2027届高三化学一轮复习六、化学反应与热能专项训练

**基本信息** 聚焦化学反应与热能核心考点，以盖斯定律、键能计算、燃烧热等为核心，通过典例系统构建"概念辨析-原理应用-实验探究"的解题方法体系，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |反应热计算|5题（1/8/12/13/14）|盖斯定律方程式叠加法、键能ΔH计算模型|从反应热定义到盖斯定律应用，构建"已知反应→目标反应"推导链条| |概念辨析|3题（2/3/10）|燃烧热/中和热判定标准、能量变化与稳定性关系|以键能/焓变概念为基础，建立"微观键能-宏观能量"关联逻辑| |实验测定|2题（7/12）|误差数据取舍法、Q=cmΔt计算模型|从实验原理到数据处理，形成"操作规范-数据记录-结果分析"探究路径| |能量图像|2题（5/9/11）|活化能与反应热关系分析、过渡态稳定性比较|结合图像表征，深化"反应历程-能量变化-物质稳定性"认知模型|

高中化学 化学反应与热能 1.水煤气是的主要来源，研究CaO对体系制影响的主要反应如下： 则反应的为( ) A. B. C. D. 2.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏（或生成）1 mol化学键所需要吸收（或放出）的能量。结合下表中信息，下列说法正确的是( ) 化学键 键能/（） 941.7 154.8 283.0 A.过程放出能量 B.反应是吸热反应 C.稳定性：键键 D.吸收能量后，肯定发生化学反应 3.分析表中热化学方程式，下列说法正确的是( ) 氢气（） ① 丙烷（） ② ③ A.丙烷的燃烧热为 B.等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多 C. D. 4.在、光照条件下，产生氯自由基，引发丙烷一氯代反应： i. ii. 反应体系中产物n（2-氯丙烷）：n（1-氯丙烷）=3:2。下列说法错误的是( ) A.活化能：反应ⅰ<反应ii B.丙烷中的键能：的的 C.当丙烷消耗2 mol时上述反应体系的焓变为 D.相同条件下正丁烷与发生一氯代反应，产物n（2-氯丙烷）：n（1-氯丙烷）>3:2 5.电喷雾电离等方法得到的（等）与反应可得，与反应过程中体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) A.的二氯代物有两种 B.过渡态1比过渡态2稳定 C.步骤Ⅰ、Ⅱ均涉及极性键形成 D.与生成的反应为吸热反应 6.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 7.室温时，某小组同学利用50mL盐酸和50mLNaOH溶液进行实验，测定反应的，得到如下数据。下列有关说法错误的是( ) 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.0 23.2 2 20.2 20.2 23.4 3 20.5 20.5 24.6 4 20.3 20.3 23.4 A.取实验1、2、4数据的平均值，作为反应前后温度变化量 B.可以用溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸 C.实验时，玻璃搅拌器上下进行搅动 D.实验过程中，若将双孔塑料板换为双孔铝板，则测得的偏大 8.我国科学家在淀粉人工合成方面取得重大突破，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成（部分流程如图），其中第（2）步反应为。 已知：① ② ③ 下列说法错误的是( ) A.由图可得，是催化剂 B. C.反应①在高温下可自发进行 D.由反应②可得的摩尔燃烧焓 9.反应中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是( ) A.使用催化剂可以减小该反应的 B.当时，该反应达到平衡 C.断开1 mol 和3 mol 中的化学键需要放出a kJ的能量 D.1 mol 和3 mol 的总键能比2 mol 的总键能大 10.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备，反应如下。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是( ) A. B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的 C.的燃烧热为242 D.如图所示，当反应温度高于一定温度时丁烯的产率降低，则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类 11.“宏观辨识—微观探析—符号表征”是化学学习的重要方法。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光，在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 中H—O 中O==O 中H—H 键能/（） 463 496 436 化学键 中O—O 中O—H 键能/（） 138 463 若反应过程中分解了2 mol气态水，则下列说法错误的是( ) A.整个过程中实现了光能转化为化学能 B.过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量 C. D.反应的能量变化如上图所示 12.能源在生产、生活中发挥着重要作用。 （1）下列有关做法不合理的是_________（填序号）。 a.