2025年高考化学第一轮总复习：27反应热热化学方程式

/2025年高考化学第一轮总复习：27反应热热化学方程式1．现代社会中人类的一切活动都离不开能量，能量与化学反应关系密切。下列说法正确的是()A．吸热反应必须加热才能进行，放热反应则不需要加热B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体研细混合后发生的反应为放热反应C．有效利用能源的途径有提高燃料燃烧效率和提高能源利用率等D．盐酸和碳酸氢钠溶液反应时试管温度升高，向环境放热[答案]C[解析]吸热反应与放热反应跟反应条件无关，A错误；Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体研细混合后发生的反应为吸热反应，B错误；提高燃料燃烧效率，提高能源利用率等均可以有效利用能源，C正确；盐酸和碳酸氢钠溶液反应时试管温度降低，从环境吸热，D错误。2．下列变化过程，属于放热反应的是()①水蒸气变成液态水②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合③浓硫酸与水混合④碳酸氢钠与稀盐酸充分混合⑤H2在Cl2中燃烧⑥食物腐败A．①③⑤⑥ B．④⑥C．⑤⑥ D．②④⑤[答案]C[解析]①水蒸气变成液态水，属于放热过程，但不是放热反应，故①不符合题意；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，属于吸热反应，故②不符合题意；③浓硫酸与水混合是放热过程，但不是放热反应，故③不符合题意；④碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸热反应，故④不符合题意；⑤氢气在氯气中燃烧，属于放热反应，故⑤符合题意；⑥食物腐败，食物被氧化，属于放热反应，故⑥符合题意。综上所述，⑤⑥正确。故选C。3．(2024·广东江门期末)某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应过程与能量变化关系如图，下列叙述错误的是()A．三种化合物的稳定性：B>A>CB．若该反应逆向进行，则C→B是吸热反应C．加入催化剂不能改变反应的总能量变化D．A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高[答案]A[解析]物质的能量越低其稳定性越强，则三种化合物的稳定性C>A>B，A错误；从题图中可知，C物质的能量低于B物质的，则由C生成B是吸热反应，B正确；催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应的总能量变化，C正确；从题图中可知，A→B是吸热过程，ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和>0，故断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高，D正确。4．(2025·天津河西统考)一定条件下CH3CH=CH2与HCl反应，有两种加成产物：①CH3CHClCH3和②CH3CH2CH2Cl其反应历程如下图所示。下列说法正确的是()A．稳定性：CH3CHClCH3<CH3CH2CH2ClB．得到加成产物①的反应为放热反应C．得到加成产物②反应的焓变等于E2－E1D．得到加成产物②的速率比①的速率快[答案]B[解析]能量越高越不稳定，能量：CH3CHClCH3<CH3CH2CH2Cl，则稳定性：CH3CHClCH3>CH3CH2CH2Cl，故A错误；得到加成产物①时，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，故B正确；焓变＝生成物总能量－反应物总能量，根据图中数据无法计算加成产物②反应的焓变，故C错误；活化能越小，反应速率越快，活化能：加成产物②大于加成产物①，所以得到加成产物①的速率比②的速率快，故D错误。故选B。5．已知Cl2(g)＋NH3(g)=NH2Cl(g)＋HCl(g)ΔH＝＋12kJ·mol－1，相关的化学键键能数据如下表：化学键N—HN—ClH—ClH—H键能/(kJ·mol－1)391191431436则H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH为()A．－183kJ·mol－1 B．248kJ·mol－1C．－431kJ·mol－1 D．－207kJ·mol－1[答案]A[解析]根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，由反应Cl2(g)＋NH3(g)=NH2Cl(g)＋HCl(g)ΔH＝＋12kJ·mol－1知，[E(Cl—Cl)＋3×E(N—H)]－[2×E(N—H)＋E(N—Cl)＋E(H—Cl)]＝ΔH，E(Cl—Cl)＋3×391kJ·mol－1－2×391kJ·mol－1－191kJ·mol－1－431kJ·mol－1＝＋12kJ·mol－1，E(Cl—Cl)＝243kJ·mol－1，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH＝E(H—H)＋E(Cl—Cl)－2×E(H—Cl)＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，故选A。6．(2025·湖南长沙高三模拟)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－198kJ·mol－1，反应过程可用如图模拟(代表O2分子，代表SO2分子，代表催化剂)。下列说法正确的是()A．过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了整个反应进行的程度B．过程Ⅱ为放热反应，过程Ⅲ为吸热反应C．1molSO2和1molO2反应，放出的热量小于99kJD．催化剂可降低整个反应的活化能，因此使ΔH发生变化[答案]C[解析]过程Ⅱ发生SO2、O2中共价键的断裂，过程Ⅲ形成SO3中的共价键，过程Ⅱ、Ⅲ决定了整个反应进行的程度，A项错误；过程Ⅱ为吸热过程，过程Ⅲ为放热过程，B项错误；2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)反应可逆，1molSO2和1molO2反应生成SO3小于1mol，放出的热量小于99kJ，C项正确；催化剂可降低整个反应的活化能，从而加快反应速率，但不能使ΔH发生变化，D项错误。7．已知101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。