第01讲 化学反应的热效应(复习讲义)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测

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摘要:

该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应的热效应专题,覆盖焓变、反应热与能源,热化学方程式,盖斯定律及其应用等核心考点,按“命题透视-思维建模-考点精讲-真题溯源”逻辑架构知识体系,通过考情分析、框架搭建、考点拆解及真题训练,帮助学生系统构建知识网络,突破解题难点。 讲义突出高考命题趋势,采用“知识解构-考向破译-解题妙招”策略,如盖斯定律应用中构建反应热计算模型培养科学思维,中和热测定实验强化科学探究与实践。设置分层例题与变式题,精准对接高考要求,助力学生高效提升应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰指导。

内容正文:

第01讲 化学反应的热效应 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养,研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架,构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点,归纳解题范式 ) ( 考点一 焓变、反应热与能源 知识解构 知识点1 反应热、焓变 ∣ 知识点2 吸热反应和放热反应 知识点3 燃烧热 、 中和反应反应热 考向破译 考向1 吸热反应与放热反应的判断 ∣ 考向2 化学键与焓变的关系 解题妙招1 化学键 规避两个易失分点 考点二 热化学方程式 知识解构 知识点1 热化学方程式 考向破译 考向1 热化学方程式的正误判断 解题妙招1 “ 三步 ” 确定热化学方程式或Δ H 考点 三 盖斯定律及其应用 知识解构 知识点1 盖斯定律 ∣ 知识点2 反应热大小的比较 考向破译 考向1 中和热的测定 ∣ 考向2 盖斯定律 及应用 考向3 物质能量图像 分析 解题妙招1 反应热计算模型 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑,感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 反应热 焓变 天津卷T11 天津卷T10 天津卷T1、T12 热化学方 程式 天津卷T13 天津卷T16 天津卷T13 盖斯定律及其应用 天津卷T16 天津卷T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 1.弱化纯数学计算难度,强化情境信息提取,陌生工业反应增多,要求剥离长题干锁定有效热化学方程式; 2.能垒(反应历程)图像考查频次上涨,结合活化能判断吸放热、催化剂作用,成为中档区分点; 3.文字说理分值增加:要求结合焓变解释工业升温 / 降温的双重利弊(平衡 + 速率),不能只判断吸放热; 4.严控偏难怪:不考溶解热、晶格能复杂焓变、多步复杂盖斯叠加;仅保留键能、活化能、盖斯定律三条常规计算路径; 5.强化规范书写,热化学方程式采分点拆分更细,状态、符号、单位分点独立计分。 ►复习目标: 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。 4.了解焓变与反应热的含义。 5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 焓变、反应热与能源 知●识●解●构 知识点1 反应热、焓变 1.反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境   或从环境   的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。 2.焓变:在   条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。对于一个化学反应,生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变,用   表示,单位常用kJ/mol(或kJ·mol-1)。 3.放热反应的ΔH为负值,吸热反应的ΔH为正值。 得分速记 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热,需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热,因为不是化学反应,其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时,能量的变化形式为固态液态气态。 知识点2 吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能   (填“>”或“<”,下同)生成物的内能 反应物的内能   生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量   反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量   反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能; ①放热反应(ΔH<0):E1<E2 ②吸热反应(ΔH>0):E1>E2 常见反应 (1)所有的燃烧反应; (2)酸碱中和反应; (3)金属与酸或水的反应; (4)原电池反应; (5)大多数化合反应; (6)用电石制乙炔的反应; (7)铝热反应 (1)大多数分解反应; (2)大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应; (3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应; (4)盐的水解; (5)碳酸氢钠与盐酸的反应 【提醒】内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态有关外,还与体系的温度、压强有关。 ΔH的计算公式(重点) 化学反应ΔH计算 得分速记 正确理解活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需活化能,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|。 知识点3 燃烧热、中和反应反应热 1.燃烧热 反应热类型 燃烧热 能量变化 放热;ΔH<0 标准    纯物质 反应热 的含义 101 kPa时,1 mol纯物质   燃烧生成   时放出的热量;不同的可燃物,其燃烧热一般不同 表示方法 燃烧热为a kJ·mol-1,其对应反应的ΔH=-a kJ·mol-1 【提醒】由于燃烧反应均是放热反应,用文字表述燃烧热时可不带“-”,但用ΔH表示燃烧热时,必须带“-”。如某物质的燃烧热是Q kJ·mol-1或ΔH=-Q kJ·mol-1。 2.中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·(g·℃)-1,两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q=Δt×m×c 反应热 ΔH=-(m酸+m碱)×c×(t终-) 【提醒】(1)鲁科选必1,中和反应反应热的测定实验中,酸碱的用量相同,其中酸为100 mL 1.0 mol·L-1盐酸,碱为100 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液。 (2)实验中最好使用同一支温度计测酸、碱、混合溶液的温度以减小误差。 得分速记 中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和,常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快,热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,而不是结果的平均值,计算时应注意单位的统一。 中和热、燃烧热的注意事项 (1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。 (2)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1 mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1 mol。 考●向●破●译 考向1 吸热反应与放热反应的判断 例1(25-26高三上·天津南开·期中)实验:把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析正确的是 A.由“用灼热的玻璃棒触及混合粉末”,推断实验过程中需要加热发生了吸热反应 B.由“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与反应生成了 C.将“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应 D.将“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S反应生成了价铁的化合物 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·阶段检测)依据下列事实进行的推测不正确的是 事实 推测 A NaCl固体与浓硫酸反应可制备HCl气体 NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体 B 电解熔融的氯化钠可得到钠 电解熔融的氯化镁可得到镁 C 盐酸和溶液反应是吸热反应 稀醋酸与溶液反应是吸热反应 D 的沸点高于 HF的沸点高于HCl A.A B.B C.C D.D 【变式2】(24-25高三下·天津·阶段检测)某离子液体的阴离子可以吸收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.与传统溶剂相比,离子液体因为它的低挥发性而被称为绿色溶剂 B.该反应为放热反应 C.其他条件相同时,路径I的化学反应速率快 D.生成物中既含离子键又含共价键 【变式3】(2025·天津河西·二模)碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1,图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。 下列说法错误的是 A.X和Y分别为和 B.的分解反应是吸热反应 C.碘离子不改变分解的焓变 D.反应速率大小:①<② 考向2 化学键与焓变的关系 例2(24-25高三上·天津·阶段检测)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=-989.2kJ·mol-1,则表中的x值为 化学键 Si-O O=O Si-Si 键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176 A.548 B.1096 C.460 D.920 解题妙招 化学键规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 S8 (S—S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式1·变载体】已知 。部分键能数据如表所示。下列说法正确的是 化学键 键能/() 808 436 464 A.CO中的键能为 B.该反应为吸热反应,吸热反应必须加热才能进行 C.   D.和充分反应生成和吸收41.2kJ的热量 【变式2·变题型】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:    若1 mol水蒸气转化为液态水放出akJ热量,C-C键能为,C-H键能为,O=O键能为,C=O键能为,H-O键能为,则为 A. B. C. D. 【变式3·变考法】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/() 799 436 413 358 463 根据键能数据计算反应的等于 A. B. C. D. 考点二 热化学方程式 知●识●解●构 知识点1 热化学方程式 1.定义 表明   的化学方程式,叫作热化学方程式。 如H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1表示的意义:在25 ℃、101 kPa下 ,   。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1 写方程式——写出配平的化学方程式; 步骤2 标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态; 步骤3 标条件——标明反应的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注); 步骤4 标ΔH——在方程式后写出ΔH; 步骤5 标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 得分速记 (1)区别于普通化学方程式:一般不标“↑”“↓”,不写“点燃”“ 加热” 等反应条件。 (2)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的量, 可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,若化学计量数加倍,则ΔH数值的绝对值也要加倍。焓变的比较和计算要含正、负号。 (3)不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应,热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式中的化学计量数对应的物质的量完全反应时的热效应。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1表示的意义为2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化成 2 mol SO3(g)时放出197 kJ的热量。 (4)同素异形体之间的转化,其热化学方程式除了注明物质的聚集状态外,还要注明名称。 考●向●破●译 考向1 热化学方程式的正误判断 例1(2026·天津·二模)下列化学反应表示正确的是 A.通入冷的石灰乳中制漂白粉的化学方程式: B.的燃烧热的热化学方程式:   C.溶于HI溶液离子方程式: D.制备芳纶纤维凯芙拉的化学方程式: “三步”确定热化学方程式或ΔH 【变式1·变载体】(2026·天津红桥·二模)下列方程式正确的是 A.表示燃烧热的热化学方程式:   B.食醋除去水垢中的: C.用和水制备少量: D.用除去余氯: 【变式2】(2025·天津·一模)胶状液氢(主要成分是和)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:时,完全燃烧生成液态水,放出热量;完全燃烧生成液态水和,放出的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是 A.   B.   C.   D.   【变式3】的燃烧热为,具有强还原性,可由尿素,NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列化学反应表示不正确的是 A.氨气中通入少量的化学方程式: B.和反应生成尿素: C.肼燃烧的热化学方程式:   D.电催化酸性污水中的亚硝酸盐,还原为的阴极反应: 考点三 盖斯定律及其应用 知●识●解●构 知识点1 盖斯定律 1.盖斯定律 (1)定义:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是   。即反应热只与反应体系的   和   有关,而与   无关。如: 途径一:A→B 途径二:A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH=   。 (2)本质:在指定状态下,各物质的焓都是确定的,等压且没有除体积功之外的其他功产生时,从反应物变成产物,无论经过哪些步骤,它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 知识点2 反应热大小的比较 1.反应热大小的比较 (1)根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2 反应②中H2的量更多,因此放热更多,|ΔH1|   |ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1   ΔH2。 (2)根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH3 ④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH4 反应④,C完全燃烧,放热更多,|ΔH3|   |ΔH4|,但ΔH3<0,ΔH4<0,故ΔH3   ΔH4。 (3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH5 ⑥S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH6 方法一:图像法 由图像可知:|ΔH5|   |ΔH6|,但ΔH5<0,ΔH6<0,故ΔH5   ΔH6。 方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤-⑥可得S(g)S(s) ΔH=   <0,故ΔH5   ΔH6。 (4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH7 ⑧2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) ΔH8 由⑦-⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH=   。已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH7 ΔH8。 得分速记 应用盖斯定律时要注意的问题 (1)叠加各反应式时,有的反应要逆向写,ΔH符号也相反,有的反应式要扩大或缩小,ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时,反应热所带“+”“-”均具有数学意义,参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时,要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键,1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气),状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。 考●向●破●译 考向1 中和热的测定 例1(2025·天津滨海新区·模拟预测)探究钠及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 将金属钠置于坩埚中燃烧,取燃烧后的少量固体粉末于试管中,加入2-3 mL蒸馏水 有气体生成 该固体粉末一定为 B 将25℃ 0.1 溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 随温度升高,逐渐增大,溶液中增大,减小 C 向溶液中加入等体积等浓度的溶液 有白色沉淀生成 结合的能力强于 D 测定中和热时,将稀NaOH溶液缓慢倒入盛有稀HCl的内筒,搅拌使其充分混合,再盖上杯盖 温度差为 中和反应放热,将代入公式算得中和热() A.A B.B C.C D.D 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·期末)下列操作能达到实验目的的是 A.测量氨水浓度 B.制备 C.制备无水 D.用简易量热计装置,测定溶液和足量的稀盐酸反应的反应热 A.A B.B C.C D.D 【变式2】(25-26高三上·天津南开·期末)如图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热适宜用该装置测定的是 A.Na2O2与足量的CO2 B.石墨的不完全燃烧生成CO C.BaO与足量的水 D.碳酸钙的分解反应 【变式3】(25-26高三上·天津蓟州·阶段检测)下列有关能量的判断或表示方法正确的是 A.已知石墨比金刚石更稳定,则可知C(金刚石)(石墨), B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者大 C.由;,可知:含的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合, D.已知燃烧热,则氢气燃烧的热化学方程式为:; 考向2 盖斯定律及应用 例2常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图(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),已知的燃烧热为,则反应的反应热为 A. B. C. D. 解题妙招 反应热计算模型 依据 ΔH的计算方法 反应物和生成物 的总能量 ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量 键能 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和 燃烧热 ΔH=n(可燃物)×ΔH1(ΔH1为该可燃物的燃烧热) aA(g)B(g) ΔH1; A(g)B(g) ΔH2 ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2 aA(g)B(g) ΔH1; B(g)aA(g) ΔH2 ΔH1=-ΔH2 aA(g)B(g) ΔH1; B(g)cC(g) ΔH2; aA(g)cC(g) ΔH ΔH=ΔH1+ΔH2 【变式1·变载体】)已知下列反应: ①         ②                     ③                         则反应的为 A. B. C. D. 【变式2·变题型】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.溶解是吸热过程,结合各微粒的状态,可判断, B.形成水合离子时,水分子的朝向取决于离子所带电荷的正负 C.溶解过程的能量变化,与固体中离子键断裂、离子水合过程的能量变化有关 D.溶解度随温度升高而增大,参考上述过程可知 考向3 物质能量图像分析 例3(2026·天津河东·一模)氢化锂(LiX,X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反应进程中的能量变化如下图,R、M、TS、P的相对能量如下表。 相对能量(kJ·mol-1) R M TS P X为H 0 -95.7 -81.3 -151.6 X为D 0 -98.1 -85.4 -163.2 X为T 0 -96.2 -84.3 -165.2 下列说法不正确的是 A.H、D、T分别属于三种不同的核素 B.LiX和H2O反应过程中,有极性键的断裂 C.等物质的量的LiX 与 H2O反应放出的热量:LiH>LiD>LiT D.该条件下LiX与H2O反应的速率:LiH<LiD<LiT 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津西青·期末)十氢萘()有高储氢密度的氢能载体,一定条件下,在某催化剂作用下,依次经历反应ⅰ和反应ⅱ释放氢气: 反应ⅰ.  ; 反应ⅱ.   脱氢过程中的能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A.由图可知由储氢制是吸热反应,适当升温可以提高产率 B.该过程的决速步是反应ⅰ C.使用催化剂可以加快反应速率,不能改变反应热 D.该过程中发生了极性键的断裂与非极性键的形成 【变式2·变题型】(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)如图所示与对应的叙述不相符的是 A.(a)图可表示碳酸钙高温分解反应过程中的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知,的 D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中 【变式3·变考法】(2025·天津·一模)科学家提出一种大气中在和作用下转变为的机理(图1),其能量变化如图2所示。 已知:的结构式为,下列说法正确的是 A.由图2可知,该过程的决速步是① B.①中只涉及键的断裂,无键的形成 C.②③均发生了氧化还原反应 D.总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1 真题溯源·考向感知 1.(2025·天津·高考真题)下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是 A.BaO和足量的水 B.Al和足量的NaOH溶液 C.ZnO和足量的稀硫酸 D.KOH溶液和足量的稀盐酸 2.(2022·天津·高考真题)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是 A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖 B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物 C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能 D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料 3.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一 C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 4.(2022·天津·高考真题)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题: (3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:___________。 5.(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ,写出该反应的热化学方程式______。随温度升高,SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 6.(2022·天津·高考真题)天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下: ①      ②      回答下列问题: (1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________,在总反应中的作用是___________。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第01讲 化学反应的热效应 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养,研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架,构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点,归纳解题范式 ) ( 考点一 焓变、反应热与能源 知识解构 知识点1 反应热、焓变 ∣ 知识点2 吸热反应和放热反应 知识点3 燃烧热 、 中和反应反应热 考向破译 考向1 吸热反应与放热反应的判断 ∣ 考向2 化学键与焓变的关系 解题妙招1 化学键 规避两个易失分点 考点二 热化学方程式 知识解构 知识点1 热化学方程式 考向破译 考向1 热化学方程式的正误判断 解题妙招1 “ 三步 ” 确定热化学方程式或Δ H 考点 三 盖斯定律及其应用 知识解构 知识点1 盖斯定律 ∣ 知识点2 反应热大小的比较 考向破译 考向1 中和热的测定 ∣ 考向2 盖斯定律 及应用 考向3 物质能量图像 分析 解题妙招1 反应热计算模型 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑,感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 反应热 焓变 天津卷T11 天津卷T10 天津卷T1、T12 热化学方 程式 天津卷T13 天津卷T16 天津卷T13 盖斯定律及其应用 天津卷T16 天津卷T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 1.弱化纯数学计算难度,强化情境信息提取,陌生工业反应增多,要求剥离长题干锁定有效热化学方程式; 2.能垒(反应历程)图像考查频次上涨,结合活化能判断吸放热、催化剂作用,成为中档区分点; 3.文字说理分值增加:要求结合焓变解释工业升温 / 降温的双重利弊(平衡 + 速率),不能只判断吸放热; 4.严控偏难怪:不考溶解热、晶格能复杂焓变、多步复杂盖斯叠加;仅保留键能、活化能、盖斯定律三条常规计算路径; 5.强化规范书写,热化学方程式采分点拆分更细,状态、符号、单位分点独立计分。 ►复习目标: 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。 4.了解焓变与反应热的含义。 5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 焓变、反应热与能源 知●识●解●构 知识点1 反应热、焓变 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,称为化学反应的热效应,简称反应热。 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。对于一个化学反应,生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变,用 ΔH 表示,单位常用kJ/mol(或kJ·mol-1)。 3.放热反应的ΔH为负值,吸热反应的ΔH为正值。 得分速记 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热,需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热,因为不是化学反应,其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时,能量的变化形式为固态液态气态。 知识点2 吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能 > (填“>”或“<”,下同)生成物的内能 反应物的内能 < 生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量 > 反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量 < 反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能; ①放热反应(ΔH<0):E1<E2 ②吸热反应(ΔH>0):E1>E2 常见反应 (1)所有的燃烧反应; (2)酸碱中和反应; (3)金属与酸或水的反应; (4)原电池反应; (5)大多数化合反应; (6)用电石制乙炔的反应; (7)铝热反应 (1)大多数分解反应; (2)大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应; (3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应; (4)盐的水解; (5)碳酸氢钠与盐酸的反应 【提醒】内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态有关外,还与体系的温度、压强有关。 ΔH的计算公式(重点) 化学反应ΔH计算 得分速记 正确理解活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需活化能,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|。 知识点3 燃烧热、中和反应反应热 1.燃烧热 反应热类型 燃烧热 能量变化 放热;ΔH<0 标准  1 mol 纯物质 反应热 的含义 101 kPa时,1 mol纯物质 完全 燃烧生成 指定产物 时放出的热量;不同的可燃物,其燃烧热一般不同 表示方法 燃烧热为a kJ·mol-1,其对应反应的ΔH=-a kJ·mol-1 【提醒】由于燃烧反应均是放热反应,用文字表述燃烧热时可不带“-”,但用ΔH表示燃烧热时,必须带“-”。如某物质的燃烧热是Q kJ·mol-1或ΔH=-Q kJ·mol-1。 2.中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·(g·℃)-1,两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q=Δt×m×c 反应热 ΔH=-(m酸+m碱)×c×(t终-) 【提醒】(1)鲁科选必1,中和反应反应热的测定实验中,酸碱的用量相同,其中酸为100 mL 1.0 mol·L-1盐酸,碱为100 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液。 (2)实验中最好使用同一支温度计测酸、碱、混合溶液的温度以减小误差。 得分速记 中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和,常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快,热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,而不是结果的平均值,计算时应注意单位的统一。 中和热、燃烧热的注意事项 (1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。 (2)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1 mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1 mol。 考●向●破●译 考向1 吸热反应与放热反应的判断 例1(25-26高三上·天津南开·期中)实验:把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析正确的是 A.由“用灼热的玻璃棒触及混合粉末”,推断实验过程中需要加热发生了吸热反应 B.由“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与反应生成了 C.将“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应 D.将“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S反应生成了价铁的化合物 【答案】C 【解析】A.用灼热的玻璃棒引发反应后,不需要持续加热,红热持续蔓延说明反应放热,A错误; B.刺激性气味应为S与O2反应生成SO2,而非SO3,B错误; C.黑色固体溶于盐酸产生臭鸡蛋气味气体为H2S气体,该黑色固体为FeS,说明Fe与S反应生成FeS,C正确; D.该“黑色固体”中含有FeS和过量的Fe,二者与盐酸反应均可生成FeCl2使溶液呈浅绿色,因此不能仅根据溶液呈浅绿色就推断是Fe与S反应生成了+2价铁的化合物,D错误; 故选C。 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·阶段检测)依据下列事实进行的推测不正确的是 事实 推测 A NaCl固体与浓硫酸反应可制备HCl气体 NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体 B 电解熔融的氯化钠可得到钠 电解熔融的氯化镁可得到镁 C 盐酸和溶液反应是吸热反应 稀醋酸与溶液反应是吸热反应 D 的沸点高于 HF的沸点高于HCl A.A B.B C.C D.D 【答案】A 【解析】A.浓硫酸与NaCl反应生成HCl主要是因为浓硫酸的沸点高,难挥发,但浓硫酸具有强氧化性,与NaI反应,氧化I-生成I2,得不到HI,A错误; B.NaCl和MgCl2均是离子化合物,熔融态可导电,电解生成Na、Mg,B正确; C.盐酸和溶液反应是吸热反应,表明H+与溶液反应是吸热反应,稀醋酸部分电离出H+,则稀醋酸与溶液反应是吸热反应,C正确; D.H2O因含有分子间氢键,沸点高于H2S,同理HF也含有分子间氢键,沸点高于HCl,D正确; 故答案为A。 【变式2】(24-25高三下·天津·阶段检测)某离子液体的阴离子可以吸收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.与传统溶剂相比,离子液体因为它的低挥发性而被称为绿色溶剂 B.该反应为放热反应 C.其他条件相同时,路径I的化学反应速率快 D.生成物中既含离子键又含共价键 【答案】C 【解析】A.与传统溶剂相比,离子液体难挥发,不易造成空气污染,所以被称为绿色溶剂,A正确; B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,根据化学反应中能量变化规律,该反应为放热反应,B正确; C.路径Ⅱ的活化能(TS2对应的能量差)小于路径I的活化能(TS1对应的能量差),活化能越小,反应速率越快,所以其他条件相同时,路径Ⅱ的化学反应速率快,C错误; D.生成物为离子化合物,含有离子键,阴离子中原子间存在共价键,所以生成物中既含离子键又含共价键,D正确; 故选C。 【变式3】(2025·天津河西·二模)碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1,图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。 下列说法错误的是 A.X和Y分别为和 B.的分解反应是吸热反应 C.碘离子不改变分解的焓变 D.反应速率大小:①<② 【答案】B 【解析】A.反应①中H2O2和I-反应生成IO-,I-被H2O2氧化为IO-,H2O2为氧化剂,被还原为H2O,反应②中H2O2和IO-反应生成I-,IO-被H2O2还原为I-,H2O2为还原剂,被氧化为,X和Y分别为和,A正确; B.由图2可知,的分解反应中,反应物的总能量高于生成物,为放热反应,B错误; C.由图1可知,I-先被消耗,后又生成,为该反应的催化剂,催化剂不改变分解的焓变,C正确; D.由图2可知,反应①的活化能高于反应②,则反应速率大小:①<②,D正确; 故选B。 考向2 化学键与焓变的关系 例2(24-25高三上·天津·阶段检测)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=-989.2kJ·mol-1,则表中的x值为 化学键 Si-O O=O Si-Si 键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176 A.548 B.1096 C.460 D.920 【答案】C 【解析】已知Si(s)+O2(g)=SiO2(s)  ΔH=-989.2kJ·mol-1,1mol晶体硅中含有2mol Si—Si,1mol SiO2中含有4mol Si—O键,1mol O2中含有1mol O=O键,则根据反应热与键能关系可得:ΔH=E反-E生=2×176kJ•mol-1+498.8kJ•mol-1-4xkJ•mol-1=-989.2kJ•mol-1,解得x=460kJ•mol-1; 答案选C。 解题妙招 化学键规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 S8 (S—S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式1·变载体】已知 。部分键能数据如表所示。下列说法正确的是 化学键 键能/() 808 436 464 A.CO中的键能为 B.该反应为吸热反应,吸热反应必须加热才能进行 C.   D.和充分反应生成和吸收41.2kJ的热量 【答案】A 【解析】A.根据反应物总键能生成物总键能,设键能为,代入数据得,解得,A正确; B.吸热反应不一定需要加热才能发生,如氯化铵与氢氧化钡的反应为吸热反应,常温下即可进行,B错误; C.气态水转化为液态水会放出热量,因此生成液态水时反应吸收的热量更少,,C错误; D.该反应为可逆反应,1mol和1mol不能完全反应,因此吸收的热量小于41.2kJ,D错误; 故选A。 【变式2·变题型】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:    若1 mol水蒸气转化为液态水放出akJ热量,C-C键能为,C-H键能为,O=O键能为,C=O键能为,H-O键能为,则为 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,生成气态水时生成物总键能为,对应生成气态水的焓变为。1 mol水蒸气转化为液态水放热,4 mol水蒸气液化共放热,对应焓变为,结合键能计算规则与盖斯定律,目标反应焓变反应物总键能-生成物总键能+水蒸气液化的焓变,故选B。 【变式3·变考法】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/() 799 436 413 358 463 根据键能数据计算反应的等于 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】反应物总键能为,生成物总键能为,则。 故选 A。 考点二 热化学方程式 知●识●解●构 知识点1 热化学方程式 1.定义 表明  反应所释放或吸收的热量的化学方程式,叫作热化学方程式。 如H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1表示的意义:在25 ℃、101 kPa下,  1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)时,释放241.8 kJ的热量。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1 写方程式——写出配平的化学方程式; 步骤2 标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态; 步骤3 标条件——标明反应的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注); 步骤4 标ΔH——在方程式后写出ΔH; 步骤5 标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 得分速记 (1)区别于普通化学方程式:一般不标“↑”“↓”,不写“点燃”“ 加热” 等反应条件。 (2)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的量, 可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,若化学计量数加倍,则ΔH数值的绝对值也要加倍。焓变的比较和计算要含正、负号。 (3)不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应,热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式中的化学计量数对应的物质的量完全反应时的热效应。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1表示的意义为2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化成 2 mol SO3(g)时放出197 kJ的热量。 (4)同素异形体之间的转化,其热化学方程式除了注明物质的聚集状态外,还要注明名称。 考●向●破●译 考向1 热化学方程式的正误判断 例1(2026·天津·二模)下列化学反应表示正确的是 A.通入冷的石灰乳中制漂白粉的化学方程式: B.的燃烧热的热化学方程式:   C.溶于HI溶液离子方程式: D.制备芳纶纤维凯芙拉的化学方程式: 【答案】A 【解析】A.通入冷石灰乳发生歧化反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,给出的化学方程式配平正确,符合反应事实,A正确; B.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物,水的稳定状态为液态,选项中产物为气态水,不符合燃烧热定义,B错误; C.具有氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应:,C错误; D.对苯二胺和对苯二甲酸缩聚生成凯芙拉时,根据原子守恒,每形成1个高聚物分子,脱去的水分子应为,选项中为,配平错误,正确的反应:,D错误; 故选A。 解题妙招 “三步”确定热化学方程式或ΔH 【变式1·变载体】(2026·天津红桥·二模)下列方程式正确的是 A.表示燃烧热的热化学方程式:   B.食醋除去水垢中的: C.用和水制备少量: D.用除去余氯: 【答案】C 【解析】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,该反应中系数为2,且生成气态水(的稳定氧化物为液态水),不符合燃烧热定义,A错误; B.食醋的溶质醋酸是弱电解质,离子方程式中不能拆成为,应保留化学式,离子方程式应为,B错误; C.和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化物、水不拆,强电解质拆为离子,方程式为,C正确; D.是可溶性强电解质,离子方程式中应拆为和,反应前后可抵消,该式未拆成,正确离子方程式为,D错误; 故选C。 【变式2】(2025·天津·一模)胶状液氢(主要成分是和)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:时,完全燃烧生成液态水,放出热量;完全燃烧生成液态水和,放出的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是 A.   B.   C.   D.   【答案】B 【解析】A.CH4燃烧为放热反应,ΔH<0,A项错误; B.1molCH4燃烧放出890.3kJ,反应放热且产生H2O(l),B项正确; C.CH4燃烧产生的H2O(l),C项错误; D.ΔH单位错误应该为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ/mol,D项错误; 故选B。 【变式3】的燃烧热为,具有强还原性,可由尿素,NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列化学反应表示不正确的是 A.氨气中通入少量的化学方程式: B.和反应生成尿素: C.肼燃烧的热化学方程式:   D.电催化酸性污水中的亚硝酸盐,还原为的阴极反应: 【答案】C 【解析】A.氨气中通入少量,被还原为氯离子,与结合生成,反应的化学方程式:,A正确; B.工业上和催化合成尿素,化学方程式:,B正确; C.肼的燃烧热为,即1 mol肼燃烧生成氮气和液态水时放出624 kJ热量,热化学方程式:  ,故C错误; D.电催化为,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,D正确; 故选C。 考点三 盖斯定律及其应用 知●识●解●构 知识点1 盖斯定律 1.盖斯定律 (1)定义:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是 相同的 。即反应热只与反应体系的 始态 和 终态 有关,而与 反应途径 无关。如: 途径一:A→B 途径二:A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH= ΔH1+ΔH2 。 (2)本质:在指定状态下,各物质的焓都是确定的,等压且没有除体积功之外的其他功产生时,从反应物变成产物,无论经过哪些步骤,它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 知识点2 反应热大小的比较 1.反应热大小的比较 (1)根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2 反应②中H2的量更多,因此放热更多,|ΔH1| < |ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1 > ΔH2。 (2)根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH3 ④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH4 反应④,C完全燃烧,放热更多,|ΔH3| < |ΔH4|,但ΔH3<0,ΔH4<0,故ΔH3 > ΔH4。 (3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH5 ⑥S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH6 方法一:图像法 由图像可知:|ΔH5| > |ΔH6|,但ΔH5<0,ΔH6<0,故ΔH5 < ΔH6。 方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤-⑥可得S(g)S(s) ΔH= ΔH5-ΔH6 <0,故ΔH5 < ΔH6。 (4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH7 ⑧2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) ΔH8 由⑦-⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH= ΔH7-ΔH8 。已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH7 <ΔH8。 得分速记 应用盖斯定律时要注意的问题 (1)叠加各反应式时,有的反应要逆向写,ΔH符号也相反,有的反应式要扩大或缩小,ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时,反应热所带“+”“-”均具有数学意义,参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时,要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键,1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气),状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。 考●向●破●译 考向1 中和热的测定 例1(2025·天津滨海新区·模拟预测)探究钠及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 将金属钠置于坩埚中燃烧,取燃烧后的少量固体粉末于试管中,加入2-3 mL蒸馏水 有气体生成 该固体粉末一定为 B 将25℃ 0.1 溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 随温度升高,逐渐增大,溶液中增大,减小 C 向溶液中加入等体积等浓度的溶液 有白色沉淀生成 结合的能力强于 D 测定中和热时,将稀NaOH溶液缓慢倒入盛有稀HCl的内筒,搅拌使其充分混合,再盖上杯盖 温度差为 中和反应放热,将代入公式算得中和热() A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【解析】A.若金属钠未完全燃烧,剩余的Na也能与水反应生成气体,因此固体粉末不一定为,A错误; B.升高温度既促进水解使增大,也使增大,溶液pH减小是增大的程度超过水解使增大的程度,实际是增大的,B错误; C.二者反应的离子方程式为,能夺取电离出的生成沉淀,说明结合的能力强于,C正确; D.测定中和热时,为减少热量损失,需将稀溶液一次性快速倒入盛有稀的内筒,缓慢倒入会导致热量散失,测得的偏小,计算结果不准确,D错误; 故答案选C。 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·期末)下列操作能达到实验目的的是 A.测量氨水浓度 B.制备 C.制备无水 D.用简易量热计装置,测定溶液和足量的稀盐酸反应的反应热 A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【解析】A.硫酸标准溶液会与氨水反应,生成硫酸铵,硫酸铵是强酸弱碱盐水解显酸性,应选择在酸性范围内变色的甲基橙为指示剂,酚酞的变色范围在8.2-10,在碱性范围内就变色了,反应还没达到滴定终点,酚酞为指示剂时误差较大,A不能达到实验目的; B.浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气需要加热条件,图中装置未提供加热装置, B 不能达到实验目的; C.在加热时会发生水解:。在干燥的气流中加热,可抑制水解,并带走水蒸气,最终得到无水, C 能达到实验目的; D.该反应会产生二氧化碳气体,导致装置内气体逸出,热量散失,且反应不是在恒压绝热条件下进行,因此不能用简易量热计准确测定其反应热,D 不能达到实验目的; 故答案选择C。 【变式2】(25-26高三上·天津南开·期末)如图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热适宜用该装置测定的是 A.Na2O2与足量的CO2 B.石墨的不完全燃烧生成CO C.BaO与足量的水 D.碳酸钙的分解反应 【答案】C 【解析】A.与足量反应生成气体,气体逸出会带走大量热量,且为气体反应物,不适用于该装置,A错误; B.石墨不完全燃烧生成需要点燃条件,且反应生成气体,不适用于该装置,B错误; C.与足量水反应生成,为固液放热反应,无气体生成,反应速率快无需额外条件,适用于该装置,C正确; D.的分解反应为吸热反应,需要高温持续加热,且生成气体,不适用于该装置,D错误; 故选C。 【变式3】(25-26高三上·天津蓟州·阶段检测)下列有关能量的判断或表示方法正确的是 A.已知石墨比金刚石更稳定,则可知C(金刚石)(石墨), B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者大 C.由;,可知:含的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合, D.已知燃烧热,则氢气燃烧的热化学方程式为:; 【答案】C 【解析】A.物质能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,说明石墨能量更低,因此金刚石转化为石墨是放热反应,,错误; B.硫蒸气能量高于硫固体,二者完全燃烧产物相同,因此硫蒸气燃烧放出的热量更多;放热反应为负值,放出热量越多,因此硫蒸气燃烧的小,B错误; C.中和热的定义是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水放出57.3 kJ热量;醋酸是弱酸,电离过程吸热,因此1 mol醋酸和1 mol NaOH反应时放出的总热量小于57.3 kJ,放热越少越大(为负值),因此,C正确; D.燃烧热定义中,可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,氢元素对应的稳定产物是液态水,选项中生成气态水,不符合燃烧热定义,D错误; 故选C。 考向2 盖斯定律及应用 例2常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图(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),已知的燃烧热为,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): ; 反应(2): ; 反应(3): ; 已知的燃烧热为,反应(4): ; 由盖斯定律可知,3×[(1)+ (2)+ (4)]- (3)可得的反应热为,故选A。 解题妙招 反应热计算模型 依据 ΔH的计算方法 反应物和生成物 的总能量 ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量 键能 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和 燃烧热 ΔH=n(可燃物)×ΔH1(ΔH1为该可燃物的燃烧热) aA(g)B(g) ΔH1; A(g)B(g) ΔH2 ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2 aA(g)B(g) ΔH1; B(g)aA(g) ΔH2 ΔH1=-ΔH2 aA(g)B(g) ΔH1; B(g)cC(g) ΔH2; aA(g)cC(g) ΔH ΔH=ΔH1+ΔH2 【变式1·变载体】)已知下列反应: ①         ②                     ③                         则反应的为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A.根据盖斯定律计算得到目标反应的为,不是,A错误; B.由反应③ + 反应① - 2×反应②可得目标反应,计算得,B正确; C.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.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; 答案选B。 【变式2·变题型】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.溶解是吸热过程,结合各微粒的状态,可判断, B.形成水合离子时,水分子的朝向取决于离子所带电荷的正负 C.溶解过程的能量变化,与固体中离子键断裂、离子水合过程的能量变化有关 D.溶解度随温度升高而增大,参考上述过程可知 【答案】D 【解析】A.图中总过程ΔH3=+4kJ/mol,说明NaCl(s)溶解是吸热过程;离子键断裂形成气态离子需要吸热,故a>0;离子水合形成水合离子放热,故b<0,A正确;   B.形成水合离子时,水分子的朝向取决于离子所带电荷的正负。水分子中O原子带部分负电,靠近Na+;H原子带部分正电,靠近Cl-,B正确;   C.溶解过程的总能量变化等于离子键断裂吸收的能量与离子水合释放的能量共同作用的结果,因此与固体中离子键断裂、离子水合过程的能量变化有关,C正确;   D.KNO3的溶解度随温度升高而增大,说明升高温度有利于其溶解,一般可判断KNO3溶解过程为吸热过程。若参照图中过程分析,则离子键断裂吸收的能量应大于离子水合放出的能量,即|ΔH1|>|ΔH2|,而不是|ΔH1|<|ΔH2|,D错误;   故答案选D。 考向3 物质能量图像分析 例3(2026·天津河东·一模)氢化锂(LiX,X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反应进程中的能量变化如下图,R、M、TS、P的相对能量如下表。 相对能量(kJ·mol-1) R M TS P X为H 0 -95.7 -81.3 -151.6 X为D 0 -98.1 -85.4 -163.2 X为T 0 -96.2 -84.3 -165.2 下列说法不正确的是 A.H、D、T分别属于三种不同的核素 B.LiX和H2O反应过程中,有极性键的断裂 C.等物质的量的LiX 与 H2O反应放出的热量:LiH>LiD>LiT D.该条件下LiX与H2O反应的速率:LiH<LiD<LiT 【答案】C 【解析】A.H、D、T为氢的同位素,质子数均为1,质量数分别为1、2、3,属于三种不同的核素,A正确; B.LiX和反应生成XH和LiOH,中O-H极性键断裂,B正确; C.等物质的量的LiX与反应放出热量为|ΔH|=|E(P)-E(R)|,且E(R)=0,故LiH、LiD、LiT反应焓变分别为-151.6、-163.2、-165.2 ,所以放出的热量分别为151.6、163.2、165.2 ,则放出热量LiH<LiD<LiT,C错误; D.反应速率取决于活化能,Ea=E(TS)-E(M),故LiH、LiD、LiT的活化能分别为LiH:(-81.3)-(-95.7)=14.4 kJ/mol,LiD:(-85.4)-(-98.1)=12.7 kJ/mol,LiT:(-84.3)-(-96.2)=11.9 kJ/mol,活化能越低速率越快,故速率LiH<LiD<LiT,D正确; 故选C。 【变式1·变载体】(25-26高三上·天津西青·期末)十氢萘()有高储氢密度的氢能载体,一定条件下,在某催化剂作用下,依次经历反应ⅰ和反应ⅱ释放氢气: 反应ⅰ.  ; 反应ⅱ.   脱氢过程中的能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A.由图可知由储氢制是吸热反应,适当升温可以提高产率 B.该过程的决速步是反应ⅰ C.使用催化剂可以加快反应速率,不能改变反应热 D.该过程中发生了极性键的断裂与非极性键的形成 【答案】A 【解析】A.由图可知,储氢制的总反应为,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,适当升温会,平衡逆向移动,降低产率,A符合题意; B.反应ⅰ的活化能高于反应ⅱ,活化能越大,反应速率越慢,总反应的速率由慢反应决定,故该过程的决速步是反应ⅰ,B不符合题意; C.使用催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应热,C不符合题意; D.该过程中,键(极性键)断裂,键(非极性键)形成,D不符合题意; 故选A。 【变式2·变题型】(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)如图所示与对应的叙述不相符的是 A.(a)图可表示碳酸钙高温分解反应过程中的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知,的 D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中 【答案】D 【解析】A.(a)图中生成物能量高于反应物能量,则反应为吸热反应,碳酸钙高温分解反应过程为吸热反应,A正确; B.(b)图中金刚石的能量大于石墨的能量,能量越低物质越稳定,则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定,B正确; C.由(c)图可知,反应为吸热反应,,,C正确; D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中,D错误; 故选D。 【变式3·变考法】(2025·天津·一模)科学家提出一种大气中在和作用下转变为的机理(图1),其能量变化如图2所示。 已知:的结构式为,下列说法正确的是 A.由图2可知,该过程的决速步是① B.①中只涉及键的断裂,无键的形成 C.②③均发生了氧化还原反应 D.总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1 【答案】A 【解析】A.由图2可知,步骤①正反应的活化能最大,反应速率最慢,则该过程的决速步是①,A正确; B.①中与硫原子相连的O-H键断裂,生成涉及键的生成,B错误; C.由的结构式可知,②中反应S元素由+5价变为+6价,N元素由+4价变为+3价,发生了氧化还原反应,③中反应无元素化合价发生变化,没有发生氧化还原反应,C错误; D.在和作用下转变为,硫元素化合价升高了2,是还原剂,被还原为,氮元素化合价降低了1,是氧化剂,由得失电子守恒可得关系式2~,总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2,D错误; 故答案选A。 真题溯源·考向感知 1.(2025·天津·高考真题)下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是 A.BaO和足量的水 B.Al和足量的NaOH溶液 C.ZnO和足量的稀硫酸 D.KOH溶液和足量的稀盐酸 【答案】B 【解析】A.BaO与水反应生成Ba(OH)2,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意; B.Al与NaOH溶液反应生成H2气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,B符合题意; C.ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,C不符合题意; D.KOH与稀盐酸的中和反应,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意; 故选B。 2.(2022·天津·高考真题)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是 A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖 B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物 C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能 D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料 【答案】A 【解析】A.淀粉是一种多糖,故A错误; B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B正确; C.锂离子电池放电属于原电池,是将化学能转化为电能,故C正确; D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确。 综上所述,答案为A。 3.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一 C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 【答案】C 【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳,再根据元素守恒,则甲为氮气。 【解析】A.甲是氮气,氮气空气中体积分数最大的成分,故A正确; B.乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,故B正确; C.由于氮气含有氮氮三键,因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,故C错误; D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮化合价降低,因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂,故D正确。 综上所述,答案为C。 4.(2022·天津·高考真题)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题: (3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:___________。 【答案】(3) 【解析】(3) 含有钠离子和过氧根离子,其电子式为。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,则该反应的热化学方程式:    ;故答案为:;    。 5.(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ,写出该反应的热化学方程式______。随温度升高,SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 【答案】(3) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 降低 【解析】(3)若每生成80g气体三氧化硫,放出98.3kJ能量,80g三氧化硫的物质的量为:80g÷80g/mol=1mol,则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g);该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则二氧化硫转化率降低; 6.(2022·天津·高考真题)天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下: ①      ②      回答下列问题: (1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________,在总反应中的作用是___________。 【答案】(1) (或) 放出热量 作催化剂或降低反应活化能 【解析】(1)将第一个方程式2倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为(或),该反应的热化学方程式,因此1mol 发生该反应的热量变化为放出热量,参与了化学反应,但反应前后量没有改变,因此在总反应中的作用是作催化剂或降低反应活化能;故答案为:(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第01讲 化学反应的热效应(复习讲义)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测-第1页
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