大力发展氢能源汽车以减少环境污染 b.在广大农村发展新技术，将废弃的秸秆转化为沼气供能 c.在西北地区开发太阳能、风能等新能源，减少化石燃料的使用 d.自然界存在能量守恒，所以不需注重能源的使用，想用多少用多少 （2）肼（）常用作火箭推进剂。已知： ① ② ③ 则的=_________ ；下列能量变化示意图可以表示该反应的是_________（填序号）。 A. B. （3）家用液化石油气中含有正丁烷。已知常温、常压下，5.8 g正丁烷气体完全燃烧生成、可放出287.8 kJ热量，则表示丁烷燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________。 （4）化学反应所放出的热量可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。 ①分别配制250 mL 0.5 外壳的盐酸和250 mL 0.55 的溶液。称取固体的质量为___________ g；配制过程中需要用到的玻璃仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、__________、___________。 ②将50 mL 0.5 的盐酸与50 mL 0.55 的溶液在如图所示的装置中进行中和反应（在稀溶液中，可以近似地认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等，即，）。实验所测的温度差数据如表所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 3.1 ℃ 3.2 ℃ 3.0 ℃ 4.3 ℃ 本次实验所测的中和反应的反应热=_________（保留3位有效数字）；若没有隔热层，则计算所得的反应热与上述实验相比会_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13.化学反应既包含物质的转变又包含能量的转化。回答下列问题： （1）甲烷是优质的清洁能源。 已知：① ② ③ 则1 mol 不完全燃烧生成和的热化学方程式为___________________________________________。 （2）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为，其反应历程与能量的关系如图所示。则合成氨反应中未使用催化剂时，逆反应的活化能=_________ 。使用催化剂之后，正反应的活化能为_________ 。 （3）100 mL 0.200 溶液与1.68 g铁粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃，反应后最高温度为30.1 ℃。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 、溶液的密度均近似为1.00 ，忽略溶液体积变化和金属吸收的热量。 ①该反应放出的热量Q=_________ J。 ②反应的=_________ 。 14.（1）沼气是一种能源，它的主要成分是，常温下，0.5 mol 完全燃烧生成和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为_____________________________________________。 （2）已知完全燃烧生成和，的燃烧热，写出燃烧热的热化学方程式：_______________________________________。 （3）已知：①HF(aq) ② 写出HF电离的热化学方程式：____________________________________________。 （4）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。过程如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅲ： 反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________________。 答案以及解析 1.答案：C 解析：题中三个已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，目标反应＝①＋②－③，则，故选C。 2.答案：C 解析：过程为断键过程，吸收能量，A错误；反应的，因此反应放热，B错误；由表格信息可知，键能小于键能，因此稳定性：键键，C正确；吸收能量后，可能只发生过程，D错误。 3.答案：C 解析：燃烧热是在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，氢元素燃烧指定产物为，由反应②可知，1 mol丙烷燃烧生成液态水时，放出热量大于，A错误；假设氢气与丙烷质量均为44 g，则两者的物质的量分别为，则由反应①、②比较可知，充分燃烧时，氢气放热更多，B错误；该反应可由反应①5-②求得，根据盖斯定律，，C正确；该反应可由①-③求得，根据盖斯定律，，D错误。 4.答案：C 解析：反应体系中产物n（2－氯丙烷）：n（1－氯丙烷）=3:2，说明反应i较易发生，活化能低，A项正确；反应i较易发生，根据生成物结构可知，中H原子较中H原子更易被Cl原子取代，即中键键能小于中键键能，B项正确；当丙烷消耗2 mol时，生成氯丙烷0.8 mol 1－氯丙烷，反应体系的焓变为，C项错误；正丁烷中与的H原子数之比为2:3，高于丙烷中的1:3，则中H原子更易被取代生成2－氯丁烷，故相同条件下正丁烷与发生一氯代反应，产物n（2－氯丙烷）：n（1－氯丙烷）>3:2，D项正确。 