专题01 化学反应的热效应（举一反三讲义）2027年高考化学一轮复习

专题01 化学反应的热效应 内容导航 题型精讲·举一反三 题型 01 吸热反应和放热反应 题型 02 中和反应反应热及其测定（共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体） 题型 03 反应热与焓变（焓与焓变） 题型 04 热化学方程式及其应用（热化学方程式的书写） 题型 05 燃烧热及其应用 题型 06 盖斯定律及其应用 题型 07 反应热的计算（键能计算、旧键断裂和新键形成、热化学方程式） 题型 08 反应热的大小比较 靶向突破·分层训练 题型精讲·举一反三 题型01 吸热反应和放热反应 举一反三 【例1】【结合平衡移动】（2026·浙江·高考真题）已知：   。基于该反应可实现粗铜（杂质不参与反应）的提纯，所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是 A．低温区放粗铜 B．主要在高温区生成 C．粗铜转化为纯铜的过程中，反应未达到平衡 D．在收集纯铜处放置小纯铜片，有利于获得大纯铜片 【变式1-1】【结合反应历程】（2026·广西·高考真题）甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是 A．Ⅰ的反应速率大于Ⅱ B．Ⅰ、Ⅱ均可生成 C．依次断开中的键所需能量不同 D．步骤①逆过程的，故步骤①吸热 【变式1-2】【结合转化率图像】（2026·北京·高考真题）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 【变式1-3】【结合平行效应】（2026·广东·高考真题）物质可同时转化为它的同分异构体和，其反应过程的能量变化如图a，某温度下，测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b，则下列说法正确的是 A．时，体系中物质的质量： B．图b中数据满足关系： C．体系中，反应先达到平衡 D．体系平衡后，升高温度，B的体积分数增加 技巧点拨 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 常见反应 ①可燃物的燃烧 ②酸碱中和反应 ③金属与酸的置换反应 ④物质的缓慢氧化 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应 ①弱电解质的电离 ②盐类的水解反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ④C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑤大多数分解反应 题型02 中和反应反应热及其测定 举一反三 【例2】【结合化学实验】（2026·云南·高考真题）下列装置或试剂能达到实验目的的是 A．蛋白质的变性 B．中和反应反应热的测定 C．Fe(OH)3胶体的制备 D．氯气的制备 A．A B．B C．C D．D 【变式2-1】【结合量热测定】（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 【变式2-2】【结合实验操作】（2025·湖北·高考真题）下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是 选项 A B 实验目的 用量热计测定反应热 分离乙酸乙酯和饱和食盐水 实验示意图 选项 C D 实验目的 在铁片上镀镍 转移热蒸发皿至陶土网 实验示意图 A．A B．B C．C D．D 【变式2-3】【结合装置判断】（2025·海南·高考真题）下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 选项 A B 目的 提纯含砂的粗碘 观察气体扩散现象 装置或操作 选项 C D 目的 制取少量乙酸乙酯 测定中和反应的反应热 装置或操作 A．A B．B C．C D．D 知识总结 1.中和反应反应热及测定原理 ΔH＝－c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。 2．装置如图： 注意：1．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。 2．酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L-1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。 3．使用两只量筒分别量取酸和碱。 4．使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 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、 6．中和反应中生成1 mol水放出的热量与酸碱的用量无关。 3.实验步骤 ①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时最高温度―→⑤重复2～3次实验―→⑥求平均温度差(t终－t始)―→⑦计算中和热ΔH。 4.误差分析：若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。 5.注意事项 ①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。 ②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。 ③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。 ④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。 ⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。 题型03 反应热与焓变 举一反三 【例3】【结合催化历程】（2025·广西·高考真题）某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图，表示活化能。下列说法错误的是 A．是反应的催化剂 B．步骤①发生了键断裂 C．反应速率：历程历程I D．反应热：历程历程I 【变式3-1】【结合两步反应】（2025·广东湛江·模拟预测）已知X(g)Z(g) 分两步进行：①X(g)Y(g)  ；②Y(g)Z(g)  。在一定温度下，向反应器中充入适量X(g)，测得相关物质的量浓度如图1所示(10 min时各物质浓度不随时间变化)；反应中能量变化如图2所示。下列叙述不正确的是 A．0~6 min内v(Z)=0.075 mol·L-1·min-1 B．能垒：①<② C．反应热：< D．平衡常数：①<② 【变式3-2】【结合浓度表格】（2025·四川绵阳·模拟预测）在不同条件下进行化学反应2A(g)B(g)+D(g) ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间的变化如下表。下列说法错误的是 序号 t/min T/℃ 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 1.0 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 A．③中y=2.4 B． C．①中D在0~20min平均反应速率为1.75×10-2mol/(L•min) D．①平衡后，恒温恒容下充入Ar，使装置压强增大，则反应速率加快，但平衡不移动 【变式3-3】【结合电解机理】（2025·四川绵阳·模拟预测）在不同条件下进行化学反应2A(g)B(g)+D(g) ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间的变化如下表。下列说法错误的是 序号 t/min T/℃ 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 1.0 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 A．③中y=2.4 B． C．①中D在0~20min平均反应速率为1.75×10-2mol/(L•min) D．①平衡后，恒温恒容下充入Ar，使装置压强增大，则反应速率加快，但平衡不移动 方法总结 1．焓与焓变 (1)焓：为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量，即焓，符号为H。 (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，用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol或kJ·mol－1。 (3)焓变的意义 ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0。 2.从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 放热反应 吸热反应 反应物的总焓大于生成物的总焓 反应物的总焓小于生成物的总焓 ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓 3.从反应物与生成物总键能的相对大小分析焓变 ①化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要放出能量。 ②键能：断开(形成)1 mol某化学键所吸收(放出)的能量，单位：kJ/mol。如H—H的键能是436 kJ/mol，那么断开(形成)1 mol H—H吸收(放出)的能量为436 kJ。 ③实例分析(以H2与Cl2反应生成HCl为例) 由图可知，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的过程中，释放了431 kJ×2－(436 kJ＋243 kJ)＝183 kJ的能量。 ④计算公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 题型04 热化学方程式及其应用 举一反三 【例4】【结合盖斯定律】（2025·重庆·高考真题）肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 【变式4-1】【结合玻恩循环】（2026·山东济南·一模）（多选）钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下： 已知：1 mol基态气态原子得到1 mol电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能（单位：）。下列叙述错误的是 A．的第二电离能为 B．的亲和能为 C．20 g 失去电子生成吸收能量为1913 kJ D．和生成的反应热 【变式4-2】【结合水碳比值】（2026·湖南衡阳·一模）水煤气变换反应可提高水煤气中的含量。在下，向含有，，，的物质的量之比为的容器中投入一定量发生反应：  (忽略副反应)。测得的平衡转化率与水碳比、温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点对应条件下，反应达平衡时，理论上放出热量263.68 kJ B．水碳比一定时，与的物质的量比值保持不变时，反应可能未达平衡 C．点对应条件下，平衡常数 D．随着水碳比的增大，反应物的平衡转化率均增大 【变式4-3】【结合甲烷重整】（2025·安徽·模拟预测）硫化氢是让人“又爱又恨”的一种物质，爱其作为化学基本原料为人类做着贡献，恨其有毒，时而给人类制造麻烦。和重整制备、是资源化利用的新途径，其主要反应为如图所示的反应Ⅰ： 回答下列问题： (1)___________(用含、、的代数式表示)；升高反应体系的温度，平衡体系中的体积分数增大，则___________(填“”或“”)0。 (2)我国学者证明了甲烷、硫化氢在催化剂作用下的重整反应机理(如图所示)，研究发现催化剂表面碳和硫物种的结合是不可逆过程，甲烷的第1步碳氢键解离具有可逆特征，且为决速程度最高的基元步骤。 该反应机理中X表示___________(填化学式)；下列有关上述反应机理的说法正确的是___________(填标号)。 a．该反应机理表示的总反应的     b．该反应机理的催化剂是 c．反应ⅱ的活化能最小     d．反应ⅳ是可逆反应 (3)向压强为100kPa的恒压密闭容器中充入1 mol甲烷和2 mol硫化氢，发生反应Ⅰ，达到平衡状态时，测得反应体系中相关组分的物质的量分数(x)随温度(T)的变化关系如图所示。 ①表示的曲线是___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 ②温度为时，该反应的平衡常数___________(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③b点时的转化率为___________%(结果保留3位有效数字，下同)，___________。 方法总结 1、概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2、意义：不仅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。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。 注意：1．热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数。 2．热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 3．将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“+”“-”也随之改变，但数值不变。 4．由于反应热是指反应完全反应时的热效应，所以对于可逆反应的热量要小于完全反应时的热量。 3、热化学方程式的书写 ①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 ②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 ③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。 ⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 ⑥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。 注意：1．漏写物质的聚集状态； 2．忽视反应热ΔH的正负号； 3．错写或漏写ΔH的单位； 4．化学计量数与ΔH不相匹配，化学计量数加倍，而ΔH没有加倍等。 5． 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。 如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1 题型05 燃烧热及其应用 举一反三 【例5】【结合氢能应用】（2025·海南·高考真题）已知时，，的临界温度(能够液化的最高温度)为，下列说法错误的是 A．氢气燃烧热 B．题述条件下和，在燃料电池中完全反应，电功+放热量 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，产生消耗的电功相同 【变式5-1】【结合燃烧热表】（2025·海南·高考真题）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 A． B． C． D． 【变式5-2】【结合硫的化合物】（2026·浙江·一模）硫元素可形成多种化合物。、二硫化氢()均有弱酸性，的燃烧热为。硫化物可以除去废水中的重金属离子。可以除去漂白液中的余氯()，也可以与反应生成氧化性较弱的。下列有关说法正确的是 A．沸点高于，是因为可形成分子间氢键 B．燃烧的热化学方程式：   C．与水中余氯反应，被氧化为 D．从物质结构的角度分析，的结构可能如图所示： 【变式5-3】【结合焓变判断】（2026·山东济南·一模）根据已知条件得出的结论正确的是 选项 已知条件 结论 A 的标准摩尔燃烧焓 B 碳和氢气的标准摩尔燃烧焓之和为 C 在一定条件下，将和置于某密闭容器中充分反应后，放出的热量为 D 生成1 mol水时，中和反应的反应热为 A．A B．B C．C D．D 知识总结 注意：1．有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol可燃物为标准，二看是否生成指定产物。 2．由于它们的反应放热是确定的，所以描述燃烧热不带“-”，但焓变为负值。 3．当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O(l)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。 4．物质完全燃烧生成的指定产物示例：HH2O(l)，CCO2(g)，SSO2(g)，NN2(g)。 题型06 盖斯定律及其应用 举一反三 【例6】【结合碘量测定】（2026·福建·高考真题）碘量法测定浓度，部分相关物种有下列反应： ⅰ．     ⅱ．                   ⅲ．     下列说法正确的是 A．反应ⅰ中每生成，得到电子 B．酸性条件下，初始，产物含有 C．酸性条件下，氧化性：，反应ⅲ逆向进行 D．不同条件下，向反应体系中加入淀粉溶液，均出现蓝色 【变式6-1】【结合重晶石制备】（2026·北京·高考真题）重晶石的主要化学成分为，还含有少量的等杂质，实验室中以重晶石为原料，通过以下过程可制备高纯。 (1)焙烧。使重晶石转化为粗。该过程中生成的反应有： i．    ii．   iii．  _______________。 (2)浸钡。已知可溶于水。粗在热水中浸出，产生和。取一定量粗，一定温度下加水浸钡，测得浸出液中、随加入水的体积的变化示意图如下。 ①浸出后，过滤出不溶物所需的玻璃仪器有烧杯、__________。 ②时，几乎不产生，溶液中__________mol(用含、的代数式表示)。 ③当后，比的变化幅度小，解释原因：______________。 (3)沉钡。与反应快，导致浸出液中和等被包裹而降低产品纯度，而与反应慢，不易包裹。为提高纯度，沉钡原理示意如下。 ①写出“预处理”步骤中反应的离子方程式：_______________________________。 ②结合平衡移动原理，解释“沉钡”时产生的原因：_______________________________。 【变式6-2】【结合酯化竞争】（2026·四川·高考真题）季戊四醇酯是具有优良生物降解性的润滑剂。以二甲基亚砜为溶剂，正己酸(A)与季戊四醇(B)制备正己酸季戊四醇单酯(C)和二正己酸季戊四醇二酯(D)的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 反应物初始浓度，不同温度下部分物质浓度随时间的变化关系如图所示，平衡浓度比如表所示(忽略水的挥发)。 不同温度下的平衡浓度比 温度/℃ 135 0.90 0.11 145 0.96 0.22 回答下列问题： (1)的反应热___________。 (2)下列说法正确的是___________(填标号)。 a．A的平均消耗速率是B的平均消耗速率的两倍 b．0~120 min内，135℃时B的平均消耗速率等于C的平均生成速率 c．240~320 min内，反应Ⅰ在145℃的平均速率小于其在135℃的平均速率 (3)反应达平衡后，若向反应体系中通入惰性气体将产生的水带出，C和D的产率将___________(填“增大”或“减小”)，原因是___________。 (4)135℃达平衡时，，则___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(计算结果均保留小数点后2位)。 (5)已知反应热满足关系，式中、分别为温度、时的平衡常数，R是大于0的常数，则反应Ⅰ和Ⅱ的反应热关系为___________(填“>”或“<”)，判断依据是___________。 【变式6-3】 【结合热化学储能】（2026·江西·高考真题）/CaO热化学储能体系可作为化学热泵，具有储能密度高、储／释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下： 回答下列问题： (1)________。 (2)同等条件下，表面自由能G（块状）________G（粉末）（填“>”“=”或“<”）。 (3)/CaO开放系统在脱水过程中，起始质量为，当固体质量为m时，转化率为________。 (4)空调属于物理热泵，上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是______________________。 (5)下图为密闭容器中的理论平衡曲线，在图中能稳定存在的状态点有________（填标号）。 (6)假设金属Ca，原子半径为，在二维平面单层紧密堆积，则其总面积（含空隙）计算式________。 (7)初始CaO质量相同，不同比例与CaO反应时间和温度的关系曲线如图。 甲同学通过到达最高温度的时间长短，推断出化学反应速率最大的是④。 乙同学认为该结论不正确，理由是________________________________________。 方法总结 1．内容：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。 (1)在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同。如图： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 例如：反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热无法直接测定，但下列两个反应的反应热却可以直接测定： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 上述三个反应具有如下关系： 根据盖斯定律，则有：ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。 题型07 反应热的计算 举一反三 【例7】【结合异构化反应】（2025·天津·高考真题）理论研究表明，在101kPa和298K下，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．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 【变式7-1】【结合催化氧化】（2025·宁夏·高考真题）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= —99kJ·mol—1。请回答下列问题： （1）图中A点表示_________。E的大小对该反应的反应热有无影响？________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是______________________________________； （2）图中△H=_____________kJ·mol-1； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ________________________________，_______________________________________。 【变式7-2】【结合甲酸分解】（2025·湖北武汉·模拟预测）我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是（    ） A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程 B．Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同 C．该反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成 D．HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤 【变式7-3】【结合竞争脱水】（2025·广东·一模）在一密闭容器中，物质发生三个脱水的竞争反应：①   ②  ③反应历程如图所示。相同条件下，下列说法正确的是 A．由图可知，物质M比物质N稳定 B．反应①比反应②和③更快达到化学平衡 C．的反应热 D．平衡后压缩容器，物质E的物质的量不变 技巧点拨 1、利用热化学方程式进行有关计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 2、根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量) 3、根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变 若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。 4、利用键能计算反应热的方法 （1）熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和) （2）注意特殊物质中键数的判断 物质(1 mol) P4 C(金刚石) 石墨 Si SiO2 CO2 CH4 化学键 P—P C—C C—C Si—Si Si—O C==O C—H 键数(mol) 6 2 1.5 2 4 2 4 5、利用盖斯定律计算 题型08 反应热的大小比较 举一反三 【例8】【结合配位平衡】（2026·浙江·高考真题）              已知：①en代表； ②（R为常数，）； ③25℃时，。 下列说法不正确的是 A．配位键键能： B．中配位键的数目为（为阿伏加德罗常数的值） C．碱性： D．25℃时，若，则 【变式8-1】【结合自发反应】（2025·浙江·高考真题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是 A． B． C． D． 【变式8-2】【结合烯烃加成】（2025·浙江·高考真题）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是 A． B． C． D． 【变式8-3】【结合离子焓变】（2025·浙江·高考真题）关于下列的判断正确的是 A． B． C． D． 方法总结 1．利用盖斯定律比较。 2．同一反应的生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 3．同一反应物状态不同时，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 4．两个有联系的反应相比较时，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2②。 比较方法：利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。 靶向突破·分层训练 根基夯实 1．（2026·江苏·高考真题）构建新型能源体系，建设能源强国。下列属于化学能向电能转化的是 A．风力发电 B．水力发电 C．燃料电池发电 D．潮汐发电 2．（2026·广东·高考真题）中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是 A．“氢”装上阵：兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应 B．“黑色黄金”：T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子 C．“会飞的电站”：高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同 D．“镁铈”成双：嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期 3．（2026·广东·高考真题）光影岁月流转，科技定格万象。下列说法正确的是 A．烛焰小孔成像。蜡烛燃烧时化学能全部转化为光能 B．凸透镜聚光成像。石英玻璃凸透镜的主要成分为硅酸钙 C．卤化银胶片感光成像。属于化合反应 D．硅基器件数字成像。单晶硅应用非常广泛，属于共价晶体 4．（2025·天津·高考真题）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法错误的是 A．晶体为分子晶体 B．分子中含有键和键 C．与互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 5．（2025·湖南·高考真题）环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．过程中Ⅱ是催化剂 B．