文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第34 讲 化学反应的热效应 (讲义)
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】放热反应和吸热反应+5 道例题
【知识点2】热化学方程式+5 道例题
【知识点3】燃烧热、中和热+5 道例题
【知识点4】中和热的测定实验+5 道例题
【知识点5】盖斯定律、反应热的计算与比较+5 道例题
【知识点6】能源+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题:
15
题
非选择题:
5
题
建议时长:
75
分钟
实际时长: 分钟
【知识点1】放热反应和吸热反应
1.化学反应的实质
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。既有物质变化,又伴有能量变化,能量的变化通常
主要表现为热量的变化,也有光能和电能等。
反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称
为化学反应的热效应,简称反应热。
焓变
在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于焓变,其符号为
ΔH,单位是kJ/mol(或kJ·mol-1)。
2.放热反应和吸热反应
(1)化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与
生成物总能量的
相对大小
反应物具有的总能量大于生成物具有的
总能量。E(反应物)>E(生成物)
反应物具有的总能量小于生成物具有的
总能量。E(反应物)<E(生成物)
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于
反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于
反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH 的符号
ΔH<0(“-”号)
ΔH>0(“+”号)
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
反应过程图示
(2)记忆常见的放热反应和吸热反应
化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl 与Ba(OH)2·8H2O 在常
温常压下即可进行。
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,稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热,但不是化学变
化,因此属于放热过程而不是放热反应。同理,铵盐溶于水属于吸热过程。
常见的放热反应
a.所有的燃烧反应,如:木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧,钠、H2在氯气中
燃烧,镁条在CO2中燃烧。
b.所有的酸碱中和反应,如:HCl+NaOH===NaCl+H2O
c.大多数的化合反应,如:CaO+H2O===Ca(OH)2
d.铝热反应,如:2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3
e.活泼金属与水、与酸的反应,如:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
f.生成沉淀的反应
常见的吸热反应
a.大多数分解反应,如:NH4Cl
NH3↑+HCl↑、CaCO3=====CaO+CO2↑
b.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
c.以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应:如:H2+CuO
H2O+Cu、C+
H2O(g)=====CO+H2
d.盐类的水解反应
【例1】下列化学变化中属于吸热反应的是
A.氢氧化钠与盐酸反应
B.乙醇燃烧
C.石灰石高温分解
D.钠与水反应
【例2】下图是反应
的能量变化图。下列说法错误的是
A.
的能量为bkJ
B.反应物总能量小于生成物总能量
C.
是吸热反应
D.断开
和
的化学键需要吸收akJ 的能量
【例3】已知在微生物的作用下,
经过两步反应被氧化成
,两步反应的焓变如图所示。下列说法
错误的是
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
A.两步反应均为放热反应
B.一定范围内,温度越高,反应速率越快
C.
D.
【例4】如图(
表示活化能)是
与
生成
的部分反应过程中各物质的能量变化关系图,下列说
法正确的是
A.题述反应为吸热反应
B.升高温度,
均增大,反应速率加快
C.第一步反应的方程式可表示为
D.第一步反应的速率大于第二步反应的速率
【例5】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
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
【知识点2】热化学方程式
1.概念:表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。例如:2H2(g)+
O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示25 ℃,101 kPa 下,2 mol 氢气和1 mol 氧气反应生成2 mol
液态水时放出571.6 kJ 的热量。
2.书写热化学方程式注意事项
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行
的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号、单位:ΔH 应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。
(4)区别于普通方程式:一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
(5)注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的
物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH 相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH
也要加倍。正、逆反应ΔH 的数值相等、符号相反。
如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
(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,如C(s,金刚石)、C(s,石墨)。
3.可逆反应的ΔH 表示反应物完全反应的热量变化。
如N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
表示在101 kPa、25 ℃时,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。
但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应,不可能生成 2 mol NH3(g),故实际反应放出的热量肯定小于
92.4 kJ。
【例1】标准状态下,
与
反应生成
和
的反应
历程如图所示。下列说法正确的是
A.
