第一单元 化学反应的热效应(10大题型专项训练,江苏专用) 化学苏教版选择性必修1
2025-11-06
|
2份
|
56页
|
606人阅读
|
8人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一单元 化学反应的热效应 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.94 MB |
| 发布时间 | 2025-11-06 |
| 更新时间 | 2025-12-03 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54749026.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一单元 化学反应的热效应
题型01 焓变 反应热
题型02 从宏观角度认识吸热反应和放热反应
题型03 从微观角度认识吸热反应和放热反应
题型04 利用键能计算反应热
题型05 热化学方程式的书写
题型06 中和反应反应热的测量
题型07 利用盖斯定律计算反应热的方法
题型08 比较反应热大小的方法
题型09 标准燃烧热
题型10 能源
题型01 焓变 反应热
1.反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
2.焓和焓变
(1)焓是与物质内能有关的物理量。单位:kJ·mol-1,符号:H。
(2)焓变是生成物之焓与反应物之焓的差值。单位:kJ·mol-1,符号:ΔH。
3.焓变与反应热
在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。
【典例1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列物质间的能量变化与如图所示能量变化相符的是
A.氢氧化钠溶于水 B.氧化钙溶于水 C.氯化铵溶于水 D.浓硫酸的稀释
【变式1-1】(2025高二上·江苏连云港·学业考试)对于反应,下列说法正确的是
A.维持反应进行需要提供能量
B.上图可表示该反应的能量变化
C.断开CH3OH中的化学键需要吸收能量
D.用甲醇作燃料能缓解温室效应
【变式1-2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是
A.任何条件下,焓变完全等于反应热
B.放热反应的ΔH<0,吸热反应的ΔH>0
C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得
D.生成物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH<0
【变式1-3】(22-23高二上·江苏扬州·阶段检测)下列说法正确的是
A.化学反应不一定伴有能量的变化
B.放热反应的逆反应不一定是吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生吸热反应
D.化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成
题型02 从宏观角度认识吸热反应和放热反应
放热反应
吸热反应
定义
放出热量的化学反应
吸收热量的化学反应
宏观角度
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E反>E生)
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量(E反<E生)
焓变
ΔH<0
ΔH>0
图示
能量变化
体系的能量降低
体系的能量升高
实例
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===
CO(g)+H2(g)
ΔH=131.5 kJ·mol-1
常见反
应类型
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(水)酸的置换反应;
⑤铝热反应;
⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
①大多数分解反应;
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;
③碳和水、C和CO2的反应
【典例2】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图可表示一氧化碳和水反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,若在密闭容器中加入1 mol和2 mol充分反应放出的热量为
D.由(d)图可知,A与C的能量差为:
【变式2-1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列物质间的反应的能量变化符合如图所示,且属于氧化还原反应的是
A.液态水汽化
B.高温下铝粉与氧化铁的反应
C.晶体与晶体的反应
D.灼热的木炭与蒸气的反应
【变式2-2】(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式为:
B.使用高效催化剂可使反应ΔH的值增大
C.和充分反应,放出的热量为49 kJ
D.该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
【变式2-3】(2023高二上·江苏连云港·学业考试)自然界中生成臭氧的反应为,其能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A.为吸热反应
B.氧气比臭氧稳定
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.中化学键的断裂需要放出能量
题型03 从微观角度认识吸热反应和放热反应
放热反应
吸热反应
微观角度
E1>E2,吸收热量
E1<E2,放出热量
与键能的
关系
反应物的键能总和>生成物的键能总和,吸收热量
反应物的键能总和<生成物的键能总和,放出热量
【典例3】(24-25高二上·江苏·期中)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
下列说法正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键的断裂和形成
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率小于
D.该反应的热化学方程式为:
【变式3-1】(25-26高二上·江苏·阶段检测)关于甲烷合成反应:(反应放热),下列说法正确的是
A.形成键需要吸收能量
B.反应过程的能量变化可用如图表示
C.该反应(用表示某种化学键的键能)
D.该反应过程中各元素化合价均未发生变化
【变式3-2】根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氯原子是一个吸热过程
B.和的总能量比的总能量高
C.1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
D.和反应生成的反应热
【变式3-3】N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.该反应的热化学方程式为:
题型04 利用键能计算反应热
利用键能计算反应热的方法步骤
(1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。
(2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数,计算反应物的总键能和生成物的总键能。
(3)依据“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算反应热。
(4)注意ΔH的符号,计算结果为负值,则ΔH为“-”,反之为“+”(可省略)。
【典例4】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
键
键
键
键
键能
463
496
436
138
若反应过程中分解了,则下列说法不正确的是
A.总反应为 B.过程Ⅲ属于放热反应
C.总反应是吸热反应 D.过程I吸收了能量
【变式4-1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)已知下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如下表:
物质
NO
CO
能量/
632
1076
946
热化学方程式
则的碳氧双键能为
A. B.
C. D.
【变式4-2】断裂1 mol化学键所需的能量如表,火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是( )
化学键
N—N
O===O
N≡N
N—H
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-534 kJ·mol-1
C.图中的ΔH3=+2218 kJ·mol-1
D.表中的a=194
【变式4-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
-136
-242
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.
C.解离氧氧单键所需能量:
D.的键能小于中氧氧单键的键能的两倍
题型05 热化学方程式的书写
1.热化学方程式与普通化学方程式的区别
普通化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既表示微粒个数又表示该物质的物质的量
可以是整数也可以是分数,只表示物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后注明
ΔH正、负
号及单位
无
必须注明(正号常省略)
意义
表明了化学反应中的物质变化
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
遵循规律
原子守恒
原子守恒和能量守恒
2.书写热化学方程式的“五步”
【典例5】(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知:25℃、101kPa 时,1gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正确的是
A.2H2(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=+ 571.6kJ/mol
B.H2(g)+O₂(g)=H2O(g) ΔH= -285.8kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH= -285.8kJ/mol
D.H2(g)+O₂(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ/mol
【变式5-1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是
A.。
B.
C.
D.