已知葡萄糖[C6H12O6(s)]的燃烧热ΔH为－2804kJ·mol－1。图中能正确表示反应6CO2(g)＋6H2O(g)=C6H12O6(s)＋6O2(g)的能量变化曲线的是()A．曲线1 B．曲线2C．曲线3 D．曲线4[答案]B[解析]已知葡萄糖的燃烧热ΔH为－2804kJ·mol－1，说明1mol葡萄糖固体与足量O2气体完全燃烧产生CO2气体和液态H2O，放出热量2804kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1，则表示燃烧热反应的逆反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的多，反应方程式为6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)ΔH＝＋2804kJ·mol－1。由于气态水含有的能量比等质量的液态水多，则6CO2(g)＋6H2O(g)=C6H12O6(s)＋6O2(g)ΔH<＋2804kJ·mol－1，该反应为吸热反应，该反应吸收的热量小于2804kJ，故图中能正确表示反应6CO2(g)＋6H2O(g)=C6H12O6(s)＋6O2(g)的能量变化曲线的是曲线2，合理选项是B。8．汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化如图所示：下列说法不正确的是()A．上述反应中N、O元素的化合价均有变化B．N2(g)和O2(g)反应生成2molNO(g)时吸收183kJ能量C．1mol气态氮原子转化成N2(g)时，能放出945kJ能量D．从图中数据可知N2比O2更稳定[答案]C[解析]N2和O2反应生成NO的反应中，N、O元素的化合价均有变化，A项正确；1molN2(g)和1molO2(g)中化学键断裂吸收的能量为945kJ＋498kJ＝1443kJ，形成2molNO(g)中的化学键释放的能量为630kJ×2＝1260kJ，则N2(g)和O2(g)反应生成2molNO(g)时吸收能量1443kJ－1260kJ＝183kJ，B项正确；1mol气态氮原子转化成N2(g)时，能放出945kJ÷2＝472.5kJ能量，C项错误；从图中数据可知，1molN2(g)中的化学键断裂需要吸收的能量大于1molO2(g)，则N2比O2更稳定，D项正确。9．(2025·四川资阳模拟)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术(产物为气态)，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：已知部分化学键的键能数据如下：共价键C—HC=OO—HC—OC—Ceq\f(键能,kJ·mol－1)413497462351348下列说法不正确的是()A．该催化反应历程中没有非极性键断裂B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变C．总反应的原子利用率为100%D．该反应的热化学方程式为CO2(g)＋CH4(g)=CH3COOH(g)ΔH＝－251kJ·mol－1[答案]B[解析]由题图可知，该反应的反应物为二氧化碳和甲烷，生成物为乙酸，则该催化反应历程中存在极性键的断裂，不存在非极性键断裂，A正确；催化剂的使用能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，B错误；由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，则反应的原子利用率为100%，C正确；由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，反应方程式为CO2(g)＋CH4(g)=CH3COOH(g)，反应的焓变ΔH＝(497kJ·mol－1×2＋413kJ·mol－1×4)－(413kJ·mol－1×3＋348kJ·mol－1＋351kJ·mol－1＋497kJ·mol－1＋462kJ·mol－1)＝－251kJ·mol－1，D正确。10．已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为CH3CH2CH2CH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2869kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳定性大于异丁烷C．异丁烷转化为正丁烷的过程是吸热过程D．异丁烷和正丁烷属于同分异构体[答案]B[解析]从正丁烷转化成异丁烷是放热过程，说明正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子，故A正确；CH3CH2CH2CH3(g)→(CH3)2CHCH3(g)，ΔH<0，能量越低物质越稳定，因此异丁烷比正丁烷稳定，故B错误；正丁烷转化成异丁烷CH3CH2CH2CH3(g)→(CH3)2CHCH3(g)，ΔH<0，是放热过程，则反过来异丁烷转化为正丁烷的过程是吸热过程，故C正确；异丁烷和正丁烷是同分异构体，故D正确。11．根据如图信息分析，有关N2＋3H2⇌2NH3的说法正确的是()A．该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－2bkJ·mol－1B．1molN原子和3molH原子生成1mol氨气时，放出bkJ的热量C．使用催化剂不会改变反应的热效应，即不会影响a和b的大小D．1molN2(g)和3molH2(g)的化学能之和小于2molNH3(g)的化学能[答案]B[解析]如图所示该反应是放热反应，放出热量(2b－2a)kJ，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－(2b－2a)kJ·mol－1，故A错误；原子形成化学键要放热，如图所示1molN原子和3molH原子生成1mol氨气时，放出bkJ的热量，故B正确；使用催化剂不会改变反应的热效应，即不会影响b－a的大小，故C错误；N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)放出热量2(b－a)kJ，故1molN2(g)和3molH2(g)的化学能之和大于2molNH3(g)的化学能，故D错误。12．(2025·浙江金华检测)研究表明，在一定条件下，气态HCN与CNH两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．