过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C．过程中元素的化合价发生了变化 D．丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100% 6．（2025·湖北·高考真题）如图所示的物质转化关系中，固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体，常用作钡餐。下列叙述错误的是 A．在C的水溶液中加入少量固体A，溶液升高 B．D为可溶于水的有毒物质 C．F溶于雨水可形成酸雨 D．常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 7．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想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．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 8．（2025·广东·高考真题）现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是 A．我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g B．利用成功为金属材料“重塑金身”，中Mo的化合价为+6 C．穿上电动机械腿，助力行走不是梦，行走时电池将电能转化为化学能 D．沙海养鱼蹚出治沙新路，让沙海沙山变成金山银山，鱼肉富含蛋白质 9．（2025·北京·高考真题）依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 固体与浓硫酸反应可制备气体 固体与浓硫酸反应可制备HI气体 B 难溶于盐酸，可作“钡餐”使用 可代替作“钡餐” C 盐酸和溶液反应是吸热反应 盐酸和溶液反应是吸热反应 D 的沸点高于 的沸点高于 A．A B．B C．C D．D 10．（2025·河北·高考真题）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 11．（2026·海南·高考真题）电解海水制氢是绿色储能手段之一，电解海水过程常出现阴极结垢和阳极析氯腐蚀问题。我国某科研团队利用催化电极Ti/Pt-I(修饰使电极表层带有负电荷)和离子交换膜，为前述问题提供了一种解决方案。下图为电解装置示意图，该装置在电解海水的同时能得到高纯。 回答问题： (1)在和下，的燃烧热，则反应  __________。 (2)在、和一定电流条件下，用该装置电解海水制备需消耗电能，该过程能量由电能转化为_____________和_____________(忽略副反应)。 (3)b电极的电极反应式是_______________________________。 (4)离子交换膜是为了防止_____________(填标号) ①阴极结垢 ②阳极析氯腐蚀 ③在两极间迁移 ④在两极间迁移 (5)相同条件下，分别用Ti/Pt和Ti/Pt-I作为阴极，电解过程中，阴极附近溶液pH与距离阴极表面的远近有关，关系如下图所示。距离阴极内，相同距离处电极的比电极的小，原因是____________________。 (6)若电解的海水中，则室温下，距离电极__________处开始有结晶。已知：。 12．（2026·广西·高考真题）的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题： Ⅰ．利用还原涉及下列反应： ①     ②     ③     (1)__________（用含、的代数式表示）。 Ⅱ．对反应体系进行热力学计算，平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1，其中为对应温度下单质的存在形态，时，。 (2)、条件下，__________（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。 (3)600~1000℃内，随温度升高而减小的原因是__________________________________。 Ⅲ．在含有活性炭的固定床反应器内，利用还原。转化率、选择性随初始以及温度的变化如图2。 (4)反应生成的最佳条件是__________。 (5)高温下，该体系中可检测出，若反应器内无活性炭，产率达最大时，所需的初始将__________（填“增大”“不变”或“减小”）。 Ⅳ．我国科研人员设计双室电解池（图3）合成和，实现的再利用。 已知：氧化性强于 (6)电解时，从__________极室移向__________极室（选填“”“”）。 (7)若将恰好吸收了的溶液全部注入极室，电解时极的电极反应式为__________；当极室内生成时，在极室理论上最多可生成__________mol。 综合进阶 1．（2025·四川·高考真题）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A．步骤①反应为 B．步骤③正、逆反应的活化能关系为 C．在催化循环中起氧化作用 D．步骤③生成的物质Z是 2．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 3．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．常温常压下和混合无明显现象，则反应在该条件下不自发 B．，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．，则 4．（2026·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知键能为，键能为，键能为，则中的碳氧键键能(单位：)为 A． B． C． D． 5．（2025·贵州·高考真题）AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A．从生成和的反应都是放热反应 B．过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C．Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D．生成放热更多，低温时是主要产物 6．（2025·广东·高考真题）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A． B． C． D． 7．（2026·全国卷·高考真题）是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。 (1)和Si的熔点分别为和，后者远高于前者的原因是_________。 (2)高纯硅可通过如下反应制备：。将和充入反应器，在10.0 kPa平衡时，转化率与温度的关系如图所示。 (i)1485 K平衡时，_________，HCl的压强为___________kPa，平衡常数_________kPa．(保留2位小数) (ii)保持1485 K，若要提升Si的产率，应_________压强(填“增大”或“减小”)。 (3)与可发生反应： 研究发现，解离出的引发了反应，据此提出两种反应历程，如图所示。 (i)利用图和下表中的数据计算，B到C的能量变化为_____________，A到B的能量变化为_________。 化学键 键能/() 243 416 (ii)根据反应过程的能量变化，该反应以历程_________进行(填“1”或“2”)。 8．（2026·湖北·高考真题）将与废弃的太阳能面板材料进行球磨反应，制备高纯度，反应如下： 反应Ⅰ：   已知一定温度下， 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应Ⅰ的________，属于________（填“熵增”或“熵减”）反应。 (2)将足量和放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为。 ①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转／分钟而非400转/分钟的优势是________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应，的转化率达到，则生成的平均速率为________，此时反应的浓度商为________（填计算式）。当反应时间延长至，的转化率为，此时体系温度为。 (3)若反应Ⅰ不以球磨方式进行，反应的转化率仅为。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应Ⅰ的能量变化图，据此判断球磨能________（填“升高”或“降低”）反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是________。 (4)相对于反应Ⅱ，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制还具备的优点是________。 1 / 47 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 化学反应的热效应 内容导航 题型精讲·举一反三 题型 01 吸热反应和放热反应 题型 02 中和反应反应热及其测定（共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体） 题型 03 反应热与焓变（焓与焓变） 题型 04 热化学方程式及其应用（热化学方程式的书写） 题型 05 燃烧热及其应用 题型 06 盖斯定律及其应用 题型 07 反应热的计算（键能计算、旧键断裂和新键形成、热化学方程式） 题型 08 反应热的大小比较 靶向突破·分层训练 题型精讲·举一反三 题型01 吸热反应和放热反应 举一反三 【例1】【结合平衡移动】（2026·浙江·高考真题）已知：   。基于该反应可实现粗铜（杂质不参与反应）的提纯，所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是 A．低温区放粗铜 B．主要在高温区生成 C．粗铜转化为纯铜的过程中，反应未达到平衡 D．在收集纯铜处放置小纯铜片，有利于获得大纯铜片 【答案】A 【详解】A．该反应正反应，高温利于平衡正向移动，使粗铜转化为气态，因此粗铜应放置在高温区，低温区为析出纯铜的区域，A错误； B．高温区平衡正向移动，生成和，因此主要在高温区生成，B正确； C．在整个密封装置中，由于存在温度梯度（高温区和低温区），各物质在两个区域之间不断发生定向迁移和反应。这是一个动态的物质传输过程，粗铜不断消耗，纯铜不断生成，整个系统并没有处于一个静态的、各处浓度不变的化学平衡状态，如果完全达到了化学平衡，宏观上的物质转移就会停止，C正确； D．在低温收集区放置小的纯铜片，它可作为晶核引导还原出来的铜原子优先附着在其表面生长，从而更容易聚集成大块的纯铜，D正确； 故选A。 【变式1-1】【结合反应历程】（2026·广西·高考真题）甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是 A．Ⅰ的反应速率大于Ⅱ B．Ⅰ、Ⅱ均可生成 C．依次断开中的键所需能量不同 D．步骤①逆过程的，故步骤①吸热 【答案】D 【详解】A．多步反应总速率由活化能最大的决速步决定，历程Ⅰ决速步活化能最大值为，历程Ⅱ决速步活化能最大值为，活化能越小反应速率越快，故Ⅰ的反应速率大于Ⅱ，A正确； B．历程Ⅱ生成两个，二者结合可得到；历程Ⅰ存在、等中间体，也可生成，故Ⅰ、Ⅱ均可生成，B正确； C．断开第一个键后，剩余键受电子效应影响键能发生改变，故依次断开中的键所需能量不同，C正确； D．反应焓变，步骤①为放热反应，D错误； 故选D。 【变式1-2】【结合转化率图像】（2026·北京·高考真题）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 【答案】D 【详解】A．焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值，也等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，A错误； B．时刻转化率为，消耗浓度为，根据反应计量关系，生成浓度为，平均速率，B错误； C．平衡时转化率为，则平衡浓度：，，代入平衡常数表达式：，C错误； D．由图1可知反应物总能量高于生成物，反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，平衡浓度大于原平衡的，D正确； 故选D。 【变式1-3】【结合平行效应】（2026·广东·高考真题）物质可同时转化为它的同分异构体和，其反应过程的能量变化如图a，某温度下，测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b，则下列说法正确的是 A．时，体系中物质的质量： B．图b中数据满足关系： C．体系中，反应先达到平衡 D．体系平衡后，升高温度，B的体积分数增加 【答案】B 【详解】A．设初始加入A的质量为，浓度为，A、B、C互为同分异构体，则摩尔质量相同，等质量时物质的量相等，由题图b可知，时，B、C的浓度相等，则，恒容容器，则气体体积不变，故可得，时，A的转化率未知，无法确定与的关系，A错误； B．根据A项分析可知，时，，根据原子守恒有，时，A、B的浓度相等，则，设此时C的浓度为，即，可得，由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度，即，，则，B正确； C．A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应，应同时达到平衡，C错误； D．根据题图a可知的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B的物质的量减小，而总的物质的量不变，故B的体积分数减小，D错误； 故选B。 技巧点拨 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 常见反应 ①可燃物的燃烧 ②酸碱中和反应 ③金属与酸的置换反应 ④物质的缓慢氧化 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应 ①弱电解质的电离 ②盐类的水解反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ④C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑤大多数分解反应 题型02 中和反应反应热及其测定 举一反三 【例2】【结合化学实验】（2026·云南·高考真题）下列装置或试剂能达到实验目的的是 A．