【变式5-2】(24-25高二上·浙江杭州·期中)“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
【变式5-3】(22-23高二上·江苏扬州·阶段检测)2007年10月24日,中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功发射“嫦娥一号”使用的燃料是液氢,1 mol氢气燃烧生成液态水,放出241.8 kJ的热。下列表示氢气燃烧的热化学方程式正确的是
A. ΔH=-241.8kJ/mol
B. ΔH=+483.6kJ/mol
C. ΔH=-241.8 kJ/mol
D. ΔH=+483.6 kJ/mol
题型06 中和反应反应热的测量
1.反应热测定实验中产生误差的可能原因
(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的,若实际量取时大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。
(2)温度计的读数有误。
(3)实验过程中有液体洒在外面。
(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。
(5)隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。
(6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度,会使热量损失而引起误差。
2.实验数据处理方法
(1)取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
温度
实验次数
起始温度/℃
终止温度
/℃
温度差
Δt/℃
HCl
NaOH
平均值
1
2
3
(2)计算反应热
为了计算简便,我们近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热容与水相同,并忽略实验装置的比热容,则:
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g。
中和后生成的溶液的比热容C=4.18 J·g-1·℃-1,则50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为
(m1+m2)·C·Δt=0.418Δt kJ
生成1 mol H2O时的反应热为ΔH=- kJ·mol-1。
【典例6】(24-25高二下·江苏·阶段检测)填空
(1)丙烷热值较高,污染较小,是下种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
②二甲醚是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
(2)用如图所示的装置测定中和热。
①从实验装置上看,还缺少 。
②将浓度为0.50的稀盐酸和0.5的稀溶液各50mL混合,测得中和热的数值偏低可能的原因 (填字母)。
A.测完盐酸温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
【变式6-1】(24-25高一下·江苏南京·期中)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热偏小
B.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
C.若简易量热计不盖杯盖,生成时所测得中和反应反应热将偏大
D.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,减小实验误差
【变式6-2】(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列说法正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.实验(a)中,将铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的热量有所增加
C.实验(c)中,若改用NaOH固体测定反应热ΔH,则测定结果偏小
D.实验(c)中,若将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器,对实验结果没有影响
【变式6-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)有关中和热的测定实验中,下列说法中正确的是
A.中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有:两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
B.可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是2次
D.测定中和热实验中,若使用NaOH固体和稀盐酸,则会导致所测得的中和热H偏大
题型07 利用盖斯定律计算反应热的方法
1.加和法
2.虚拟途径法
①方法。先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求的反应热。
②举例
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
a.由A直接变成D,反应热为ΔH。
b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
ΔH
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
【典例7】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为。
已知:①碳的燃烧热
②
③,则下列关系式正确的是
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下:
下列说法错误的是
A. B.反应①中有两种元素化合价发生变化
C.图中 D.该过程实现了太阳能向化学能的转化
【变式7-2】(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知:①C6H12O6(s) =2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1
② 6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③ 2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) ΔH3
④ 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有关说法正确的是
A.H2的燃烧热为-
B.反应②为放热反应
C.标准状况下,反应②生成1.12 L O2,转移的电子数为0.1×6.02×1023
D.2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
【变式7-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)回答下列问题:
(1)已知热化学方程式:
Ⅰ.SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=xkJ/mol
Ⅱ. 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=ykJ/mol
Ⅲ.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ/mol
则: 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH= kJ/mol。
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下:
反应Ⅰ.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=246.5kJ/mol
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g) ΔH2=41.2kJ/mol
反应Ⅲ.2CO(g)=CO2(g)+ C(s) ΔH3=-172.5kJ/mol
在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成,反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4= kJ/mol。
(3)已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表:
共价键
H-H
H-O
键能( kJ/mol)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-482kJ/mol
则2O(g)=O2(g)的 ΔH为 。
(4)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3
反应①中相关化学键的键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
C≡O
H-O
C-H
键能/(kJ/mol)
436
343
1076
465
413
由此计算 ΔH1= kJ/mol,若 ΔH2=-58 kJ/mol, 则 ΔH3= kJ/mol。
题型08 比较反应热大小的方法
方法一:利用盖斯定律进行比较
如①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
由①-②可得2H2O(l)===2H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2>0,则ΔH1>ΔH2。
方法二:利用能量变化图进行比较
由图像可以看出放出或吸收热量的多少,若是放热反应,放出的热量越多,ΔH越小;若是吸热反应,吸收的热量越多,ΔH越大,故ΔH1>ΔH2。
【典例8】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1;C(s)+O2(g)=CO(g) H,则H1<H2
B.由C(s)+ +O2(g)=CO(g) H =-110.5kJ/mol,可知碳的燃烧热为110.5kJ/mol
C.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) H>0,则金刚石比石墨稳定
D.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) H1;S(g)+O2(g)= SO2(g) H2,则H1<H2
【变式8-1】下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①;
②;
③;
A.① B.③ C.②③ D.①②③
【变式8-2】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)下列说法中正确的是
A.已知 ,则金刚石比石墨稳定
B.稀醋酸与稀溶液反应:
C. ; ,则
D.反应的焓变等于生成物的总键能-反应物的总键能
【变式8-3】(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.800℃、30MPa下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,则其热化学方程式为
B.已知:,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
C.已知:,则的燃烧热为
D.已知:;,则
题型09 标准燃烧热
1.概念
2. 标准燃烧热和中和反应反应热的比较
标准燃烧热
中和反应反应热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物
的量
1mol
不一定为1 mol
生成物
的量
不确定
生成物水为1mol
反应热
含义
101 kPa 时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量
表示方法
标准燃烧热为ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3__kJ·mol-1
【典例9】(24-25高二下·江苏·期中)已知25℃时,某些物质的燃烧热数据如表:
物质
C(石墨,s)
C(金刚石,s)
燃烧热
下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【变式9-1】(24-25高二上·江苏扬州·期中)下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)反应的ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol
C.反应热有正负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【变式9-2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是
物质
-1559.8
-1411
-285.8
A.
B.
C.
D.