CNH(g)比HCN(g)更稳定B．HCN(g)转化为CNH(g)一定要加热C．断开1molHCN(g)中所有的化学键需要放出186.5kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量[答案]D[解析]从图中可知，HCN(g)的能量低于CNH(g)的能量，则HCN(g)比CNH(g)更稳定，A错误；HCN(g)转化为CNH(g)为吸热反应，但是吸热反应不一定要加热，如八水合氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应，但是不需要加热就能进行，B错误；从图中可知，断开1molHCN(g)中所有的化学键需要吸收186.5kJ的热量，C错误；从图中可知，1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收的热量为186.5kJ－127.2kJ＝59.3kJ，D正确。13．分析图像书写热化学方程式。(1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________。(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________________________________________________________________________。(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量相对大小，①D是________________(填离子符号)。②反应B→A＋C的热化学方程式为____________________________________________________________________________________(用离子符号表示)。[答案](1)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1(3)①ClOeq\o\al(－,4)②3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－117kJ·mol－1[解析](1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝(134－368)kJ·mol－1＝－234kJ·mol－1。(2)同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1molH2Se(g)的ΔH＝＋81kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。(3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClOeq\o\al(－,4)；利用生成物的总能量减去反应物的总能量，求得ΔH＝(63－60×3)kJ·mol－1＝－117kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。14．(1)已知在25℃、101kPa下：甲醇(l)的燃烧热ΔH为－727kJ·mol－1，CO(g)的燃烧热ΔH为－283kJ·mol－1，H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1。则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为________________________________________________________________________________________。(2)已知几种物质的燃烧热(kJ·mol－1)数据如下：物质CH4(g)C2H2(g)C2H4(g)H2(g)eq\f(燃烧热ΔH,kJ·mol－1)－890.3－1299.5－1411.0－285.8能表示C2H2(g)燃烧热的热化学方程式为___________________________________________________________________________________________________。[答案](1)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝－356kJ·mol－1(2)C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1299.5kJ·mol－1[解析](1)目标反应为CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)，反应热ΔH＝－727kJ·mol－1－(－283kJ·mol－1)－(－44×2kJ·mol－1)＝－356kJ·mol－1，则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝－356kJ·mol－1。(2)在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量为此物质的燃烧热，C2H2(g)燃烧热ΔH＝－1299.5kJ·mol－1，表示C2H2(g)燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1299.5kJ·mol－1。15．(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a________(填“>”“<”或“＝”)726.5。(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145.0kJ热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________________________________________。(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176.0kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。(4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：化学键eq\f(键能,kJ·mol－1)436326803464414写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(5