5.答案：C 解析：甲烷是正四面体形结构，四个氢原子完全等效，其二氯代物只有一种，A错误；能量越低，物质状态越稳定，过渡态1比过渡态2能量高，则过渡态2更稳定，B错误；步骤Ⅰ涉及极性键的形成，步骤Ⅱ涉及极性键的形成，C正确；根据图示，与生成的反应为放热反应，D错误。 6.答案：C 解析：NaCl（s）转化为、时，，为吸热反应，A项正确；根据盖斯定律知，，即a+b=4，B项正确；固体转化为气态离子，化学键断裂，反应需要吸收大量热，故，，气态离子与结合形成水合离子的过程有化学键形成，该过程放热，故，b﹤0，C项错误；由反应物总键能-生成物总键能知，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，D项正确。 7.答案：B 解析：A.第3次实验，反应前后温度差为4.1℃，第1次、第2次、第4次反应前后温度差分别为3.2℃、3.2℃、3.1℃，第3次实验误差较大，应该舍去，A正确； B.硫酸与溶液反应生成沉淀的生成热会影响反应的，故不能用溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，B错误； C.使用玻璃搅拌器时应该上下搅动，C正确； D.实验过程中，若将双孔塑料板换为双孔铝板，则热量散失多，而，测得的偏大，D正确； 故选B。 8.答案：A 解析：由第（2）步反应知，与甲醇反应生成甲醛和，歧化分解生成和，消耗的和生成的的物质的量不同，不是催化剂，A项错误；根据盖斯定律，第（2）步反应=①+×②-×③，则，B项正确；反应①为熵增反应且为吸热反应，根据知，在高温条件下该反应可自发进行，C项正确；根据反应②可得，的摩尔燃烧焓，D项正确。 9.答案：B 解析：使用催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，A错误；在反应中，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，当时，，反应达到平衡状态，B正确；断开1 mol 和3 mol 中的化学键需要吸收a kJ的能量，C错误；由题图可知，该反应为放热反应，则1 mol 和3 mol 的总键能比2 mol 的总键能小，D错误。 10.答案：D 解析：根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则，A错误；催化剂只能改变反应的活化能，改变反应速率，不能改变反应的，B错误；燃烧热要求生成指定的物质，燃烧生成指定的物质是，故的燃烧热不是：242 ，C错误；温度过高时，丁烷有可能高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率下降，D正确。 11.答案：D 解析：水分解成氢气和氧气需吸收能量，则利用太阳光在新型复合光催化剂表面实现高效分解水的过程中实现了光能转化为化学能，A正确；过程Ⅰ为化学键的断裂，吸收能量，而过程Ⅱ为断裂O—H、形成H—H，O—H键能高于H—H键能，释放能量，B正确； =反应物的键能总和-生成物的键能总和，则，C正确；为吸热反应，图示代表放热反应，D错误。 12.答案：（1）d （2）-195.6A （3） （4）①5.5；250 mL容量瓶；胶头滴管 ②-51.8；偏大 解析：（1）大力发展氢能源汽车，减少化石燃料的使用，可以减少污染，a正确；将废弃的秸秆转化为沼气供能，使用生物质能代替化石燃料，减少污染，b正确；在西北地区开发太阳能、风能等新能源，减少化石燃料的使用，可减少污染，c正确；能源使用不合理会造成污染，能量不能充分利用会造成浪费，d错误。 （2）根据盖斯定律：①；②；③。反应可以由①-②-2×③得到，则。，为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A图可以表示该反应。 （3）5.8 g正丁烷的物质的量为，完全燃烧生成、可放出287.8 kJ热量，则1 mol正丁烷完全燃烧放出热量2878 kJ，表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 。 （4）①配制250 mL 0.55 的溶液，需要的物质的量为，需要固体的质量为；需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶和胶头滴管。 ②四次温度差数据中第四次误差较大，应舍去，前三次温度差的平均值为，根据，；若没有隔热层，造成热量损失，测得的放出的热量减少，偏大。 13.答案：（1） （2）427.4；126 （3）① ②-209 解析：（1）根据盖斯定律，由可得，1 mol 不完全燃烧生成和的热化学方程式为 。 （2），解得。由题图可知，使用催化剂之后，正反应的活化能为126 。 （3）①实验前硫酸铜的物质的量，金属铁的物质的量为。因铁与硫酸铜是按照1：1的物质的量之比反应的，可知实验前的铁是过量的，故该反应放出的热量。 ②反应中，有0.02 mol硫酸铜反应时放出的热量，故。 14.答案：（1） （2） （3） （4） 解析：（1）完全燃烧生成和液态水时，放出445 kJ热量，则完全燃烧生成和液态水时放出热量，由此写出完全燃烧生成和液态水的热化学方程式。 （2）燃烧热指完全燃烧生成和所放出的热量，所以燃烧热的热化学方程式为。 （3）HF电离方程式为，根据盖斯定律，①—②可得该反应，故HF电离的热化学方程式为。 （4）根据题中转化过程可知反应Ⅱ的化学方程式为，根据盖斯定律：反应Ⅱ=-反应Ⅰ—反应Ⅲ，，故反应Ⅱ的热化学方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $