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第01 讲 化学反应的热效应
目录
01 课标达标练
题型01 化学反应中能量变化图形探析
题型02 热化学方程式的书写与判断
题型03 燃烧热、中和反应反应热的概念
题型04 中和反应反应热的测定
题型05 能源的开发与利用
题型06 盖斯定律的应用
题型07 反应热的相关计算
题型08 反应热的大小比较
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 化学反应中能量变化图形探析
1.(2025·安徽·模拟预测)在
作用下,可将
转化为
,转化历程如下(
为固体)所示:
下列说法中错误的是
1
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A.转化中有极性键的断裂和形成
B.转化过程中
的成键数目未变化
C.总反应的热化学方程式
D.转化过程中的一段时间内,可存在中间体2 的浓度大于另外两种中间体的浓度
2.(2025·山东烟台·二模)某过渡金属氧化物离子(以
表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。
与
反应的过程如下图所示。
下列说法正确的是
A.反应过程中有极性键和氢键的断裂和生成
B.
相对于
能量更低,更稳定
C.
D.若
与
反应,生成的含氘乙醇有3 种
3.(2025·福建福州·模拟预测)中国科学技术大学曾杰教授研究团队通过修饰铜基催化剂,在碳氧化物与
有机分子转化的研究中获得多项突破。甲醇与水(均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量变化如图:
下列说法正确的是
A.选择优良的催化剂可以降低反应I 和Ⅱ的活化能,从而减少反应过程中的能耗
B.总反应的快慢由反应I 决定,是因为反应I 吸热、反应Ⅱ放热
C.反应Ⅱ的热化学方程式为:
D.反应过程涉及极性共价键、非极性共价键的断裂和形成
4.(2025·辽宁鞍山·二模)合成氨的物质和能量关系如下图所示,下列说法正确的是
2
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A.该反应的活化能为
B.
的键能约为
C.(i)(ii)(iii)能量不同的原因是形成该化学键时化学环境不同
D.温度升高有利于合成氨速率的加快和平衡产率的提高
5.(2025·重庆·二模)如图为在催化剂表面合成氨的反应机理。下列说法正确的是
A.该进程中既有非极性键断裂,又有非极性键形成
B.
为该反应的决速步骤
C.由图可知
和
所具有的能量高于
所具有的能量
D.该条件下,合成氨反应的热化学方程式为:
02 热化学方程式的书写与判断
6.(2025·河北沧州·二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.稀硫酸和
反应的热化学方程式:
B.
的燃烧热
,则
反应的
C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应,则此反应是吸热反应
D.已知
则该反应高温下为自发过程,低温下为非自发过程
7.(2024·河南·三模)研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储,其原理如图所
示。
3
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已知:①
液态
完全分解生成三种气体时吸收热量
;②
固态硫完全燃烧放出热量为
。下列叙述错误的是
A.上述循环至少涉及四种能量转化方式
B.反应Ⅰ:
C.反应Ⅲ:
D.反应Ⅱ:
8.(2025 高三·全国·专题练习)合成氨原料中的
可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分
物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的
数据如下表:已知
转化生成
时放出热
量
。下列
和水蒸气在高温下反应得到
和
的热化学方程式正确的是
物质
-285.8
-283.0
-890.3
A.
B.
C.
D.
03 燃烧热、中和反应反应热的概念
9.(24-25 高三上·河北·期中)下列关于热化学方程式说法正确的是
A.若
的燃烧热为
,则
B.若
,
,则
C.若
,则
4
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D.若
混合反应后,放出热量
,则
10.(2025 高三·全国·模拟预测)下列有关反应热的说法正确的是
A.已知S(正交,s)
(单斜,s)
,则单斜硫比正交硫稳定
B.
,b 不属于碳的燃烧热,
C.
的燃烧热是
,则反应
的反应热
D.25℃、101kPa 时,
,则含0.5mol
的稀硫酸与
足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为57.3kJ
11.(24-25 高三上·安徽铜陵·月考)下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的标准燃烧热为
,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.
下,将
和
置于密闭容器中充分反应生成
,放热
,其
热化学方程式为:
C.已知在
下,
燃烧生成水蒸气放出
热量,其热化学方程式为:
D.
时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为
,硫酸溶液与氢氧化钡
溶液反应的热化学方程式为:
04 中和反应反应热的测定
12.(24-25 高三上·陕西·期中)某小组利用
盐酸和
溶液测定中
和反应反应热,装置如图所示。下列叙述正确的是
5
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已知:
。
A.搅拌时,上下移动玻璃搅拌器
B.进行三次平行实验,可减少系统误差
C.用氢氟酸代替盐酸,测得的
偏大D.数据处理时,选择
的量进行计算
13.下列关于实验操作的误差分析不正确的是
A.测定中和反应反应热时,如果搅拌器改为铜质的,则测得的
偏大
B.用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时,装置未冷却至室温即读数,则测得的反应速率偏大
C.用洁净的玻璃棒蘸取新制的氯水滴在pH 试纸上,来测定氯水的pH
D.用标准盐酸滴定未知浓度NaOH 溶液,开始滴定时酸式滴定管尖端处有气泡,滴定终点时气泡消失,
则测得的NaOH 溶液浓度偏大
05 能源的开发与利用
14.(2025·北京朝阳·二模)利用太阳能高效分解水制氢一直是科学研究的重要领域。下列说法不正确的
是
A.该过程可将太阳能转化为化学能
B.使用催化剂能提高水分解的平衡转化率
C.氢气有还原性,可作氢氧燃料电池的燃料
D.氢气可采用气态或液态储存,也可以储存在储氢合金中
15.(24-25 高三上·北京石景山·期末)下列关于能源和作为能源的物质说法不正确的是
A.燃料电池将热能转化为电能
B.绿色植物进行光合作用时可将太阳能转化为化学能
C.物质的化学能可经过放热反应被人们利用
D.化石能源内部蕴藏着大量的能量
16.(24-25 高三上·天津滨海新·月考)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方
向高质量发展。有关能源的叙述错误的是
A.太阳能光解水可制氢
B.燃料电池将热能转化为电能
C.石油裂化可生产汽油
D.规模化使用氢能有助于实现碳达峰
06 盖斯定律的应用
17.(24-25 高三上·重庆·月考)
和
的能量关系如图所示(
、
):
下列说法正确的是
A.
6
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B.
C.
D.对于
和
,
18.(24-25 高三上·辽宁沈阳·月考)近日,我国科学家在合成气直接制烯烃研究领域获重大突破。已知:
①
②
③
④
⑤
下列说法正确的是
A.
B.反应②为放热反应
C.
D.
19.(24-25 高三上·湖南·期中)结合以下图示,下列判断错误的是
A.
B.
C.
D.相同条件下,
的
07 反应热的相关计算
20.(2025·北京海淀·三模)二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将
和
按物质的量之比
加入密闭容器中,压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数(x)随温度T 的变化如
下图所示。
7
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已知:①
②
③
下列说法不正确的是
A.
与
合成
反应的热化学方程式:
B.图中b、d 分别表示
、
的变化曲线
C.
与
合成
反应的
D.570K、0.2MPa 反应达到平衡状态时,M 点可能表示
21.(2025·浙江绍兴·模拟预测)工业通过高温煅烧焦炭与SrSO4(硫酸锶)混合物,并通入一定量的空气,
采用反应一或反应二制备SrS(s):
反应一:SrSO4(s) + 2C(s)
2CO2(g) + SrS(s) ΔH1
反应二:SrSO4(s) + 4CO(g)
4CO2(g) + SrS(s) ΔH2 = -118.8kJ·mol−1
已知:CO2(g) + C(s) = 2CO(g) ΔH3 = +172.5kJ·mol−1
C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH4 = -393.5kJ·mol−1
随温度升高,反应产物种类、物质的量的变化如图所示:
下列说法正确的是
A.ΔH1 = -226.2kJ·mol−1
8
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B.800℃时,反应二的平衡常数K<1
C.当温度高于415℃时,体系内的主反应变为SrSO4(s)+ 4C(s)= 4CO(g)+ SrS(s)
D.通入空气的作用是只是利用CO 和O2反应放出的热量为制备过程供能
22.(24-25 高三上·陕西·期中)已知:①
;②
;③
、
、
的键能分别为
、
、
。下列叙述正确的是
A.
B.键能差
C.
D.
08 反应热大小的比较
23.已知:(1)H2(g)+
O2(g) H
═
2O(g) ΔH=akJ/mol
(2)2H2(g)+O2(g) 2H
═
2O(g) ΔH=bkJ/mol
(3)H2(g)+
O2(g) H
═
2O(l) ΔH=ckJ/mol
(4)2H2(g)+O2(g) 2H
═
2O(l) ΔH=dkJ/mol
下列关系式中正确的是
A.a<c<0
B.b>d>0
C.2a=b>0
D.2c=d<0
24.关于如图所示转化关系,下列说法正确的是
A.△H2>0
B.△H1>△H3
C.△H3 =△H1+△H2
D.△H1=△H2+△H3
25.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2
9
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2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4
2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.ΔH1<0,ΔH3>0
B.ΔH5<0,ΔH4<ΔH3
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
1.(2025·广西南宁·模拟预测)氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH 可以制得
。在催化剂作用下,
单个HCOOH 释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1 和图2 所示。研究发现,其他条件不变时,
以HCOOK 水溶液代替HCOOH 释氢的效果更佳。下列叙述错误的是
A.HCOOH 催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
10
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B.其他条件不变时,以HCOOK 水溶液代替HCOOH 可以提高释放氢气的纯度
C.在催化剂表面解离C-H 键比解离O-H 键更困难
D.HCOOH 催化释氢的热化学方程式为
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)
及
以
为催化剂,在密闭容器中,一段
时间内不同温度
转化率如图所示。发生反应为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法不正确的是
A.
B.
,
的实际转化率迅速上升的可能原因是催化剂的活性增强
C.
,
的物质的量逐渐减少
D.
时增大压强,
的选择性增大
3.(24-25 高三上·山东淄博·期末)
合成尿素的机理及能量变化如图,TS 表示过渡态。
下列说法正确的是
A.反应过程中
的化合价发生改变
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B.
一定比
稳定
C.若
,则
D.决速步的热化学方程式:
4.(24-25 高三上·江苏常州·期末)CaO 用于
体系制
工艺的主要反应(忽略其他副反应)为:
一定压强下,
体系达平衡后,气态物质中
、
和
物质的量分数随温度的变化关系
(在图示温度范围内,
已完全反应)如下图所示。
下列说法不正确的是
A.反应
的焓变
B.曲线
表示平衡时
物质的量分数随温度的变化
C.温度为
时,向平衡体系中通入少量
,重新达平衡后,
增大
D.温度高于
时,
可能已经完全分解
5.(24-25 高三上·天津西青·期末)苯在浓
和浓
作用下,反应过程中能量变化示意图如下。
下列说法错误的是
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A.反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变
B.经两步反应生成产物I 的反应热
C.加入选择性高的催化剂,短时间内可以提高单位时间内产物I 的产率
D.对比进程图,苯更易生成硝基苯的主要原因是该反应速率更快、产物更稳定
6.(2025·湖南永州·模拟预测)氨硼烷(NH3BH3)因具有较高的含氢量成为受人关注的潜在储氢材料之一、
铱螯合复合物催化氨硼烷脱氢反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示[已知-tBu 表示—
C(CH3)3]。下列说法正确的是
A.氨硼烷中氢元素的化合价不相同
B.化合物Ⅲ能降低该反应的活化能
C.反应过程中Ir 的成键数目不发生改变
D.该反应决速步的活化能为158.06 kJ·mol-1
7.(2025·甘肃金昌·三模)乙酸制氢过程发生的反应为Ⅰ.CH3COOH(g)
2CO(g)+2H2(g);Ⅱ.CH3COOH(g)
CH4(g)+CO2(g),能量变化如图所示。某温度下,在管式反应器中发生上述反应,物料在一端连续加入,
在管中反应后从另一端流出,下列相关说法错误的是
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A.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
B.反应Ⅱ的活化能小,反应速率大
C.使用催化剂不能提高H2的产率
D.适当升高温度可提高H2的产率
8.(24-25 高三下·重庆·月考)标准状态下,下列微粒气态时的相对能量如下表:
物质(g)
能量
249
218
39
0
0
-75
-242
-393
依据表中数据,下列说法正确的是
A.
的燃烧热
B.反应:
,正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.
的键能为
D.常温常压下
和
混合无明显现象,则反应
在该条件下不自发
9.(24-25 高三上·北京顺义·期末)
的Born—Haber 循环如图所示:
已知:元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能
下列有关说法不正确的是
A.
的第一电子亲和能为
B.
是物理变化不需要破坏化学键
C.
D.可通过原电池将Na 和
反应的化学能转化为电能
10.(2025·山西晋中·二模)诺贝尔奖获得者Gerhard Erl 研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化(单
位为
)如图所示,下列说法错误的是
14
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A.图示历程包含6 个基元反应
B.
C.最大能垒步骤的反应方程式:
D.
为物理脱附过程
1.(2025·安徽·高考真题)恒温恒压密闭容器中,
时加入
,各组分物质的量分数x 随反应时间t
变化的曲线如图(反应速率
,k 为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A.该条件下
B.
时间段,生成M 和N 的平均反应速率相等
15
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C.若加入催化剂,
增大,
不变,则
和
均变大
D.若
和
均为放热反应,升高温度则
变大
2.(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.
3.(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
4.(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:
16
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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
5.(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
6.(2025·浙江·高考真题)下列说法正确的是
17
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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
7.(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
18