第01讲 化学反应的热效应(专项训练)(山东专用) 2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-08-06
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3份
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35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) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.74 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | 寂寞如雪 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59112166.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,以“概念理解-实验操作-定律应用-计算分析-图像解读”为逻辑主线,覆盖基础到创新题型,强化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|17题|基础概念辨析、实验操作分析、盖斯定律计算|从能量变化本质(键能、稳定性)到中和热测定实验,递进至反应热计算与比较|
|重难·创新演练|5题|热化学方程式评价、键能与能量关系、反应机理分析|综合应用化学观念,通过科学探究深化对能量变化规律的理解|
|真题·实战演练|5题|高考情境题(催化机理、溶解能量变化、火箭推进剂)|结合真实问题考查科学思维与责任,体现知识迁移应用价值|
内容正文:
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第01讲
化学反应的热效应(专项训练)
模拟基础演练
考向01对化学反应中能量变化的理解
1.B
2.D
◆考向02中和反应热的测定
3.A
4.BC
◆考向03盖斯定律及其应用
5.A
6.BD
7.c
8.D
9.C
考向04反应热的计算与大小比较
10.D
11.(1)C0(g+Na202(s)=Na,C0,(s)△H=-549 kJ.mol
(2)
①.a-2b
②.0.5a
(3)
①.N2H4(①)+2H20,(①)=N2(g)+4H,0(g)△H=-640kJmo
②.408
③.产物是氮
气和水,无污染
>考向05化学反应能量变化的图像分析
12.C
13.A
14.B
15.D
16.D
17.B
1/2
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重难·创新演练
1.D
2.C
3.CD
4.A
5.c
真题实战演练
1.C
2.C
3.D
4.C
5.A
212
第01讲 化学反应的热效应(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 对化学反应中能量变化的理解
考向02 中和反应热的测定
考向03 盖斯定律及其应用
考向04 反应热的计算与大小比较
考向05 化学反应能量变化的图像分析
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 对化学反应中能量变化的理解
1.下列说法中正确的是
A.;;则
B.;则处于相同条件的石墨更加稳定
C.吸热反应不一定可自发进行,放热反应一定可自发进行
D.断裂反应物所有化学键的总能量小于形成生成物所有化学键的总能量的为吸热反应
【答案】B
【解析】A.固体硫变为气体硫需要吸收热量,故气态硫燃烧放热更多,放热焓变为负值,则,A错误; B.由,说明相同条件下,金刚石的能量高于石墨,能量越高,越不稳定,则石墨比金刚石稳定,B正确; C.吸热反应不一定可自发进行,放热反应也不一定可自发进行,C错误; D.断裂反应物所有化学键的总能量小于形成生成物所有化学键的总能量的为放热反应,D错误;故选B。
2.化学反应中常常伴随有能量变化,某反应的能量变化图如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应一定需要加热
B.△H =E1—E2,加入催化剂,E1、E2及△H均减小
C.该反应的反应物一定比生成物稳定
D.该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量
【答案】D
【解析】A.根据图中的数据,可以看出是反应物的能量小于生成物的能量,则反应是吸热反应,但是不一定需要加热才能发生,A错误;B.催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热,E1、E2减小,但是△H不变, B 错误;C.根据图示数据可以看出反应物的能量小于生成物的能量,不知道反应物和生成物具体的物质和种类个数,无法确定稳定性,C错误;D.根据图中的数据,E1>E2,断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量,D正确;故选D。
考向02 中和反应热的测定
3.取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是
A.向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液
B.氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液
D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净,擦干后,再测量氢氧化钠溶液的温度
【答案】A
【解析】A.向盛装盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液一定要一次性快速加入,防止热量损失,故A错误;B.测定中和热时,为了使氢离子或者氢氧根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,故B正确;C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,防止热量损失,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速上下搅拌混合液,使其充分反应,故C正确;D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度,防止酸碱中和反应放出的热量影响氢氧化钠温度的测定,故D正确;故选A。
4.某教师设计了如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子能高速转动,三次实验数据如表所示。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中,错误的是
盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况
实验组号
反应前体系的温度T1/℃
反应后体系的温度T2/℃
温度差(T2-T1)/℃
1
20.8
24.1
3.3
2
20.8
24.2
3.4
3
20.9
24.3
3.4
A. 隔一段时间需打开止水夹,放出气体,防止容器内压强过大,但此操作会造成一定的热量损失
B. NaOH溶液用注射器多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
C. 相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的偏小
D. 该实验测得生成时放出的热量约为56.3kJ
【答案】BC
【解析】A.搅拌磁子能高速转动可能会产生一定量水蒸气,为防止水蒸气的产生使得容器内压强过大导致发生意外事故,实验时,应隔一段时间需打开止水夹放出气体,但放出气体时会造成一定的热量损失,故A正确;
B.实验时,氢氧化钠溶液应一次性快速注入防止热量散失,减少实验误差,故B错误;
C.醋酸是一元弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的热量偏小,导致测得的中和热△H偏大,故C错误;
D.50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液反应时,盐酸不足量,反应生成0.025mol水,由表格数据可知,三次实验测得温度差的平均值约为3.37℃,反应放出的热量为0.1kg×4.18kJ/(kg·℃)×3.367℃≈1.407kJ,则生成1mol水放出的热量为kJ≈56.3kJ,故D正确;
故选BC。
考向03 盖斯定律及其应用
5.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A.- 270 kJ/mol B.+26 kJ/mol C.-582 kJ/mol D.+270 kJ/mol
【答案】A
【解析】已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol,故合理选项是A。
6.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D. 反应③是放热反应
【答案】BD
【解析】A.、,则有,A错误;
B.根据盖斯定律,③=①②,所以,B正确;
C.由可知,C错误;
D.由可知反应③是放热反应,D正确;
正确答案选BD。
7.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.
C.(石墨)和分别在足量中燃烧,全部转化为,前者放热多
D.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】C
【解析】A.石墨燃烧的,属于放热反应,A正确;
B.根据盖斯定律,设反应①:,反应②:,①②,即可得到目标反应,焓变满足,B正确;
C.1 mol C(石墨)完全燃烧生成放热;2 mol CO完全燃烧生成放热,后者放热更多,C错误;
D.盖斯定律的核心结论是:化学反应的只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
故答案选C。
8.丙烯是有机化工中的重要原料,以金属Pt为催化剂,丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应:
主反应:
副反应:,
其主反应中有关物质的燃烧热数据如下:
物质
燃烧热
下列有关说法错误的是
A.主反应的
B.主反应自发进行的条件是高温
C.催化剂Pt可以降低主反应活化能,但不改变
D.燃烧热的热化学方程式:
【答案】D
【解析】A.根据盖斯定律,主反应的等于反应物燃烧热减去生成物燃烧热之和,即,A正确;
B.主反应,反应后气体分子数增加,;根据反应自发判据,只有高温下才能满足,因此自发条件为高温,B正确;
C.催化剂通过降低反应活化能加快反应速率,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不改变,C正确;
D.燃烧热的定义是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,的稳定氧化物为液态,该热化学方程式中水为气态,不符合燃烧热的要求,D错误;
故答案选D。
9.酸催化下与混合溶液的反应:
已知:
下列说法正确的是
A.
B.室温下,若,则溶解度:
C.其他条件不变时,将换成,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.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,A错误;
B.溶解焓说明溶解吸热,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:,且即使规律上,也不能推出溶解度更小,B错误;
C.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。溶液显弱酸性而溶液显中性,故将换成,反应速率会减慢,C正确;
D.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。
考向04 反应热的计算与大小比较
10.煤的气化是将煤转化为水煤气(主要成分为和)的过程: ,这是实现煤的综合利用的一种重要途径。
已知:
①
②
③
下列说法不正确的是
A.反应①中,1 mol (g)完全燃烧释放的热量大于a kJ
B.反应②中,反应物的化学键的键能之和小于产物的化学键的键能之和
C.制备水煤气的热化学方程式为:
D.根据盖斯定律,煤直接燃烧放出的热量与水煤气燃烧放出的热量相同
【答案】D
【解析】A.固态C转化为气态需要吸收热量,1 mol (g)的能量高于1 mol (s),完全燃烧释放的热量大于a kJ,A不符合题意;
B.反应②为放热反应,,反应物的化学键键能之和小于产物的化学键键能之和,B不符合题意;
C.根据盖斯定律,由反应①-反应②-反应③可得目标反应,故,C不符合题意;
D.盖斯定律要求反应的始态和终态完全一致,且选项中未限定煤的物质的量相等,等物质的量的煤直接燃烧和对应水煤气燃烧的反应物和产物均不同,放出的热量不相等,D符合题意;
答案选D。
11.请回答下列问题:
(1)已知下列反应:
则一氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠固体的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收,所发生的反应如下:
①反应的___________(用含a、b的代数式表示)。
②标准状况下,与足量的NaOH溶液充分反应后,放出的热量为___________(用含a或b的代数式表示)kJ。
(3)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态过氧化氢,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知:0.4mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。
①该反应的热化学方程式为___________。
②又知,则16g液态肼与液态过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是___________kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
【答案】(1)
(2) ①. a-2b ②. 0.5a
(3) ①. ②. 408 ③. 产物是氮气和水,无污染
【解析】(1)已知:反应①
反应②
根据盖斯定律①+②得
,则一氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠固体的热化学方程式为:;
(2)①已知反应i
反应ii
根据盖斯定律ii2-i得。故答案为:a-2b;
②,由可知,与足量的NaOH溶液充分反应后,放出的热量为0.5akJ,故答案为:0.5a;
(3)①完全反应时,,由此可写出热化学方程式为:;
②完全反应生成时放出320kJ的热量,则生成放出的热量为。故答案为:408;
③肼和过氧化氢反应产生大量的氮气和水蒸气,除释放大量热量和快速产生大量气体外,还有突出的优点是产物是氮气和水,无污染,故答案为:产物是氮气和水,无污染。
考向05 化学反应能量变化的图像分析
12.合成尿素的机理及能量变化如图,TS表示过渡态。
下列说法正确的是
A.反应过程中的化合价发生改变
B.一定比稳定
C.若,则
D.决速步的热化学方程式:
【答案】C
【解析】A.反应过程中N一直为-3价,化合价未变化,故A错误;
B.图中HOOCNH2(s)+NH3+2H2O的能量比HNCO(g) +NH3+3H2O的能量更低,但HOOCNH2(s)的能量与HNCO(g) 的能量无法比较,故稳定性不确定,故B错误;
C.根据图象可知,87.5+△E1=△E2-87,故 若,则,故C正确;
D.决速步是能垒最高的步骤(ΔE1=66.5 kJ·mol⁻¹),对应反应:HNCO(g) +NH3 →[CO(NH2)2] (s),故D错误;
故选C。
13.合成可通过不同催化剂在不同反应路径下实现,反应中间体及其能量变化如图所示(*表物质处于吸附状态),下列说法错误的是
A.NO的N、O原子端均可通过配位键吸附在催化剂上,但O比N更易实现吸附
B.不同催化剂对反应物、产物的吸附能力差异,导致了图中能量变化的不同
C.不同反应路径下催化合成,总反应的焓变相同
D.反应路径Ⅱ可能有副产物生成
【答案】A
【解析】A.NO分子中,N原子和O原子上均有孤对电子,而O原子的电负性较大,吸引电子能力强,其孤对电子较难给出形成配位键,则N比O更易实现吸附,A错误;
B.不同的催化剂表面对同一物种的吸附强度(吸附能)不同,吸附能的差异直接导致了反应过程中各个中间态的相对能量不同,从而改变了反应路径和能垒,B正确;
C.根据盖斯定律,化学反应的焓变()只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。催化剂只能改变反应速率(通过改变活化能),不能改变反应的焓变,C正确;
D.由“含Zr催化剂-反应路径Ⅱ”图可知,该过程中含有吸附态的氮原子,如果两个吸附态的氮原子()相遇,很容易结合生成氮气(),D正确;
故选A。
14.甲醇羰基化是合成乙酸的重要方法之一,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂和催化剂催化甲醇羰基化制乙酸的部分反应进程如图所示(Cat为催化剂,TS为过渡态,TN为中间体)。
下列说法错误的是
A.上述反应是放热反应
B.相同条件下,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的催化效率较差
C.若催化剂中将邻氨基苯酚替换为邻氨基苯甲醇,会导致反应的活化能发生改变
D.转化为的决速步骤为
【答案】B
【解析】A.反应物的起始相对能量为,生成物的最终相对能量小于,生成物总能量低于反应物总能量,则该反应是放热反应,A正确;
B.催化剂的催化效率与活化能负相关:活化能越低,催化效率越高,由图可知,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂(实线)对应的各步活化能均低于催化剂(虚线),故Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化效率更高,B错误;
C.催化剂可以改变反应的活化能,不同催化剂结构不同,替换配体后催化剂改变,反应的活化能会发生改变,C正确;
D.决速步骤是反应中活化能最大的一步,两种催化剂中,第一步的活化能都是所有步骤中最大的,即该步骤为决速步骤,D正确;
故答案选B。
15.实验表明,其他条件相同时,一定范围内,(CH3)3CX(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成(CH3)3COH的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A.总反应的
B.中C的杂化方式不完全相同
C.该反应速率与无关的原因主要是不参与①
D.X为Br时的和均不等于X为I时的和
【答案】D
【解析】A.总反应的焓变=生成物总能量-反应物总能量,即,A正确;
B.甲基的碳原子是杂化,与三个甲基相连的碳原子失去了1个电子,带正电,价电子对数是3,为杂化,B正确;
C.决速步骤(活化能大的步骤)为碳卤键的离解(步骤①),不涉及,故速率与其浓度无关,C正确;
D.表示断裂碳卤键吸收的能量,则Br和I的不相同,表示形成C-O键释放的能量,则Br和I的相同,D错误;
故答案选D。
16.单乙醇胺(MEA)捕获的反应为,在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下,该反应均需经历“吸附——反应——脱附”过程,能量变化如图所示(“*”表示吸附态)。下列说法错误的是
A.使用催化剂Ⅱ更有利于捕获
B.除吸附与脱附外,两种反应历程均分2步进行
C.反应达平衡后,升高温度有利于的释放
D.相同条件下,使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量更多
【答案】D
【解析】A.由图可知,使用催化剂Ⅱ时反应的活化能(最高能峰)低于使用催化剂Ⅰ的,反应更易进行,则使用催化剂Ⅱ更有利于捕获,A正确;
B.由图可知,吸附完成后、脱附前,两种反应历程都存在2个过渡态(能量峰),说明除吸附与脱附外,均分2步进行,B正确;
C.由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物的,为放热反应,反应达平衡后,升高温度,平衡逆向移动,有利于的释放,C正确;
D.催化剂不改变反应的始态和终态,不改变反应热,相同条件下,使用催化剂Ⅰ和使用催化剂Ⅱ放出的热量相等,D错误;
故答案选D。
17.(2026·山东滕州一中·二模)金属Ni可活化放出,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g)
B.整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大,化学反应速率最快
C.增加反应物的浓度,可以使反应物发生有效碰撞的次数增多
D.该反应过程中涉及共价键的断裂和形成
【答案】B
【解析】A.ΔH=生成物总能量-反应物总能量,故ΔH=−6.57kJ/mol−0kJ/mol=−6.57kJ/mol;反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=−6.57kJ⋅mol−1;A正确;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,据图可知中间体2→中间体3的活化能最大,该步化学反应速率最慢,B错误;
C.增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,可以使反应物发生有效碰撞的次数增多,C正确;
D.该过程有共价键(C-C键、C-H键)的断裂和共价键(C-H键)的生成,D正确;
故答案为B。
重难·创新演练
1.下列有关热化学方程式的评价合理的是
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
不正确,因为醋酸的状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)
ΔH=-130.3 kJ· mol-1
不正确,因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1
D
1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量
2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4164 kJ· mol-1
正确
【答案】D
【解析】将稀硫酸和NaOH溶液混合生成2 mol水时发生反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6 kJ· mol-1,A项错误;因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应热ΔH>-57.3 kJ· mol-1,即CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.3 kJ· mol-1,B项错误;因160 g (2 mol)SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1 mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3 kJ,热化学方程式为SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ· mol-1,C项错误;1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量,则发生反应的热化学方程式为2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l)ΔH=-4164 kJ· mol-1,D项正确。
2.标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A.的键能为
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.
【答案】C
【解析】A.根据表格中的数据可知,的键能为218×2=436,A正确;
B.由表格中的数据可知的键能为:249×2=498,由题中信息可知中氧氧单键的键能为,则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍,B正确;C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278,中氧氧单键的键能为214KJ·mol-1,C错误;D.由表中的数据可知的,D正确。
3.(2026·山东滕州一中·二模)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成
B.过程Ⅱ中,脱除转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为
【答案】CD
【解析】A.过程Ⅰ的反应物NO、NH3、无非极性键,仅生成物N2中存在非极性共价键,故该过程涉及非极性共价键的生成,但没有非极性共价键的断裂,A错误;
B.过程Ⅱ中脱除NO时,NO中N为+2价,最终转化为N2中0价的N,1 mol NO得到2 mol电子,即转移2 mol电子,B错误;
C.放热反应的判断依据是生成物总能量低于反应物总能量,从A到D的转化过程中,总能量逐步降低,该转化每一步生成物能量均低于上一步反应物,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应,C正确;
D.将图1中所有过程消去循环的催化剂中间体,总反应整理得,D正确;
故选CD。
4.1,3-丁二烯与按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能量与反应进程图(、、表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
A.增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B.1,3-丁二烯中碳原子的杂化方式均为杂化
C.温度越低,反应时间越长,产物以为主
D.1,3-丁二烯与发生1,4加成的反应热为
【答案】A
【解析】A.由图可知,第一步反应的活化能最大,反应速率最慢,所以该步为反应的决速步,增大溴离子浓度可以提高第二步反应的速率,不能提高整体反应的速率,A错误;
B.1,3-丁二烯中碳原子均形成碳碳双键,杂化方式均为杂化,B正确;
C.由图可知,1,3-丁二烯1、2加成产物的能量高于1,4加成产物的能量,更加稳定,另外1,2加成的活化能低,1,4加成的活化能高,1,4加成的反应速率慢,则温度越低,反应时间越长,产物以为主,C正确;
D.由图可知,1,3-丁二烯与发生1,4加成分两步进行,根据盖斯定律,该反应的反应热为,D正确;
故选A。
5.氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A.在催化剂表面解离键比解离键更困难
B.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
C.HCOOH催化释氢的热化学方程式为:
D.其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
【答案】C
【解析】A.由相对能量变化图可知,解离O-H键的活化能为,解离C-H键的活化能为,活化能越高解离越困难,故解离C-H键比解离O-H键更困难,A正确;
B.HCOOH催化释氢过程中,断裂O-H、C-H极性键,生成H-H非极性键,故有极性键的断裂和非极性键的形成,B正确;
C.图中给出的是单个HCOOH分子反应的能量变化,热化学方程式中对应1mol反应的焓变,单位应为,且数值需进行换算,故该热化学方程式书写错误,C错误;
D.以HCOOK水溶液代替HCOOH时,反应生成的会与溶液中水解生成的反应而被吸收,可提高释放氢气的纯度,D正确;
故选C。
真题·实战演练
1.(2025·云南卷)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热
【答案】C
【解析】A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,属于还原反应,A错误;
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,如图,有极性键生成,不是非极性键,B错误;
C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,由Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键,Ⅳ到Ⅴ才结合CO,可知Ⅳ的示意图为,C正确;
D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变反应热,D错误;
故选C。
2.(2025·北京卷)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想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.固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:
C.根据各微粒的状态,可判断,
D.溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【分析】由图可知,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。
【解析】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,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.由分析可知,溶解过程的能量变化,却决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
3.(2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【解析】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;
B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;
C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选D。
4.(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】C
【解析】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;
故选C。
5.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态-肼 D.液氧-煤油
【答案】A
【解析】A.虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但是,由于键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;
B.氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;
C.肼和在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;
D.煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意;
综上所述,本题选A。
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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
考向01 对化学反应中能量变化的理解
考向02 中和反应热的测定
考向03 盖斯定律及其应用
考向04 反应热的计算与大小比较
考向05 化学反应能量变化的图像分析
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 对化学反应中能量变化的理解
1.下列说法中正确的是
A.;;则
B.;则处于相同条件的石墨更加稳定
C.吸热反应不一定可自发进行,放热反应一定可自发进行
D.断裂反应物所有化学键的总能量小于形成生成物所有化学键的总能量的为吸热反应
2.化学反应中常常伴随有能量变化,某反应的能量变化图如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应一定需要加热
B.△H =E1—E2,加入催化剂,E1、E2及△H均减小
C.该反应的反应物一定比生成物稳定
D.该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量
考向02 中和反应热的测定
3.取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是
A.向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液
B.氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液
D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净,擦干后,再测量氢氧化钠溶液的温度
4.某教师设计了如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子能高速转动,三次实验数据如表所示。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中,错误的是
盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况
实验组号
反应前体系的温度T1/℃
反应后体系的温度T2/℃
温度差(T2-T1)/℃
1
20.8
24.1
3.3
2
20.8
24.2
3.4
3
20.9
24.3
3.4
A. 隔一段时间需打开止水夹,放出气体,防止容器内压强过大,但此操作会造成一定的热量损失
B. NaOH溶液用注射器多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
C. 相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的偏小
D. 该实验测得生成时放出的热量约为56.3kJ
考向03 盖斯定律及其应用
5.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A.- 270 kJ/mol B.+26 kJ/mol C.-582 kJ/mol D.+270 kJ/mol
6.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D. 反应③是放热反应
7.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.
C.(石墨)和分别在足量中燃烧,全部转化为,前者放热多
D.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
8.丙烯是有机化工中的重要原料,以金属Pt为催化剂,丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应:
主反应:
副反应:,
其主反应中有关物质的燃烧热数据如下:
物质
燃烧热
下列有关说法错误的是
A.主反应的
B.主反应自发进行的条件是高温
C.催化剂Pt可以降低主反应活化能,但不改变
D.燃烧热的热化学方程式:
9.酸催化下与混合溶液的反应:
已知:
下列说法正确的是
A.
B.室温下,若,则溶解度:
C.其他条件不变时,将换成,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
考向04 反应热的计算与大小比较
10.煤的气化是将煤转化为水煤气(主要成分为和)的过程: ,这是实现煤的综合利用的一种重要途径。
已知:
①
②
③
下列说法不正确的是
A.反应①中,1 mol (g)完全燃烧释放的热量大于a kJ
B.反应②中,反应物的化学键的键能之和小于产物的化学键的键能之和
C.制备水煤气的热化学方程式为:
D.根据盖斯定律,煤直接燃烧放出的热量与水煤气燃烧放出的热量相同
11.请回答下列问题:
(1)已知下列反应:
则一氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠固体的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收,所发生的反应如下:
①反应的___________(用含a、b的代数式表示)。
②标准状况下,与足量的NaOH溶液充分反应后,放出的热量为___________(用含a或b的代数式表示)kJ。
(3)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态过氧化氢,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知:0.4mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。
①该反应的热化学方程式为___________。
②又知,则16g液态肼与液态过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是___________kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
考向05 化学反应能量变化的图像分析
12.合成尿素的机理及能量变化如图,TS表示过渡态。
下列说法正确的是
A.反应过程中的化合价发生改变
B.一定比稳定
C.若,则
D.决速步的热化学方程式:
13.合成可通过不同催化剂在不同反应路径下实现,反应中间体及其能量变化如图所示(*表物质处于吸附状态),下列说法错误的是
A.NO的N、O原子端均可通过配位键吸附在催化剂上,但O比N更易实现吸附
B.不同催化剂对反应物、产物的吸附能力差异,导致了图中能量变化的不同
C.不同反应路径下催化合成,总反应的焓变相同
D.反应路径Ⅱ可能有副产物生成
14.甲醇羰基化是合成乙酸的重要方法之一,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂和催化剂催化甲醇羰基化制乙酸的部分反应进程如图所示(Cat为催化剂,TS为过渡态,TN为中间体)。
下列说法错误的是
A.上述反应是放热反应
B.相同条件下,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的催化效率较差
C.若催化剂中将邻氨基苯酚替换为邻氨基苯甲醇,会导致反应的活化能发生改变
D.转化为的决速步骤为
15.实验表明,其他条件相同时,一定范围内,(CH3)3CX(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成(CH3)3COH的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A.总反应的
B.中C的杂化方式不完全相同
C.该反应速率与无关的原因主要是不参与①
D.X为Br时的和均不等于X为I时的和
16.单乙醇胺(MEA)捕获的反应为,在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下,该反应均需经历“吸附——反应——脱附”过程,能量变化如图所示(“*”表示吸附态)。下列说法错误的是
A.使用催化剂Ⅱ更有利于捕获
B.除吸附与脱附外,两种反应历程均分2步进行
C.反应达平衡后,升高温度有利于的释放
D.相同条件下,使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量更多
17.(2026·山东滕州一中·二模)金属Ni可活化放出,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g)
B.整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大,化学反应速率最快
C.增加反应物的浓度,可以使反应物发生有效碰撞的次数增多
D.该反应过程中涉及共价键的断裂和形成
重难·创新演练
1.下列有关热化学方程式的评价合理的是
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
不正确,因为醋酸的状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)
ΔH=-130.3 kJ· mol-1
不正确,因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1
D
1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量
2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4164 kJ· mol-1
正确
2.标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A.的键能为
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.
3.(2026·山东滕州一中·二模)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成
B.过程Ⅱ中,脱除转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为
4.1,3-丁二烯与按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能量与反应进程图(、、表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
A.增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B.1,3-丁二烯中碳原子的杂化方式均为杂化
C.温度越低,反应时间越长,产物以为主
D.1,3-丁二烯与发生1,4加成的反应热为
5.氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A.在催化剂表面解离键比解离键更困难
B.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
C.HCOOH催化释氢的热化学方程式为:
D.其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
真题·实战演练
1.(2025·云南卷)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热
2.(2025·北京卷)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想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.固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:
C.根据各微粒的状态,可判断,
D.溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
3.(2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
4.(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
5.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态-肼 D.液氧-煤油
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