蛋白质的变性 B．中和反应反应热的测定 C．Fe(OH)3胶体的制备 D．氯气的制备 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．硝酸银中的Ag+是重金属离子，能破坏蛋白质的空间结构，使其失去生物活性，发生变性，A能达到实验目的； B．装置图中缺少杯盖，热量散失严重，会导致测得的中和热数值偏小，B不能达到实验目的； C．制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，图中是将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中，会直接发生反应生成的是Fe(OH)3沉淀，C不能达到实验目的； D．MnO2与浓盐酸反应制取氯气（），需要加热条件，图中装置没有酒精灯加热，反应无法发生，D不能达到实验目的； 故选A。 【变式2-1】【结合量热测定】（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 【详解】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。 【变式2-2】【结合实验操作】（2025·湖北·高考真题）下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是 选项 A B 实验目的 用量热计测定反应热 分离乙酸乙酯和饱和食盐水 实验示意图 选项 C D 实验目的 在铁片上镀镍 转移热蒸发皿至陶土网 实验示意图 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．隔热层可防止热量散失，温度计测定反应前后的温度，玻璃搅拌棒可使反应完全反应，图中中和反应的反应热测定装置合理，A不符合题意； B．乙酸乙酯与饱和食盐水不互溶，饱和水盐水在下，乙酸乙酯在上，可通过分液进行分离，B不符合题意； C．在铁片上镀镍，待渡金属做阴极，镀层金属做阳极，图中两个电极放反，不能达到实验目的，C符合题意； D．转移热蒸发皿至陶土网，需要用坩埚钳夹取蒸发皿，操作合理，D不符合题意； 故选C。 【变式2-3】【结合装置判断】（2025·海南·高考真题）下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 选项 A B 目的 提纯含砂的粗碘 观察气体扩散现象 装置或操作 选项 C D 目的 制取少量乙酸乙酯 测定中和反应的反应热 装置或操作 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．碘易升华，加热可使碘固体升华成为碘蒸气，碘蒸气遇到冷的容器，又凝华成为碘固体，该装置可以提纯粗碘，A不符合题意； B．该装置中盐酸易挥发，挥发出的HCl气体遇到甲基橙溶液，会使甲基橙溶液变色，故该装置可观察气体扩散现象，B不符合题意； C．实验室用乙醇和乙酸以及浓硫酸在加热条件下制取乙酸乙酯，乙酸乙酯在饱和碳酸钠中的溶解度很小，可以通入饱和碳酸钠溶液来收集，导管要伸到溶液的上方，该装置可用来制取乙酸乙酯，C不符合题意； D．该装置是开放装置，与外界存在热交换，不能进行中和反应反应热的测定，D符合题意； 故选D。 知识总结 1.中和反应反应热及测定原理 ΔH＝－c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。 2．装置如图： 注意：1．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。 2．酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L-1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。 3．使用两只量筒分别量取酸和碱。 4．使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 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、 6．中和反应中生成1 mol水放出的热量与酸碱的用量无关。 3.实验步骤 ①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时最高温度―→⑤重复2～3次实验―→⑥求平均温度差(t终－t始)―→⑦计算中和热ΔH。 4.误差分析：若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。 5.注意事项 ①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。 ②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。 ③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。 ④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。 ⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。 题型03 反应热与焓变 举一反三 【例3】【结合催化历程】（2025·广西·高考真题）某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图，表示活化能。下列说法错误的是 A．是反应的催化剂 B．步骤①发生了键断裂 C．反应速率：历程历程I D．反应热：历程历程I 【答案】D 【详解】A．由图可知，在反应历程中先被消耗，后又生成，是反应的催化剂，A正确； B．由图可知，步骤①中转化为，发生了键断裂，B正确； C．由图可知，历程I中活化能最大为112.8kJ/mol(决速步)，历程II中活化能最大为91.5kJ/mol(决速步)，活化能越大，反应速率越慢，则反应速率：历程历程I，C正确； D．由图可知，历程和历程I起始反应物和最终生成物相同，反应热相等，D错误； 故选D。 【变式3-1】【结合两步反应】（2025·广东湛江·模拟预测）已知X(g)Z(g) 分两步进行：①X(g)Y(g)  ；②Y(g)Z(g)  。在一定温度下，向反应器中充入适量X(g)，测得相关物质的量浓度如图1所示(10 min时各物质浓度不随时间变化)；反应中能量变化如图2所示。下列叙述不正确的是 A．0~6 min内v(Z)=0.075 mol·L-1·min-1 B．能垒：①<② C．反应热：< D．平衡常数：①<② 【答案】D 【详解】A．0~6 min内Z的浓度变化量为0.45 mol·L-1，v(Z)==0.075 mol·L-1·min-1，A正确； B．能垒即活化能，由图2可知，反应①的活化能（过渡态1与X的能量差）小于反应②的活化能（过渡态2与Y的能量差），故能垒①<②，B正确； C．由图2可知，X的总能量高于Y的总能量，第一步反应为放热反应，；Y的总能量低于Z的总能量，第二步反应为吸热反应，，因此，C正确； D．平衡常数K1===7.5，K2===2.2，故平衡常数①>②，D错误； 故选D。 【变式3-2】【结合浓度表格】（2025·四川绵阳·模拟预测）在不同条件下进行化学反应2A(g)B(g)+D(g) ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间的变化如下表。下列说法错误的是 序号 t/min T/℃ 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 1.0 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 A．③中y=2.4 B． C．①中D在0~20min平均反应速率为1.75×10-2mol/(L•min) D．①平衡后，恒温恒容下充入Ar，使装置压强增大，则反应速率加快，但平衡不移动 【答案】D 【详解】A．③的反应温度与①相同，故平衡常数也相同，由①的数据可知，40min时反应达到平衡，c(A)=1mol/L，c(B)= c(D)=0.5mol/L，K=，故③的平衡常数K=0.25，若y=2.4，则平衡时c(A)=1.2mol/L，c(B)= c(D)=0.6mol/L，K=0.25，A正确； B．由①和④对比可知，温度升高，A的转化率增大，故反应吸热，即，B正确； C．在0~20min平均反应速率为，，C正确； D．①达平衡后，恒温恒容下充入氩气，虽装置压强增大，但各成分浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，D错误； 故答案选D。 【变式3-3】【结合电解机理】（2025·四川绵阳·模拟预测）在不同条件下进行化学反应2A(g)B(g)+D(g) ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间的变化如下表。下列说法错误的是 序号 t/min T/℃ 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 1.0 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 A．③中y=2.4 B． C．①中D在0~20min平均反应速率为1.75×10-2mol/(L•min) D．①平衡后，恒温恒容下充入Ar，使装置压强增大，则反应速率加快，但平衡不移动 【答案】D 【详解】A．③的反应温度与①相同，故平衡常数也相同，由①的数据可知，40min时反应达到平衡，c(A)=1mol/L，c(B)= c(D)=0.5mol/L，K=，故③的平衡常数K=0.25，若y=2.4，则平衡时c(A)=1.2mol/L，c(B)= c(D)=0.6mol/L，K=0.25，A正确； B．由①和④对比可知，温度升高，A的转化率增大，故反应吸热，即，B正确； C．在0~20min平均反应速率为，，C正确； D．①达平衡后，恒温恒容下充入氩气，虽装置压强增大，但各成分浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，D错误； 故答案选D。 方法总结 1．焓与焓变 (1)焓：为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量，即焓，符号为H。 (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，用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol或kJ·mol－1。 (3)焓变的意义 ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0。 2.从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 放热反应 吸热反应 反应物的总焓大于生成物的总焓 反应物的总焓小于生成物的总焓 ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓 3.从反应物与生成物总键能的相对大小分析焓变 ①化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要放出能量。 ②键能：断开(形成)1 mol某化学键所吸收(放出)的能量，单位：kJ/mol。如H—H的键能是436 kJ/mol，那么断开(形成)1 mol H—H吸收(放出)的能量为436 kJ。 ③实例分析(以H2与Cl2反应生成HCl为例) 由图可知，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的过程中，释放了431 kJ×2－(436 kJ＋243 kJ)＝183 kJ的能量。 ④计算公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 题型04 热化学方程式及其应用 举一反三 【例4】【结合盖斯定律】（2025·重庆·高考真题）肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．选项A的表达式为，但根据推导结果，ΔH应为，与A不符，A错误； B．推导过程中，通过组合反应①、③及反转的反应②×3，得到总ΔH为，再除以4得，与选项B一致，B正确； C．选项C未除以4，直接取，不符合目标反应的系数比例，C错误； D．选项D的表达式为，符号和系数均与推导结果不符，D错误； 故选B。 【变式4-1】【结合玻恩循环】（2026·山东济南·一模）（多选）钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下： 已知：1 mol基态气态原子得到1 mol电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能（单位：）。下列叙述错误的是 A．的第二电离能为 B．的亲和能为 C．20 g 失去电子生成吸收能量为1913 kJ D．和生成的反应热 【答案】BC 【详解】A．第二电离能是1 mol气态正一价离子再失去1 mol电子，生成气态正二价离子所需要的能量。图中转化为对应的能量为，因此钙的第二电离能为，A正确； B．图中2 mol气态氯原子得到2 mol电子生成气态氯离子的过程放出698 kJ能量，所以1 mol气态氯原子得到1 mol电子放出的能量为。题干将亲和能定义为这一过程放出的能量，因此氯原子的亲和能为；是该过程的反应热，B错误； C．固态钙生成气态钙离子，需要先将固态钙转化为气态钙原子，再使其逐级失去两个电子。因此，每摩尔固态钙转化为气态钙离子所需的能量为。20 g钙的物质的量为，故吸收的能量为，C错误； D．根据循环图，固态钙转化为气态钙离子、氯气转化为气态氯离子以及气态离子结合生成晶体的各步过程分别为：；；；；；。将这些过程相加，消去中间物种和电子，得到总反应。根据盖斯定律，其反应热为，D正确； 故选BC。 【变式4-2】【结合水碳比值】（2026·湖南衡阳·一模）水煤气变换反应可提高水煤气中的含量。在下，向含有，，，的物质的量之比为的容器中投入一定量发生反应：  (忽略副反应)。测得的平衡转化率与水碳比、温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点对应条件下，反应达平衡时，理论上放出热量263.68 kJ B．