第1章 专题提升(1) 化学反应中的热效应的考查-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版单选）

第 一 章 化学反应的热效应 化学·选择性必修1 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 专题提升 (一)化学反应中的热效应的考查 3 4 8 11 14 [课后分层练(四)]　化学反应中的热效应的考查 01 02 03 04 05 06 07 08 09 17 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 【学习目标】 1.了解高考对反应热(焓变)、热化学方程式的书写与正误判断以及反应热计算等的考查。 2.结合化学反应与热能的变化，体会化学在生产、生活中的应用，体现化学的学科特点。 一、ΔH正负的判断与 ΔH 之间的关系 解题关键点：一是要弄清是放热反应还是吸热反应；二是比较ΔH的大小时要考虑ΔH 的正负，对于放热反应，放出的热量越多，ΔH 越小； 三是要注重盖斯定律的应用。 【例1】 MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M＝Ca、Mg)。 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是(　　) A．ΔH2(CaCO3)>ΔH2(MgCO3) B．ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3) C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3(MgO)<ΔH3(CaO)<0 解析：选B。ΔH2表示碳酸根离子离解成氧离子和二氧化碳过程的反应热，与阳离子无关，故ΔH2(CaCO3)＝ΔH2(MgCO3)，A错误；MgCO3和CaCO3中钙离子的半径大于镁离子，故碳酸镁中离子键更强，断裂碳酸镁中的离子键需要吸收更多的能量，故ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)，B正确；根据盖斯定律及图中的箭头方向，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3，C错误；ΔH3表示氧化物离解成金属阳离子和O2-所吸收的热量，由于钙离子半径大于镁离子，故断裂氧化镁中的离子键需要更多的能量，ΔH3(MgO)>ΔH3(CaO)>0，D错误。 “四看法”比较反应热(ΔH)的大小 二、考查能量变化图像的分析 此类试题主要考查能量变化图像正误的判断或根据能量变化图像分析有关量的变化。解题关键点：一是要弄清图像的意义；二是要明确放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量。 【例2】 (2022·广东高考节选)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应过程如图所示，X(g)―→Y(g)过程的焓变为________________________________________________________________________(列式表示)。 答案：(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4) 1．破坏反应物中的化学键吸收的能量越小，说明反应物越不稳定，本身的能量越高。 2．形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低。 3．键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。 4．物质具有的能量与稳定性和键能的关系 物质所含能量越低，物质越稳定，键能越大，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多；反之亦然。 三、结合物质循环过程图书写热化学方程式 【例3】 研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如图。 反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ/mol 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ/mol 反应Ⅱ的热化学方程式为___________________________________。 解析：根据图知，反应Ⅱ为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)，由 －Ⅰ－Ⅲ即得3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－(＋551 kJ·mol-1) －(－297 kJ·mol-1)＝－254 kJ/mol。 答案：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ/mol 热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的方程式，在结合物质循环过程图书写热化学方程式时，有以下几个方面需要注意： 1．正确书写反应物和生成物：根据物质循环过程图准确判断参与反应的物质以及反应生成的物质，确保化学式书写无误，注意物质的聚集状态。 2．配平化学方程式：遵循质量守恒定律，使方程式两边各元素的原子数目相等。 3．确定反应热的数值：根据物质循环过程图中的能量变化信息，确定反应是吸热还是放热，并确定反应热的具体数值。 四、辨识物质转化能量循环图中的信息 【例4】 (2023·北京高考)一种分解NH4Cl实现产物分离的物质转化关系如图，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种，下列说法正确的是(　　) A．a、c分别是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C.直接加热NH4Cl得到的产物难以分离，温度降低又结合成NH4Cl D．等压条件下，反应①②的反应热之和小于NH4Cl直接分解的反应热 解析：选C。 b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种，图中b分解生成d、c，得反应①NH4Cl＋MgO===NH3↑＋Mg(OH)Cl，反应②Mg(OH)ClMgO＋HCl↑，则a为NH3、b为Mg(OH)Cl、c为HCl、d为MgO，A、B错误；NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl ===NH4Cl，直接加热NH4Cl得到的产物难以分离，C正确；将反应①＋②，得NH4Cl直接分解的反应，由盖斯定律知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于NH4Cl直接分解的反应热，D错误。 利用物质转化能量循环图进行反应热计算时，需要注意如下关键要点： 1．明确物质转化路径：仔细观察循环图，清晰分辨出每一步物质转化的具体路径和过程，明确反应物经过了哪些中间步骤最终生成了产物，因为不同的路径可能涉及不同的反应热。 2．确定始态和终态：准确找出所研究反应的起始状态和最终状态的物质，反应热只与始态和终态有关，与中间过程无关，然后利用盖斯定律进行反应热的计算。 3．处理缺失数据：若能量循环图中存在部分反应热数据缺失的情况，可尝试根据已知的其他反应热数据，利用盖斯定律通过合理的组合反应来计算缺失的数据。 1．(2025·黑龙江龙东联考)反应M＋Z―→Q(ΔH<0)分两步进行：①M＋Z―→X(ΔH>0)，②X―→Q(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) 答案：D。 2．已知CO(g)的燃烧热ΔH＝－283 kJ·mol-1。结合下图信息，反应2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　) A.－152 B．－76 C．＋76 D．＋152 解析：选A。据题中信息可依次书写出热化学方程式：①CO(g)＋ eq \f(1,2)O2(g) ===CO2(g)　ΔH1＝－283 kJ·mol-1；②N2O(g)＋CO(g)===N2(g)＋CO2(g)　 ΔH2＝－(330＋229－123－77) kJ·mol-1＝－359 kJ·mol-1；根据盖斯定律，2×(②－①)得反应2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)　ΔH＝2(ΔH2－ΔH1)＝－152 kJ·mol-1。 3．已知几种化学键的键能数据： 化学键 N≡O Cl—Cl Cl—N N===O 键能/(kJ·mol-1) 630 243 a 607 反应2NO(g)＋Cl2(g)⥫⥬2ClNO(g)的ΔH为(ClNO的结构式为Cl—N==O) (　　) A．(289－2a) kJ·mol-1 B．(a－243) kJ·mol-1 C．(2a＋341) kJ·mol-1 D．(896－2a) kJ·mol-1 解析：选A。焓变＝反应物总键能－生成物总键能。2NO(g)＋Cl2(g) ⥫⥬2ClNO(g)　ΔH＝630 kJ·mol-1×2＋243 kJ·mol-1－(607 kJ·mol-1＋a kJ·mol-1)×2＝(289－2a) kJ·mol-1。 4．(2025·北京房山区期中)反应热(ΔH)又因化学反应的分类给予不同的名称。如燃烧热(ΔHc)，又如由稳定单质化合生成1 mol纯物质的热效应称为生成热(ΔHf)，断裂化学键时，所吸收的能量称为键能(ΔHb)。下面两个图中的数据分别表示H2O与CO2各1 mol 分解时能量变化的示意图，图中的各数据均以kJ为单位，下列说法正确的是(　　 ) A．H2O(g)的生成热：ΔHf＝＋243 kJ·mol-1 B．CO(g)的燃烧热：ΔHc＝－570 kJ·mol-1 C．O—H键的键能：ΔHb＝＋436 kJ·mol-1 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－42 kJ·mol-1 解析：选D。表示H2O(g)的生成热的热化学方程式为H2(g)＋ eq \f(1,2)O2(g) ===H2O(g)　ΔHf＝－243 kJ·mol-1，A错误；表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋ eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)　ΔHc＝－285 kJ·mol-1，B错误；由图知O—H键的键能ΔHb＝ eq \f(1,2)×(243＋436＋247)kJ·mol-1＝463 kJ·mol-1，C错误；由图得①H2(g)＋ eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－243 kJ·mol-1、②CO(g)＋ eq \f(1,2)O2(g) ===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol-1，根据盖斯定律，②－①得CO(g)＋H2O(g) ===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－42 kJ·mol-1，D正确。 5．羰基硫(O==C==S)毒性适中且易于降解，对环境危害较小，工业上是农药、医药、有机合成等生产领域的重要中间体。已知羰基硫氢解反应：COS(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2S(g)中的键能如表所示。下列说法错误的是(　　) 化学键 H—H C==O C==S H—S C≡O E/(kJ·mol-1) 436 745 580 339 1 076 A.CO比H2稳定 B．COS中C为＋4价 C．E生成物的总能量>E反应物的总能量 D．该反应焓变ΔH＝－7 kJ· mol-1 解析：选D。ΔH＝(745＋580＋436)－(1 076＋2×339)＝＋7 kJ·mol-1，反应的焓变ΔH＝＋7 kJ·mol-1，该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，C正确、D错误。 6．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： ①H2S(g)＋ eq \f(3,2)O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 ②2H2S(g)＋SO2(g)=== eq \f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 ③H2S(g)＋ eq \f(1,2)O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 ④2S(g)===S2(g)　ΔH4，则ΔH4的正确表达式为(　　) A．ΔH4＝ eq \f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝ eq \f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝ eq \f(3,2)(ΔH1＋ΔH2＋3ΔH3) D．ΔH4＝ eq \f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析：选A。结合盖斯定律，将(①＋②－③×3)× eq \f(2,3)，整理可得2S(g)===S2(g)，则ΔH4＝ eq \f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 7．一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述正确的是(　　) A．CH3CH2CH3的氯化、溴化反应的ΔH均小于0 B．稳定性：CH3CH2CH2·>(CH3)2CH· C．ΔH1＋ΔH4＝ΔH2＋ΔH3 D．HCl和HBr的键能差＝ΔH1－ΔH3 解析：选C。由图可知CH3CH2CH3溴化的ΔH>0，CH3CH2CH3氯化的ΔH<0，A错误。由于能量越低越稳定，由图可知，(CH3)2CH·更稳定，B错误。根据图像可知①CH3CH2CH3＋·Cl―→CH3CH2CH2·＋HCl　ΔH1，②CH3CH2CH3＋·Cl―→·CH(CH3)2＋HCl　ΔH2，根据盖斯定律①－②得·CH(CH3)2―→CH3CH2CH2·ΔH＝ΔH1－ΔH2；③CH3CH2CH3＋·Br―→CH3CH2CH2·＋HBr　ΔH3，④CH3CH2CH3＋·Br―→·CH(CH3)2＋HBr　ΔH4，根据盖斯定律③－④得·CH(CH3)2―→CH3CH2CH2·　ΔH＝ΔH3－ΔH4， 所以ΔH1＋ΔH4＝ΔH2＋ΔH3，C正确。根据盖斯定律③－①得到HCl＋Br· ―→HBr＋Cl· ΔH＝ΔH3－ΔH1，即HCl＋Br·＋H·―→HBr＋Cl·H·　 ΔH＝ΔH3－ΔH1，HCl和HBr的键能分别为EH—Cl、EH—Br，则ΔH＝EH—Cl－EH—Br＝ΔH3－ΔH1，D错误。 8．回答下列问题： (1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_________________________________________________________________________。 [已知温度为T时：①CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol-1；②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol-1] (2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高经济效益，减少环境污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1。反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为________________________________________________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。 解析：(1)由盖斯定律可知，②－①即得所求热化学方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol-1。(2)2HCl(g)＋CuO(s) ===H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1①，2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)　2ΔH2②，根据盖斯定律，由①×2＋②得总反应：4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2。 答案：(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol-1 (2)4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2 9．(1)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示： 已知断开化学键所需要吸收的能量(kJ·mol-1)分别为： 436 326 803 464 414 写出该反应的热化学方程式：__________________________________。 (2)LiBH4是近年来常用的储氢材料。2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下： 则Mg(s)与B(s)反应生成MgB2(s)的热化学方程式是________________________________________________________________________。 (3)工业上制二甲醚(CH3OCH3)是在一定温度、压强和催化剂作用下进行的。反应器中发生了下列反应： ①CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)ΔH1＝－90.7 kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5 kJ·mol-1 ③CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.2 kJ·mol-1 反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝____________。 解析：(1)ΔH＝断裂化学键所吸收的能量－形成化学键所放出的能量＝[(2×803＋3×436)－(3×414＋326＋3×464)]kJ·mol-1＝－46 kJ·mol-1。 (2)根据图示可写出下列热化学方程式： ①2LiH(s)＋2B(s)＋3H2(g)===2LiBH4(s)　ΔH＝－200 kJ·mol-1 ②2LiH(s)＋MgB2(s)＋4H2(g)===2LiBH4(s)＋MgH2(s)　ΔH＝－183 kJ·mol-1 ③Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　ΔH＝－76 kJ·mol-1； 根据盖斯定律，由①－②＋③可得Mg(s)＋2B(s)===MgB2(s)　ΔH＝(－200 kJ·mol-1)－(－183 kJ·mol-1)＋(－76 kJ·mol-1)＝－93 kJ·mol-1。 (3)应用盖斯定律将①×2＋②＋③可得： 3CO(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－246.1 kJ·mol-1。 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ·mol-1 (2)Mg(s)＋2B(s)===MgB2(s)　ΔH＝－93 kJ·mol-1 (3)－246.1 kJ·mol-1 $