主题9 第1讲 第1课时 反应热 热化学方程式(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习
2026-10-13
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“化学反应与能量”专题,覆盖反应热、热化学方程式、中和热、燃烧热及盖斯定律等高考核心考点,依据新课标化学观念要求,通过“逐点清”模块系统梳理微观(键能)与宏观(能量)视角下的反应热判断,结合2023湖北卷、2024全国甲卷等真题分析考点权重,归纳概念辨析、计算及实验题等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题精讲+素养导向”,如以2026吉林调研题解析反应热能量变化图,培养科学思维中的证据推理能力,通过中和热测定实验强调操作规范与误差分析,落实科学探究与实践素养。总结热化学方程式书写中状态标注、ΔH符号等易错点,提供答题模板,助力学生掌握得分技巧,教师可据此精准把握学情,提升复习效率。
内容正文:
化学反应与能量
主题九
第一讲
化学反应的热效应
Di Yi Jiang
|内|容|与|目|标|
1. 知道常见的吸热反应和放热反应,了解反应热、焓变的概念以及反应热产生的原因。
2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.了解燃烧热的含义及能源利用。
4.了解中和反应反应热测定的原理及操作。
5.掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。
第1课时 反应热
热化学方程式
1
逐点清(一) 反应热 热化学方程式
2
逐点清(二) 中和反应反应热和
燃烧热 能源
3
作业验收评价
目
录
反应热 热化学方程式
逐点清(一)
1.从宏观和微观两个角度认识反应热和焓变
(1)化学反应的实质和特征
(2)焓和焓变
等于
2.放热反应与吸热反应
(1)从能量的高低角度理解
其中ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
放
吸
(2)从化学键角度理解
利用键能计算焓变(ΔH),通过ΔH的正、负可以轻松判断化学反应是吸热反应还是放热反应。ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和。
吸热
放热
3.常见的吸热反应和放热反应
吸热反应(ΔH>0) 放热反应(ΔH<0)
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
②大多数的分解反应
③盐类水解
④C和H2O(g)、C和CO2的反应 ①中和反应
②燃烧反应
③金属与酸或氧气的反应
④铝热反应
⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
⑥大多数的化合反应
思考:举例说明:放出(吸收)热量的变化一定是放热(吸热)反应吗?
提示:不一定。吸、放热反应都属于化学反应,而浓H2SO4、NaOH固体等溶于水放热,NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固体溶于水吸热,以上变化过程均为物理变化,不是放、吸热反应。
4.热化学方程式
(1)意义:表明了化学反应中的______变化和______变化。例如,2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,
____________________________________________________________________。
(2)书写
①热化学方程式中必须注明反应物和生成物的___________,固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq),若为同素异形体,还要注明名称。
物质
能量
2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时,放出571.6 kJ的热量
聚集状态
②热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明,即表示在25 ℃和101 kPa下测定。
③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是______,也可以是______。当化学计量数改变时,其ΔH也__________的改变。
④要注明ΔH的符号(“+”代表_____,“-”代表_____)以及单位(_________)。
整数
分数
同等倍数
吸热
放热
kJ·mol-1
|基|础|落|实|小|练|
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)物质发生化学变化时一定伴随能量变化 ( )
(2)有化学键断裂的变化一定是化学反应,且反应吸热 ( )
(3)在常温下,吸热反应不能发生,放热反应可以发生 ( )
√
×
×
2.为了研究化学反应A+B==C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____(填“高”或“低”)。
(3)反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
放热
高
低
√
题点、考法讲评
一、反应热的理解
1.(2026·吉林市调研)科学家发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法:4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)。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.若H2O为液态,则生成物总能量将变大
C.该反应发生时向环境释放能量
D.断裂旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量
解析:由图示可知,4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0,则断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键释放的总能量,A、D错误;若H2O由气态变为液态,放出热量,生成物总能量将变小,B错误;化学反应遵循能量守恒定律,则反应时向环境释放能量,C正确。
解析:由题图可知,HCN(g)⇌HNC(g)的ΔH>0,则反应物的总键能大于生成物的总键能,A错误;由题图可知,该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1,B正确;过渡态具有较高能量,不稳定,无法观察和分离,C正确;使用催化剂可改变反应的活化能,从而改变活化分子百分数,D正确。
√
2.(2026·山东青岛高三检测)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小
B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C.过渡态不稳定,故无法观察也无法分离
D.使用催化剂可以改变活化分子百分数
3.臭氧层中O3分解过程如图所示,回答下列问题。
(1)ΔH____(填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是______(填“吸热”或“放热”,下同)反应,催化反应②是
______反应。
(3)总反应的活化能是____,催化反应①的活化能是____,催化反应②对应的逆反应的活化能是_________,总反应对应的逆反应活化能为_________。
<
吸热
放热
E
E1
E2+|ΔH|
E+|ΔH|
√
二、热化学方程式的书写
4.在25 ℃、101 kPa下,煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=+286 kJ·mol-1
B.C(s)+O2(g)==CO(g) ΔH=-396 kJ·mol-1
C.CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-896 kJ·mol-1
解析:氢气的热值是143 kJ·g-1,则2 g H2完全燃烧放出的热量为286 kJ,所以热化学方程式为H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,A错误;煤炭的热值是33 kJ·g-1,则12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-396 kJ·mol-1,B错误;甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g-1,则32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ,所以热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ·mol-1,C正确;天然气(CH4)的热值是56 kJ·g-1,则16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1,D错误。
5.分析下列图像,按要求书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图,请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式:_______________________
___________________________。
(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理,其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示,TS1、TS2均为过渡态(已知:1 eV=96 kJ·mol-1)。写出该反应的热化学方程式:___________________
___________________。
NO2(g)+CO(g)==NO(g)
+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
M(s)+CO2(g)==N(s)
ΔH=-48.96 kJ·mol-1
(3)硫酸工业中,在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。
上述反应在V2O5的催化作用下分两步进行,能量变化如图:
写出第二步反应的热化学方程式:________________________________
__________________;
通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应,放出热量____(填“>”“<”或“=”)99 kJ。
V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s)
ΔH=-222 kJ·mol-1
<
|归纳拓展|书写热化学方程式时的注意事项
符号 放热反应ΔH为“-”,吸热反应ΔH为“+”
单位 一定为“kJ·mol-1”,易错写成“kJ”或漏写
状态 物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错
数值
对应性 反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与ΔH成正比;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反
中和反应反应热和燃烧热 能源
逐点清(二)
1.中和反应反应热
(1)实验装置
(2)实验步骤
绝热装置组装→量取一定体积酸、碱稀溶液→测反应前酸、碱液温度→混合酸、碱液测反应时最高温度→重复2~3次实验→求平均温度差(t终-t始)→计算中和反应反应热ΔH。
温度计
玻璃搅拌器
(3)数据处理
ΔH=-、c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1。
(1)测定中和反应的反应热时,酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液,这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。
(2)要使用同一支温度计先后测量酸、碱及混合液的温度,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干,再测定另一种溶液的温度。
2.燃烧热
(1)概念:在25 ℃、101 kPa下,___ mol纯物质__________生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义:衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定产物及状态
元素 C H S N
指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
1
完全燃烧
3.能源及利用
(1)H2燃烧过程中热能转化为化学能 ( )
(2)101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 ( )
(3)空气燃料比越大,燃料燃烧越充分,则燃烧效率一定越高 ( )
(4)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 ( )
(5)(2024·湖南卷)理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 ( )
×
×
×
√
√
题点、考法讲评
√
1.下列有关说法不正确的是 ( )
A.太阳能、氢能和生物质能等均属于新能源
B.随着新能源的发现与利用,煤炭等能源完全失去作用
C.天然气与煤炭、石油及柴薪相比,具有热值高、洁净等优势
D.煤、石油及天然气蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
解析:太阳能、氢能、生物质能等利用过程中无污染,都属于新能源,A说法正确;随着新能源的发现与利用,煤炭等仍旧可作为能源,B说法错误;天然气与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值高、洁净等优势,C说法正确;远古时期生物体吸收利用的太阳能,经过非常复杂的过程和漫长的时间形成煤、石油及天然气,D说法正确。
√
2.(2026·河北保定期末)已知:C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的标准燃烧热依次为
1 299.6 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、1 411.0 kJ·mol-1。下列说法正确的是 ( )
A.三种物质中,H2热值最大
B.C2H2(g)+H2(g)==C2H4(g) ΔH=+174.4 kJ·mol-1
C.断裂1 mol H—H放出285.8 kJ能量
D.乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)==2CO2(g)+H2O(g)
ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1
解析:单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值,1 g H2(g)完全燃烧放出的热量为×285.8 kJ=142.9 kJ,1 g C2H2(g)完全燃烧放出的热量为×
1 299.6 kJ≈49.98 kJ,1 g C2H4(g)完全燃烧放出的热量为×1 411.0 kJ≈50.39 kJ,故三种物质中,H2热值最大,A正确;根据题意可知,①C2H2(g)+O2(g)==
2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)==H2O(l)
ΔH=-285.8 kJ·mol-1,③C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1,则①+②-③得C2H2(g)+H2(g)==C2H4(g),ΔH=(-1 299.6-285.8+1 411.0)kJ·mol-1
=-174.4 kJ·mol-1,B、D错误;断开H—H要吸收能量,且数值也不是285.8 kJ,
C错误。
3.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定。已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为
1 g·cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。
回答下列问题:
(1)a仪器名称________;b仪器名称____________;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__________________________________________________。
解析:依据装置图,可确定a仪器名称为温度计;b仪器名称为玻璃搅拌器;搅拌是为了使酸与碱充分反应,以保证所测温度为完全反应时的最高温度,则不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜质金属导热能力强,会导致热量损失,造成较大误差。
温度计
玻璃搅拌器
铜质金属导热能力强,会导致热量损失,造成较大误差
(2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,则测得的ΔH______ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)若简易量热计不盖杯盖,则所测得中和反应反应热的绝对值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析: (2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,则会造成盐酸与氢氧化钠混合时参加反应盐酸的物质的量减小,放出热量减少,测得的ΔH偏大。(3)若简易量热计不盖杯盖,将会造成热量散失,所测混合液的温度偏低,则所测得中和反应反应热的绝对值偏小。
偏大
偏小
(4)若四次平行操作测得终止温度与起始温度的温差(T2-T1)分别为①3.2 ℃、②4.3 ℃、③3.3 ℃、④3.4 ℃,则最终代入计算式的温差数据为_____ ℃。已知反应过程中放出的热量Q可用公式Q=cmΔt计算,则该反应放出热量_______ J(结果保留一位小数)。
解析: 四次平行操作中(T2-T1)的数据为①3.2 ℃、②4.3 ℃、③3.3 ℃、
④3.4 ℃。从数据对比中可以看出,②4.3 ℃与其他三次实验数据的偏差最大,应舍去,最终代入计算式的温差数据为 ℃=3.3 ℃,则该反应放出的热量为4.18 J·g-1·℃-1×100 mL×1 g·mL-1×3.3 ℃=1 379.4 J。
3.3
1 379.4
(5)该实验结果与理论值ΔH=-57.3 kJ·mol-1不一致,其原因可能是________ (填标号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.量取NaOH溶液读数时眼睛与液体凹面最低处相平
e.未使用仪器b搅拌溶液
abce
解析: 实验装置保温、隔热效果差,则在温度测定过程中会发生热量散失,使所测温度偏低,从而产生误差,a符合题意;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,将会减小参加反应盐酸的物质的量,使所测温度偏低,从而产生误差,b符合题意;分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中,会造成反应产生的热量散失,所测温度偏低,从而产生误差,c符合题意;量取NaOH溶液读数时眼睛与液体凹面最低处相平,则操作正确,不会产生误差,d不符合题意;未使用仪器b搅拌溶液,可能有一部分盐酸没有发生反应,所测温度不是最高温度,从而产生误差,e符合题意。
|归纳拓展|燃烧热与中和反应反应热的比较
比较项目 燃烧热 中和反应反应热
能量变化 放热,ΔH<0
含义 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 在稀溶液里,酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量
反应物的量 可燃物为1 mol 不一定为1 mol
生成物的量 不确定 生成1 mol液态水
作业验收评价
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√
解析:火箭推进剂通常包括燃料、氧化剂,二者混合遇高温、明火能燃烧,液体燃料主要有液氢、肼、偏二甲肼、煤油等,液体氧化剂主要有液氧、二氧化氮、过氧化氢等,液氢具有强还原性,但液氮较稳定,二者混合遇高温、明火不能燃烧,A符合题意。
12
一、选择题
1.(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NO2-肼 D.液氧-煤油
√
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3
解析:燃料电池将化学能转化为电能,C错误。
12
2.(2024·全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 ( )
A.木材与煤均含有碳元素
B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能
D.太阳能光解水可制氢
√
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3.下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 ( )
A.HCl和NaOH反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)==2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
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解析:CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则CO(g)+O2(g)==CO2(g)
ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH=-2×283.0 kJ·mol-1,逆反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D项错误。
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3
4.(2025·天津卷)如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
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解析: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;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;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;KOH与稀盐酸的反应为放热反应,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。
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5.(2026·福州高三质检)一定条件下发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),当反应
1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时,其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该反应是吸热反应
B.由图像可得,HI(g)比I2(g)更稳定
C.1 mol H—I键的能量为91.5 kJ
D.相同条件下,2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应,释放26 kJ的热量
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解析:由图像可知反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,该反应为放热反应,故A错误;由图像看不出HI(g)和I2(g)能量的高低,即稳定性不能判断,故B错误;由图像可知形成2 mol氢碘键释放(170+13)kJ的能量,故
1 mol H—I键的能量为91.5 kJ,故C正确;由图像可知1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应放热13 kJ,故H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH=-13 kJ·mol-1,该反应为可逆反应,则2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应释放的热量不是26 kJ,故D错误。
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6.根据下列已知条件,所写热化学方程式正确的是 ( )
A.H2的燃烧热为a kJ·mol-1:H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) 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,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ:3O2(g)⇌2O3(g) ΔH=+b kJ·mol-1
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7.已知:①H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1;②中和反应生成1 mol液态水时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1;③水的汽化热ΔH=+44.0 kJ·mol-1。
下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.H2O(l)==H+(aq)+OH-(aq) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=-329.8 kJ·mol-1
D.OH-(aq)+CH3COOH(aq)==CH3COO-(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
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解析:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,A项错误;强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量是57.3 kJ,可表示为H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故H2O(l)==H+(aq)+OH-(aq) ΔH'=+57.3 kJ·mol-1,B项正确;1 mol氢气燃烧生成气态水时,放出的热量比285.8 kJ小,C项错误;CH3COOH是弱酸,电离时吸热,发生中和反应时,放出的热量少,D项错误。
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8.一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B→A+C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)==Cl(aq)+2Cl-(aq) ΔH,ΔH为( )
A.117 kJ·mol-1 B.-117 kJ·mol-1
C.7 kJ·mol-1 D.-7 kJ·mol-1
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解析:ClO-、Cl、Cl-中氯元素化合价分别为+1、+5、-1价,则反应的焓变为(2×0)kJ·mol-1+63 kJ·mol-1-(3×60)kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1。
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9.已知:在标准压强、298 K下,由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用Δf(单位为kJ·mol-1)表示。部分物质的Δf如图所示。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是( )
A.2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)
与1 mol O2(g)的总键能
B.合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-91.8 kJ·mol-1
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)
ΔH=+902 kJ·mol-1
D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)+4NH3(g)==5N2(g)+6H2O(g)
ΔH=-1 815 kJ·mol-1
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解析:NO(g)的标准摩尔生成焓为+91.3 kJ·mol-1,则①N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=+182.6 kJ·mol-1,由ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能可知,2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能,A项正确;已知NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9 kJ·mol-1,则合成氨的热化学方程式为②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-91.8 kJ·mol-1,B项正确;由H2O(g)的标准摩尔生成焓为-241.8 kJ·mol-1可知,③H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,2×①-2×②+6×③可得出NH3催化氧化的热化学方程式,即4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)
+6H2O(g) ΔH=-902 kJ·mol-1,C项错误;根据盖斯定律,由6×③-3×①-2×②可得出NO与NH3反应的热化学方程式,即6NO(g)+4NH3(g)==5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 815 kJ·mol-1,D项正确。
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10.(2026·鞍山模拟)手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设:一次性加入NaOH溶液。已知:混合溶液的密度为1 g·cm-3,比热容为4.18 J·g-1·℃-1。下列相关说法正确的是 ( )
A.分批加入NaOH溶液,反应更充分,测量结果更准确
B.将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁,测量更精准
C.本实验中测定的中和反应反应热ΔH=-55.176 kJ·mol-1
D.若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,ΔH将偏小
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解析:分批加入NaOH溶液热量损失更多,A错误;铁与盐酸反应,B错误;根据所给数据,本实验中生成0.02 mol水,混合溶液的质量为(40 mL+40 mL)×1 g·cm-3=80 g,中和反应反应热是指生成1 mol液态水时放出的热量,故中和反应反应热ΔH=-=-55 176 J·mol-1=-55.176 kJ·mol-1,C正确;醋酸电离时吸收热量,因中和反应反应热ΔH为负值,故将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,ΔH将偏大,D错误。
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11.(2026·山东淄博一模)标准状况下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示,已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0。下列说法错误的是 ( )
A.E6-E3=E5-E2
B.Cl—Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol-1
C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程Ⅰ和历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
ClO(g)+O(g)==O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ·mol-1
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解析:由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即ΔH=(E6-E3)kJ·mol-1=(E5-E2)kJ·mol-1,故A正确;Cl2(g)的相对能量为0,由图可知Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ·mol-1,则Cl—Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol-1,故B正确;催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故C正确;由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越小,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)==O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1,故D错误。
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二、非选择题
12.(6分)(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a___(填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_____________________________
___________________________________。
解析:(1)该反应未完全燃烧,生成的氢气燃烧还要放出热量,则a<726.5。
(2)当有1 mol Cl2参与反应时释放145.0 kJ热量,该反应的热化学方程式:
2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)==4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-145.0 kJ·mol-1×2=-290.0 kJ·mol-1。
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2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)==
4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
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(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)==
2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为__________。
解析:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)==2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,每转移12 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ=98.0 kJ。
98.0 kJ
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