專題08 化學(xué)反應(yīng)與能量-備戰(zhàn)2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)題型專練-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

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一、反應(yīng)中能量的變化
1．基本概念：
（1）反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量。反應(yīng)熱用符號“ΔH”表示。單位“kJ/mol”。
（2）吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：
在化學(xué)反應(yīng)過程中，通常用E反表示反應(yīng)物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。
①若E反>E生，為放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH為“－”或ΔH0，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。
二、熱化學(xué)方程式的書寫
熱化學(xué)方程式書寫或者判斷的注意事項(xiàng)
（1）注意ΔH的符號和單位：ΔH的單位為kJ/mol。
（2）ΔH與測定的條件有關(guān)，書寫時(shí)應(yīng)注明條件。若條件為25℃，103kPa，則可不注明。
（3）注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”、液體用“l(fā)”、固體用“s”、溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”或“↓”符號。
（4）熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)，因此熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。
（5）注意ΔH的數(shù)值與符號：如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號相反。
（6）對于同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)外，還要注明物質(zhì)的名稱。
三、燃燒熱、中和熱
1．燃燒熱
（1）定義：在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。
（2）注意事項(xiàng)
①燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí)，一般以燃燒物前系數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。
（3）化石燃料提供能量的弊端以及預(yù)防措施：
①弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應(yīng)。
②預(yù)防措施：開發(fā)新能源、對燃料進(jìn)行脫硫或固硫處理。
2．中和熱
（1）定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。
（2）注意事項(xiàng)
中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH?反應(yīng)生成H2O。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成（如生成沉淀或弱電解質(zhì)），則其反應(yīng)熱不等于中和熱。
另注：

燃燒熱
中和熱
相同點(diǎn)
能量變化
放熱反應(yīng)
ΔH
ΔH＜0，單位：kJ/mol
不同點(diǎn)
反應(yīng)物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反應(yīng)熱的含義
1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同
生成1mol H2O時(shí)放出的熱量，不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，均為57.3kJ/mol
四、蓋斯定律的應(yīng)用
1．理論依據(jù)：反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。
2．計(jì)算模式：
3．主要應(yīng)用：計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)熱。
4．注意事項(xiàng)：應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑。
（1）當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。
（2）熱化學(xué)方程式加減運(yùn)算以及比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，ΔH都要帶“＋”、“－”號進(jìn)行計(jì)算、比較，即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行分析判斷。
（3）在設(shè)計(jì)的反應(yīng)途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會吸熱；反之會放熱。
（4）當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其ΔH與正反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號相反。

考向一反應(yīng)過程與能量變化圖象分析

典例1 H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是?

A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)
B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng)
C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān)
D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH=－218kJ·mol-1

活化能與焓變的關(guān)系圖解

（1）在無催化劑的情況下：
E1為正反應(yīng)的活化能；E2為逆反應(yīng)的活化能；ΔH=E1?E2為此反應(yīng)的焓變。
（2）催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應(yīng)放熱還是吸熱取決于起點(diǎn)(反應(yīng)物)和終點(diǎn)(生成物)能量的高低。
考向二利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱

典例2 根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH為
化學(xué)鍵
C—H
C—F
H—F
F—F
鍵能/(kJ·mol－1)
414
489
565
155
A．－485 kJ·mol－1　　　　 B．＋485 kJ·mol－1
C．＋1 940 kJ·mol－1 D．－1 940 kJ·mol－1
利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法
（1）熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式
ΔH=E(反應(yīng)物的總鍵能之和)?E(生成物的總鍵能之和)
（2）注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷
物質(zhì)(1 mol)
P4
C(金剛石)
Si
SiO2
鍵數(shù)(NA)
6
2
2
4

考向三熱化學(xué)方程式的正誤判斷

典例3 鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏傳感器以及光電化學(xué)器件中有著廣泛的應(yīng)用和誘人的前景。實(shí)驗(yàn)室中可利用FeCO3和O2為原料制備少量鐵紅，每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量，則下列有關(guān)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫正確的是
A．2FeCO3(s)+O2 (g) =Fe2O3(s)+2CO2(g) △H＝-130 kJ/mol
B．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+260 kJ/mol
C．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝-260 kJ/mol
D．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+130 kJ/mol
判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”

考向四書寫熱化學(xué)方程式

典例4 根據(jù)信息書寫熱化學(xué)方程式
（1）化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}：
已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________。
（2）在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為______________________。
（3）在一定條件下，將1 mol N2和3 mol H2充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)生成氨氣，達(dá)到平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為25%，放出Q kJ的熱量，寫出N2與H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________。
（4）化學(xué)反應(yīng)N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示

試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式：__________。
（5）NaBH4(s)與H2O(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和氫氣，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________________________。
書寫熱化學(xué)方程式的常見失誤點(diǎn)
（1）忽視ΔH的正負(fù)。
（2）忽視ΔH的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。化學(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí)，ΔH的數(shù)值要相應(yīng)變化。
（3）漏寫或錯(cuò)寫物質(zhì)的狀態(tài)。

考向五燃燒熱、中和熱的概念及表示

典例5 下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1, 則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ·mol－1
C．H2(g)的燃燒熱是285.8 kJ·mol－1，則2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJ·mol－1，則 C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH＝
－1 400 kJ·mol－1
過關(guān)秘籍
（1）中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH?化合生成H2O。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成(如生成不溶性物質(zhì)、難電離物質(zhì)等)，這部分反應(yīng)熱不在中和熱之內(nèi)。
（2）用文字表述燃燒熱和中和熱時(shí)，不用帶“?”，而用ΔH表示時(shí)，必須帶“?”。如甲烷的燃燒熱為890.3 kJ· mol?1或甲烷燃燒時(shí)ΔH=?890.3 kJ· mol?1。
（3）中和反應(yīng)的對象為稀溶液，且中學(xué)階段一般指稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿。

考向六中和熱的實(shí)驗(yàn)測定

典例6 某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測定，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）裝置中碎泡沫塑料的作用是_____________________________。
（2）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式[生成1 mol H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱為－57.3 kJ·mol－1]：_______________。
（3）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
①請?zhí)顚懕砀裰械目瞻祝?br /> 溫度
次數(shù)
起始溫度t1/℃
終止溫
度t2/℃
溫度差平均
值(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1

2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似認(rèn)為0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·(g·℃)－1。則生成1 mol H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱ΔH＝________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與－57.3 kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是________(填字母)。
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度
（4）若將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和稀氨水分別和1 L 1 mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為_________________________。
考向七能源的開發(fā)和利用

典例7 下列表述正確的是
①開發(fā)使用新型清潔能源，減少化石燃料的燃燒，可從根本上防止酸雨的產(chǎn)生
②我國從2 000年起逐漸用二氧化氯取代氯氣對飲用水進(jìn)行消毒，因?yàn)槎趸葰⒕⑾灸芰?qiáng)，持效長
③氧化鎂可用來制造耐火磚和坩堝等
④明礬能使水中的懸浮物凝聚，可做為凈水劑
⑤建設(shè)三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料
⑥給機(jī)動車安裝尾氣凈化器，可減少光化學(xué)煙霧的發(fā)生
①④⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑥ D．全部

1．已知：(1)；
(2)；
則的等于( )。
A． B．+379.3kJ/mol C．-317.3 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
2．下列有關(guān)能量變化的說法錯(cuò)誤的是( )
A．反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同
B．C(s，金剛石)=C(s，石墨) ΔH＜0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定
C．大理石分解為吸熱反應(yīng)，雙氧水分解也為吸熱反應(yīng)
D．反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
3．下列說法正確的是( )
A．鍵能越小，表示化學(xué)鍵越牢固，越難以斷裂
B．鍵能越大，構(gòu)成的物質(zhì)能量越高，分子越穩(wěn)定
C．破壞化學(xué)鍵時(shí)吸收能量，而形成化學(xué)鍵時(shí)放出能量
D．鍵能鍵長只能定性地分析化學(xué)鍵的強(qiáng)弱
4．氨氣還原法可用于消除NO對環(huán)境的污染。
已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1=+180.50 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=?905.48 kJ·mol-1
下列說法不正確的是( )
A．反應(yīng)①將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
B．反應(yīng)②使用催化劑時(shí)的△H2不變
C．反應(yīng)①、②均屬于氮的固定
D．4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=?1807.98 kJ·mol-1
5．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．1mol的CO2和H2O(g)的混合氣體與過量Na2O2充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B．0.10mol Fe粉與足量水蒸氣反應(yīng)生成的H2分子數(shù)為0.10NA
C．已知反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=?a kJ/mol，當(dāng)生成NA個(gè)SO3分子時(shí)，反應(yīng)放出的熱量大于0.5a kJ
D．常溫下，2.7g鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，失去的電子數(shù)為0.3NA
6．25℃，101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)所放出的熱量約為57.3kJ/mol；辛烷的燃燒熱為5518kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A．
B．
C．
D．

一、單選題
1．在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃燒生成 CO2和液態(tài)水時(shí)放熱 22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+725.8kJ/mol
B．2CH3OH(l)+3 O2(g)=2CO 2(g)+4 H2O(l)；ΔH=-1452 kJ/mol
C．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4 H2O(l)；ΔH=-725.8 kJ/mol
D．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO 2(g)+4 H2O(l)；ΔH=+1452 kJ/mol
2．碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
①I2(g) + H2(g) 2HI(g) △H=－9.48 kJ·mol-1
②I2 (s) + H2 (g) 2HI(g) △H= +26.48 kJ·mol-1 下列說法正確的是( )
A．①的產(chǎn)物比②的產(chǎn)物穩(wěn)定
B．I2(s) = I2(g) △H = +17.00 kJ·mol-1
C．②的反應(yīng)物總能量比①的反應(yīng)物總能量低
D．1mol I2(g)中通入 1 molH2 (g)，發(fā)生反應(yīng)時(shí)放熱 9.48 kJ
3．某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示。下列說法正確的是( )

A．反應(yīng)過程a有催化劑參與
B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于ΔH
C．反應(yīng)過程b可能分兩步進(jìn)行
D．有催化劑條件下，反應(yīng)的活化能等于E1—E2
4．碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48kJ·mol-1
②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=26.48kJ·mol-1
下列說法正確的是( )
A．①的產(chǎn)物比②的產(chǎn)物穩(wěn)定
B．1molI2(s)轉(zhuǎn)化為1molI2(g)需要放出熱量
C．②的反應(yīng)物總能量比①的反應(yīng)物總能量低
D．1molI2(g)中通入1molH2(g)，發(fā)生反應(yīng)時(shí)放熱9.48kJ
5．已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ/mol
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3 kJ/mol
則反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H為
A．+262.6 kJ/mol B．-483.6 kJ/mol C．-131.3 kJ/mol D．-352.3 kJ/mol
6．下列敘述正確的是
A．已知石墨比金剛石穩(wěn)定，則C(石墨，s)=C(金剛石，s) ΔH

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