考点17 化学反应的热效应 -【学考·复习攻略】-2026年高中化学学业水平考试复习资料(真题回顾+考点梳理+模拟预测)
2026-05-09
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2份
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36页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-学业考试 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.30 MB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-09 |
| 作者 | 拓思创作中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57774217.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦“化学反应的热效应”核心考点,涵盖能量变化实质、放热吸热反应判断、键能计算、热化学方程式等高考高频内容,按“真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)”逻辑架构知识体系,通过考点系统梳理(如反应实质与能量关系、常见反应分类)、方法指导(键能计算技巧、热化学方程式书写规范)、真题训练(典型例题深度解析),帮助学生构建完整知识网络,突破理解难点。
讲义突出“真题引领-考点夯实-模拟提升”分层复习策略,创新融入科学思维培养,如通过能量变化图像分析反应热效应,结合键能数据计算焓变进行证据推理,设置分步反应能量变化示意图探究等实践活动。考点梳理中对比表格明晰放热吸热判断依据,真题讲解强调易错点辨析,助力学生高效掌握解题方法,为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
考点17 化学反应的热效应
本讲义包含:
真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2025高二下·云南·学业考试)下列反应的能量变化符合图示的是
A.镁条与盐酸 B.生石灰与水
C.甲烷在空气中燃烧 D.与晶体
【答案】D
【详解】图示中反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应。
A.镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应为放热反应,A不符合题意;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,B不符合题意;
C.甲烷在空气中燃烧生成水和二氧化碳,该反应为放热反应,C不符合题意;
D.八水合氢氧化钡和氯化铵晶体反应生成氯化钡、氨气和水,该反应为吸热反应,D符合题意;
故答案选D。
2.(2025高二上·吉林·学业考试)下列反应中,属于吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】常见的放热反应有:大多数的化合反应、中和反应、金属和酸产生氢气的置换反应、燃烧反应等,常见的吸热反应有大多数的分解反应、碳和水蒸气、碳和二氧化碳的反应等,据此分析;
A.Mg与HCl反应是金属与酸发生的置换反应,属于放热反应,A错误;
B.NaOH与HCl发生的是酸碱中和反应,属于放热反应,B错误;
C.C与CO2在高温下反应生成CO,属于吸热反应,C正确;
D.H2与O2反应是燃烧反应,属于放热反应,D错误;
故选C。
3.(2026高二上·江苏连云港·学业考试)反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.的总能量高于和的总能量
C.断开中的化学键需要吸收能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
【答案】C
【详解】反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,;
A.图示中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,所以的,故A错误;
B.该反应为吸热反应反应物HI的总能量低于和的总能量,故B错误;
C.断键吸热,成键放热,故C正确;
D.中和反应为放热反应,该反应为吸热反应,热量变化趋势与图像所示不一致,故D错误;
答案选C。
4.(2025高一下·四川·学业考试)下列反应属于吸热反应的是
A.晶体和晶体的反应
B.镁条与盐酸的反应
C.木炭在氧气中燃烧
D.酸碱中和反应
【答案】A
【详解】A.晶体与氯化铵晶体的反应是中学化学中典型的吸热反应,A符合题意;
B.镁条与盐酸的反应属于活泼金属与酸的置换反应,为放热反应,B不符合题意;
C.所有可燃物的燃烧反应都属于放热反应,木炭在氧气中燃烧是放热反应,C不符合题意;
D.酸碱中和反应属于典型放热反应,D不符合题意;
故选A。
5.(25-26高一·福建南平·学业考试)人类的衣食住行、社会生产都与能量息息相关。下列有关能量转化叙述错误的是
A
B
C
D
电灯照明:将电能转化为光能
手机充电:将化学能转化为电能
风车发电:将风能转化为电能
木柴燃烧:将化学能转化为热能
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.电灯照明是将电能转化为光能,A正确;
B.充电是将电能转化为电池中的化学能,B错误;
C.风力发电利用风能转化为电能,C正确;
D.物质燃烧是利用燃烧时发生的化学反应中的化学能转化为热能,D正确;
故选B。
6.(2025高二上·贵州·学业考试)一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,该反应能量(E)变化如图所示。在该条件下,下列说法不正确的是
A.石墨比金刚石稳定
B.石墨转化为金刚石是放热反应
C.1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总能量低
D.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量不相同
【答案】B
【详解】A.石墨的能量低于金刚石的能量,物质的能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,A正确;
B.石墨的能量低于金刚石的能量,石墨转化为金刚石是吸热反应,B错误;
C.石墨的能量低于金刚石的能量,则1 mol C(金刚石)比1 mol C(石墨)的总能量高,C正确;
D.石墨的能量低于金刚石的能量,则等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,D正确;
故选B。
7.(2025高二下·河南·学业考试)已知反应的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.属于吸热反应
B.只有在加热条件下才能进行
C.一定是盐酸与氢氧化钠溶液的反应
D.化学键断裂吸收的总能量低于化学键形成释放的总能量
【答案】D
【详解】A.由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,A错误;