水碳比一定时，与的物质的量比值保持不变时，反应可能未达平衡 C．点对应条件下，平衡常数 D．随着水碳比的增大，反应物的平衡转化率均增大 【答案】C 【详解】A．若初始一氧化碳是8 mol，N点一氧化碳转化率是80%，，放热为，但题目没有给出初始物质的量是8 mol，题目只给出物质的量之比为，不知道实际投料是多少，无法计算实际放出的热量，A错误； B．由反应的化学方程式，每消耗1 mol CO，生成1 mol H2，设反应转化x mol CO，，，只要反应还在进行，x就在改变，比值就改变，因此比值不变，一定达到平衡，B错误； C．M点对应的一氧化碳平衡转化率为80%，设起初投料，，，，，水碳比，所以，列三段式得：，，C正确； D．水碳比增大即增大水的投料量，根据化学平衡移动原理，平衡正向移动，一氧化碳的平衡转化率增大，但水的投料量增大的幅度大于其转化的幅度，因此水的平衡转化率减小，因此并非所有反应物的平衡转化率均增大，D错误； 故答案选C。 【变式4-3】【结合甲烷重整】（2025·安徽·模拟预测）硫化氢是让人“又爱又恨”的一种物质，爱其作为化学基本原料为人类做着贡献，恨其有毒，时而给人类制造麻烦。和重整制备、是资源化利用的新途径，其主要反应为如图所示的反应Ⅰ： 回答下列问题： (1)___________(用含、、的代数式表示)；升高反应体系的温度，平衡体系中的体积分数增大，则___________(填“”或“”)0。 (2)我国学者证明了甲烷、硫化氢在催化剂作用下的重整反应机理(如图所示)，研究发现催化剂表面碳和硫物种的结合是不可逆过程，甲烷的第1步碳氢键解离具有可逆特征，且为决速程度最高的基元步骤。 该反应机理中X表示___________(填化学式)；下列有关上述反应机理的说法正确的是___________(填标号)。 a．该反应机理表示的总反应的     b．该反应机理的催化剂是 c．反应ⅱ的活化能最小     d．反应ⅳ是可逆反应 (3)向压强为100kPa的恒压密闭容器中充入1 mol甲烷和2 mol硫化氢，发生反应Ⅰ，达到平衡状态时，测得反应体系中相关组分的物质的量分数(x)随温度(T)的变化关系如图所示。 ①表示的曲线是___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 ②温度为时，该反应的平衡常数___________(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③b点时的转化率为___________%(结果保留3位有效数字，下同)，___________。 【答案】(1) ++ ＞ (2) H2 b (3) 乙 10000 66.7 0.615 【详解】（1）反应a：2H2S(g)S2(g)+2H2(g) 反应b：CH4(g)C(s)+2H2(g) 反应c：S2(g)+2H2(g)+C(s)+2H2(g)CS2(g)+4H2(g)即S2(g)+C(s)CS2(g) 由盖斯定律，反应a+b+c得到反应Ⅰ：2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)，则++； 升高反应体系的温度，平衡体系中的体积分数增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，说明该反应是吸热反应，＞0； （2）由反应机理可知，反应ⅰ为催化剂和硫化氢中的硫原子结合，氢气脱去，反应ⅱ是甲烷和中间体结合，反应ⅲ脱去X，由中间体的结构式可知X为H2，反应ⅳ为催化剂表面碳和硫物种的结合，反应ⅴ再引入一个硫原子，反应ⅵ脱去CS2，催化剂复原，据此分析解答； 由上述分析可知，X表示H2； a．总反应式为2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)，气体分子数增加，，a错误； b．由分析可知，该反应机理的催化剂是，b正确； c．甲烷的第1步碳氢键解离具有可逆特征，且为决速程度最高的基元步骤，说明反应ⅱ的活化能最大，c错误； d．催化剂表面碳和硫物种的结合是不可逆过程，即反应ⅳ不是可逆反应，d错误； 故选b； （3）①反应物是1 mol甲烷和2 mol硫化氢，可知曲线丁代表甲烷，曲线丙代表硫化氢，根据反应Ⅰ：2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)生成物的化学计量数，可知曲线甲代表氢气，表示的曲线是乙； ②根据图像，温度为时，曲线丁和曲线乙相交，则CH4和CS2的物质的量分数相同，即平衡时n(CH4)=n(CS2)，设CH4转化的物质的量为y mol，列出三段式： 1-y=y，解得y=0.5，则平衡时n(CH4)=n(CS2)=0.5 mol，n(H2S)=1 mol，n(H2)=2 mol，总物质的量n总=n(CH4)+n(CS2)+n(H2S)+n(H2)=4 mol，该反应的平衡常数=10000 ； ③根据图像，b点为曲线丙和曲线乙相交，则H2S和CS2的物质的量分数相同，即平衡时n(H2S)=n(CS2)，设CH4转化的物质的量为z mol，列出三段式： 2-2z=z，解得z=，则转化的H2S为 mol，转化率为×100%≈66.7%； n(H2S)=n(CS2)= mol，n(CH4)= mol，n(H2)= mol，n总=n(CH4)+n(CS2)+n(H2S)+n(H2)= mol，==0.615。 方法总结 1、概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2、意义：不仅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。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。 注意：1．热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数。 2．热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 3．将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“+”“-”也随之改变，但数值不变。 4．由于反应热是指反应完全反应时的热效应，所以对于可逆反应的热量要小于完全反应时的热量。 3、热化学方程式的书写 ①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 ②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 ③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。 ⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 ⑥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。 注意：1．漏写物质的聚集状态； 2．忽视反应热ΔH的正负号； 3．错写或漏写ΔH的单位； 4．化学计量数与ΔH不相匹配，化学计量数加倍，而ΔH没有加倍等。 5． 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。 如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1 题型05 燃烧热及其应用 举一反三 【例5】【结合氢能应用】（2025·海南·高考真题）已知时，，的临界温度(能够液化的最高温度)为，下列说法错误的是 A．氢气燃烧热 B．题述条件下和，在燃料电池中完全反应，电功+放热量 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，产生消耗的电功相同 【答案】D 【详解】A．氢气燃烧热为1mol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，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，和，在燃料电池中完全反应，电功+放热量，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．W=Uq，生成相同质量的氢气转移的电子数相同，即电解池转移的电荷数q相同，不同电极材料电解水所需电压U不同，则W不同，所以产生2g氢气消耗的电功不同，故D错误； 故选D。 【变式5-1】【结合燃烧热表】（2025·海南·高考真题）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 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．H2O应该为液态，A错误； B．，B错误； C．氢气的燃烧热为-285.8kJ/mol，则，C错误； D．，D正确； 故选D。 【变式5-2】【结合硫的化合物】（2026·浙江·一模）硫元素可形成多种化合物。、二硫化氢()均有弱酸性，的燃烧热为。硫化物可以除去废水中的重金属离子。可以除去漂白液中的余氯()，也可以与反应生成氧化性较弱的。下列有关说法正确的是 A．沸点高于，是因为可形成分子间氢键 B．燃烧的热化学方程式：   C．与水中余氯反应，被氧化为 D．从物质结构的角度分析，的结构可能如图所示： 【答案】D 【详解】A．和分子中的电负性都不够大，均无法形成分子间氢键。沸点更高是因为其相对分子质量更大，分子间范德华力更强，A错误； B．燃烧热的定义是纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，完全燃烧的稳定产物中应为液态，该选项热化学方程式中为气态，不符合燃烧热的要求，B错误； C．漂白液中的是强氧化剂，会将中的氧化到更高价态，不可能生成氧化性较弱的（亚硫酸根还具有较强还原性，会继续被氧化），实际反应中会被氧化为硫酸根，C错误； D．根据题干信息，和反应生成，硫代硫酸根的结构为一个中心连3个和1个，两个硫代硫酸根脱去2个电子后通过键连接，其结构可能为，符合成键规律，D正确； 故选D。 【变式5-3】【结合焓变判断】（2026·山东济南·一模）根据已知条件得出的结论正确的是 选项 已知条件 结论 A 的标准摩尔燃烧焓 B 碳和氢气的标准摩尔燃烧焓之和为 C 在一定条件下，将和置于某密闭容器中充分反应后，放出的热量为 D 生成1 mol水时，中和反应的反应热为 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．标准摩尔燃烧焓是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时的焓变。硫元素的指定燃烧产物是，题给反应的含硫产物是，因此不能将题给焓变除以2作为的标准摩尔燃烧焓。其标准摩尔燃烧焓应对应反应，A错误； B．题给乙酸燃烧的反应为，生成乙酸的反应为。根据盖斯定律，将两式相加，消去两边的，得到。该反应的焓变为。所得反应表示2 mol碳和2 mol氢气分别完全燃烧生成和，故碳和氢气的标准摩尔燃烧焓之和为，B正确； C．合成氨是可逆反应，充分反应达到平衡时，氮气和氢气均不能完全转化，实际消耗的氮气小于0.5 mol，放热反应的焓变为负值，故应满足，C错误； D．硫酸与氢氧化钡溶液反应时，既发生生成水的中和过程，又发生生成沉淀的过程。题给焓变包含这两个过程的热效应，将其除以2仍包含生成硫酸钡沉淀的热效应，不能作为仅生成1 mol水的中和反应热，D错误； 故选B。 知识总结 注意：1．有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol可燃物为标准，二看是否生成指定产物。 2．由于它们的反应放热是确定的，所以描述燃烧热不带“-”，但焓变为负值。 3．当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O(l)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。 4．物质完全燃烧生成的指定产物示例：HH2O(l)，CCO2(g)，SSO2(g)，NN2(g)。 题型06 盖斯定律及其应用 举一反三 【例6】【结合碘量测定】（2026·福建·高考真题）碘量法测定浓度，部分相关物种有下列反应： ⅰ．     ⅱ．                   ⅲ．     下列说法正确的是 A．反应ⅰ中每生成，得到电子 B．酸性条件下，初始，产物含有 C．酸性条件下，氧化性：，反应ⅲ逆向进行 D．不同条件下，向反应体系中加入淀粉溶液，均出现蓝色 【答案】B 【详解】A．按反应i计量数，每生成转移10mol电子，则每生成，得到2mol电子，A错误； B．根据盖斯定律计算，反应iii正向进行程度极大，且远超反应i和ii。酸性条件下，设初始，根据物质的量比例和平衡常数，先考虑和按反应iii完全进行，此时体系内有的和的，再依据反应ii可知的最多消耗的，无法完全消耗。可知酸性条件下，初始，产物中有，B正确； C．根据盖斯定律计算，这也说明用碘量法测定氧化性物质时，碘化钾必须加入过量，保证将氧化性物质定量转化为I2，以确保测定的准确性。由lgK3=212知，反应ⅲ难以逆向进行，且酸性条件下氧化性: ，C错误； D．在强碱性条件下，会发生歧化反应而分解，不能使淀粉溶液变蓝，D错误； 故选B。 【变式6-1】【结合重晶石制备】（2026·北京·高考真题）重晶石的主要化学成分为，还含有少量的等杂质，实验室中以重晶石为原料，通过以下过程可制备高纯。 (1)焙烧。使重晶石转化为粗。该过程中生成的反应有： i．    ii．   iii．  _______________。 (2)浸钡。已知可溶于水。粗在热水中浸出，产生和。取一定量粗，一定温度下加水浸钡，测得浸出液中、随加入水的体积的变化示意图如下。 ①浸出后，过滤出不溶物所需的玻璃仪器有烧杯、__________。 ②时，几乎不产生，溶液中__________mol(用含、的代数式表示)。 ③当后，比的变化幅度小，解释原因：______________。 (3)沉钡。与反应快，导致浸出液中和等被包裹而降低产品纯度，而与反应慢，不易包裹。为提高纯度，沉钡原理示意如下。 ①写出“预处理”步骤中反应的离子方程式：_______________________________。 ②结合平衡移动原理，解释“沉钡”时产生的原因：_______________________________。 