专题02 反应过程与能量变化图像分析（重难点讲义）高二化学人教版选择性必修1

本讲义聚焦高中化学“反应过程与能量变化图像分析”核心知识点，从焓变概念（内能、焓变定义及与吸放热关系）切入，衔接能量变化本质（物质总能量比较、键能计算），延伸至反应机理（基元反应、过渡态、活化能），最终通过“四关键”方法整合图像分析，构建从基础概念到综合应用的学习支架。 该资料以高考考情为导向，突出真实情境设计与精细化设问，如以科研催化机理为情境考查信息提取迁移能力，体现科学思维。通过典例与对练结合（如焓变图像、键能计算题型），帮助学生构建能量变化模型，落实化学观念。课中辅助教师系统授课，课后通过分层练习助力学生查漏补缺，提升分析解决问题能力。

专题02 反应过程与能量变化图像分析 重难目标 1.能辨识化学反应中的能量转化形式，正确理解反应热和焓变的概念。 2.能理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。 3.能正确分析化学反应过程的图像及其变化。 考情分析 在近几年高考全国卷及新高考省份的化学试卷中，反应过程的图像选择题及大题小问中占比约 5%~10%，且呈现逐年递增的趋势，具有以下命题特点： 1.情境真实化：常以最新科研文献中的催化机理为情境，绘制相关图像，考查学生提取信息并迁移至课本原理的能力。 2.设问精细化：不再简单考查“吸热还是放热”，而是精细设问，对局部细节的挖掘教深。 一、焓变 1．内能：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。化学反应之所以会产生反应热，是因为化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。 2．焓、焓变 (1)焓：为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量，即焓，符号为H。 (2)焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol或kJ·mol－1。 (3)焓变的意义 ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0。 (3)ΔH与吸热反应和放热反应 ①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 ②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 二、反应热与能量变化图像分析 1.吸热反应和放热反应 （1）常见的吸热反应和放热反应 ①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。 ②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。 （2）焓变与物质能量变化的关系 放热反应 吸热反应 关系 反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量 反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量 表示 方法 ΔH<0 ΔH>0 图示 实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183.0 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1　 2.从反应物与生成物总键能的相对大小分析焓变 （1）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要放出能量。 （2）键能：断开(形成)1 mol某化学键所吸收(放出)的能量，单位：kJ/mol。如H—H的键能是436 kJ/mol，那么断开(形成)1 mol H—H吸收(放出)的能量为436 kJ。 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热　ΔH＝－183 kJ·mol－1 化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示： 其中，E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量，E2可看作生成物形成化学键放出的总能量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 （3）焓变计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能) 三、过渡态与反应机理 1．基元反应：大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。如H2和O2的反应需经历多步基元反应才能完成，主要的4步基元反应如下： （1）H2―→2H·(速率最小，称为决速步)； （2）H·＋O2―→·OH＋O·； （3）O·＋H2―→·OH＋H·； （4）·OH＋H2―→H2O＋H·。 2．过渡态理论 过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C―→[A…B…C]―→A＋CB 反应物 　过渡态 生成物 过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态的能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越小]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH，反应历程示意图如下： 3．活化能与反应机理 使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，如下图所示： E1为总反应的活化能；E2、E3为使用催化剂后，反应机理中各步的活化能。 4．解答能量变化图像“四关键” （1）明确图像横纵坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。 （2）细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等。 （3）厘清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。 （4）结合题意进行决速步骤的判断，ΔH的计算等。 题型01 焓变和反应热的图像 【典例1】（2025高二上·安徽·期末）Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应能量变化如图所示，下列有关该反应的说法错误的是 A．是吸热反应 B．断开氯化铵中的化学键会吸收能量 C．反应物总能量低于生成物总能量 D．旧键断裂吸收能量小于新键形成释放的能量 【答案】D 【解析】由图可知，生成物的能量高于反应物的能量，故反应为吸热反应，A正确；化学键断裂时会吸收能量，B正确；由图可知，反应物总能量低于生成物总能量，C正确；反应为吸热反应，故旧键断裂吸收能量大于新键形成释放的能量，D错误；故选D。 【对练1】（2026高二上·江苏连云港·期中）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 【解析】反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，； 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；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；断键吸热，成键放热，故C正确；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。 【对练2】（25-26高二上·江苏扬州·期中）某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B． C．