B.放热反应不一定需要 加热条件下才能进行,如白磷的自燃、金属钠变暗等就是不需要加热的放热反应,B错误;
C.由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,大多数化合反应、金属与酸的反应、中和反应、燃烧或缓慢氧化等都是放热反应,所以该反应不一定是盐酸与氢氧化钠溶液的反应,C错误;
D.由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则反应时化学键断裂吸收的总能量低于化学键形成释放的总能量,D正确;
故选D。
8.(2025高一下·海南·学业考试)工业生产盐酸过程中,将氯气和氢气通入合成炉进行燃烧,得到氯化氢气体。下列有关说法错误的是
A.生产氯化氢的反应为放热反应
B.反应过程中断裂键会放出能量
C.上述生产中主要的化学反应方程式为
D.化学键的断裂与形成是化学反应能量变化的主要原因
【答案】B
【详解】A.氢气在氯气中燃烧属于放热反应,因此生产氯化氢的反应为放热反应,A正确;
B.化学键断裂需要吸收能量,因此断裂键会吸收能量,而非放出能量,B错误;
C.氢气和氯气在点燃条件下反应生成氯化氢,给出的化学方程式配平、条件均正确,C正确;
D.化学反应中旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,二者的能量差是化学反应能量变化的主要原因,D正确;
故选B。
9.(25-26高一下·北京·学业考试真题)乙炔(C2H2)燃烧时火焰温度很高,可用于切割或焊接金属。乙炔在氧气中完全燃烧时发生反应:2C2H2 + 5O24CO2 + 2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是
A.属于放热反应
B.属于氧化还原反应
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.化学键的断裂与形成是该反应中能量变化的主要原因
【答案】C
【详解】A.乙炔燃烧属于燃烧反应,所有燃烧反应均为放热反应,A正确;
B.反应中C元素化合价由-1价升高为+4价,O元素化合价由0价降低为-2价,存在化合价升降,属于氧化还原反应,B正确;
C.该反应为放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,选项描述与事实相反,C错误;
D.化学反应能量变化的本质是旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,二者的能量差是反应能量变化的主要原因,D正确;
故选C。
10.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)下列说法错误的是
A.化学反应中的物质变化总会伴随能量变化 B.化学键断裂放出能量
C.灼热的炭和二氧化碳反应是吸热反应 D.氢气在氧气中燃烧是放热反应
【答案】B
【详解】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧键断裂吸收能量、新键生成释放能量,因此物质变化总会伴随能量变化,A正确;
B.化学键断裂需要克服粒子间的相互作用力,需要吸收能量,B错误;
C.灼热的炭和二氧化碳发生反应,该反应属于吸热反应,C正确;
D.所有燃烧反应均为放热反应,氢气在氧气中燃烧属于放热反应,D正确;
故选B。
11.(25-26高二上·北京·学业考试真题)氢气在氧气中燃烧发生反应:。下列关于该反应的说法不正确的是
A.属于吸热反应
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因
D.利用原电池装置能将氢气和氧气的化学能直接转化为电能
【答案】A
【详解】A.氢气在氧气中燃烧是典型的放热反应,故A错误;
B.放热反应是反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,因此反应物总能量高于生成物总能量,故B正确;
C.化学反应中能量变化的本质原因是旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,因此化学键的断裂和形成是该反应能量变化的主要原因,故C正确;
D.氢氧燃料电池可将氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能,故D正确;
选A。
12.(2025高一下·浙江·学业考试)在一定条件下,断开化学键所需能量为、、。下列关于说法不正确的是
A.断键形成原子的难度比大
B.的能量比的能量高
C.和的总能量比的总能量高
D.和反应达到平衡状态,断键所需能量为
【答案】D
【详解】A.断开1mol H2(g)的化学键需要436kJ,比1mol I2(g)的153kJ高,说明H2(g)断键更难,A正确;
B.对于同种物质,等量的时候,气态能量高于固态,B正确;
C.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=436kJ/mol+153kJ/mol-2×299kJ/mol=-9kJ/mol,故反应物总能量高于生成物,C正确;
D.和反应达到平衡状态,反应未完全进行,断键所需能量小于589kJ,D错误;
故答案选D。
13.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】首先总反应为放热反应,即M与Z的总能量比Q的总能量高,排除A和B,其次M+Z→X是吸热反应,即M与Z的总能量低于X总能量,排除C,又由于X→Q是放热反应,说明X能量也高于Q能量,D正确;
故选D。
(2025高二上·江苏·学业考试)阅读下列材料,回答下面小题:
人类对能源的需求量迅猛增长,开发新能源是能源研究热点。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。目前工业上有多种获得氢气的重要途径,如将CO转化为氢气;甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑;科学家研究高效催化剂“人造树叶”促进水的分解制备氢气:2H2OO2↑+2H2↑。
14.关于反应2H2OO2↑+2H2↑的说法正确的是
A.属于放热反应
B.将化学能转化为太阳能
C.若不使用“人造树叶”,则无法用其他方法合成H2
D.该方法制备H2优于电解水制备H2
15.CO转化为氢气的反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ存在化学键的断裂
B.过程Ⅲ生成H2、CO2、H2O
C.使用催化剂可以使反应中的化学键不断裂
D.该过程的总反应方程式为CO+H2OCO2+H2
16.甲醇与水蒸气反应制备氢气的正反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应方向为放热反应
B.使用催化剂能加快化学反应速率
C.及时分离H2能加快化学反应速率
D.增大H2O,CH3OH可能100%转化
17.下列物质不属于共价化合物的是
A.CO B.CH3OH C.H2 D.H2O
【答案】14.D 15.C 16.B 17.C
【解析】14.A.H2在O2中燃烧是一个放热反应,则水分解生成氢气和氧气,属于吸热反应,A错误;
B.该反应属于吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,故该反应将太阳能转化为化学能,B错误;
C.可以用电解水的方法合成H2,C错误;
D.电解水制备H2消耗更多的电能,成本较高,该方法制备H2优于电解水制备H2,D正确;
故选D。
15.A.由图可知,过程Ⅰ断裂H-O键,过程Ⅱ断裂H-O键,A正确;
B.由图可知,过程Ⅲ生成H2、CO2、H2O,B正确;
C.催化剂是改变反应路径,降低反应的活化能,加快反应速率,反应中的化学键仍然要断裂,只有这样反应才可以发生,生成新物质,C错误;
D.该过程的反应物为CO和水,生成物为CO2和氢气,故总反应方程式为CO+H2OCO2+H2,D正确;
故选C。
16.A.该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量,故该反应的正反应方向为吸热反应,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,能加快化学反应速率,B正确;
C.减小生成物的浓度,反应速率减小,故及时分离H2,化学反应速率减小,C错误;
D.该反应为可逆反应,增大H2O,反应也不能进行到底,CH3OH不可能100%转化,D错误;
故选B。
17.共价化合物是通过共价键结合形成的化合物,常见于不同非金属元素原子(或不活泼金属元素原子和非金属元素原子)结合形成的物质,CO、CH3OH、H2O为共价化合物,H2为单质。故选C。
18.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)下图是某化学小组进行钠与水反应并检验反应产物的实验装置,请回答下列问题:
(1)新切开的钠的表面呈___________色。
(2)金属钠投入水中后,观察到钠熔化成光亮的小球,说明该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)滴入酚酞溶液后,烧杯中的溶液由无色变为___________色,说明反应中生成了___________(填化学式)。
(4)当火灾现场存放有大量金属钠时,用___________(填“水”或“干燥的沙土”)来灭火。
【答案】
(1)银白
(2)放热
(3)红
(4)干燥的沙土
【详解】(1)Na质地柔软,能用小刀切割,新切开的Na表面有银白色的金属光泽;
(2)Na的密度小于水,与水反应时Na浮在水面上,该反应属于放热反应,且Na的熔点低,Na很快熔化成闪亮的小球;
(3)Na与水反应生成NaOH:,NaOH与酚酞作用出现红色;
(4)因为钠与水剧烈反应,生成易燃气体,所以当火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水来灭火,需用干燥的沙土来灭火。
19.(2026高一下·江苏·学业考试)回答下列问题:
(1)某小组同学在烧杯中加入5 mL1.0 mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,则该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用图中的___________(填“B”或“C”)表示。
(2)已知拆开1 mol H-H键、1 molN≡N键、1 molN-H键分别需要吸收的能量为436 kJ、946 kJ、391 kJ。则完全分解1 mol NH3时反应___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ的热量。
(3)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是___________(填序号),写出正极的电极反应___________。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05 mol电子时,两个电极的质量差为___________g。
【答案】
(1)放热 B
(2)吸收 46
(3)③ Cu2++2e-=Cu 3
【详解】(1)据图可知,反应开始时盐酸浓度减小,速率应该减小,但实际速率增大,说明温度升高对速率的影响大于浓度下降对速率的影响;图像后半部分速率下降,说明浓度下降对速率的影响大于温度升高对速率的影响,即该反应为放热反应;在放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,即能量变化可用图中的B表示;
(2)在反应中,每消耗2 molNH3断裂6 molN-H键,吸收能量为6×391 kJ=2346 kJ;生成3 mol氢气和1 mol氮气形成3 molH-H键和1molN≡N键,放出能量为3×436 kJ+946 kJ=2254 kJ,吸收的能量多,放出的能量少,该反应为吸热反应,吸收的热量为2346 kJ−2254 kJ=92 kJ;所以当1 molNH3完全分解时吸收的热量为46 kJ;
(3)①装置中铜是负极,碳是正极,铁离子在正极放电生成亚铁离子,不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱;②装置中常温下铁与浓硝酸发生钝化,铁是正极,铜是负极,不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱;③装置中铁是负极,碳是正极,铜离子在正极得电子生成铜,能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱;正极的电极反应为,负极电极反应式为;当导线中通过0.05 mol电子时,负极消耗铁的质量为0.025 mol×56 g/mol=1.4 g,正极析出铜的质量为0.025 mol×64 g/mol=1.6 g,两个电极的质量差为1.4 g+1.6 g=3 g。
20.(2025高一上·湖南长沙·学业考试)请回答下列问题。
(1)下列各项中,属于放热反应的是_________,属于吸热反应的是_________。
①煅烧石灰石 ②苛性钠固体溶于水 ③炸药爆炸④液态水汽化⑤酸碱中和 ⑥碳和水蒸气反应制水煤气
(2)利用反应可设计为原电池。负极材料_______(写物质名称),正极电极反应式为_________;溶液中向______极移动。工作一段时间,消耗标准状况下的体积为,则导线中通过______电子。
【答案】
(1)③⑤ ①⑥
(2)铜 负 1
【详解】(1)煅烧石灰石是吸热反应;苛性钠固体溶于水放出热量,但不属于放热反应;炸药爆炸是放热反应;液态水汽化吸收热量,但不属于吸热反应;酸碱中和是放热反应;碳和水蒸气反应制水煤气是吸热反应;属于放热反应的是,属于吸热反应的是。
(2)该反应中Cu元素化合价由价变为价、O元素化合价由价变为价,要将该反应设计成原电池,Cu作负极;正极上氧气得电子发生还原反应,又因为在酸性条件下,所以氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为;原电池工作时,阴离子向负极铜移动,因此溶液中向负极移动;根据正极反应可知消耗,转移电子,故消耗标准状况下的体积为5.6L,即,导线中通过电子。
考点梳理
1.化学反应的实质
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。既有物质变化,又伴有能量变化,能量的变化通常主要表现为热量的变化,也有光能和电能等。
2.化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量。E(反应物)>E(生成物)
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。E(反应物)<E(生成物)
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH的符号
ΔH<0(“-”号)
ΔH>0(“+”号)
反应过程图示
3、记忆常见的放热反应和吸热反应
化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。
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,稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热,但不是化学变化,因此属于放热过程而不是放热反应。同理,铵盐溶于水属于吸热过程。
常见的放热反应
a.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。
b.所有的酸碱中和反应,如:HCl+NaOH===NaCl+H2O
c.大多数的化合反应,如:CaO+H2O===Ca(OH)2
d.铝热反应,如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
e.活泼金属与水、与酸的反应,如:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
常见的吸热反应
a.大多数分解反应,
如:NH4ClNH3↑+HCl↑、CaCO3CaO+CO2↑
b.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
c.以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应:
如:H2+CuOH2O+Cu、C+H2O(g)CO+H2
4、热化学方程式
(1)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。
例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示25 ℃,101 kPa下,2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
(2)书写热化学方程式注意事项
①注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
②注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
③注意符号、单位:ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。
④区别于普通方程式:一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
⑤注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。正、逆反应ΔH的数值相等、符号相反。
如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称,如C(s,金刚石)、C(s,石墨)。
(3)可逆反应的ΔH表示反应物完全反应的热量变化。
如N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
表示在101 kPa、25 ℃时,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应,不可能生成 2 mol NH3(g),故实际反应放出的热量肯定小于92.4 kJ。
5、反应热的计算与比较
(1)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH=E1-E2。
(2)利用键能计算焓变
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能
利用键能计算反应热的关键,是弄清物质中化学键的数目,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)
NH3
(N—H)
H2O
(O—H)
O2
(O===O)
N2
(N≡N)
1 mol微粒所含键
的物质的量
2mol碳氧双键
4
3
2
1mol氧氧双键
1mol氮氮三键
6、能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:a.改善开采、运输、加工等各个环节;
b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
模拟预测
1.(2025高二上·江苏淮安·学业考试)下列反应或过程中能量的变化如图所示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据图形可知反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,据此信息解答。
A.一氧化碳与氧化铜共热反应生成铜和二氧化碳的反应为吸热反应,A不符合题意;
B.碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳的反应为吸热反应,B不符合题意;
C.稀硫酸和氢氧化钠溶液生成硫酸钠和水的中和反应为放热反应,C符合题意;
D.氯化铵与八水氢氧化钡反应生成氯化钡、氨气和水的反应为吸热反应,D不符合题意;
故答案为:C。
2.(2025高一下·广西钦州·学业考试)下图显示了与反应生成的过程中的能量变化:
下列有关说法中,不正确的是
A.该反应涉及非极性键的断裂和极性键的形成
B.完全断开1mol键,需吸收249kJ能量
C.每生成1mol,可释放245kJ能量
D.化学反应能量变化由断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的能量共同决定
【答案】B
【详解】A.化学反应中,反应物分子变为原子需要吸收能量,形成产物分子,需要释放能量,该反应涉及非极性键的断裂和极性键的形成,A正确;
B.根据图示可知,完全断开1mol键,需吸收能量,B错误;
C.由图可知,每消耗,需要吸收能量,每生成,可释放能量;故该反应每生成,能量变化为:,C正确;
D.化学反应能量变化由反应物断裂旧化学键吸收的能量和形成新物质的化学键释放的能量关系决定,D正确;
故选B。
3.(2025高一上·云南玉溪·学业考试)冰袋有降温、保鲜等用途。下列物质不能用于制作冰袋的是
A.冰 B.硝酸铵和水
C.生石灰和水 D.硝酸铵和水合碳酸钠
【答案】C
【详解】冰袋通过吸热反应或溶解吸热实现降温。
A.冰融化吸热,属于物理过程,符合降温目的,A不符合题意;
B.硝酸铵溶解吸热,是常见冰袋材料,B不符合题意。
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量热,无法降温,故不能用于冰袋,C符合题意;
D.硝酸铵与水合碳酸钠混合时,两者溶解均吸热,协同作用增强降温效果,D不符合题意;
故选C。
4.(2025高一下·甘肃·学业考试)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.CO燃烧属于放热反应 B.H2SO4与NaOH反应属于吸热反应
C.化学键断裂放出能量 D.反应物总能量与生成物总能量一定相等
【答案】A
【详解】A.CO燃烧是剧烈的氧化反应,燃烧反应均属于放热反应,A正确;
B.H2SO4与NaOH的中和反应是典型的放热反应,B错误;
C.化学键断裂需要吸收能量,而非放出能量,C错误;
D.化学反应伴随能量变化,反应物与生成物总能量一定不相等,D错误;
故选A。
5.(2024高二上·贵州·学业考试)冷敷袋(俗称冰袋),在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。用硝酸铵与十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)制作的冷敷袋,在使用过程中会产生NH3,下列对该冷敷袋的有关叙述不正确的是
A.使用过程涉及放热反应 B.使用过程涉及吸热反应
C.碳酸钠属于碳酸盐 D.NH3是有刺激性气味的气体
【答案】A
【详解】A.冷敷袋通过吸热反应降低温度,故使用过程涉及吸热反应,A错误;
B.冷敷袋通过吸热反应降低温度,故使用过程涉及吸热反应,B正确;
C.碳酸钠属于碳酸盐,C正确;
D.NH3是有刺激性气味的气体,D正确;
故答案选A。
6.(2022高二上·江苏镇江·学业考试)下列图示变化为吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.能量变化图中,生成物能量高于反应物能量,反应过程吸收热量,属于吸热反应,A符合题意;
B.能量变化图中,反应物总能量高于生成物的总能量,因此该反应属于放热反应,B不符合题意;
C.浓硫酸溶于水放热,这是物理变化,不是化学反应,C不符合题意;
D.锌与稀盐酸反应是活泼金属与酸置换出氢气的反应,属于放热反应,D不符合题意;
故答案选A。
7.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)下列化学反应属于吸热反应的是
A.铝与稀盐酸反应 B.生石灰与水反应
C.木炭燃烧 D.与晶体反应
【答案】D
【详解】A.铝与盐酸的反应属于放热反应,A不符合题意;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,属于放热反应,B不符合题意;
C.燃烧反应(如木炭燃烧)均为放热反应,C不符合题意;
D.与晶体反应需吸收热量,属于吸热反应,D符合题意;
故选D。
8.(2025高二上·江苏镇江·学业考试)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.生成物的总能量高于反应物总能量 B.反应的
C.使用催化剂可放出更多的能量 D.该反应伴随着能量的放出
【答案】D
【详解】如图所示,生成物的总能量低于反应物总能量,反应放热,ΔH<0,使用催化剂不改变反应热,故答案为D。
9.(2025高二下·陕西·学业考试)下列反应不符合图示能量变化关系的是
A.灼热的炭与二氧化碳反应
B.酸碱中和反应
C.碳酸钙高温分解
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
【答案】B
【详解】A.灼热的炭与二氧化碳反应为吸热反应,A不符合题意;
B.酸碱中和反应为放热反应,B符合题意;
C.碳酸钙高温分解为吸热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应为吸热反应,D不符合题意;
故选B。
10.(2025高二上·安徽·学业考试)下列过程属于吸热反应的是
A.
B.铁丝生锈
C.工业炼铁时用C与反应得到还原剂CO
D.向污染的河水中投入生石灰
【答案】C
【详解】A.此过程为断裂Cl-Cl键,需吸收能量,是一个吸热过程而非化学反应,A错误;
B.铁丝生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应,缓慢氧化属于放热反应,B错误;
C.工业炼铁中C与CO2反应为,该反应属于吸热反应,C正确;
D.向河水中投入生石灰(CaO),CaO与水反应生成Ca(OH)2,该反应放出大量热,属于放热反应,D错误;
故选C。
11.(25-26高二上·河南·学业考试)能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中不涉及化学能转化为热能的是
A.用天然气烧水
B.用乙炔燃烧火焰切割金属
C.用空气炸锅烤蜜薯
D.用蜡烛照明
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.天然气燃烧是化学反应,化学能转化为热能加热水,涉及化学能转化为热能,A不符合题意;
B.乙炔燃烧是化学反应,化学能转化为热能形成高温火焰切割金属,涉及化学能转化为热能,B不符合题意;
C.空气炸锅通过电热管将电能转化为热能,再循环热空气加热食物,无化学反应,不涉及化学能转化为热能,C符合题意;
D.蜡烛燃烧是化学反应,化学能转化为光能和热能,涉及化学能转化为热能,D不符合题意;
故选C。
12.(25-26高一·江苏·学业考试)下列反应属于放热反应的是
A.C+CO22CO B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C.C+H2OCO+H2 D.CaCO3CaO+CO2↑
【答案】B
【详解】A.该反应是碳与二氧化碳在高温下的反应,属于吸热反应,因为需要持续高温提供能量才能进行(如工业制水煤气过程),A不选;
B.该反应是铝热反应,铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,过程中释放大量热量(常用于焊接或冶炼),属于典型的放热反应,B选;
C.该反应是水煤气反应,碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气,需要外部加热维持,属于吸热反应,C不选;
D.该反应是碳酸钙分解反应,需要高温提供能量才能分解(如石灰石煅烧),属于吸热反应,D不选;
故选B。
13.(25-26高一·江苏·学业考试)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应放热。下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率
B.该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量(如右图)
C.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为零
D.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
【答案】B
【详解】A.降低温度,无论是正反应速率还是逆反应速率都降低,A错误;
B.图像纵坐标是能量,反应物的总能量大于生成物的总能量,B正确;
C.达到化学平衡时,是正反应速率和逆反应速率相等且不为零,是一个动态平衡,C错误;
D.由化学反应方程式,断开3 mol H-H键的同时会生成6 mol N-H键,断开H-H键数目和生成N-H键数目不相等,D错误;
故选B。
14.(2025高一上·安徽·学业考试)下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是
