文档内容
专题 七
化学反应与能量变化
××
命 题 趋 势
能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，
难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键
与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主
要有：①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算(应用盖斯定律计
算反应热)；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。
Ⅰ．客观题
(1)结合图像考查对反应热、吸热反应、放热反应的理解。
(2)考查热化学方程式的正误判断以及ΔH的计算及比较。
Ⅱ．主观题
化学反应原理题中根据盖斯定律书写热化学方程式、计算反应热等。
考 点 清 单
一、反应中能量的变化
1．基本概念：
⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
⑵吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E 表示反应物所具有的总能量，E 表示生成物所具有的总能量。
反 生
①若E >E ，为放热反应；当ΔH为“－”或ΔH<0。
反 生
②若E 0。
反 生
2．吸热反应和放热反应的判断方法
（1）根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制氢气的反应为放热反应；电解
质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。
（2）由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下：气态
物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态的能量。
如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。
（3）由盖斯定律判断：如一个反应可分步进行，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，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若ΔH>0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
二、热化学方程式的书写
热化学方程式书写或者判断的注意事项
⑴注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ/mol。
⑵ΔH与测定的条件有关，书写时应注明条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
⑶注意物质的聚集状态：气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用
“↑”或“↓”符号。
⑷热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小
数或分数。
⑸注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热
数值相等，但符号相反。
⑹对于同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
三、燃烧热、中和热
1．燃烧热
（1）定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
（2）注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃
烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO，H→H O(l)等。
2 2
（3）化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO 造成环境污染、CO 引起温室效应。
2 2
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
2．中和热
⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol HO，这时的反应热叫做中和热。
2
⑵注意事项
中和反应的实质是H+和OH−反应生成HO。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），
2
则其反应热不等于中和热。
另注：
燃烧热 中和热
能量变化 放热反应
相同点
ΔH ΔH＜0，单位：kJ/mol反应物的量 1mol（O 的量不限） 可能是1mol，也可能是0.5mol
2
生成物的量 不限量 HO是1mol
2
不同点 1mol反应物完全燃烧时 生成1mol HO时放出的热量，不同
2
反应热的含义 放出的热量；不同反应 反应物的中和热大致相同，均为
物，燃烧热不同 57.3kJ/mol
四、盖斯定律的应用
1．理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。
2．计算模式：
3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即
把ΔH看作一个整体进行分析判断。
(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸
热；反之会放热。
(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。精 题 集 训
（70分钟）
经典训练题
1．已知反应CO(g)+2H(g) CHOH(g) ΔH，生成1mol CHOH(g)的能量变化如图曲线Ⅰ所示。曲线Ⅱ表
2 3 3
示使用催化剂的情况。下列判断不正确的是（ ）
A．ΔH=-91kJ·mol−1
B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C．按照曲线II历程进行反应，反应速率更快
D．CO(g)+2H(g) CHOH(l) ΔH，则ΔH＞ΔH
2 3 1 1
2．已知：H+(aq)+OH−(aq)=HO(l) ΔH=-57.3kJ/mol。下列关于稀硫酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的测定
2
或表述正确的是（ ）
A．应用如图所示装置可完成本实验
B．将量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入量热计的内筒
C．取一次测量所得反应前后的温度差作为计算该反应热的依据
D． ΔH=-114.6kJ/mol
3．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（ ）
A．HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH−(aq)=HO(l) ΔH=-57.3kJ/mol
2
B．氢气的燃烧热为 285.5kJ/mol，则水分解的热化学方程式为：
ΔH=+571kJ/mol
C．已知 ΔH=-92.4kJ/mol，则在一定条件下将1mol N 和3mol H 置于一密闭容
2 2
器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量D．已知 ΔH=-221kJ/mol，则石墨的燃烧热为110.5kJ/mol
4．（双选）用Cl 生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用：反应a：
2
4HCl(g)+O (g)=2Cl (g)+2HO(g) ∆H=-115.6kJ/mol
2 2 2
已知：i．
ii．HO(g)=H O(l) ΔH=-44kJ·mol−1
2 2 2
下列说法不正确的是（ ）
A．反应a中反应物的总能量低于生成物的总能量
B．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C．4HCl(g)+O(g)=2Cl (g)+2HO(l) ΔH=-159.6kJ·mol−1
2 2 2 3
D．断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ
5．工业上处理含CO、SO 烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO。已知：2CO(g)+O(g)=2
2 2 2
CO(g) ΔH=-566kJ/mol；S(s)+O (g)=SO(g) ΔH=-296kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO (g)=S(s)+2CO (g)的
2 2 2 2 2
ΔH等于（ ）
A．-270kJ/mol B．+26kJ/mol C．-582kJ/mol D．+270kJ/mol
高频易错题
1．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确（ ）
A．ΔH<0，ΔH<0
1 6
B．若Br (g)=2Br(g) ΔH′，则ΔH′<ΔH
2 4 4 4
C．ΔH=ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH
1 2 3 4 5 6 7
D．ΔH<0，且该过程形成了分子间作用力
7
2．研究表明NO(g)与CO(g)在Ir+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是（
2
）A．未使用催化剂时，该反应的逆反应活化能为557.8kJ·mol−1
B．催化剂参与的两步反应均为放热反应
C．NO、CO、Ir+夺取O的能力依次增大
2
D．总反应的热化学方程式为 NO(g)+CO(g)=N(g)+CO(g) ΔH=-358.9kJ·mol−1
2 2 2
3．N 与O 化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下图显示了该反应中的能量变化。
2 2
下列说法不正确的是（ ）
A．N≡N键的键能大于O=O键的键能
B．完全断开1mol NO中的化学键需吸收1264kJ能量
C．该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D．生成NO反应的热化学方程式为：N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol
2 2
4．（双选）HBr被O 氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成，其能量与反应进程的关系如图所示。
2
Ⅰ．HBr(g)+O (g)=HOOBr(g)；
2
Ⅱ．HOOBr(g)+HBr(g)=2HOBr(g)；
Ⅲ．HOBr(g)+HBr(g)=H O(g)+Br(g)。
2
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
B．反应Ⅰ的速率最慢C．升高温度可提高反应物中活化分子百分数，使反应速率增大
D．在该过程中，只有HOOBr一种中间产物
5．煤燃烧排放的烟气含有SO 和NO ，会污染大气。采用NaClO、Ca(C1O) 溶液作为吸收剂可同时对烟气进
2 x 2
行脱硫、脱硝，下列说法正确的是（ ）
①SO (g)+2OH−(aq)=SO(aq)+H O(l) ΔH=a kJ/mol
2 2 1
②ClO−(aq)+SO(aq)=SO(aq)+Cl−(aq) ΔH=b kJ/mol
2
③CaSO (s) Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH=c kJ/mol
4 3
④SO (g)+Ca2+(aq)+ClO−(aq)+2OH−(aq)=CaSO(s)+HO(l)+Cl−(aq) ΔH=d kJ/mol
2 4 2 4
A．随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B．反应①、②均为氧化还原反应
C．反应Ca(OH) (aq)+H SO (aq)=CaSO (s)+2HO(1)的ΔH=-c kJ/mol
2 2 4 4 2
D．d=a+b+c
精准预测题
1．某科学家利用二氧化铈(CeO)在太阳能作用下将HO、CO 转变成H、CO。其过程如下：
2 2 2 2
mCeO (m-x)CeO ·xCe+xO
2 2 2
(m-x)CeO ·xCe+xH O+xCO mCeO +xH +xCO
2 2 2 2 2
下列说法不正确的是（ ）
A．该过程中CeO 没有消耗
2
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．上图中ΔH=-(ΔH+ΔH)
1 2 3
D．上图中ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3
2．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为
N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92.4kJ/mol。实验室用加热NH Cl和Ca(OH) 固体混合物的方法制取少量
2 2 3 4 2
氨气。下列有关合成氨反应的说法正确的是（ ）
A．反应的ΔS＞0
B．反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能)
C．反应中每消耗1mol H 转移电子的数目约等于2×6.02×1023
2D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高H 的平衡转化率
2
3．己知 (g)+H(g)→CH CHCH(g) ΔH=-157kJ/mol。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH=-2092kJ/mol，丙烷(g)的燃
2 3 2 3
烧热ΔH=-2220kJ/mol，1mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH=+44kJ/mol。则2mol氢气完全燃烧生成气
态水的ΔH(kJ/mol)为（ ）
A．-658 B．-482 C．-329 D．-285
4．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g) ΔH=-164.7kJ/mol
2 2 4 2
反应Ⅱ：CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ/mol
2 2 2
反应Ⅲ：2CO(g)+2H(g)=CO (g)+CH (g) ΔH=-247.1kJ/mol
2 2 4
向恒压、密闭容器中通入1mol CO 和4mol H ，平衡时CH 、CO、CO 的物质的量随温度的变化如图所
2 2 4 2
示。
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=
B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化
C．提高CO 转化为CH 的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
2 4
D．CH(g)+HO(g)=CO(g)+3H (g)的ΔH=-205.9kJ/mol
4 2 2
5．（双选）科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气催化重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发
生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法正确的是（
）
A．Pd(Ⅲ)能改变反应历程，从而改变化学反应速率B．该历程中反应速率最快的是路径①
C．该历程中能垒(反应活化能)最大的是路径②
D．由此历程可知：CHO*+2H*=CHO*+3H* ΔH＜0
2
6．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的，我国学者研究发现T℃时，甲醇(CHOH)与水
3
在铜基催化剂上的反应机理如图所示：
下列说法中正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的热化学方程式为 ΔH＞0
B．总反应为 ΔH＞0
C．从提高转化率的角度考虑，应选择高温高压的条件
D．优良的催化剂降低反应的活化能，并减小ΔH，提高了反应速率
7．（双选）我国科研人员在银催化简单烷烃的区域选择性方面取得了重要突破，有效克服烷烃C—H键的惰
性并实现其区域选择性活化。一种对烷烃C—H键的选择性插入反应进程如图所示。下列说法正确的是（
）
A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质中，最稳定的是Ⅰ
B．总反应速率取决于由中间体1生成中间体2的一步
C．升高温度三个反应的速率均加快，有利于提高烷烃的转化率
D．催化剂对化学反应具有选择性，生成不同产物的同时改变了反应的焓变
8．1，2-丙二醇（CHOHCHOHCH ）单分子解离反应相对能量如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱
2 3
水过程。下列说法错误的是（ ）A． 中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量低
B．1，2-丙二醇单分子解离脱水过程均为吸热反应
C．从能量的角度分析，TS1路径的速率比TS3、TS4路径快
D．产物丙酮比丙烯醇[ 和 ]更稳定
9．（双选）CHCHCH 的氯化、溴化反应势能图及产物选择性如下图，下列叙述错误的是（ ）
3 2 3
A．丙烷中仲氢 比伯氢 活性强
B．升高温度CHCHCH 与 反应速率加快、与 反应速率减慢
3 2 3
C．以CHCHCH 为原料合成2-丙醇时，溴化反应比氯化反应产率更高
3 2 3
D．HCl和HBr的键能差=ΔH-ΔH
1 3
10．请回答下列问题：
(Ⅰ)已知化学反应N+3H =2NH 的能量变化如图所示，
2 2 3(1)1mol N和3mol H生成1mol NH (g)是___________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。
3
(2) N(g)+ H(g)=NH (g)；ΔH=___________。
2 2 3
(3)N (g)和H(g)生成NH (1)的热化学方程式为___________。
2 2 3
(Ⅱ)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接
的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe O(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO (g) ΔH=-24.8kJ/mol
2 3 2
3Fe O(s)+CO(g)==2Fe O(s)+CO(g) ΔH=-47.2kJ/mol
2 3 3 4 2
Fe O(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO (g) ΔH=+640.5kJ/mol
3 4 2
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO 气体的热化学反应方程式：___________。
2
11．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化
学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)实验测得，5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5kJ的热量，试写出
甲醇燃烧的热化学方程式_______。
(2)今有如下两个热化学方程式：则a_______b(选填“>”、“<”或“=”)
H(g)+ O(g)=HO(g) ΔH=a kJ/mol
2 2 2 1
H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=b kJ/mol
2 2 2 2
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是
反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 H-H N-H N≡N
键能/kJ·mol−1 436 391 945
已知反应N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=a kJ/mol。试根据表中所列键能数据估算a的值：_______。
2 2 3
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。已知：C(s)+O(g)=CO (g) ΔH=-393.5kJ·mol−1
2 2 1
2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1
2 2 2 2
2C H(g)+5O(g)=4CO (g)+2HO(l) ΔH=-2599kJ·mol−1
2 2 2 2 2 3
根据盖斯定律，计算298K时由C(s)和H(g)生成1mol C H(g)反应的反应热ΔH=_______。
2 2 2
12．自热化学链重整制氢CLR(a)工艺的原理如图所示：
回答下列问题：
(1)25℃、101kPa时，1.0g Ni与足量O 反应生成NiO放出8.0kJ的热量，则在“空气反应器”中发生反应
2
的热化学方程式为_______________。
(2)“燃料反应器”中发生的部分反应有：
(I)CO(g)+NiO(s)＝CO(g)+Ni(s) ΔH＝-47.0kJ∙mol−1
2 1
(II)CH (g)+4NiO(s)＝CO(g)+2HO(g)+4Ni(s) ΔH＝+137.7kJ∙mol−1
4 2 2 2
(III)CH (g)+HO(g)＝CO(g)+3H(g) ΔH＝+225.5kJ∙mol−1
4 2 2 3
则反应CH(g)+NiO(s)＝CO(g)+2H(g)+Ni(s)的ΔH＝______kJ∙mol−1。
4 2
(3)“水汽转换反应器”中发生的反应为CO(g)+HO(g) H(g)+CO(g)(平衡常数K＝0.75)，将天然气看
2 2 2
作是纯净的CH(假定向水汽转换反应器中补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量)，若在t℃时进行转换，
4
水汽转换反应器中某时刻CO、HO、H 、CO 浓度之比为1∶x∶2∶1，此时υ(正)______υ(逆)(填“＞”“＝”或
2 2 2
“＜”)，理由是__________。
(4)甲烷制氢传统工艺有水蒸气重整、部分氧化重整以及联合重整等，CLR(a)工艺重整是一种联合重整，
涉及反应的热化学方程式如下：
水蒸气重整反应：CH(g)+2HO(g)＝CO(g)+4H(g) ΔH＝+192kJ∙mol−1
4 2 2 2
部分氧化重整反应：CH(g)+O(g)＝CO(g)+2H(g) ΔH＝-748kJ∙mol−1
4 2 2 2
采用水蒸气重整的优点是__________；若上述两个反应在保持自热条件下(假设无热量损失)，理论上1mol
CH 至多可获得H 的物质的量为____________(结果保留1位小数)。
4 2参 考 答 案
经典训练题
1．【答案】D
【解析】A．由图可知，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=419kJ·mol−1-510kJ·mol−1=-91kJ·mol−1，
故A正确；B．由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，故 B正确；C．
催化剂可降低反应的活化能，反应速率更快，故C正确；D．液态CHOH具有的能量比气态CHOH具有的
3 3
能量低，则反应CO(g)+2H(g) CHOH(l)放出的能量比生成气态CHOH放出的能量更多，ΔH 、ΔH均为
2 3 3 1
负值，则ΔH＜ΔH，故D错误；故选D。
1
2．【答案】D
【解析】A．如图所示装置中缺少环形玻璃搅拌棒，可能会造成酸、碱溶液混合不均匀，不同部位的溶液
温度不同，A不正确；B．量筒中的NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入，易造成热量损失，应将溶液一次迅速倒
入，B不正确；C．取一次测量前后的温度差计算反应热，易造成测定结果产生较大偏差，应进行三次实
验，然后求其平均值，C不正确；D．H+(aq)+OH−(aq)=HO(l) ΔH=-57.3kJ/mol可知，硫酸和氢氧化钠完全反
2
应生成反应2mol水时ΔH=-114.6kJ/mol，D正确；故选D。
3．【答案】B
【解析】A．氟化氢是弱酸，电离过程吸收热量，则 HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH−(aq)=HO(l) ΔH
2
＞﹣57.3kJ/mol，故A错误；B．氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量
是285.5KJ，则水分解的热化学方程式为： ΔH=+571kJ/mol，故B正确；C．1mol
N 和3mol H 置于一密闭容器中充分反应后，该反应是可逆反应，消耗氮气的物质的量小于1mol，则最多可
2 2
放出的热量小于92.4kJ，故C错误；D．已知 ΔH=-221kJ/mol，1mol石墨完全燃烧
放出的热量是大于110.5KJ，则石墨的燃烧热大于110.5kJ/mol，故D错误。
4．【答案】AC
【解析】A．由反应a：4HCl(g)+O (g)=2Cl (g)+2HO(g) ∆H=-115.6kJ/mol，该反应为放热反应，即反应物
2 2 2
的总能量高于生成物的总能量，故A错误；B．由4HCl(g)+O (g)=2Cl (g)+2HO(g)可知，反应a中涉及极性
2 2 2
键、非极性键的断裂和生成，故 B 正确；C．根据盖斯定律可知，4HCl(g)+O(g)=2Cl (g)+2HO(l)
2 2 2
ΔH=-203.6kJ·mol−1 ， 故 选 C ； D ． 设 H-O 的 键 能 为 E ， H-Cl 的 键 能 为 E ， 由 题 意 有
3 1 2
，则 ，故D不选。答案选AC。
5．【答案】A
【解析】已知：①2CO(g)+O(g)=2CO (g) ΔH=-566kJ/mol；②S(s)+O (g)=SO(g) ΔH=-296kJ/mol，根据
2 2 2 2
盖斯定律，将①-②，整理可得2CO(g)+SO (g)=S(s)+2CO (g) ΔH=-270kJ/mol，故合理选项是A。
2 2
高频易错题
1．【答案】D
【解析】A．钠燃烧放热，气体物质的量减少，所以ΔH<0，ΔH<0，故A正确；B．Br-Br键的键能小于
1 6
Cl-Cl ， 若 Br (g)=2Br(g) ΔH′ ， 则 ΔH′<ΔH ， 故 B 正 确 ； C ． 根 据 盖 斯 定 律 ，
2 4 4 4
ΔH=ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH ，故C正确；D．气态氯化钠的能量大于固体氯化钠，所以ΔH<0，氯化
1 2 3 4 5 6 7 7
钠是离子化合物，该过程形成了离子键，故D错误；选D。
2．【答案】C
【解析】A．根据历程，反应物总能量大于生成物的总能量，即该反应为放热反应，逆反应的活化能
358.9kJ·mol−1+198.9kJ·mol−1=557.8kJ·mol−1，故A说法正确；B．由图可知，在Ir+催化下，两步反应能量均降
低，均为放热反应，故B说法正确；C．从NO+Ir++CO到N+IrO++CO，说明Ir+夺取O的能量强于NO，从
2 2 2
N+IrO++CO到N+CO+Ir+，说明CO夺取O的能力强于IrO+，故C说法错误；D．ΔH只与始态和终态有
2 2 2
关，与反应的途径无关，因此总反应的热化学方程式为NO(g)+CO(g)=N(g)+CO(g) ΔH=-358.9kJ·mol−1，故
2 2 2
D说法正确；答案为C。
3．【答案】B
【解析】A．据图可知1mol N≡N键断裂吸收946kJ的能量，1mol O=O键断裂吸收498kJ能量，即N≡N
键的键能大于O=O键的键能，故A正确；B．据图可知由2mol N原子和2mol O原子形成2mol NO时放出
1264kJ能量，则完全断开2mol NO中的化学键才需吸收1264kJ能量，故B错误；C．焓变=断键吸收总能量-
成键释放总能量=946kJ/mol+498kJ/mol-1264 kJ/mol=+180kJ/mol，焓变大于0则为吸热反应，所以该反应中产
物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量，故C正确；D．该反应焓变为ΔH=+180kJ/mol，结合图可知
热化学方程式为N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol，故D正确；综上所述答案为B。
2 2
4．【答案】BC
【解析】A．据图可知第Ⅰ步反应中反应物的能量低于生成物，为吸热反应，故A错误；B．据图可知反
应Ⅰ的正反应活化能最大，所以反应Ⅰ的反应速率最慢，故B正确；C．升高温度可以提供能量，使非活化
分子吸收能量变成活化分子，提高反应物中活化分子百分数，使反应速率增大，故C正确；D．该反应的反
应物为HBr和O ，生成物为HO和Br ，中间产物为HOOBr、HOBr共两种，故D错误；综上所述答案为
2 2 2
BC。
5．【答案】A
【解析】A．由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH−，因此导致吸收剂溶液的pH逐渐减小，A正确；B．反应①没有发生化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；C．反应Ca(OH) (aq)
2
+H SO (aq)
2 4
=CaSO (s)+2HO的离子方程式为：Ca2++SO+2OH−+2H+ CaSO↓+2H O，该离子反应不是反应③的逆反
4 2 4 2
应，因此ΔH -c kJ/mol，C错误；D．根据盖斯定律可知④=①+②-③，所以d=a+b-c，D错误；答案选A。
精准预测题
1．【答案】D
【解析】A．将两个过程的反应加起来可得总反应为HO+CO→H+CO+O ，反应中CeO 没有消耗，CeO
2 2 2 2 2 2
作催化剂，A正确；B．该过程中在太阳能作用下将 HO、CO 转变为H 、CO，所以把太阳能转变成化学
2 2 2
能，B正确；C．由图中转化关系及盖斯定律可知：-ΔH=ΔH+ΔH ，即ΔH=-(ΔH+ΔH)，C正确；D．根据
1 2 3 1 2 3
盖斯定律可知ΔH=-(ΔH+ΔH)，D错误；故选D。
1 2 3
2．【答案】C
【解析】A．在合成氨反应中，生成物气体分子数小于反应物气体分子数，所以反应的 ΔS＜0，A不正
确；B．反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能)，B不正
确；C．由合成氨反应N(g)+3H(g) 2NH (g)，可建立如下关系式：N—3H—6e−，则反应中每消耗1mol
2 2 3 2 2
H 转移电子的数目约等于2mol×6.02×1023mol−1=2×6.02×1023，C正确；D．合成氨反应为放热的可逆反应，高
2
温可加快反应速率，但会使平衡逆向移动，不能提高 H 的平衡转化率，使用催化剂只能改变反应速率，但不
2
能改变H 的平衡转化率，也就不能提高H 的平衡转化率，D不正确；故选C。
2 2
3．【答案】B
【解析】己知反应①为 (g)+H(g)→CH CHCH(g) ΔH=-157kJ/mol。反应②： (g)+4.5O (g)=3CO (g)
2 3 2 3 1 2 2
+3
HO(l) ΔH=-2092kJ/mol，反应③：CHCHCH(g)+5O (g)=3CO (g)+4H O(l) ΔH=-2220kJ/mol，变化
2 2 3 2 3 2 2 2 3
④HO(l)=
2
HO(g) ΔH=+44kJ/mol，则按盖斯定律，反应①-反应②+反应③+变化④得到反应：H(g)+0.5O (g)=H O(g)，
2 4 2 2 2
ΔH=ΔH-ΔH+ΔH+ΔH=-241kJ/mol，则 2mol 氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为： 2H(g)
1 2 3 4 2
+O (g)=2H O
2 2
(g) ΔH=-482kJ/mol，B正确；答案选B。
4．【答案】C
【解析】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为K=
，故A错误；B．反应物CO 的量逐渐减小，故图中曲线A表示CO 的物质的量变化曲线，
2 2
由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO的物质的量增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CH 的物质的量变化曲线，故B错误；C．反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热
4
反应，降低温度有利于反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，即可提高 CO 转化为CH 的转化率，所以需要研
2 4
发在低温区高效的催化剂，故C正确；D．-(反应Ⅱ+反应Ⅲ)得到目标反应，则CH(g)+HO(g)=CO(g)+3H (g)
4 2 2
的ΔH=-[41.2kJ/mol+(-247.1kJ/mol)]=205.9kJ/mol，故D错误；故答案为C。
5．【答案】AD
【解析】A．Pd(Ⅲ)是该反应的催化剂，催化剂能改变反应的活化能，能改变反应历程，从而改变化学反
应速率，故A正确；B．活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，反应需要的活化能越小，反应进行的
越快，反应速率越快，根据图示，路径③的活化能最小，反应速率最快，故 B错误；C．活化能为反应物的
总能量与过渡态能量之差，由图可以看出，过渡态Ⅰ发生的反应活化能最大该历程中能垒(反应活化能)最大
的是路径①，故C错误；D．根据图示，CHO*和2H*总能量大于CHO*和3H*总能量，则该反应历程为放热反
2
应，ΔH＜0，故D正确；答案选AD。
6．【答案】B
【解析】A．据图可知反应Ⅰ的实质是CHOH分解分解生成H 和CO，水没有参与，A错误；B．据图可
3 2
知反应I中CHOH分解分解生成H 和CO，反应Ⅱ中HO和CO反应生成CO 和H ，且生成物的能量高于反
3 2 2 2 2
应物，为吸热反应，所以总反应为 ，ΔH＞0，B正确；C．该反应为气
体系数之和增大的反应，高压不利于平衡正向移动，C错误；D．催化剂可以降低反应活化能，但不能改变
焓变，D错误；综上所述答案为B。
7．【答案】AB
【解析】A．物质能量越低越稳定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质中Ⅰ最稳定的是，A正确；B．化学反应的速率
取决于历程中反应慢的过程，中间体1生成中间体2的反应为吸热反应且活化能最高，决定了总反应的速
率，B正确；C．三个反应都为放热反应，升高温度，反应向逆反应方向移动，烷烃的转化率降低，C错误；
D．催化剂具有选择性，只影响化学反应速率，但不改变反应的焓变，D错误；故选AB。
8．【答案】B
【解析】由图可知，断裂 中的a处化学键需要83.7kJ的能量，断裂b处碳碳键所需能量为
85.1kJ的能量，TS1路径吸收66.8kJ的能量，得到的 和水的相对能量为14.3kJ，TS2路径吸
收 68.9kJ 的能量，得到的丙酮和水的相对能量为-8.6kJ，TS3 路径吸收 70.4kJ 的能量，得到的
和水的相对能量为8.4kJ，TS4吸收71.8kJ的能量，得到的 和水的相对能量
为3.1kJ的能量。A．由图可知，断裂a处碳碳键所需能量为83.7kJ，断裂b处碳碳键所需能量为85.1kJ，故A不符合题意；B．由图可知，l，2-丙二醇单分子解离脱水生成丙酮为放热反应，故B符合题意；C．由图可
知，TS1路径比TS3、TS4路径吸收的能量低，活化能低，所以TS1路径反应速率更快，故C不符合题意；
D．由图可看出产物丙酮能量最低，丙酮比丙烯醇[ 和 ]更稳定，故D不
符合题意；答案选B。
9．【答案】BD
【解析】A．从图中可以看出，∙CH(CH ) 的产率比CHCHCH∙的产率高，则表明丙烷中仲氢
3 2 3 2 2
比伯氢 活性强，A正确；B．升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，反应速率都加快，B错误；
C．从图中可以看出，以CHCHCH 为原料，溴化反应比氯化反应生成∙CH(CH ) 的产率要高很多，所以由
3 2 3 3 2
CHCHCH 为原料合成 2-丙醇时，溴化反应比氯化反应产率更高，C 正确；D．依据盖斯定律可得：
3 2 3
HCl+Br∙=HBr+Cl∙ ΔH=ΔH-ΔH，则HCl和HBr的键能差=ΔH-ΔH，D错误；故选BD。
3 1 3 1
10．【答案】(Ⅰ)（1）释放
（2）(a-b)kJ/mol
（3）N(g)+3H(g)=2NH (1) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol−1
2 2 3
(Ⅱ)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g) ΔH=-218kJ/mol
2
【解析】(Ⅰ)(1)由图可以看出，1mol N和3mol H的总能量大于1mol NH (g)的能量，则生成NH (g)的过
3 3
程为释放能量的过程；(2)由图可以看出， mol N(g)和 H(g)化学键完全断开生成1mol N和3mol H需要
2 2
吸收akJ热量，而1mol N和3mol H形成1mol NH (g)需要放出能量为b kJ，则 N(g)+ H(g)=NH (g)
3 2 2 3
ΔH=(a-b)kJ/mol；(3)由(2)可知 N(g)+ H(g)=NH (g) ΔH=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH (g)转化为1mol的
2 2 3 3
NH (l)放出的热量为c kJ，所以有 N(g)+ H(g)=NH (l) ΔH=(a-b-c)kJ/mol，即N(g)和H(g)生成NH (1)的
3 2 2 3 2 2 3
热化学方程式为N(g)+3H(g)=2NH (1)；ΔH=2(a-b-c)kJ·mol−1；(Ⅱ)FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO 的化学
2 2 3 2
方程式为FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g)；且①Fe O(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO (g) ΔH=-24.8kJ/mol，②3Fe O
2 2 3 2 2 3
(s)+CO(g)==2Fe O(s)+CO(g) ΔH=-47.2kJ/mol，③Fe O(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO (g) ΔH=+640.5kJ/mol，根
3 4 2 3 4 2据 盖 斯 定 律 ， (①×3-②-③×2)÷6 可 得 FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g) 则 ΔH=
2
=-218kJ/mol，即 CO 气体还原 FeO 固体得到 Fe 固体和
CO 气体的热化学反应方程式为FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g) ΔH=-218kJ/mol。
2 2
【点评】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热
化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、
减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
11．【答案】（1）2CHOH(1)+3O (g)=2CO (g)+4HO(1) ΔH=-1452.8kJ/mol
3 2 2 2
（2）>
（3）-93
（4）+226.7kJ·mol−1
【解析】(1)5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5kJ的热量，则1mol
甲醇(即32g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 =726.4kJ的热量，2mol甲醇充
分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 726.4kJ×2=1452.8kJ的热量，所以甲醇燃烧的热化学方程式为
2CHOH(1)+3O (g)=2CO (g)+4HO(1) ΔH=-1452.8kJ/mol。(2)气态水转化为液态水要放出热量，由于放热反应
3 2 2 2
的反应热为负值，则 a＞b；(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，N(g)+3H(g) 2NH (g)
2 2 3
ΔH=945kJ·mol−1+436kJ·mol−1×3-391kJ·mol−1×6=-93kJ·mol−1=a kJ·mol−1 ， 因 此 a=-93 ； (4) 已 知 ： ① C(s)
+O (g)=CO
2 2
(g) ΔH=-393.5kJ·mol−1 ， ② 2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1 ， ③ 2C H(g)+5O(g)=4CO (g)
1 2 2 2 2 2 2 2 2
+2H O(l) ΔH=-2599kJ·mol−1，根据盖斯定律，[①×4+②-③]÷2 得到反应的热化学方程式为：2C(s)
2 3
+H (g)=C H(g) ΔH=[-393.5kJ·mol−1×4-571.6kJ·mol−1-(-2599kJ·mol−1)]÷2=+226.7kJ·mol−1。
2 2 2
12．【答案】（1）Ni(s)+ O(g)=NiO(s) ΔH=-472kJ∙mol−1
2
（2）+211.9
（3）＞ 根据碳、氢守恒得到 ，解得x=4，浓度商Q= =0.5＜0.75
（4）消耗相同量的甲烷产生的氢气多 3.6mol
【解析】(1)25℃、101kPa时，1.0g Ni与足量O 反应生成NiO放出8.0kJ的热量，则1mol Ni与足量O 反
2 2
应生成NiO放出472kJ的热量，因此在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为 Ni(s)+ O(g)=NiO(s)
2ΔH=-472kJ∙mol−1；(2)将第II个方程式加上第III个方程式2倍，再减去第I个方程式，再整体除以3，得到反
应CH(g)+NiO(s)＝CO(g)+2H(g)+Ni(s)的ΔH＝+211.9kJ∙mol−1；故答案为：+211.9。(3)根据甲烷中n(H)∶n(C)
4 2
=4∶1，补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量，根据碳、氢守恒得到 ，解得x=4，根据浓
度商Q= =0.5＜0.75，此时υ(正)＞υ(逆)；(4)根据两个方程式分析得到采用水蒸气重整的优点是
消耗相同量的甲烷产生的氢气多；若上述两个反应在保持自热条件下，即放出的热量和吸收的热量相等，设
第一个反应消耗x mol甲烷，放出192x kJ热量，第二个反应消耗y mol甲烷，吸收748y kJ的热量，消耗
1mol甲烷，则得到x+y=1，192x=748y，解得x=0.8，y=0.2，因此理论上1mol CH 至多可获得H 的物质的量
4 2
为0.8mol×4+0.2mol×2=3.6mol；故答案为：消耗相同量的甲烷产生的氢气多；3.6mol。
