限时练1.1 反应热、焓变和热化学方程式-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

限时练1.1 反应热、焓变和热化学方程式 一、反应热与焓变 1、体系和环境——以盐酸与NaOH溶液的反应为例 (1)体系(系统)：被研究的物质系统统称为体系 (2)环境：体系以外的其他部分称为环境 热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 2、反应热与焓变 (1)反应热 ①含义：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，称为化学反应的热效应，简称反应热 ②符号：ΔH ③单位：kJ·mol－1或kJ/mol ④测定方法：利用量热计直接测定 (2)内能、焓、焓变 ①内能(符号为U)：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 ②焓(符号为H)：与物质内能有关的物理量 ③焓变：焓变(∆H)：是变化前后物质的焓值差，化学反应的焓变，为生成物的总焓值与反应物的总焓值之差，即：ΔH＝H(生成物)－H(反应物) ④在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变，符号：ΔH，单位：kJ/mol(或kJ·mol－1) (3)从微观角度认识反应热的实质——以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ (4)反应热和焓变的比较 类别 项目 反应热 焓变 不同点 概念 化学反应释放或吸收的热量 化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差 相同点 “＋”“－”的意义 “＋”表示反应吸热，“－”表示反应放热 数据来源 可以通过实验直接测得，也可以利用已知数据通过计算求得 联系 ①等值关系：恒压条件下反应的反应热等于焓变 ②等价关系：符号是ΔH，单位是kJ·mol－1 【微点拨】 ①焓(H)是与内能有关的物理量，内能描述的是物质所具有的能量，是物质固有的性质之一。不同的物质，其焓不同；相同的物质，如果温度或压强不同，物质的状态不同，其焓也会不同 ②焓、焓变、反应热代表的意义不同；焓只有正值，而焓变有正值、负值之分 ③化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等 ④物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化 如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化 ⑤能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s) ⑥任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即放出热量或吸收热量。在化学反应中，一定条件下所释放或吸收的热量即为化学反应热 3、化学反应过程中能量变化的原因 (1)从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 (2)从反应物和生成物焓(H)的变化角度分析 反应物总焓大于生成物总焓，反应放热 反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热 【微点拨】 ①一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。 ②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。 ③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。 二、放热反应和吸热反应 1、基本概念 (1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应是放热反应。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<，即ΔH为－ (2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应是吸热反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0，即ΔH为＋ 2、符号的规定：规定放热反应的∆H为“—””吸热反应的∆H为“＋”，即：放热反应的∆H<0，吸热反应的∆H>0 3、图示法描述吸热反应与放热反应 图示 结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物) 4、常见的放热反应、吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF ④铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ⑤活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑ ⑥生成沉淀的反应 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu C＋H2O(g)CO＋H2 5、放热反应和吸热反应的判断 (1)ΔH为“－”或ΔH＜0是放热反应，ΔH为“＋”或ΔH＞0是吸热反应 (2)若生成物的总能量大于反应物的总能量，则为吸热反应 (3)由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应 (4)加热引发的反应，停止加热后反应能继续进行的，则为放热反应，停止加热后反应随之停止，则为吸热反应 【微点拨】 ①放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化有能量的变化，但属物理变化，故不属于放热反应或吸热反应 ②放热反应和吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件并无必然的关系 ③∆H不仅应用在化学反应中，它还应用于任何有能量变化的过程，如：H2O(l)→H2O(g) ∆H＞0；共价键的断裂，吸收能量，∆H＞0；原子间通过共用电子对形成共价键，放出能量，∆H＜0 三、热化学方程式 1、热化学方程式的概念及意义 (1)概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式 (2)意义：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，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意义是：在25 ℃、101 kPa下，2mol气态H2与1 mol 气态O2反应生成1 