B.其他条件不变,往反应体系中加入适量
可有效提高反应速率
C.其他条件不变,适当升高温度可提高加成产物中
的比例
D.历程Ⅰ第一步反应的热化学方程式为
【例2】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
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
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
【例3】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
【例4】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:
【例5】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。
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:
【知识点3】燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH 及其单位
ΔH0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成物水为1mol
反应热含义
在101 kPa 时,1mol 纯物质
完全燃烧生成指定产物时所放
在稀溶液里,强酸与强碱发生中
和反应生成1mol H2O(l)时所放出
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
出的热量。
【注意】燃烧热中元素所对应
的指定产物:C→CO2(g) ,
H→H2O(l)
,
S→SO2(g)
,
N→N2(g)等。
的热量
表示方法
燃烧热为a kJ·mol-1或ΔH=
-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中
和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-
57.3kJ·mol-1
举例
C
①
的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 kPa 条件下,1
mol C 完全燃烧生成CO2放出393.5 kJ 的热量,用热化学方程式表
示为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1。
25 ℃
②
、101 kPa 下,在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成
可溶性盐和1 mol H2O(l)时,放出57.3 kJ 的热量,热化学方程式
可表示为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
【例1】物质变化的同时常伴随有能量变化。下列有关说法正确的是
A.表示
摩尔燃烧焓的热化学方程式:
B.已知
,则
和
的总能量高于
的能量
C.已知
,则
D.已知
,则NaOH 溶液与醋酸溶液反应生成
放出57.3kJ 的热量
【例2】下列依据热化学方程式得到的结论正确的是
A.已知:
,则白磷比红磷稳定
B.已知:
;
,则
C.已知:
,则含
的稀溶液与浓硫
酸完全中和,放出热量
D.已知:
,则氢气的燃烧热为
【例3】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
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
【例4】已知
和
可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.反应④中
B.反应③在任何温度下都能自发进行
C.反应②中若生成
,则此反应
小于
D.反应①中的
的数值能表示氢气的燃烧热
【例5】结合以下信息,可知
的燃烧热
。
【知识点4】中和热的测定实验
1.中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH 溶液反应为例)
(1)测定原理:通过量热计测得体系在反应前后的温度变化,再利用有关物质的比热容计算反应热。
(2)实验步骤及装置
实验装置
实验步骤
①测量反应物的温度
②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度)
③重复上述步骤①至步骤②两次
④数据处理:取三次测量所得温度差的平均值进行计算,生
成1 mol H2O 时放出的热量为
kJ
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1g·mL-1进行计算。
大量实验测得,在25 ℃和101 kPa 下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1
mol H2O 时,放出57.3kJ 的热量。
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
(3)注意事项
①实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液,若用浓溶液或固体,还有溶解热,放出热量增多。
②强酸、强碱发生中和反应时,中和热为一定值,与酸、碱的用量无关,与其中一种过量也无关,但
酸和碱放出的热量与其用量有关。若用弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱),由于弱酸或弱碱电离要吸热,则
放出热量减小。
③若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质,难电离物质等),这部分反应热不在中和反应反
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
应热之内。
④为保证酸完全中和,采取的措施是碱稍过量(0.5 mol·L-1 HCl、0.55 mol·L-1 NaOH 溶液等体积混
合)。玻璃搅拌器的作用是使反应物充分接触,实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器,因为铜丝导热性
好,比用玻璃搅拌器误差大。隔热层的作用是减少热量的损失。
⑤量取酸溶液和碱溶液时,应当分别使用两个量筒量取。使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液
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后再测另一种溶液的温度。
2、中和热测定的误差分析——以50mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL 0.55mol·L-1 NaOH 反应为例
引起误差的实验操作
温度差
|ΔH|
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
【例1】下列装置不能达到实验目的的是
A.测定中和反应的反应
热
B.喷泉实验
C.分离甘油和
无水乙醇
D.制备溴苯
A.A
B.B
C.C
D.D
【例2】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,如果将玻璃搅拌器改为铜质的,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.将
计较准好后,把电极插入待测液中来测定氯水的
D.用标准盐酸滴定未知浓度
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
溶液浓度偏小
【例3】为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是
①酸溶液的浓度和体积 ②碱溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量(单位:kg) ⑤生成水
的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A.①②③⑥
B.①③④⑤
C.③④⑤⑥
D.全部
【例4】用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
A.图①装置注射器活塞自动右移,说明Na 与
反应放热
B.图②装置用于中和热的测定
C.图③装置可制备少量干燥的HCl 气体
D.图④装置是制备
的简易装置
【例5】下列实验操作或处理方法错误的是
A.在中和反应反应热测定实验中,为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH 溶液
B.在燃烧热测定实验中,必须使用1mol 可燃物进行实验
C.在化学反应速率测定实验中,可以用固体物质的质量变化率来衡量反应进行的快慢
D.在沉淀转化实验中,向盛有2 mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2~4 滴2mol/L NaOH 溶液,再滴
加4 滴0.1 mol/LFeCl3溶液,观察现象
【知识点5】盖斯定律、反应热的计算与比较
1.盖斯定律
内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。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。
意义
有的反应进行得很慢,有些反应不直接发生,有些反应产品不纯(有副反应发生),这
给测定反应热造成了困难,若应用盖斯定律可间接地把它们的反应热计算出来。
2.反应热的计算
(1)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
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。
(2)利用键能计算焓变
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能
利用键能计算反应热的关键,是弄清物质中化学键的数目,清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共
价键的种类和数目。
物质
(化学键)
CO2
(C===O
)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
1 mol 微粒所含键的物质的量
2
4
6
4
物质
石墨
金刚石
S8
Si
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(化学键)
(C—C)
(C—C)
(S—S)
(Si—Si)
1 mol 微粒所含键数的物质的量
1.5
2
8
2
(3)根据正、逆反应活化能计算焓变
Δ
①H=正反应活化能-逆反应活化能
图示
意义
a 表示正反应的活化能;b 表示逆反应的活化能;c 表示该反应的反应热
ΔH
图1:ΔH=(a-b)kJ·mol-1=-c kJ·mol-1,表示放热反应
图2:ΔH=(a-b)kJ·mol-1=c kJ·mol-1,表示吸热反应
②活化能与焓变的关系
在无催化剂的情况,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2,活化能大小影响反应
速率。催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小及平衡转化率。起点、终点能量高低判断反应的
ΔH,并且物质的能量越低,物质越稳定。
③由反应物A 转化为生成物C,需经过两步反应,其反应过程与能量变化如图所示:
a.E3>E1,即第二步决定化学反应速率。
b.能量越低越稳定,稳定性:C>A>B。
c.该反应的反应热为E1-E2+E3-E4。
(4)利用盖斯定律计算反应热
热化学方程式
焓变之间的关系
aA === B ΔH1
A === B ΔH2
ΔH1=aΔH2
aA ===B ΔH1
B ===aA ΔH2
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
C(s)
①
+O2(g)===CO2(g) ΔH1;
C(s)
②
+O2(g)===CO(g) ΔH2;
由(①-②)×2 可得:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=2(ΔH1-ΔH2)
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
3.反应热大小的比较
(1)根据化学计量数比较反应焓变大小
H
①
2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1
2H
②
2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2
反应②中H2的量更多,因此放热更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。
(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
C(s)
①
+O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)
②
+O2(g)===CO2(g) ΔH2
反应②中,C 完全燃烧,放热更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小
①同一反应,生成物状态不同时
A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0,
A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0,
因为C(g)===C(l) ΔH3<0,
则ΔH3=ΔH2-ΔH1<0,所以ΔH2<ΔH1
②同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
ΔH2 +ΔH3 =ΔH1 ,则ΔH3 =ΔH1 -ΔH2 ,又ΔH3<0 ,所以
ΔH1<ΔH2
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)
①
+O2(g)===Al2O3(s) ΔH1
2Fe(s)
②
+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2
由①-②可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,已知铝热反应为放热反应,故
ΔH<0,ΔH1<ΔH2。
(5)与“同素异形体”相关的反应热比较
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
因为C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0
所以ΔH1>ΔH2
【例1】2mol 金属钾和1mol 氯气反应的能量循环如图所示。
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
下列说法正确的是
已知:
A.
B.
和
均大于0
C.
D.相同条件下,
比
更稳定
【例2】已知:
,
,
、
和
键能分别为
、
和
,则
x 为
A.
B.
C.
D.
【例3】常温下,
和
溶于水及
受热分解的能量变化如图所示。下
列说法正确的是
A.
B.
受热分解是放热反应
C.
溶于水会使溶液温度降低
D.
【例4】以CO 和
为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以
为原料生产甲醇是目前的研究热
点。我国科学家用
人工合成淀粉时,第一步就需要将
转化为甲醇。
已知:①
②
③
下列说法不正确的是
A.若温度不变,反应①中生成
时,放出的热量大于90.5kJ
B.
