专题01 反应热 反应热的计算(期中专项训练)高二化学上学期鲁科版
2026-10-08
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内容正文:
专题01 反应热 反应热的计算
概念扫盲题
1.D
2.C
3.B
4.C
5.B
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
1.D
2.B
3.B
4.(1)玻璃搅拌器
(2)使盐酸完全被中和
(3)防止热量散失 偏大
(4)大于 小于
(5)-56.8
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
5.C
6.A
7.C
8.(1)<
(2)N2H4(g)+NO2(g)=1.5N2(g)+2H2O(g),ΔH=-567.85 kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(4)a-1.5b
考法三 反应热的计算
9.D
10.D
11.B
12.B
考法四 能量图像分析
13.B
14.A
15.C
16.A
高频易错题
1.B
2.D
3.D
4.A
5.D
情境迁移题
1.B
2.D
3.B
4.C
5.(1)391
(2)
(3) 小于
(4)低
(5)
(6)AB
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专题01 反应热 反应热的计算
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
考法三 反应热的计算
考法四 能量图像分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】反应热、中和热、内能、焓与焓变、热化学方程式、燃烧热、盖斯定律等。
1.(26-27高二上·安徽淮北·月考)下列说法正确的是
A.化学反应过程中能量的变化只有吸热和放热两种表现形式
B.在25℃,101kPa时,酸和碱发生中和反应生成1mol水时,放出57.3kJ的热量
C.反应热就是焓变
D.在101kPa时,1mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量叫H2的燃烧热
【答案】D
【解析】A.化学反应伴随着能量变化,通常表现为反应过程中的放热或吸热,也可以转化为其他形式的能量如光能、电能等,A错误;B.在25 ℃,101 kPa时,强碱的稀溶液与强酸的稀溶液发生中和反应,生成1 mol H2O时放出热量为57.3 kJ,B错误;C.反应热是化学反应中吸收或释放的热量,而焓变(ΔH)是恒压条件下的热量变化,二者仅在恒压条件下等同,因此不能笼统认为“反应热就是焓变”,C错误;D.燃烧热强调产物必须“稳定”,对水来说,必须呈液态,,则H2的燃烧热是指在101kPa时,1mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量,D正确;故选D。
2.下列关于内能和焓变的说法正确的是
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变
B.气态水和液态水所具有内能一定不相同
C.焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
【答案】C
【解析】A.在恒压、只做体积功的条件下,化学反应的反应热等于焓变,而内能的变化等于焓变减去体积功,两者一般不相等,A错误;B.内能是与物质的量、温度、压强均有关的广度性质,未说明水的物质的量、温度和压强的前提下,无法判断气态水和液态水的内能大小,B错误;C.焓是体系的状态函数,状态函数的数值只和体系当前的状态有关,而温度、压强是决定体系状态的核心宏观参数,因此焓的大小会随体系的温度、压强改变而发生变化,C正确;D.内能除与物质的种类、数量、聚集状态有关外,还与温度、压强等因素有关,如相同聚集状态的同种物质,温度越高内能越大,D错误;故选C。
3.下列关于反应热与焓变的说法正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应必须加热才能发生
B.化学反应的焓变与反应路径无关,只与反应物和生成物总能量有关
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.反应物总能量低于生成物总能量的反应为放热反应
【答案】B
【解析】A.反应的吸放热与反应条件无必然关联,部分放热反应(如燃烧)需要加热引发,部分吸热反应常温下即可发生,A错误;B.焓变是状态函数,根据盖斯定律,化学反应的焓变只与反应始态(反应物总能量)和终态(生成物总能量)有关,与反应路径无关,B正确;C.该反应,说明石墨总能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,C错误;D.反应物总能量低于生成物总能量时,反应需要从外界吸收能量,属于吸热反应,D错误;故选B。
4.(25-26高二上·内蒙古·阶段检测)热化学方程式 表示
A.碳和氧气反应放出110.5 kJ能量
B.1 mol碳和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳放出110.5 kJ热量
C.25 ℃、101 kPa时1 mol固态碳单质和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳气体,并放出110.5 kJ热量
D.1个固态碳原子和个氧气分子反应放出110.5 kJ热量
【答案】C
【解析】A.未指明物质的量及物质的状态,A错误;B.未指明物质的状态(如O2为气态),B错误;C.明确了物质的量、物质的状态及反应条件,与热化学方程式完全对应,C正确;D.热化学方程式的化学计量数对应的是物质的量而非微粒个数,D错误;故答案选C。
5.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)下列说法或表示方法正确的是
A.C(s)的摩尔燃烧焓是,则的
B.在稀溶液中:,若将含与含2molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于114.6kJ
C.同温同压下,在光照和点燃条件下不相同
D.由可知金刚石比石墨稳定
【答案】B
【解析】A.摩尔燃烧焓是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时的焓变,C完全燃烧的稳定产物为,题给反应生成属于不完全燃烧,放出热量小于2mol完全燃烧放出的787,故,A错误;B.为弱酸,电离过程吸收热量,因此2mol与2mol的稀溶液反应生成2mol时,放出的热量小于,B正确;C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,与反应条件无关,因此光照和点燃条件下该反应的相同,C错误;D.该反应,为吸热反应,说明石墨的能量低于金刚石,物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,D错误;故选B。
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】1.实验操作要点:碱稍过量保证酸完全中和,NaOH一次快速倒入,立即盖盖板,用环形玻璃搅拌棒轻搅,测混合后最高温度。
2.速算公式:先算平均温差Δt,总放热Q=418×Δt(单位J),中和热ΔH=-Q/0.025,直接出结果。
3.误差速判:所有热量散失、弱电解质参与的操作,都会让Δt偏小,测得|ΔH|小于57.3kJ/mol;酸碱用量加倍,中和热数值不变。
4.选项秒排:缺“稀溶液、强酸强碱、生成1mol液态水”任意限定的中和热描述直接错,ΔH必须带负号,铜质搅拌棒会导致结果偏小。
1.(26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A.使用玻璃搅拌器可减小实验误差
B.若将NaOH固体加入盐酸中,会使测得的生成时的偏小
C.若简易量热计不盖杯盖,会使测得的生成时的偏大
D.酸碱混合时要迅速,待温度稳定后记录数据
【答案】D
【解析】A.中和反应反应热的测定实验中使用玻璃搅拌器可使反应充分进行,保持体系的温度均匀,且玻璃的导热性差,可以减少热量散失,从而减小实验误差,A正确;B.NaOH固体溶于水放热,会使测得的放出的热量偏大,但中和反应的,故测得的生成时的偏小,B正确;C.若简易量热计不盖杯盖,有大量热量散失,导致测得的放出的热量偏小,但中和反应的,故测得的生成时的偏大,C正确;D.酸碱混合时要迅速,以减少热量散失,应记录反应过程中混合溶液的最高温度作为反应后体系的温度,D错误;故答案选D。
2.(25-26高二上·福建福州·期中)实验室测定中和热的实验装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.该实验也可在保温杯中进行 B.缺少的仪器是环形铁质搅拌棒
C.所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D.加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板
【答案】B
【解析】A.测定中和热的实验要注意保温,防止热量散失,故A正确;B.缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,铁质搅拌棒会传热,导致热量散失,B错误;C.测定中和热的实验所用试剂为强酸和强碱的稀溶液,C正确;D.加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板,防止热量散失,D正确;答案选B。
3.(25-26高二上·天津河西·期中)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.CaO和足量的水 B.Al和足量的NaOH溶液
C.和足量的稀硫酸 D.KOH溶液和足量的稀盐酸
【答案】B
【分析】简易量热计通过温度变化测定反应热,适用于快速、明显的放热反应,需满足反应无气体生成、热量变化易测量。
【解析】A.CaO与水反应生成Ca(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.与稀硫酸反应生硫酸铵和水,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;故答案选B。
4.(26-27高二上·河南·阶段检测)某实验小组同学研究中和反应的反应热,已知反应中放出的热量。
(1)小组同学用如图所示装置进行中和反应的反应热测定,该装置缺少的仪器是__________。
(2)采用盐酸与溶液混合,其中,NaOH溶液稍过量的原因是______________________________。
(3)烧杯间填满碎纸条的作用是______________________________;若烧杯间没有碎纸条,求得的ΔH将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)若用的盐酸与的NaOH溶液进行反应,放出的热量_________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)操作(2)。已知:中和反应的反应热的理论值为。若用溶液与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,则放出的热量________。
(5)用的盐酸与的NaOH溶液进行实验,测得实验数据如下表。
实验次数
起始温度
终止温度
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.6
可以近似地认为的盐酸与的NaOH溶液的密度都是,反应后生成的溶液的比热容。则该实验测得中和反应的反应热ΔH =__________(结果保留一位小数)。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)使盐酸完全被中和
(3)防止热量散失 偏大
(4)大于 小于
(5)-56.8
【分析】本实验目的为测定中和反应的反应热,实验原理为,中和反应反应热为生成1mol水时放出的热量,对应焓变为负值。实验装置需减少热量散失,同时保证一种反应物完全过量以确保另一种反应物完全反应。
【解析】(1)中和热测定实验中,为使酸碱混合均匀、反应充分,需使用玻璃搅拌器搅拌,故该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器。
(2)NaOH溶液稍过量,可保证盐酸完全参与中和反应,避免因盐酸未完全反应导致测得的放热量偏小,减小实验误差。
(3)烧杯间填满碎纸条可减少实验过程中的热量散失,提升测定结果的准确度。若烧杯间没有碎纸条,反应放出的热量会散失到环境中,测得的终止温度偏低,温度差偏小,计算得到的反应放出热量偏小,因焓变为负值,求得的将偏大。
(4)用60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液反应,生成水的物质的量大于操作2中生成水的物质的量,反应放出的热量与参与反应的物质的量成正比,故放出的热量大于操作2。为弱酸,电离过程需要吸收热量,故1L 1溶液与等体积等浓度NaOH溶液反应时,总放出的热量小于57.3kJ。
(5)首先处理实验数据,实验2的温度差为,与其余三组数据偏差过大,属于异常数据,予以剔除。剩余三组实验的温度差分别为、、,温度差平均值为。 反应后溶液总体积为,总质量为,反应放出的热量。 反应生成水的物质的量为,故中和反应的反应热。
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
【速解技巧】1.书写四要素:方程式配平、标注物质状态 (s/l/g/aq)、写明 ΔH,带单位kJ/mol。
2.正误判断按顺序排查:先看状态,漏写或写错状态直接错误;再核对计量数与 ΔH,计量数扩大几倍,ΔH 同步变化,方程式颠倒,ΔH 正负反转。
3.ΔH 正负判断:放热 ΔH<0,吸热 ΔH>0。注意燃烧热限定可燃物为 1 mol,产物为稳定氧化物;中和热限定生成 1 mol 液态水。
4.常见陷阱:ΔH 单位不能写成 kJ;不标注温度压强(常温常压可省略);混淆反应热与活化能。
5.做题逐项核对四要素,重点盯状态和焓变符号,快速排除错误选项。
5.(25-26高二上·浙江·期中)在25℃和101 kPa下,下列热化学方程式书写正确的是
A.4 g硫粉在中完全燃烧生成放出37 kJ热量:
B.完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量:
C.乙炔的燃烧热是:
D.若NaOH溶液和稀盐酸反应的中和热为,则氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
【答案】C
【解析】A.4 g硫粉的物质的量为0.125 mol,完全燃烧生成SO2放出37 kJ热量,则1 mol硫燃烧放热为,故热化学方程式为 ,A错误;B.4 g H2为2 mol,完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,故热化学方程式为 ,B错误;C.乙炔的燃烧热为1299.6 kJ∙mol-1,对应1 mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),故热化学方程式为 ,C正确;D.中和热为生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,但Ba(OH)2与H2SO4反应生成BaSO4沉淀会额外放热,故的ΔH应小于-57.3 kJ∙mol-1,D错误;故答案选C。
6.(25-26高二下·陕西商洛·期中)下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知 ,则石墨比金刚石稳定
B.已知 ,则燃烧热为
C. ; 则>
D.在稀溶液中: ,若将的稀与的的溶液等体积混合,放出的热量等于
【答案】A
【解析】A.该反应为吸热反应,说明石墨的能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A正确;B.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,叫做该物质的燃烧热,单位是kJ/mol。燃烧生成的指定产物为液态,题中反应生成气态,因此燃烧热不是,B错误;C.相同质量的气态的能量高于固态,因此气态燃烧放出的热量更多,放热反应的为负值,放出热量越多越小,故,C错误;D.题中仅给出酸碱溶液的浓度,未给出溶液体积,无法确定生成的物质的量,因此放出的热量不一定等于,D错误;故选A。
7.(25-26高二上·山东枣庄·期中)下列叙述正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
B.在一定条件下将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,则反应的热化学方程式为
C.已知,,则
D.与反应生成和。在、下,已知该反应每消耗1mol,放热,则该反应的热化学方程式是:
【答案】C
【解析】A.燃烧热要求生成液态水,而方程式中为气态,A错误;B.可逆反应不能完全进行,实际应小于,且反应物和生成物状态没有标注,B错误;C.完全燃烧(生成)放热更多,更负,故,C正确;D.每消耗1 mol放热,4 mol应放热,应为负值,D错误;故选C。
8.(25-26高二上·四川眉山·期中)完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
【答案】(1)<
(2)N2H4(g)+NO2(g)=1.5N2(g)+2H2O(g),ΔH=-567.85 kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(4)a-1.5b
【解析】(1)放热反应的ΔH<0,放出的热量越多,ΔH越小。因此,Q1>Q2时,ΔH1<ΔH2。
(2)将第一个已知热化学方程式逆向并乘以0.5,再与第二个方程式相加,消去O2(g),得到目标方程式。其焓变为ΔH=(-534-0.5×67.7) kJ·mol-1=-567.85 kJ·mol-1。
(3)将CO(g)和H2(g)的燃烧方程式分别逆向,再与C(s)的燃烧方程式相加,得到目标方程式。根据盖斯定律,ΔH=[-393.5-(-283.0)-(-242.0)] kJ·mol-1=+131.5 kJ·mol-1。
(4)将第二个已知热化学方程式逆向并乘以1.5,再与第一个方程式相加,消去H2(g),即得目标反应。因此,ΔH=(a-1.5b) kJ·mol-1。
考法三 反应热的计算
【速解技巧】1.核心方法为盖斯定律,解题优先锁定目标热化学方程式,把已知方程式做变形:同向相加、反向变号,系数同乘除,ΔH 同步乘除。
2.快速判式技巧:保留目标式中独有物质,消去两边共有物质;若物质在已知式与目标式左右位置相反,方程式翻转,焓变正负互换。
3.计算注意三点:①ΔH 与方程式系数成正比;②物质状态不能忽略,状态不同焓变不同;③多个式子叠加时,分步计算 ΔH,避免符号出错。
4.选择题可巧用能量守恒、键能速算:ΔH = 反应物总键能−生成物总键能,看清断键吸热、成键放热,减少复杂方程式叠加,节省答题时间。
9.(25-26高二上·安徽·期中)羰基硫()毒性适中且易于降解,对环境危害较小,工业上是农药、医药、有机合成等生产领域的重要中间体。已知羰基硫氢解反应:中的键能如表所示。下列说法错误的是
化学键
436
745
580
339
1076
A.比稳定 B.中C为+4价
C.活化能: D.该反应焓变
【答案】D
【解析】A.键能为1076,键能为436,故比稳定,A正确;B.结构为,C的非金属性最弱,所以C为+4价,B正确;C.,反应的焓变,该反应为吸热反应,所以,C正确;D.,反应的焓变,D错误;答案选D。
10.(25-26高二上·福建福州·期中)已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H为( )
A.+262.6 kJ·mol-1 B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1 D.+131.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221.0kJ∙mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.6kJ∙mol-1;根据盖斯定律:(①-②):C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ∙mol-1;故答案选D。
11.(25-26高二上·北京顺义·期中)根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3kJ·mol-1
可计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热
A.ΔH=244.1 kJ·mol-1 B.ΔH=-488.3 kJ·mol-1
C.ΔH=-996.6 kJ·mol-1 D.ΔH=996.6 kJ·mol-1
【答案】B
【分析】由盖斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),以此计算反应热。
【解析】①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3kJ·mol-1
由盖斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热△H=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1,故选B。
12.(25-26高二上·山西·期中)已知断裂化学键所需的能量如下表所示。下列说法正确的是
化学键
能量
436
946
391
A.断裂和所含化学键时均会释放能量
B.合成氨反应的热化学方程式:
C.分解为和的反应,形成化学键释放的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D.相同条件下,向密闭容器中充入和,达到平衡时,放出的热量等于
【答案】B
【解析】A.断裂化学键需要吸收能量,而非释放,A错误;B.,ΔH计算正确,B正确;C.因为,分解时反应吸热,所以断裂键吸收的能量大于形成键释放的能量,C错误;D.可逆反应无法完全进行,实际放热量小于理论值92 kJ,D错误;故答案选B。
考法四 能量图像分析
【速解技巧】1.能量图横坐标为反应历程,纵坐标为物质总能量。先看起点、终点:起点高于终点为放热反应,ΔH<0;起点低于终点为吸热反应,ΔH>0,ΔH = 生成物总能量−反应物总能量。
2.峰代表活化能,峰高是正反应活化能;反应物到最高峰是断键吸热,最高峰到生成物是成键放热。有多个峰则存在多个反应步骤,最高峰对应决速步。
3.辨析易错点:活化能大小不影响 ΔH;催化剂只降低活化能,不改变反应焓变、反应物和生成物能量。做题优先圈起点终点判吸放热,再看峰高判断活化能,避开 “活化能改变 ΔH” 的陷阱。
13.(25-26高二上·山东青岛·期中)甲酸分解的两种反应:① ,② 。一定温度下,使用某催化剂时反应历程如图。下列说法错误的是
A.
B.反应②的选择性一定高于反应①的选择性
C.反应①的决速步为
D.若反应历程不变,升高温度反应①的选择性可能下降
【答案】B
【解析】A.根据反应历程图知,反应①中反应物的总能量低于生成物的总能量,则,反应②中反应物的总能量高于生成物的总能量,则,A正确;B.从反应历程可知,反应①的活化能小于反应②的活化能,反应①速率大于反应②,则说明在该温度下催化剂对反应①的选择性优于反应②,但温度不同,催化剂的活性不同,则其他条件下,反应①的选择性不一定优于反应②,B错误;C.活化能越大,反应速率越慢,反应①的决速步为活化能最大的步骤,即,C正确;D.催化剂的活性受温度影响,升高温度后,若该催化剂对反应①的催化活性降低,就会导致反应①的选择性下降,D正确;故选B。
14.(25-26高二上·山东泰安·期中)反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该反应中,生成物的总键能大于反应物的总键能
B.该反应的逆反应为放热反应,升高温度可以提高活化分子的百分数
C.有催化剂的两步反应中,第二步为该反应的决速步
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热a kJ,其热化学方程式为
【答案】A
【解析】A.由反应能量示意图可知,该反应为放热反应,放热反应中生成物的总键能大于反应物的总键能,A正确;B.该反应正方向为放热反应则逆方向为吸热反应,B错误;C.有催化剂的两步反应中,第一步的活化能大于第二步,即第一步反应速率更慢,则第一步为该反应的决速步,C错误;D.反应为可逆反应,则1 mol SO2与0.5 mol O2不可能完全反应生成1 mol SO3,完全反应放出的热量应大于a kJ,则反应的焓变ΔH < −2a kJ mol-1,D错误;故答案选A。
15.(25-26高二上·河北石家庄·期末)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法错误的是
A.红磷比白磷更稳定
B.石墨转变为金刚石是吸热反应
C. 和的键能总和大于和的键能总和
D.与充分反应生成放出的热量小于
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.图中,白磷比红磷能量更高,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,A正确;B.图中金刚石比石墨能量更高,故石墨转化为金刚石是吸热反应,B正确;C.反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物键能之和,图中反应为放热反应,,故反应物的键能总和小于生成物的键能总和,C错误;D.由图可知 ,该反应是可逆反应,故将与充入密闭容器中发生反应,实际放热少于,D正确;故答案为:C。
16.(25-26高二下·贵州遵义·期中)汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示。下列说法正确的是
A.总反应为
B.决速步骤的
C.催化剂种类不影响最终尾气的成分与比例
D.CO与NO转化涉及2个基元反应
【答案】A
【分析】如图所示,第一步为,第二步为,第三步为,据此解答。
【解析】A.总反应为三步基元反应之和,则,热化学方程式为,A正确;B.决速步骤是活化能最大的步骤,如图所示,第一步活化能为、第二步活化能为、第三步活化能为,第一步活化能最大,为决速步骤,该步骤,B错误;C.催化剂具有选择性,可改变反应历程,影响最终尾气的成分与比例,故C错误;D.如图所示,共涉及3个基元反应,D错误;故选A。
高频易错题
1.【易错点:忽视反应的稳定产物】(25-26高二上·云南·阶段检测)查阅教材附录Ⅰ某些物质的燃烧热(,)。得到石墨、金刚石、、的燃烧热分别为、、、,根据题干数据,在常温常压下,下列相应的分析正确的是
A.金刚石硬度大,比石墨稳定
B.石墨完全转化为放热
C.石墨经水煤气气化反应后再燃烧,比起直接燃烧,反应热更大
D.
【答案】B
【解析】A.金刚石的燃烧热比石墨高,说明其能量更高,稳定性更差,因此石墨更稳定,A错误;B.根据盖斯定律,石墨完全转化为放热为:,B正确;C.根据盖斯定律,总反应热与路径无关,直接燃烧石墨与石墨经水煤气气化反应后再燃烧的总反应热相同,C错误;D.燃烧热数据都是生成液态水得出的,题干中为气态水参与反应,则无法计算反应热,D错误;故答案选B。
2.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】(25-26高二上·北京平谷·期末)一定温度下反应的能量与反应过程的关系如下图,下列说法不正确的是
A.断开键需要吸收能量
B.第一步基元反应为吸热反应
C.和的总能量高于的能量
D.该反应的
【答案】D
【分析】本题以氢气与碘反应生成碘化氢的能量—反应过程图为背景,考查化学键与能量变化、活化能与反应热的关系。解题时先由图判断反应物与生成物的总能量高低,明确总反应为放热反应;再依据图中两个峰值与中间产物的位置关系,区分两步基元反应的活化能以及第二个峰值到生成物的能量差,逐项判断各选项。
【解析】A.化学键断裂需要吸收能量,故断开键需要吸收能量,A正确;B.由图可知,第一步基元反应的反应物H2(g)和I2(g)的总能量低于中间产物H2(g)+2I(g)的总能量,故第一步为吸热反应,B正确;C.由图可知,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量高于2 mol HI(g)的总能量,C正确;D.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)该反应分为两步进行,由于第一步的逆反应活化能未知,无法计算焓变,则总反应的焓变也无法得出,D错误;故答案为D。
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】(25-26高二上·北京平谷·期末)一定温度下反应的能量与反应过程的关系如下图,下列说法不正确的是
A.断开键需要吸收能量
B.第一步基元反应为吸热反应
C.和的总能量高于的能量
D.该反应的
【答案】D
【分析】本题以氢气与碘反应生成碘化氢的能量—反应过程图为背景,考查化学键与能量变化、活化能与反应热的关系。解题时先由图判断反应物与生成物的总能量高低,明确总反应为放热反应;再依据图中两个峰值与中间产物的位置关系,区分两步基元反应的活化能以及第二个峰值到生成物的能量差,逐项判断各选项。
【解析】A.化学键断裂需要吸收能量,故断开键需要吸收能量,A正确;B.由图可知,第一步基元反应的反应物H2(g)和I2(g)的总能量低于中间产物H2(g)+2I(g)的总能量,故第一步为吸热反应,B正确;C.由图可知,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量高于2 mol HI(g)的总能量,C正确;D.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)该反应分为两步进行,由于第一步的逆反应活化能未知,无法计算焓变,则总反应的焓变也无法得出,D错误;故答案为D。
4.【易错点:中和热、燃烧热概念陷阱】(25-26高二上·重庆长寿·期末)下列关于化学反应的描述中正确的是
A.同温同压下,在常温和点燃条件下的相同
B.固体溶于水是放热反应
C.的燃烧热是,则表示的燃烧热的热化学方程式为:
D.和反应中和热,
【答案】A
【解析】A.焓变(ΔH)是状态函数,只取决于反应物和产物的状态,与反应路径无关,点燃条件仅提供活化能以启动反应,但不改变焓变值,因此,在常温和点燃条件下,该反应的ΔH相同,A正确;B.NaOH固体溶于水是物理溶解过程,涉及离子化并放热,但未生成新物质,不属于化学反应,因此,描述为“放热反应”错误,B错;C.燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时的焓变,CO的燃烧热为283.0 kJ·mol⁻¹,则表示的燃烧热的热化学方程式应为,C错误;D.中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成时的焓变,通常为-57.3 kJ·mol-1(以水为基准)。该反应生成CaSO4沉淀,沉淀形成会释放额外热量(沉淀热),导致ΔH小于-114.6 kJ·mol⁻¹(即绝对值大于114.6 kJ·mol⁻¹),因此,ΔH = -114.6 kJ·mol-1不正确,D错误;故选A。
5.【易错点:键能公式记反】(25-26高二上·河北·期中)已知M转化为N和Q分步进行:①M(g)=3P(g)+N(g);②3P(g)=Q(g)+2N(g),其反应过程能量如图所示,下列说法正确的是
A.1mol M(g)的总键能大于1 mol N(g)和 3 mol P(g)的总键能
B.总反应:
C.P是该反应的催化剂
D.反应初期 P 含量较高是因为
【答案】D
【解析】A.从能量图可知,反应①是放热反应(产物总能量低于反应物)。根据反应焓变与键能的关系:反应物总键能生成物总键能,放热反应的,说明1mol 的总键能小于1mol 和3mol 的总键能,A错误;B.分步反应的焓变:反应①,反应②,根据盖斯定律总反应的,选项给出的表达式符号完全错误,B错误;C.是第一步反应的生成物、第二步反应的反应物,属于反应中间产物;催化剂是反应前加入、反应后生成的物质,不符合催化剂的定义,C错误;D.反应初期含量较高,是因为第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能,第一步生成的速率远大于第二步消耗的速率,D正确;故选D。
情境迁移题
1.(24-25高二上·山东聊城·期末)设计如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子高速转动,三次实验的平均温度差为3.4℃。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中错误的是
A.隔段时间需打开止水夹放气,防止容器内压强过大,但此操作会造成部分热量损失
B.的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ΔH偏大
D.该实验测得生成时放出的热量约为56.8 kJ
【答案】B
【解析】A.注入氢氧化钠溶液且中和放热会使密闭容器内气体压强增大,打开止水夹可使受热气体逸出以减小压强;逸出气体会带走部分热量,A正确;B.多次缓慢注入会延长加液时间,增大散热,应将氢氧化钠溶液一次迅速注入并搅拌。反应方程式为,,,氢氧化钠略过量可保证盐酸完全反应,B错误;C.醋酸是弱酸,中和时继续电离并吸热,反应放出的热量减少;放热反应的ΔH为负,其绝对值减小而代数值增大,C正确;D.混合溶液的质量为,吸收的热量为。盐酸为不足量反应物,,故生成1 mol液态水时放出的热量为,D正确;故选B。
2.(25-26高二上·北京·期中)CuSO4·5H2O固体溶于水的过程较为复杂,可以简化拆解为晶体结构破坏、水合离子形成等两个过程,如下图示。下列说法不正确的是
A.CuSO4·5H2O固体中存在离子键
B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝是一个放热过程
C.根据盖斯定律可知:a>0
D.等物质的量的CuSO4·5H2O (s)和CuSO4(s)相比,CuSO4(s)的能量更高
【答案】D
【解析】A.是离子晶体,由铜离子、硫酸根离子以及结晶水构成,晶体中存在离子键,所以固体中存在离子键,A不符合题意;B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝生成,该过程是形成化学键的过程,会放出热量,是一个放热过程,B不符合题意;C.由图可知; ;, 根据盖斯定律,即,即,C不符合题意;D.已知是放热反应,根据该反应只能比较反应物和生成物的总能量的相对大小,不能比较等物质的量的和的能量的相对大小,D 符合题意;故选D。
3.(25-26高二上·河北唐山·期中)某双金属催化剂电催化的反应历程和机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*表示吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。下列说法错误的是
A.步骤⑤为放热反应
B.步骤①→⑦均有电子转移
C.Cu/Ni双金属催化剂下,更易发生NOH路径
D.步骤②的化学方程式为
【答案】B
【解析】A.步骤⑤是吸附态的结合生成的过程,形成化学键的过程,说明该步骤为放热反应,A正确;B.步骤①是吸附到催化剂表面形成的过程,该过程无化合价变化、不涉及电子转移,B错误;C.从能量图可以看出,NOH路径的能垒(过渡态能量差)低于NHO路径,反应活化能更小,因此在双金属催化剂下,反应更易沿NOH路径进行,C正确;D.步骤②是吸附态的和反应,生成吸附态的和,所给化学方程式符合原子守恒、电荷守恒,D正确;故选B。
4.(25-26高二上·河北沧州·期中)一定条件下,在水溶液中,1 mol 的相对能量(kJ)如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e代表的五种微粒对应的酸均为强酸
B.a、b、c、d、e代表的五种微粒中c最稳定
C.b→a+d反应的热化学方程式:
D.b、c、d、e氧化能力依次增强
【答案】C
【解析】A.根据x,可判断a为,b为,c为,d为,e为。和为弱酸,其它为强酸,A错误;B.物质的能量越低越稳定,c的能量最高,最不稳定,a的能量最低,最稳定,B错误;C.b→a+d的热化学方程式为,,C正确;D.一般来说,元素价态越高,氧化能力越强,但氯元素的不同价态中,价的的氧化能力强于其它价态,D错误;故答案选C。
5.(25-26高二上·福建福州·期中)化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
(1)已知 ,根据下表中的键能数据,
共价键
键能()
946
436
则表中_______。
(2)在时,氢气在氧气中完全燃烧,生成液态水,放出的热量,写出表示氢气燃烧热的热化学方程式为________________。
(3)为了减少对大气的污染,某研究性学习小组拟研究和反应转化为绿色能源。
已知: ;
;
写出和反应生成和的热化学方程式_________________。该反应中反应物的总键能__________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
(s,红磷)
相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)根据图写出过程的焓变________________(列式表示)。
(6)某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置A、B和C:
能探究“肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(从上图中选择“A”、“B”或“C”)。
【答案】(1)391
(2)
(3) 小于
(4)低
(5)
(6)AB
【解析】(1)反应物断键吸收的总能量为,生成物形成的键,故,解得;
(2)氢气的燃烧热对应氢气完全燃烧生成液态水时的焓变。题给液态水生成时放热,所以热化学方程式为;
(3)将第一个已知热化学方程式乘以,再与第二个已知热化学方程式乘以后相加,得到。由于,反应物的总键能小于生成物的总键能;
(4)使红磷的计量数与白磷相同,红磷燃烧的焓变为。两者生成相同的时,白磷燃烧放热更多,说明白磷的能量更高,稳定性更低;
(5)由能量图可知,第一段、图示中间过程和最后一段的焓变依次为、和,因此总焓变为;
(6)A.在甲中发生反应,温度变化造成乙装置中的压强变大或变小,红墨水两边高度不一致,可以探究反应是吸热反应还是放热反应,A符合题意;B .在丙试管中发生反应,反应吸热或放热,造成丁试管压强降低或升高,会看到烧杯中有水柱上升或导管口有气泡冒出,确定反应是吸热反应还是分反应,B符合题意;C .在试管己中反应,用长颈漏斗添加试剂,会与大气相通,且放出气体也会使导管口冒气泡,不能断定是吸热还是放热反应,C不符合题意;答案选AB。
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专题01 反应热 反应热的计算
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
考法三 反应热的计算
考法四 能量图像分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】反应热、中和热、内能、焓与焓变、热化学方程式、燃烧热、盖斯定律等。
1.(26-27高二上·安徽淮北·月考)下列说法正确的是
A.化学反应过程中能量的变化只有吸热和放热两种表现形式
B.在25℃,101kPa时,酸和碱发生中和反应生成1mol水时,放出57.3kJ的热量
C.反应热就是焓变
D.在101kPa时,1mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量叫H2的燃烧热
2.下列关于内能和焓变的说法正确的是
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变 B.气态水和液态水所具有内能一定不相同
C.焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响 D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
3.下列关于反应热与焓变的说法正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应必须加热才能发生
B.化学反应的焓变与反应路径无关,只与反应物和生成物总能量有关
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.反应物总能量低于生成物总能量的反应为放热反应
4.(25-26高二上·内蒙古·阶段检测)热化学方程式 表示
A.碳和氧气反应放出110.5 kJ能量
B.1 mol碳和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳放出110.5 kJ热量
C.25 ℃、101 kPa时1 mol固态碳单质和 mol氧气反应生成1 mol一氧化碳气体,并放出110.5 kJ热量
D.1个固态碳原子和个氧气分子反应放出110.5 kJ热量
5.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)下列说法或表示方法正确的是
A.C(s)的摩尔燃烧焓是,则的
B.在稀溶液中:,若将含与含2molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于114.6kJ
C.同温同压下,在光照和点燃条件下不相同
D.由可知金刚石比石墨稳定
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】1.实验操作要点:碱稍过量保证酸完全中和,NaOH一次快速倒入,立即盖盖板,用环形玻璃搅拌棒轻搅,测混合后最高温度。
2.速算公式:先算平均温差Δt,总放热Q=418×Δt(单位J),中和热ΔH=-Q/0.025,直接出结果。
3.误差速判:所有热量散失、弱电解质参与的操作,都会让Δt偏小,测得|ΔH|小于57.3kJ/mol;酸碱用量加倍,中和热数值不变。
4.选项秒排:缺“稀溶液、强酸强碱、生成1mol液态水”任意限定的中和热描述直接错,ΔH必须带负号,铜质搅拌棒会导致结果偏小。
1.(26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法错误的是
A.使用玻璃搅拌器可减小实验误差
B.若将NaOH固体加入盐酸中,会使测得的生成时的偏小
C.若简易量热计不盖杯盖,会使测得的生成时的偏大
D.酸碱混合时要迅速,待温度稳定后记录数据
2.(25-26高二上·福建福州·期中)实验室测定中和热的实验装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.该实验也可在保温杯中进行 B.缺少的仪器是环形铁质搅拌棒
C.所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D.加碱时应一次性倒入小烧杯中,并立即盖好盖板
3.(25-26高二上·天津河西·期中)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.CaO和足量的水 B.Al和足量的NaOH溶液
C.和足量的稀硫酸 D.KOH溶液和足量的稀盐酸
4.(26-27高二上·河南·阶段检测)某实验小组同学研究中和反应的反应热,已知反应中放出的热量。
(1)小组同学用如图所示装置进行中和反应的反应热测定,该装置缺少的仪器是__________。
(2)采用盐酸与溶液混合,其中,NaOH溶液稍过量的原因是______________________________。
(3)烧杯间填满碎纸条的作用是______________________________;若烧杯间没有碎纸条,求得的ΔH将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)若用的盐酸与的NaOH溶液进行反应,放出的热量_________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)操作(2)。已知:中和反应的反应热的理论值为。若用溶液与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,则放出的热量________。
(5)用的盐酸与的NaOH溶液进行实验,测得实验数据如下表。
实验次数
起始温度
终止温度
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.6
可以近似地认为的盐酸与的NaOH溶液的密度都是,反应后生成的溶液的比热容。则该实验测得中和反应的反应热ΔH =__________(结果保留一位小数)。
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
【速解技巧】1.书写四要素:方程式配平、标注物质状态 (s/l/g/aq)、写明 ΔH,带单位kJ/mol。
2.正误判断按顺序排查:先看状态,漏写或写错状态直接错误;再核对计量数与 ΔH,计量数扩大几倍,ΔH 同步变化,方程式颠倒,ΔH 正负反转。
3.ΔH 正负判断:放热 ΔH<0,吸热 ΔH>0。注意燃烧热限定可燃物为 1 mol,产物为稳定氧化物;中和热限定生成 1 mol 液态水。
4.常见陷阱:ΔH 单位不能写成 kJ;不标注温度压强(常温常压可省略);混淆反应热与活化能。
5.做题逐项核对四要素,重点盯状态和焓变符号,快速排除错误选项。
5.(25-26高二上·浙江·期中)在25℃和101 kPa下,下列热化学方程式书写正确的是
A.4 g硫粉在中完全燃烧生成放出37 kJ热量:
B.完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量:
C.乙炔的燃烧热是:
D.若NaOH溶液和稀盐酸反应的中和热为,则氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
6.(25-26高二下·陕西商洛·期中)下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知 ,则石墨比金刚石稳定
B.已知 ,则燃烧热为
C. ; 则>
D.在稀溶液中: ,若将的稀与的的溶液等体积混合,放出的热量等于
7.(25-26高二上·山东枣庄·期中)下列叙述正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
B.在一定条件下将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,则反应的热化学方程式为
C.已知,,则
D.与反应生成和。在、下,已知该反应每消耗1mol,放热,则该反应的热化学方程式是:
8.(25-26高二上·四川眉山·期中)完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
考法三 反应热的计算
【速解技巧】1.核心方法为盖斯定律,解题优先锁定目标热化学方程式,把已知方程式做变形:同向相加、反向变号,系数同乘除,ΔH 同步乘除。
2.快速判式技巧:保留目标式中独有物质,消去两边共有物质;若物质在已知式与目标式左右位置相反,方程式翻转,焓变正负互换。
3.计算注意三点:①ΔH 与方程式系数成正比;②物质状态不能忽略,状态不同焓变不同;③多个式子叠加时,分步计算 ΔH,避免符号出错。
4.选择题可巧用能量守恒、键能速算:ΔH = 反应物总键能−生成物总键能,看清断键吸热、成键放热,减少复杂方程式叠加,节省答题时间。
9.(25-26高二上·安徽·期中)羰基硫()毒性适中且易于降解,对环境危害较小,工业上是农药、医药、有机合成等生产领域的重要中间体。已知羰基硫氢解反应:中的键能如表所示。下列说法错误的是
化学键
436
745
580
339
1076
A.比稳定 B.中C为+4价
C.活化能: D.该反应焓变
10.(25-26高二上·福建福州·期中)已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H为( )
A.+262.6 kJ·mol-1 B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1 D.+131.3 kJ·mol-1
11.(25-26高二上·北京顺义·期中)根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3kJ·mol-1
可计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热
A.ΔH=244.1 kJ·mol-1 B.ΔH=-488.3 kJ·mol-1
C.ΔH=-996.6 kJ·mol-1 D.ΔH=996.6 kJ·mol-1
12.(25-26高二上·山西·期中)已知断裂化学键所需的能量如下表所示。下列说法正确的是
化学键
能量
436
946
391
A.断裂和所含化学键时均会释放能量
B.合成氨反应的热化学方程式:
C.分解为和的反应,形成化学键释放的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D.相同条件下,向密闭容器中充入和,达到平衡时,放出的热量等于
考法四 能量图像分析
【速解技巧】1.能量图横坐标为反应历程,纵坐标为物质总能量。先看起点、终点:起点高于终点为放热反应,ΔH<0;起点低于终点为吸热反应,ΔH>0,ΔH = 生成物总能量−反应物总能量。
2.峰代表活化能,峰高是正反应活化能;反应物到最高峰是断键吸热,最高峰到生成物是成键放热。有多个峰则存在多个反应步骤,最高峰对应决速步。
3.辨析易错点:活化能大小不影响 ΔH;催化剂只降低活化能,不改变反应焓变、反应物和生成物能量。做题优先圈起点终点判吸放热,再看峰高判断活化能,避开 “活化能改变 ΔH” 的陷阱。
13.(25-26高二上·山东青岛·期中)甲酸分解的两种反应:① ,② 。一定温度下,使用某催化剂时反应历程如图。下列说法错误的是
A.
B.反应②的选择性一定高于反应①的选择性
C.反应①的决速步为
D.若反应历程不变,升高温度反应①的选择性可能下降
14.(25-26高二上·山东泰安·期中)反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该反应中,生成物的总键能大于反应物的总键能
B.该反应的逆反应为放热反应,升高温度可以提高活化分子的百分数
C.有催化剂的两步反应中,第二步为该反应的决速步
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热a kJ,其热化学方程式为
15.(25-26高二上·河北石家庄·期末)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法错误的是
A.红磷比白磷更稳定
B.石墨转变为金刚石是吸热反应
C. 和的键能总和大于和的键能总和
D.与充分反应生成放出的热量小于
A.A B.B C.C D.D
16.(25-26高二下·贵州遵义·期中)汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示。下列说法正确的是
A.总反应为
B.决速步骤的
C.催化剂种类不影响最终尾气的成分与比例
D.CO与NO转化涉及2个基元反应
高频易错题
1.【易错点:忽视反应的稳定产物】(25-26高二上·云南·阶段检测)查阅教材附录Ⅰ某些物质的燃烧热(,)。得到石墨、金刚石、、的燃烧热分别为、、、,根据题干数据,在常温常压下,下列相应的分析正确的是
A.金刚石硬度大,比石墨稳定
B.石墨完全转化为放热
C.石墨经水煤气气化反应后再燃烧,比起直接燃烧,反应热更大
D.
2.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】(25-26高二上·北京平谷·期末)一定温度下反应的能量与反应过程的关系如下图,下列说法不正确的是
A.断开键需要吸收能量
B.第一步基元反应为吸热反应
C.和的总能量高于的能量
D.该反应的
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】(25-26高二上·北京平谷·期末)一定温度下反应的能量与反应过程的关系如下图,下列说法不正确的是
A.断开键需要吸收能量
B.第一步基元反应为吸热反应
C.和的总能量高于的能量
D.该反应的
4.【易错点:中和热、燃烧热概念陷阱】(25-26高二上·重庆长寿·期末)下列关于化学反应的描述中正确的是
A.同温同压下,在常温和点燃条件下的相同
B.固体溶于水是放热反应
C.的燃烧热是,则表示的燃烧热的热化学方程式为:
D.和反应中和热,
5.【易错点:键能公式记反】(25-26高二上·河北·期中)已知M转化为N和Q分步进行:①M(g)=3P(g)+N(g);②3P(g)=Q(g)+2N(g),其反应过程能量如图所示,下列说法正确的是
A.1mol M(g)的总键能大于1 mol N(g)和 3 mol P(g)的总键能
B.总反应:
C.P是该反应的催化剂
D.反应初期 P 含量较高是因为
情境迁移题
1.(24-25高二上·山东聊城·期末)设计如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子高速转动,三次实验的平均温度差为3.4℃。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中错误的是
A.隔段时间需打开止水夹放气,防止容器内压强过大,但此操作会造成部分热量损失
B.的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ΔH偏大
D.该实验测得生成时放出的热量约为56.8 kJ
2.(25-26高二上·北京·期中)CuSO4·5H2O固体溶于水的过程较为复杂,可以简化拆解为晶体结构破坏、水合离子形成等两个过程,如下图示。下列说法不正确的是
A.CuSO4·5H2O固体中存在离子键
B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝是一个放热过程
C.根据盖斯定律可知:a>0
D.等物质的量的CuSO4·5H2O (s)和CuSO4(s)相比,CuSO4(s)的能量更高
3.(25-26高二上·河北唐山·期中)某双金属催化剂电催化的反应历程和机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*表示吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。下列说法错误的是
A.步骤⑤为放热反应
B.步骤①→⑦均有电子转移
C.Cu/Ni双金属催化剂下,更易发生NOH路径
D.步骤②的化学方程式为
4.(25-26高二上·河北沧州·期中)一定条件下,在水溶液中,1 mol 的相对能量(kJ)如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e代表的五种微粒对应的酸均为强酸
B.a、b、c、d、e代表的五种微粒中c最稳定
C.b→a+d反应的热化学方程式:
D.b、c、d、e氧化能力依次增强
5.(25-26高二上·福建福州·期中)化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
(1)已知 ,根据下表中的键能数据,
共价键
键能()
946
436
则表中_______。
(2)在时,氢气在氧气中完全燃烧,生成液态水,放出的热量,写出表示氢气燃烧热的热化学方程式为________________。
(3)为了减少对大气的污染,某研究性学习小组拟研究和反应转化为绿色能源。
已知: ;
;
写出和反应生成和的热化学方程式_________________。该反应中反应物的总键能__________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
(s,红磷)
相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)根据图写出过程的焓变________________(列式表示)。
(6)某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置A、B和C:
能探究“肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(从上图中选择“A”、“B”或“C”)。
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