2027届高考化学一轮复习讲义：1.1 反应热　热化学方程式

该高中化学高考复习讲义聚焦反应热、焓变、热化学方程式、中和反应反应热与燃烧热等核心考点，按“概念本质-定量计算-实验测定”逻辑层次展开，通过考点梳理（如焓变与键能、活化能关系）、方法指导（热化学方程式书写规范）、真题训练（2023-2025年高考题解析）等环节，帮助学生构建能量变化知识体系，突破热化学计算与实验误差分析难点。 资料特色在于融合科学思维与科学探究，如通过反应历程能量图分析活化能与反应热关系，培养证据推理能力，设置“小题对点过+分层练习”，从基础概念辨析到高考真题应用，精准提升解题效率，实验部分详细解析中和热测定装置与数据处理，强化科学探究与实践素养，为教师把控复习节奏、学生高效突破能量变化专题提供有力支持。

第1讲　反应热　热化学方程式 考点一　反应热　焓变 1.反应热、焓变及其关系 (1)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。 (2)内能、焓和焓变 概念 内能(U) 体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质聚集状态的影响 焓(H) 与内能有关的物理量 焓变(ΔH) 生成物与反应物焓值差,常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol (3)焓变与反应热的关系 等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有反应热等于反应的焓变。 2.吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小分析 ΔH=生成物总能量-反应物总能量 (2)从反应过程中化学键变化分析 ΔH=反应物总键能-生成物总键能 小题对点过　 (1)下列说法错误的是　　　　。  ①化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 ②所有的化学反应都伴有能量的变化 ③伴有能量变化的一定是化学反应 ④加热条件下发生的反应均为吸热反应 ⑤在一个化学反应中,当反应物总焓大于生成物的总焓时,反应放热,ΔH为负值 ⑥浓硫酸溶于水时,体系的温度升高,该过程属于放热反应 (2)下列变化中,属于放热反应的是　　　　。  ①液态氮汽化　②氢氧化钠固体溶于水　③氢氧化钠溶液与盐酸反应　④KMnO4分解制O2　⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合　⑥氢气在氧气中燃烧　⑦CO2+C2CO　⑧生石灰跟水反应生成熟石灰　⑨钠块投入到水中　⑩锌与盐酸反应 (3)已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g),反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。 ①a、b、c分别代表的意义是: a:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  b:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  c:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②该反应是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应,ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。  答案　(1)①③④⑥ (2)③⑥⑧⑨⑩ (3)①旧键断裂吸收的能量　新键形成放出的能量　反应热　②放热　< 3.活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需的活化能,但不影响焓变的大小。 (2)在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即E1=E2+ΔH。 小题对点过　 (1)臭氧层中O3分解过程如图所示,回答下列问题。 Ⅰ.ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。  Ⅱ.催化反应①是　　　　(填“吸热”或“放热”,下同)反应,催化反应②是　　　　反应。  Ⅲ.总反应的活化能是　　　　,催化反应①的活化能是　　　　,催化反应②对应的逆反应的活化能是　　　　,总反应对应的逆反应活化能为　　　　。  (2)铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 CO2CHCOO-HCOOH ①使用Bi、Bi2O3两种催化剂,哪个更有利于CO2的吸附?　　　　。简述判断依据:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。  ③使用Bi催化剂时,最大能垒是　　　　,使用Bi2O3催化剂时,最大能垒是　　　　。  ④由*C生成*HCOO-的反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)(Ⅰ)<　(Ⅱ)吸热　放热　(Ⅲ)E　E1　E2+|ΔH|　E+|ΔH| (2)①Bi2O3　由图可知,使用Bi2O3催化剂时,相对能量减小得多,趋于更稳定状态 ②<　③0.38 eV　0.32 eV ④*C+*HCOO- 解析　(2)③使用Bi催化剂时,*CO2――→*C过程中的活化能最大,为-0.51 eV-(-0.89 eV)=0.38 eV,使用Bi2O3催化剂时,*C――→*C+*HCOO-过程的活化能最大,为-2.54 eV-(-2.86 eV)=0.32 eV。 1.一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.该反应为吸热反应 B.该反应历程共分3步进行 C.第3步的正反应活化能最小 D.第二步反应的ΔH2大于第三步反应的ΔH3 答案　B 解析　A.由图可知反应物总能量比生成物总能量低,该反应为吸热反应,故A正确;B.由图可知,该反应历程共分为4步,故B错误;C.由题图可知,第三步正反应的活化能最小,故C正确;D.由图可知第二步为吸热反应ΔH2>0,第三步为放热反应ΔH3<0,故D正确。 2.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g)　ΔH,有关化学键的键能如下表: 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436 则该反应的反应热为　　　　。  答案　+124 kJ·mol-1 解析　ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。 3.有关键能数据如表,SiO2晶体部分微观结构如图,晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)　ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中x值为　　　　。  化学键 Si—O O==O Si—Si 键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176 答案　460 解析　已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s)　ΔH=-989.2 kJ·mol-1,由图可知,1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O,1 mol O2中含有1 mol O==O,1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si,则根据反应热与键能关系可得:ΔH=2×176 kJ·mol-1+498.8 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1=-989.2 kJ·mol-1,解得x=460。 常见1 mol下列物质中化学键的数目 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 考点二　热化学方程式 1.概念和意义 (1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义:既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 小题对点过　 根据所给信息,书写对应的热化学方程式。 (1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5 kJ热量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)已知1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ热量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)25 ℃、101 kPa下,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,放出57.3 kJ热量: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1,请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH=-183 kJ·mol-1 (2)C(s,石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1 (3)NH3(g)+O2(g)===NO(g)+H2O(g)　ΔH=-226.7 kJ·mol-1 (4)H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 (5)NH3(g)N2(g)+H2(g)　ΔH=+46 kJ·mol-1 3.热化学方程式的正误判断 小题对点过　 (1)下列说法正确的是　　　　。  ①热化学方程式中,化学计量数只代表物质的量,不代表分子数 ②对于可逆反应,热化学方程式后的ΔH代表前面的化学计量数对应物质的量的物质完全反应时的热效应 ③反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件 ④比较ΔH大小,只需比较数值,不用考虑正负号 ⑤当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反 (2)25 ℃、101 kPa时,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误,错误的指出错误的原因。 ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ②2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=+890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ③CH4+2O2===CO2+2H2O　ΔH=-890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ④CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ⑤CH4(g)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  答案　　(1)①②⑤ (2)①×　反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应　②×　CH4的燃烧为放热反应,ΔH<0且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应　③×　未注明反应物和生成物的状态　④√　⑤√ 1.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ热量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1 (2)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.28 kJ·mol-1 (3)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367 kJ·mol-1 (4)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 2.判断下列热化学方程式的正误,错误的指明原因。 (1)2NO2===O2+2NO　ΔH=+116.2 kJ·mol-1(　　) (2)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=+642 kJ·mol-1(　　) (3)在一定温度和压强下,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-2a kJ·mol-1(　　) (4)若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s)　ΔH=-4b kJ·mol-1(　　) 答案　(1)×　物质未标明聚集状态 (2)×　液态肼的燃烧为放热反应,ΔH应为“-”号 (3)×　SO2与O2的反应为可逆反应,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应,消耗的SO2物质的量小于1 mol (4)×　同素异形体应指明名称 考点三　中和反应反应热与燃烧热 1.燃烧热和中和反应反应热的比较 燃烧热 中和反应反应热 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH<0,单位均为kJ·mol-1 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成物水为1 mol 反应热含义 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 在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) 强酸与强碱在稀溶液中的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1 注意　燃烧热中元素所对应的指定产物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。 小题对点过　 (1)下列说法错误的是　　　　。  ①向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变 ②1 mol H2燃烧放出的热量为H2的燃烧热 ③甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ④已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1 ⑤氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+285.5 kJ·mol-1 (2)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量,油酸甘油酯的燃烧热为　　　　。  答案　(1)①②③④⑤ (2)3.4×104 kJ·mol-1 2.中和反应反应热的测定 (1)测定原理 通过简易量热计测得体系在反应前后的温度变化,再利用相关物质的比热容计算反应热。 ΔH=- c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL-1进行计算。 (2)实验步骤及装置 实验装置 实验步骤 ①测量反应物的温度 ②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度) ③重复步骤①、②两次 ④数据处理:取三次测量所得温度进行计算,测得的数值取平均值 大量实验测得:在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量 (3)注意事项 ①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热,减少热量损失。 ②温度计测量完盐酸温度后,要用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。 ③为保证酸、碱完全中和,常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合)。 ④实验时不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜导热性好,比用玻璃搅拌器误差大。 小题对点过　 (1)下列说法错误的是　　　　。  ①中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好 ②实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换 ③中和反应反应热的测定实验中,测定盐酸后的温度计没有冲洗干净,立即测NaOH溶液的温度 ④中和反应反应热的测定实验中,应将50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯 (2)50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题: ①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是　　　　。  ②隔热层的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③倒入NaOH溶液的正确操作是　　　　(填字母)。  a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次少量倒入 c.一次迅速倒入 ④假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热,某学生的实验记录数据如下: 实验 序号 反应物的温度/℃ 反应前体 系的温度t1/℃ 反应后体 系的温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.3 24.2 4 20.5 20.6 23.6 完成表格并依据该学生的实验数据,计算该实验中生成1 mol水时放出的热量为　　　　 kJ(结果保留一位小数)。  答案　(1)①②③④ (2)①玻璃搅拌器　②减少实验过程中的热量损失　③c　④20.05　20.3　20.3　20.55　51.8 解析　(2)④四次实验(t2-t1)的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05,第三次明显偏大,舍弃,则最终温度差平均值为第1、2、4组实验的温度差之和除以3,为3.1,平均值代入公式计算即可。 1.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。 (1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)　ΔH=-8a kJ·mol-1　(2)SO3(g)===SO2(g)+O2(g)　ΔH=+b kJ·mol-1 解析　(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热,由图可知生成1 mol SO2(g)放出的热量为a kJ,则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)　ΔH=-8a kJ·mol 1。 2.实验测得25 ℃、101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,下列热化学方程式的书写正确的是(　　) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) 　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) 　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 答案　D 解析　25 ℃、101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ,则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1;NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ,热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1。 (1)描述反应热时,无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示,其后所跟数值都需要带“+”“-”符号。如:某反应的反应热(或焓变)为ΔH=-Q kJ·mol-1或ΔH=+Q kJ·mol-1。 (2)由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“-”号。如:某物质的燃烧热为Q kJ·mol-1或ΔH=-Q kJ·mol-1。 3.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。 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.将实验(a)中的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)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D.若用NaOH固体测定中和反应反应热,则测定结果数值偏高 答案　D 解析　A项,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应,错误;B项,铝片更换为等质量的铝粉,没有改变反应物的本质,放出的热量不变,错误;C项,铁质搅拌器导热性好,热量损失较大,错误;D项,NaOH固体溶于水时放热,使测定结果数值偏高,正确。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  1.(2024·广东卷)对反应S(g)T(g)(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,c平(S)/c平(T)增大,c平(S)/c平(I)减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,---为有催化剂)为(　　) 答案　A 解析　提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,说明反应S(g)T(g)的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,c平(S)/c平(I)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。 2.(2025·八省联考内蒙古卷)某离子液体的阴离子[CH(CN)2]-可以吸收CO2,其可能的两种反应路径如下图所示。下列说法错误的是(　　) A.两种路径的总反应相同 B.路径Ⅰ是主要的反应途径 C.该反应为放热反应 D.生成物中既含离子键又含共价键 答案　B 解析　A.反应物相同,经过不同的反应路径,最终生成物相同,均为[C(CN)2COOH]-,总反应均为[CH(CN)2]-+CO2===[C(CN)2COOH]-,A正确;B.路径Ⅱ活化能小,反应速率快,故路径Ⅱ是主要的反应途径,B错误;C.该反应的反应物总能量高于生成物总能量,则该反应为放热反应,C正确;D.生成物为[C(CN)2COOH]-,其内部含有共价键,离子液体中呈电中性,故离子液体中还含有阳离子,与[C(CN)2COOH]-之间存在离子键,D正确。 3.(2023·北京卷)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步: ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4; ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是　　　　(填序号)。  a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应 c.CO2(l)+2NH3(l)===CO(NH2)2(l)+H2O(l)　ΔH=E1-E4 答案　ab 解析　由图可知,反应ⅰ的活化能E1<反应ⅱ的活化能E3,a正确;从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出,反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,b正确;根据盖斯定律,可知该反应的ΔH=E1-E2+E3-E4,c错误。 4.(1)(2023·天津卷)SO2催化氧化每生成80 g气体SO3,放出98.3 kJ能量,写出生成SO3反应的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题: ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为　　　　 kJ·mol-1。  ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  答案　(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1(2)①83　②EO(g)AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1 解析　(1)n(SO3)==1 mol,则生成SO3反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1×2=-196.6 kJ·mol-1。(2)①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(-93 kJ·mol-1)-(-176 kJ·mol-1)=83 kJ·mol-1。②由图可知,EO(g)生成AA(g)放出热量(-117 kJ·mol-1)-(-219 kJ·mol-1)=102 kJ·mol-1,放热焓变为负值,故热化学方程式为EO(g)AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1。 5.(2023·新课标卷)根据如图数据计算反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  答案　-45 解析　在化学反应中,断开化学键要消耗能量,形成化学键要释放能量,反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差,因此,由图数据可知,反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH=(473+654-436-397-339) kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。 高考热点总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是(　　) A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源,水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 答案　B 解析　A项,将煤进行深加工后,脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体,提高燃烧效率,燃烧的效果好,错误;C项,有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度,有利用价值,错误;D项,天然气是化石燃料,不属于新能源,错误。 2.已知2H2(g)+CO(g)===CH3OH(g)为放热反应,下列对该反应的说法正确的是(　　) A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生 B.相同条件下,2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量 C.相同条件下,2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量 D.达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等 答案　C 解析　放热反应与反应条件无关,可能需要加热才能发生,A错误;由该反应为放热反应可知,相同条件下,2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量,B错误、C正确;平衡时,各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关,D错误。 3.下列过程的能量变化与图相符的是(　　) A.氯化铵和Ba(OH)2·8H2O反应 B.锌与稀硫酸反应 C.NaOH溶液与盐酸反应 D.氢气在氯气中燃烧 答案　A 解析　从图中可以看出,反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应为吸热反应。氯化铵和Ba(OH)2·8H2O反应时吸收热量,A符合题意;锌与稀硫酸发生置换反应,NaOH溶液与盐酸发生中和反应,氢气在氯气中燃烧,均放出热量,B、C、D不符合题意。 4.下列有关反应热ΔH的正、负判断错误的是(　　) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0 B.石墨比金刚石稳定:C(金刚石)===C(石墨)　ΔH<0 C.温度越高,颜色越深:2NO2(g)N2O4(g)　ΔH>0 D.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)　ΔH>0 答案　C 解析　可逆反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,温度越高,颜色越深,说明升高温度平衡逆向移动,则ΔH<0,C错误。 5.反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1 mol N2(g)中化学键需吸收946 kJ能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。下列说法正确的是(　　) A.上述反应中产物比反应物更稳定 B.断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收812 kJ能量 C.NO(g)===N2(g)+O2(g)　ΔH=+90 kJ·mol-1 D.上述反应中反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高 答案　D 解析　由题图可知,该反应是吸热反应,则2 mol NO的能量大于1 mol N2和1 mol O2的总能量,产物的稳定性小于反应物的稳定性,A错误;设断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收x kJ能量,由题图可知,反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1,则有+180 kJ·mol-1=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2x kJ·mol-1,x=632,即断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量,B错误;反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1,则NO(g)===N2(g)+O2(g)　ΔH=-90 kJ·mol-1,C错误;N2(g)+O2(g)===2NO(g)为吸热反应,焓变ΔH>0,焓变=反应物的总键能-生成物的总键能>0,所以该反应中反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高,D正确。 6.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　根据反应热与反应物键能、生成物键能的关系,反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH=2E(H—H)+E(O==O)-4E(H—O),即-482 kJ·mol-1=2×436 kJ·mol-1+E(O==O)-4×463 kJ·mol-1,解得E(O==O)=498 kJ·mol-1,断裂1 mol O2中O==O要吸收498 kJ热量,据此可得热化学方程式:O2(g)===2O(g)　ΔH=+498 kJ·mol-1,从而可得:2O(g)===O2(g)的ΔH=-498 kJ·mol-1。 7.一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B――→A+C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)===Cl(aq)+2Cl-(aq)　ΔH,ΔH为(　　) A.117 kJ·mol-1 B.-117 kJ·mol-1 C.7 kJ·mol-1 D.-7 kJ·mol-1 答案　B 解析　ClO-、Cl、Cl-中氯元素化合价分别为+1、+5、-1价,则反应的焓变为2×(0)+(63 kJ·mol-1)-3×(60 kJ·mol-1)=-117 kJ·mol-1。 8.根据下列已知条件,所写热化学方程式正确的是(　　) A.H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-a kJ·mol-1 B.1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,放出热量98.3 kJ,则2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1 C.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1 D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ,则3O2(g)2O3(g)　ΔH=+b kJ·mol-1 答案　D 9.按要求书写热化学方程式。 (1)(2022·河北卷)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)(2021·海南卷)已知25 ℃,100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  从能量角度分析,铁触媒的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1　(2)6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH=+2 804 kJ·mol-1 (3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-(a-b) kJ·mol-1　降低反应的活化能 解析　(1)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)放热286 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1。 能力提升 10.标准状态下,1 mol物质气态时的相对能量如图: 可根据OH(g)+OH(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是(　　) A.OH(g)+H(g)===H2O(g)　ΔH=-499 kJ·mol-1 B.断裂氧氧单键所需能量:HOO>H2O2 C.H2的键能为436 kJ·mol-1 D.稳定性:H2O2>H2O 答案　D 解析　反应热=生成物的总能量-反应物的总能量,OH(g)+H(g)===H2O(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1-39 kJ·mol-1-218 kJ·mol-1=-499 kJ·mol-1,A正确;OH(g)+O(g)===HOO(g)　ΔH=10 kJ·mol-1-39 kJ·mol-1-249 kJ·mol-1=-278 kJ·mol-1,则断裂1 mol HOO中氧氧键需要的能量大于214 kJ,断裂氧氧单键所需能量:HOO>H2O2,B正确;根据图中数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1,C正确;能量越低越稳定,稳定性:H2O2<H2O,D错误。 11.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 解析　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。 12.C2H6在Ni的活化下可放出CH4,其反应历程如图所示: 下列关于活化历程的说法正确的是(　　) A.该转化过程ΔH＞0 B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化 C.该反应过程中,最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol-1 D.整个过程中,Ni是该反应的催化剂 答案　C 解析　据反应物和生成物所具有的能量可以判断出,该反应为放热反应,故A错误;根据图示,过渡态1中Ni的成键数目为2,过渡态2中Ni的成键数目为3,反应过程中Ni的成键数目发生了变化,故B错误;根据图示,中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大,为204.32 kJ·mol-1,故C正确;根据图示,Ni是反应物不是催化剂,故D错误。 13.(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-a kJ·mol-1,则a　　　　(填“<”“>”或“=”)726.5。  (2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s)　ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为　　　　。  (4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示: 化学键 键能/(kJ·mol-1) 436 326 803 464 414 写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)<　(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)　ΔH=-290.0 kJ·mol-1　(3)98.0 kJ　(4)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-46 kJ·mol-1 解析　(1)所述反应未完全燃烧,生成的氢气燃烧还要放出热量,则a<726.5。(2)当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,该反应的热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)　ΔH=-145.0 kJ·mol-1×2=-290.0 kJ·mol-1。(3)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s)　ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,每转移12 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ=98.0 kJ。(4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为 H—H C—O C==O O—H C—H 则该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=反应物总键能-生成物总键能=2×803 kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1-3×414 kJ·mol-1-326 kJ·mol-1-3×464 kJ·mol-1=-46 kJ·mol-1。 14.燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为kJ·kg-1。已知下列物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa): 燃料 H2 CO CH4 C8H18(辛烷) 燃烧热/(kJ·mol-1) 285.8 283.0 890.3 5 518 据上表数据回答下列问题: (1)试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)CH4的热值约为　　　　(保留3位有效数字)。  (3)上表所列燃料的热值最大的是　　　　(填化学式)。  答案　(1)C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-5 518 kJ·mol-1 (2)5.56×104 kJ·kg-1　(3)H2 解析　(2)由于CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则其热值约为×103 g·kg-1≈5.56×104 kJ·kg-1。(3)H2、CO、C8H18的热值分别为×103 g·kg-1≈4.84×104 kJ·kg-1,所以热值最大的是氢气。 学科网（北京）股份有限公司 $