与
合成甲醇热化学方程式为:
C.通过已知①②③可以计算出
的燃烧热为
D.以
和
为原料合成甲醇,同时生成
,该反应需要吸收能量
【例5】完成下列反应的热化学方程式。
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(1)已知
完全燃烧生成
和
的燃烧热为
,写出
的燃烧热的热化学方程式:
。
(2)已知:
写出
和
反应生成液氨的热化学方程式: 。
(3)已知:①
;
②
。
写出HF 电离的热化学方程式: 。
(4)
是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在
,已知
转化为气态硫原子吸收能量
,
键能为
,
键能为
,写出
和
反应生成
的热化学方
程式: 。
【知识点6】能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:a.改善开采、运输、加工等各个环节;
b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【例1】化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A.海水资源丰富,可用于生产纯碱、钠、氯气等产品
B.石油的分馏是通过物理变化得到汽油、煤焦油等产品
C.亚硝酸钠、碘酸钾等属于食品添加剂,需在规定范围内合理使用
D.“复方氯乙烷气雾剂”可使拉伤部位冷冻,是由于其主要成分沸点低,易挥发
【例2】化学与环境、材料、生产、生活关系密切,下列说法错误的是
A.石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
B.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
C.单质硅是良好的半导体材料,可用于制太阳能电池
D.燃煤中加入生石灰主要是为了防止酸雨的形成
【例3】煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料,下列说法正确的是
A.天然气的主要成分为
,高分子材料能以煤、石油等为主要原料进行生产
B.煤的气化是将煤隔绝空气加热到一定温度得到气体燃料的过程
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
C.煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程,它属于化学变化
D.石油经分馏得到的轻质液体燃料产量较低,需要通过裂解将重油变为汽油
【例4】湖南的非物质文化遗产蕴含着丰富的化学知识。下列有关说法错误的是
A.燃放浏阳花炮时发生的反应为放热反应
B.制作长沙湘绣使用的虫丝线主要成分是纤维素
C.醴陵釉下五彩瓷在烧制时发生了复杂的化学变化
D.湘西苗族银饰表面变黑主要是因为Ag 转化成了
【例5】“科教兴国”展现了中国人逐梦星辰大海的豪情壮志。下列说法正确的是
A.“深地一号”油气钻井的钻头为金刚石,金刚石为分子晶体
B.“蛟龙”载人潜水器的耐压球壳使用了钛合金,钛合金的硬度比钛的大
C.076 型两栖攻击舰采用柴燃联合动力,燃料燃烧是热能转变为化学能
D.“中国环流三号”可控核聚变能源称为“人造太阳”,核聚变是化学变化
第34 讲 化学反应的热效应 (练习)
一、选择题:本题共15 小题,每小题3 分,共45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要
求.
1.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
2.下列根据相关数据做出的判断不正确的是
A.电负性:
,则酸性:
B.键能:
键
键,则沸点:
C.
,则相同温度相同浓度溶液的碱性:
D.
,则稳定性:石墨
金刚石
3.实验是化学学科的特征之一、用如图所示装置及药品进行实验,下列能达到实验目的的是
图1
图2
图3
图4
A.图1:为镀件镀铜
B.图2:测定中和反应的反应热
C.图3:缩小容器容积,气体颜色加深,
平衡逆向移动
D.图4:用于尾气处理,防倒吸
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
4.氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有:
①
②
③
已知H-H 键能为a kJ/mol,O-H 键能为b kJ/mol,C=O 键能为c kJ/mol,则CO(g)的碳氧键键能(单
位:kJ/mol)为
A.
B.
C.
D.
5.已知几种物质的燃烧热(25℃,10kPa)如下表。
名称
石墨
金刚石
一氧化碳
化学式(状态)
下列说法正确的是
A.金刚石和石墨的晶体类型相同
B.石墨和金刚石燃烧时断开化学键吸收的能量相同
C.
D.2mol 石墨燃烧生成一氧化碳气体时放出热量110.5kJ
6.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
7.丙烯与HBr 发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
下列说法正确的是
A.相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B.相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C.生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
8.中国科学院基于实验发展了硝基甲烷
热分解的动力学模型,其反应历程如下图所示,图示中
各物质均为气态。下列说法错误的是
A.该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成
B.反
C.
生成
的反应历程中,经历TS2 的步骤为决速步骤
D.反应过程中碳的杂化轨道类型发生改变
9.卤化铵(
)的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.
,
B.相同条件下,
的
比
的大
C.相同条件下,
的
比
的小
D.
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
10.某温度下,在密闭容器中充入一定量M,发生反应:
,
,加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为
A.
B.
C.
D.
11.已知
催化反应
,历程如下图所示。下列有关该反应的说
法正确的是
A.催化剂主要降低步骤②的活化能
B.反应历程中存在非极性键的断裂和形成
C.催化历程中,仅氧元素的化合价未发生变化
D.步骤②的热化学方程式为:
12.化石能源的过度开采和利用导致严重的环境问题和能源危机。可再生能源驱动的电催化
还原产生
高附加值有机物,可有效地实现“碳中和”。甲酸盐是
电化学还原产物中最具有市场竞争力和经济可
行性的。开发高效的催化剂具有重要的研究价值,铜是
电还原反应生产多碳产物的唯一金属催化剂,
氧化铜(CuOx)基催化剂能通过组成和结构工程调整目标产物的产率和选择性。
不同价态的
、
、
位点电还原
制
反应机理如图所示。*表示吸附在催化剂表面,下列
说法错误的是
A.0 价
位点催化
还原的反应步骤与另两种价态
位点的反应步骤不同,但总反应热效应相同
B.
价
位点催化
还原反应过程中的决速步骤反应式为
,生成了非极性键
C.产物
从
价
位点表面解吸时放出的能量最少
D.适中的
氧化态(
价)是最有利的
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
13.甲醇(
)与CO 催化制备乙酸(
)的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变,化关
系如图。下列说法正确的是
A.ⅲ为该历程的决速步骤
B.该过程不涉及非极性键的形成
C.该反应中,
为催化剂,HI 为中间产物
D.总反应的热化学方程式为
14.AgCN 与CH3CH2Br 可发生取代反应,反应过程中
的C 原子和N 原子均可进攻CH3CH2Br,分别生
成腈(CH3CH2CN)和异腈(CH3CH2NC)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)。下列说法正确的是
A.一定条件下,从CH3CH2CN 转化为CH3CH2NC 的反应是放热反应
B.过渡态TS1 是由
的C 原子进攻CH3CH2Br 的α-C 而形成的
C.I 中“N---Ag”之间的作用力比II 中“C---Ag”之间的作用力强
D.由于生成CH3CH2CN 放热更多,低温下反应一段时间得到的主要产物是CH3CH2CN
15.碳酸二甲酯
是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成
方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。(能垒:反应物与过渡态之间的能量差)
下列说法正确的是
18
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
A.第2 步的基元反应方程式为:
B.使用催化剂可以提高反应速率和反应热
C.反应进程中决速步骤的能垒为
D.升高温度,合成碳酸二甲酯反应速率增加,平衡向逆反应方向移动
二、非选择题:本题共5 小题,共55 分。
16.裂解
可以获得
等许多重要的化工原料。
已知:I.
;
Ⅱ.
;
一些物质的燃烧热如表:
物质
燃烧热
(正)
-2869.6(异)
(1)若反应I 中
为正丁烷,则
,该反应能自发进行的条件是 。
(2)2 L 恒容密闭容器中分别通入1 mol C4H10(正,g)或1 mol C4H10(异,g)发生反应I、Ⅱ,两种反应物的平
衡转化率随温度变化的关系如图所示:
①图中代表C4H10(异,g)的平衡转化率随温度变化的曲线是 (填“M”或“N”),理由是
。
②若640℃时在2 L 恒容密闭容器中通入1 mol C4H10(异,g),此时容器的压强为
,达到平衡时
的
选择性
,则
的体积分数是 ;反应Ⅱ的
平衡常数
(用含p 的代数式表示)。
(3)为了提高丙烯的产量,工业上常用丙烷无氧催化脱氢技术制丙烯。主反应脱氢物质的相对能量的部分反
应历程如图所示(
代表过渡态,
代表铂催化剂)。
19
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
①该反应历程中决速步骤的化学方程式是 。
②根据图中数据,丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量变化 (填“大于”“小于”“等于”或
“无法判断”) -0.95 eV,理由是 。
17.减少
排放,对
资源化利用是全世界科学家研究的重要课题,也是减缓温室效应的重要手段。
(1)已知:①
②
③
④
反应①中的相关化学键的键能数据如下:
化学键
键能
1072
803
465
436
由此计算
,已知
,
,则
。
(2)煤化工通常研究不同条件下
的转化率来解决实际问题,已知
、有催化剂的条件下反应
中
的平衡转化率
随
及温度变化关系如图所示。
①图中X1、X2、X3三者由大到小的关系为 ,原因为 。
②若a 点X3=1,在
时,该反应的平衡常数
(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
③在
时,向平衡后的容器内再充入
和
,则化学反应的(正) (填“
”“<”
或“=”) (逆)。
