΔH<0,B项错误;由图可知,HNO2的分解反应是吸热反应,吸热反应的ΔH>0,C项错误;由图可得热化学方程式为HNO2(aq)HNO3(aq)+NO(g)+H2O(l)　ΔH=+25.3 kJ·mol-1,化学计量数乘以3得3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　ΔH=+75.9 kJ·mol-1,D项正确。 【变式训练2】【根据能量图像书写热化学方程式】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)。 ②B―→A＋C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。 【答案】　NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1 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，写出B―→A＋C的化学方程式，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。 考点二 燃烧热 中和热 能源 知识点1 燃烧热 (1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 (2)单位：kJ·mol－1 (3)意义：C的燃烧热为ΔH=-393.5 kJ·mol－1，表示在25℃101Kpa下，1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出393.5 kJ的能量。 (3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质 元素 C H S N 指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 知识点2 中和热及中和热的测定 (1)概念：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所放出的能量 (2)单位：kJ·mol－1 (3)中和热的测定 ①实验装置 ②实验步骤 绝热装置组装―→量取一定体积酸、碱稀溶液―→测反应前酸碱液温度―→混合酸碱液测反应时最高温度―→重复2～3次实验―→求平均温度差(t终－t始)―→计算中和反应反应热ΔH。 ③数据处理 ΔH＝ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1。 得分速记 中和热测定实验的注意事项： ①为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍过量(0.5 mol·L－1 HCl、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。 ②实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜丝导热性好，比用环形玻璃搅拌棒误差大。 ③稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)放出57.3 kJ热量时的热化学方程式为HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 【易错警示】 (1)中和反应的实质是H＋和OH－反应生成H2O，若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等)，这部分反应热不在中和热之内，如H2SO4与Ba(OH)2反应生成1 mol H2O(l)，同时还生成BaSO4沉淀，故放出的热量大于57.3 kJ。 (2)由于中和反应和燃烧都是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号，如甲烷的燃烧热为890 kJ·mol－1或ΔH＝－890 kJ·mol－1。 (3)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因素。 知识点3 能源 （1）能源的分类 ①按能源是否可再生，可分为可再生资源和不可再生资源； ②按能源的形成条件，可分为一次能源和二次能源； 一次能源：自然界中直接存在的能源； 二次能源：由一次能源加工转换而成 ③按能源的利用技术，可分为常规能源和新能源。 常规能源：煤、石油、天然气； 新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、生物质能。 （2）能源紧缺的解决办法 ①节约现有能源 ②开发新能源 考向1 燃烧热、中和热的理解及应用 例1 (2024·湛江模拟)已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0 kJ。 ①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===4H2O(g)＋2CO2(g)　ΔH2＝－1 277.0 kJ·mol－1 下列有关说法错误的是(　　) A.若反应②中CH3OH变为气态，则该反应的反应热ΔH>ΔH2 B.CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1 C.CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH>－57.3 kJ·mol－1 D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力 【答案】　A 【解析】若反应②中CH3OH变为气态，则反应物的总能量更高，放的热更多，ΔH反而要小，故A错误；CH3OH的燃烧热对应的CH3OH的物质的量应为1 mol，且应将气态的水转化为液态的水，根据盖斯定律，燃烧热ΔH＝ΔH2－2×44 kJ·mol－1＝×(－1 277.0 kJ·mol－1)－88 kJ·mol－1＝－726.5 kJ·mol－1，故B正确；CH3COOH是弱酸，弱酸的电离过程要吸热，所以中和热ΔH>－57.3 kJ·mol－1，故C正确；水是由分子构成的化合物，同种分子构成的物质状态间的变化没有化学键断裂，只需要克服分子间作用力，故D正确。 【变式训练1】下列说法正确的是 (　　　) A.已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol液态水时放出的热量为57.3 kJ B.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出热量285.8 kJ,则表示H2燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸溶液与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量为57.3 kJ D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 400 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】氢氧化钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1 mol液态水放出的热量大于57.3 kJ,A项错误;燃烧热的定义中要求燃烧物的物质的量为1 mol,即H2的化学计量数必须为1,B项错误;醋酸为弱电解质,在溶液中不完全电离,电离时吸热,故稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol液态水放出的热量小于57.3 kJ,C项错误。 