第01讲 化学反应的热效应(专项训练)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-08
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3份
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47页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.13 MB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58721632.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应热效应核心考点,通过基础-重难-真题三级演练,系统覆盖能量图像、热化学方程式、盖斯定律等8大考向,构建从概念理解到综合应用的逻辑体系,培养化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|约30题|基础概念辨析、简单计算与判断|从能量变化图形认知到热化学方程式书写,逐步建立燃烧热、中和热等概念,形成基础应用能力|
|重难·创新演练|约12题|综合反应机理分析、跨模块计算|结合盖斯定律与键能计算,关联能源开发等实际情境,深化反应热比较与能量转化的科学思维|
|真题·实战演练|约10题|高考真题再现,注重实验与理论结合|通过中和热测定实验、真实反应能量图像,强化科学探究与实践能力,对接高考命题趋势|
内容正文:
第01讲 化学反应的热效应(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查化学反应中能量变化图形探析
考查热化学方程式的书写与判断
考查燃烧热和中和反应反应热的概念
考查中和反应反应热的测定
考查能源的开发与利用
考查盖斯定律的应用
考查反应热的相关计算
考查反应热大小的比较
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考查化学反应中能量变化图形探析
1.【依据反应机理考查辨识能力】(2026·广西南宁一模)诺贝尔奖获得者Gerhard Ertl研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化(单位为)如图所示,其中ad表示吸附态。下列说法错误的是( )
A.ΔH=-46kJ·mol−1
B.图示历程包含4个基元反应
C.最大能垒步骤的反应方程式:
D.为物理脱附过程
2.(2026·河南信阳三模)利用CO2合成甲醇是CO2资源化利用的一种途径。GaZrOx催化CO2与H2反应制甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反应进程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,TS代表过渡态)。
下列说法正确的是( )
A.该反应需要在低温下才能自发进行
B.该反应的决速步是
C.加入催化剂GaZrOx能降低反应的活化能,提高甲醇的平衡产率
D.该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-1.17kJ·mol−1
3.甲醇()在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是路径⑤
B.不能由图确定甲醇分解为和是吸热还是放热反应
C.该历程中路径③的能垒(反应活化能)为
D.该过程包含键和键的断裂,以及键的形成
考查热化学方程式的书写与判断
4.(2026·新疆一模)一种捕获并利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OH3,其过程中主要发生如下反应:
I.2CO2(g)+3H2(g)CH3OH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5kJ·mol−1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol−1
下列热化学方程式正确的是( )
A.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.5kJ·mol−1
B.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-81.5kJ·mol−1
C.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-40.5kJ·mol−1
D.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-163.5kJ·mol−1
5.(2026·广东期末)下列由热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. ,则的燃烧热为
B.同温同压下发生反应,光照和点燃条件下不同
C.已知(白磷s)=4P (红磷s) ,则白磷比红磷稳定
D. ,若该反应中有被氧化,则放出热量
6.(2026·甘肃张掖·期末)下列关于热化学反应方程式的描述正确的是
A.若;,则
B.若适量和完全反应,每生成需要吸收16.95 kJ的热量,则
C.若,则1 mol NaOH固体和含1 mol HCl的稀溶液反应的
D.若的燃烧热,则乙炔燃烧的热化学方程式为
7.(2026·四川遂宁期末)下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A.相同温度和压强下的两个反应:,,则a < b
B.根据(s,白磷)=4P(s,红磷),可知白磷比红磷稳定
C.25℃、101kPa时, ΔH=-1411.0kJ·mol−1,可知C2H4气体的燃烧热为1411.0 kJ·mol−1
D.在500℃、30MPa下,N2+3H22NH3,则1molN2和3molH2在该条件下充分反应会放出92.4kJ热量
考查燃烧热和中和反应反应热的概念
8.下列热化学方程式正确的是( )
选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热为a kJ·mol-1
H2+Cl22HCl ΔH=-a kJ·mol-1
B
1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,放出热量98.3 kJ
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
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
9.(2026·贵州贵阳期末)、下,石墨、金刚石、氢气和甲烷的燃烧热依次是ΔH1=-393.5kJ·mol−1、ΔH2=-395.0kJ·mol−1、ΔH3=-285.8kJ·mol−1、ΔH4=-890.3kJ·mol−1。下列热化学方程式正确的是( )
A.
B.
C.
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol−1
10.(2026·辽宁沈阳期中)下列描述中,正确的是( )
A.由 kJ·mol-1,可知乙醇的标准燃烧热为-1366.8 kJ·mol-1
B.已知:C(金刚石,s)(石墨,s) ,则金刚石比石墨稳定
C.已知: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则
D. kJ·mol-1,故1 mol HNO3与1 mol 完全反应,放出的热量一定为57.3 kJ
11.(2026·广西来宾高三模拟)化学反应往往伴随着能量变化,下列说法正确的是( )
A.白锡转化为灰锡的反应焓变为ΔH=-2.18kJ·mol−1,则白锡比灰锡更稳定
B.已知 ΔH1、 ΔH2,则ΔH1>ΔH2
C.已知 ΔH1=-241.8kJ·mol−1,则氢气的燃烧热为-241.8kJ·mol−1
D.室温下, ΔH1,则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O(l)时,放出的热量是57.3 kJ
12.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
B.在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D.已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ
考查中和反应反应热的测定
13.(2026·浙江宁波期中)分别取盐酸与氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.将溶液倒入盐酸溶液中的正确操作是迅速倒入
C.改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液对实验结果有影响
D.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需使用2次,分别是测混合液的初始温度和反应最高温度
14.(2026·河北廊坊期末)中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是( )
A.用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度
B.用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
C.用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合
D.打开杯盖,将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒,盖上杯盖
15.(2026·天津南开期中)某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.如果将玻璃搅拌器改为铜质的,则测得的偏大
B.为了使酸碱充分反应,应缓慢分次倒入溶液并搅拌
C.为准确测定盐酸与溶液中和反应的反应热,所用酸和碱的物质的量应相等
D.用等浓度、等体积的醋酸代替盐酸进行实验,所测得的相同
16.某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
A.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
D.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
考查能源的开发与利用
17.【依据络合物结构考查辨识能力】
1.关于能源,以下说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源
B.煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属一级能源
C.太阳能是一级能源,新能源,可再生能源
D.潮汐能来源于月球引力做功
18.下列说法不正确的是( )
A.人类在远古时代就通过燃烧植物的方式开始利用生物质能
B.氢能是理想的绿色能源,但人们只能将氢气的化学能转化为热能
C.煤中含有硫元素,大量的直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题
D.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热
19.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
考查盖斯定律的应用
20.(2026·重庆三模)已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A. B. C. D.
21.(2026·重庆沙坪坝高三模拟)丙烷是天然气的常见成分之一,其燃烧的热化学方程式如下:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH
若1 mol水蒸气转化为液态水放出akJ热量,C-C键能为bkJ·mol−1,C-H键能为ckJ·mol−1,O=O键能为dkJ·mol−1,C=O键能为ekJ·mol−1,H-O键能为fkJ·mol−1,则ΔH为( )
A. B.
C. D.
22. 已知室温下,将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低, 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A. △H1>0 B. △H2>△H3 C. △H3>△H1 D. △H2=△H1+△H3
23.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
考查反应热的相关计算
24.(2026·重庆八中高三考前模拟)标准摩尔生成焓是指由最稳定的单质生成纯物质时的反应焓变,单位为kJ·mol−1。已知部分物质在时的标准摩尔生成焓如下表:
物质
CO(g)
CH3OH(g)
-110.5
-201.0
则反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的反应焓变ΔH(单位kJ·mol−1)为
A.+90.5 B.-90.5 C.+128.7 D.-128.7
25.(2026·海南海口高三模拟)已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C=O
H-H
C-H
C-O
O-H
键能/(kJ·mol−1)
799
436
413
358
463
根据键能数据计算反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH等于( )
A.-80kJ·mol−1 B.+80kJ·mol−1 C.-90kJ·mol−1 D.+90kJ·mol−1
26.(2026·云南昆明高三模拟)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ·mol−1
249
39
10
0
0
-136
-242
可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g) 计算出H2O2中氧氧单键的键能为。下列说法正确的是( )
A.H2的燃烧热ΔH=-242kJ·mol−1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O2(g)=H2O(g)+O(g) 在任意温度下自发进行
27.在生产、生活、科技中,氢能已获得越来越多的关注,是非常重要的能源。已知:
下列推断正确的是
A.H2O(l)吸收能量后,分子中氢氧键断裂而生成H2O(g)
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) =-484 kJ
C.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1;2H2(g)+O2(l)=2H2O(g)+Q2;则Q1>Q2
D.将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),吸收4×463 kJ的热量
考查反应热大小的比较
28.(2026·重庆高三模拟)卤化铵(NH4X)的能量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4 +ΔH5=0 B.ΔH1<0,ΔH2<0
C.相同条件下, D.相同条件下,
29.(2026·天津南开期中)下列说法正确的是( )
A.已知 ,则单斜硫比正交硫稳定
B.已知 ; ,则
C.已知 , ,则
D.一定条件下,将气体置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量,其热化学方程式可以表示为
30.相同温度和压强下,关于反应的∆H,下列判断不正确的是
a. ∆H1
b. ∆H2
c. ∆H3
d. ∆H4
e. ∆H5
A.∆H1=∆H2-∆H4 B.∆H2>0,∆H4>0 C.∆H1=∆H2+∆H3-∆H5 D.∆H3>∆H5
重难·创新演练
1.(2026·河北邯郸高三联考)减少CO2排放,捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下,以CO2、H2为原料制备二甲醚的主要反应如下:
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol−1;
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH2=-245kJ·mol−1;
③2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3
下列说法错误的是( )
A.反应①的反应物总能量低于生成物总能量
B.反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量
C.反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式
D.反应③的ΔH3=-121.4kJ•mol-1
2.(2026·山西运城高三模拟)下列说法正确的是( )
A. ,加入催化剂,降低
B.利于反应自发进行的条件为高温
C. ,则正反应的活化能小于逆反应的活化能
D. , ,
3.【生活与学科知识联系】(2026·重庆高三模拟)昆虫射炮步甲(气步甲)遇到危险时,可喷射温度100℃的“屁”——高温防御喷雾,其核心反应为对苯二酚(C6H6O2)在酶催化下被过氧化氢氧化生成对苯醌(C6H4O2),已知
①
②
下列说法正确的是( )
A.由①可推知,键能:2E(O-O)<E(O=O)
B.若反应②生成H2O(g) ,ΔH2变小
C.该防御反应剧烈放热,可知反应物总能量低于生成物总能量
D.酶为反应催化剂,既能降低活化能,又能改变反应的焓变
4.(2026·广西柳州高三模拟)在25℃、光照条件下,Cl2产生氯自由基,引发丙烷一氯代反应:
ⅰ.
ⅱ.
反应体系中产物。下列说法错误的是( )
A.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
B.当丙烷消耗2 mol时上述反应体系的焓变为 ΔH1+ΔH2
C.丙烷中C-H的键能:-CH3>-CH2-
D.相同条件下正丁烷与Cl2发生一氯代反应,产物
5.(2026·浙江杭州期末)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下,下列说法正确的是( )
A.反应①的ΔS>0
B.
C.反应初始阶段更有利于[Mg(NH3)6]Cl2生成
D.反应初始阶段为进一步提高产物中[Mg(NH3)6]Cl2含量,可适当升温
6.(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)酸催化下NaNO2与NH4Cl 混合溶液的反应:NH4+(aq)+NO2-(aq)=N2(g)+2H2O(l) ΔH
已知:
下列说法正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4
B.室温下,若ΔH3>ΔH4>0,则溶解度:NH4Cl<NaCl
C.其他条件不变时,将NH4Cl换成CH3COONH4,反应速率减慢
D.溶解过程的能量变化,取决于固体中微粒间作用力的强弱
7.(2026·重庆高三模拟)常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图(ΔH表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热),已知CH4的燃烧热为ΔH4,则反应的反应热为( )
A. B.
C. D.
8.(2026·重庆三模)化学兴趣小组探究Na2CO3固体溶解过程中的能量变化,设计如下过程:
已知:Na2CO3存在多种水合物Na2CO3·xH2O(x=1,7,10)。
下列说法正确的是( )
A.ΔH1=-92.3kJ·mol−1
B.利用图乙装置可直接测定ΔH1、ΔH2和ΔH3
C.碳酸钠溶液呈碱性,搅拌器可以用铜质搅拌器
D.ΔH4+ΔH5=-26.7kJ·mol−1,且ΔH4<ΔH5
9.(2026·重庆一中高三模拟)下图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法错误的( )
A.硫在过量的氧气中燃烧产物是SO2
B.ΔH1>ΔH5
C.S(s)+O2(g)SO2(l) ΔHa;ΔHa可代表S(s)的燃烧热
D.若,则为放热反应
10.【宏观与微观结合】(2026·上海高三模拟)天然气采用过渡金属硫化物(MxSy)催化重整反应,既可以除去天然气中的H2S,又可以获得H2,其反应机理如图1所示。
(1)写出CS2的电子式_______。
(2)经测定每产生1 g H2(g)吸收热量29.25 kJ,上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为_______。
11.(2026·北京高三模拟,节选)CO2转化为高附加值化学品是当前资源化利用的研究热点之一。CO2热还原为碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)
(1)上述总反应可通过以下两步反应实现:
i.
ii.CO2与CH3OH反应生成CH3OCOOCH3
①写出反应ii的热化学方程式___________。
②对于反应ii,活化能___________(填“>”或“<”)。
12.【能源开发与利用】能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想,如图所示:
过程Ⅰ的能量转化形式为___________能转化为___________能。
(2)有机物M经过太阳光照射可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6kJ/mol
则M、N中,较稳定的是___________。
(3)近年来,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。其过程如图所示:
太阳能→热能→
反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ/mol
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297kJ/mol
写出反应Ⅱ的热化学方程式:___________。
(4)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH<0
(5)如图所示的装置中,X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙装置中滴入无色酚酞溶液,Fe极附近显红色。
①甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,电极a上的电极反应式是___________。
②乙装置中,总反应的离子方程式是___________。
③若丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则甲装置中标准状况下消耗的CH4的体积为___________。
真题·实战演练
1.(2026·云南卷,5,3分)下列装置或试剂能达到实验目的的是( )
A.蛋白质的变性
B.中和反应反应热的测定
C.Fe(OH)3胶体的制备
D.氯气的制备
2.(2025·海南卷,8,2分)等温等压下,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0。此反应放出的热用于火力发电,能量转化效率为。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔS<0
B.产物为H2O(g)时,反应放出的热量减少
C.该反应在燃料电池模式下进行,反应焓变为,
D.该反应在燃料电池模式下做电功,转化效率为,
3.(2025·重庆卷,12,3分)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
①2N2H4(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) ΔH1=akJ·mol−1
②N2O(g)+3H2(g)= N2H4(l)+H2O(l) ΔH12=bkJ·mol−1
③N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g)=2NH3(g)+8H2O(l) ΔH3=ckJ·mol−1
则反应N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol−1)为( )
A. B. C. D.
4.(2025·浙江1月卷,11,3分)下列说法正确的是( )
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1<0,Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2<0,则Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g) ΔH<0
5.(2025•北京卷,11,3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
6.(2024·湖北卷,4,3分)下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
用量热计测定反应热
分离乙酸乙酯和饱和食盐水
在铁片上镀镍
转移热蒸发皿至陶土网
实验示意图
7.(2024·海南卷,8,2分)已知298K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98K,下列说法错误的是( )
A.氢气燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol−1
B.题述条件下2 molH2和1 molO2,在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6kJ
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生2gH2(g)消耗的电功相同
8.(2024·重庆卷,13,3分)二氧化碳甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:
①CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ·mol−1
②CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH2=-131kJ·mol−1
③CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH3=-90kJ·mol−1
已知H-H键能为a kJ·mol−1,键能为b kJ·mol−1,键能为c kJ·mol−1,则CO(g)中的碳氧键键能(单位: kJ·mol−1)为( )
A. B. C. D.
9.(2024·甘肃卷,10,3分)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.E2=1.41eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
10.(2024·广东卷,15,3分)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,增大,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( )
A. B. C. D.
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第01讲 化学反应的热效应(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查化学反应中能量变化图形探析
考查热化学方程式的书写与判断
考查燃烧热和中和反应反应热的概念
考查中和反应反应热的测定
考查能源的开发与利用
考查盖斯定律的应用
考查反应热的相关计算
考查反应热大小的比较
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考查化学反应中能量变化图形探析
1.【依据反应机理考查辨识能力】(2026·广西南宁一模)诺贝尔奖获得者Gerhard Ertl研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化(单位为)如图所示,其中ad表示吸附态。下列说法错误的是( )
A.ΔH=-46kJ·mol−1
B.图示历程包含4个基元反应
C.最大能垒步骤的反应方程式:
D.为物理脱附过程
【答案】C
【解析】A项,如图所示,ΔH=-46kJ·mol−1,故A正确;B项,基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应。图示历程中,催化剂表面发生了4步有过渡态的化学转化,因此包含4个基元反应,故B正确;C项,如图所示,最大能垒的步骤为N(ad)+3H(ad)=NH(ad)+2H(ad),故C错误;D项,为氨气从催化剂表面脱附,是物理过程,故D正确;故选C。
2.(2026·河南信阳三模)利用CO2合成甲醇是CO2资源化利用的一种途径。GaZrOx催化CO2与H2反应制甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反应进程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,TS代表过渡态)。
下列说法正确的是( )
A.该反应需要在低温下才能自发进行
B.该反应的决速步是
C.加入催化剂GaZrOx能降低反应的活化能,提高甲醇的平衡产率
D.该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-1.17kJ·mol−1
【答案】A
【解析】该图是CO2催化加氢制甲醇的反应势能图,横坐标为反应进程,纵坐标为相对能量(单位eV):反应物CO2(g)+3H2(g)相对能量定为0eV,生成物CH3OH(g)+H2O(g)相对能量为-1.17eV,说明总反应为放热反应,ΔH<0;整个反应分多步进行,经过多个中间体和过渡态,总反应速率由活化能最大的步骤,即决速步骤决定。A项,根据自发判据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发:总反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),气体计量数从4变为2,熵减小,即ΔS<0;由图像可知生成物总能量低于反应物,总反应放热,即ΔH<0;因此只有温度T较低时,,才能满足ΔG<0,反应自发;高温下ΔG>0,无法自发,A正确;B项,决速步是活化能最大的步骤,计算关键步骤活化能,:活化能,:活化能,由得活化能最大的步骤不是该步,因此决速步不是选项给出的步骤,B错误;C项,催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率,不改变平衡状态,因此不能提高甲醇的平衡产率,C错误;D项,图中相对能量单位是eV,不是kJ·mol−1,D错误;故选A。
3.甲醇()在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是路径⑤
B.不能由图确定甲醇分解为和是吸热还是放热反应
C.该历程中路径③的能垒(反应活化能)为
D.该过程包含键和键的断裂,以及键的形成
【答案】C
【解析】A项,决速步骤为能垒最高的路径⑤,A正确;B项,由图只能得出 ,为吸热反应,B正确;C项,路径③的能垒为,C错误;D项,由反应历程可知,反应涉及C-H、O-H键断裂和H-H键形成,D正确;故选C。
考查热化学方程式的书写与判断
4.(2026·新疆一模)一种捕获并利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OH3,其过程中主要发生如下反应:
I.2CO2(g)+3H2(g)CH3OH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5kJ·mol−1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol−1
下列热化学方程式正确的是( )
A.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.5kJ·mol−1
B.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-81.5kJ·mol−1
C.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-40.5kJ·mol−1
D.2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-163.5kJ·mol−1
【答案】A
【解析】依据盖斯定律,目标反应=反应Ⅰ-2×反应Ⅱ,则,正确的热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g)CH3OH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.5kJ·mol−1;故选A。
5.(2026·广东期末)下列由热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. ,则的燃烧热为
B.同温同压下发生反应,光照和点燃条件下不同
C.已知(白磷s)=4P (红磷s) ,则白磷比红磷稳定
D. ,若该反应中有被氧化,则放出热量
【答案】D
【解析】A项,燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定化合物时的焓变,碳的完全燃烧产物应为CO2,A错误;B项,ΔH是状态函数,只取决于反应的始态和终态,与反应条件无关,因此ΔH相同,B错误;C项,ΔH = -16.74 kJ·mol-1为负值,表明白磷转化为红磷是放热反应,红磷的能量更低,更稳定,C错误;D项,ΔH = -905 kJ·mol-1表示反应进度为1摩尔时放出905 kJ热量,因此当4 mol NH3被氧化时,放出热量905 kJ正确,D正确;故选D。
6.(2026·甘肃张掖·期末)下列关于热化学反应方程式的描述正确的是
A.若;,则
B.若适量和完全反应,每生成需要吸收16.95 kJ的热量,则
C.若,则1 mol NaOH固体和含1 mol HCl的稀溶液反应的
D.若的燃烧热,则乙炔燃烧的热化学方程式为
【答案】B
【解析】A项,生成液态水比生成气态水放热更多,因此ΔH2比ΔH1更负,故ΔH1>ΔH2;A错误;B项,23 g NO2为0.5 mol,吸收16.95 kJ热量,则生成1 mol NO2吸收33.9 kJ热量,反应的ΔH=+33.9 kJ·mol-1正确;B正确;C项,NaOH固体溶解时放热,因此与HCl反应的总ΔH为溶解热与中和热之和,不等于-57.3 kJ·mol⁻¹;C错误;D项,燃烧热指1 mol物质完全燃烧生成指定物质的ΔH,水的状态要为液态,而方程式中生成气态水;故放出的热量会小于2599.2kJ,D错误;故选B。
7.(2026·四川遂宁期末)下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A.相同温度和压强下的两个反应:,,则a < b
B.根据(s,白磷)=4P(s,红磷),可知白磷比红磷稳定
C.25℃、101kPa时, ΔH=-1411.0kJ·mol−1,可知C2H4气体的燃烧热为1411.0 kJ·mol−1
D.在500℃、30MPa下,N2+3H22NH3,则1molN2和3molH2在该条件下充分反应会放出92.4kJ热量
【答案】C
【解析】A项,第一个反应是强酸强碱中和,放热多,ΔH更负,第二个反应是弱酸强碱中和,由于弱酸电离吸热,放热较少,ΔH负值较小,因此a > b,A 错误;B项,ΔH < 0表明白磷转化为红磷时放热,红磷能量更低、更稳定,因此白磷不如红磷稳定,B错误;C项,燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物的反应热,该反应中C2H4为1 mol,产物为CO2和液态水,ΔH = -1411.0 kJ/mol,符合燃烧热定义,C正确;D项,合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应,不能完全进行,实际放热量小于理论值92.4 kJ,D错误;故选C。
考查燃烧热和中和反应反应热的概念
8.下列热化学方程式正确的是( )
选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热为a kJ·mol-1
H2+Cl22HCl ΔH=-a kJ·mol-1
B
1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,放出热量98.3 kJ
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
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
【答案】D
【解析】选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应,A错;ΔH应为-196.6 kJ·mol-1,B错;选项C中由于生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6 kJ,C错。
9.(2026·贵州贵阳期末)、下,石墨、金刚石、氢气和甲烷的燃烧热依次是ΔH1=-393.5kJ·mol−1、ΔH2=-395.0kJ·mol−1、ΔH3=-285.8kJ·mol−1、ΔH4=-890.3kJ·mol−1。下列热化学方程式正确的是( )
A.
B.
C.
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol−1
【答案】D
【解析】A项,燃烧热要求完全燃烧生成指定的产物,碳应转化为二氧化碳气体,而该方程式生成CO(g),不符合燃烧热定义,A错误;B项,石墨转化为金刚石的反应焓变ΔH应通过燃烧热计算,ΔH = ΔH (石墨) - ΔH(金刚石) = -393.5kJ·mol−1 - (-395.0) kJ·mol−1 = +1.5 kJ/mol,B错误;C项,氢气的燃烧热ΔH3= -285.8 kJ/mol,对应生成液态水,而该方程式中是气态水,气态水能量高于液态水,C错误;D项,甲烷的燃烧热ΔH4= -890.3 kJ/mol,对应生成CO2(g)和H2O(l),该方程式产物状态和化学计量数均符合,D正确;故选D。
10.(2026·辽宁沈阳期中)下列描述中,正确的是( )
A.由 kJ·mol-1,可知乙醇的标准燃烧热为-1366.8 kJ·mol-1
B.已知:C(金刚石,s)(石墨,s) ,则金刚石比石墨稳定
C.已知: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则
D. kJ·mol-1,故1 mol HNO3与1 mol 完全反应,放出的热量一定为57.3 kJ
【答案】C
【解析】A项,标准燃烧热要求生成液态水,而题中生成气态水,因此ΔH不代表标准燃烧热,A错误;B项,ΔH<0说明反应放热,金刚石转化为石墨释放能量,石墨的能量低于金刚石,故石墨更稳定,B错误;C项,S(g)比S(s)能量高,燃烧释放的热量更多,因此Q1>Q2,C正确;D项,NH3·H2O为弱碱,电离吸热,故1 molHNO3与1 molNH3·H2O完全反应,放出的热量小于57.3 kJ,D错误;故选C。
11.(2026·广西来宾高三模拟)化学反应往往伴随着能量变化,下列说法正确的是( )
A.白锡转化为灰锡的反应焓变为ΔH=-2.18kJ·mol−1,则白锡比灰锡更稳定
B.已知 ΔH1、 ΔH2,则ΔH1>ΔH2
C.已知 ΔH1=-241.8kJ·mol−1,则氢气的燃烧热为-241.8kJ·mol−1
D.室温下, ΔH1,则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O(l)时,放出的热量是57.3 kJ
【答案】B
【解析】A项,白锡转化为灰锡的ΔH为负,说明反应放热,灰锡能量更低更稳定,A错误;B项,第二个反应可视为第一个反应加上S(g)燃烧生成SO2(g),后者放出热量更多,故ΔH1>ΔH2,B正确;C项,燃烧热需生成液态水,而反应生成气态水,C错误;D项,稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应,除了中和反应外,还发生BaSO4沉淀反应,该过程也放热,因此生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ,D错误;故选:B。
12.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
B.在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D.已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ
【答案】A
【解析】燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧放出的热量,故 mol葡萄糖燃烧放出热量1 400 kJ,A正确;该反应为可逆反应,1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-158.4 kJ·mol-1,B错误;一水合氨为弱电解质,不完全电离,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ,C错误;氢氧化钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ,D错误。
考查中和反应反应热的测定
13.(2026·浙江宁波期中)分别取盐酸与氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.将溶液倒入盐酸溶液中的正确操作是迅速倒入
C.改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液对实验结果有影响
D.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需使用2次,分别是测混合液的初始温度和反应最高温度
【答案】D
【解析】A项,加入稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应,因为NaOH的物质的量(0.022mol)略多于HCl(0.02mol),避免盐酸残留影响热量测定,A正确;B项,迅速倒入NaOH溶液是为了减少热量散失,保证实验准确性,B正确;C项,氨水是弱碱,电离吸热,导致释放的总热量减少,测得的ΔH会偏大(更不准确),因此对实验结果有影响,C正确;D项,温度计需分别测量盐酸和NaOH的初始温度(两次),再测混合后的最高温度(第三次),共三次,而非两次,D错误;故选D。
14.(2026·河北廊坊期末)中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是( )
A.用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度
B.用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
C.用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合
D.打开杯盖,将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒,盖上杯盖
【答案】C
【解析】A项,测量完盐酸温度的温度计上会附着盐酸,直接测量氢氧化钠溶液温度,会发生中和反应,影响氢氧化钠溶液初始温度的准确性,导致实验误差,A错误;B项,铜是热的良导体,用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器会使热量损失更多,导致实验误差,B错误;C项,用过量的氢氧化钠溶液可以保证盐酸完全反应,从而提高实验的准确度,C正确;D项,打开杯盖,缓缓倒入氢氧化钠溶液,会导致热量损失,应迅速倒入,D错误; 故选C。
15.(2026·天津南开期中)某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.如果将玻璃搅拌器改为铜质的,则测得的偏大
B.为了使酸碱充分反应,应缓慢分次倒入溶液并搅拌
C.为准确测定盐酸与溶液中和反应的反应热,所用酸和碱的物质的量应相等
D.用等浓度、等体积的醋酸代替盐酸进行实验,所测得的相同
【答案】A
【解析】A项,铜质搅拌器导热性太强,用铜质搅拌器会导致热量的散失,测出的数值偏小,但中和反应为放热反应,测得的ΔH偏大,A项正确;B项,反应时将NaOH溶液一次快速倒入小烧杯中,分多次倒入会导致热量的散失,B项错误;C项,为了使一种反应物反应完全,应该使另一种物质过量,所以为了使反应进行的更完全,可以使酸或碱适当过量,C项错误;D项,醋酸为弱酸,电离吸热,用同浓度、同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,反应放出的热量将减少,测得的ΔH偏大,D项错误;故选A。
16.某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
A.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
D.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
【答案】(1)上下搅动 Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6 (3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小 (6) 不相等 相等
【解析】(1)实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器;(2)三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为Q=;(3)a项,用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故a选;b项,把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故b选;c项,将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故c不选;d项,做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故d不选;e项,大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故e选;故选abe;(4)因为不同的温度计误差不同,所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度;(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,由于氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致放热增多,使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小;(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,由于试剂的量不同,所放出的热量与上述实验不相等,但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量,所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等。
考查能源的开发与利用
17.【依据络合物结构考查辨识能力】
1.关于能源,以下说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源
B.煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属一级能源
C.太阳能是一级能源,新能源,可再生能源
D.潮汐能来源于月球引力做功
【答案】B
【解析】煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限,不可再生,最终将会枯竭,A正确;煤、石油等可从自然界直接获取,属一级能源,但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取,属二级能源,B错误;太阳能既是一级能源,新能源,还是可再生能源,C正确;潮汐能来自于月球引力,D正确。
18.下列说法不正确的是( )
A.人类在远古时代就通过燃烧植物的方式开始利用生物质能
B.氢能是理想的绿色能源,但人们只能将氢气的化学能转化为热能
C.煤中含有硫元素,大量的直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题
D.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热
【答案】B
【解析】A项,人类燃烧植物的方式获得热能,是开始利用生物质能的最早方式,正确;B项,氢气的化学能转化为热能外,还可以让氢气构成燃料电池,使化学能转化成电能,不正确;C项,煤中含有硫元素,燃烧时产生SO2,引起酸雨等环境问题,正确;D项,人们可以直接利用光和热,如太阳能热水器,正确。
19.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,有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度,有利用价值,如“摇摇冰”的上市就是利用了吸热反应原理,错误;D项,地热能、风能和氢能都属于新能源,天然气是化石燃料,不属于新能源,错误。
考查盖斯定律的应用
20.(2026·重庆三模)已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A项,根据盖斯定律计算得到目标反应的ΔH为c-2b-a,不是c-2b+a,A错误;B项,由反应③ + 反应① - 2×反应②可得目标反应,计算得,B正确;C项,目标反应与已知反应的计量数完全匹配,不需要乘以,C错误;D项,目标反应与已知反应的计量数完全匹配,不需要乘以,D错误;故选B。
21.(2026·重庆沙坪坝高三模拟)丙烷是天然气的常见成分之一,其燃烧的热化学方程式如下:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH
若1 mol水蒸气转化为液态水放出akJ热量,C-C键能为bkJ·mol−1,C-H键能为ckJ·mol−1,O=O键能为dkJ·mol−1,C=O键能为ekJ·mol−1,H-O键能为fkJ·mol−1,则ΔH为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,先计算生成气态水的反应焓变,再结合水蒸气液化的焓变换算为生成液态水的焓变。丙烷分子内含有2个C-C键、8个C-H键,反应物总键能为(2b+8c+5d)kJ·mol−1,生成气态水时生成物总键能为(6e+8f)kJ·mol−1,对应生成气态水的焓变为(2a+8c+5d-6e-8f)kJ·mol−1。1 mol水蒸气转化为液态水放热akJ,4 mol水蒸气液化共放热4akJ,对应焓变为-4akJ·mol−1,结合键能计算规则与盖斯定律,目标反应焓变ΔH=反应物总键能-生成物总键能+水蒸气液化的焓变,故选B。
22. 已知室温下,将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低, 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A. △H1>0 B. △H2>△H3 C. △H3>△H1 D. △H2=△H1+△H3
【答案】C
【解析】A项,将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,说明是吸热反应,△H1>0,△H2>0,A正确;B项,由CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(s) +·5H2O(l),知△H2>△H3,B正确;C项,将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高说明是放热反应,△H3<0因为△H1>0故△H3>△H1 是错的;C错误;根据上述关系和盖斯定律知△H2=△H1+△H3,D正确。
23.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
【答案】C
【解析】根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。A项,ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,A项正确;B项,ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,B项正确;C项,由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0,而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH3为负值,CaO的离子键强度弱于MgO,因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,C项错误;D项,ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,D项正确。故选C。
考查反应热的相关计算
24.(2026·重庆八中高三考前模拟)标准摩尔生成焓是指由最稳定的单质生成纯物质时的反应焓变,单位为kJ·mol−1。已知部分物质在时的标准摩尔生成焓如下表:
物质
CO(g)
CH3OH(g)
-110.5
-201.0
则反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的反应焓变ΔH(单位kJ·mol−1)为
A.+90.5 B.-90.5 C.+128.7 D.-128.7
【答案】B
【解析】代入反应焓变计算公式,,H2为稳定单质,其标准摩尔生成焓为0,代入数据得ΔH=-201.0kJ·mol−1-(-110.5kJ·mol−1)=-90.5kJ·mol−1,故选B。
25.(2026·海南海口高三模拟)已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C=O
H-H
C-H
C-O
O-H
键能/(kJ·mol−1)
799
436
413
358
463
根据键能数据计算反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH等于( )
A.-80kJ·mol−1 B.+80kJ·mol−1 C.-90kJ·mol−1 D.+90kJ·mol−1
【答案】A
【解析】反应物总键能为,生成物总键能为,则。故选 A。
26.(2026·云南昆明高三模拟)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ·mol−1
249
39
10
0
0
-136
-242
可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g) 计算出H2O2中氧氧单键的键能为。下列说法正确的是( )
A.H2的燃烧热ΔH=-242kJ·mol−1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O2(g)=H2O(g)+O(g) 在任意温度下自发进行
【答案】B
【解析】A项,燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,H元素对应的稳定氧化物为液态水,题中给出的是气态H2O的能量,气态水变为液态水还会放热,故H2的燃烧热ΔH<-242kJ·mol−1,A错误;B项,O2的键能为,H2O2中氧氧单键键能为214kJ·mol−1,其两倍为428kJ·mol−1,,故O2的键能大于H2O2中氧氧单键键能的两倍,B正确;C项,HOO 解离氧氧单键的反应为HOO(g)HO(g)+O(g) ,解离能,大于H2O2中氧氧单键的键能214kJ·mol−1,故解离氧氧单键所需能量:HOO>H2O2,C错误;D项,该反应,反应后气体分子数增多,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS,仅高温时ΔG<0反应自发,并非任意温度下都自发,D错误;故选B。
27.在生产、生活、科技中,氢能已获得越来越多的关注,是非常重要的能源。已知:
下列推断正确的是
A.H2O(l)吸收能量后,分子中氢氧键断裂而生成H2O(g)
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) =-484 kJ
C.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1;2H2(g)+O2(l)=2H2O(g)+Q2;则Q1>Q2
D.将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),吸收4×463 kJ的热量
【答案】C
【解析】A.H2O(l)吸收能量后变为H2O(g)是物理变化,分子中氢氧键不断裂,A错误;B.由题干转化历程图可知,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) =2×436kJ/mol+496kJ/mol-4×463kJ/mol=-484kJ/mol,B错误;C.由于O2(l)变为O2(g)的过程需要吸收热量,故若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1;2H2(g)+O2(l)=2H2O(g)+Q2,前者放出的热量大于后者即 Q1>Q2,C正确;D.由B项分析可知,将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),吸收484 kJ的热量,D错误;故选:C。
考查反应热大小的比较
28.(2026·重庆高三模拟)卤化铵(NH4X)的能量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4 +ΔH5=0 B.ΔH1<0,ΔH2<0
C.相同条件下, D.相同条件下,
【答案】C
【解析】A项,由盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4 =ΔH5,即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4 -ΔH5=0,A错误;B项,ΔH1:NH4X(s) 分解为气体,需要吸热,ΔH1 > 0;ΔH2:断裂 H-X 键吸热,即ΔH2 > 0,B错误; C项,同主族元素从上到下,元素非金属性减弱,简单气态氢化物稳定性减弱,则从上到下H-X共价键更易断裂,即键能:H-Cl > H-I,故,C正确;D项,ΔH4表示 NH3(g) + H⁺(aq) → NH4+ (aq),与阴离子X⁻无关,因此,D 错误;故选C。
29.(2026·天津南开期中)下列说法正确的是( )
A.已知 ,则单斜硫比正交硫稳定
B.已知 ; ,则
C.已知 , ,则
D.一定条件下,将气体置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量,其热化学方程式可以表示为
【答案】C
【解析】A项,单斜硫转化为正交硫的ΔH为负,说明正交硫能量更低更稳定,单斜硫不稳定,A项错误;B项,生成CO2的燃烧反应比生成CO释放更多热量,ΔH1更负,则ΔH1<ΔH2,B项错误;C项,液态水比气态水能量更低,生成液态水放热更多,ΔH4更负,因此ΔH3>ΔH4,C项正确;D项,热化学方程式的ΔH应为理论值,而实际反应可能未完全转化,吸收的热量a小于理论值,则ΔH=+2akJ·mol−1的写法错误,D项错误;故选C。
30.相同温度和压强下,关于反应的∆H,下列判断不正确的是
a. ∆H1
b. ∆H2
c. ∆H3
d. ∆H4
e. ∆H5
A.∆H1=∆H2-∆H4 B.∆H2>0,∆H4>0 C.∆H1=∆H2+∆H3-∆H5 D.∆H3>∆H5
【答案】B
【解析】A.方程式a可由方程式b-方程式d得到,根据盖斯定律,∆H1=∆H2-∆H4,A正确;B.反应CO2+C2CO为吸热反应,故反应d为放热反应,∆H4<0,B错误;C.方程式a可以由方程式b+方程式c-方程式e得到,根据盖斯定律,∆H1=∆H2+∆H3-∆H5,C正确;D.方程式c-方程式e可得方程式CO2+C2CO,该反应为吸热反应,根据盖斯定律,∆H3-∆H5>0,故∆H3>∆H5,D正确;故选B。
重难·创新演练
1.(2026·河北邯郸高三联考)减少CO2排放,捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下,以CO2、H2为原料制备二甲醚的主要反应如下:
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol−1;
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH2=-245kJ·mol−1;
③2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3
下列说法错误的是( )
A.反应①的反应物总能量低于生成物总能量
B.反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量
C.反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式
D.反应③的ΔH3=-121.4kJ•mol-1
【答案】C
【解析】A项,反应①的ΔH1为+41.2 kJ·mol⁻¹,说明是吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,A正确;B项,反应②的ΔH2为负值,表明反应放热,形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量,B正确;C项,标准状况下,H2O为液态,而反应③中H2O为气态,无法表示标准状况下的热化学方程式,C错误; D项,根据盖斯定律,③=①×3+②,故ΔH3=ΔH1×3+ΔH2,ΔH3=41.2kJ•mol-1×3+(-245kJ•mol-1)=-121.4kJ•mol-1,D正确;故选C。
2.(2026·山西运城高三模拟)下列说法正确的是( )
A. ,加入催化剂,降低
B.利于反应自发进行的条件为高温
C. ,则正反应的活化能小于逆反应的活化能
D. , ,
【答案】C
【解析】A项,催化剂只改变反应速率,不影响焓变ΔH,因为ΔH是状态函数,与路径无关;A错误;B项,该反应是气体分子数减少的放热反应,ΔH<0、ΔS<0,根据 ΔG=ΔH-TΔS,由于该反应中ΔH<0、ΔS<0,升高温度会使ΔG值增大,不利于反应自发进行,因此高温不利于该反应自发;B错误;C项,焓变与活化能的关系为,该反应ΔH<0,因此,即正反应活化能小于逆反应活化能,C正确;D项,固体Na变为气态Na需要吸热:,根据盖斯定律可得,即ΔH1>ΔH2,与选项描述矛盾,D错误;故选C。
3.【生活与学科知识联系】(2026·重庆高三模拟)昆虫射炮步甲(气步甲)遇到危险时,可喷射温度100℃的“屁”——高温防御喷雾,其核心反应为对苯二酚(C6H6O2)在酶催化下被过氧化氢氧化生成对苯醌(C6H4O2),已知
①
②
下列说法正确的是( )
A.由①可推知,键能:2E(O-O)<E(O=O)
B.若反应②生成H2O(g) ,ΔH2变小
C.该防御反应剧烈放热,可知反应物总能量低于生成物总能量
D.酶为反应催化剂,既能降低活化能,又能改变反应的焓变
【答案】A
【解析】A项,反应①的ΔH=反应物总键能-生成物总键能﹤0,抵消4E(H-O)后可得,则2E(O-O)<E(O=O),A正确;B项,气态水的能量高于液态水,若生成气态水,放热减少,ΔH2变大,B错误;C项,该反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,C错误;D项,催化剂只能降低反应活化能,不能改变反应的始末态,因此不能改变焓变,D错误;故选A。
4.(2026·广西柳州高三模拟)在25℃、光照条件下,Cl2产生氯自由基,引发丙烷一氯代反应:
ⅰ.
ⅱ.
反应体系中产物。下列说法错误的是( )
A.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
B.当丙烷消耗2 mol时上述反应体系的焓变为 ΔH1+ΔH2
C.丙烷中C-H的键能:-CH3>-CH2-
D.相同条件下正丁烷与Cl2发生一氯代反应,产物
【答案】B
【解析】A项,产物,说明反应ⅰ速率更快,活化能越低反应速率越快,故活化能:反应ⅰ<反应ⅱ,A正确,不符合题意;B项,消耗2 mol丙烷时,按产物比例,1.2 mol发生反应ⅰ、0.8 mol发生反应ⅱ,焓变与反应进度成正比,总焓变为1.2ΔH1+0.8ΔH2,不是 ΔH1+ΔH2,B错误,符合题意;C项,生成更多2-氯丙烷,说明-CH2-的C-H键更易断裂、键能更小,故丙烷中C-H键能:-CH3>-CH2-,C正确,不符合题意;D项,正丁烷中仲C-H活性高于伯C-H,且仲H数目占比高于丙烷,因此产物,D正确,不符合题意;故选B。
5.(2026·浙江杭州期末)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下,下列说法正确的是( )
A.反应①的ΔS>0
B.
C.反应初始阶段更有利于[Mg(NH3)6]Cl2生成
D.反应初始阶段为进一步提高产物中[Mg(NH3)6]Cl2含量,可适当升温
【答案】C
【解析】A项,反应①为气体分子数减少的反应,即混乱度减小,是熵减的过程,则反应①的ΔS<0,A错误;B项,该反应的ΔH等于生成物总能量与反应物总能量的差值,但E1、E2为两个反应的正反应活化能,则ΔH≠E2-E1,B错误;C项,由图可知,反应①的活化能E2小于反应②的活化能E1,则初始阶段反应①的速率更快,更有利于生成[Mg(NH3)6]Cl2,C正确;D项,反应②活化能更高,适当升温时,反应②的速率增大幅度大于反应①,且反应①为放热反应,升温平衡逆向移动,导致[Mg(NH3)6]Cl2分解,降低了产物中[Mg(NH3)6]Cl2的含量,D错误;故选C。
6.(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)酸催化下NaNO2与NH4Cl 混合溶液的反应:NH4+(aq)+NO2-(aq)=N2(g)+2H2O(l) ΔH
已知:
下列说法正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4
B.室温下,若ΔH3>ΔH4>0,则溶解度:NH4Cl<NaCl
C.其他条件不变时,将NH4Cl换成CH3COONH4,反应速率减慢
D.溶解过程的能量变化,取决于固体中微粒间作用力的强弱
【答案】C
【解析】A项,根据盖斯定律推导:i:,ii:,iii:,iv:,目标反应为:,目标反应=i-ii-iii+iv,则ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3-ΔH4,A错误;B项,溶解焓ΔH>0说明溶解吸热, ΔH越大仅说明溶解吸热越多,溶解度还和熵变等因素有关,实际室温下溶解度:NH4Cl>NaCl,且即使规律上, ΔH3>ΔH4>0也不能推出NH4Cl溶解度更小,B错误;C项,该反应为酸催化反应,在酸性条件下进行,溶液酸性越弱时,反应速率越慢。NH4Cl溶液显弱酸性而CH3COONH4溶液显中性,故将NH4Cl换成CH3COONH4,反应速率会减慢,C正确;D项,溶解过程的能量变化来自两部分:固体中微粒间作用力断裂吸收的能量,以及离子水合过程放出的能量,因此能量变化不仅取决于固体微粒间作用力的强弱,还与水合过程的能量变化有关,D错误;故选C。
7.(2026·重庆高三模拟)常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图(ΔH表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热),已知CH4的燃烧热为ΔH4,则反应的反应热为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】从图中箭头关系可知:反应(1): ΔH1;反应(2): ΔH2;反应(3): ΔH3;已知CH4的燃烧热为ΔH4,反应(4): ΔH4;由盖斯定律可知,3×[(1)+ (2)+ (4)]- (3)可得的反应热为,故选A。
8.(2026·重庆三模)化学兴趣小组探究Na2CO3固体溶解过程中的能量变化,设计如下过程:
已知:Na2CO3存在多种水合物Na2CO3·xH2O(x=1,7,10)。
下列说法正确的是( )
A.ΔH1=-92.3kJ·mol−1
B.利用图乙装置可直接测定ΔH1、ΔH2和ΔH3
C.碳酸钠溶液呈碱性,搅拌器可以用铜质搅拌器
D.ΔH4+ΔH5=-26.7kJ·mol−1,且ΔH4<ΔH5
【答案】A
【解析】A项,根据盖斯定律,过程iii-过程ii可得过程i,则 -=,A正确;B项,图乙的量热计可以用来测量物质溶解于水时的热量变化。因此,可以直接测定十水合碳酸钠的溶解热ΔH2和无水碳酸钠的溶解热ΔH3,但是ΔH1是固态无水碳酸钠与液态水反应生成固态十水合物的焓变,这个过程不是简单的溶解,很难在量热计中直接进行并准确测量。通常 ΔH1是通过盖斯定律计算得出的,而不是直接测量,B错误;C项,铜为热的良导体,使用铜质搅拌器易导致热量散失,增大测定误差,C错误;D项,根据盖斯定律,ΔH3=ΔH4+ΔH5 。因为 ΔH3=-26.7kJ·mol−1,所以ΔH4+ΔH5=-26.7kJ·mol−1,然而,ΔH4是将固态离子晶体拆分为气态离子的过程,需要吸收大量能量,是吸热过程,所以ΔH4>0, ΔH5是气态离子与水结合形成水合离子的过程,会放出大量能量,是放热过程,所以 ΔH5<0,因此ΔH4>ΔH5 ,D错误;故选A。
9.(2026·重庆一中高三模拟)下图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法错误的( )
A.硫在过量的氧气中燃烧产物是SO2
B.ΔH1>ΔH5
C.S(s)+O2(g)SO2(l) ΔHa;ΔHa可代表S(s)的燃烧热
D.若,则为放热反应
【答案】C
【解析】A项,硫无论氧气是否过量,燃烧直接产物都是SO2,SO2需要在催化加热条件下才能转化为SO3,A正确;B项,ΔH1对应反应:S(s)+O2(g)SO2(g),ΔH5对应反应:S(s)+O2(g)SO2(g), 固体硫变为气态硫需要吸热,因此ΔH1=ΔH4+ΔH5(ΔH4>0),两个燃烧反应都是放热反应, ΔH均为负值,气态硫燃烧放出热量更多,因此 ΔH5<ΔH1<0 ,即ΔH1>ΔH5,B正确;C项,燃烧热的定义是:101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,硫燃烧的指定产物为SO2气体,该反应产物为液态SO2,不符合燃烧热的定义,C错误;D项,根据盖斯定律: 总反应:, , 目标反应 的,已知,因此ΔH<0,该反应为放热反应,D正确;故选C。
10.【宏观与微观结合】(2026·上海高三模拟)天然气采用过渡金属硫化物(MxSy)催化重整反应,既可以除去天然气中的H2S,又可以获得H2,其反应机理如图1所示。
(1)写出CS2的电子式_______。
(2)经测定每产生1 g H2(g)吸收热量29.25 kJ,上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为_______。
【答案】(1)
(2)CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g) ΔH=+234kJ·mol−1
【解析】(1)CS2是共价化合物,结构式为S=C=S,电子式为。
(2)根据图示,甲烷和硫化氢反应生成二硫化碳和氢气,经测定每产生1 g H2(g)吸收热量29.25 kJ,可知生成4molH2吸收29.25 kJ×8=234 kJ的能量,甲烷脱硫反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g) ΔH=+234kJ·mol−1。
11.(2026·北京高三模拟,节选)CO2转化为高附加值化学品是当前资源化利用的研究热点之一。CO2热还原为碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)
(1)上述总反应可通过以下两步反应实现:
i.
ii.CO2与CH3OH反应生成CH3OCOOCH3
①写出反应ii的热化学方程式___________。
②对于反应ii,活化能___________(填“>”或“<”)。
【答案】(1) <
【解析】(1)①根据盖斯定律,总反应减去2倍反应i,得到反应ii的热化学方程式为。②反应ii为放热反应,反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能,即,因此。
12.【能源开发与利用】能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想,如图所示:
过程Ⅰ的能量转化形式为___________能转化为___________能。
(2)有机物M经过太阳光照射可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6kJ/mol
则M、N中,较稳定的是___________。
(3)近年来,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。其过程如图所示:
太阳能→热能→
反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ/mol
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297kJ/mol
写出反应Ⅱ的热化学方程式:___________。
(4)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH<0
(5)如图所示的装置中,X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙装置中滴入无色酚酞溶液,Fe极附近显红色。
①甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,电极a上的电极反应式是___________。
②乙装置中,总反应的离子方程式是___________。
③若丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则甲装置中标准状况下消耗的CH4的体积为___________。
【答案】(1) 太阳 化学
(2)M
(3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ/mol
(4)BD
(5) CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑ 0.56L或560mL
【解析】(1)由图可知,过程Ⅰ是太阳能转化为化学能;
(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N,△H=+88.6kJ•mol-1,过程是吸热反应,N暗处转化为M,是放热反应,能量越低越稳定,说明M稳定;
(3)由图可知,反应Ⅱ为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),根据盖斯定律,Ⅱ=(Ⅰ+Ⅲ)×(-1),整理可得3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ/mol 。
(4)依据原电池的构成原理,自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池,A项是吸热反应,C项是非氧化还原反应,故选BD;
(5)①将电路接通后,向乙装置中滴入酚酞溶液,Fe极附近显红色,说明Fe为阴极,C为阳极,甲装置左边为负极,右边为正极,则a处通入的是CH4,电极a上发生的电极反应是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;②乙装置为电解饱和食盐水,其总反应的离子方程式是2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑。③丙装置中精铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,若该电极质量增加了6.4g,则生成Cu的物质的量n===0.1mol,转移0.2mol电子,甲装置中a处通入的是CH4,电极上发生的电极反应是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,转移0.2mol电子时,消耗0.025molCH4,体积V=0.025mol×22.4L/mol=0.56L。
真题·实战演练
1.(2026·云南卷,5,3分)下列装置或试剂能达到实验目的的是( )
A.蛋白质的变性
B.中和反应反应热的测定
C.Fe(OH)3胶体的制备
D.氯气的制备
【答案】A
【解析】A项,硝酸银中的Ag+是重金属离子,能破坏蛋白质的空间结构,使其失去生物活性,发生变性,A能达到实验目的;B项,装置图中缺少杯盖,热量散失严重,会导致测得的中和热数值偏小,B不能达到实验目的;C项,制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,图中是将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,会直接发生反应生成的是Fe(OH)3沉淀,C不能达到实验目的;D项,MnO2与浓盐酸反应制取氯气(MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O),需要加热条件,图中装置没有酒精灯加热,反应无法发生,D不能达到实验目的;故选A。
2.(2025·海南卷,8,2分)等温等压下,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0。此反应放出的热用于火力发电,能量转化效率为。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔS<0
B.产物为H2O(g)时,反应放出的热量减少
C.该反应在燃料电池模式下进行,反应焓变为,
D.该反应在燃料电池模式下做电功,转化效率为,
【答案】C
【解析】A项,反应中气体物质的量减少(3 mol→1 mol),且生成液态水,系统混乱度降低,ΔS<0,A正确;B项,生成H2O(g)时,相比H2O(l)少释放了液化潜热,故放出的热量减少,B正确;C项,焓变(ΔH)是状态函数,与反应途径无关。燃料电池中反应的焓变ΔH'与原反应ΔH相等,C错误;D项,燃料电池直接将化学能转化为电能,能量损失小于火力发电(需经热能→机械能→电能),故η'>η,D正确;故选C。
3.(2025·重庆卷,12,3分)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
①2N2H4(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) ΔH1=akJ·mol−1
②N2O(g)+3H2(g)= N2H4(l)+H2O(l) ΔH12=bkJ·mol−1
③N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g)=2NH3(g)+8H2O(l) ΔH3=ckJ·mol−1
则反应N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol−1)为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据目标方程式与原方程式的特点可知,将原方程式进行(①-3×②+③)变换,可得目标方程式,所以,ΔH应为。A项,选项A的表达式为,但根据推导结果,ΔH应为,与A不符,A错误;B项,推导过程中,通过组合反应①、③及反转的反应②×3,得到总ΔH为,再除以4得,与选项B一致,B正确;C项,选项C未除以4,直接取,不符合目标反应的系数比例,C错误;D项,选项D的表达式为,符号和系数均与推导结果不符,D错误;故选B。
4.(2025·浙江1月卷,11,3分)下列说法正确的是( )
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1<0,Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2<0,则Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g) ΔH<0
【答案】B
【解析】A项,根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行,A错误;B项,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,B正确;C项,该反应为放热反应,则E正-E逆<0,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;D项,①Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1<0,②Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2<0,根据盖斯定律,反应①-反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g),则ΔH=ΔH1-ΔH2,由于不能明确ΔH1、ΔH2相对大小,则ΔH不能确定,D错误;故选B。
5.(2025•北京卷,11,3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。A项,由图可知,NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3=+4kJ·mol−1,为吸热过程,A正确;B项,由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3,即a+b=4,B正确;C项,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;D项,溶解过程的能量变化,却决于NaCl固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;故选C。
6.(2024·湖北卷,4,3分)下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
用量热计测定反应热
分离乙酸乙酯和饱和食盐水
在铁片上镀镍
转移热蒸发皿至陶土网
实验示意图
【答案】C
【解析】A项,隔热层可防止热量散失,温度计测定反应前后的温度,玻璃搅拌棒可使反应完全反应,图中中和反应的反应热测定装置合理,A不符合题意;B项,乙酸乙酯与饱和食盐水不互溶,饱和水盐水在下,乙酸乙酯在上,可通过分液进行分离,B不符合题意;C项,在铁片上镀镍,待渡金属做阴极,镀层金属做阳极,图中两个电极放反,不能达到实验目的,C符合题意;D项,转移热蒸发皿至陶土网,需要用坩埚钳夹取蒸发皿,操作合理,D不符合题意;故选C。
7.(2024·海南卷,8,2分)已知298K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98K,下列说法错误的是( )
A.氢气燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol−1
B.题述条件下2 molH2和1 molO2,在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6kJ
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生2gH2(g)消耗的电功相同
【答案】D
【解析】A项,氢气燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气燃烧热,故A正确;B项,由题意可知,氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能,由能量守恒定律可知,2molH2和1 molO2,在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6kJ,故B正确;C项,氢气是易燃易爆的气体,难于安全储存与运输,所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输,故C正确;D项,不同电极材料电解水所需电压不同,说明所需的电流不同,所以产生2g氢气所需时间不同,消耗的电功不同,故D错误;故选D。
8.(2024·重庆卷,13,3分)二氧化碳甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:
①CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ·mol−1
②CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH2=-131kJ·mol−1
③CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH3=-90kJ·mol−1
已知H-H键能为a kJ·mol−1,键能为b kJ·mol−1,键能为c kJ·mol−1,则CO(g)中的碳氧键键能(单位: kJ·mol−1)为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应,根据ΔH=反应物键能和-生成物键能和可得:ΔH =4c+2b-3a- CO(g)中的碳氧键键能=206,CO(g)中的碳氧键键能=(),故B正确;故选B。
9.(2024·甘肃卷,10,3分)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.E2=1.41eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】A项,由能量变化图可知,E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B项,由能量变化图可知,步骤2逆向反应的ΔH=0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV,B项正确;C项,由能量变化图可知,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;D项,该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D项正确;故选C。
10.(2024·广东卷,15,3分)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,增大,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( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】提高反应温度,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,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,故选A。
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第01讲 化学反应的热效应(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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A
16.(1)上下搅动 Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6 (3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小 (6) 不相等 相等
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重难·创新演练
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(2)CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g) ΔH=+234kJ·mol−1
11.(1) <
12.(1) 太阳 化学
(2)M
(3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ/mol
(4)BD
(5) CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑ 0.56L或560mL
真题·实战演练
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