mol液态水时，放出的热量是571.6kJ 2、热化学方程式的书写方法要求 (1)遵循一般化学方程式的书写规则，一般不写反应条件，不标气体和沉淀符号 (2)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋” (3)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1 (3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq” (4)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa，该条件可以不标注，但其他条件必须标注 (5)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数 (6)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 (7)逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反 3、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 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 【微点拨】 ①热化学方程式中不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等) ②热化学方程式中不再用“↑”、“↓”来标记气体生成物和难溶生成物 ③热化学方程式中一般用“===”、可逆反应中用“”，即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→” ④由于同素异形体的结构不同，所以焓不同，故化学式相同的不同单质与相同的物质发生反应，反应的焓变ΔH也不相同。对于化学式相同的同素异形体，还必须在化学式后面注明其名称。如C(s，金刚石)、C(s，石墨)或C(金刚石，s)、C(石墨，s) 一、单选题 1．葡萄糖()是人体所需能量的重要来源之一，下列表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 2．已知在298K、条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 3．“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、Ⅱ是吸热反应 B．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中有能量损耗 C．历程Ⅱ的热化学方程式是： D．历程Ⅲ的热化学方程式是： 4．关于中和反应反应热的测定实验，下列叙述正确的是 A．为防止溶液溅出导致实验失败，向盛有稀盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液时应缓慢倾倒 B．当混合溶液的温度不再变化时，记录该温度进行计算 C．可选择稀盐酸和溶液进行实验 D．用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定，不会影响实验结果 5．采用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.5 mol/L稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示。下列说法错误的是 A．仪器M的名称为玻璃搅拌器 B．为保证充分反应，应缓慢分批次加入试剂 C．反应前体系的温度为盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值 D．用50 mL 0.26 mol/L稀硫酸代替稀盐酸进行实验，生成1 mol水时放出的热量不变 6．下列关于焓的说法，错误的是 A．焓是与能量有关的物理量 B．焓的符号是 C．物质的聚集状态会影响焓的大小 D．焓的单位可以是 7．2021年我国首次实现以为原料人工合成淀粉，该过程涉及加氢(电解水得氢气)转化为甲醇的过程，其能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A．该反应中，寻找高效催化剂可以改变和的大小 B．该反应中正反应活化能比逆反应的活化能大 C．该反应中，破坏反应物化学键吸收的能量大于形成产物化学键释放的能量 D．上述过程中存在电能转化为化学能、化学能转化为热能的能量转化形式 8．一种“即热即食型”快餐适合外出旅行时使用。它是利用两种物质发生化学反应对食物进行加热，这两种化学物质最合适的选择是 A．浓硫酸与水 B．生石灰与水 C．熟石灰与水 D．氯化钠与水 9．有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A．已知；，则 B．已知在一定条件下，；则将和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ C．稀溶液中：，若将固体溶于含的稀硫酸中，放出的热量大于57.3 kJ D．已知1 g甲烷完全燃烧放出55.6 kJ热量，则甲烷燃烧热的热化学方程式为 10．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。 ，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图所示： 下列说法正确的是 A．图示显示，状态Ⅰ的分子在变换过程中均参与了反应 B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则 C．从状态Ⅰ到状态Ⅳ，存在非极性共价键的断裂和生成 D． 11．下列化学反应中，由热能转化为化学能的是。 A．C (s) + O2 (g)CO2 (g) B．CaCO3 (s)CaO (s) + CO2 (g) C．2H2 O (l)2H2 (g) + O2 (g) D．Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2 SO4 (aq)2PbSO4 (s) + 2H2 O (l) 12．下列离子方程式或热化学方程式错误的是 A．用NaOH溶液吸收气体： B．将少量气体通入漂白液中： C．向饱和碳酸钠溶液中通入足量： D．甲烷燃烧热的热化学方程式：     13．下列实验能达到实验目的且符合实验要求的是 A．装置验证氧化性：Cl2>Br2>I2 B．灼烧海带 C．装置注射器活塞自动右移，说明Na与H2O反应放热 D．制备Fe(OH)3胶体 A．A B．B C．C D．D 14．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 15．已知：，键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓为 B． C．总键能：反应物>生成物 D．(l)的反应热 二、填空题 16．回答下列问题： (1)A(g)＋B(g)=C(g)　ΔH1＜0  A(g)＋B(g)=C(l)　ΔH2＜0 则ΔH1 (填“>”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。 (2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＜0  C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH2＜0 则ΔH1 ΔH2。 (3)2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1    2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (4)Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH1    Br2(l)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (5)4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH1    4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (6)Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH1    Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 17．化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： (1)还原法可将还原为脱除，已知：  。若有15 g NO被还原，则该反应 (填“放出”或“吸收”)的能量为 。 (2)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。已知：键能是指断开(或生成)1 mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如下表所示。 化学键 F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 则   。 (3)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 (4)室温下，用50 mL 0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题： ①仪器a的名称为 。 ②上述实验测得中和热的数值小于57.3 kJ/mol，产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A．量取盐酸时仰视读数                     B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．实验装置保温隔热效果差                 D．a为金属材质 18．化学反应中内能的变化 (1)内能变化：ΔU= 。ΔU>0，表示反应 能量；ΔU<0，表示反应 能量。 (2)化学反应中内能的变化与反应热的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是 ，根据能量守恒定律，ΔU= ； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，化学反应的反应热等于 的变化，用公式表示：ΔU= 。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果ΔU>0(反应后体系的内能增加)，则Q 0，反应 热； 如果ΔU<0(反应后体系的内能减少)，则Q 0，反应 热。 19．放热反应：反应物具有的总能量 生成物具有的总能量(填“大于”或“小于”，同下)。 吸热反应：反应物具有的总能量 生成物具有的总能量。 20．氨是一种重要的化工原料，以和为原料合成尿素：  。 (1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 (2)如图是合成尿素的历程及能量变化，TS表示过渡态。 图中的是 (填“中间产物”或“催化剂”)，其中决速步骤的化学方程式为： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练1.1 反应热、焓变和热化学方程式 一、反应热与焓变 1、体系和环境——以盐酸与NaOH溶液的反应为例 (1)体系(系统)：被研究的物质系统统称为体系 (2)环境：体系以外的其他部分称为环境 热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量 2、反应热与焓变 (1)反应热 ①含义：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，称为化学反应的热效应，简称反应热 ②符号：ΔH ③单位：kJ·mol－1或kJ/mol ④测定方法：利用量热计直接测定 (2)内能、焓、焓变 ①内能(符号为U)：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 ②焓(符号为H)：与物质内能有关的物理量 ③焓变：焓变(∆H)：是变化前后物质的焓值差，化学反应的焓变，为生成物的总焓值与反应物的总焓值之差，即：ΔH＝H(生成物)－H(反应物) ④在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变，符号：ΔH，单位：kJ/mol(或kJ·mol－1) (3)从微观角度认识反应热的实质——以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ (4)反应热和焓变的比较 类别 项目 反应热 焓变 不同点 概念 化学反应释放或吸收的热量 化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差 相同点 “＋”“－”的意义 “＋”表示反应吸热，“－”表示反应放热 数据来源 可以通过实验直接测得，也可以利用已知数据通过计算求得 联系 ①等值关系：恒压条件下反应的反应热等于焓变 ②等价关系：符号是ΔH，单位是kJ·mol－1 【微点拨】 ①焓(H)是与内能有关的物理量，内能描述的是物质所具有的能量，是物质固有的性质之一。不同的物质，其焓不同；相同的物质，如果温度或压强不同，物质的状态不同，其焓也会不同 ②焓、焓变、反应热代表的意义不同；焓只有正值，而焓变有正值、负值之分 ③化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等 ④物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化 如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化 ⑤能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s) ⑥任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即放出热量或吸收热量。在化学反应中，一定条件下所释放或吸收的热量即为化学反应热 3、化学反应过程中能量变化的原因 (1)从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 (2)从反应物和生成物焓(H)的变化角度分析 反应物总焓大于生成物总焓，反应放热 反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热 【微点拨】 ①一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。 ②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。 ③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。 二、放热反应和吸热反应 1、基本概念 (1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应是放热反应。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<，即ΔH为－ (2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应是吸热反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0，即ΔH为＋ 2、符号的规定：规定放热反应的∆H为“—””吸热反应的∆H为“＋”，即：放热反应的∆H<0，吸热反应的∆H>0 3、图示法描述吸热反应与放热反应 图示 结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物) 4、常见的放热反应、吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF ④铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ⑤活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑ ⑥生成沉淀的反应 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu C＋H2O(g)CO＋H2 5、放热反应和吸热反应的判断 (1)ΔH为“－”或ΔH＜0是放热反应，ΔH为“＋”或ΔH＞0是吸热反应 (2)若生成物的总能量大于反应物的总能量，则为吸热反应 (3)由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应 (4)加热引发的反应，停止加热后反应能继续进行的，则为放热反应，停止加热后反应随之停止，则为吸热反应 【微点拨】 ①放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化有能量的变化，但属物理变化，故不属于放热反应或吸热反应 ②放热反应和吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件并无必然的关系 ③∆H不仅应用在化学反应中，它还应用于任何有能量变化的过程，如：H2O(l)→H2O(g) ∆H＞0；共价键的断裂，吸收能量，∆H＞0；原子间通过共用电子对形成共价键，放出能量，∆H＜0 三、热化学方程式 1、热化学方程式的概念及意义 (1)概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式 (2)意义：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，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意义是：在25 ℃、101 kPa下，2mol气态H2与1 mol 气态O2反应生成1 mol液态水时，放出的热量是571.6kJ 2、热化学方程式的书写方法要求 (1)遵循一般化学方程式的书写规则，一般不写反应条件，不标气体和沉淀符号 (2)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋” (3)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1 (3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq” (4)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa，该条件可以不标注，但其他条件必须标注 (5)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数 (6)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 (7)逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反 3、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 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 【微点拨】 ①热化学方程式中不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等) ②热化学方程式中不再用“↑”、“↓”来标记气体生成物和难溶生成物 ③热化学方程式中一般用“===”、可逆反应中用“”，即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→” ④由于同素异形体的结构不同，所以焓不同，故化学式相同的不同单质与相同的物质发生反应，反应的焓变ΔH也不相同。对于化学式相同的同素异形体，还必须在化学式后面注明其名称。如C(s，金刚石)、C(s，石墨)或C(金刚石，s)、C(石墨，s) 一、单选题 1．葡萄糖()是人体所需能量的重要来源之一，下列表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，葡萄糖的燃烧热指1mol葡萄糖充分燃烧应该生成CO2气体和液态水所放出的热量，故A正确； 答案选A。 2．