故答案为：D。 【变式训练2】下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 (　　　) A.稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸和稀Ca(OH)2溶液反应的中和反应反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1 B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×(+283.0) kJ·mol-1 C.由4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)　ΔH=-a kJ·mol-1知,NH3(g)的燃烧热ΔH=- kJ·mol-1 D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀溶液中1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应放出的热量为114.6 kJ 【答案】B 【解析】中和反应反应热是以生成1 mol液态水为基准的,A项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJ· mol-1,则2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-2×283.0 kJ·mol-1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;计算NH3(g)的燃烧热时,对应的产物应为N2,C项错误;H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水,生成沉淀会放出热量,所以稀溶液中1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应放出的热量大于114.6 kJ,D项错误。 考向2 中和热的测定 例2中和反应反应热测定实验中,用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH进行实验。下列说法错误的是 (　　　) A.改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应,求得中和反应反应热的数值和原来相同 B.测量完酸的温度的温度计应用水清洗擦干再去测碱的温度,否则中和反应反应热的数值偏小 C.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出,再用玻璃搅拌器搅拌 D.简易量热计装置中隔热层的作用是保温隔热、减少热量损失 【答案】C 【解析】中和反应反应热是强酸的稀溶液和强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出的热,与酸、碱的用量无关,所以改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应,测得中和反应反应热的数值相等,A项正确;测量完酸的温度的温度计应用水清洗擦干后再去测碱的温度,否则碱液的起始温度偏高,且反应后的温度偏低,从而导致中和反应反应热的数值偏小,B项正确;量筒中NaOH溶液慢慢倒入小烧杯中,热量散失,导致反应后的温度低,ΔT偏小,由Q=m·c·ΔT可知,测量结果偏低,C项错误。 思维建模 中和反应反应热测定实验误差分析 50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应的误差分析: 引起误差的实验操作 t终-t始 |ΔH| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸溶液代替盐酸 偏小 偏小 用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 偏小 偏小 【变式训练1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化，实验(c)中用稀NaOH溶液和稀盐酸反应。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．若用NaOH固体测定中和反应的反应热，则测得放出热量的数值偏高 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量增加 【答案】B 【解析】实验(b)中NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应是吸热反应，A错误；NaOH固体溶于水放热，则用NaOH固体测定中和反应的反应热，测定中和反应的反应热的数值偏高，B正确；实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，铁易导热，热量损失较多，则测定中和反应的反应热的数值偏低，C错误；铝片、铝粉都是固体，将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变，D错误。 【变式训练2】测定中和反应的反应热的简易装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是(　　) A．测定中和反应的反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B．相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的反应热不相同 C．实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度 D．玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分，隔热层起保温作用 【答案】B 【解析】浓硫酸稀释时放出大量的热，选用NaOH溶液和浓硫酸进行实验，反应放出的热量偏高，A正确；盐酸、硝酸都是强酸，与NaOH溶液反应的实质都是OH－＋H＋===H2O，故反应热相同，B错误；实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度，根据Q＝cmΔt计算反应热，C正确；玻璃搅拌器上下搅拌，使溶液充分混合，有助于反应充分，隔热层起保温、隔热作用，防止热量散失，D正确。 考点三 盖斯定律的计算及应用 知识点1 盖斯定律 (1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)本质：盖斯定律的本质是能量守恒定律。 (3)理解 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 (4)应用 根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。 转化关系 反应热间的关系 aAB、AB ΔH1＝aΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 知识点2 反应热的大小比较 (1)根据反应物的量的大小关系比较反应焓变的大小 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，故ΔH1 ＞ ΔH2。 (2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4 反应④中，C完全燃烧，放热更 多 ，故ΔH3 ＞ ΔH4。 (3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5 ⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6 方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。 由图像可知：ΔH5 ＜ ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。 由⑤－⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6 ＜ 0，故ΔH5 ＜ ΔH6。 (4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7 ⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH 已知铝热反应为 放热反应 ，ΔH＝ΔH7－ΔH8 ＜ 0，故ΔH7 ＜ ΔH8。 考向1 灵活运用盖斯定律 例1 （2025·重庆·一模）甲醇的用途非常广泛。科学家通过合成甲醇的反应为：  。 已知：      若合成甲醇的反应中正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则一定等于 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应I  ，反应Ⅱ  ，根据盖斯定律，反应可以由反应Ⅰ×3-反应Ⅱ得到，则ΔH1=3ΔH2-ΔH3=(3a-b)kJ·mol-1，ΔH1=E正-E逆=(3a-b)kJ·mol-1，则； 答案选B。 思维建模 利用盖斯定律解题的思维流程 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。思维流程如下： 【变式训练1】（2025•四川宜宾叙州区•一模）已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)　△H1=﹣702.2kJ/mol；Hg(l)+O2(g)═HgO(s)　△H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3，其中△H3的值是 A．﹣260.4kJ/mol B．﹣254.6kJ/mol C．﹣438.9kJ/mol D．﹣441.8kJ/mol 【答案】A 【详解】已知①2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1=﹣702.2kJ/mol，②Hg(l)+O2(g)═HgO(s)△H2=﹣90.7kJ/mol，根据盖斯定律：①×0.5-②即可得：Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)△H3=(-702.2×0.5+90.7)kJ•mol-1=-260.4kJ•mol-1，故选：A。 【变式训练2】（2025•成都石室中学•二模）磺酰氯（）是一种重要的有机氯化剂，和反应可制备磺酰氯。回答下列问题： 已知：① ② ③ 则的ΔH=______kJ/mol（用含a、b、c的代数式表示）。 【答案】2a+b-c 【解析】 由2×①+②-③式可得反应：，则由盖斯定律可得的； 【变式训练3】（2024·重庆·模拟预测）下表为某些化学键的键能化学键键能 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如图所示，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． D．图中的 【答案】A 【分析】依据盖斯定律，△H3=(-△H2)-(-△H1)=(2752-534)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1。 【详解】A．△H3=(154+4a+500)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1，则a=391，A正确； B．表中数据显示，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不正确； C．相当于发生反应和反应2H2O(g)=2H2O(l)  ∆H＜0，所以，C不正确； D．由分析可知，图中的，D不正确； 故选A。 考向2 多角度比较反应热大小 例2 (2024·山东模拟)下列四组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 ④HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH2 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】C 【详解】碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，即ΔH1<ΔH2，①错误；化学方程式的化学计量数加倍，焓变数值加倍，该反应是放热反应，即ΔH1>ΔH2，②正确；碳酸钙分解吸热，氧化钙与水反应放热，即ΔH1>ΔH2，③正确；弱电解质电离吸热，所以盐酸和强碱反应比盐酸和弱碱反应放热多，即ΔH1<ΔH2，④错误。 【变式训练1】下列关于ΔH的判断正确的是 (　　　) C(aq)+H+(aq)HC(aq)　ΔH1 C(aq)+H2O(l)HC(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 【详解】碳酸氢根离子的电离属于吸热过程,则C(aq)+H+(aq)HC(aq)为放热反应,所以ΔH1<0;C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq)为碳酸根离子的水解,C的水解反应为吸热反应,即ΔH2>0,所以ΔH1<ΔH2,A项错误,B项正确。OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以ΔH3<0;醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以ΔH4<0,C项错误。由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则ΔH4>ΔH3,D项错误。 