反应物键能之和小于生成物键能之和 D．反应物的总能量比生成物的总能量高 【答案】B 【解析】如图所示，反应物的能量小于生成物的能量，该反应为吸热反应，A错误；反应热等于正逆反应的活化能差值，因此正反应的热效应为ΔH=E1-E2，B正确；反应吸热，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和>0，反应物键能之和大于生成物键能之和，C错误；反应吸热，反应物的能量小于生成物的能量，D错误；故选B。 题型02化学反应与能量变化的图像 【典例2】（25-26高二下·广东·期中）反应的能量变化如图所示。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ。以下说法错误的是 ①c代表总反应放出的能量为121 kJ ②b代表新的化学键形成吸收的能量为463 kJ ③氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为436 kJ ④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合反应的能量变化也与此图类似 A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部 【答案】C 【解析】①．由图可知，c代表反应热，即总反应放出的热量。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，1 mol氢气（质量为2 g）完全燃烧生成水蒸气时放出热量为，所以c代表总反应放出的能量为242 kJ，并非121 kJ，故①错误； ②．图中b代表新的化学键形成时放出的能量，其数值为。而选项②中描述为吸收能量，且数值错误，故②错误； ③．设氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为x，根据反应热反应物键能总和—生成物键能总和，可得，得到 即氢气中1 mol  H-H键断裂时吸收热量为436 kJ，故③正确； ④．此反应为放热反应，但放热反应也可能需要加热才能进行，比如氢气和氧气需要点燃才反应，故④错误； ⑤．晶体与晶体混合反应为吸热反应，而题中反应为放热反应，能量变化不相似，故⑤错误； 综上，①②④⑤结论错误。故选C。 【对练1】（25-26高二下·浙江宁波·期末）化学反应中伴随着能量变化，下列说法正确的是 A．图①可表示和反应的热效应 B．图②中的可表示甲烷的燃烧热 C．若用铜丝代替图③中的仪器a进行相应的实验操作，测得的中和热偏大 D．和反应生成，放出热量a kJ，则其热化学方程式可表示为： 【答案】C 【解析】图①中反应物总能量高于生成物，为放热反应，而与的反应为吸热反应，A错误；燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物，其中水应为液态，图②中生成物水为气态，故不是甲烷的燃烧热，B错误；仪器a为环形玻璃搅拌棒，若用铜丝代替图③中的仪器a，铜丝导热性好，会导致热量散失更多，测得的反应放热数值偏小，中和热为负值，故测得的偏大，C正确；与的反应为可逆反应，1mol 和0.5mol 不能完全反应，故2mol 完全反应放出的热量大于2a kJ，热化学方程式的应小于，D错误；故选C。 【对练2】（25-26高二上·山东·期中）已知：由稳定单质化合生成1 mol纯物质的焓变称为摩尔生成焓()。下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各1 mol分解时能量变化的示意图，图中的各数据均以kJ为单位，下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓： B．的摩尔生成焓： C．   D．键的键能： 【答案】C 【解析】是稳定单质，根据摩尔生成焓的定义，其摩尔生成焓为，而是的摩尔生成焓，A错误；的摩尔生成焓对应反应的焓变，从图2可知该反应的焓变为，B错误；根据图1可得的，根据图2可得的；将反应2减去反应1，得到目标反应，其焓变，C正确；1 mol 含有2 mol O-H键，从图1可知断裂1 mol 中所有O-H键的总能量为，因此O-H键的键能为，D错误；故选C。 题型03 反应热与化学键的关系图像 【典例3】（25-26高二下·山东日照·期中）物质变化与能量变化是化学反应的两大特征。反应和反应的能量变化分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是 A．由图甲可推测，分解为和时释放能量 B．由图乙可知，反应涉及的三种物质中最稳定 C．由图乙可知，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量 D．图甲也可以表示反应的能量变化 【答案】C 【解析】由甲图可知，反应为放热反应，故分解为和时吸收能量，故A错误；由图乙可知，N2中氮氮三键键能最大，最稳定，故B错误；由图乙可知，反应生成2 mol NO吸收能量为946+498-632-632=180kJ，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量，故C正确；为吸热反应，而图甲为放热反应，故D错误；故选C。 【对练1】（25-26高二下·山东济南·期中）和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．将与加入容器中发生反应，实际放出的能量小于a kJ B．断开1 mol H-I键所需要吸收的能量是 C．2 mol H原子结合生成时放出b kJ能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【答案】B 【解析】该反应是可逆反应不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2，充分反应后放出的热量应小于a kJ，A正确；根据图像，b 和 c 为断开 1 mol H2 和 1 mol I2吸收的能量，a 为反应放出的热量，则形成 2 mol H-I 键放出的能量应为 (b+c+a) kJ，则断开 1 mol H-I 键吸收的能量为，B错误；化学键断裂要吸收能量，化学键形成要放出能量，故2 mol H原子结合生成1 mol H2 (g) 时放出b kJ能量，C正确；根据能量变化图可知，氢气与碘单质反应生成碘化氢为放热反应，故该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量，D正确；答案选B。 【对练2】（25-26高二上·浙江台州·期末）根据1molHX的水溶液能量循环图，下列说法正确的是 A．由于氢键的存在， B．即为HX的键能 C．相同条件下，HCl的比HI大 D．相同条件下，的大于的 【答案】B 【解析】HX(aq)→HX(g)的过程为吸热的过程，由于有氢键的存在，HF(aq) →HF(g)，吸收的热量较多，故，A错误；气态基态分子中，断开 1mol 化学键形成气态原子所吸收的能量，故即为HX的键能，B正确；指的是H(g)变为H+(aq)的热效应，与卤化氢的种类无关，故相同条件下HCl的与HI的相等，C错误；相同条件下，半径越小，最外层电子数越多，越易得电子，放热越多，故的小于的，D错误； 故选B。 题型04 反应历程与能量变化图像 【典例4】（25-26高二下·山西晋城·期末）已知  ，该反应的反应历程与能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A．升高温度，总反应的反应速率增大，CH3CHO平衡转化率降低 B．催化剂作用下，总反应分两个基元反应，只改变路径而不改变焓变 C．催化剂将总反应活化能降低 D．总反应的热化学方程式为   【答案】A 【解析】总反应是吸热反应，升高温度，乙醛的平衡转化率增大，A项错误；加入催化剂后总反应分两步进行，路径改变，化学反应速率加快，但是焓变不改变，B项正确；未加催化剂时的活化能为，加入催化剂后活化能为，活化能相差，C项正确；总反应的反应热等于产物能量与反应物能量之差，，D项正确；故选A。 