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧时产生的温室气体
,其产物之一是
,已知常温下碳酸
20
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
的电离常数
,
,
的电离常数
,写出
水解反
应的化学方程式: ,运用上述数字计算该反应的平衡常数
(保留三位有效数字)。
18.习近平总书记在8 月15 日第二个全国生态日到来之际作出重要指示,生态文明建设是关系中华民族永
续发展的根本大计,以“双碳”工作为引领,推动能耗双控逐步转向碳排放双控,持续推进生产方式和生
活方式绿色低碳转型。我国力争于2030 年前完成“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”。CO2含量的控制
和CO2资源利用具有重要的研究价值。
(1)“碳达峰”中的“碳”是指_______(填字母)。
A.碳元素
B.甲烷
C.一氧化碳
D.二氧化碳
(2)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图所示。
①图中可循环利用的物质有 (填化学式)。
②若产生等物质的量CO、H2,写出反应Ⅱ的化学方程式: 。
(3)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应
的离子方程式为 。
(4)将CO2转化为有价值的甲酸和尿素
、甲醇等是实现“碳中和"的途径之一。
①合成尿素是利用CO2的途径之一、通过两步反应实现,其能量变化示意图如图所示。
则生成尿素的热化学方程式为 。
CO
②
2与H2在Cu/ZnO 催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),该反应
实际上分两步进行。
第一步:Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O
第二步: (写出化学方程式)。
断开(或形成)1mol 化学键的能量变化数据如表所示,利用表中的数据可知,该反应每生成1mol 甲醇,需要
(填“吸收”或“放出”) kJ 的热量。
化学键
H-
H
C-
O
C=
O
O-
H
C-
H
ΔE/(kJ/
mol)
43
6
32
6
803
46
3
41
4
19.化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
21
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(1)制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)已知:
与足量
充分燃烧生成液态水时放出572kJ 热量。
①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。
②写出
燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。
③关于热化学方程式:
?的说法正确的是 。
A.热化学方程式中化学计量数表示分子数
B.该反应
大于零
C.该反应的
D.该反应可表示36g 水分解时的热
效应
(3)神舟系列火箭用偏二甲肼
作燃料,
作氧化剂,反应后产物无污染。
已知:反应1:
反应2:
写出
和
反应生成
的热化学方程式: 。
(4)已知,在
和101kPa 下,部分化学键的键能数据如表所示。
化学键
键能
436
391
a
498
414
803
462
193
在
和101kPa 下,工业合成氨,每生成
就会放出46kJ 热量,在该条件下,向某容器中加入
及合适的催化剂,充分反应后测得其放出的热量小于92kJ,原因可能是
,表中的
。
20.回答下列问题。
(1)工业上常用
和
为原料合成甲醇
,过程中发生如下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①已知几种化学键的键能如下表所示,则
。
化学键
键能/
406
351
465
436
a
②若反应Ⅱ逆反应活化能
,则该反应的正反应的活化能
=
。
(2)化学兴趣小组进行测定中和热的实验,装置如图,步骤如下。
22
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
a.用量筒量取
盐酸倒入如图装置的小烧杯中,测出盐酸温度。v
b.用另一量筒量取
的
溶液,并用另一温度计测出其温度。
c.将
溶液倒入小烧杯中,使之混合均匀,测得混合液最高温度。
①若将各含
溶质的
稀溶液、
稀溶液、稀氨水,分别与足量的稀盐酸反应,放出的热量
分别为
、
、
,则
、
、
的大小关系为 。
②实验中改用
的
跟
的
溶液进行反应,与上述实验相比,所
求中和热的数值会 (填“相等”或“不相等”)。
③上述实验测得中和热的数值小于
,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
A.量取盐酸时仰视读数
B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液
C.实验装置保温隔热效果差
D.a 为金属材质
(3)单质A 经下图所示的过程可转化为D。请回答下列问题。
①常温下,若A 为固体,B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则D 的化学式是 。
②若C 为淡黄色固体,则D 与Al 反应的离子反应方程式为 。
23