已知在298K、条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题目信息可知，生成H2O(g)，反应放热，ΔH＜0，2molH2放热484kJ，则1molH2完全反应生成气态水放热242kJ，故选C。 3．“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、Ⅱ是吸热反应 B．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中有能量损耗 C．历程Ⅱ的热化学方程式是： D．历程Ⅲ的热化学方程式是： 【答案】B 【详解】A．历程Ⅰ、Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，A错误； B．化学反应中伴随能量的变化，则粗硅变为精硅的工业生产过程中，伴随着能量的损耗，B正确； C．Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，焓变小于0，为，C错误； D．Ⅲ中生成物能量高于反应反应物，是吸热反应，焓变大于0，，D错误； 故选B。 4．关于中和反应反应热的测定实验，下列叙述正确的是 A．为防止溶液溅出导致实验失败，向盛有稀盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液时应缓慢倾倒 B．当混合溶液的温度不再变化时，记录该温度进行计算 C．可选择稀盐酸和溶液进行实验 D．用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定，不会影响实验结果 【答案】C 【详解】A．向盛有稀盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液时，需要一次性迅速加入，减少热量损失，A错误； B．酸碱恰好反应完全时放热最多，所以混合溶液的温度要随时记录，取最高温度进行计算，B错误； C．为了保证盐酸完全被中和，氢氧化钠溶液浓度可略大于盐酸，C正确； D．因氢氧化钠固体溶于水放热，所以用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定会使实验结果不准确，D错误； 故选C。 5．采用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.5 mol/L稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示。下列说法错误的是 A．仪器M的名称为玻璃搅拌器 B．为保证充分反应，应缓慢分批次加入试剂 C．反应前体系的温度为盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值 D．用50 mL 0.26 mol/L稀硫酸代替稀盐酸进行实验，生成1 mol水时放出的热量不变 【答案】B 【详解】A．仪器 M 的名称为环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器，用于搅拌使溶液充分混合，加快反应速率，减少热量散失，A 正确； B．为保证充分反应，应一次性快速加入试剂，若缓慢分批次加入试剂，会导致热量散失，测量结果不准确，B 错误； C．反应前体系的温度为盐酸温度与 NaOH 溶液温度的平均值，这样可以更准确地计算反应前后的温度差，C正确； D．用 50 mL 0.26 mol/L 稀硫酸代替稀盐酸进行实验，因为硫酸和盐酸都是强酸，生成 1 mol 水时放出的热量不变，D 正确； 故选B。 6．下列关于焓的说法，错误的是 A．焓是与能量有关的物理量 B．焓的符号是 C．物质的聚集状态会影响焓的大小 D．焓的单位可以是 【答案】B 【详解】A．焓是热力学中与能量相关的状态函数，A正确； B．焓的符号是H，ΔH表示焓变，B错误； C．物质的聚集状态不同（如固态、液态、气态），焓值不同，C正确； D．焓的单位为能量单位，kJ是常用单位之一，D正确； 故选B。 7．2021年我国首次实现以为原料人工合成淀粉，该过程涉及加氢(电解水得氢气)转化为甲醇的过程，其能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A．该反应中，寻找高效催化剂可以改变和的大小 B．该反应中正反应活化能比逆反应的活化能大 C．该反应中，破坏反应物化学键吸收的能量大于形成产物化学键释放的能量 D．上述过程中存在电能转化为化学能、化学能转化为热能的能量转化形式 【答案】D 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，即能减小的值，但是不能改变焓变，即不能改变的大小，故A错误； B．由图可知该反应是放热反应，正反应的活化能比逆反应的活化能小，故B错误； C．由图可知该反应是放热反应，破坏反应物化学键吸收的能量小于形成产物化学键释放的能量，故C错误； D．该过程涉及CO2加氢(电解水得氢气)，电能转化为化学能，反应放热，化学能转化为热能，故D正确； 答案选D。 8．一种“即热即食型”快餐适合外出旅行时使用。它是利用两种物质发生化学反应对食物进行加热，这两种化学物质最合适的选择是 A．浓硫酸与水 B．生石灰与水 C．熟石灰与水 D．氯化钠与水 【答案】B 【详解】A．浓硫酸溶于水放热，但不是发生化学反应，且浓硫酸具有极强的腐蚀性，故A错误； B．生石灰与水反应放出大量的热，且易保存，故B正确； C．熟石灰与水不反应，放热不明显，故C错误； D．氯化钠与水不反应，放热不明显，故D错误； 答案选B。 9．有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A．已知；，则 B．已知在一定条件下，；则将和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ C．稀溶液中：，若将固体溶于含的稀硫酸中，放出的热量大于57.3 kJ D．已知1 g甲烷完全燃烧放出55.6 kJ热量，则甲烷燃烧热的热化学方程式为 【答案】C 【详解】A．表示燃烧生成的焓变，表示燃烧生成的焓变。生成比生成放热更多，故的绝对值大于，但和均为负值，因此，A不符合题意； B．反应为可逆反应，对应完全反应时的焓变。理论上可生成并放热，但可逆反应在实际条件下不能完全进行，实际放热量小于，B不符合题意； C．稀溶液中为中和热。将固体溶于含的稀硫酸中，溶解过程放热且中和反应生成放热，总放热量大于，C符合题意； D．1 g甲烷完全燃烧放热，（16 g）放热，但燃烧热要求生成液态水，选项中方程式写为，D不符合题意； 故答案为C。 10．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。 ，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图所示： 下列说法正确的是 A．图示显示，状态Ⅰ的分子在变换过程中均参与了反应 B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则 C．从状态Ⅰ到状态Ⅳ，存在非极性共价键的断裂和生成 D． 【答案】A 【详解】A．由图可知，Ⅰ转化为Ⅱ的过程中有一个水分子的氢氧键断裂，Ⅱ转化为Ⅲ的过程有一个水分子的氢氧键断裂，Ⅲ转化为Ⅳ的过程中形成氢氧键、碳氧键和氢氢键，所以反应过程中，状态Ⅰ的两个水分子均参与反应，故A正确； B．催化剂虽然能降低正逆反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，即，故B错误； C．从状态I到状态V，存在O-H极性键断裂，C=O、H-H键的形成，则不存在非极性共价键的断裂，故C错误； D．终态Ⅳ中得到的物质没有解吸，而解吸过程吸热，根据盖斯定律可知，，故D错误； 答案选A。 11．下列化学反应中，由热能转化为化学能的是。 A．C (s) + O2 (g)CO2 (g) B．CaCO3 (s)CaO (s) + CO2 (g) C．2H2 O (l)2H2 (g) + O2 (g) D．Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2 SO4 (aq)2PbSO4 (s) + 2H2 O (l) 【答案】B 【详解】A．碳燃烧是放热反应，化学能转化为热能和光能，A不符合题意； B．碳酸钙高温分解是吸热反应，热能转化为化学能，B符合题意； C．水的电解需要电能，能量转化为电能→化学能，C不符合题意； D．铅蓄电池反应涉及电能与化学能的转换，与热能无关，D不符合题意； 故选B。 12．下列离子方程式或热化学方程式错误的是 A．用NaOH溶液吸收气体： B．将少量气体通入漂白液中： C．向饱和碳酸钠溶液中通入足量： D．甲烷燃烧热的热化学方程式：     【答案】B 【详解】A．用NaOH溶液吸收气体反应生成NaNO3和NaNO2，离子方程式为，A正确； B．将少量通入漂白液中，发生氧化还原反应生成、Cl-和HClO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，B错误； C．碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，向饱和碳酸钠溶液中通入足量生成碳酸氢钠固体， C正确； D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，甲烷燃烧热的热化学方程式： ，D正确； 故选B。 13．下列实验能达到实验目的且符合实验要求的是 A．装置验证氧化性：Cl2>Br2>I2 B．灼烧海带 C．装置注射器活塞自动右移，说明Na与H2O反应放热 D．制备Fe(OH)3胶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．装置中Cl2先与NaBr反应生成Br2，但过量Cl2会直接氧化淀粉-KI中的I-，无法确定是Br2还是Cl2氧化I-，不能验证Br2>I2，A错误； B．灼烧海带需用坩埚，装置中坩埚、三脚架、酒精灯等仪器符合灼烧固体要求，能达到灼烧目的，B正确； C．Na与H2O反应生成H2气体，气体增多也会使注射器活塞右移，无法排除气体生成的干扰，不能说明反应放热，C错误； D．制备Fe(OH)3胶体应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，向NaOH溶液中滴加会生成沉淀，D错误； 故选B。 14．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 【详解】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。 15．已知：，键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓为 B． C．总键能：反应物>生成物 D．(l)的反应热 【答案】D 【详解】A．摩尔燃烧焓通常指生成液态水时的焓变，而题目中对应生成气态水，因此a不是标准摩尔燃烧焓，A错误； B．燃烧反应为放热反应，< 0，故a < 0，B错误； C．对于放热反应，ΔH = ∑键能(反应物) - ∑键能(生成物) < 0，因此∑键能(反应物) < ∑键能(生成物)，C错误； D．生成液态水比生成气态水释放更多热量，因为水蒸气凝结为液态水会放热，所以(生成液态水) < (生成气态水)，D正确； 故答案为D。 二、填空题 16．回答下列问题： (1)A(g)＋B(g)=C(g)　ΔH1＜0  A(g)＋B(g)=C(l)　ΔH2＜0 则ΔH1 (填“>”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。 (2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＜0  C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH2＜0 则ΔH1 ΔH2。 (3)2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1    2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (4)Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH1    Br2(l)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (5)4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH1    4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 (6)Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH1    Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)　ΔH2 则有ΔH1 ΔH2 【答案】(1)> (2)＜ (3)< (4)< (5)< (6)< 【详解】（1）因为C(g)=C(l)　ΔH3＜0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH1＞ΔH2。 （2）根据常识可知，CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH3＜0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH1＜ΔH2。 （3）将A中的热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)=2SO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。 （4）等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多，则有ΔH1<ΔH2。 （5）将两个反应依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②得4Al(s)＋2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)＋4Fe(s)，则有ΔH3＝ΔH1－ΔH2<0，则ΔH1<ΔH2。 （6）Cl原子半径比Br原子半径小，H—Cl的键能比H—Br的键能大，故ΔH1<ΔH2。 17．化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： (1)还原法可将还原为脱除，已知：  。若有15 g NO被还原，则该反应 (填“放出”或“吸收”)的能量为 。 (2)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。已知：键能是指断开(或生成)1 mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如下表所示。 化学键 F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 则   。 (3)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 (4)室温下，用50 mL 0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题： ①仪器a的名称为 。 ②上述实验测得中和热的数值小于57.3 kJ/mol，产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A．量取盐酸时仰视读数                     B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．实验装置保温隔热效果差                 D．a为金属材质 【答案】(1) 放出 172.5kJ (2)-291.9 (3) MgF2(s)=Mg(s)+F2(s)  ΔH=+1124kJ⋅mol−1 ＜ (4) 玻璃搅拌器 BCD 【详解】（1）已知： ΔH=-2070kJ⋅mol−1，若有15gNO被还原，NO物质的量=0.5mol，0.5molNO被还原放出的热量为； （2）的ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(3×154.8+941.7-2×3×283.0)kJ⋅mol−1=-291.9kJ⋅mol−1； （3）①由图可知，MgF2相对能量为0，则分解得到的Mg(s)和(g)共吸收相对能量是562kJ，则1molMgF2(s)分解生成1molMg(s)和时，反应吸收能量是2×562kJ-0=1124kJ，则该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式为：MgF2(s)=Mg(s)+F2(s) ΔH=+1124kJ⋅mol−1； ②由图可知，等物质的量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质，MgCl2需要吸收的能量更多，说明其热稳定性更高，所以热稳定性：MgBr2＜MgCl2； （4）①仪器a的名称为玻璃搅拌器； ②A．量取盐酸时仰视读数，导致盐酸体积偏大，放出的热量偏大，所测中和热的数值偏大，A不符合题意； B．向酸溶液中分次加入碱溶液，会导致部分热量散失，所测中和热的数值偏小，B符合题意； C．实验装置保温隔热效果差，部分热量散失，所测中和热的数值偏小，C符合题意； D．a为金属材质，即搅拌器的材质为金属，因金属导热性较好，导致酸碱中和反应放出的热量部分散失，所测中和热的数值偏小，D符合题意； 故选BCD。 18．化学反应中内能的变化 (1)内能变化：ΔU= 。ΔU>0，表示反应 能量；ΔU<0，表示反应 能量。 (2)化学反应中内能的变化与反应热的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是 ，根据能量守恒定律，ΔU= ； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，化学反应的反应热等于 的变化，用公式表示：ΔU= 。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果ΔU>0(反应后体系的内能增加)，则Q 0，反应 热； 如果ΔU<0(反应后体系的内能减少)，则Q 0，反应 热。 【答案】(1) U(反应产物)-U(反应物) 吸收 释放 (2) 热和功 Q+W 内能 Q (3) ＞ 吸 ＜ 放 【详解】（1）内能变化：∆U=U(反应产物)-U(反应物)；∆U＞0，表示反应吸收能量；∆U＜0，表示反应释放能量。 （2）①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是热和功，根据能量守恒定律，ΔU=Q+W； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，化学反应的反应热等于内能的变化，用公式表示：ΔU=Q； （3）如果ΔU>0(反应后体系的内能增加)，则Q>0，反应吸热； 如果ΔU<0(反应后体系的内能减少)，则Q<0，反应放热。 19．放热反应：反应物具有的总能量 生成物具有的总能量(填“大于”或“小于”，同下)。 吸热反应：反应物具有的总能量 生成物具有的总能量。 【答案】 大于 小于 【详解】放热反应：反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量；吸热反应：反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； 20．氨是一种重要的化工原料，以和为原料合成尿素：  。 (1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 (2)如图是合成尿素的历程及能量变化，TS表示过渡态。 图中的是 (填“中间产物”或“催化剂”)，其中决速步骤的化学方程式为： 。 【答案】(1)低温 (2) 中间产物 【详解】（1）反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则反应在低温下可以自发； （2）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，图中的先生成后被消耗，则为中间产物，由图可知，其中决速步骤的化学方程式为：。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $