第48讲 反应热 热化学方程式【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练(新高考通用)

2026-09-06
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摘要:

该高中化学高考复习讲义聚焦反应热、焓变、热化学方程式及中和反应与燃烧热等核心考点,按概念理解、计算应用、情境分析的逻辑层次构建知识框架,通过核心梳理搭建系统思维,真题演练感知考向,考点通关拆解重难,实现复习的系统性与针对性。 资料以情境化命题强化科学探究与实践,如结合工业反应能量图像分析活化能及热化学方程式书写,通过键能、物质能量等多角度计算焓变培养科学思维,设置分层训练与限时实战,助力学生高效突破易错点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

内容正文:

大单元五化学反应原理 第一单元化学反应与能量 第48讲 反应热 热化学方程式 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养,研判高考命题趋势 02 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑,感知高考考向 03 核心梳理●明考点 搭建知识框架,构建系统思维 04 对点训练●夯基础 夯实基础知识,总结易错难点 05 考点通关●破重难 拆解核心考点,归纳解题范式 06 过关限时训练 限定答题时长,模拟考场实战 【考向预测●明考向】 综合近三年高考考频来看,反应热与热化学方程式属于高频基础考点,多分散于选择题能量图像辨析、反应热大小比较与非选择题填空设问中,命题常结合真实工业反应、陌生氧化还原反应情境,重点考查焓变含义、热化学方程式正误判断与书写、物质能量图像分析、反应热与键能的简单计算,同时兼顾吸热、放热过程辨析,命题上不再局限于课本已知反应,倾向给出陌生物质反应信息要求书写配平热化学方程式,还会结合盖斯定律进行小角度综合设问,预测2027年高考预计延续该命题风格,会强化情境化命题,设置易错陷阱如物质状态漏标、焓变正负判断错误、系数与ΔH不匹配等,既注重基础概念的理解辨析,又侧重信息提取、计算推理能力的考查,常与能量变化图像、盖斯定律融合命题,难度中等,是试卷中稳定的得分模块。 【真题演练●悟高考】 1.(2025·北京卷)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 2.(2024·海南卷)已知298 K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K,下列说法错误的是(  ) A.氢气燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输 D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生2 g H2(g)消耗的电功相同 3.(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题: ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为________ kJ·mol-1。  ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_______________________________。  考点一 反应热 焓变 【核心梳理●明考点】 1.反应热、焓变及其关系 (1)环境、体系和反应热 (2)内能、焓和焓变 概念 内能(U) 体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质聚集状态的影响 焓(H) 与内能有关的物理量 焓变(ΔH) 生成物与反应物焓值差,常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol (3)焓变与反应热的关系 等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有反应热等于反应的焓变。 【对点训练●夯基础】 判断正误,错误的简述理由。 (1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化________,理由:_________________ ____________________。  (2)所有的化学反应都伴有能量的变化________, 理由:________________。  (3)伴有能量变化的一定是化学反应________________,  理由:________________。  (4)相同质量的同种物质,其焓的数值相同________,  理由:________________。  2.ΔH与吸热反应和放热反应的关系 (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。 化学反应中焓的变化示意图 3.反应焓变计算的3种方法 (1)ΔH=生成物总焓-反应物总焓。 (2)ΔH=反应物总键能-生成物总键能。 (3)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。 【对点训练●夯基础】 (1)下列变化中,属于放热反应的是________。  ①液态氮汽化 ②浓硫酸溶于水,体系温度升高 ③氢氧化钠溶液与盐酸反应 ④KMnO4分解制O2 ⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑥氢气在氧气中燃烧 ⑦CO2+C2CO ⑧生石灰与水反应生成熟石灰 ⑨钠块投入到水中 ⑩锌与盐酸反应 (2)上述变化中属于化学变化,且ΔH>0的有________。  3.从化学反应中化学键的变化理解能量变化的原因 化学反应的实质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成,其过程中的能量变化如下图。 【对点训练●夯基础】 科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题: (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。  (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量,CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。  (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是________。  (4)将相同物质的量的CO转化为CO2,CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”),可能的原因是_________________________________。  【考点通关●破重难】 (一)反应热与活化能的关系 1.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________。  (二)反应热与物质能量的关系 2.已知:298 K时,某些物质的相对能量如下。 物质 C2H4(g) H2(g) C2H6(g) CO(g) CO2(g) 相对能量/(kJ·mol-1) 52 0 -84 -110 -393 请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)的焓变ΔH= _______________________________(写出必要的步骤)。  该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。  (三)反应热与键能的关系 3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g) ΔH,有关化学键的键能如下表: 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436 则该反应的反应热为________。  4.有关键能数据如表,晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中x值为________。  化学键 Si—O O==O Si—Si 键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176 考点二 热化学方程式 【核心梳理●明考点】 1.概念和意义 (1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义:既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa条件下,2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2_mol液态水时放出的热量为571.6_kJ。  2.书写 【对点训练●夯基础】 判断下列热化学方程式的正误,错误的指明原因。 (1)2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1________,原因:________________。  (2)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1________,原因:________________。  (3)在一定温度和压强下,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1________,原因:________________。  (4)若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1________,原因: ________________。  【考点通关●破重难】 1.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:_______________________________。 (2)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量:_______________________________。  (3)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______________________________。  2.回答下列问题。 (1)(2025·苏州高新区一中月考)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。 该反应的热化学方程式为_______________________________。  (用相对能量的变化来表示ΔH) (2)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________99 kJ(填“>”“<”或“=”)。  考点三 中和反应反应热与燃烧热 【核心梳理●明考点】 1.中和反应的反应热 2.燃烧热 (1)概念: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。  (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物质 元素 C H S N 指定产物 及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 【对点训练●夯基础】 (1)(2022·河北卷)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________。  (2)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量,油酸甘油酯的燃烧热为________________。  3.能源与利用 【对点训练●夯基础】 判断正误。 (1)开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量。(  ) (2)使用氢气作燃料有助于控制温室效应。(  ) (3)燃料燃烧阶段,可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率。(  ) (4)空气燃料比越大,燃料燃烧越充分,则燃烧效率一定越高。(  ) (5)浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应,生成1 mol水所放出的热量为中和热。(  ) (6)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1。(  ) 【考点通关●破重难】 1.实验测得25 ℃、101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,下列热化学方程式的书写正确的是(  ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)  ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)  ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 2.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(  ) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8 A.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1 B.C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g)  ΔH=-137 kJ·mol-1 C.H2O(l)===O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1 D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1 3.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。 (1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:_______________________________。  (2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:________________。  【过关限时●练实战】 (30分钟) 基础落实 1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是(  ) A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源,水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 2.已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为放热反应,下列对该反应的说法正确的是(  ) A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生 B.相同条件下,2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量 C.相同条件下,2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量 D.达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等 3.(2025·安徽二模)能源的开发与利用促进了人类发展和社会进步,下列有关能源及利用说法正确的是(  ) A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁,其中木炭的作用只是燃烧供热 B.《世说新语》记载“……用蜡烛作炊”,其中蜡烛的主要成分是油脂,属于天然高分子化合物 C.植物油、煤油等都曾用于提供照明,二者组成元素相同,其中煤油主要来自煤的干馏 D.天然气不仅是一种清洁的化石燃料,还可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等 4.(2026·安徽六安高三月考)借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是(  ) A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液 C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热ΔH偏小 D.溶液混合后,直至温度长时间不再改变时,测量并记录反应后体系的温度 5.(2026·呼和浩特质监)下列说法正确的是(  ) A.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0 B.使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变 C.常温常压下,断开1 mol H2中的化学键吸收436kJ的能量,断开1 mol Cl2中的化学键吸收243 kJ的能量,形成2 mol HCl中的化学键释放862 kJ的能量,故H2和Cl2反应释放能量 D.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,故金刚石比石墨稳定 6.中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,其主要过程如下图所示。 已知:几种物质中化学键的键能如下表所示: 化学键 H—O O==O H—H O—O 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O,则下列说法不正确的是(  ) A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应 7.(2025·河北沧州二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是(  ) A.稀硫酸和0.1 mol·L-1 Ba(OH)2反应的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 B.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=-566.0 kJ·mol-1 C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应,则此反应是吸热反应 D.已知FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s) ΔH>0则该反应高温下为自发过程,低温下为非自发过程 8.按要求书写热化学方程式。 (1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量:_______________ ________________。  (2)(2021·海南卷)已知25 ℃,100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_______________________________。  (3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:_______________________________。  从能量角度分析,铁触媒的作用是_______________________________。  能力提升 9.已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为282.8 kJ·mol-1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),经充分燃烧后,一共放出热量710.0 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是(  ) A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ·mol-1 B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.燃烧前的混合气体中,H2的体积分数为40% D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,电子转移总数为2NA 10.C2H6在Ni的活化下可放出CH4,其反应历程如图所示: 下列关于活化历程的说法正确的是(  ) A.该转化过程ΔH>0 B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化 C.该反应过程中,最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol-1 D.整个过程中,Ni是该反应的催化剂 11.(1)(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH=-67.59 kJ·mol-1 若正反应的活化能为E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能E逆=________ kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。  (2)(2021·湖北卷节选)丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+125 kJ·mol-1; 反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-118 kJ·mol-1。 已知键能:E(C—H)=416 kJ·mol-1,E(H—H)=436 kJ·mol-1,由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为________kJ。  12.长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料,N2H4与NH3有相似的化学性质,回答下列问题: (1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构,则肼的结构式为________。  (2)下表是常见的键能数据: 化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H 键能/(kJ·mol-1) 386 167 498 946 460 a 已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则a为________,肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为_________________________________。  (3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂,混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空,试写出该反应的化学方程式:_______________________________。  (4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ,已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量,则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q=________。  (5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2,若消耗等物质的量的肼,消耗物质的量最多的助燃剂为________,实际中火箭选择的助燃剂是NO2,主要考虑的因素可能是_________________ ________________。  学科网(北京)股份有限公司 $ 大单元五化学反应原理 第一单元化学反应与能量 第48讲 反应热 热化学方程式 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养,研判高考命题趋势 02 真题演练●悟高考 溯源真题逻辑,感知高考考向 03 核心梳理●明考点 搭建知识框架,构建系统思维 04 对点训练●夯基础 夯实基础知识,总结易错难点 05 考点通关●破重难 拆解核心考点,归纳解题范式 06 过关限时训练 限定答题时长,模拟考场实战 【考向预测●明考向】 综合近三年高考考频来看,反应热与热化学方程式属于高频基础考点,多分散于选择题能量图像辨析、反应热大小比较与非选择题填空设问中,命题常结合真实工业反应、陌生氧化还原反应情境,重点考查焓变含义、热化学方程式正误判断与书写、物质能量图像分析、反应热与键能的简单计算,同时兼顾吸热、放热过程辨析,命题上不再局限于课本已知反应,倾向给出陌生物质反应信息要求书写配平热化学方程式,还会结合盖斯定律进行小角度综合设问,预测2027年高考预计延续该命题风格,会强化情境化命题,设置易错陷阱如物质状态漏标、焓变正负判断错误、系数与ΔH不匹配等,既注重基础概念的理解辨析,又侧重信息提取、计算推理能力的考查,常与能量变化图像、盖斯定律融合命题,难度中等,是试卷中稳定的得分模块。 【真题演练●悟高考】 1.(2025·北京卷)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 【答案】C 【解析】由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g),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,为放热过程。A.由图可知,NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3=+4 kJ·mol-1,为吸热过程,A正确;B.由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知ΔH3=ΔH2+ΔH1,即a+b=4,B正确;C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g),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,取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量的相对大小,即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确。 2.(2024·海南卷)已知298 K,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K,下列说法错误的是(  ) A.氢气燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输 D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生2 g H2(g)消耗的电功相同 【答案】D 【解析】A.氢气燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气燃烧热ΔH=-571.6 kJ·mol-1×=-285.8 kJ·mol-1,故A正确;B.由题意可知,氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能,由能量守恒定律可知,2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应,电功+放热量=571.6 kJ,故B正确;C.氢气是易燃易爆的气体,难于安全储存与运输,所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输,故C正确;D.不同电极材料电解水所需电压不同,说明所需的电池不同,所以产生2 g氢气所需时间不同,消耗的电功不同,故D错误。 3.(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题: ①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为________ kJ·mol-1。  ②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_______________________________。  【答案】①83 ②EO(g)AA(g) ΔH=-102 kJ·mol-1 【解析】①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(-93 kJ·mol-1)-(-176 kJ·mol-1)=83 kJ·mol-1。②由图可知,EO(g)生成AA(g)放出热量(-117 kJ·mol-1)-(-219 kJ·mol-1)=102 kJ·mol-1,放热焓变为负值,故热化学方程式为EO(g)AA(g) ΔH=-102 kJ·mol-1。 1.高考热点:                                                                                                                      2.新考法新角度:                                                                                                                    考点一 反应热 焓变 【核心梳理●明考点】 1.反应热、焓变及其关系 (1)环境、体系和反应热 (2)内能、焓和焓变 概念 内能(U) 体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质聚集状态的影响 焓(H) 与内能有关的物理量 焓变(ΔH) 生成物与反应物焓值差,常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol (3)焓变与反应热的关系 等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有反应热等于反应的焓变。 【对点训练●夯基础】 判断正误,错误的简述理由。 (1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化________,理由:_________________ ____________________。  (2)所有的化学反应都伴有能量的变化________, 理由:________________。  (3)伴有能量变化的一定是化学反应________________,  理由:________________。  (4)相同质量的同种物质,其焓的数值相同________,  理由:________________。  【答案】(1)× 反应体系与环境的能量交换形式还可能有光能、电能等形式 (2)√ (3)× 物质发生三态变化时,也会伴随能量变化 (4)× 体系焓的大小不仅取决于物质的种类和数量,还受聚集状态和体系的温度和压强等因素的影响 2.ΔH与吸热反应和放热反应的关系 (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。 化学反应中焓的变化示意图 3.反应焓变计算的3种方法 (1)ΔH=生成物总焓-反应物总焓。 (2)ΔH=反应物总键能-生成物总键能。 (3)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。 【对点训练●夯基础】 (1)下列变化中,属于放热反应的是________。  ①液态氮汽化 ②浓硫酸溶于水,体系温度升高 ③氢氧化钠溶液与盐酸反应 ④KMnO4分解制O2 ⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑥氢气在氧气中燃烧 ⑦CO2+C2CO ⑧生石灰与水反应生成熟石灰 ⑨钠块投入到水中 ⑩锌与盐酸反应 (2)上述变化中属于化学变化,且ΔH>0的有________。  【答案】(1)③⑥⑧⑨⑩ (2)④⑤⑦ 3.从化学反应中化学键的变化理解能量变化的原因 化学反应的实质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成,其过程中的能量变化如下图。 【对点训练●夯基础】 科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题: (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。  (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量,CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。  (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是________。  (4)将相同物质的量的CO转化为CO2,CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”),可能的原因是_________________________________。  【答案】(1)放热 (2)吸收 否 (3)碳氧双键(或C==O) (4)多 CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键 【考点通关●破重难】 (一)反应热与活化能的关系 1.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________。  【答案】(1)< (2)吸热 放热 (3)E E1 E2+|ΔH| E+|ΔH| (二)反应热与物质能量的关系 2.已知:298 K时,某些物质的相对能量如下。 物质 C2H4(g) H2(g) C2H6(g) CO(g) CO2(g) 相对能量/(kJ·mol-1) 52 0 -84 -110 -393 请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)的焓变ΔH= _______________________________(写出必要的步骤)。  该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。  【答案】根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量可得ΔH=4×(-110 kJ·mol-1)+0-(-84 kJ·mol-1)-2×(-393 kJ·mol-1)=+430 kJ·mol-1 吸热 (三)反应热与键能的关系 3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g) ΔH,有关化学键的键能如下表: 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436 则该反应的反应热为________。  【答案】+124 kJ·mol-1 【解析】ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。 4.有关键能数据如表,晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中x值为________。  化学键 Si—O O==O Si—Si 键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176 【答案】460 【解析】已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,由图可知,1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O,1 mol O2中含有1 mol O==O,1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si,则根据反应热与键能关系可得:ΔH=2×176 kJ·mol-1+498.8 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1=-989.2 kJ·mol-1,解得x=460。 考点二 热化学方程式 【核心梳理●明考点】 1.概念和意义 (1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义:既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa条件下,2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2_mol液态水时放出的热量为571.6_kJ。  2.书写 【对点训练●夯基础】 判断下列热化学方程式的正误,错误的指明原因。 (1)2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1________,原因:________________。  (2)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1________,原因:________________。  (3)在一定温度和压强下,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1________,原因:________________。  (4)若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1________,原因: ________________。  【答案】(1)× 物质未标明聚集状态 (2)× 液态肼的燃烧为放热反应,ΔH应为“-”号 (3)× SO2与O2的反应为可逆反应,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应,消耗的SO2物质的量小于1 mol (4)× 同素异形体应指明名称 【考点通关●破重难】 1.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:_______________________________。 (2)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量:_______________________________。  (3)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______________________________。  【答案】(1)C(s,石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)  ΔH=+131.3 kJ·mol-1 (2)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1 (3)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 2.回答下列问题。 (1)(2025·苏州高新区一中月考)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。 该反应的热化学方程式为_______________________________。  (用相对能量的变化来表示ΔH) (2)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________99 kJ(填“>”“<”或“=”)。  【答案】(1)(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)===N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NA eV·mol-1 (2)2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s) ΔH=-222 kJ·mol-1 < 考点三 中和反应反应热与燃烧热 【核心梳理●明考点】 1.中和反应的反应热 2.燃烧热 (1)概念: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。  (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物质 元素 C H S N 指定产物 及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 【对点训练●夯基础】 (1)(2022·河北卷)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________。  (2)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量,油酸甘油酯的燃烧热为________________。  【答案】(1)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1 (2)3.4×104 kJ·mol-1 【解析】(2)1 kg该化合物的物质的量为,则油酸甘油酯的燃烧热ΔH=≈3.4×104 kJ·mol-1 3.能源与利用 【对点训练●夯基础】 判断正误。 (1)开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量。(  ) (2)使用氢气作燃料有助于控制温室效应。(  ) (3)燃料燃烧阶段,可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率。(  ) (4)空气燃料比越大,燃料燃烧越充分,则燃烧效率一定越高。(  ) (5)浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应,生成1 mol水所放出的热量为中和热。(  ) (6)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1。(  ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× 【考点通关●破重难】 1.实验测得25 ℃、101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,下列热化学方程式的书写正确的是(  ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)  ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)  ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】25 ℃、101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ,则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应的反应热为57.3 kJ·mol-1,即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ,热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。 2.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(  ) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8 A.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1 B.C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g)  ΔH=-137 kJ·mol-1 C.H2O(l)===O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1 D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】1 mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态,A错误;B.C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ·mol-1,B错误;C.氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则H2O(l)===O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1,C错误;D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1,D正确。 3.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。 (1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:_______________________________。  (2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:________________。  【答案】(1)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1 (2)SO3(g)===SO2(g)+O2(g) ΔH=+b kJ·mol-1 【解析】(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热,由图可知生成1 mol SO2(g)放出的热量为a kJ,则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1。 ▶我的收获 知识建构 感悟笔记 1.方法规律:                           2.