【变式9-3】(25-26高二上·江苏·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知 ,则金刚石比石墨稳定
B.已知的标准燃烧热是,则反应
的
C.已知 , ,则
D.已知 ,则稀溶液与稀硫酸完全反应生成时,放出57.3kJ热
题型10 能源
1.分类
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
能源性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能
不可再生能源
化石燃料、核能
2.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的弊端:蕴藏量有限、不能再生;利用率低;污染环境,特别是会造成酸雨和温室效应。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源,缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大。
(3)氢能有三大优点:一是燃烧热值高,二是资源丰富,三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。
3.能源危机的解决方法
开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
【典例10】(25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测)能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源开发和利用的说法中不正确的是
A.因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
B.北京冬奥会的交通工具采用氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.能源供给采用风能、太阳能等发电,风能和太阳能均属于可再生能源
D.太阳能、风能、核能、氢能等符合未来新能源的特点,能源都是通过化学反应获得的
【变式10-1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)“能源的发展”与“能源和环境"是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A.开发太阳能、氢能、海洋能等新能源
B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C.大力开采煤、石油和天然气以供人类所需
D.增加资源的重复使用和循环再生
【变式10-2】(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)下列有关碳达峰、碳中和说法正确的是
A.光催化和合成甲醇是实现碳中和的有效手段
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.我国成功开发二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12的烃),反应过程中被氧化
D.利用火力发电产生的电能电解水制氢有利于实现碳中和
【变式10-3】(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)“能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A.大力开采煤、石油和天然气 B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C.开发太阳能、氢能等新能源 D.增加资源的重复使用和循环再生
1 / 2
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
$
第一单元 化学反应的热效应
题型01 焓变 反应热
题型02 从宏观角度认识吸热反应和放热反应
题型03 从微观角度认识吸热反应和放热反应
题型04 利用键能计算反应热
题型05 热化学方程式的书写
题型06 中和反应反应热的测量
题型07 利用盖斯定律计算反应热的方法
题型08 比较反应热大小的方法
题型09 标准燃烧热
题型10 能源
题型01 焓变 反应热
1.反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
2.焓和焓变
(1)焓是与物质内能有关的物理量。单位:kJ·mol-1,符号:H。
(2)焓变是生成物之焓与反应物之焓的差值。单位:kJ·mol-1,符号:ΔH。
3.焓变与反应热
在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。
【典例1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列物质间的能量变化与如图所示能量变化相符的是
A.氢氧化钠溶于水 B.氧化钙溶于水 C.氯化铵溶于水 D.浓硫酸的稀释
【答案】C
【分析】碳酸氢钠溶于水是一个吸热过程。
【解析】A.氢氧化钠溶于水是放热过程,故不选A;
B.氧化钙溶于水生成氢氧化钙,是放热反应,故不选B;
C.氯化铵溶于水是吸热过程,故选C;
D.浓硫酸的稀释为放热过程,故不选D;
选C。
【变式1-1】(2025高二上·江苏连云港·学业考试)对于反应,下列说法正确的是
A.维持反应进行需要提供能量
B.上图可表示该反应的能量变化
C.断开CH3OH中的化学键需要吸收能量
D.用甲醇作燃料能缓解温室效应
【答案】C
【解析】A.甲醇燃烧是放热反应,一旦点燃,反应本身释放的热量足以维持反应继续进行,不需要外界持续提供能量,A错误;
B.甲醇燃烧是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,而图中显示反应物的总能量低于生成物的总能量,B错误;
C.断开化学键需要吸收能量,因此断开 CH3OH 中的化学键需要吸收能量,C正确;
D.甲醇燃烧生成 CO2 ,而 CO2 是主要的温室气体之一,因此使用甲醇作为燃料不能缓解温室效应,D错误;
故选C。
【变式1-2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是
A.任何条件下,焓变完全等于反应热
B.放热反应的ΔH<0,吸热反应的ΔH>0
C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得
D.生成物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH<0
【答案】B
【解析】A.焓变(ΔH)仅在恒压条件下等于反应热,其他条件(如恒容)下不成立,A错误;
B.ΔH为生成物总焓减反应物总焓,放热时反应物总焓更高,ΔH<0,吸热时ΔH>0,B正确;
C.不是所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得,如碳不完全燃烧生成CO的反应热无法直接测定,需间接计算,C错误;
D.ΔH为生成物总焓减反应物总焓,当生成物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0,D错误;
故选B。
【变式1-3】(22-23高二上·江苏扬州·阶段检测)下列说法正确的是
A.化学反应不一定伴有能量的变化
B.放热反应的逆反应不一定是吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生吸热反应
D.化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成
【答案】D
【解析】A.化学反应都有物质变化,本质是旧键断裂和新键形成,断裂旧键要吸收能量、形成新键要释放能量,所以一定伴有能量的变化,故A错误;
B.反应热=生成物总能量-反应物总能量,若正反应为放热反应,则逆反应一定是吸热反应,故B错误;
C.反应热=生成物总能量-反应物总能量,反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应,故C错误;
D.化学反应的本质是旧键断裂和新键形成,断裂旧键要吸收能量、形成新键要释放能量,化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成,故D正确;
故答案为:D。
题型02 从宏观角度认识吸热反应和放热反应
放热反应
吸热反应
定义
放出热量的化学反应
吸收热量的化学反应
宏观角度
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E反>E生)
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量(E反<E生)
焓变
ΔH<0
ΔH>0
图示
能量变化
体系的能量降低
体系的能量升高
实例
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===
CO(g)+H2(g)
ΔH=131.5 kJ·mol-1
常见反
应类型
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(水)酸的置换反应;
⑤铝热反应;
⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
①大多数分解反应;
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;
③碳和水、C和CO2的反应
【典例2】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图可表示一氧化碳和水反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,若在密闭容器中加入1 mol和2 mol充分反应放出的热量为
D.由(d)图可知,A与C的能量差为:
【答案】C
【解析】A.(a)图中反应物能量低于生成物,为吸热反应,一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气是吸热反应(),与图示能量变化相符,A不符合题意;
B.(b)图中金刚石与的总能量高于石墨与,说明金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,B不符合题意;
C.(c)图中反应为,该反应是可逆反应,1 mol和2 mol充分反应不能完全转化为2 mol,放出热量应小于,C符合题意;
D.(d)图中A→B过程需吸收能量、放出,由于>,该过程吸收的能量;B→C过程吸收、放出,由于,该过程放出能量,根据盖斯定律,总反应的焓变等于分步反应焓变的加和,则,由于总反应为放热反应,,则A与C的能量差为:,D不符合题意;
故选C。
【变式2-1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列物质间的反应的能量变化符合如图所示,且属于氧化还原反应的是
A.液态水汽化
B.高温下铝粉与氧化铁的反应
C.晶体与晶体的反应
D.灼热的木炭与蒸气的反应
【答案】D
【解析】A.液态水汽化是一个吸热过程,属于物理变化,不涉及化学反应,A错误;
B.高温下铝粉与氧化铁的反应为铝热反应,属于氧化还原反应,但该反应属于放热反应,反应物能量高于生成物,与图中能量变化不符,B错误;
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,反应物能量低于生成物,与图中能量变化一致,但该反应属于复分解反应,反应中各元素化合价无变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.灼热的木炭与H2O蒸气发生反应:C+H2O(g)CO+H2,该反应为吸热反应,反应物能量低于生成物,与图中能量变化一致,且C元素化合价升高、H元素化合价降低,属于氧化还原反应,D正确;
故答案选D。
【变式2-2】(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式为:
B.使用高效催化剂可使反应ΔH的值增大
C.和充分反应,放出的热量为49 kJ
D.该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
【答案】D
【解析】A.由能量图可知,1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)反应生成1mol SO3(g)时放出98kJ热量,故2mol SO2(g)和1mol O2(g)完全反应的ΔH=-196kJ/mol,A错误;
B.催化剂只能降低反应活化能,不影响ΔH,ΔH由反应物和生成物总能量差决定,B错误;
C.SO2催化氧化为可逆反应,1mol SO2和0.5mol O2无法完全转化为SO3,实际放出热量小于98kJ,具体为多少无法计算,C错误;
D.该反应为放热反应,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和<0,故断裂反应物化学键消耗的能量比形成生成物放出的能量少,D正确;
故选D。
【变式2-3】(2023高二上·江苏连云港·学业考试)自然界中生成臭氧的反应为,其能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A.为吸热反应
B.氧气比臭氧稳定
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.中化学键的断裂需要放出能量
【答案】B
【解析】A.根据能量变化图,为放热反应,A错误;
B.物质能量越低越稳定,氧气能量低,氧气比臭氧稳定,B正确;
C.根据能量变化图,反应物能量低,生成物能量高,C错误;
D.物质发生反应,断键需吸收能量,D错误;
答案选B。
题型03 从微观角度认识吸热反应和放热反应
放热反应
吸热反应
微观角度
E1>E2,吸收热量
E1<E2,放出热量
与键能的
关系
反应物的键能总和>生成物的键能总和,吸收热量
反应物的键能总和<生成物的键能总和,放出热量
【典例3】(24-25高二上·江苏·期中)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
下列说法正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键的断裂和形成
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率小于
D.该反应的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】A.由题干转化信息可知,该催化反应历程中没有非极性键的断裂、只有C=O、C-H等极性键的断裂,有C-C非极性键和O-H极性键的形成,A错误;
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能,从而加快反应速率,但不能改变该反应的焓变,B错误;
C.由题干转化历程图可知,该反应的总反应式为:CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g),故总反应的原子利用率等于,C错误;
D.已知反应热等于反应物的键能综合减去生成物的键能总和,故该反应的=2E(C=O)+4E(C-H)-3E(C-H)-E(C=O)-E(C-O)-E(C-C)-E(O-H)=E(C=O)+E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)-E(C-C)=497+413-351-462-348=-251kJ/mol,则该反应的热化学方程式为:,D正确;
故答案为:D。
【变式3-1】(25-26高二上·江苏·阶段检测)关于甲烷合成反应:(反应放热),下列说法正确的是
A.形成键需要吸收能量
B.反应过程的能量变化可用如图表示
C.该反应(用表示某种化学键的键能)
D.该反应过程中各元素化合价均未发生变化
【答案】B
【解析】A.形成键需要放出能量,A错误;
B.反应放热,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,与图像符合,B正确;
C.该反应(用表示某种化学键的键能),C错误;
D.反应中碳元素由+4价变为-4价,氢元素由0价变为+1价,D错误;
故答案选:B。
【变式3-2】根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氯原子是一个吸热过程
B.和的总能量比的总能量高
C.1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
D.和反应生成的反应热
【答案】C
【解析】A.转化为氯原子是化学键断裂的过程,需要吸收热量,是一个吸热过程,A正确;
B.和反应生成的反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,属于放热反应,因此1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量高,B正确;
C.1mol分子中化学键断裂时需要吸收431kJ能量,而不是1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量,C错误;
D.由B分析可知,和反应生成的反应热,D正确;
故选C。
【变式3-3】N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.该反应的热化学方程式为:
【答案】B
【分析】=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量反应的热化学方程式为: 。
【解析】A.成键放出能量,2mol气态氧原子结合生成(g)时,能放出498kJ能量,A正确;
B.此反应为吸热反应,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,B错误;
C.由图中可知,生成2molNO放出能量2632kJ,断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量,C正确;
D.由分析可知,反应的热化学方程式为: ,D正确;
故选B。
题型04 利用键能计算反应热
利用键能计算反应热的方法步骤
(1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。
(2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数,计算反应物的总键能和生成物的总键能。
(3)依据“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算反应热。
(4)注意ΔH的符号,计算结果为负值,则ΔH为“-”,反之为“+”(可省略)。
【典例4】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
键
键
键
键
键能
463
496
436
138
若反应过程中分解了,则下列说法不正确的是
A.总反应为 B.过程Ⅲ属于放热反应
C.总反应是吸热反应 D.过程I吸收了能量
【答案】B
【解析】A.反应过程中分解了2 molH2O,由图可知,生成了2molH2和1molO2,总反应为:,故A正确;
B.过程Ⅲ断裂2molH2O2中H-O键,吸收463×2=926 kJ能量,生成1molH2中H-H键,释放436kJ能量,即总体上吸收了490kJ能量,为吸热反应,故B不正确;
C.总反应为,吸收热量463kJ4=1852kJ能量,放出(496+4362)kJ=1368kJ能量,则吸收的能量大于放出的热量,反应为吸热反应,故C正确;
D.过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键,吸收能量(463×2)kJ=926kJ,故D正确;
答案选B。
【变式4-1】.(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)已知下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学方程式信息如下表:
物质
NO
CO
能量/
632
1076
946
热化学方程式
则的碳氧双键能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】1mol下列物质分解为气态原子消耗能量即该物质的键能,设CO2的碳氧双键能为x,由∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=(2×632+2×1076)-(946+2×2x)= -742,解得x=803,故选:C。
【变式4-2】断裂1 mol化学键所需的能量如表,火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是( )
化学键
N—N
O===O
N≡N
N—H
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-534 kJ·mol-1
C.图中的ΔH3=+2218 kJ·mol-1
D.表中的a=194
【答案】D
【解析】化学键的断裂要吸收能量,N≡N键能942 kJ·mol-1,O===O键能500 kJ·mol-1,所以N≡N键能大,破坏需吸收更多的能量,相较于破坏氧气中O===O难,N2(g)比O2(g)稳定,A项正确;根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-534 kJ·mol-1,B项正确;N2H4(g)+O2(g)===2N(g)+4H(g)+2O(g),ΔH3=ΔH1-ΔH2=-534 kJ/mol-(-2 752 kJ/mol)=+2 218 kJ/mol,C项正确;N2H4(g)+O2(g)===2N(g)+4H(g)+2O(g),ΔH3=-534 kJ/mol-(-2 752 kJ/mol)=2 218 kJ/mol,旧键断裂吸收能量,断裂1 mol N—H键所需的能量为a kJ/mol,旧键断裂吸收的能量:154 kJ/mol+4a kJ/mol+500 kJ/mol=2 218 kJ/mol,解得a=391,D项错误。
【变式4-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
-136
-242
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.
C.解离氧氧单键所需能量:
D.的键能小于中氧氧单键的键能的两倍
【答案】D
【解析】A.由气态氢原子的能量为218kJ/mol可知,氢气的键能为218kJ/mol×2=436kJ/mol,故A正确;
B.由反应的焓变ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量可知,反应ΔH=(—136kJ/mol)—(—242kJ/mol+249kJ/mol)=—143kJ/mol,故B正确;
C.由题意可得HOO解离氧氧单键的方程式为:HOO(g)=HO(g)+O(g),则HOO中氧氧单键的键能ΔE=(249kJ/mol+39kJ/mol)—10kJ/mol=278kJ/mol,由题意可知,过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/mol,所以HOO解离氧氧单键所需能量高于过氧化氢,故C正确;
D.由气态氢原子的能量为249kJ/mol可知,氢气的键能为249kJ/mol×2=498kJ/mol,过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/mol,所以氧气的键能大于过氧化氢中氧氧单键的键能的两倍,故D错误;
故选D。
题型05 热化学方程式的书写
1.热化学方程式与普通化学方程式的区别
普通化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既表示微粒个数又表示该物质的物质的量
可以是整数也可以是分数,只表示物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后注明
ΔH正、负
号及单位
无
必须注明(正号常省略)
意义
表明了化学反应中的物质变化
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
遵循规律
原子守恒
原子守恒和能量守恒
2.书写热化学方程式的“五步”
【典例5】(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知:25℃、101kPa 时,1gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正确的是
A.2H2(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=+ 571.6kJ/mol
B.H2(g)+O₂(g)=H2O(g) ΔH= -285.8kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH= -285.8kJ/mol
D.H2(g)+O₂(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】A.该反应为放热反应,ΔH<0,故A错误;
B.产物水的状态为液态,故B错误;
C.1gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则2mol氢气即4g完全燃烧生成液态水放出571.6的热量,则该反应ΔH= -571.6kJ/mol,故C错误;
D.1gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则1mol氢气即2g完全燃烧生成液态水放出285.8的热量,则该反应ΔH= -285.8kJ/mol,热化学方程式正确,故D正确;
故选:D。
【变式5-1】(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是
A.。
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量,选项未指明状态,A错误;
B.单位应为,B错误;
C.满足燃烧热的定义,该热化学方程式正确,C正确;
D.CO不是稳定的生成物,应为,D错误;
故选C。
【变式5-2】(24-25高二上·浙江杭州·期中)“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
【解析】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。
【变式5-3】(22-23高二上·江苏扬州·阶段检测)2007年10月24日,中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功发射“嫦娥一号”使用的燃料是液氢,1 mol氢气燃烧生成液态水,放出241.8 kJ的热。下列表示氢气燃烧的热化学方程式正确的是
A. ΔH=-241.8kJ/mol
B. ΔH=+483.6kJ/mol
C. ΔH=-241.8 kJ/mol
D. ΔH=+483.6 kJ/mol
【答案】C
【分析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时放出的热量,故1 mol氢气燃烧生成液态水,放出241.8 kJ的热,据此分析解题。
【解析】A.燃烧热中生成H2O为液态水,故 ΔH>-241.8kJ/mol,A错误;
B.燃烧是一个放热反应,其ΔH应该小于0,B错误;
C.根据燃烧热的定义可知,表示H2燃烧热的热化学方程式为: ΔH=-241.8 kJ/mol,C正确;
D.燃烧是一个放热反应,其ΔH应该小于0,D错误;
故答案为:C。
题型06 中和反应反应热的测量
1.反应热测定实验中产生误差的可能原因
(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的,若实际量取时大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。
(2)温度计的读数有误。
(3)实验过程中有液体洒在外面。
(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。
(5)隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。
(6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度,会使热量损失而引起误差。
2.实验数据处理方法
(1)取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
温度
实验次数
起始温度/℃
终止温度
/℃
温度差
Δt/℃
HCl
NaOH
平均值
1
2
3
(2)计算反应热
为了计算简便,我们近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热容与水相同,并忽略实验装置的比热容,则:
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g。
中和后生成的溶液的比热容C=4.18 J·g-1·℃-1,则50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为
(m1+m2)·C·Δt=0.418Δt kJ
生成1 mol H2O时的反应热为ΔH=- kJ·mol-1。
【典例6】(24-25高二下·江苏·阶段检测)填空
(1)丙烷热值较高,污染较小,是下种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
②二甲醚是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
(2)用如图所示的装置测定中和热。
①从实验装置上看,还缺少 。
②将浓度为0.50的稀盐酸和0.5的稀溶液各50mL混合,测得中和热的数值偏低可能的原因 (填字母)。
A.测完盐酸温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
【答案】(1)
(2) 环形玻璃搅拌器
【解析】(1)①根据丙烷燃烧的方程式:,当生成水,可知丙烷消耗,所以其燃烧热的热化学方程式是:。
②设混合气体中二甲醚物质的量,丙烷物质的量为;根据丙烷的热方程式:,得到丙烷燃烧放热为:;依据条件得到:,计算得到;则混合丙烷物质的量为,则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比为:。
(2)①从实验装置上看,还缺少环形玻璃搅拌器。
②A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净,导致温度差偏小,中和热数值偏小,A符合题意;
B.做本实验的当天室温较高,对实验无影响,B不符合题意;
C.在量取盐酸体积时俯视读数,导致盐酸体积偏砂,温度差偏小,中和热数值偏小,C符合题意;
D.溶液一次性迅速倒入,可以减少误差,操作正确,D不符合题意;
E.实验装置保温隔热效果差,导致热量散失,中和热数值偏小,E符合题意;
故选ACE。
【变式6-1】(24-25高一下·江苏南京·期中)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热偏小
B.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
C.若简易量热计不盖杯盖,生成时所测得中和反应反应热将偏大
D.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,减小实验误差
【答案】A
【解析】A.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量NaOH溶液的温度,将使反应前溶液的平均温度增大,反应中测量的最终温度差减小,其他过程无误,测量到的热量减少,但反应放热,焓变为负,则测得反应热偏大,A错误;
B.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量,以减小实验误差,B正确;
C.若简易量热计不盖杯盖,则增大热量的散失,测量到的热量减少,但反应放热,故生成1mol时所测得中和反应反应热将偏大,C正确;
D.使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率,缩短反应时间,减少热量的散失,即可减小实验误差,D正确;
故答案选A。
【变式6-2】(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列说法正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.实验(a)中,将铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的热量有所增加
C.实验(c)中,若改用NaOH固体测定反应热ΔH,则测定结果偏小
D.实验(c)中,若将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器,对实验结果没有影响
【答案】C
【解析】A.金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应,Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应是吸热反应,A错误;
B.等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多,B错误;
C.固体溶解放出热量,则测定数值偏高,焓变为负,则测定结果(ΔH)偏小,C正确;
D.将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒,铁导热性良好,造成热量损失,D错误;
故选C。
【变式6-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)有关中和热的测定实验中,下列说法中正确的是
A.中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有:两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
B.可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是2次
D.测定中和热实验中,若使用NaOH固体和稀盐酸,则会导致所测得的中和热H偏大
【答案】B
【解析】A.在测定中和热的实验中,需要用的主要玻璃仪器有:两个大小不同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒,A错误;
B.中和热测定实验成败的关键是保温工作,可以用保温杯代替烧杯做有关测定中和热的实验,B正确;
C.在测定中和热的实验中,每一组要记录至少3次温度,即反应前酸的温度、碱的温度以及混合后反应时的最高温度,C错误;
D.NaOH固体溶于水会放热,会导致所测得的中和热H偏小,D错误;
故选B。
题型07 利用盖斯定律计算反应热的方法
1.加和法
2.虚拟途径法
①方法。先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求的反应热。
②举例
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
a.由A直接变成D,反应热为ΔH。
b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
ΔH
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
【典例7】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为。
已知:①碳的燃烧热
②
③,则下列关系式正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,反应①的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ/mol,由盖斯定律可知,反应①×3+②—③得到反应,则反应ΔH=x kJ/mol =(3a+b-c) kJ/mol,整理可得,故选A。
【变式7-1】(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下:
下列说法错误的是
A. B.反应①中有两种元素化合价发生变化
C.图中 D.该过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】A
【解析】A.由能量图可知,ΔH1为H2O(g)分解为H2(g)和O2(g)的焓变(吸热,ΔH1>0),ΔH3为H2(g)和O2(g)生成H2O(l)的焓变(放热,ΔH3<0),-ΔH3表示H2O(l)分解的焓变,而ΔH1是H2O(g)分解的焓变,二者数值不同(因H2O(l)汽化需吸热),故ΔH1≠-ΔH3,A错误;
B.反应①中,CeO2中Ce为+4价,产物中部分Ce为0价,Ce元素化合价降低;O元素由-2价升高为0价,共两种元素化合价变化,B正确;
C.根据盖斯定律,图中三步反应构成循环,总焓变为0,即,C正确;
D.反应①利用太阳能使CeO2分解,将太阳能转化为化学能储存在产物中,实现了太阳能向化学能的转化,D正确;
答案选A。
【变式7-2】(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知:①C6H12O6(s) =2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1
② 6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③ 2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) ΔH3
④ 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有关说法正确的是
A.H2的燃烧热为-
B.反应②为放热反应
C.标准状况下,反应②生成1.12 L O2,转移的电子数为0.1×6.02×1023
D.2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
【答案】D
【解析】A.根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g)反应可知,H2(g)+O2(g)=H2O(g) ,∆H=ΔH3,但是氢气的燃烧热指的是生成液态水,所以,∆H=ΔH3,不是氢气的燃烧热,A错误;
B.反应②6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g)为光合作用的反应,该反应是吸热反应,B错误;
C.反应②每生成6molO2转移电子24mol,则在标准状况下,生成1.12LO2即,转移电子数为0.2×6.02×1023,C错误;
D.根据盖斯定律:反应2×④=①+②-6×③,得反应4CO2(g)+12H2(g)=2C2H5OH(l)+6H2O(g) 2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3,D正确;
正确选项D。
【变式7-3】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)回答下列问题:
(1)已知热化学方程式:
Ⅰ.SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=xkJ/mol
Ⅱ. 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=ykJ/mol
Ⅲ.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ/mol
则: 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH= kJ/mol。
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下:
反应Ⅰ.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=246.5kJ/mol
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g) ΔH2=41.2kJ/mol
反应Ⅲ.2CO(g)=CO2(g)+ C(s) ΔH3=-172.5kJ/mol
在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成,反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4= kJ/mol。
(3)已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表:
共价键
H-H
H-O
键能( kJ/mol)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-482kJ/mol
则2O(g)=O2(g)的 ΔH为 。
(4)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3
反应①中相关化学键的键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
C≡O
H-O
C-H
键能/(kJ/mol)
436
343
1076
465
413
由此计算 ΔH1= kJ/mol,若 ΔH2=-58 kJ/mol, 则 ΔH3= kJ/mol。
【答案】(1)2x+y-2z
(2)657.1kJ·mol-1
(3)-498
(4) -99kJ/mol +41 kJ/mol
【解析】(1)由盖斯定律可知,反应I×2+Ⅱ-Ⅲ×2可得反应2H2O(g)= 2H2(g)+O2(g),则反应 ΔH=2ΔH1+ΔH2-2ΔH3=(2x+y-2z) kJ·mol-1;
(2)反应I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
反应II:H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
依据盖斯定律可知I×3-II×2即得到反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH=657.1kJ·mol-1。
(3)已知反应的ΔH=2×E(H-H)+ E(O=O)-4×E(H-O),即-482=2×436+E(O=O)-4×463,解得O=O的键能为498 ,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此ΔH=-498;
(4)根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,=E(C≡O)+2×E(H-H)-[3×E(C-H)+E(C-O)+E(O-H)]=1076kJ/mol+2×436 kJ/mol -(3×413kJ/mol +343kJ/mol+465kJ/mol)=-99 kJ/mol;根据盖斯定律,③=②-①,ΔH3=ΔH2−ΔH1=-58 kJ/mol-(-99 kJ/mol)=+41kJ/mol;
题型08 比较反应热大小的方法
方法一:利用盖斯定律进行比较
如①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
由①-②可得2H2O(l)===2H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2>0,则ΔH1>ΔH2。
方法二:利用能量变化图进行比较
由图像可以看出放出或吸收热量的多少,若是放热反应,放出的热量越多,ΔH越小;若是吸热反应,吸收的热量越多,ΔH越大,故ΔH1>ΔH2。
【典例8】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1;C(s)+O2(g)=CO(g) H,则H1<H2
B.由C(s)+ +O2(g)=CO(g) H =-110.5kJ/mol,可知碳的燃烧热为110.5kJ/mol
C.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) H>0,则金刚石比石墨稳定
D.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) H1;S(g)+O2(g)= SO2(g) H2,则H1<H2
【答案】A
【解析】A.碳燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳时放出的热量,燃烧为放热反应,焓变为负值,则ΔH1<ΔH2,A正确;
B.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,碳完全燃烧生成的是CO2,不是CO,B错误;
C.物质的能量越低越稳定,石墨转化为金刚石吸收热量,则石墨的能量低于金刚石,石墨比金刚石稳定,C错误;
D.气态S燃烧放出的热量高于固态S,则H1>H2,D错误;
故选A。
【变式8-1】下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①;
②;
③;
A.① B.③ C.②③ D.①②③
【答案】C
【解析】①C完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO释放更多热量,ΔH为负值,放热越多ΔH越小,故ΔH1 < ΔH2,不符合化学反应的ΔH前者大于后者;
②反应3生成1mol H2O(ΔH3=-286 kJ/mol),反应4生成2mol H2O(ΔH4=-572 kJ/mol),故ΔH3 > ΔH4,符合化学反应的ΔH前者大于后者;
③CaCO3分解吸热(ΔH5>0),CaO与水反应放热(ΔH6<0),显然ΔH5 > ΔH6,符合化学反应的ΔH前者大于后者;
综上,②③符合题意,故选C。
【变式8-2】(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)下列说法中正确的是
A.已知 ,则金刚石比石墨稳定
B.稀醋酸与稀溶液反应:
C. ; ,则
D.反应的焓变等于生成物的总键能-反应物的总键能
【答案】C
【解析】A.已知 ,为吸热反应,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,A错误;
B.醋酸是弱电解质存在电离平衡,电离过程是吸热过程,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出热量小于57.3 kJ,B错误;
C.气态S转化为固态S需要放出热量,故气态S放热多,则,C正确;
D.反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能,D错误;
故选C。
【变式8-3】(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.800℃、30MPa下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,则其热化学方程式为
B.已知:,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
C.已知:,则的燃烧热为
D.已知:;,则
【答案】D
【解析】A.氮气和氢气的反应可逆,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则1mol完全反应放热大于38.6kJ,其热化学方程式,A错误;
B.稀和稀完全反应生成的同时,Ba2+与硫酸根反应形成沉淀也会放出热量,B错误;
C.乙烯的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物为气态二氧化碳和液态水放出的能量,C错误;
D.前者为C的不完全燃烧,而后者为完全燃烧释放的热量更多,焓变为负,则,D正确;
答案选D。
题型09 标准燃烧热
1.概念
2. 标准燃烧热和中和反应反应热的比较
标准燃烧热
中和反应反应热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物
的量
1mol
不一定为1 mol
生成物
的量
不确定
生成物水为1mol
反应热
含义
101 kPa 时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量
表示方法
标准燃烧热为ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3__kJ·mol-1
【典例9】(24-25高二下·江苏·期中)已知25℃时,某些物质的燃烧热数据如表:
物质
C(石墨,s)
C(金刚石,s)
燃烧热
下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H2燃烧生成的稳定氧化物是液态水,不是气态水,故A错误;
B.根据燃烧热数据可得:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol;
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol;
③H2(g)+O2 (g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,由①-②-③×2可得ΔH=-890.3kJ/mol+393.5kJ/mol +285.8kJ/mol =+74.8kJ/mol,故B正确;;
C.由C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kJ/mol,用前式减去后式可得ΔH=+1.5kJ/mol,故C错误;
D.CH4燃烧热是指1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量,而该反应生成的是CO,不是CH4的燃烧热,故D错误;
答案选B。
【变式9-1】(24-25高二上·江苏扬州·期中)下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)反应的ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol
C.反应热有正负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【解析】A.H2SO4和Ba(OH)2反应生成难溶的BaSO4反应还会发出热量,则反应热ΔH小于2×(-57.3)kJ·mol-1,A错误;
B.CO(g)的燃烧热可用热化学方程式表示为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ/mol,则逆反应的热化学方程式表示为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+2×283.0kJ·mol-1,B正确;
C.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,由定义知燃烧热恒为正值,但燃烧热ΔH是负值,C错误;
D.燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,生成气态水不是稳定氧化物,甲烷的燃烧热应生成稳定的液态水和气态二氧化碳,D错误;
故选:B。
【变式9-2】(24-25高二上·江苏泰州·期中)各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是
物质
-1559.8
-1411
-285.8
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.为气态,不是稳定的氧化物,A错误;
B.由的燃烧热为-1559.8、的燃烧热为-1411、的燃烧热为-285.8分别可得:①,②,③,根据盖斯定律,①-②-③,可得,B正确;
C.由的燃烧热为-285.8,可得,则,C错误;
D.由的燃烧热为-1559.8可得:,则,D错误;
故答案为:B。
【变式9-3】(25-26高二上·江苏·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知 ,则金刚石比石墨稳定
B.已知的标准燃烧热是,则反应
的
C.已知 , ,则
D.已知 ,则稀溶液与稀硫酸完全反应生成时,放出57.3kJ热
【答案】C
【解析】A.ΔH为正值说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,A错误;
B.燃烧热要求H2O为液态,题中生成H2O(g),B错误;
C.S(s)能量低于S(g),S(g)燃烧生成放出的热量更多,由于ΔH1、ΔH2均小于0,故ΔH1比ΔH2大,C正确;
D.反应生成BaSO4沉淀会释放更多热量,放出热量大于57.3kJ,D错误;
故选C。
题型10 能源
1.分类
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
能源性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能
不可再生能源
化石燃料、核能
2.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的弊端:蕴藏量有限、不能再生;利用率低;污染环境,特别是会造成酸雨和温室效应。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源,缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大。
(3)氢能有三大优点:一是燃烧热值高,二是资源丰富,三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。
3.能源危机的解决方法
开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
【典例10】(25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测)能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源开发和利用的说法中不正确的是
A.因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
B.北京冬奥会的交通工具采用氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.能源供给采用风能、太阳能等发电,风能和太阳能均属于可再生能源
D.太阳能、风能、核能、氢能等符合未来新能源的特点,能源都是通过化学反应获得的
【答案】D
【解析】A.风能、水能、地热能、潮汐能均为可再生能源,因地制宜开发合理,A正确;
B.氢燃料燃烧产物是水,不产生CO2,有助于减少碳排放,B正确;
C.风能和太阳能属于可再生能源,C正确;
D.太阳能、风能、核能的利用不依赖化学反应(如太阳能通过光电效应,核能通过核反应),因此,并非所有能源都是通过化学反应获得的,D错误;
答案选D。
【变式10-1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段检测)“能源的发展”与“能源和环境"是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A.开发太阳能、氢能、海洋能等新能源
B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C.大力开采煤、石油和天然气以供人类所需
D.增加资源的重复使用和循环再生
【答案】C
【解析】A.太阳能、氢能、海洋能等新能源都是清洁的绿色能源,可减少化石能源使用,有利于可持续发展,A不符题意;
B.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,可减少化石能源使用,有利于可持续发展,B不符合题意;
C.煤、石油和天然气为不可再生能源,虽能满足人们日益增长的能源需求,但其燃烧产物会污染环境,不利于可持续发展,C符合题意;
D.资源的重复使用和循环再生有利于提高资源的利用率,能减少化石燃料等资源使用,有利于可持续发展,D不符合题意;
本题选C。
【变式10-2】(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)下列有关碳达峰、碳中和说法正确的是
A.光催化和合成甲醇是实现碳中和的有效手段
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.我国成功开发二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12的烃),反应过程中被氧化
D.利用火力发电产生的电能电解水制氢有利于实现碳中和
【答案】A
【解析】A.研发催化剂将CO2还原为甲醇,有利于减少CO2的排放,对促进“碳中和”最直接,A正确;
B.可燃冰是甲烷的结晶水合物,大量开采使用,燃烧会产生CO2,不利用碳中和,B错误;
C.反应过程中碳元素化合价降低,因此CO2被还原,C错误;
D.火力发电过程中消耗燃料产生二氧化碳,不利于碳中和,D错误;
故选A。
【变式10-3】(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)“能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A.大力开采煤、石油和天然气 B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C.开发太阳能、氢能等新能源 D.增加资源的重复使用和循环再生
【答案】A
【解析】A.大力开采煤、石油和天然气会加速不可再生资源枯竭,增加污染和碳排放,不利于可持续发展,A符合题意;
B.将废弃秸秆转化为清洁能源可减少污染并替代化石燃料,符合可持续发展,B不符合题意;
C.开发太阳能、氢能等新能源可减少化石燃料依赖,符合可持续发展,C不符合题意;
D.资源重复使用和循环再生能减少资源消耗,符合可持续发展,D不符合题意;
故选A。
1 / 2
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
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。