【对练1】（25-26高二下·云南·期中）催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A．图甲所示反应的 B．是图乙所示反应的催化剂，目的是降低反应的焓变 C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4∶1 D．图乙中总反应为 【答案】D 【解析】图甲所示热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)   ΔH=(a-b)kJ·mol-1，A错误； 催化剂的定义是反应前后质量和化学性质不变，从图乙可知：反应中①铁离子被还原成亚铁离子，反应③中亚铁离子被O2氧化为铁离子，因此亚铁离子只是中间产物，B错误；反应③中的反应物为Fe2+与O2，生成物为Fe3+与H2O，配平离子方程式得到：，氧化剂是氧气，还原剂是亚铁离子，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：4，C错误；图乙所示，反应①为，反应②为，反应③为，为了消去反应中的中间产物与催化剂，将图乙中①反应，反应②，反应③三者相加起来，得到化学方程式：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，D正确；故选D。 【对练2】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）CO用于处理大气污染物，在催化剂作用下该反应的具体过程及能量变化情况如图所示。下列说法错误的是 A．总反应为 B．总反应的决速步为反应① C．该反应催化剂为，为中间产物 D．该总反应的 【答案】D 【解析】根据图示可以看出反应过程中CO变为CO2，N2O变成N2，因此总反应化学方程式为，A正确；反应①正反应活化能是149.6 kJ/mol ,反应②正反应的活化能是108.22 kJ/mol ，活化能越大，反应速率越慢，反应①的活化能更大，所以反应①是总反应的决速步骤，B正确；根据图示可知，可以看出反应的催化剂为，是中间产物，C正确；ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，根据图示可知反应的能量变化为ΔH=(-361.22)-0=-361.22 kJ/mol ，D错误；故选D。 题型05 能量变化图像综合 【典例5】在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化。 (1)下图中，表示放热反应能量变化的是________(填字母)。 (2)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因： 图中过程①需________(填“吸收”或“释放”)能量。从微观角度判断该反应为放热反应的证据为_____________________________________________________________________。 根据上图的信息可知，生成1 mol H2O时，释放出的热量为________。 【解析】(1)a中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，b中反应物的总能量小于生成物的总能量，属于吸热反应，则表示放热反应能量变化的是a。(2)过程①为化学键的断裂过程，断键吸收能量；1 mol H2和0.5 mol O2断键吸收的总能量为436 kJ＋249 kJ＝685 kJ，生成1 mol H2O成键释放的能量为930 kJ，反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量，所以该反应为放热反应；该反应的焓变ΔH＝685 kJ/mol－930 kJ/mol＝－245 kJ/mol，所以生成1 mol H2O时，释放出的热量为245 kJ。 【答案】(1)a　(2)吸收　反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量　245 kJ 【对练1】H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2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)H2和F2反应的能量变化图可用________(填“A”或“B”)表示。 (3)H2在O2中燃烧的过程主要是________能转化为________能的过程。 【解析】(1)断键吸收能量，成键放出能量，Ⅰ、Ⅱ是断键，因此吸收能量，Ⅲ是成键，因此放出能量。(2)H2和F2的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故图A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应，是化学能转化为热能的过程。 【答案】(1)吸收　放出　(2)A　(3)化学　热 【对练2】依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： (1)已知化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示： 0．5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量(用a、b、c表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)过程________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 (2)化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198；P—O：360；O===O：498。 发生P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应；其中，生成1 mol P4O6需要________(“吸收”或“放出”)的能量为________kJ。 【解析】(1)反应热等于反应物总能量与生成物总能量的差。根据图示可知，反应物的能量比生成物的高，因此该反应发生时会放出热量。0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程放出能量(b－a) kJ；物质由气态转化为液态时放出热量，根据图示可知，1 mol NH3(g)转化为NH3(l)过程会放出c kJ能量。 (2)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。反应P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应热ΔH＝6×198 kJ/mol＋3×498 kJ/mol－12×360 kJ/mol＝－1 638 kJ/mol，该反应发生时会放出能量1 638 kJ，因此该反应是放热反应。 【答案】(1)放出　(b－a)　放出　c　(2)放热　放出　1 638　 1.（25-26高二上·陕西商洛·期中）下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合 B．碳酸钙的分解 C．晶体与晶体混合 D．灼热的炭与二氧化碳反应 【答案】A 【解析】NaOH溶液和盐酸反应是酸碱中和反应，是放热反应，A符合题意；碳酸钙的分解生成氧化钙和二氧化碳，反应是吸热反应，B不符合题意；晶体和晶体混合生成氯化钡、氨气和水，反应是吸热反应，C不符合题意；灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，反应是吸热反应，D不符合题意；故选A。 2.（25-26高二上·浙江·期末）在和的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．的能量比的能量低 C．和完全反应生成是放热反应 D．