【变式训练2·变载体】（2024·重庆·二模）单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是 A．   B．单斜硫和正交硫互为同素异形体 C．②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量 D．①式反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ 【答案】B 【详解】A．从图中可知，单斜硫能量高于正交硫，故 ，A错误； B．单斜硫和正交硫都是硫元素形成的单质，两者互为同素异形体，B正确； C．②式表示1mol正交硫与1mol氧气反应生成1mol二氧化硫放出296.83kJ的能量，C错误； D．①反应为放热反应，则该反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量少297.16kJ，D错误； 故答案选B。 考点四 千变万化的能量图像 知识点1 能量图像 (1)反应历程—能量图像 (2)过渡态—能量图像 　　　 (3)能垒—能量图像 知识点2 反应机理——循环图 1.机理图的解读 在机理图中,先找到确定的反应物,反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质),与之同时反应的就是催化剂,并且经过一个完整循环之后又会生成;中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图所示: 2.催化反应机理题的解题思路 通览全图,找准一“剂”三“物” 一“剂”指催化剂 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 三“物”指反应物、生成物、中间物质(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物 生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质大多是生成物 中间体 通过一个箭头脱离整个历程,又由一个箭头进入整个历程的物质是中间体,中间体有时在反应历程中应用“[　]”标出 考向1 识别多种能量图像 下列示意图表示正确的是(　　) A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋26.7 kJ·mo1－1反应的能量变化 B．乙图表示碳的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2＝60 mL) D．已知稳定性顺序：B<A<C，反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图 【答案】D 【详解】甲图中反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，故A错误；乙图体现的是CO2转化成CO的能量变化，而碳的燃烧热是1 mol C全部转化成CO2放出的热量，故B错误；丙图中V2为20 mL时，温度最高，说明此时酸碱反应完全，又因为实验中始终保持V1＋V2＝60 mL，则V1＝40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH～H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。 【变式训练1】（2025•四川达州•二模）丙烷发生一氯取代时，可与由通过光照解离出来的氯原子作用产生两种自由基：与，其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①活化能更高，反应速率更慢 B. 断裂中键比断裂中键所需能量小 C. 丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为 D. 一定条件下，选择合适的催化剂可以提高的选择性 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示，反应①活化能更高，反应速率更慢，故A正确； B．根据图示，断裂中键比断裂中键所需能量多，故B错误； C．根据图示，反应②活化能更低，反应速率更快，所以丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为，故C正确； D．一定条件下，选择合适的催化剂降低反应①活化能，加快反应①的速率，可以提高的选择性，故D正确； 选B。 【变式训练2】（2025•大数据教学联盟•一模）甲苯与浓硝酸反应可生成2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。三氟甲苯()与浓反应可生成邻硝基三氟甲苯()和间硝基三氟甲苯()，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．生成中间体1、2的反应均为吸热反应 B．反应历程中苯环的大键没有发生变化 C．中间体1是由进攻的邻位碳而形成的 D．比更易使苯环上的间位氢原子活化 【答案】B 【详解】A．观察图片发现生成中间体1、2能量升高，故生成中间体1、2的反应均为吸热反应，A正确； B．反应历程中苯环变成，带正电荷，大键被破坏，B错误； C．观察图片发现中间体1是由进攻的邻位碳而形成的，C正确； D．甲苯与浓硝酸反应生成邻位和对位的2，4，6-三硝基甲苯(TNT)，而三氟甲苯与浓硝酸反应除生成邻硝基三氟甲苯外，还生成间硝基三氟甲苯，生成间硝基三氟甲苯所需能量较低，表明以间硝基三氟甲苯为主，说明比更易使苯环上的间位氢原子活化，D正确； 答案选B。 【变式训练3】【有机合成中间体与学科知识结合】（2025•四川雅安•二模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 第2步的基元反应方程式为： B. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C. 反应进程中决速步骤的能垒为 D. 升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图中反应历程可知，第2步基元反应为：，A正确； B．使用催化剂可以提高反应速率，但是反应热不会变化，B错误； C．反应进程中经过渡态反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为：，C错误； D．由图可以看出，产物总能量高于反应物总能量，即，所以升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误； 考向2 突破反应机理——循环图 例1（2025•四川泸州•一模）在加热条件下，利用金属Pd催化甲醇羰基化的反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程中涉及、键的形成和断裂 B．2-甲基-2-丙醇也能发生该条件下的羰基化反应 C．该过程的总反应为： D．若将换为，则得到羰基化产物为DCDO 【答案】B 【详解】A．由图可知Ⅰ中存在、键的形成，Ⅲ中断裂，Ⅳ中断裂，故A正确； B．由图可知发生该羰基化反应的结构条件是存在羟基以及羟基所连碳上有H，2-甲基-2-丙醇中羟基所连碳上没有H，故B错误； C．贵金属钯催化乙醇羰基化的反应过程中贵金属钯做了催化剂，则总反应为，故C正确； D．该过程中最终从醇结构中脱去羟基H以及羟基所连碳上的氢原子，因此若将换为，最终得到产物为DCDO，故D正确； 故选：B。 【变式训练1】（2025•成都石室中学•二模）某研究小组提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是 已知：Ph为，Bn为 A. 总反应的原子利用率为100% B. 和是催化剂 C. 途径b断裂了σ键和π键 D. 产物6的分子式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由反应历程图可知，生成物除了产物6还有，原子利用率小于100%，A错误； B．由反应历程图可知，是中间产物，是生成物，都不是催化剂，B错误； C．途径b第一步反应醛基中碳氧双键断裂其中的π键，第二步反应是取代反应，羟基被取代，断开的是σ键，C正确； D．产物6的分子式为，D错误； 故选C。 【变式训练2】（2025·四川广安·二模）在催化剂“—O—Ga—O—Zn—”作用下加氢制甲醇，再通过催化剂“SAPO-34”制乙烯，反应历程如图所示（“□”表示氧原子空位，“*”表示微粒吸附在催化剂表面），下列说法正确的是 A．加入“—O—Ga—O—Zn—”催化剂，降低了合成甲醇的，速率加快 B．历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成 C．理论上，每产生1mol乙烯，需消耗2mol氢气 D．中C、O的杂化类型不同 【答案】B 【详解】A．催化剂降低了反应的活化能，反应速率加快，但不能改变，A错误； B．由图可知，历程中涉及极性键和非极性键的断裂，有极性键和非极性键的形成，B正确； C．根据图示，可得反应，，则有，故理论上，每产生1mol乙烯，需消耗6mol氢气，C错误； D．中C成4条单键，是sp3杂化，O成2条单键，还有2对孤电子对，是sp3杂化，二者杂化类型相同，D错误； 故选B。 【变式训练3·变考法】（2024·四川遂宁·三模）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是 A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应 B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热 C．总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) D．该历程的决速步为HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O 【答案】B 【详解】A．由能量变化图可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，所以二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应，A正确； B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，不能改变反应热，B错误； C．由反应机理和能量变化图可知，总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)，C正确； D．由能量变化图知，HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O的活化能最大，反应速率最慢，是该历程的决速步，D正确； 故选B。 1. （2025·四川卷）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A. 步骤①反应为 B. 步骤③正、逆反应的活化能关系为 C. 在催化循环中起氧化作用 D. 步骤③生成的物质Z是 【答案】D 【解析】 【分析】结合反应机理图可知和反应生成、、，步骤①反应为，和苯生成，和、反应生成、和水，据此解答。 【详解】A．结合反应机理图可知和反应生成、、，步骤①反应为，故A正确； B．步骤③为放热反应，，即正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确； C．在催化循环中V的化合价由+5降低到+3，所以起氧化作用，故C正确； D．根据分析，步骤③生成的物质Z是，故D错误； 答案选D。 3. （2025·湖南卷）环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 过程中Ⅱ是催化剂 B. 过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C. 过程中元素的化合价发生了变化 D. 丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据反应原理，Ⅰ先消耗再生成，是整个历程的催化剂，Ⅱ先生成，再消耗，是中间产物，A错误； B．过程中存在中O-O非极性键的断裂，以及中非极性键的形成；还存在极性键的断裂，以及极性键的形成，B正确； C．过程中Ti的化学键()始终是4个，配位键不会改变Ti的化合价，故元素的化合价不变，C错误； D．反应生成了，且存在的分解反应，原子利用率小于100%，D错误； 故选B。 3. （2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A. 总反应是放热反应 B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C. 和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D. ①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误； B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误； C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确； D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误； 故选C。 4．（2024·重庆卷）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 【解析】 【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。 5．（2024·广东卷）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】 【详解】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。 6. （2023·广东卷）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】 【详解】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。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$