文档内容
第 01 讲 化学反应的热效应
目录
01
考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航...................................................................................................................
03考点突破·考法探究....................................................................................................................
考点一 反应热与焓变...................................................................................................................
知识点1 反应热与焓变..............................................................................................................
知识点2 化学反应放热和吸热的原因.........................................................................................
考向1 焓变或反应热的理解及应用.............................................................................................
考向2 化学反应能量变化的图像.................................................................................................
考点二 热化学方程式书写及正误判断..............................................................................................
知识点1 热化学方程式..............................................................................................................
知识点2 热化学方程式的书写....................................................................................................
考向1 热化学反应方程式的理解与判断......................................................................................
考向2 热化学方程式的书写......................................................................................................
考点三 燃烧热和中和反应反应热.....................................................................................................
知识点1 燃烧热.......................................................................................................................
知识点2 中和反应反应热的测定..............................................................................................
考向1 燃烧热和中和反应反应热概念的理解.............................................................................
考向2 中和反应的反应热测定..................................................................................................
考点四 盖斯定律及应用...................................................................................................................
知识点1 盖期定律...................................................................................................................
知识点2 反应热大小的比较方法..............................................................................................
知识点3 盖斯定律及应用.........................................................................................................
考向1 利用键能求反应热...........................................................................................................
考向2 反应热大小比较...............................................................................................................04真题练习·命题洞见....................................................................................................................
考点要求 考题统计 考情分析
能源及其综 2021全国乙卷卷1题,6分;2022广东卷
合利用 3题,2分;
反应热的计 2022浙江6月选考18题,2分;2021浙 能源问题越来越受到重视,一般以综合
算 江1月选考20题,2分; 题中的某一设问为主,也不排除以选择题的
形式对盖斯定律的应及ΔH的大小比较进行
考查,主要涉及化学键与化学反应中能量变
盖斯定律运 化关系、化学能与热能的相互转化、吸热反
2022浙江1月选考18题,2分;2021浙
用 应和放热反应判断、热化学方程式正误判
江6月选考21题,2分;2021北京卷14
断、盖斯定律、燃烧热和中和热等;对此题
题,3分;
型的考查体现在“创新”,训练时要对以图
象、图表为背景考查能量变化、化学键键
能、正逆反应的活化能关系及简单计算多加
2024·甘肃卷10题,3分;2024·广东卷15
关注。
题,3分;2024·安徽卷10题,3分;
化学反应历 2024·河北卷14题,3分;2024·北京卷13
程与反应机 题,3分;2023浙江1月选考14题,3
理图像分析 分;2021浙江1月选考24题,2分;2021
广东卷14题,4分;2021湖北卷12题,3
分;
复习目标:
1.认识化学能可以与热能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体
系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
2.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。考点一 反应热与焓变
知识点1 反应热和焓变
1.反应热和焓变
(1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焓变:恒压条件下的反应热,称之为焓变,符号为ΔH,单位 为 kJ·mo l - 1。
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①可燃物的燃烧
①弱电解质的电离
②酸碱中和反应
②盐类的水解反应
③金属与酸的置换反应
常见反应 ③Ba(OH) ·8H O与NH Cl的反应
2 2 4
④物质的缓慢氧化
④C和HO(g)、C和CO 的反应
2 2
⑤铝热反应
⑤大多数分解反应
⑥大多数化合反应【名师点晴】
1.焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量,焓变的值只与反应体系的始末状态有关,而与过程无
关。
2.过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反
应,如水结成冰放热,但不属于放热反应。
3.化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系,如Ba(OH) ·8H O晶体
2 2
与NH Cl晶体在常温常压下即可发生反应,该反应是吸热反应。
4
知识点2 化学反应放热和吸热的原因
1.从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,如下图所示
a表示旧化学键断裂吸收的热量;b表示新化学键形成放出的热量;c表示反应热。
2.从宏观的角度说,是反应物自身的能量与生成物的能量差值,在上图中:a表示活化能;b表示活
化分子结合成生成物所释放的能量;c表示反应热。
3. 反应热与键能的关系
反应热:ΔH=E-E 或ΔH=E-E,即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物
1 2 4 3
具有的总能量减去反应物具有的总能量。
【易错提醒】【名师提醒】【方法技巧】
1.化学反应的焓变只与化学反应的计量系数,物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。
2.物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。
考向1 焓变或反应热的理解及应用
【例1】(2024·甘肃卷,10)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错
误的是( )A.E=1.41eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV
2
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】A项,由能量变化图可知,E=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B项,由能量变化图可
2
知,步骤2逆向反应的ΔH=0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV,B项正确;C项,由能量变化图可知,步骤1的活
化能E=0.70eV,步骤2的活化能E=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步
1 3
骤1的反应比步骤2慢,C项错误;D项,该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的
氧化,D项正确;故选C。
【名师点睛】
【变式训练】(2024·北京市朝阳区高三二模)土壤中的微生物可将大气中的HS经两步反应氧化成
2
SO 2-,两步反应的能量变化如图。
4下列说法不正确的是( )
A.O的非金属性大于S,推知热稳定性:HO>HS
2 2
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
C.HS(g)+2O(g)= 2H+(aq)+SO2-(aq) ΔH=-364.01kJ·mol−1
2 2 4
D.结合S(s)的燃烧热,可求算2HS(g)+3O(g)=2SO(g)+2HO(g)的
2 2 2 2
【答案】C
【解析】A项,非金属性越强的元素简单气态氢化物稳定性越强,O的非金属性大于S,推知热稳定
性HO>HS,A正确;B项,由图可知两步反应均为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收的能量小于生
2 2
成物化学键形成放出的能量,B正确;C项,由图可知,第一步热化学反应为
ΔH=-221.19kJ·mol−1,第二步反应为
ΔH=-585.20kJ·mol−1,根据盖斯定律两步反应式相加HS(g)+
2
2O(g)= 2H+(aq)+SO2-(aq) ΔH=-806.39kJ·mol−1,C错误;D项,结合S(s)的燃烧热可得到代表S(s)的燃烧
2 4
热的热化学方程式,再结合第一步热化学方程式,按盖斯定律,可求算2HS(g)+3O(g)=2SO(g)+2HO(g)
2 2 2 2
的ΔH,D正确;故选C。
考向2 化学反应能量变化的图像
【例2】(2024·安徽卷,10)某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:X(g)
Y(g)( ΔH <0),Y(g) Z(g)( ΔH <0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示
1 2
意图符合题意的是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着
时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g)
Z(g)的反应速率,则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。A项,X(g)
Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g) Y(g)为
吸热反应,A项不符合题意;B项,图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0,且X(g)
Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能,B项符合题意;C项,图像显示X(g) Y(g)和
Y(g) Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,C项不
符合题意;D项,图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都大于0,且X(g) Y(g)的活化能
大于Y(g) Z(g)的活化能,D项不符合题意;故选B。
【变式训练】(2024·广东省普通高中学科综合素养评价高三联考)反应X→Y的物质能量随反应过程
的变化如图中曲线①所示,使用催化剂M后反应中物质能量随反应过程的变化如图中曲线②所示,下列说
法不正确的是( )
A.稳定性:X-57.3 kJ· mol-1,即CHCOOH(aq)+NaOH(aq)=CH COONa(aq)+H O(l) ΔH>-57.3 kJ· mol-1,B项错
3 3 2
误;因160 g (2 mol)SO 气体与适量水恰好完全反应生成HSO ,放出热量260.6 kJ,则1 mol SO 气体与适
3 2 4 3
量水恰好完全反应生成HSO ,放出热量130.3 kJ,热化学方程式为SO (g)+HO(l)=HSO (aq) ΔH=-130.3
2 4 3 2 2 4
kJ· mol-1,C项错误;1 mol C H (l)在O(g)中燃烧,生成CO(g)和HO(l),放出2082 kJ的热量,则发生反
6 14 2 2 2
应的热化学方程式为2C H (l)+19O (g)=12CO (g)+14HO(l)ΔH=-4164 kJ· mol-1,D项正确。
6 14 2 2 2
考向2 热化学方程式的书写
【例2】(2024·浙江省高中化学奥林匹克竞赛模拟)已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应:
2A+B=C+3D+4E。现将mg相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中,恰好完全反应
且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×106Pa和1.01×107Pa,且测得反应共
放出热量QkJ。则该反应的热化学方程式为( )
A.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(g) △H=- kJ/mol
B.2A(g)+B(g)=C(l)+3D(g)+4E(g) △H=- kJ/mol
C.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(l) △H=- kJ/mol
D.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g) △H=- kJ/mol
【答案】D
【解析】该反应放热,所以△H<0;在密闭容器中气体的压强与其物质的量成正比,即压强之比等于
物质的量之比,反应前后压强之比=6.06×106Pa:1.01×107Pa=3:5,所以反应前后气体的物质的量之比为3:5,物质的量之比等于计量数之比,所以,反应前气体的计量数之和是3,反应后气体的计量数之和是
5,mgA放出QkJ热量,即 A完全反应放出QkJ的热量,则2molA放出热量为: kJ,由此可
知 D符合;故选D。
【思维建模】
(1)物质后面括状态,式前系数要配平。
(2)正负表示吸放热,反应条件须注明。
(3)热量随着系数变,kJ·mol-1记心中。
【变式训练】(2024·重庆市高三模拟节选)硫酸工业中,在接触室中催化氧化SO 的反应为2SO (g)
2 2
+O(g) 2SO (g)。
2 3
上述反应在VO 的催化作用下分两步进行,能量变化如图:
2 5
写出第二步反应的热化学方程式: ;通入1mol SO 、0.51mol O 充分反应,放出热
2 2
量 (填“>”“<”或“=”)。
【答案】2VO(s)+ O (g) 2VO(s) H=—222kJ/mol <
2 4 2 2 5
【解析】由图可知,第二步反应为四氧化△二钒与氧气反应生成五氧化二钒,反应的反应热△H=—
222kJ/mol,反应的热化学方程式为2VO(s)+ O (g) 2VO(s) H=—222kJ/mol,总反应的反应热
2 4 2 2 5
△H=—(222kJ/mol—24kJ/mol)=—198kJ/mol,该反应为可逆反应,可△逆反应不可能完全反应,所以1mol二
氧化硫与0.5mol氧气完全反应放出的热量小于198kJ/mol×1mol× =99 kJ。
考点三 燃烧热和中和反应反应热
知识点1 燃烧热【名师提醒】
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HO(l)的物质的量必须是1 mol;当用热化学方程
2
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:H HO(l),C CO(g),S SO (g),N N(g)。
2 2 2 2
知识点2 中和反应反应热的测定
1.中和反应反应热及测定
2.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HO的物质的量。稀溶液的密度用 1
2
g·mL-1进行计算。
3.装置如图
【易错警示】
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t、t 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、
1 2
6.中和反应中生成1 mol水放出的热量与酸碱的用量无关。
考向1 燃烧热和中和反应反应热概念的理解
【例1】下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是 ( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则HSO 和Ca(OH) 反应的中和热ΔH=2×(-
2 4 2
57.3) kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO(g)===2CO(g)+O(g)反应的ΔH=+2×
2 2
283.0 kJ·mol-1
C.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2HO(l)=====2H(g)+O(g) ΔH=+
2 2 2
285.5 kJ·mol-1
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【解析】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态HO时的反应热叫作中和热,中和热
2
是以生成1 mol 液态HO为基准的,A项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·
2
mol-1,则CO(g)+O(g)===CO (g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO(g)+O(g)===2CO (g) ΔH=-2×283.0
2 2 2 2
kJ·mol-1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;电解2 mol水吸收的热量和2 mol H 完全燃烧
2
生成液态水时放出的热量相等,C项中的ΔH应为+571.0 kJ·mol-1;在25 ℃、101 kPa时,1 mol物质完全燃烧
生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D项错误。
【名师点睛】
燃烧热和中和热的比较
燃烧热 中和热
能量变化 放热
相同
点 ΔH及其单位 ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
反应物的量 1 mol 不一定为1 mol
不同
点
生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol在稀溶液里,强酸与强碱发生
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃
反应热的含义 中和反应生成1 mol水时所放出
烧生成指定产物时所放出的热量
的热量
表示方法 燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) 中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【变式训练】25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热ΔH为-57.3 kJ·mol-1,辛
烷的燃烧热ΔH为-5518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( )。
A.2H+(aq)+SO2-
(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO (s)+2HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
4 4 2
1 1
B.KOH(aq)+ HSO (aq)= KSO (aq)+H O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
2 2 4 2 2 4 2
25
C.C H (l)+ O(g)=8CO (g)+9HO(g) ΔH=-5518 kJ·mol-1
8 18 2 2 2 2
D.2C H (g)+25O(g)=16CO (g)+18HO(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1
8 18 2 2 2
【答案】B
【解析】A项,所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成1 mol H O(l)时的反应热,
2
二是当有BaSO 沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成 1 mol H O(l)时放出的热量大于57.3 kJ,错误;
4 2
C项,燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,产物中的水应为液态水,错误;
D项,当2 mol辛烷完全燃烧时,产生的热量为11036 kJ,且辛烷应为液态,错误。
考向2 中和反应的反应热测定
【例2】利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 的稀盐酸恰好完全反
应,其反应热分别为ΔH、ΔH、ΔH,则ΔH、ΔH、ΔH 的大小关系为_______。
1 2 3 1 2 3
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18
kJ·kg-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度t/℃ 终止温度t2/℃
1
实验序号
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1
2
3
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH =_______(结果保留一位小数)。
(5)若计算生成1 mol H O时的放出的热量小于57.3 kJ,产生偏差的原因可能是_______ (填字母)。
2
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取盐酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
e.使用玻璃搅拌器搅拌不均匀
f.实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器
【答案】(1)C (2)D (3)ΔH ΔH<ΔH (4)-51.8 kJ·mol-1 (5)acdef
1= 2 3
【解析】(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢
氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果。故答案为C。(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确
操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;
也不能轻轻地振荡内筒,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开杯盖用玻璃棒搅
拌,否则会有热量散失。故答案为D。(3)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,一
定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是
弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.
3kJ,反应焓变是负值,所以ΔH ΔH<ΔH。(4)根据表格数据分析可知,温度差平均值=3.1℃;50 mL
1= 2 3
0.55 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为,溶液的质量为: ,温度变化的值为
℃,则生成 水放出的热量为 ,即 ,
所以实验测得的中和热 ;(5)b.仰视读数时,实际量取的溶液体积多于
应该量取的溶液体积,会导致放出的热量变多;d.实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液
的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后 ,温度计必须用水冲洗干净并用滤
纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着酸,未冲洗就直接测定碱溶液的温度,导致测定的碱溶液温度偏高,
从而使测定的温度差值偏小,测得的中和热数值偏小;f.铜容易导热,使热量损失,所以测量的中和反应
反应热数值偏小;故选acdef。
【思维建模】
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应的误差分析:
引起误差的实验操作 t -t |ΔH|
终 始
保温措施不好 偏小 偏小
搅拌不充分 偏小 偏小
所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大
用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小
用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小
用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 偏小 偏小
【变式训练】中和热测定实验中,用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验,下列说
法错误的是( )
A.改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液反应,求得中和热数值和原来相同
B.测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度,否则中和热数值偏小
C.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出,再用环形玻璃搅拌棒搅拌
D.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失
【答案】C
【解析】A项,中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以改用
60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,测得中和热数值相等,故A正确;B项,测了
酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度,否则碱液的起始温度偏高,从而导致中和热数值偏小,故B正
确;C项,量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中,热量散失,导致反应后的温度低,ΔT偏小,由Q=m•c•ΔT可知测量结果偏低,故C错误;D项,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是:保温、隔热、
减少实验过程中的热量散失,故D正确;故选C。
考点四 盖斯定律及应用
知识点1 盖期定律
1.定律内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,即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.常用关系式
热化学方程式 焓变之间的关系
aA===B ΔH
1
A===B ΔH ΔH=ΔH 或ΔH=aΔH
2 2 1 1 2
aA===B ΔH
1
B===aA ΔH ΔH=-ΔH
2 1 2
ΔH=ΔH+ΔH
1 2
【方法技巧】
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
1.虚拟途径法:先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求反应的反应
热。
2.加和法:将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式,反应热也作相应的加减运算。
流程如下:
知识点2 反应热大小的比较方法
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) ΔH ,A(g)+B(g)===C(l) ΔH ,则ΔH >
1 2 1
ΔH。
2
3.同一反应物状态不同时,如A(s)+B(g)===C(g) ΔH,A(g)+B(g)===C(g) ΔH,则ΔH>ΔH。
1 2 1 24.两个有联系的反应相比较时,如 C(s)+O(g)===CO (g) ΔH ①,C(s)+1/2O (g)===CO(g)
2 2 1 2
ΔH ②。
2
比较方法:利用反应①(包括ΔH)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH)乘以某计量数,即得出ΔH =
1 2 3
ΔH×某计量数-ΔH×某计量数,根据ΔH 大于0或小于0进行比较。
1 2 3
【方法技巧】
看物质状态 物质的气、液、固三态转化时的能量变化
看ΔH的符号 比较反应热大小时,不要只比较ΔH数值的大小,还要考虑其符号
当反应物与生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越
看化学计量数
小,吸热反应的ΔH越大
对于可逆反应,参加反应的物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热
看反应的程度
量变化越大
考向1 盖斯定律及应用
【例1】MgCO 和CaCO 的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
3 3
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.ΔH(MgCO )>ΔH(CaCO)>0
1 3 1 3
B.ΔH(MgCO )=ΔH (CaCO)>0
2 3 2 3
C.ΔH(CaCO)-ΔH (MgCO )=ΔH (CaO)-ΔH (MgO)
1 3 1 3 3 3
D.对于MgCO 和CaCO ,ΔH+ΔH >ΔH
3 3 1 2 3
【答案】C
【解析】根据盖斯定律可得ΔH=ΔH+ΔH +ΔH ,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO 的离子键
1 2 3 3
强度弱于MgCO ,CaO的离子键强度弱于MgO。A项,ΔH 表示断裂CO2-和M2+的离子键所吸收的能量,
3 1 3
离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH(MgCO )>ΔH(CaCO)>0,A项正确;B项,ΔH 表示断裂
1 3 1 3 2
CO2-中共价键形成O2-和CO 吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH(MgCO )=ΔH (CaCO)>0,B项正确;C
3 2 2 3 2 3
项,由上可知ΔH(CaCO)-ΔH (MgCO )<0,而ΔH 表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH 为负值,CaO
1 3 1 3 3 3
的离子键强度弱于MgO,因而ΔH(CaO)>ΔH(MgO),ΔH(CaO)-ΔH (MgO)>0,C项错误;D项,
3 3 3 3ΔH+ΔH >0,ΔH<0,故ΔH+ΔH >ΔH,D项正确。故选C。
1 2 3 1 2 3
【思维建模】
【变式训练】氢氟酸是一种弱酸,可用于刻蚀玻璃。
② HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H O(l)ΔH=a kJ·mol-1
2 1
②HO+(aq)+OH-(aq)=2H O(l) ΔH=b kJ·mol-1
3 2 2
③HF(aq)+H O(l) HO+(aq)+F-(aq)ΔH=c kJ·mol-1
2 3 3
④F-(aq)+H O(l) HF(aq)+OH-(aq) ΔH=d kJ·mol-1
2 4
已知:a0,d<0 D.d=b+c,d<0
【答案】B
【解析】由题可知,③式是电离方程式,③=①-②,ΔH=c=a-b,而a0,C、
D两项不正确。
考向2 利用键能求反应热
【例2】(2024·重庆市名校联盟高三全真模拟)下表为某些化学键的键能化学键键能
化学键
键能(kJ/mol) 154 500 942 a
已知火箭燃料肼(N H)有关化学反应的能量变化为:NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(g) ΔH
2 4 2 4 2 2 2
=-534kJ·mol−1,则下列说法正确的是( )
A.表中的a=391
B.相同条件下O 比N 稳定
2 2
C.NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(l) ΔH>-534kJ·mol−1
2 4 2 2 2
D.图中的ΔH=-2218kJ·mol−1
3【答案】A
【解析】依据盖斯定律,△H=(- H)-(- H)=(2752-534)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1。A项,
3 2 1
△H=(154+4a+500)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mo△l-1,则△a=391,A正确;B项,表中数据显示,O=O键的键能小于
3
N≡N键的键能,键能越大,共价键越牢固,分子越稳定,则相同条件下N 比O 稳定,B不正确;C项,
2 2
NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(l) ΔH相当于发生反应NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(g) ΔH=-534kJ·mol−1和
2 4 2 2 2 2 4 2 2 2
反应2HO(g)=2H O(l) ∆H<0,所以NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(l) ΔH<-534kJ·mol−1,C不正确;D项,
2 2 2 4 2 2 2
图中的ΔH=2218kJ·mol−1,D不正确;故选A。
3
【思维建模】
1.计算公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
2.常见物质中的化学键数目
物质 CO(C=O) CH(C—H) P(P—P) SiO(Si—O)
2 4 4 2
键数 2 4 6 4
物质 石墨(单层) 金刚石 S(S—S) Si
8
键数 1.5 2 8 2
【变式训练】(2024·浙江名校协作体高三联考)已知1 mol下列物质分解为气态原子消耗能量与热化学
方程式信息如下表:
物质 NO CO N
2
能量/(kJ·mol-1) 632 1 076 946
热化学方程式 2NO(g)+2CO(g)===N (g)+2CO(g) ΔH=-742 kJ·mol-1
2 2
则CO 的碳氧双键键能为( )
2
A.-1 606 kJ·mol-1 B.1 606 kJ·mol-1
C.803 kJ·mol-1 D.-803 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】1 mol物质分解为气态原子消耗的能量即该物质的键能,设 CO 的碳氧双键键能为x,由ΔH
2
=反应物的总键能-生成物的总键能=(2×632 kJ·mol-1+2×1 076 kJ·mol-1)-(946 kJ·mol-1+2×2x)=-742
kJ·mol-1,解得x=803 kJ·mol-1,故选C。
考向3 反应热大小比较
【例2】下列各组热化学方程式中,Q<Q 的是 ( )
1 2
A.CH(g)+2O(g)===CO (g)+2HO(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
4 2 2 2 1
CH(g)+3/2O (g)===CO(g)+2HO(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
4 2 2 2
B.S(g)+O(g)===SO(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
2 2 1
S(s)+O(g)===SO(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
2 2 2
C.H(g)+Br (g)===2HBr(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
2 2 1H(g)+Cl(g)===2HCl(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
2 2 2
D.HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+HO(l) ΔH=-Q kJ·mol-1
2 1
CHCOOH(aq)+NaOH(aq)===CH COONa(aq)+HO(l) ΔH=-Q kJ·mol-1
3 3 2 2
【答案】C
【解析】A项,生成CO 放出热量多,Q >Q ;B项,气态硫燃烧放出热量多,Q >Q ;C项,HCl
2 1 2 1 2
比HBr稳定,放出热量多,Q<Q;D项,电离需吸热,Q>Q。
1 2 1 2
【名师点晴】
比较反应热的大小时要注意:①反应中各物质的聚集状态;②ΔH有正负之分,比较时要连同“+”、
“-”一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较;③若只比较放出或吸收热量的多少,则只比较数值
的大小,不考虑正、负号。
【变式训练】室温下,将1 mol CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH ,将1 mol的
4 2 1
CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为 ΔH ;CuSO ·5H O 受热分解的化学方程式为:
4 2 4 2
CuSO ·5H O(s)===CuSO(s)+5HO(l),热效应为ΔH。下列判断正确的是( )
4 2 4 2 3
A.ΔH>ΔH B.ΔH<ΔH
2 3 1 3
C.ΔH+ΔH=ΔH D.ΔH+ΔH>ΔH
1 3 2 1 2 3
【答案】B
【解析】根据题意知, CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液的温度降低,热化学方程式为
4 2
CuSO ·5H O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5HO(l) ΔH >0;CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高,热化学方程
4 2 2 1 4
式为CuSO (s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH <0;根据盖斯定律知,CuSO ·5H O受热分解的热化学方程式为:
4 2 4 2
CuSO ·5H O(s)===CuSO(s)+5HO(l),ΔH =ΔH—ΔH >0。根据上述分析知,ΔH <0,ΔH >0,则ΔH
4 2 4 2 3 1 2 2 3 2
<ΔH ,A错误;根据上述分析知,ΔH >0,ΔH <0,ΔH =ΔH—ΔH ,结合相关数学知,ΔH <ΔH ,B
3 1 2 3 1 2 1 3
正确;根据上述分析知,ΔH =ΔH—ΔH ,C错误;根据上述分析知,ΔH >0,ΔH <0,ΔH +ΔH <
3 1 2 1 2 1 2
ΔH,D错误。
3
1.(2024·广东卷,15)对反应S(g) T(g) (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
【解析】提高反应温度, 增大,说明反应S(g) T(g)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。
2.(2024·北京卷,13)苯在浓HNO 和浓HSO 作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不
3 2 4
正确的是( )
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓HSO 作催化剂
2 4
【答案】C
【解析】A项,生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳
定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,故A正确;B项,根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的
取代产物,故B正确;C项,M的六元环中与-NO 相连的C为sp3杂化,苯中大π键发生改变,故C错误;
2
D项,苯的硝化反应中浓HSO 作催化剂,故D正确;故选C。
2 4
3.(2024·河北卷,14)对上述电池放电时CO 的捕获和转化过程开展了进一步研究,电极上CO 转化
2 2
的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。下列说法错误的是( )
A.PDA捕获CO 的反应为
2
B.路径2 是优先路径,速控步骤反应式为
C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路径2、3起始物相同但产物不同
D.三个路径速控步骤均涉及*CO*-转化,路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生
2
【答案】D
【解析】放电时CO 转化为MgC O,碳元素化合价由+4价降低为+3价,发生还原反应,所以放电时,
2 2 4
多孔碳纳米管电极为正极、Mg电极为负极,则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、Mg电极为阴极:
电极 过程 电极反应式
放电 Mg-2e-=Mg2+
Mg电极
充电 Mg2++2e-= Mg
放电 Mg2++2CO+2e-=MgC O
2 2 4
多孔碳纳米管电极
MgC O-2e-= Mg2+
充电 2 4
+2CO ↑
2
A项,根据题给反应路径图可知,PDA(1,3-丙二胺)捕获CO 的产物为 ,因此
2PDA捕获CO 的反应为 ,A正确;B项,由反应进程-
2
相对能量图可知,路径2的最大能垒最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路径2的
最大能垒为*CO*-→*C O2-的步骤,据反应路径2的图示可知,该步骤有 参与反
2 2 4
应,因此速控步骤反应式为 ,B正确;C
项,根据反应路径图可知,路径1、3的中间产物不同,即经历了不同的反应步骤,但产物均为*MgCO ,
3
而路径2、3的起始物均为 ,产物分别为*MgC O 和*MgCO ,C正确;D项,根据反
2 4 3
应路径与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中*CO*-都参与了反应,且由B项分析可知,路径2
2
的速控步骤伴有PDA再生,但路径3的速控步骤为*CO*-得电子转化为*CO和*CO2-,没有PDA的生成,
2 3
D错误;故选D。
4.(2023•浙江省1月选考,14)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下
[已知O(g)和Cl(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是 ( )
2 2
A.E-E=E-E
6 3 5 2
B.可计算Cl-Cl键能为2(E-E)kJ•mol-1
2 3
C.相同条件下,O 的平衡转化率:历程II>历程I
3
D.历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O (g)+Cl(g) ∆H=(E-
2 5E)kJ•mol-1
4
【答案】C
【解析】对比两个历程可知,历程Ⅱ中增加了催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率。A项,
催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此E-E=E-E,A正确;B项,已知Cl(g)的相对能量
6 3 5 2 2
为0,对比两个历程可知,Cl(g)的相对能量为(E-E)kJ•mol-1,则Cl-Cl键能为2(E-E)kJ•mol-1,B正确;C
2 3 2 3
项,催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,O 的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;D
3
项,活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以速率最快的一步
反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O (g)+Cl(g) ∆H=(E-E)kJ•mol-1,D正确;故选C。
2 5 4
5.(2022·浙江省1月选考,18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷( )的能量变化
如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH≈ΔH,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
1 2
B.ΔH<ΔH,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
2 3
C.3ΔH<ΔH,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
1 4
D.ΔH-ΔH <0,ΔH-ΔH >0,说明苯分子具有特殊稳定性
3 1 4 3
【答案】A
【解析】A项,2ΔH≈ΔH,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但是不能是
1 2
存在相互作用的两个碳碳双键,故A错误;B项,ΔH<ΔH,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明
2 3
单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,故B正确;C项,3ΔH<ΔH,说明苯分
1 4
子中不存在三个完全独立的碳碳双键,故C正确;D项,ΔH-ΔH <0,ΔH-ΔH >0,说明苯分子具有特殊
3 1 4 3
稳定性,故D正确;故选A。
6.(2021•广东选择性考试,3)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,
长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A.煤油是可再生能源
B.H 燃烧过程中热能转化为化学能
2C.火星陨石中的20Ne质量数为20
D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
【答案】C
【解析】A项,煤油来源于石油,属于不可再生能源,故A错误;B项,氢气的燃烧过程放出热量,
将化学能变为热能,故B错误;C项,元素符号左上角数字为质量数,所以火星陨石中的 20Ne 质量数为
20,故C正确;D项,同位素须为同种元素,3He 和 3H的质子数不同,不可能为同位素关系,故D错误;
故选C。
7.(2021•浙江1月选考,20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键 H- H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
2H(g) + O (g)=2HO(g) ΔH=
热化学方程式 2 2 2
-482kJ·mol-1
则2O(g)=O (g)的ΔH为( )
2
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol,解得O-O
键的键能为498kJ/mol,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)=O (g)的ΔH=-498kJ/
2
mol。
8.(2021•浙江1月选考,24)在298.15 K、100 kPa条件下,N(g) +3H (g)=2NH (g) ΔH=-92.4
2 2 3
kJ·mol-1,N (g) 、H(g)和NH (g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,
2 2 3
反应物[N (g) +3H (g)]、生成物[2NH (g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
2 2 3
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成
物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B
符合题意,故选B。
9.(2021•北京卷,14)已知C H 脱H 制烯烃的反应为C H = C H+H 。固定C H 浓度不变,提高CO
3 8 2 3 8 3 6 2 3 8 2
浓度,测定出口处C H、H、CO浓度。实验结果如下图。
3 6 2
已知:
C H(g)+5O(g)=3CO (g)+4HO(g) H=-2043.9kJ/mol
3 8 2 2 2
C 3 H 6 (g)+9/2O 2 (g)=3CO 2 (g)+3H 2 O(g) △ H=-1926.1kJ/mol
H
2
(g)+1/2O
2
(g)=H
2
O(g) H=-241.8kJ△/mol
下列说法不正确的是( △)
A.C H(g)=C H(g)+H(g) H=+124kJ/mol
3 8 3 6 2
B.C
3
H
6
、H
2
的浓度随CO
2
浓△度变化趋势的差异是因为发生了CO
2
+H
2
CO+H
2
O
C.相同条件下,提高C H 对CO 的比例,可以提高C H 的转化率
3 8 2 3 8
D.如果生成物只有C H、CO、HO、H,那么入口各气体的浓度c 和出口各气体的浓度符合
3 6 2 2 0
3c(C H)+c (CO)=3c(C H)+c(CO)+3c(C H)+c(CO )
0 3 8 0 2 3 6 3 8 2
【答案】C
【解析】A项,根据盖斯定律结合题干信息①C H(g)+5O(g)=3CO (g)+4HO(g) H=-2043.9kJ/mol
3 8 2 2 2 1
△②C H(g)+9/2O (g)=3CO (g)+3HO(g) H=-1926.1kJ/mol ③H(g)+1/2O (g)=HO(g) H=-241.8kJ/mol 可
3 6 2 2 2 2 2 2 2 3
知,可由①-②-③得到目标反应C H(g)△=C H(g)+H(g),该反应的△H= H- H- H==△(-2043.9kJ/mol)-
3 8 3 6 2 1 2 3
( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol,A正确;B项,仅按C H(△g)=C△H(g△)+H(g)可知C H、H 的浓
3 8 3 6 2 3 6 2
度随CO 浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C H 的变化趋势是一致的,
2 3 6
因此可以推断高温下能够发生反应CO+H CO+HO,从而导致C H、H 的浓度随CO 浓度变化趋
2 2 2 3 6 2 2
势出现这样的差异,B正确;C项,从图中可知,相同条件下,C H 的百分含量随着CO 的浓度增大,
3 6 2
C H 的百分含量增大,即表示C H 的转化率增大,而增大CO 的浓度,相当于减小C H 对CO 的比例,C
3 6 3 8 2 3 8 2
错误;D项,根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C H、CO、HO、H,那么
3 6 2 2
入口各气体的浓度c 和出口各气体的浓度符合3c(C H)+c (CO)=3c(C H)+c(CO)+3c(C H)+c(CO ),D正确;
0 0 3 8 0 2 3 6 3 8 2
故选C。
10.(2021•浙江6月选考)相同温度和压强下,关于反应的 ,下列判断正确的是( )
A.ΔH>0,ΔH>0 B.ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3 1 2
C.ΔH>ΔH,ΔH>ΔH D.ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3 2 2 3 4
【答案】C
【解析】一般的烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应,但是,由于苯环结构的特殊性决定了苯环结
构的稳定性,苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯时,破坏了苯环结构的稳定性,因此该反应为吸
热反应。A项,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,ΔH<0,ΔH<
1 2
0,A不正确;B项,苯分子中没有碳碳双键,其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键,因此,
其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和,即
ΔH≠ΔH+ΔH,B不正确;C项,环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应,ΔH<
3 1 2 1
0,ΔH<0,由于1mol 1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍,故其放出的热量
2
更多,其ΔH>ΔH;苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH >0),根据盖斯定
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律可知,苯与氢气完全加成的反应热ΔH=ΔH+ΔH,因此ΔH>ΔH,C正确;D项,根据盖斯定律可知,
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苯与氢气完全加成的反应热ΔH=ΔH+ΔH,因此ΔH=ΔH-ΔH,D不正确。故选C。
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11.(2020·天津卷,10)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)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ΔH=+59.3 kJ·mol-1
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
【解析】A对,HCN的能量低于HNC的能量,能量越低越稳定;B对,根据题图可知反应为吸热反
应,该反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1;C对,正反应的活化能为186.5 kJ·mol-1,逆反应的活化能为186.5
kJ·mol-1-59.3 kJ·mol-1=127.2 kJ·mol-1,故正反应的活化能大于逆反应的活化能;D错,催化剂只能改变
反应速率,不影响反应热。
12.(2019·浙江4月选考,23)MgCO 和CaCO 的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
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已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.ΔH(MgCO )>ΔH(CaCO)>0
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B.ΔH(MgCO )=ΔH(CaCO)>0
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C.ΔH(CaCO)-ΔH(MgCO )=ΔH(CaO)-ΔH(MgO)
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D.对于MgCO 和CaCO ,ΔH+ΔH>ΔH
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【答案】C
【解析】根据盖斯定律,得ΔH=ΔH+ΔH+ΔH,又已知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO 的离
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子键强度弱于MgCO ,CaO的离子键强度弱于MgO。A项,ΔH 表示断裂MCO 中的离子键形成M2+和
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CO所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH(MgCO )>ΔH(CaCO)>0,正确;B项,
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ΔH 表示断裂CO中共价键形成O2-和CO 吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH(MgCO )=ΔH(CaCO)>0,
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正确;C项,由上可知ΔH(CaCO)-ΔH(MgCO )<0,而ΔH 表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH 为负
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值,CaO的离子键强度弱于MgO,因而ΔH(CaO)>ΔH(MgO),ΔH(CaO)-ΔH(MgO)>0,错误;D项,由
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以上分析可知ΔH+ΔH>0,ΔH<0,故ΔH+ΔH>ΔH,正确。
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