该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化 【答案】B 【解析】由图可知，形成释放的能量，则断开中的化学键需要吸收的能量，A正确；根据图示可判断，的能量比和的总能量低，但不能判断的能量比的能量低，B错误；根据计算，断裂和中的化学键要吸收能量，形成中的化学键要释放能量，所以是放热反应，C正确；该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化，D正确；故选B。 3.（25-26高二下·广东深圳·期中）下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】红磷具有的能量低于相同量的白磷，则红磷比白磷稳定，A错误；由题干图示信息可知，温度为22℃是已经加入了NaOH之后的温度，即实验环境温度应该低于22℃，B错误；由题干信息可知，断裂1molH-H键吸收436kJ的热量，断裂1molCl-Cl键吸收243kJ的热量，而形成1molH-Cl键放出431kJ热量，可计算H2与Cl2反应的能量变化：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ，C正确；该反应为放热反应，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应等，D错误；答案为C。 4.（25-26高二上·河南焦作·期中）某可逆反应的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应属于吸热反应 B．   C．加入催化剂，该反应的反应热变小 D．该反应正反应的活化能>逆反应的活化能 【答案】B 【解析】由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A错误；由图可知，的=正反应活化能-逆反应活化能，B正确；催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应热的大小，C错误；由图可知，该的反应中，正反应的活化能<逆反应的活化能，D错误；故选B。 5.（25-26高二上·北京大兴·期中）根据下图所得判断正确的是 已知：   A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其 C．图2中反应为   D．图2中若的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 【答案】C 【解析】由图1可知反应后，体系能量降低，所以该反应是放热反应，A错误；催化剂只改变反应速率，不改变焓变，B错误；由图1可知：，则图2反应为：，C正确；已知，结合盖斯定律可得：，该反应为放热反应，而图2中的曲线①表示的是吸热反应，D错误；故选C。 6.（25-26高二上·黑龙江·期中）已知反应，使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是 A．该反应 B．使用催化剂可以降低反应的 C．曲线表示的反应：正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．曲线表示的反应：该反应分两步进行，决速步骤是② 【答案】C 【解析】由能量图可见，生成物能量低于反应物能量，说明该反应为放热反应(ΔH<0)，但图中标注的E1、E2是两步反应的正反应的活化能，逆反应的活化能未知，无法求ΔH ，A不符合题意；使用催化剂可以降低反应的活化能，但不变，B不符合题意；曲线a表示的反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C符合题意；曲线b表示的反应：该反应分两步进行，从图可见第一步的活化能高于第二步，故决速步骤是①，D不符合题意；故选C。 7.（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）下列说法正确的是 A．由图1可得，和完全反应生成放出的能量为 B．图2可表示氢氧化钡与氯化铵反应的能量变化 C．利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D．由图4可以写出的热化学方程式： 【答案】B 【解析】反应热反应物断键吸收能量-生成物成键放出能量，和完全反应生成的焓变为，为吸热反应而非放出能量，A错误；反应物总能量低生成物总能量高，氢氧化钡与氯化铵为吸热反应，符合图2能量变化特征，B正确；中和热测定需玻璃搅拌器使反应均匀、热量充分释放，图中未显示搅拌装置，C错误；热化学方程式必须标注各物质聚集状态，D错误；故选B。 8.（25-26高二下·山西晋城·期中）下列图示与对应的叙述相符合的是 A．由(a)图可表示盐酸与碳酸钠反应的能量变化 B．由(b)图可知等质量金刚石比石墨完全燃烧放出能量少 C．由(c)图可知，和具有的总能量高于具有的能量 D．由(d)图可知，由A到C为吸热反应 【答案】C 【解析】图(a)显示反应物能量低于生成物，为吸热反应；但盐酸与碳酸钠反应是放热反应，故不匹配，A错误；图(b)中，金刚石+氧气的初始能量高于石墨+氧气，而产物均为 ，能量相同，说明等质量金刚石燃烧释放热量更多；选项称“金刚石比石墨放热少”，B错误；图(c)明确显示反应物（ ）总能量高于生成物（ ），符合放热反应特征，C正确；图(d)中A点能量高于C点，整体过程A到C为放热反应；选项称“吸热反应”，D错误；故选C。 9.（25-26高二上·四川·阶段检测）我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展，反应为  。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应， B．加入催化剂，减小 C．该反应正反应的活化能为 D．在密闭容器中加入和，充分反应后放出445kJ的热量 【答案】C 【解析】从图中可以看出，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，ΔH < 0，A错误；催化剂可以改变反应路径，降低正反应和逆反应的活化能，但不会改变反应的始态和终态，因此ΔH保持不变，B错误；从图中可以看出，正反应的活化能是指从反应物到过渡态的能量差，即451 kJ/mol，C正确；反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此，即使在密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，反应达到平衡时放出的热量会小于445 kJ，D错误；故选C。 10.（25-26高二上·浙江嘉兴·期中）常温下，CuSO4(s)和CuSO4•5H2O(s)溶于水及CuSO4•5H2O(s)受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．CuSO4•5H2O(s)受热分解是放热反应 B．CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高 C．ΔH3＜ΔH2 D．ΔH3=ΔH1-ΔH2 【答案】B 【解析】CuSO4•5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)  ∆H1＞0，则CuSO4•5H2O(s)受热分解是吸热反应，A不正确；CuSO4(s)溶于水时生成Cu2+(aq)+(aq), ∆H2＜0，表示溶解放出热量，会使溶液温度升高，B正确；从图中可以看出，ΔH3＞0，ΔH2＜0，则ΔH3＞ΔH2，C不正确；|ΔH1|=|ΔH2|+|ΔH3|，则|ΔH3|=|ΔH1|-|ΔH2|=ΔH1+ΔH2，D不正确；故选B。 11.（25-26高二上·广东清远·期中）下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D．