【答案】(1)-119 (2) 漏斗、玻璃棒 水解：，当时，完全溶解，随着增加，平衡正向移动，使增大，而不变，在相同水量稀释时，比的变化幅度小； (3) 、 溶液中： ，随着与反应生成难溶，平衡正向移动，产生的结合，产生气体 【详解】（1）根据盖斯定律，用反应ii×2 - 反应i即可得到反应iii： ； （2）①过滤操作的玻璃仪器包含烧杯、普通漏斗、玻璃棒。 ②题目条件明确指出“几乎不产生，因此可以忽略，根据物料守恒：，由图可知，，所以：，而溶液中的主要来源于的水解，根据水解方程式：，，故。 ③当后，固体已经完全溶解。此时继续加水相当于对溶液进行稀释。稀释时，根据勒夏特列原理，水解，平衡会正向移动，使增大，而不变，在相同水量稀释时，比的变化幅度小。 （3）①根据题意，与反应快，而与反应慢，所以预处理的目的是消除浸出液中的，将转化为，对应离子反应为：，同时与浸出液中的发生反应； ②加入后，溶液存在的电离平衡：，与结合生成沉淀，释放出更多的， 随即与溶液中发生结合：，生成气体逸出体系。 【变式6-2】【结合酯化竞争】（2026·四川·高考真题）季戊四醇酯是具有优良生物降解性的润滑剂。以二甲基亚砜为溶剂，正己酸(A)与季戊四醇(B)制备正己酸季戊四醇单酯(C)和二正己酸季戊四醇二酯(D)的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 反应物初始浓度，不同温度下部分物质浓度随时间的变化关系如图所示，平衡浓度比如表所示(忽略水的挥发)。 不同温度下的平衡浓度比 温度/℃ 135 0.90 0.11 145 0.96 0.22 回答下列问题： (1)的反应热___________。 (2)下列说法正确的是___________(填标号)。 a．A的平均消耗速率是B的平均消耗速率的两倍 b．0~120 min内，135℃时B的平均消耗速率等于C的平均生成速率 c．240~320 min内，反应Ⅰ在145℃的平均速率小于其在135℃的平均速率 (3)反应达平衡后，若向反应体系中通入惰性气体将产生的水带出，C和D的产率将___________(填“增大”或“减小”)，原因是___________。 (4)135℃达平衡时，，则___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(计算结果均保留小数点后2位)。 (5)已知反应热满足关系，式中、分别为温度、时的平衡常数，R是大于0的常数，则反应Ⅰ和Ⅱ的反应热关系为___________(填“>”或“<”)，判断依据是___________。 【答案】(1) (2)bc (3) 增大 减小生成物（水）的浓度，促使平衡向正反应方向移动 (4) 0.05 1.10 (5) ＜ 升温后，的增大倍数大于的增大倍数，这说明KⅡ增大的倍数大于KⅠ，因此，由题给公式可知，大小与呈正比，故 【详解】（1）根据盖斯定律，目标反应 = 反应Ⅰ + 反应Ⅱ，因此。 （2）a．若反应生成了D，总消耗A的物质的量为，总消耗B的物质的量为，因此，a错误； b．由图可知，在 0~120 min 内，135℃时，体系无D，说明只发生了反应Ⅰ，C的净生成速率等于 B的消耗速率，b正确； c．观察图象，在145℃（虚线）下，240~320 min 时各物质浓度曲线已呈水平状态，说明反应已经达到平衡，净反应速率（平均速率）为 0；而在135℃（实线）下，240~320 min 时曲线仍有微小变化，说明反应仍在向右进行，平均速率大于 0。因此145℃时的平均速率小于135℃ 时的平均速率，c正确； 故选bc。 （3）水是反应Ⅰ、Ⅱ的生成物，移走水使生成物浓度减小，两个反应的平衡均正向移动，因此C和D的产率增大。 （4）已知135℃平衡时，由表格，得；又，因此（或可通过计算精确值）； 反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：； 平衡时；， ；对于反应Ⅰ，平衡常数， 代入得。 （5）KⅠ 、KⅡ，温度升高，均增大，说明KⅠ、KⅡ均随温度升高而增大，因此；升高相同温度，的增大倍数大于的增大倍数，这说明KⅡ增大的倍数大于KⅠ，题给公式，大小与呈正比，K值增大的倍数越大，其对数就越大，对应的就越大，故。 【变式6-3】 【结合热化学储能】（2026·江西·高考真题）/CaO热化学储能体系可作为化学热泵，具有储能密度高、储／释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下： 回答下列问题： (1)________。 (2)同等条件下，表面自由能G（块状）________G（粉末）（填“>”“=”或“<”）。 (3)/CaO开放系统在脱水过程中，起始质量为，当固体质量为m时，转化率为________。 (4)空调属于物理热泵，上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是______________________。 (5)下图为密闭容器中的理论平衡曲线，在图中能稳定存在的状态点有________（填标号）。 (6)假设金属Ca，原子半径为，在二维平面单层紧密堆积，则其总面积（含空隙）计算式________。 (7)初始CaO质量相同，不同比例与CaO反应时间和温度的关系曲线如图。 甲同学通过到达最高温度的时间长短，推断出化学反应速率最大的是④。 乙同学认为该结论不正确，理由是________________________________________。 【答案】(1)-63 (2)＜ (3) (4) (5)a、c、d (6) (7)①CaO可能未完全反应。②反应物和产物的浓度变化无法直接通过温度变化确定。③固相与液相传热，体系存在热交换，不同量的水会影响升温速率，水的相变，都会影响达到最高温的时间 【详解】（1）根据盖斯定律，整个循环焓变总和为0：，解得； （2）同等条件下，粉末状的物质相比于块状物质，被粉碎得更细，具有更大的比表面积。表面原子由于配位不饱和，具有比内部原子更高的能量，因此块状的表面自由能小于粉末状。 （3）设转化率为，起始物质的量为，每脱水失去，固体质量减少，因此： ，整理得。 （4）空调等物理热泵的供热原理是利用制冷剂发生物理相变(如气态冷凝液化)来释放热量。在上述关系图中，发生物理变化且放热的过程是510℃的转变为25℃的的过程(放出62kJ/mol的热量)。 （5）对于平衡，平衡常数；若实际，反应逆向进行，不符合题意。 图中点c在平衡曲线下方，同温度下实际小于平衡，平衡正向趋势大，因此可以稳定存在；而点 a 和点 d 位于平衡曲线上，体系处于平衡状态，此时和CaO稳定共存，故选a、c、d。 （6） 的原子个数为；二维单层紧密堆积（六方密堆积），框内表示每个原子所占总面积（含空隙），计算结果为，因此总表面积： 。 （7）由题可知，与反应生成Ca(OH)2的过程放出热量，反应放出热量会使体系持续升温。由图可知，反应体系会在短时间内升至 最高温，随后缓慢下降，推测该体系不绝热。初始质量相同，的比例不同，则四条曲线的量不同，存在水不足和水过量两种可能性。当水量不足时，未反应完全，曲线达到最高点时反应并未结束，无法计算反应速率。当水过量时，反应完全，反应过程中水吸热汽化，水量不同会影响水的升温速率，从而影响达到最高温的时间。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。此图是体系温度随时间变化的关系曲线，而温度变化不仅受反应进度的影响，还受到固相、液相，以及温感系统之间传热效率的影响。 此外，由于该体系并非绝热体系，达到最高温时，体系放热与环境吸 热相同，体系温度不再升高，但反应并未结束，不能确定反应终点。 综合以上因素，不能通过达到最高温度的时间长短，推断出化学反应 速率最大曲线。 方法总结 1．内容：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。 (1)在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同。如图： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 例如：反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热无法直接测定，但下列两个反应的反应热却可以直接测定： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 上述三个反应具有如下关系： 根据盖斯定律，则有：ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。 题型07 反应热的计算 举一反三 【例7】【结合异构化反应】（2025·天津·高考真题）理论研究表明，在101kPa和298K下，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．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 【答案】D 【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确； B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的，故B正确； C．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确； D．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。 综上所述，答案为D。 【变式7-1】【结合催化氧化】（2025·宁夏·高考真题）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= —99kJ·mol—1。请回答下列问题： （1）图中A点表示_________。E的大小对该反应的反应热有无影响？________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是______________________________________； （2）图中△H=_____________kJ·mol-1； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ________________________________，_______________________________________。 【答案】 反应物总能量 无 降低 因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低 -198 SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5 【详解】（1）根据图象可知A代表反应物的总能量，E代表活化能，活化能的大小对反应热无影响。使用催化剂改变了反应的历程使活化能E降低，从而加快反应速率，B点降低。 （2）因为1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= -99kJ·mol—1，而图象中表示的是2mol二氧化硫和1mol氧气，所以图中∆H=-198 kJ·mol—1。 （3）催化剂能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变；V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化，则该催化循环机理的化学方程式是SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+ O2=2V2O5。 【变式7-2】【结合甲酸分解】（2025·湖北武汉·模拟预测）我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是（    ） A．HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程 B．Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同 C．该反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成 D．HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤 【答案】B 【详解】A．HCOOH吸附在催化剂表面是能量降低的过程，即为放热过程，故A正确； B．催化剂能改变反应速率，不改变热效应，则Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热相同，故B错误； C．HCOOH催化分解生成CO2和H2，原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=O键、1个C-O键和1个O-H键；而产物中有2个C=O键和1个H-H，说明反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成，故C正确； D．HCOO*+H*到过渡态Ⅱ活化能最大，是反应消耗能量高的过程，速率最慢，故HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤，故D正确； 故答案为B。 【变式7-3】【结合竞争脱水】（2025·广东·一模）在一密闭容器中，物质发生三个脱水的竞争反应：①   ②  ③反应历程如图所示。相同条件下，下列说法正确的是 A．由图可知，物质M比物质N稳定 B．反应①比反应②和③更快达到化学平衡 C．的反应热 D．平衡后压缩容器，物质E的物质的量不变 【答案】C 【详解】A．物质能量越低越稳定，物质M和物质N能量无法比较，两者稳定性无法比较，A错误； B．反应①活化能高于反应②和③，更慢达到化学平衡，B错误； C．②   ③，由盖斯定律，2×③-2×②可得，反应热，C正确； D．平衡后压缩容器，反应①③逆向移动，M的物质的量增多，物质E的物质的量增多，D错误； 故选C。 技巧点拨 1、利用热化学方程式进行有关计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 2、根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量) 3、根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变 若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。 4、利用键能计算反应热的方法 （1）熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和) （2）注意特殊物质中键数的判断 物质(1 mol) P4 C(金刚石) 石墨 Si SiO2 CO2 CH4 化学键 P—P C—C C—C Si—Si Si—O C==O C—H 键数(mol) 6 2 1.5 2 4 2 4 5、利用盖斯定律计算 题型08 反应热的大小比较 举一反三 【例8】【结合配位平衡】（2026·浙江·高考真题）              已知：①en代表； ②（R为常数，）； ③25℃时，。 下列说法不正确的是 A．配位键键能： B．中配位键的数目为（为阿伏加德罗常数的值） C．碱性： D．25℃时，若，则 【答案】D 【详解】A．反应1的平衡常数，说明反应正向自发进行，生成的比更稳定，因此中的配位键键能大于中的配位键键能，A正确； B．为双齿配体，每个可提供2个配位原子与形成配位键，1个中含4个配位键，故该配离子中配位键数目为，B正确； C．配合物的碱性由电离出的能力决定，内界配离子越稳定，其对应的氢氧化物在水中电离出的能力就相对越强（即中心离子对氢氧根的束缚减弱），因此碱性越强。已知，说明比更稳定，因此的碱性弱于，C正确； D．根据公式，将两个反应的公式相减得：，因，右侧为正值；若，则，为正值，故，D错误； 故选D。 【变式8-1】【结合自发反应】（2025·浙江·高考真题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．酸碱中和反应为放热反应，难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应①， ②，则反应①放出的热量小于反应②，即，故，A正确； B．已知反应②， ③， 利用盖斯定律将反应③-反应②得到，该反应为放热反应，则该反应的，即，B正确； C．已知反应⑤(化合反应)为放热反应，即，利用盖斯定律，将反应④-反应③得到反应⑤，即，，C错误； D．已知反应③为放热反应，，结合C项解析知：，则，D正确； 故选C。 【变式8-2】【结合烯烃加成】（2025·浙江·高考真题）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0 ，A错误； B. 根据盖斯定律，对应的反应不等于与对应的反应之和，即，B错误； C. 碳碳双键的加成为放热反应，且被加成的双键数目越多，放热越多，相应越小，则；根据盖斯定律，，据分析，，则，C正确；       D. 根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2，因此ΔH2=ΔH3-ΔH4，D错误； 故答案选C。 【变式8-3】【结合离子焓变】（2025·浙江·高考真题）关于下列的判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)为放热反应，所以△H1<0； CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以△H2>0； OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H3<0； 醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H4<0； 但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4>△H3； 综上所述，只有△H1<△H2正确，故答案为B。 方法总结 1．利用盖斯定律比较。 2．同一反应的生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 3．同一反应物状态不同时，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 4．两个有联系的反应相比较时，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2②。 比较方法：利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。 靶向突破·分层训练 根基夯实 1．（2026·江苏·高考真题）构建新型能源体系，建设能源强国。下列属于化学能向电能转化的是 A．风力发电 B．水力发电 C．燃料电池发电 D．潮汐发电 【答案】C 【详解】A．风力发电是将风能转化为电能，能量转化过程不涉及化学反应，无化学能参与，A错误； B．水力发电是将水的重力势能（机械能）转化为电能，能量转化过程不涉及化学能的变化，B错误； C．燃料电池发电利用自发的氧化还原反应实现能量转化，将燃料存储的化学能直接转化为电能，属于化学能向电能的转化，C正确； D．潮汐发电是将潮汐能转化为电能，能量转化过程不涉及化学能，D错误； 故选C。 2．（2026·广东·高考真题）中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是 A．“氢”装上阵：兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应 B．“黑色黄金”：T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子 C．“会飞的电站”：高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同 D．“镁铈”成双：嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期 【答案】A 【详解】A．所有燃烧反应均为放热反应，燃烧释放热量，属于放热反应，A正确； B．碳纤维主要成分为碳单质，是人工合成的高性能材料，不属于天然高分子，B错误； C．中子数=质量数-质子数，中子数为，中子数为，二者中子数不相同，C错误； D．镁元素位于第三周期，铈为镧系元素，位于第六周期，二者不位于同周期，D错误； 故选A。 3．（2026·广东·高考真题）光影岁月流转，科技定格万象。下列说法正确的是 A．烛焰小孔成像。蜡烛燃烧时化学能全部转化为光能 B．凸透镜聚光成像。石英玻璃凸透镜的主要成分为硅酸钙 C．卤化银胶片感光成像。属于化合反应 D．硅基器件数字成像。单晶硅应用非常广泛，属于共价晶体 【答案】D 【详解】A．蜡烛燃烧时化学能除转化为光能外，大部分转化为热能，并非全部转化为光能，A错误； B．石英玻璃的主要成分为，不是硅酸钙，B错误； C．该反应是一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，不属于化合反应，C错误； D．单晶硅中硅原子之间以共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，D正确； 故选D。 4．（2025·天津·高考真题）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法错误的是 A．晶体为分子晶体 B．分子中含有键和键 C．与互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 【答案】D 【详解】A．白磷由白磷分子构成，则P4晶体为分子晶体，A正确； B．P中含有键，三键中含有1个键和2个键，B正确； C．与是磷元素的两种单质，二者互为同素异形体，C正确； D．反应的ΔH=反应物总键能－生成物总键能= 209kJ/mol× 6 - 523kJ/mol ×2 = +208kJ/mol，D错误； 故选D。 5．（2025·湖南·高考真题）环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．过程中Ⅱ是催化剂 B．过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 C．过程中元素的化合价发生了变化 D．丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100% 【答案】B 【详解】A．根据反应原理，Ⅰ先消耗再生成，是整个历程的催化剂，Ⅱ先生成，再消耗，是中间产物，A错误； B．过程中存在中O-O非极性键的断裂，以及中非极性键的形成；还存在极性键的断裂，以及极性键的形成，B正确； C．过程中Ti的化学键()始终是4个，配位键不会改变Ti的化合价，故元素的化合价不变，C错误； D．反应生成了，且存在的分解反应，原子利用率小于100%，D错误； 故选B。 6．（2025·湖北·高考真题）如图所示的物质转化关系中，固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体，常用作钡餐。下列叙述错误的是 A．在C的水溶液中加入少量固体A，溶液升高 B．D为可溶于水的有毒物质 C．F溶于雨水可形成酸雨 D．常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 【答案】A 【详解】A．在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl)，铵根浓度增大，抑制了NH3·H2O的电离，OH-浓度减小，溶液pH减小，A错误； B．D(BaCl2)易溶于水，溶于水电离出Ba2+，钡是重金属，有毒，B正确； C．F(NO2)与水反应生成强酸硝酸，故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨，C正确； D．G是HNO3，常温下浓HNO3将Fe钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D正确； 答案选A。 7．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想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．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，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，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 8．（2025·广东·高考真题）现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是 A．我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g B．利用成功为金属材料“重塑金身”，中Mo的化合价为+6 C．穿上电动机械腿，助力行走不是梦，行走时电池将电能转化为化学能 D．沙海养鱼蹚出治沙新路，让沙海沙山变成金山银山，鱼肉富含蛋白质 【答案】D 【详解】A．1mol H2O的摩尔质量为18g/mol，因此质量为18g，而非10g，A错误； B．MoS2中S的化合价为-2，总负电荷为-4，Mo的化合价为+4，而非+6，B错误； C．电动机械腿工作时，电池放电将化学能转化为电能，再转化为机械能，而非电能转化为化学能，C错误； D．鱼肉的主要营养成分是蛋白质，描述正确，D正确； 故选D。 9．（2025·北京·高考真题）依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 固体与浓硫酸反应可制备气体 固体与浓硫酸反应可制备HI气体 B 难溶于盐酸，可作“钡餐”使用 可代替作“钡餐” C 盐酸和溶液反应是吸热反应 盐酸和溶液反应是吸热反应 D 的沸点高于 的沸点高于 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】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．BaSO4不溶于盐酸，不会产生有毒的钡离子，可做钡餐使用，而BaCO3会与胃酸反应生成有毒的Ba2+，不能替代BaSO4，B错误； C．盐酸与NaHCO3反应吸热是特例，而盐酸与NaOH的中和反应是典型的放热反应，C错误； 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； 故选D。 10．（2025·河北·高考真题）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 【答案】D 【详解】A．观察历程图可知，反应ⅰ中的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成和，此时的相对能量为0.05eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确； B．反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差，即3.39eV-0.70eV=2.69eV，B正确； C．反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，C正确； D．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误； 故选D。 11．（2026·海南·高考真题）电解海水制氢是绿色储能手段之一，电解海水过程常出现阴极结垢和阳极析氯腐蚀问题。我国某科研团队利用催化电极Ti/Pt-I(修饰使电极表层带有负电荷)和离子交换膜，为前述问题提供了一种解决方案。下图为电解装置示意图，该装置在电解海水的同时能得到高纯。 回答问题： (1)在和下，的燃烧热，则反应  __________。 (2)在、和一定电流条件下，用该装置电解海水制备需消耗电能，该过程能量由电能转化为_____________和_____________(忽略副反应)。 (3)b电极的电极反应式是_______________________________。 (4)离子交换膜是为了防止_____________(填标号) ①阴极结垢 ②阳极析氯腐蚀 ③在两极间迁移 ④在两极间迁移 (5)相同条件下，分别用Ti/Pt和Ti/Pt-I作为阴极，电解过程中，阴极附近溶液pH与距离阴极表面的远近有关，关系如下图所示。距离阴极内，相同距离处电极的比电极的小，原因是____________________。 (6)若电解的海水中，则室温下，距离电极__________处开始有结晶。已知：。 【答案】(1)+571.6 (2) 化学能 热能 (3) (4)②③ (5)电极表层带有负电荷，排斥同带负电的，促使其更快地向外围溶液扩散 (6)3 【详解】（1）已知的燃烧热反应为： ，目标反应是上述燃烧热反应的逆反应且系数扩大为2倍，根据盖斯定律，反应焓变也变为原焓变的-2倍，即。 （2）制备理论上需要的最小能量为分解水的焓变，但实际消耗电能，多余的电能会以热能形式损耗；同时电解将电能转化为储存在、中的化学能，因此能量转化形式为电能转化为化学能和热能。 （3）b电极连接电源正极，为电解池的阳极，阳极区为溶液，因此发生水电离的发生氧化反应生成，电极反应：。 （4）①由分析可知，避免阴极结垢的原理是使用了修饰电极，不是离子交换膜的作用，①错误； ② 阳极区为体系，海水中的无法通过膜进入阳极区，避免在阳极放电生成造成析氯腐蚀，②正确； ③海水中含有高浓度的，如果接触到阳极，会在阳极优先放电生成有毒且具腐蚀性的，因此，离子交换膜应当是阳离子交换膜，其目的是为了阻挡海水中的在两极间的定向迁移，③正确； ④该装置允许阳离子定向迁移以平衡电荷，并非阻止迁移，④错误。 （5） 阴极在电解时发生的反应为水得电子生成氢气和氢氧根：，这会导致电极附近溶液pH升高。已知修饰电极表层带有负电荷。根据同性相斥原理，电极表面的负电荷会对阴极生成的产生静电排斥作用，使得生成的能够迅速脱离电极表面并向外部溶液主体扩散。因此，在距离电极范围内，电极附近的pH更小。    （6）根据溶度积规则，当开始结晶时： 代入、，可得： ，对应溶液，结合第二张pH-距离图像，电极体系pH=9对应的距离为。 12．（2026·广西·高考真题）的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题： Ⅰ．利用还原涉及下列反应： ①     ②     ③     (1)__________（用含、的代数式表示）。 Ⅱ．对反应体系进行热力学计算，平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1，其中为对应温度下单质的存在形态，时，。 (2)、条件下，__________（列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数）。 (3)600~1000℃内，随温度升高而减小的原因是__________________________________。 Ⅲ．在含有活性炭的固定床反应器内，利用还原。转化率、选择性随初始以及温度的变化如图2。 (4)反应生成的最佳条件是__________。 (5)高温下，该体系中可检测出，若反应器内无活性炭，产率达最大时，所需的初始将__________（填“增大”“不变”或“减小”）。 Ⅳ．我国科研人员设计双室电解池（图3）合成和，实现的再利用。 已知：氧化性强于 (6)电解时，从__________极室移向__________极室（选填“”“”）。 (7)若将恰好吸收了的溶液全部注入极室，电解时极的电极反应式为__________；当极室内生成时，在极室理论上最多可生成__________mol。 【答案】(1) (2) (3)在之间时，温度升高，促使分解为和，使的物质的量分数减小 (4)， (5)增大 (6) a b (7) ， 【详解】（1）观察目标反应③，可以通过组合反应①和②得到。将反应①乘以 2，得到。将上述式子减去反应②，即，化简得这正是反应③。因此。 （2）根据图 1，在 时，各物质的物质的量分数如下：，，，。由于体系中存在等硫单质，且总物质的量分数之和为1。已知 时，，即硫单质以形态存在。所以。反应③为，其平衡常数表达式为。已知总压，分压。代入各物质的量分数和总压：。 （3）观察图1中区间，的物质的量分数下降，而和的物质的量分数上升。这说明在此温度范围内，反应②的逆反应占主导。由于温度升高，平衡向吸热方向移动，说明分解是吸热过程。温度升高，促使分解为和，导致的物质的量分数减小。 （4）S2的产率 =转化率选择性。最佳条件要同时满足两个指标：转化率尽可能高、选择性尽可能高。当温度为800℃时，当时，转化率接近100%，此时的选择性也较高，约90%，此时两者的乘积（产率）达到最大。因此，最佳条件是，。 （5）高温下检测到，说明活性炭参与了反应。活性炭的存在可能会消耗或生成，从而在一定程度上辅助生成。若反应器内无活性炭，则没有这些副反应。为了达到相同的产率，就需要依靠初始投入的来还原。因此，所需的初始将增大。 （6）观察图 3 电解池：a极室：通入和溶液。具有还原性，具有氧化性，两者在溶液中发生反应：。b 极室：通入，生成。得电子发生还原反应，说明b极为阴极。既然b 极为阴极，则a极为阳极。电解池中，阳离子向阴极移动。因此，从阳极室（a极室）移向阴极室（b极室）。 （7）a极室发生氧化反应。溶液中存在和。已知氧化性强于，根据氧化还原规律，还原性。所以阳极上，优先失去电子被氧化为；当消耗完毕后，再失去电子被氧化为。电极反应式为， 。计算生成的物质的量：吸收的反应：消耗，生成和。b极室生成：阴极反应：，生成需要转移电子。根据电子守恒，a极室也转移 电子。阳极首先氧化 ：溶液中有，将其全部氧化为需要失去电子。此时，总共转移了电子，还剩余电子。剩余的电子由放电提供：失去电子，生成。最终在a极室中，生成了和 。体系中生成的为。根据化学式，需要。因此理论上最多可结合生成。 综合进阶 1．（2025·四川·高考真题）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A．步骤①反应为 B．步骤③正、逆反应的活化能关系为 C．在催化循环中起氧化作用 D．步骤③生成的物质Z是 【答案】D 【详解】A．结合反应机理图可知和反应生成、、，步骤①反应为，故A正确； B．步骤③为放热反应，，即正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确； C．在催化循环中V的化合价由+5降低到+4，所以起氧化作用，故C正确； D．根据分析，步骤③生成的物质Z是，故D错误； 答案选D。 2．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】C 【详解】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误； B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误； C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确； D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误； 故选C。 3．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．常温常压下和混合无明显现象，则反应在该条件下不自发 B．，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．，则 【答案】B 【详解】A．根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发进行，A错误； B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B正确； C．该反应为放热反应，则，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．，根据盖斯定律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=，由于不能明确相对大小，则ΔH不能确定，D错误； 故选B。 4．（2026·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知键能为，键能为，键能为，则中的碳氧键键能(单位：)为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应：，该反应，根据反应物键能和-生成物键能和可得：4c+2b-3a-中的碳氧键键能=，中的碳氧键键能=()，故B正确； 故选：B。 5．（2025·贵州·高考真题）AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A．从生成和的反应都是放热反应 B．过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C．Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D．生成放热更多，低温时是主要产物 【答案】D 【详解】A．由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从生成和的反应都是放热反应，A项正确； B．与Br原子相连的C原子为，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1是由CN-的C原子进攻的，形成碳碳键，B项正确； C．由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是和，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，C项正确； D．由于生成所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成，为主要产物，D项错误； 故选D。 6．（2025·广东·高考真题）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确， 故选A。 7．（2026·全国卷·高考真题）是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。 (1)和Si的熔点分别为和，后者远高于前者的原因是_________。 (2)高纯硅可通过如下反应制备：。将和充入反应器，在10.0 kPa平衡时，转化率与温度的关系如图所示。 (i)1485 K平衡时，_________，HCl的压强为___________kPa，平衡常数_________kPa．(保留2位小数) (ii)保持1485 K，若要提升Si的产率，应_________压强(填“增大”或“减小”)。 (3)与可发生反应： 研究发现，解离出的引发了反应，据此提出两种反应历程，如图所示。 (i)利用图和下表中的数据计算，B到C的能量变化为_____________，A到B的能量变化为_________。 化学键 键能/() 243 416 (ii)根据反应过程的能量变化，该反应以历程_________进行(填“1”或“2”)。 【答案】(1)是分子晶体，粒子间为分子间作用力；Si是共价晶体，粒子间为共价键 (2) 0.25 3.33 3.33 减小 (3) -173 -64 1 【详解】（1）是分子晶体，分子晶体熔化仅需克服分子间作用力；晶体Si是共价晶体，共价晶体熔化需破坏共价键；共价键的键能远大于分子间作用力，因此Si的熔点远高于。 （2）(i)从图可读出，1485 K时α()=0.25； 故在1485 K下，达平衡时的变化量为1.00×0.25=0.25 mol，列三段式： 气相总物质的量为0.75+0.75+0.75=2.25 mol；同温同压下气体分压与物质的量成正比，HCl的分压为； 平衡时、、的物质的量相等，故，。 (ii)该反应正反应为气体分子数增多的反应，在温度不变的情况下，若要提升Si的产率，需要减小压强，使得平衡正向移动。 （3）(i)B点对应物种为，C点对应物种为可知基元反应B→C过程，反应式为；该过程断裂1个Cl-Cl键，需吸收热量；形成1个Si-Cl键，需放出热量；反应B到C的能量变化为； 结合C点相对能量为，由盖斯定律，A到B的能量变化=A到C的能量变化-B到C的能量变化，故A到B的能量变化为； (ii)历程1的活化能为；历程2的活化能为，活化能越低越有利于反应的进行，因此该反应以历程1进行。 8．（2026·湖北·高考真题）将与废弃的太阳能面板材料进行球磨反应，制备高纯度，反应如下： 反应Ⅰ：   已知一定温度下， 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应Ⅰ的________，属于________（填“熵增”或“熵减”）反应。 (2)将足量和放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为。 ①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转／分钟而非400转/分钟的优势是________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应，的转化率达到，则生成的平均速率为________，此时反应的浓度商为________（填计算式）。当反应时间延长至，的转化率为，此时体系温度为。 (3)若反应Ⅰ不以球磨方式进行，反应的转化率仅为。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应Ⅰ的能量变化图，据此判断球磨能________（填“升高”或“降低”）反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是________。 (4)相对于反应Ⅱ，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制还具备的优点是________。 【答案】(1) 熵增 (2) 缩短反应时间，且能提高 的产量 （或 ） (3) 降低 球磨的机械作用削弱（或部分破坏）了反应物中的化学键，使反应物更易断键发生反应，从而降低活化能 (4)产物中只有一种气体，固气易分离，可直接得到高纯度 【详解】（1）根据盖斯定律，将已知反应依次命名为反应Ⅱ和反应Ⅲ。目标反应Ⅰ可由2×反应Ⅱ+反应Ⅲ得到，因此 。反应Ⅰ中，气体分子数由4增加到6，体系混乱度增大，属于熵增反应。 （2）① 题目已知球磨总转数固定为 转，当转速为 转/分钟时，反应耗时为 ；当转速为 转/分钟时，反应耗时为 。且由图1可知， 转/分钟时的 产量高于 转/分钟时。因此，选择 转/分钟的优势是缩短了反应时间，且能提高 的产量。 ② 反应 时， 转化了 ，根据方程式 可知，生成 的物质的量为 。则 生成 的平均速率 。此时剩余 为 ，体系中 ，，该反应的浓度商 。 （3）由图2可知，球磨条件下反应的活化能（即过渡态能量与反应物能量之差）明显小于非球磨条件，故球磨能降低反应的活化能。从化学键角度分析，球磨提供的机械能削弱或部分破坏了反应物分子中的化学键，使得反应物的相对能量升高，从而减少了反应断键所需的能量，使反应更容易达到过渡态。 （4）反应Ⅱ的产物为 和 的混合气体，后续分离提纯较为困难；而反应Ⅰ的产物中只有 一种气体，副产物 为固体，固气极易分离，无需复杂的提纯步骤即可直接得到高纯度 。 1 / 47 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $