专题01 反应反应的热效应(概念&考法&易错&迁移)(期中专项训练)高二化学上学期苏教版
2026-10-09
|
3份
|
41页
|
57人阅读
|
0人下载
内容正文:
专题01 反应反应的热效应
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 盖斯定律及应用
考法四 化学反应历程、机理图示分析
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.(25-26高一下·陕西西安·期末)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。
2.(25-26高一下·黑龙江大庆·期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热19.3 kJ,其热化学方程式为:
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应生成2 mol水,反应热为ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
【答案】C
【解析】A.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,表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1,A错误;B.与合成的反应为可逆反应,0.5mol 和1.5mol 无法完全反应,因此1mol 完全反应放出的热量大于38.6kJ,即,B错误;C.31g白磷()为0.25 mol ,31g红磷为1mol ,0.25mol白磷的能量比1mol红磷高,则1mol 转化为4mol红磷放热,热化学方程式书写正确,C正确;D.和反应除生成水外,还有沉淀生成,沉淀生成过程也会放热,因此生成2mol水时放出的热量大于,即,D错误;故选C。
3.(25-26高二上·广东茂名·期中)化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A.由图乙可知24g石墨完全燃烧放出的热量为787kJ
B.由图乙可知CO的燃烧热为△H= -110.5kJ/mol
C.由图乙可判断CO能量比CO2能量高
D.图甲可表示反应物断键吸收能量之和大于生成物成键释放能量之和
【答案】A
【解析】A.根据盖斯定律,1mol石墨完全燃烧生成CO2的ΔH=ΔH1+ΔH2=110.5 kJ·mol⁻¹+(-283 kJ·mol⁻¹)=-393.5 kJ·mol⁻¹,1mol石墨完全燃烧放热393.5 kJ,24g石墨物质的量为2mol,完全燃烧放热2×393.5 kJ=787 kJ,故A正确;B.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,由图乙可CO的燃烧热ΔH=-283 kJ·mol⁻¹,故B错误;C.CO燃烧生成CO2为放热反应,反应物总能量(CO+1/2O2)高于生成物(CO2),但不能单独判断CO能量比CO2高,故C错误;D.图甲中反应物总能量高于生成物,表示放热反应,ΔH=断键吸收能量-成键释放能量<0,故断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,D错误;选A。
4.(2026·浙江杭州·一模)和反应过程中能量变化示意图如下,下列说法正确的是
A.反应①的
B.反应初始阶段更有利于
C.
D.反应初始阶段为进一步提高产物中含量,可适当升温
【答案】B
【解析】反应①为气体分子数减少的反应,即混乱度减小,是熵减的过程,则反应①的,A错误;由图可知,反应①的活化能小于反应②的活化能,则初始阶段反应①的速率更快,更有利于生成,B正确;该反应的等于生成物总能量与反应物总能量的差值,但、为两个反应的正反应活化能,则,C错误;反应②活化能更高,适当升温时,反应②的速率增大幅度大于反应①,且反应①为放热反应,升温平衡逆向移动,导致分解,降低了产物中的含量,D错误;故选B。
5.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O
【答案】C
【解析】A.根据图知,HAP在第一步反应中作反应物,在第二步反应中作生成物,所以是总反应的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率,A正确;B.根据图示可以发现,甲醛分子中的两个C-H键的H原子都与O发生断裂,故仅有C-H键发生断裂,B正确;C.根据图知,CO2分子中的氧原子一部分来自O2,另一部分还来自于甲醛,C错误;D.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应方程式为:HCHO+O2CO2+H2O,D正确;故选C。
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】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。
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。
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。
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.(2026·江苏高三模拟)室温时,某小组同学利用50 mL 0.50mol·L-1盐酸和50 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行实验,测定反应的,得到如下数据。下列有关说法错误的是
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.0
23.2
2
20.2
20.2
23.4
3
20.5
20.5
24.6
4
20.3
20.3
23.4
A.取实验1、2、4数据的平均值,作为反应前后温度变化量
B.可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸
C.实验时,玻璃搅拌器上下进行搅动
D.实验过程中,若将双孔塑料板换为双孔铝板,则测得的ΔH偏大
【答案】B
【解析】A项,第3次实验,反应前后温度差为4.1℃,第1次、第2次、第4次反应前后温度差分别为3.2℃、3.2℃、3.1℃,第3次实验误差较大,应该舍去,A正确;B项,硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的ΔH,故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,B错误;C项,使用玻璃搅拌器时应该上下搅动,C正确;D项,实验过程中,若将双孔塑料板换为双孔铝板,则热量散失多,而∆H<0,测得的ΔH偏大,D正确;故选B。
2.(25-26高二上·云南昆明·阶段检测)用盐酸和氢氧化钠溶液进行中和热测定实验,利用如图所示装置进行实验,下列说法正确的是
A.实验中NaOH溶液适当过量的目的是使HCl完全反应
B.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液分两、三次缓慢倒入盛装有盐酸的小烧杯中,保证反应充分
C.用环形铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器,不影响实验结果
D.将溶液与盐酸改为溶液与盐酸,所得中和热的数值变大
【答案】A
【解析】A.碱过量的目的就是使不足量的HCl完全反应,A正确;B.酸碱混合时为了减少实验过程中的热量损失,要将量筒中NaOH溶液迅速一次性倒入盛装有盐酸的小烧杯中,并且迅速盖上杯盖,且反应过程用环形玻璃搅拌器上下搅拌混合液,使得酸碱混合均匀、充分反应,使溶液各处温度相同,B错误;C.铜丝导热,用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒导致热量散失较多,引起实验误差较大,C错误;D.反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所得中和热的数值相同,D错误;故选A。
3.(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
【解析】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。
(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△t偏小,计算得到的反应放出热量Q偏小,因焓变为负值,求得的△H将偏大。
(4)用60mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L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。CH3COOH为弱酸,电离过程需要吸收热量,故1L 1mol/LCH3COOH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】
标注速看:①反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
②物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。
③注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。
守恒速判:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(ΔH与化学计量数相对应)。化学计量数可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
异同速辩:区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
选项秒排:中和热、燃烧热的焓变均为负值,不满足1mol可燃物和稳定氧化物任意限定条件表示燃烧热的热化学方程式错误,ΔH“+”吸热,“-”放热,数值要与化学计量数对应,ΔH大小比较要带入“+”“-”号。
1.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O ΔH=-57.4 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2;则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】表示氢气燃烧热时产物中的水应该为液态,且H2的化学计量数为1,故A错误;已知C(石墨,s)==C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨能量较低、更稳定,故B错误;含20.0 g(即0.5 mol) NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1,选项中没有标明物质的状态,故C错误;已知2C(s)+2O2(g)==
2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH2,完全反应放出的能量高,故ΔH1<ΔH2,故D正确。
2.下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
正确
B
醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
正确
C
160 g SO3与适量水恰好完全反应生成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
已知25 ℃、101 kPa下,120 g C(s)完全燃烧放出热量3935 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol-1
不正确;ΔH应为-393.5 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】A项,因S、Ba2+生成BaSO4要放出热量,所以反应的ΔH<-114.6 kJ·mol-1;B项,醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应的ΔH大于-57.3 kJ·mol-1;C项,160 g SO3(2 mol)与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ, 1 mol SO3与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3 kJ。
3.(26-27高二上·重庆渝中·开学考试)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.25℃、101 kPa下,乙炔(C2H2)的燃烧热是1299.6 kJ/mol,则
B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同
C.在一定条件下,将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为
D.已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:
【答案】A
【解析】A.燃烧热指25℃、101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,题给热化学方程式中可燃物为1 mol ,产物为稳定的和,数值符合燃烧热定义,A正确;B.反应的仅由反应物和生成物的总能量差决定,与反应条件无关,光照和点燃条件下该反应的相同,B错误;C.为可逆反应,1 mol 和0.5 mol 无法完全反应,若2 mol 完全反应放出的热量大于158.4 kJ,因此,C错误;D.为弱酸,电离过程吸热,且书写离子方程式时不可拆分为,给出的热化学方程式书写错误,D错误;故选A。
考法三 盖斯定律及应用
【速解技巧】
待求反应速看:观察待求反应方程式,明确反应物、生成物及状态。
位置速找:找出待求方程式中的物质在已知方程式中的位置,同侧相加,异侧相减。
系数速定:根据待求方程式中各物质的化学计量数,确定已知方程式的乘数,即“系数定乘数”。
焓变速算:根据上述结论,计算出待求方程式的△H。
选项秒排:根据盖斯定律看总反应焓变与分步反应焓变关系是否正确,看焓变数字、符号是否正确。
1.根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.由题可知,则 ,A 正确;B.A→D为A→B、B→C、C→D三个式子之和,根据盖斯定律,有:,B 正确;C.根据盖斯定律,为,总和为0,C 正确;D.为F→A→B,根据盖斯定律, F→E→D→C→B的反应热为,D 错误;故答案选D。
2.(25-26高三下·重庆育才中学校2026届·开学考)设计如下路线探究固体溶解过程的能量变化。下列说法不正确的是
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有和三种。
A.由于和还可能生成等物质,难以实验直接测定
B.水合钠离子的示意图:
C.根据盖斯定律,
D.根据各微粒的状态,可推测和均大于0
【答案】D
【解析】A.因为碳酸钠和水反应可能生成和等多种水合物,反应过程复杂,很难控制只生成这一种产物,所以难以直接测定,A正确;B.钠离子呈正电性,吸引水分子中负电性的氧原子,水合钠离子的示意图正确,B正确;C.根据盖斯定律,由图可知,已知,,则,即,C正确;D.由图可知,根据盖斯定律,,过程iv为离子键断裂的过程,吸收能量,即,结合,则,D错误;故选D。
3.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期末)研究化学反应时,既要关注物质变化,又要关注能量变化。请回答以下问题。
(1)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
③
则 ________。(用含a、b、c的代数式表示)
(2)红磷和发生反应生成和,反应过程中的热量关系如图所示(图中的表示生成1 mol产物的数据)。根据如图回答下列问题:
写出和反应生成的热化学方程式________。
【答案】(1) (或 )
(2) (或 )
【解析】(1)根据盖斯定律,分析这几个方程式,可以发现目标反应的化学方程式可以由①②③三个方程式经过换算公式:得到,则,故答案为:;
(2)根据图像可知固体磷与氯气反应成为三氯化磷的反应热等于,即热化学方程式为:。
考法四 化学反应历程、机理图示分析
【速解技巧】
机理图速读:先找“循环起点与终点”,圈出催化剂(循环出现)、中间体(只出现一次,生成后消耗),排除过渡态(高能峰值,不单独存在),推导总反应。
能垒图速判:①找峰值(过渡态),峰值最高的步骤为决速步;②对比反应物与产物能量,判断吸放热;③比较不同路径的能垒,能垒越低,路径越易发生。
陷阱速查:①混淆催化剂与中间体(看是否循环再生);②误将过渡态当作中间体(过渡态是高能不稳定状态,无独立存在形式);③忽略总反应与基元反应的区别(总反应是基元反应之和)。
路径速选:对比不同路径的能垒差异、中间体稳定性,结合温度影响(高温易发生高能垒路径,低温易发生低能垒路径)判断产物。
选项秒排:以机理图、能垒图为证据,推导总反应、判断催化剂与中间体;对比不同反应路径、不同催化剂的影响,分析能垒、中间体稳定性差异,解释选择性的原因;根据能量高低确定反应热及正负。
1.工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2],该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B.利用CO2和NH3合成尿素是放热反应
C.2 mol NH3(g)的能量一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量
D.反应2NH3(g)+CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓变ΔH=E2-E1
【答案】C
【解析】由图像可知,合成尿素的过程中生成了NH2COONH4(s),其为合成尿素反应的中间产物,A正确;由图像可知,反应物总能量大于生成物总能量,则利用CO2和NH3合成尿素是放热反应,B正确;由图像可知,2 mol NH3(g)与1 mol CO2(g)的能量之和一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量,所以2 mol NH3(g)的能量不一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量,C错误;2NH3(g)+CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(l)+H2O(l)为放热反应,ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量<0,即ΔH=E2-E1,D正确。
2.(26-27高二上·湖南长沙·开学考试)已知某化学反应(、、的结构式分别为、、),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.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成,则放出热量
C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量
D.反应过程中,为正反应活化能,为逆反应活化能,
【答案】C
【解析】从能量变化图可以看出,反应物和的能量之和低于的能量,因此反应为吸热反应,热化学方程式为 ;A.吸热反应不一定需要加热或点燃才能发生,如与的反应常温下即可进行,A错误;B.根据分析可知该反应为吸热反应,生成应吸收热量,不是放出热量,B错误; C.吸热反应的微观本质是断开反应物化学键吸收的总能量大于形成生成物化学键释放的总能量,该反应为吸热反应,C正确;D.焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,D错误;故答案选C。
3.不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如通过反应的起始状态和反应的最终状态来计算,或通过反应物和生成物的键能计算,但最直接的方法是通过实验来测定。
(1)图①是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为________;分析图②可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ热量,则________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5 mol CO与1 molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1;
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3
由此计算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=________Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH(请用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(3)实验法测定“Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu”反应的反应热ΔH,过程如下:
Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL0.2mol·L-1CuSO4,溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度T1
Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5 g,盖好塞子,并缓慢振荡。
Ⅲ.测定并记录最高温度值T2。
Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差T2-T1平均约为10℃。
代入公式: Q= cm·ΔT,计算得Q=1.066kJ。(实验过程忽略温度对焓变的影响)
①Ⅱ中锌粉过量的原因是________。
②生成1 mol Cu时放出的热量为________kJ。
③进一步查阅资料得到以下能量关系;
根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式:________,其与上述实验测得的生成1 mol Cu放出热量的数值不同,主要原因是________。
【答案】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol−1 117 <
(2)
(3) 确保Cu2+完全被还原,使反应充分进行,减小实验误差 213.2 Zn(g) + Cu2+(g) == Zn2+(g) + Cu(g) ΔH=-8kJ·mol−1
实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,金属由固态到气态,需要吸收能量
【解析】(1)反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,故反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变 ,故该反应的热化学方程式为 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol−1;由图②可知,反应CO(g)+NO2(g)⥫⥬NO(g)+CO2(g) 的焓变 。若0.5molCO被氧化,放出的热量;若该反应是可逆反应,在相同条件下将0.5molCO与1molNO2 混合充分反应,由于可逆反应不能进行到底,0.5molCO无法完全反应,因此实际放出的热量小于117kJ,即填<。
(2)根据盖斯定律,将即可得到目标反应 ,故其焓变。
(3)①实验中加入过量锌粉是为了保证溶液中的CuSO4能够完全反应,从而准确测定反应放出的热量;②实验中CuSO4的物质的量,生成0.005molCu放出热量1.066kJ,则生成1molCu时放出的热量为;③ 根据图示的能量关系,可写出该过程的热化学方程式:,,,根据盖斯定律,将前两式相加,再减去后两式,可得 Zn(g) + Cu2+(g) == Zn2+(g) + Cu(g) 的 ;计算得到的反应热与实验测得的数值不同,主要原因是实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,实验中锌和铜均为固态,而计算中为气态,金属由固态变为气态需要吸收能量。
高频易错题
1.【易错点:不熟悉化学反应类型与放热和吸热的关系】(2026·辽宁沈阳高二期中)下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A.“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C.“尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D.“路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
【答案】C
【解析】A项,碳还原CuO的反应经计算ΔH为负,属于放热反应,但高温条件需维持,因此需补充:混合物,不同组分燃烧热不同,无固定燃烧热,C错误;D项,脂肪代谢为氧化反应,释放能量属于放热反应,D正确;故选C。
2.【易错点:忽视分子的空间结构与化学键数目】三硫化四磷用于制造火柴等,可由和化合而得。它们的结构式如图所示,依据下列键能(气态分子中1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据,反应的为
化学键
S-S
P-P
P-S
键能/()
x
y
z
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】8个P4(每个P4含6个P-P键)的键能=8×6y=48y,3个S8(每个含8个S-S键)的键能=3×8x=24x;生成物为8个P4S3(每个P4S3含3个P-P键和6个P-S键)的键能=8×3y +8×6z=24y+48z。ΔH=反应物断键总能量-生成物成键总能量=(48y+24x)-(24y+48z)=24x+24y-48z=24(x+y-2z),故选D。
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号或数字计算错误】(26-27高二上·重庆渝中·开学考试)依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B.石墨比金刚石稳定
C.
D.
【答案】CD
【解析】A.由盖斯定律计算可得,,负数绝对值越大数值越小,故,A正确;B.石墨转化为金刚石的,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,故石墨比金刚石稳定,B正确;C.由上述计算可知,C错误;D.目标反应可通过得到,由盖斯定律,D错误;故选CD。
4.【易错点:忽视物质聚集状态变化过程中的热效应及△H计算错误】(26-27高二上·河北邢台·开学考试)化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A.1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则H2O(g)=H2O(l) ΔH=+40.69kJ/mol
B.1molSO2(g)和0.5molO2(g)反应生成SO3(g),放热a kJ,其热化学方程式可表示为2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) ΔH=-2akJ/mol
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=4b kJ·mol-1
D.已知:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=-1.9kJ/mol,则石墨比金刚石稳定
【答案】D
【解析】A.液态水汽化吸热,其逆过程气态水液化放热,应为负值,即,A错误; B.与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,1mol和0.5mol反应放热时,2mol完全反应放出的热量大于,故,B错误; C.31g白磷为0.25mol,其能量比31g红磷高,则1mol转化为红磷时放出热量,热化学方程式的,C错误; D.物质能量越低越稳定,该反应为放热反应,说明等物质的量的金刚石能量高于石墨,石墨能量更低更稳定,D正确; 故选D。
5.【易错点:缺少化学反应与能量变化有关图像题解题技巧或思维模型】化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)化学反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l)的能量变化如下图1所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式 。
图1 图2
(2)卤化镁高温分解的相对能量变化如上图2所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式: 。
②比较热稳定性:MgBr2 (填“>”或“<”) MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g) ΔH= kJ·mol-1。
(3)手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如下图3。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是
图3
①实验中碱稍过量的原因为 。
②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁,原因是 。
③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3kJ·mol-1)的实验装置如图所示(NaOH溶液稍微过量)。实验数值结果小于57.3kJ·mol-1,原因可能是 (填字母)。
A.将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸 B.读取混合液的最高温度记为终点温度
C.用量筒量取盐酸时仰视读数 D.分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中
【答案】(1) N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2)MgF2(s)=Mg(s)+F2(g) ΔH=+1124 kJ·mol-1 < -160
(3)保证盐酸完全被中和 不能 铁会与盐酸反应,引起实验误差 AD
【解析】(1)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1mol NH3(l)时放出的热量为:(b+c-a) kJ,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1;
(2)①根据题目所给能量关系图所示,假设MgF2相对能量为0,则MgF2固体分解得到的固体和气体共具有相对能量是562kJ,那么当有1molMgF2固体分解生成1molMg固体和1molF2气体时,反应吸收能量是2×562kJ-0=1124kJ,所以该反应的热化学方程式是“MgF2(s)=Mg(s)+F2(g) ΔH=+1124 kJ·mol-1”;②等量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质,MgCl2需要吸收的能量更多,说明其热稳定性更高,所以本问第二空应填“<”;③根据题目所给能量关系图得到①式MgBr2(s)=Mg(s)+Br2(g) ΔH1=+524 kJ·mol-1,②式MgI2(s)=Mg(s)+I2(g) ΔH1=+364 kJ·mol-1,根据盖斯定律,题目所描述热化学方程式由②-①合并得到,所以其焓变值为;
(3)①实验中碱稍过量的原因为保证盐酸完全被中和;②磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铁,原因是铁会与盐酸反应,引起实验误差;③实测结果小于57.3kJ/mol,说明测量过程中由热量损失;A项,醋酸电离过程吸收热量,导致放出的热量减少,A符合题意;B项,读取混合液的最高温度记为终点温度,操作正确,没有热量损失,B不符合题意;C项,用量筒量取盐酸时仰视读数,盐酸的体积偏大,放出的热量偏多,C不符合题意;D项,分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中,热量容易散失,应该一次快速倒入,D符合题意;故选AD。
情境迁移题
1.(2026·海南儋州二模)恒压下,由最稳定的单质生成1 mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,用()表示,有关物质的如图所示。
下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的ΔH<-241.8kJ·mol−1 B.金刚石比石墨稳定
C.金刚石的燃烧热为393.5 kJ·mol-1 D.1 mol石墨与O2(g)的键能之和大于2 mol CO的键能之和
【答案】A
【解析】A项,,液化过程放热,生成液态水放出更多热量,因此的ΔH<-241.8kJ·mol−1,A正确;B项,,反应吸热,金刚石能量高于石墨,石墨比金刚石稳定,B错误;C项,,该数值为石墨的燃烧热,金刚石能量高于石墨,其燃烧热不等于393.5kJ·mol−1,C错误;D项,,ΔH=反应物总键能生成物总键能,1mol石墨与O2的键能之和小于1molCO的键能之和,则1 mol石墨与O2(g)的键能之和小于2 mol CO的键能之和,D错误;故选A。
2.(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Cu/Ni—N结合2H++2e-生成Cu/Ni—N—H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NO吸附到催化剂表面形成Cu/Ni—NO3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Cu/Ni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Cu/Ni—NO3和2H+、2e-反应,生成吸附态的Cu/Ni—NO2和H2O,所给化学方程式符合原子守恒、电荷守恒,D正确;故选B。
3.(25-26·黑龙江大庆·期中)下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.向试管a中加入某一固体和液体,若注射器活塞右移,则a一定发生了放热反应
B.反应开始前,将气球适度鼓起,滴加稀盐酸后,气球明显缩小,则小试管中一定发生吸热反应
C.实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、溶液混合,测得混合液最高温度如图C所示(已知V1+V2=60 mL)
D.根据盖斯定律可得
【答案】B
【解析】A.注射器活塞右移说明锥形瓶内压强增大,也可能是试管内固体溶解放热导致,不一定发生了放热反应,A错误;B.与稀盐酸反应会生成气体,该反应是在试管中进行,不会引起瓶内气体增多;若气球明显缩小说明瓶内压强减小,只能是反应吸热使瓶内温度降低导致,因此小试管中一定发生吸热反应,B正确;C.与恰好完全反应时放热最多、温度最高,二者浓度相等,反应关系为,则,结合,可知时温度最高,与图中时温度最高不符,C错误;D.途径①的总反应为,途径②的总反应为,两个反应反应物不同,焓变不相等,因此,D错误;故答案选B。
4.(25-26·黑龙江大庆·期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热19.3 kJ,其热化学方程式为:
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应生成2 mol水,反应热为ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
【答案】C
【解析】A.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,表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1,A错误;B.与合成的反应为可逆反应,0.5mol 和1.5mol 无法完全反应,因此1mol 完全反应放出的热量大于38.6kJ,即,B错误;C.31g白磷()为0.25 mol ,31g红磷为1mol ,0.25mol白磷的能量比1mol红磷高,则1mol 转化为4mol红磷放热,热化学方程式书写正确,C正确;D.和反应除生成水外,还有沉淀生成,沉淀生成过程也会放热,因此生成2mol水时放出的热量大于,即,D错误;故选C。
5.(2026·江苏南通高二·期中)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=a kJ·mol-1
2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
2HI(g)=H2(g)+I2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=____________ kJ·mol-1.
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4kJ·mol-1.若将生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则在此制备纯硅反应过程中的热效应是___________kJ。
(3)据粗略统计,我国没有经过处理便排放焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费,也对环境造成极大污染。为解决这一问题,我国自2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH 。表中所列为常见化学键的键能数据:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
414
436
326.8
1032
464
则该反应的ΔH=__________ kJ·mol-1.
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
补全上图:图中A处应填入_____________________。
(5)为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突,从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如图1所示。其他条件一定时,含碳还原产物的法拉第效率[FE(X)=×100%]随电压的变化如图2所示。
①当电解电压为0.7 V,阴极发生的电极反应式为___________________________________。
②电解电压为0.95 V时,电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为___________。
【答案】(1)2a+b+2c (2)+6.01 (3)-128.8(3分)
(4)1molCO2(g)+3molH2(g) (5)CO2+2e-+2H+=HCOOH 2∶1
【解析】(1)已知反应:①SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=a kJ·mol-1; ②2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1;2HI(g)=H2(g)+I2(g) ΔH3=c kJ·mol-1; 根据盖斯定律,将即可得到目标反应 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ,故其焓变 ΔH=(2a+b+2c) kJ·mol-1 ;
(2)将生成的HCl 通入100 mL1mol·L-1NaOH溶液中恰好完全反应,消耗NaOH的物质的量为 ,即反应生成了0.1molHCl。根据热化学方程式可知,每生成4molHCl 吸收240.4 kJ的热量,则生成 0.1molHCl时的热效应为;
(3)反应的焓变。对于反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,总反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。由能量变化图可知,生成物状态为1molCH3OH(g)和1molH2O(g),根据原子守恒,对应的反应物应为1molCO2(g)+3molH2(g),故图中A处应填入1molCO2(g)+3molH2(g);
(5)①由图2可知,当电解电压为0.7V时,含碳还原产物的法拉第效率几乎全部对应HCOOH。在阴极,CO2发生得电子的还原反应生成HCOOH,结合装置图中质子交换膜允许H+通过,阴极的电极反应式为2H++CO2+2e-=HCOOH;②由图2可知,当电解电压为0.95V时,HCHO的法拉第效率为60%,HCOOH的法拉第效率为15%。生成1molHCHO(碳元素化合价由+4降至0)需要转移4mole-,生成1molHCOOH(碳元素化合价由+4降至+2)需要转移2mole-。设通过电极的总电子物质的量为nmol,则生成HCHO的物质的量为,生成HCOOH的物质的量为。因此,二者的物质的量之比为0.15n:0.075n=2:1。
2 / 24
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 反应热 反应热的计算
概念扫盲题
1.B
2.C
3.A
4.B
5.C
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
1.B
2.A
3.(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
1.D
2.D
3.A
考法三 盖斯定律及应用
1.D
2.D
3.(1) (或 )
(2) (或 )
考法四 化学反应历程、机理图示分析
1.C
2.C
3.(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol−1 117 <
(2)
(3) 确保Cu2+完全被还原,使反应充分进行,减小实验误差 213.2 Zn(g) + Cu2+(g) == Zn2+(g) + Cu(g) ΔH=-8kJ·mol−1
实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,金属由固态到气态,需要吸收能量
高频易错题
1.C
2.D
3.CD
4.D
5.(1) N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2)MgF2(s)=Mg(s)+F2(g) ΔH=+1124 kJ·mol-1 < -160
(3)保证盐酸完全被中和 不能 铁会与盐酸反应,引起实验误差 AD
情境迁移题
1.A
2.B
3.B
4.C
5.(1)2a+b+2c
(2)+6.01
(3)-128.8(3分)
(4)1molCO2(g)+3molH2(g)
(5)CO2+2e-+2H+=HCOOH 2∶1
2 / 24
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 反应反应的热效应
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 盖斯定律及应用
考法四 化学反应历程、机理图示分析
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.(25-26高一下·陕西西安·期末)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
2.(25-26高一下·黑龙江大庆·期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热19.3 kJ,其热化学方程式为:
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应生成2 mol水,反应热为ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
3.(25-26高二上·广东茂名·期中)化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A.由图乙可知24g石墨完全燃烧放出的热量为787kJ
B.由图乙可知CO的燃烧热为△H= -110.5kJ/mol
C.由图乙可判断CO能量比CO2能量高
D.图甲可表示反应物断键吸收能量之和大于生成物成键释放能量之和
4.(2026·浙江杭州·一模)和反应过程中能量变化示意图如下,下列说法正确的是
A.反应①的
B.反应初始阶段更有利于
C.
D.反应初始阶段为进一步提高产物中含量,可适当升温
5.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】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。
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。
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。
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.(2026·江苏高三模拟)室温时,某小组同学利用50 mL 0.50mol·L-1盐酸和50 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行实验,测定反应的,得到如下数据。下列有关说法错误的是
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.0
23.2
2
20.2
20.2
23.4
3
20.5
20.5
24.6
4
20.3
20.3
23.4
A.取实验1、2、4数据的平均值,作为反应前后温度变化量
B.可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸
C.实验时,玻璃搅拌器上下进行搅动
D.实验过程中,若将双孔塑料板换为双孔铝板,则测得的ΔH偏大
2.(25-26高二上·云南昆明·阶段检测)用盐酸和氢氧化钠溶液进行中和热测定实验,利用如图所示装置进行实验,下列说法正确的是
A.实验中NaOH溶液适当过量的目的是使HCl完全反应
B.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液分两、三次缓慢倒入盛装有盐酸的小烧杯中,保证反应充分
C.用环形铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器,不影响实验结果
D.将溶液与盐酸改为溶液与盐酸,所得中和热的数值变大
3.(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】
标注速看:①反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
②物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。
③注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。
守恒速判:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(ΔH与化学计量数相对应)。化学计量数可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
异同速辩:区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
选项秒排:中和热、燃烧热的焓变均为负值,不满足1mol可燃物和稳定氧化物任意限定条件表示燃烧热的热化学方程式错误,ΔH“+”吸热,“-”放热,数值要与化学计量数对应,ΔH大小比较要带入“+”“-”号。
1.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O ΔH=-57.4 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2;则ΔH1<ΔH2
2.下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
正确
B
醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
正确
C
160 g SO3与适量水恰好完全反应生成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
已知25 ℃、101 kPa下,120 g C(s)完全燃烧放出热量3935 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol-1
不正确;ΔH应为-393.5 kJ·mol-1
3.(26-27高二上·重庆渝中·开学考试)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.25℃、101 kPa下,乙炔(C2H2)的燃烧热是1299.6 kJ/mol,则
B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同
C.在一定条件下,将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为
D.已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:
考法三 盖斯定律及应用
【速解技巧】
待求反应速看:观察待求反应方程式,明确反应物、生成物及状态。
位置速找:找出待求方程式中的物质在已知方程式中的位置,同侧相加,异侧相减。
系数速定:根据待求方程式中各物质的化学计量数,确定已知方程式的乘数,即“系数定乘数”。
焓变速算:根据上述结论,计算出待求方程式的△H。
选项秒排:根据盖斯定律看总反应焓变与分步反应焓变关系是否正确,看焓变数字、符号是否正确。
1.根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是
A. B.
C. D.
2.(25-26高三下·重庆育才中学校2026届·开学考)设计如下路线探究固体溶解过程的能量变化。下列说法不正确的是
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有和三种。
A.由于和还可能生成等物质,难以实验直接测定
B.水合钠离子的示意图:
C.根据盖斯定律,
D.根据各微粒的状态,可推测和均大于0
3.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期末)研究化学反应时,既要关注物质变化,又要关注能量变化。请回答以下问题。
(1)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
③
则 ________。(用含a、b、c的代数式表示)
(2)红磷和发生反应生成和,反应过程中的热量关系如图所示(图中的表示生成1 mol产物的数据)。根据如图回答下列问题:
写出和反应生成的热化学方程式________。
考法四 化学反应历程、机理图示分析
【速解技巧】
机理图速读:先找“循环起点与终点”,圈出催化剂(循环出现)、中间体(只出现一次,生成后消耗),排除过渡态(高能峰值,不单独存在),推导总反应。
能垒图速判:①找峰值(过渡态),峰值最高的步骤为决速步;②对比反应物与产物能量,判断吸放热;③比较不同路径的能垒,能垒越低,路径越易发生。
陷阱速查:①混淆催化剂与中间体(看是否循环再生);②误将过渡态当作中间体(过渡态是高能不稳定状态,无独立存在形式);③忽略总反应与基元反应的区别(总反应是基元反应之和)。
路径速选:对比不同路径的能垒差异、中间体稳定性,结合温度影响(高温易发生高能垒路径,低温易发生低能垒路径)判断产物。
选项秒排:以机理图、能垒图为证据,推导总反应、判断催化剂与中间体;对比不同反应路径、不同催化剂的影响,分析能垒、中间体稳定性差异,解释选择性的原因;根据能量高低确定反应热及正负。
1.工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2],该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B.利用CO2和NH3合成尿素是放热反应
C.2 mol NH3(g)的能量一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量
D.反应2NH3(g)+CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓变ΔH=E2-E1
2.(26-27高二上·湖南长沙·开学考试)已知某化学反应(、、的结构式分别为、、),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.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成,则放出热量
C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量
D.反应过程中,为正反应活化能,为逆反应活化能,
3.不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如通过反应的起始状态和反应的最终状态来计算,或通过反应物和生成物的键能计算,但最直接的方法是通过实验来测定。
(1)图①是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为________;分析图②可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ热量,则________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5 mol CO与1 molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1;
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3
由此计算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=________Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH(请用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(3)实验法测定“Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu”反应的反应热ΔH,过程如下:
Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL0.2mol·L-1CuSO4,溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度T1
Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5 g,盖好塞子,并缓慢振荡。
Ⅲ.测定并记录最高温度值T2。
Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差T2-T1平均约为10℃。
代入公式: Q= cm·ΔT,计算得Q=1.066kJ。(实验过程忽略温度对焓变的影响)
①Ⅱ中锌粉过量的原因是________。
②生成1 mol Cu时放出的热量为________kJ。
③进一步查阅资料得到以下能量关系;
根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式:________,其与上述实验测得的生成1 mol Cu放出热量的数值不同,主要原因是________。
高频易错题
1.【易错点:不熟悉化学反应类型与放热和吸热的关系】(2026·辽宁沈阳高二期中)下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A.“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C.“尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D.“路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
2.【易错点:忽视分子的空间结构与化学键数目】三硫化四磷用于制造火柴等,可由和化合而得。它们的结构式如图所示,依据下列键能(气态分子中1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据,反应的为
化学键
S-S
P-P
P-S
键能/()
x
y
z
A. B.
C. D.
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号或数字计算错误】(26-27高二上·重庆渝中·开学考试)依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B.石墨比金刚石稳定
C.
D.
4.【易错点:忽视物质聚集状态变化过程中的热效应及△H计算错误】(26-27高二上·河北邢台·开学考试)化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A.1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则H2O(g)=H2O(l) ΔH=+40.69kJ/mol
B.1molSO2(g)和0.5molO2(g)反应生成SO3(g),放热a kJ,其热化学方程式可表示为2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) ΔH=-2akJ/mol
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=4b kJ·mol-1
D.已知:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=-1.9kJ/mol,则石墨比金刚石稳定
5.【易错点:缺少化学反应与能量变化有关图像题解题技巧或思维模型】化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)化学反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l)的能量变化如下图1所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式 。
图1 图2
(2)卤化镁高温分解的相对能量变化如上图2所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式: 。
②比较热稳定性:MgBr2 (填“>”或“<”) MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g) ΔH= kJ·mol-1。
(3)手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图3。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是
图3
①实验中碱稍过量的原因为 。
②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁,原因是 。
③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3kJ·mol-1)的实验装置如图所示(NaOH溶液稍微过量)。实验数值结果小于57.3kJ·mol-1,原因可能是 (填字母)。
A.将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸 B.读取混合液的最高温度记为终点温度
C.用量筒量取盐酸时仰视读数 D.分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中
情境迁移题
1.(2026·海南儋州二模)恒压下,由最稳定的单质生成1 mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,用()表示,有关物质的如图所示。
下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的ΔH<-241.8kJ·mol−1 B.金刚石比石墨稳定
C.金刚石的燃烧热为393.5 kJ·mol-1 D.1 mol石墨与O2(g)的键能之和大于2 mol CO的键能之和
2.(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
3.(25-26·黑龙江大庆·期中)下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.向试管a中加入某一固体和液体,若注射器活塞右移,则a一定发生了放热反应
B.反应开始前,将气球适度鼓起,滴加稀盐酸后,气球明显缩小,则小试管中一定发生吸热反应
C.实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、溶液混合,测得混合液最高温度如图C所示(已知V1+V2=60 mL)
D.根据盖斯定律可得
4.(25-26·黑龙江大庆·期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热19.3 kJ,其热化学方程式为:
C.若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应生成2 mol水,反应热为ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
5.(2026·江苏南通高二·期中)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=a kJ·mol-1
2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
2HI(g)=H2(g)+I2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=____________ kJ·mol-1.
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4kJ·mol-1.若将生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则在此制备纯硅反应过程中的热效应是___________kJ。
(3)据粗略统计,我国没有经过处理便排放焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费,也对环境造成极大污染。为解决这一问题,我国自2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH 。表中所列为常见化学键的键能数据:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
414
436
326.8
1032
464
则该反应的ΔH=__________ kJ·mol-1.
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
补全上图:图中A处应填入_____________________。
(5)为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突,从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如图1所示。其他条件一定时,含碳还原产物的法拉第效率[FE(X)=×100%]随电压的变化如图2所示。
①当电解电压为0.7 V,阴极发生的电极反应式为___________________________________。
②电解电压为0.95 V时,电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为___________。
2 / 24
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。