盲点误区:                           【过关限时●练实战】 (30分钟) 基础落实 1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是(  ) A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源,水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 【答案】B 【解析】A项,将煤进行深加工后,脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体,提高燃烧效率,燃烧的效果好,错误;C项,有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度,有利用价值,错误;D项,天然气是化石燃料,不属于新能源,错误。 2.已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为放热反应,下列对该反应的说法正确的是(  ) A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生 B.相同条件下,2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量 C.相同条件下,2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量 D.达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等 【答案】C 【解析】放热反应与反应条件无关,可能需要加热才能发生,A错误;由该反应为放热反应可知,相同条件下,2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量,B错误、C正确;平衡时,各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关,D错误。 3.(2025·安徽二模)能源的开发与利用促进了人类发展和社会进步,下列有关能源及利用说法正确的是(  ) A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁,其中木炭的作用只是燃烧供热 B.《世说新语》记载“……用蜡烛作炊”,其中蜡烛的主要成分是油脂,属于天然高分子化合物 C.植物油、煤油等都曾用于提供照明,二者组成元素相同,其中煤油主要来自煤的干馏 D.天然气不仅是一种清洁的化石燃料,还可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等 【答案】D 【解析】A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁,木炭燃烧放热,木炭不完全燃烧产生的CO把铁矿石还原为铁单质,故A错误;B.油脂属于大分子,不属于高分子,故B错误;C.植物油、煤油等都曾用于提供照明,植物油的组成元素是C、H、O,煤油的组成元素是C、H,二者组成元素不相同,煤油主要来自石油的分馏,故C错误;D.天然气主要成分是甲烷,可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等,故D正确。 4.(2026·安徽六安高三月考)借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是(  ) A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液 C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热ΔH偏小 D.溶液混合后,直至温度长时间不再改变时,测量并记录反应后体系的温度 【答案】B 【解析】A.中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器,玻璃搅拌器用于搅拌混合液体,温度计测量温度,A错误;B.为了测定数据更准确,采用稍过量的NaOH溶液,使HCl完全反应,B正确;C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验,由于醋酸电离吸热,反应放热更少,则计算所得反应热数值偏小,ΔH偏大,故C错误;D.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度,故D错误。 5.(2026·呼和浩特质监)下列说法正确的是(  ) A.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0 B.使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变 C.常温常压下,断开1 mol H2中的化学键吸收436kJ的能量,断开1 mol Cl2中的化学键吸收243 kJ的能量,形成2 mol HCl中的化学键释放862 kJ的能量,故H2和Cl2反应释放能量 D.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,故金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】A.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)中ΔS>0,因在常温下不能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS>0,那么ΔH必大于0,故A错误;B.使用合适的催化剂可以改变反应历程,但不改变反应的焓变,故B错误;C.反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-862) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1<0,故H2和Cl2反应释放能量,故C正确;D.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,所以石墨比金刚石稳定,故D错误。 6.中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,其主要过程如下图所示。 已知:几种物质中化学键的键能如下表所示: 化学键 H—O O==O H—H O—O 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O,则下列说法不正确的是(  ) A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D 【解析】A.由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现了光能向化学能的转化,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,A项正确;B.过程Ⅰ为2 mol H2O变成2 mol H原子和2 mol —OH,吸收的总能量为463 kJ×2=926 kJ,B项正确;C.过程Ⅱ为2 mol H原子和2 mol —OH生成1 mol H2和1 mol H2O2,放出的总能量为436 kJ+138 kJ=574 kJ,C项正确;D.过程Ⅲ为1 mol H2O2变成1 mol O2和1 mol H2,即断开2 mol H—O和1 mol O—O,形成1 mol O==O和1 mol H—H,断键吸收的总能量为463 kJ×2+138 kJ=1 064 kJ,成键放出的总能量为496 kJ+436 kJ=932 kJ,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,故过程Ⅲ为吸热反应,D项错误。 7.(2025·河北沧州二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是(  ) A.稀硫酸和0.1 mol·L-1 Ba(OH)2反应的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 B.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=-566.0 kJ·mol-1 C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应,则此反应是吸热反应 D.已知FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s) ΔH>0则该反应高温下为自发过程,低温下为非自发过程 【答案】D 【解析】A.稀硫酸和Ba(OH)2反应生成H2O和BaSO4沉淀,其反应热不等于中和热,A错误;B.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,CO(g)的燃烧热ΔH=-283 kJ·mol-1,则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,故反应2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的反应热ΔH=+566.0 kJ·mol-1,B错误;C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应,如铝热反应,需要加热,但属于放热反应,铁粉与硫粉需要加热才能发生反应,但该反应为放热反应,C错误;D.反应FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s)的ΔH>0,且为气体体积增大的反应,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应能够自发进行,高温时ΔG<0,反应自发,低温时ΔG>0,非自发,D正确。 8.按要求书写热化学方程式。 (1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量:_______________ ________________。  (2)(2021·海南卷)已知25 ℃,100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_______________________________。  (3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:_______________________________。  从能量角度分析,铁触媒的作用是_______________________________。  【答案】(1)N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1 (2)6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2 804 kJ·mol-1 (3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1 降低反应的活化能 能力提升 9.已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为282.8 kJ·mol-1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),经充分燃烧后,一共放出热量710.0 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是(  ) A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ·mol-1 B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 C.燃烧前的混合气体中,H2的体积分数为40% D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,电子转移总数为2NA 【答案】C 【解析】A项,应为1 mol CO(g)燃烧生成1 mol CO2(g)放热282.8 kJ,且ΔH<0,错误;B项,由于题目中已知的是H2的燃烧热,因此生成的H2O应为液态,错误;C项,设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x,CO的物质的量为y,则x+y==2.5 mol ①,285.8 kJ·mol-1×x+282.8 kJ·mol-1×y=710.0 kJ ②,联立①②解得x=1 mol、y=1.5 mol,则H2的体积分数为×100%=40%,正确;D项,混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol,与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol,其电子转移总数为2.5NA,错误。 10.C2H6在Ni的活化下可放出CH4,其反应历程如图所示: 下列关于活化历程的说法正确的是(  ) A.该转化过程ΔH>0 B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化 C.该反应过程中,最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol-1 D.整个过程中,Ni是该反应的催化剂 【答案】C 【解析】据反应物和生成物所具有的能量可以判断出,该反应为放热反应,故A错误;根据图示,过渡态1中Ni的成键数目为2,过渡态2中Ni的成键数目为3,反应过程中Ni的成键数目发生了变化,故B错误;根据图示,中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大,为204.32 kJ·mol-1,故C正确;根据图示,Ni是反应物不是催化剂,故D错误。 11.(1)(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH=-67.59 kJ·mol-1 若正反应的活化能为E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能E逆=________ kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。  (2)(2021·湖北卷节选)丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+125 kJ·mol-1; 反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-118 kJ·mol-1。 已知键能:E(C—H)=416 kJ·mol-1,E(H—H)=436 kJ·mol-1,由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为________kJ。  【答案】(1)E正+67.59 (2)271 【解析】(1)ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能。代入数据得:-67.59=E正-E逆,则E逆=(E正+67.59) kJ·mol-1。 (2)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H,故416 kJ·mol-1×2-E(碳碳π键)-436 kJ·mol-1=+125 kJ·mol-1,解得E(碳碳π键)=271 kJ·mol-1。 12.长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料,N2H4与NH3有相似的化学性质,回答下列问题: (1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构,则肼的结构式为________。  (2)下表是常见的键能数据: 化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H 键能/(kJ·mol-1) 386 167 498 946 460 a 已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则a为________,肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为_________________________________。  (3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂,混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空,试写出该反应的化学方程式:_______________________________。  (4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ,已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量,则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q=________。  (5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2,若消耗等物质的量的肼,消耗物质的量最多的助燃剂为________,实际中火箭选择的助燃剂是NO2,主要考虑的因素可能是_________________ ________________。  【答案】(1) (2)426 N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1 (3)N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O↑ (4)816 kJ (5)H2O2 高温下稳定,且更容易液化储存 【解析】(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,可得(946+3a-6×386) kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,a=426。肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=(386×4+167+498-946-4×460) kJ·mol-1=-577 kJ·mol-1。(4)每12.8 g(0.4 mol)的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ,则1 mol的液态肼生成4 mol液态水所放出的热量Q=(256×2.5+4×44) kJ=816 kJ。 学科网(北京)股份有限公司 $

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第48讲 反应热 热化学方程式【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练(新高考通用)
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