A.断开H—H键放出能量
B.形成O—H键吸收能量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】C
【详解】A.断开化学键需要吸收能量,断开H-H键是吸热过程,需要吸收能量,而非放出能量,A错误;
B.形成化学键会释放能量,形成O-H键是放热过程,是释放能量,而非吸收能量,B错误;
C.该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,多余能量以热的形式释放,C正确;
D.若反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应;但该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,D错误;
故选C。
15.(2025高一下·浙江·学业考试)科学家研制出一种复合光催化剂,可利用太阳光实现高效分解水,其主要过程如下图所示。已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键
中的H-O键
中的O=O键
中的H-H键
中的O-O键
中的O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
则下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ若有2mol水参加反应,则吸收926kJ热量
B.过程Ⅱ属于放热过程
C.过程Ⅱ和过程Ⅲ只有新化学键的形成
D.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】C
【详解】A.结合表格中的信息可知,H-O键能为463kJ/mol,过程I若有2mol水参加反应,断裂2molH-O键,则吸收926kJ热量,A正确;
B.过程Ⅱ形成H-H键(键能436 kJ/mol)会释放能量,属于放热过程,B正确;
C.由图可知,过程Ⅲ断裂了中的H-O键,C错误;
D.总反应为水的分解反应,热化学方程式为:,,该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,D正确;
故选C。
16.(2025高一下·全国·学业考试)反应A+B→C(放热)分两步进行:①A+B→X(吸热),②X→C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】总反应A+B→C为放热反应,排除B、D选项,第一步反应A+B→X为吸热反应,则X的能量大于A+B的总能量,排除C选项,X→C(放热),则X的能量大于C的总能量,只有A选项满足题意;
故答案选A。
17.(2025高一下·浙江·学业考试)化学反应的能量变化是人类获取能量的重要途径。某化学反应的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应的反应热为E生成物-E反应物
B.该反应可能是盐酸和氢氧化钠的反应
C.加入催化剂可降低E1和E2,并改变ΔH
D. 化学反应中能量变化的大小不会因反应物物质的量的改变而改变
【答案】A
【详解】A.反应热为生成物的总能量减反应物总能量,即E生成物-E反应物,A正确;
B.图示为吸热反应,但盐酸和氢氧化钠的反应是放热反应,不能用该图表示,B错误;
C.E1和E2分别是反应物和生成物的能量,催化剂无法将其改变,催化剂也不能改变ΔH,C错误;
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的物质的量成正比,D错误;
故答案选A。
18.(2025高一下·浙江宁波·学业考试)已知反应中的能量变化过程如图,则下列有关说法正确的是
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示
【答案】D
【详解】A.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,不能说明X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量, A错误;
B.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,是一个吸热反应,则破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,B错误;
C.吸热反应不一定在加热的条件下发生,常温下也可能发生,C错误;
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应是吸热反应,符合图像,D正确;
故答案选D。
19.(23-24高一下·天津·学业考试)与、均能发生反应,如图为与发生反应生成HF过程中的能量变化示意图、请回答下列问题:
(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ___________(填“吸收”或“放出”,下同)能量,完成转化Ⅲ___________能量。
(2)和反应的能量变化图可用___________(填“A”或“B”)表示。
(3)在中燃烧的过程主要是___________能转化为___________能的过程。
【答案】
(1)吸收 放出
(2)A
(3)化学能 热能
【详解】(1)转化Ⅰ、Ⅱ化学键断裂,要吸收能量,转化Ⅲ是化学键生成,要放出能量;
(2)如图可知,H2和F2生成HF的反应,能量变化为,是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,故选A;
(3)H2在O2中燃烧是放热反应,主要是化学能转化为热能的过程。
20.(2024高一下·福建·学业考试)某科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系,显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成氨的效率,原理示意如下:
(1)中氮元素的化合价为______,的化学键类型为______。
(2)状态Ⅰ中,氮分子中的化学键断裂生成氮原子,需要______(填“吸收”或“放出”)能量。
(3)补充完整化学方程式:______。
(4)催化剂在化学反应中能改变反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后都______(填“有”或“没有”)发生变化。
【答案】
(1)-3 极性共价键
(2)吸收
(3)
(4)没有
【详解】(1)中,H的化合价为+1价,由化合价代数和为0可得,氮元素的化合价为-3,中由N原子和H原子形成共价键,故化学键类型为极性共价键;
(2)如图,在状态Ⅰ中,氮分子中的化学键需要吸收能量断裂生成氮原子;
(3)由原子守恒可得,该反应化学方程式:;
(4)催化剂在化学反应中能改变反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化。
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考点17 化学反应的热效应
本讲义包含:
真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2025高二下·云南·学业考试)下列反应的能量变化符合图示的是
A.镁条与盐酸 B.生石灰与水
C.甲烷在空气中燃烧 D.与晶体
2.(2025高二上·吉林·学业考试)下列反应中,属于吸热反应的是
A. B.
C. D.
3.(2026高二上·江苏连云港·学业考试)反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.的总能量高于和的总能量
C.断开中的化学键需要吸收能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
4.(2025高一下·四川·学业考试)下列反应属于吸热反应的是
A.晶体和晶体的反应
B.镁条与盐酸的反应
C.木炭在氧气中燃烧
D.酸碱中和反应
5.(25-26高一·福建南平·学业考试)人类的衣食住行、社会生产都与能量息息相关。下列有关能量转化叙述错误的是
A
B
C
D
电灯照明:将电能转化为光能
手机充电:将化学能转化为电能
风车发电:将风能转化为电能
木柴燃烧:将化学能转化为热能
A.A B.B C.C D.D
6.(2025高二上·贵州·学业考试)一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,该反应能量(E)变化如图所示。在该条件下,下列说法不正确的是
A.石墨比金刚石稳定
B.石墨转化为金刚石是放热反应
C.1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总能量低
D.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量不相同
7.(2025高二下·河南·学业考试)已知反应的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.属于吸热反应
B.只有在加热条件下才能进行
C.一定是盐酸与氢氧化钠溶液的反应
D.化学键断裂吸收的总能量低于化学键形成释放的总能量
8.(2025高一下·海南·学业考试)工业生产盐酸过程中,将氯气和氢气通入合成炉进行燃烧,得到氯化氢气体。下列有关说法错误的是
A.生产氯化氢的反应为放热反应
B.反应过程中断裂键会放出能量
C.上述生产中主要的化学反应方程式为
D.化学键的断裂与形成是化学反应能量变化的主要原因
9.(25-26高一下·北京·学业考试真题)乙炔(C2H2)燃烧时火焰温度很高,可用于切割或焊接金属。乙炔在氧气中完全燃烧时发生反应:2C2H2 + 5O24CO2 + 2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是
A.属于放热反应
B.属于氧化还原反应
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.化学键的断裂与形成是该反应中能量变化的主要原因
10.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)下列说法错误的是
A.化学反应中的物质变化总会伴随能量变化 B.化学键断裂放出能量
C.灼热的炭和二氧化碳反应是吸热反应 D.氢气在氧气中燃烧是放热反应
11.(25-26高二上·北京·学业考试真题)氢气在氧气中燃烧发生反应:。下列关于该反应的说法不正确的是
A.属于吸热反应
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因
D.利用原电池装置能将氢气和氧气的化学能直接转化为电能
12.(2025高一下·浙江·学业考试)在一定条件下,断开化学键所需能量为、、。下列关于说法不正确的是
A.断键形成原子的难度比大
B.的能量比的能量高
C.和的总能量比的总能量高
D.和反应达到平衡状态,断键所需能量为
13.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
(2025高二上·江苏·学业考试)阅读下列材料,回答下面小题:
人类对能源的需求量迅猛增长,开发新能源是能源研究热点。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。目前工业上有多种获得氢气的重要途径,如将CO转化为氢气;甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑;科学家研究高效催化剂“人造树叶”促进水的分解制备氢气:2H2OO2↑+2H2↑。
14.关于反应2H2OO2↑+2H2↑的说法正确的是
A.属于放热反应
B.将化学能转化为太阳能
C.若不使用“人造树叶”,则无法用其他方法合成H2
D.该方法制备H2优于电解水制备H2
15.CO转化为氢气的反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ存在化学键的断裂
B.过程Ⅲ生成H2、CO2、H2O
C.使用催化剂可以使反应中的化学键不断裂
D.该过程的总反应方程式为CO+H2OCO2+H2
16.甲醇与水蒸气反应制备氢气的正反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应方向为放热反应
B.使用催化剂能加快化学反应速率
C.及时分离H2能加快化学反应速率
D.增大H2O,CH3OH可能100%转化
17.下列物质不属于共价化合物的是
A.CO B.CH3OH C.H2 D.H2O
18.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)下图是某化学小组进行钠与水反应并检验反应产物的实验装置,请回答下列问题:
(1)新切开的钠的表面呈___________色。
(2)金属钠投入水中后,观察到钠熔化成光亮的小球,说明该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)滴入酚酞溶液后,烧杯中的溶液由无色变为___________色,说明反应中生成了___________(填化学式)。
(4)当火灾现场存放有大量金属钠时,用___________(填“水”或“干燥的沙土”)来灭火。
19.(2026高一下·江苏·学业考试)回答下列问题:
(1)某小组同学在烧杯中加入5 mL1.0 mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,则该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用图中的___________(填“B”或“C”)表示。
(2)已知拆开1 mol H-H键、1 molN≡N键、1 molN-H键分别需要吸收的能量为436 kJ、946 kJ、391 kJ。则完全分解1 mol NH3时反应___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ的热量。
(3)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是___________(填序号),写出正极的电极反应___________。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05 mol电子时,两个电极的质量差为___________g。
20.(2025高一上·湖南长沙·学业考试)请回答下列问题。
(1)下列各项中,属于放热反应的是_________,属于吸热反应的是_________。
①煅烧石灰石 ②苛性钠固体溶于水 ③炸药爆炸④液态水汽化⑤酸碱中和 ⑥碳和水蒸气反应制水煤气
(2)利用反应可设计为原电池。负极材料_______(写物质名称),正极电极反应式为_________;溶液中向______极移动。工作一段时间,消耗标准状况下的体积为,则导线中通过______电子。
考点梳理
1.化学反应的实质
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。既有物质变化,又伴有能量变化,能量的变化通常主要表现为热量的变化,也有光能和电能等。
2.化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量。E(反应物)>E(生成物)
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。E(反应物)<E(生成物)
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH的符号
ΔH<0(“-”号)
ΔH>0(“+”号)
反应过程图示
3、记忆常见的放热反应和吸热反应
化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。
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,稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热,但不是化学变化,因此属于放热过程而不是放热反应。同理,铵盐溶于水属于吸热过程。
常见的放热反应
a.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。
b.所有的酸碱中和反应,如:HCl+NaOH===NaCl+H2O
c.大多数的化合反应,如:CaO+H2O===Ca(OH)2
d.铝热反应,如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
e.活泼金属与水、与酸的反应,如:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
常见的吸热反应
a.大多数分解反应,
如:NH4ClNH3↑+HCl↑、CaCO3CaO+CO2↑
b.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
c.以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应:
如:H2+CuOH2O+Cu、C+H2O(g)CO+H2
4、热化学方程式
(1)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。
例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示25 ℃,101 kPa下,2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
(2)书写热化学方程式注意事项
①注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
②注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
③注意符号、单位:ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。
④区别于普通方程式:一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
⑤注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。正、逆反应ΔH的数值相等、符号相反。
如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称,如C(s,金刚石)、C(s,石墨)。
(3)可逆反应的ΔH表示反应物完全反应的热量变化。
如N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
表示在101 kPa、25 ℃时,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应,不可能生成 2 mol NH3(g),故实际反应放出的热量肯定小于92.4 kJ。
5、反应热的计算与比较
(1)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH=E1-E2。
(2)利用键能计算焓变
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能
利用键能计算反应热的关键,是弄清物质中化学键的数目,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)
NH3
(N—H)
H2O
(O—H)
O2
(O===O)
N2
(N≡N)
1 mol微粒所含键
的物质的量
2mol碳氧双键
4
3
2
1mol氧氧双键
1mol氮氮三键
6、能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:a.改善开采、运输、加工等各个环节;
b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
模拟预测
1.(2025高二上·江苏淮安·学业考试)下列反应或过程中能量的变化如图所示的是
A.
B.
C.
D.
2.(2025高一下·广西钦州·学业考试)下图显示了与反应生成的过程中的能量变化:
下列有关说法中,不正确的是
A.该反应涉及非极性键的断裂和极性键的形成
B.完全断开1mol键,需吸收249kJ能量
C.每生成1mol,可释放245kJ能量
D.化学反应能量变化由断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的能量共同决定
3.(2025高一上·云南玉溪·学业考试)冰袋有降温、保鲜等用途。下列物质不能用于制作冰袋的是
A.冰 B.硝酸铵和水
C.生石灰和水 D.硝酸铵和水合碳酸钠
4.(2025高一下·甘肃·学业考试)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.CO燃烧属于放热反应 B.H2SO4与NaOH反应属于吸热反应
C.化学键断裂放出能量 D.反应物总能量与生成物总能量一定相等
5.(2024高二上·贵州·学业考试)冷敷袋(俗称冰袋),在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。用硝酸铵与十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)制作的冷敷袋,在使用过程中会产生NH3,下列对该冷敷袋的有关叙述不正确的是
A.使用过程涉及放热反应 B.使用过程涉及吸热反应
C.碳酸钠属于碳酸盐 D.NH3是有刺激性气味的气体
6.(2022高二上·江苏镇江·学业考试)下列图示变化为吸热反应的是
A. B.
C. D.
7.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)下列化学反应属于吸热反应的是
A.铝与稀盐酸反应 B.生石灰与水反应
C.木炭燃烧 D.与晶体反应
8.(2025高二上·江苏镇江·学业考试)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.生成物的总能量高于反应物总能量 B.反应的
C.使用催化剂可放出更多的能量 D.该反应伴随着能量的放出
9.(2025高二下·陕西·学业考试)下列反应不符合图示能量变化关系的是
A.灼热的炭与二氧化碳反应
B.酸碱中和反应
C.碳酸钙高温分解
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
10.(2025高二上·安徽·学业考试)下列过程属于吸热反应的是
A.
B.铁丝生锈
C.工业炼铁时用C与反应得到还原剂CO
D.向污染的河水中投入生石灰
11.(25-26高二上·河南·学业考试)能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中不涉及化学能转化为热能的是
A.用天然气烧水
B.用乙炔燃烧火焰切割金属
C.用空气炸锅烤蜜薯
D.用蜡烛照明
A.A B.B C.C D.D
12.(25-26高一·江苏·学业考试)下列反应属于放热反应的是
A.C+CO22CO B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C.C+H2OCO+H2 D.CaCO3CaO+CO2↑
13.(25-26高一·江苏·学业考试)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应放热。下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率
B.该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量(如右图)
C.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为零
D.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
14.(2025高一上·安徽·学业考试)下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是
A.断开H—H键放出能量
B.形成O—H键吸收能量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
15.(2025高一下·浙江·学业考试)科学家研制出一种复合光催化剂,可利用太阳光实现高效分解水,其主要过程如下图所示。已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键
中的H-O键
中的O=O键
中的H-H键
中的O-O键
中的O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
则下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ若有2mol水参加反应,则吸收926kJ热量
B.过程Ⅱ属于放热过程
C.过程Ⅱ和过程Ⅲ只有新化学键的形成
D.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量
16.(2025高一下·全国·学业考试)反应A+B→C(放热)分两步进行:①A+B→X(吸热),②X→C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
17.(2025高一下·浙江·学业考试)化学反应的能量变化是人类获取能量的重要途径。某化学反应的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应的反应热为E生成物-E反应物
B.该反应可能是盐酸和氢氧化钠的反应
C.加入催化剂可降低E1和E2,并改变ΔH
D. 化学反应中能量变化的大小不会因反应物物质的量的改变而改变
18.(2025高一下·浙江宁波·学业考试)已知反应中的能量变化过程如图,则下列有关说法正确的是
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示
19.(23-24高一下·天津·学业考试)与、均能发生反应,如图为与发生反应生成HF过程中的能量变化示意图、请回答下列问题:
(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ___________(填“吸收”或“放出”,下同)能量,完成转化Ⅲ___________能量。
(2)和反应的能量变化图可用___________(填“A”或“B”)表示。
(3)在中燃烧的过程主要是___________能转化为___________能的过程。
20.(2024高一下·福建·学业考试)某科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系,显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成氨的效率,原理示意如下:
(1)中氮元素的化合价为______,的化学键类型为______。
(2)状态Ⅰ中,氮分子中的化学键断裂生成氮原子,需要______(填“吸收”或“放出”)能量。
(3)补充完整化学方程式:______。
(4)催化剂在化学反应中能改变反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后都______(填“有”或“没有”)发生变化。
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