由图丁可知：，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】由图甲可知：生成物的焓大于反应物的焓，正反应吸热，该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确；由图乙可知：水的状态不同焓不同，物质聚集状态改变，焓也改变，故B正确；由图丙可知：生成物的焓小于反应物的焓，该正反应为放热反应，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量，故C正确；由图丁可知：两个反应均为生成物的焓小于反应物的焓，正反应均为放热反应，焓变为负值，；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误；故选D。 12.（25-26高二上·北京平谷·阶段检测）N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下图显示了该反应中的能量变化。 下列说法不正确的是 A．N≡N键的键能大于O=O键的键能 B．完全断开1 mol NO中的化学键需吸收1264 kJ能量 C．该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 D．生成NO反应的热化学方程式为：N2(g) + O2(g) = 2NO(g)  ΔH = +180 kJ/mol 【答案】B 【解析】由图可知，N≡N键键能大于O=O键，A正确；2 mol NO的总键能为1264  kJ，则NO键能为632  kJ/mol，B错误；由键能数据计算可知，生成 2 mol NO时为吸热180  kJ，则产物具有的总能量高于反应物所具有的总能量，C正确；反应吸收能量为1444  kJ，放出能量为1264  kJ，故反应吸热180  kJ，D正确；故答案为B。 13.(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=　　　　kJ·mol-1。  (2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于0)： 反应①：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-m kJ·mol-1 反应②：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-n kJ·mol-1 反应③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0 则m与n的关系为　　　　　　　　　　。  (3)氨是最重要的化工产品之一。合成氨使用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　 　　　　。  (4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.5 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2=-90.4 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3 则ΔH3=　　　　 kJ·mol-1。  【答案】(1)-139　(2)n>2m　(3)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH=+161.1 kJ·mol-1　(4)+40.9 【解析】(1)由题图可得，ΔH=209 kJ·mol-1-348 kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律，由反应②-①×2可得热化学方程式③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=(2m-n) kJ·mol-1<0，所以n>2m。 (3)根据题图所示能量变化可写出热化学方程式： ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-846.3 kJ·mol-1 ②CO2(g)===CO(g)+O2(g)　ΔH=+282 kJ·mol-1 ③O2(g)+H2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1 根据盖斯定律，由反应①+②-③×3可得目标热化学方程式：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJ·mol-1。 (4)由盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，即ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.5 kJ·mol-1-(-90.4 kJ·mol-1) =+40.9 kJ·mol-1。 14.回答下列问题。 (1)已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol－1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量可能为________。 A.等于196.64 kJ B.小于98.32 kJ C.小于196.64 kJ D.大于196.64 kJ (2)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a＝________。 (3)图甲为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表那种元素，试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________________________________________________。 (4)图乙表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式：_____________________________________________________________。 【答案】(1)C　(2)369 (3)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 (4)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1 【解析】(1)假设2 mol SO2和1 mol O2全部参与反应，放出的热量为2×98.32 kJ＝196.64 kJ，因为该反应为可逆反应，不能进行到底，因此达到平衡放出的热量小于196.64 kJ，故C正确；(2)蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，结合反应及表格数据可知：436＋(200＋30)－2a＝－72，解得a＝369。(3)非金属元素氢化物的稳定性与生成1 mol氢化物时的ΔH的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定，a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O，即b为H2Se的生成热数据，则H2Se分解放热，且ΔH＝－81 kJ·mol－1，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。 15.按要求回答下列问题。 (1)NH3(g)的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应。 已知氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ 反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2 在反应过程中，上述反应Ⅰ和Ⅱ的能量变化如图甲、乙所示： 则反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。 (2)工业上，根据氢气来源将氢气分三类：绿氢、蓝氢和灰氢。电解水制得的氢为绿氢，用天然气制得的氢为蓝氢，用煤炭制得的氢为灰氢。 ①制灰氢时每生成11.2 L H2(标准状况)吸收的热量为65.7 kJ，写出制备灰氢(氧化产物为CO)的热化学方程式：________________________________________________。 ②一定温度下，向刚性密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，初始总压强为20 kPa，发生下列反应制备蓝氢。 反应1：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋206 kJ·mol－1 反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1 CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝________ kJ·mol－1。 【答案】(1)－1 628.2　 (2)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1　②＋164.8 【解析】(1)由图示可知ΔH1＝－905 kJ·mol－1、ΔH2＝－1 266.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律，将Ⅱ×2－Ⅰ得4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)，故ΔH＝－1 266.6 kJ·mol－1×2＋905 kJ·mol－1＝－1 628.2 kJ·mol－1。(2)①已知反应方程式为C＋H2O===CO＋H2，且每产生0.5 mol氢气吸收的热量为65.7 kJ，故热化学方程式为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1。②由盖斯定律可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋206 kJ·mol－1－41.2 kJ·mol－1＝＋164.8 kJ·mol－1。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 反应过程与能量变化图像分析 重难目标 1.能辨识化学反应中的能量转化形式，正确理解反应热和焓变的概念。 2.能理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。 3.能正确分析化学反应过程的图像及其变化。 考情分析 在近几年高考全国卷及新高考省份的化学试卷中，反应过程的图像选择题及大题小问中占比约 5%~10%，且呈现逐年递增的趋势，具有以下命题特点： 1.情境真实化：常以最新科研文献中的催化机理为情境，绘制相关图像，考查学生提取信息并迁移至课本原理的能力。 2.设问精细化：不再简单考查“吸热还是放热”，而是精细设问，对局部细节的挖掘教深。 一、焓变 1．内能：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。化学反应之所以会产生反应热，是因为化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。 2．焓、焓变 (1)焓：为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量，即焓，符号为H。 (2)焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol或kJ·mol－1。 (3)焓变的意义 ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0。 (3)ΔH与吸热反应和放热反应 ①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 ②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 二、反应热与能量变化图像分析 1.吸热反应和放热反应 （1）常见的吸热反应和放热反应 ①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。 ②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。 （2）焓变与物质能量变化的关系 放热反应 吸热反应 关系 反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量 反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量 表示 方法 ΔH<0 ΔH>0 图示 实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183.0 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1　 2.从反应物与生成物总键能的相对大小分析焓变 （1）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要放出能量。 （2）键能：断开(形成)1 mol某化学键所吸收(放出)的能量，单位：kJ/mol。如H—H的键能是436 kJ/mol，那么断开(形成)1 mol H—H吸收(放出)的能量为436 kJ。 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热　ΔH＝－183 kJ·mol－1 化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示： 其中，E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量，E2可看作生成物形成化学键放出的总能量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 （3）焓变计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能) 三、过渡态与反应机理 1．基元反应：大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。如H2和O2的反应需经历多步基元反应才能完成，主要的4步基元反应如下： （1）H2―→2H·(速率最小，称为决速步)； （2）H·＋O2―→·OH＋O·； （3）O·＋H2―→·OH＋H·； （4）·OH＋H2―→H2O＋H·。 2．过渡态理论 过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C―→[A…B…C]―→A＋CB 反应物 　过渡态 生成物 过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态的能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越小]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH，反应历程示意图如下： 3．活化能与反应机理 使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，如下图所示： E1为总反应的活化能；E2、E3为使用催化剂后，反应机理中各步的活化能。 4．解答能量变化图像“四关键” （1）明确图像横纵坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。 （2）细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等。 （3）厘清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。 （4）结合题意进行决速步骤的判断，ΔH的计算等。 题型01 焓变和反应热的图像 【典例1】（2025高二上·安徽·期末）Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应能量变化如图所示，下列有关该反应的说法错误的是 A．是吸热反应 B．断开氯化铵中的化学键会吸收能量 C．反应物总能量低于生成物总能量 D．旧键断裂吸收能量小于新键形成释放的能量 【对练1】（2026高二上·江苏连云港·期中）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 【对练2】（25-26高二上·江苏扬州·期中）某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B． C．反应物键能之和小于生成物键能之和 D．反应物的总能量比生成物的总能量高 题型02化学反应与能量变化的图像 【典例2】（25-26高二下·广东·期中）反应的能量变化如图所示。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ。以下说法错误的是 ①c代表总反应放出的能量为121 kJ ②b代表新的化学键形成吸收的能量为463 kJ ③氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为436 kJ ④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合反应的能量变化也与此图类似 A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部 【对练1】（25-26高二下·浙江宁波·期末）化学反应中伴随着能量变化，下列说法正确的是 A．图①可表示和反应的热效应 B．图②中的可表示甲烷的燃烧热 C．若用铜丝代替图③中的仪器a进行相应的实验操作，测得的中和热偏大 D．和反应生成，放出热量a kJ，则其热化学方程式可表示为： 【对练2】（25-26高二上·山东·期中）已知：由稳定单质化合生成1 mol纯物质的焓变称为摩尔生成焓()。下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各1 mol分解时能量变化的示意图，图中的各数据均以kJ为单位，下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓： B．的摩尔生成焓： C．   D．键的键能： 题型03 反应热与化学键的关系图像 【典例3】（25-26高二下·山东日照·期中）物质变化与能量变化是化学反应的两大特征。反应和反应的能量变化分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是 A．由图甲可推测，分解为和时释放能量 B．由图乙可知，反应涉及的三种物质中最稳定 C．由图乙可知，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量 D．图甲也可以表示反应的能量变化 【对练1】（25-26高二下·山东济南·期中）和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．将与加入容器中发生反应，实际放出的能量小于a kJ B．断开1 mol H-I键所需要吸收的能量是 C．2 mol H原子结合生成时放出b kJ能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【对练2】（25-26高二上·浙江台州·期末）根据1molHX的水溶液能量循环图，下列说法正确的是 A．由于氢键的存在， B．即为HX的键能 C．相同条件下，HCl的比HI大 D．相同条件下，的大于的 题型04 反应历程与能量变化图像 【典例4】（25-26高二下·山西晋城·期末）已知  ，该反应的反应历程与能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A．升高温度，总反应的反应速率增大，CH3CHO平衡转化率降低 B．催化剂作用下，总反应分两个基元反应，只改变路径而不改变焓变 C．催化剂将总反应活化能降低 D．总反应的热化学方程式为   【对练1】（25-26高二下·云南·期中）催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A．图甲所示反应的 B．是图乙所示反应的催化剂，目的是降低反应的焓变 C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4∶1 D．图乙中总反应为 【对练2】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）CO用于处理大气污染物，在催化剂作用下该反应的具体过程及能量变化情况如图所示。下列说法错误的是 A．总反应为 B．总反应的决速步为反应① C．该反应催化剂为，为中间产物 D．该总反应的 题型05 能量变化图像综合 【典例5】在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化。 (1)下图中，表示放热反应能量变化的是________(填字母)。 (2)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因： 图中过程①需________(填“吸收”或“释放”)能量。从微观角度判断该反应为放热反应的证据为_____________________________________________________________________。 根据上图的信息可知，生成1 mol H2O时，释放出的热量为________。 【对练1】H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2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)H2和F2反应的能量变化图可用________(填“A”或“B”)表示。 (3)H2在O2中燃烧的过程主要是________能转化为________能的过程。 【对练2】依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： (1)已知化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示： 0．5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量(用a、b、c表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)过程________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 (2)化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198；P—O：360；O===O：498。 发生P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应；其中，生成1 mol P4O6需要________(“吸收”或“放出”)的能量为________kJ。 1.（25-26高二上·陕西商洛·期中）下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合 B．碳酸钙的分解 C．晶体与晶体混合 D．灼热的炭与二氧化碳反应 2.（25-26高二上·浙江·期末）在和的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．的能量比的能量低 C．和完全反应生成是放热反应 D．该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化 3.（25-26高二下·广东深圳·期中）下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D 4.（25-26高二上·河南焦作·期中）某可逆反应的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应属于吸热反应 B．   C．加入催化剂，该反应的反应热变小 D．该反应正反应的活化能>逆反应的活化能 5.（25-26高二上·北京大兴·期中）根据下图所得判断正确的是 已知：   A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其 C．图2中反应为   D．图2中若的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 6.（25-26高二上·黑龙江·期中）已知反应，使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是 A．该反应 B．使用催化剂可以降低反应的 C．曲线表示的反应：正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．曲线表示的反应：该反应分两步进行，决速步骤是② 7.（25-26高二上·广东佛山·阶段检测）下列说法正确的是 A．由图1可得，和完全反应生成放出的能量为 B．图2可表示氢氧化钡与氯化铵反应的能量变化 C．利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D．由图4可以写出的热化学方程式： 8.（25-26高二下·山西晋城·期中）下列图示与对应的叙述相符合的是 A．由(a)图可表示盐酸与碳酸钠反应的能量变化 B．由(b)图可知等质量金刚石比石墨完全燃烧放出能量少 C．由(c)图可知，和具有的总能量高于具有的能量 D．由(d)图可知，由A到C为吸热反应 9.（25-26高二上·四川·阶段检测）我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展，反应为  。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应， B．加入催化剂，减小 C．该反应正反应的活化能为 D．在密闭容器中加入和，充分反应后放出445kJ的热量 10.（25-26高二上·浙江嘉兴·期中）常温下，CuSO4(s)和CuSO4•5H2O(s)溶于水及CuSO4•5H2O(s)受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．CuSO4•5H2O(s)受热分解是放热反应 B．CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高 C．ΔH3＜ΔH2 D．ΔH3=ΔH1-ΔH2 11.（25-26高二上·广东清远·期中）下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D．由图丁可知：，金刚石比石墨稳定 12.（25-26高二上·北京平谷·阶段检测）N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下图显示了该反应中的能量变化。 下列说法不正确的是 A．N≡N键的键能大于O=O键的键能 B．完全断开1 mol NO中的化学键需吸收1264 kJ能量 C．该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 D．生成NO反应的热化学方程式为：N2(g) + O2(g) = 2NO(g)  ΔH = +180 kJ/mol 13.(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=　　　　kJ·mol-1。  (2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于0)： 反应①：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-m kJ·mol-1 反应②：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-n kJ·mol-1 反应③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0 则m与n的关系为　　　　　　　　　　。  (3)氨是最重要的化工产品之一。合成氨使用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　 　　　　。  (4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.5 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2=-90.4 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3 则ΔH3=　　　　 kJ·mol-1。  14.回答下列问题。 (1)已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol－1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量可能为________。 A.等于196.64 kJ B.小于98.32 kJ C.小于196.64 kJ D.大于196.64 kJ (2)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a＝________。 (3)图甲为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表那种元素，试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________________________________________________。 (4)图乙表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式：_____________________________________________________________。 15.按要求回答下列问题。 (1)NH3(g)的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应。 已知氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ 反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2 在反应过程中，上述反应Ⅰ和Ⅱ的能量变化如图甲、乙所示： 则反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。 (2)工业上，根据氢气来源将氢气分三类：绿氢、蓝氢和灰氢。电解水制得的氢为绿氢，用天然气制得的氢为蓝氢，用煤炭制得的氢为灰氢。 ①制灰氢时每生成11.2 L H2(标准状况)吸收的热量为65.7 kJ，写出制备灰氢(氧化产物为CO)的热化学方程式：________________________________________________。 ②一定温度下，向刚性密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，初始总压强为20 kPa，发生下列反应制备蓝氢。 反应1：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋206 kJ·mol－1 反应2：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1 CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝________ kJ·mol－1。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $