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文档简介
考点21化学反应的热效应
目录
考情探究1
1.高考真题考点分布.....................................................................1
2.命题规律及备考策略..................................................................1
正梳西-2
考法01反应热燃变....................................................................2
考法02燃烧热和中和热能源............................................................8
考法03盖斯定律及应用.................................................................13
Xxx»
好题冲关14
[一考情探究
L高考真题考点分布
考点内容考点分布
能源及其综合利用2021全国乙卷卷1题,6分;2022广东卷3题,2分;
反应热的计算2022浙江6月选考18题,2分;2021浙江1月选考20题,2分;
盖斯定律运用2022浙江1月选考18题,2分;2021浙江6月选考21题,2分;2021北京卷14
题,3分;
2024•甘肃卷10题,3分:2024•广东卷15题,3分;2024•安徽卷10题,3分;
化学反应历程与反2024•河北卷14题,3分;2024•北京卷13题,3分:2023浙江1月选考14题,3
应机理图像分析分;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;
能源及其综合利用2021全国乙卷卷1题,6分:2022广东卷3题,2分:
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看,吸热反应和放热反应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、燃
烧热和中和热仍是高考命题的热点。
【备考策略】利用盖斯定律计算反应热的“思维步骤”
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查热化学方程式书写及正浜判断、盖斯定律的应用,以图象、图表
为背景考查能量变化等知识,题目难度一般适中。
考点梳理
考法01反应热燃变
L化学反应的实质与特征
(1)实质:反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有隹量变化,通常主要表现为热呈的变化。
2.反应热和培变
(1)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。
(2)熔变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于焰变,其符号为过,单位是kJ/mol(或kJ-mol
3.吸热反应和放热反应
(1)从能量高低角度理解
⑵从化学键角度理解
(3)常见放热反应
①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应:④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥
铝热反应。
(4)常见吸热反应
①大多数分解反应:②盐的水解和弱电解质的电离;@Ba(OH)28H2O与NHaCl反应;④碳和水蒸气、C
和CO2的反应。
4.热化学方程式
(1)概念
表示参与化学反应的物质的物质的曷和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义
-1
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)-571.6kJ-mol,表示
25C,101kPaF,2moi氢气和【mol氧气反应生成2moi液态水时放出57L6kJ的热炭。
⑶热化学方程式的书写
【易错提醒】
(1)查热化学方程式是否配平。
(2)查各物质的聚集状态是否正确。
⑶查AH的“一”符号是否正确。
(4)查反应热的单位是否为kJmoF'o
(5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。
易错辨析
----------1|<
请判断下列说法的正误(正确的打y",错误的打“X”)
1.正误判断(正确打y",错误打“x”)。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。()
⑵伴有能电变化的物质变化都是化学变化。()
(3)需加热才能进行的反应是吸热反应,不需加热就能进行的反应是放热反应。()
(4)同温同压下,反应H2(g)+C12(£)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△”相同。()
(5)CO(g)+^O2(g)=CO2(g)\H=—QkJniol।表示标准状况下1molCO(g)和:molCh(g)反应生成1mol
CO?(g)时放出QkJ的热量。()
⑹热化学方程式中的化学计量数与△”成正比()
(7)物质的状态不同△〃的数值也不同()
(8)当反应逆向进行时,其反应热与正反应热的反应热数值相等,符号相反()
(9)2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△仍0()
(10)C(石墨,s)=C(金刚石,s)A//>0,说明石墨比金刚石稳定()
【答案】(l)x(2)x(3)x(4)4(5)x(6)4(7)4(8)4(9)4(10)7
典例引领
--------1|<
考向01考查反应过程中物质能・变化图像
【例1】(2024.广东江门.三模)某复合石墨烯基催化剂催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,图中
TS表示过渡态,吸附在催化剂表面.上的物种用“*”标注,下列说法中正确的是
A.整个反应历程包含五个基元反应
B.物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
D.反应过程中,涉及非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】A.从微观上看,反应牧分子一般总是经过若干的简单反应步滕,才最后转化为产物分子的.每
一个简单的反应步骤,就是一个基元反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物,没有任何中间产
物,由图可知,整个反应历程中有四个基元反应,A错误;
B.由图可知,吸附在催化剂表面的生成物总能最低了•反应物的总能量,为放热过程,B错误;
D.根据反应历程图可知,第一步基元反应中涉及HH非极性键的断裂,但是整个过程中没有非极性键的
生成,D错误;故选C。
【思维建模】掌握解答能量变化图像四步骤
(1)明确图像纵横坐标的含义:一般是横轴表示反应过程,纵轴表示能量变化。
⑵细致观察各个步骤的变化:起始态、过渡态、最终态等
⑶理清图像变化与概念间的关系:吸热反应和放热反应、活化能、△,、稳定性等的正确判断。
⑷结合题意正确书写或判断:热化学方程式的书写、△〃的计算、决速的步联等。
考向02考查热化学方程式的书写与判断
【例2】(2024•江苏南京•一.模)25C、101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热AH为57.3
kJmol',辛烷的燃烧热AH为5518kJ-mol1下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(叫)+SOf(aq)+Ba2+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=57.3kJmol1
1
B.KOH(aq)+1H2SO4(aq)=^K2SO4(aq)+H2O(l)AII=57.3kJmol
25
1
C.C8H18(1)+—O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)AH=5518kJmol
1
D.2CsHi8(g)+25O2(g)=16CO2(g)+l8H2O(1)AH=5518kJmol
【答案】B
【解析】A.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Imol比0⑴时的反应热,二是当
有BaSO4沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1mol出卬)时放出的热量大于57.3kJ,故A错误:
B.中和热是指反应生成1molH2O⑴时的反应热,故B正确;
C.燃烧热是指1mol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,故C错
误;
D.当2moi辛烷完全燃烧时,产生的热量为11036kJ,且辛烷应为液态,故D错误;
答案选B。
【易错警示】
(1)注明反应的温度和压强(25°C、101kPa下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态⑴、水溶液(aq)、气态(g)。
(3)热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,而不表示分子个数(或原子个数),因此可以
写成分数。
(4)热化学方程式中不用“广和”广。
(5)由于△"与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与△”相对应,如果化学
计量数加倍,则△”也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相
反。
考向03考查化学反应的焙变与键能的计算
【例2】(2024•山东•模拟预测)硅和碳是重要的非金属元素,有关化学键键能如下表所示:
化学键
356413336226318452
下列说法正确的是
C.由表可知化学键键能与键长成反比D.硅烷在种类和数量上都不如烷烧多
【答案】D
【解析】A.C与Si是同主族元素,同种主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,简单氢化物的热稳定性逐
渐减弱,所以热稳定性CH4>SiH,A项错误;
B.金刚石与晶体硅都是共价晶体,共价晶体的熔沸点主要与共价键强度有关,由表可知,CC键的键能大
于SiSi键,说明CC键更稳定,金刚石的熔点比晶体硅高,B项错误;
C.共价键的键能与成键原子的核间距及成键原子的种类均有关,C项错误;
D.由表可知,CC键的键能大于SiSi键且CH键的键能大于SiH键,说明CC键和CH键更稳定,因而所
形成的烷燃更稳定,种类和数展也更多,而SiSi键和SiH健键能低,易断裂,导致长链硅烷难以生成,
限制了硅烷的种类和数量,D项正确;
答案选D。
对点提升
-----------II<
【对点1】(2024•黑龙江•三模)无催化剂作用下,以乙二醛和O]为原料制取乙醛酸、甲酸、乙二酸的可能
反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,IM表示中间体,下列说法错误的是
A.反应很短一段时间内,IM4多于IM1
C.选择合适的催化剂可提高乙二酸的选择性
D.乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸均为放热反应
【答案】B
【解析】A.反应很短一段时间内,生成IM1的能垒高于IM4,故IM4多于IM1,A正确;
C.选择合适的催化剂可提高乙二酸的选择性,使反应向有利于生成乙二酸的方向进行,C正确;
D.由图可知,三个反应的生成物总能量均低于反应物总能量,均为放热反应,D正确;
答案选B。
【对点2】(2024高三下.浙江.竞赛)已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应:2A+B=C-3D+4Eo现
将mg相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入•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6.06xl06pa和1.01xl07Pa,且测得反应共放出热量QkL
则该反应的热化学方程式为:
【答案】D
故选:D。
【对点3】(2024・重庆・模拟预测)下表为某些化学键的键能
化学键
键能(kJ/mol)154500942a
已知火箭燃料胧(N2H4)有关化学反应的能量变化为:
能量
假想中间物2N(g)+4H(g)+2O(g)
质的总能量
A〃2=-2752kJmo『
反应物的
总能量N2H4(g)+O2(g)
A//i=-534kJino|-'
生成物的
总能最N2(g)+2H2O(g)
且N2H」(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=534kJ-mol-1,则下列说法正确的是
A.表中的a=391
B.相同条件下O2比N2稳定
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)△H>534kJmo「
D.图中的AH3=2218kJ・moL
【答案】A
l
【解析】A.根据能量变化可知,△H3=(AH2)(AHi)=(2752534)kJmol'=2218kJmol;结合肿与氧气反应断
键可知,△H3=(154+4a+500)kJmoP=2218kJmoL则a=39l,A正确;
B.根据表中数据,0=0键的键能小于N三N犍的健能,键能越大,共价键越牢固,分子越稳定,则相同条
件下N2比6稳定,B错误;
C.反应N2H4(g)+O2(g尸N2(g)+2H2O⑴的焰变,相当于反应N2H4(g)+O2(g尸N2(g)+2H2O(g)和反应
2HQ(g)=2H2O⑴的焰变相加,由于水液化放热,所以反应N2H“g)+O2(g)=N2(g)+2H2O⑴的焰变
AH<534kJmor,,C错误;
D.根据A中分析,图中的AH3=2218kJ-mo「,D错误;
故选Ao
考法02燃烧热和中和热能源
1.标准燃烧热
(I)概念:在101kPa时,Imol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用
kJ-mol1表示。
标准燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等,其中的
“完全燃烧”,是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物:C-C02(g),H->H2O(1),S-SO?(g)等。
(2)表示的意义:例如:C的标准燃烧热为393.5kJ-mo「,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成CO2
气体时放出393.5kJ的热量。
(3)书写热化学方程式:标准燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热审来定义的,因此在书写它的热化
25
学方程式时,应以燃烧jjBdW为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:CsH18(l)+y
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△”=一5518kJ-moF',即C8H|8的标准燃烧热△”为一5518kJniol」。
(4)标准燃烧热的计算:可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为。放=〃(可燃物式中:。故为可燃
物燃烧反应放出的热量;〃为可燃物的物质的量;△〃为可燃物的标准燃烧热。
2.中和热及其测定(以稀盐酸与稀NaOH溶液反应为例)
⑴概念:在稀溶液中,强逊强地发生中和反应生成1mol液查比0时的反应热。
⑵注意几个限定词:①稀溶液;②产物是Imol液态H?O;③用热化学方程式可表示为OH(aq)+H+
(aq)=H2O(l)A//=-57.3kJmoE^
(3)测定原理
通过最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。
(4)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直温度)
③重复步骤①、②两次
④数据处理:取三次测量所得温度进行计算,测得的数值取平均值,生成1
.14HI“(61+"?2)-C-(垃―h)XlO3
molH2O时放出的热量为-----------汨丁----------口
大量实验测得:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2OM,
放出57.3kJ的热量。
【易错提醒】
①为保证酸完全中和,采取的措施是逊运至。
②因为弱酸或弱碱存在电离平衡,电离过程需要吸热,实验中若使用弱酸或弱碱则测得的反应热数值加
小。
3.能源
(1)能源分类
化煤
巡「属于不可再生能源
石而
臂幽口开源节能:开发新能源
_天然气办法和节约现有能源
资源丰富、
可以再生、
新太阳能II氢能II风能I
1-能-优点没行污染
一或污染很
源I生物质能|
小.属F
清洁能源
(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。
易错辨析
----------II<1
请判断下列说法的正误(正确的打y",错误的打“X”)
⑴煤油是可再生能源。()
(2)H2燃烧过程中热能转化为化学能。()
(3)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。()
(4)开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量。()
(3)根据2H2(g)+5(g)=2H2O⑴△”=一371.6kJ-mo「可知,氢气的燃烧热为371.6()
1
⑹已知H\aq)+OH(aq)=H2O(l)A/7=-57.3kJ-moF,则H2so4和Ba(0H)2反应的A//=2x(-57.3
kJmoL)。()
⑺煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能()
⑻化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()
(9)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用()
(10)随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一()
【答案】(l)x(2)x(3)<(4)7(5)x(6)x(7)4(8)4(9)4(10)4
典例引领
----------II<
考向01考查燃烧热和中和热(中和反应反应热)的理解
【例1】(2024.河北唐山.一模)21.下列说法正确的是()
A.葡萄糖的燃烧热是280()kJ・mol,则6Hl2O6(s)+3O2(g)=3CC)2(g)+3H2O⑴AH=-14(X)kJmol
B.在一定条件下将ImolSO?和0.5mo】Ch置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方
程式为2so2(g)+O2(g)2so3(g)A〃=-158.4kJ-moF1
1
C.已知稀溶液中,H(aq)4-OH-(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-moC,则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1mol
水时放出57.3kJ的热量
D.已知HCI和NaOH反应的中和热AH=-57.3kJ-mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol水时
放出的热量为57.3kJ
【答案】A
【解析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧放出的热量,故3mol葡萄糖燃烧放出热量1400kJ,A正确;
该反应为可逆反应,1molSO?和0.5molO2反应生成的SCh小于1mol,故2SO2(g)+O2(g)------2SO3(g)
158.4kJmor1,B错误;一水合氨为弱电解质,不完全电离,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应
生成Imol水放出的热量小于57.3kJ,C错误;氢氧化钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1mol水
放出的热量大于57.3kJ,D错误。
【思维建模】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
△〃及其单位△”vo,单位均为kJ-moL
反应物的量1mol不一定为1mol
生成物的量不确定生成水的量为1mol
101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成在稀溶液里,酸与碱发生中和反应
不同点反应热的含义
稳定的氧化物时所放出的热量生成1mol水时所放出的热量
燃烧热A//=-akJ-强酸与强碱反应的中和热\H=-
表示方法
mol'(«>0)57.3kJ-moF1
考向02考查中和反应反应热的测定
【例2】(2024・山东威海•期中)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A.士验(a)、(b)x(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验⑹中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定数值偏高
【答案】D
【解析】A.金属与酸的反应为放热反应,氢氧化钢晶体与氯化钱固体的反应为吸热反应,中和反应为放
热反应,A错误;
B.等质量的铝片和偌粉与盐酸反应放出的热量相同,只是放热速率加快,B错误;
C.铁的导热性良好,换用铁质搅拌棒后会有热量损失,导致测定的数值偏低,C错误;
D.氢氧化钠固体溶于水时放热,会使测定的数值偏高,D正确;
故选Do
对点提升
-----------II<
【对点1】(2024•河南安阳•期末)已知:298K时,相关物质的相对能量如图所示。卜.列说法错误的是。
C2H4(g)
H2(g)或02(g)
C2H6(g)
84
CO(g)110
HO(g)
2-242
286
H2O(1)
CO2(g)
A.CO燃烧的热化学方程式为2co(g)+Ch(g)U2co2(g)△,=566kJ-mo「
B.H?的燃烧热为A”=242kJ-moF
C.C2H6比C2H4稳定
D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是放热反应
【答案】B
【解析】A.CO燃烧的热化学方程式为2co(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=[(393x2)(110x2+0)]
kJ-nioll=566kJ-moll,A正确;
B.Hz的燃烧热为A止[(286)(0+gxO)]kJ・moli=286kJ-moF,B错误;
C.C2H6的能量为84kTmol「C2H4的能量为52kJ・moF,物质具有的能量越低,稳定性越强,则C2H6比
C2H4稳定,C正确;
,,
D.CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)A/7=[(393+0)(l10242)]kJ-mol=41kJ-mol,是放热反应,D正确;
故选B。
【对点2】中和热测定实验中,比50mL0.50moi/L盐酸和50mL0.55moi/LNaOH进行实验,下列说法错误
的是()
A.改用60mL0.50moi/L盐酸跟50mL0.55moi/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Imol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以改用
60mL0.50moi/L盐酸跟50mL0.55moi/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,从而导致中和热数俏偏小,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,AT偏小,由
Q=m・c・AT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。
考法03盖斯定律及应用
1.盖斯定律
(1)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。即:化学反应的反应
热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途彳彳无关C
(2)意义:间接计算某些反应的反应热。
2.反应热的计算
(I)利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当
作,,产物”,计算反应放出或吸收的热量。
(2)根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
计第公式:Q=|燃烧热|x〃(可燃物的物质的量)
(3)根据旧键幽和逝键形成过程中的能量差计算焙变
若反应物旧化学键断裂吸收能量后,生成物新化学键形成放出能量良,则反应的△”=后一反。
(4)利用盖斯定律计算反应热
热化学方程式焰变之间的关系
aA=BkH\
A=^B\Hz△”1=必“2
〃A=BkH\
AHI=-AA7
B=«AA”?2
A>B
公△”=AHI+A"2
V_z
3.反应热大小的比较
(1)根据反应物的量的大小关系比较反应炫变的大小
①吐(g)+*>2(g)=H2O(g)
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A”?
反应②中H2的量更多,因此放热更多,散卜
⑵根据反应进行的程度大小比较反应熔变的大小
@C(S)+102(g)=C0(g)A43
@C(s)+O2(g)=CO2(g)AH4
反应④中,C完全燃烧,放热更多,故△”3?4,4。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应熠变的大小
⑤S(g)+O2(g)=SO2(g)AHs
@S(S)+O2(g)=SO2(g)
rh⑤一⑥可得s(g)=s(s)△H=A”5—△“640,故bH0H2
(4)根据特殊反应的焰变情况比较反应焰变的大小
3
⑦2Al(s)+¥)2(g)^=Al?O3(s)
3
⑧2Fe(s)+时2(g)=Fe2O3(s)△小
由⑦一⑧可得2AI(s)+Fe20a(s)=2Fe(s)+AkO3(s)NH
已知铝热反应为放热反应,A/7=AA77-AA/8<0,故△外三△〃8。
易错辨析
------------1|<
请判断下列说法的正误(正确的打7”,错误的打“X”)
(1)可以直接测量任意一反应的反应热()
(2)盖斯定律遵守能量守恒定律()
(3)利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热()
(4)利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热()
(5)不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的()
(6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关()
⑺可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应()
【答案】(l)x(2)V(34(4)4(5)4(6V(7)4
典例引领
-----------II0
考向01考查盖斯定律
【例1】(2024•北京东城・一模)碱金属单质M和C1?反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
AH\
2M(s)+Cl2(g)-----------►2MCl(s)
AH2|A774
2M(g)2Cl(g)A〃6
\HS
2M+(g)+2Cl(g)--------------------
A.CsCl晶体是共价晶体
C.若M分别为Na和K,则AH。Na<K
【答案】B
【解析】A.CsCl晶体是离子晶体,A错误;
C.若M分别为Na和K,失电子过程中需吸收能量,为正值,K半径更大,失去电子所需能展更
小,则△%:Na>K,C错误;
答案选B。
【易错警示】运用盖斯定律计算反应热的“注意事项”
①熟化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘上该教。
②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时,A”的"+”“一”随之改变,但数值不变。
考向02考查反应热大小比较
【例2】(2024.浙江杭州•模拟)关于下列△”的判断正确的是
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO;(aq)+H+(aq尸HCO;(aq)为放热反应,所以△〃/<0;
CO:(aq)+H?O⑴UHCO;(aq)+Oir(aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO;的水解反应为吸热反应,所以
△〃2>0;
OH-(aq)+H+(aq)=H2。。)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△HA);
醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以△儿〈0:
但由F醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热品,所以醋酸与强碱反应过程放出的热晶小于强酸和强碱反
应放出的热量,则
综上所述,只有△,/〈△也正确,故答案为B。
【易错警示】反应热大小比较注意事项
⑴在比较反应热(△例的大小时,应带符号比较。
(2)同一物质,不同聚集状态时具有的能量不同,相同量的某物质的能量关系:
员物质R,g)>E(物质R,l)>A物质R,s)<»
(3)同一化学反应,反应物的用量越多,|△川越大。对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中
放出或吸收的热量要小于理论数值。
⑷等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多,则完全燃烧的△//校小。
对点提升
------------II0
【对点1](2024•辽宁大连•期中)已知ROH(R二Na、K)固体溶于水放热,有关过程能量变化如图
—R2O(S)+⑴—----**R-(叫)+OH,aq)
△%①/⑤⑥
ROH⑸——*------R+(g)+OH(g)
A.反应①:AHi<0,AS<0
B.AH4(NaOH<AH4(KOH)
C.AH3>AH2
D.AH4=AHI+AH2+AH5+AH6
【答案】c
故选c。
【对点2](2024.北京海淀.模拟)下列各组热化学方程式中,QVQ2的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)A//=QikJmol1
3
CH4(g)+-O2(g)=CO(g)4-2H2O(g)A//=Q2kJ-mol1
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)A//=QikJ-mol1
S(s)+O2(g)=SO2(g)△”二Q2kJ-mol1
1
C.H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)bH=Q\kJ-mol
H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)AH=Q2kJ-mol'
D.HCl(aq)4-NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)AH=Q)kJ-mol1
1
CH<OOH(aq)+NaOH(aq)=CH3coONa(aq)+H2O(1)A//=Q2kJ-mol
【答案】C
【解析】A.CO燃烧反应产生CO?气体会放出热量,说明物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的
热量更多,则生成CO2放出热量比反应产生CO气体放出的热量多,则放出热量:Qi>Q2,A错误;
B.反应物是气态S时含有的能量比反应物是固态S含有的能量多。而生成物的状态相同,故气态硫燃烧
放出热盘比固态S燃烧放出的热及多,则放出热量:QI>Q2,R错误:
C.HC1比HBr稳定,物质的稳定性越强,其含有的能量就越低,反应放出热量多,放出热量:QI<Q2,
CE确;
D.CH3coOH是弱酸,其电离产生自由移动的离子的过程会吸收热量,导致发生酸碱中和反应时放出的
热晶比强酸与强碱反应放出的热量少,故反应放出热最:QI>Q2,D错误;
故合理选项是C.
好题冲关
基础过关
----------14
1.(2024•浙江宁波•期末)已知Imol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NOCO
N2
能量/(kJ/mol)6321076946
热化学方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)AW=742kJ/mol
则CO2的碳氧双键能为
A.1606kJ/moIB.1606kJ,'molC.803kJ/molD.803kJ/mol
【答案】C
【解析】Imol下列物质分解为气态原子消耗能量即该物质的键能,设CO?的碳氧双键能为x,由△”二反应
物的总键能生成物的总键能二(2x632+2x1076)(946+2x2x)=742,解得x=803,故选:C。
2.(2024.河北保定.期末)相同温度和压强下,关于反应的AH,下列判断正确的是
【答案】C
【解析】A.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,AHiVO,AH2<
0,A错误;
D.根据盖斯定律可知,苯与氢气完全加成的反应热AH3=AHJ+AH2,因此AH2=AH3AH4,D错误;
故答案选C。
3.(2024・湖北・三模)如表所示为部分化学键的键能数据,由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
413348745326318226452347
A.硬度:金刚石〉碳化硅
B.熔、沸点:金刚石>CO2
C.SiN的稳定性小于CPU更易生成氧化物
D.硅与碳同族,也有系列氨化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷煌多
【答案】B
【解析】A.由题干表中数据可知,CC键的键能,SiC键的键能,故硬度:金刚石>碳化硅,A不合题
意;
B.已知金刚石是共价晶体,而CO?为分子晶体,熔沸点受范德华力影响与键能无关,故熔、沸点:金刚
石〉C02,但不能用键能的数据来解释,B符合题意;
C.由题干表中数据可知,SiH的谯能比CH的键能更小,故SiH』的稳定性小于CIL,更易生成氧化物,C
不合题意;
D.由题干表中数据可知,SiH的键能比CH的键能更小,CC铤的键能,SiSi键的键能,则硅与碳同族,
也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷燃多,D不合题意;
故答案为:Co
C.途径二中H’参与反应,是该反应过程的中间产物
【答案】D
【解析】A.催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的烯变,则甲酸转化为•氧化碳和水的焰变
△//=EIE3=E4EIO,A错误;
B.由图可知,可以通过Ei和E2计算甲酸转化为一氧化碳和水的正反应活化能,但不能计算甲酸的总键
能,B错误;
C.由图可知,途径II中氢离子先做反应物,后做生成物,是改变反应途径的催化剂,能加快反应速率,C
错误;
故选D。
5.(2024・山东聊城•二模)苯基甲基乙缺可用于制备帕瑞昔布勃。一定条件下,苯基甲基乙块可与H。发
生催化加成,反应过程如下:
B.反应I的活化能大于反应H
C.产物II比产物I稳定,两者互为立体异构体
D.其他条件不变,升高温度可增大平衡时产物H和产物I的浓度比
【答案】C
【解析】A.如图所示苯基甲基乙焕的结构:—G=G_可以看出虚线上一共
有5个碳原子,所以最多共线的碳原子个数为5个,A错误;
B.反应刚开始时生成产物I的反应比开始时生成产物n的反应占比大,说明反应I的反应速率更快,则
反应I的活化能小于反应II的活亿能,B错误:
故选C。
6.(2024・湖北•模拟预测)苯与由2发生取代反应原理为
-Br其能量与反应进程如下图所示。
0(1)+Br2(l)—►Q)(l)+HBr(g)△”,
已知:当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子的稳定。
下列说法正确的是
A.第I步涉及非极性键的断裂B.该反应的决速步骤为第III步
【答案】D
【解析】A.第I步是形成兀配位魅,没有非极性键的断裂,A错误;
B.该反应的决速步骤为活化能最大的步骤,即第n步,B错误;
答案选D。
C.产物II比产物I稳定,两者互为立体异构体
D.反应I的活化能大于反应n
【答案】c
D.反应所需的活化能越小,反应速率越快,相同时间内所占比例越大,根据图知,短时间内,反应I的
占比远远大于反应n,说明反应1的速率远远大于反应n,则所需活化能反应I<反应ii,D错误;
故答案为:Co
8.(2024.吉林长春.模拟预测)科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的钵端基氧和锌过氧化物中间
体,明确了水氧化过程中水亲核进攻钵端基氧的氧氧成键机理,如图所示。下列说法错误的是
B.中。的化合价为-1价
C.催化过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
【答案】D
【解析】A.根据反应的流程图可知,反应③=反应①+反应②,则AH3=AHI+AH2,即AHSH尸AHI,A正
确;
B.中存在过氧键,O的化合价为1价,B正确:
C.过程①和过程②中存在OH极性键断裂,过程⑦有02生成,存在非极性键的形成,C正确;
该方程式电荷不守恒,D错误;
故答案选D。
9.(2024•北京朝阳一模)研究人员提出利用热化学硫碘循环实现硫化氢分解联产氢气和硫黄,转化过程
如下,其中Y、Z代表b或HI中的一种。下列说法不更碰的是
反应I反应n反应ni
A.Y在Z溶液中比在H2so4溶液中易溶
B.反应I中X的浓度与硫黄的产率无关
C.反应II的化学方程式为SO2+2H2O+MH2so4+2HI
D.等压条件卜,反应I、II、川的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热
【答案】B
【分析】结合图中反应II、III转亿和题FI信息Y、Z代表12或HI中的一种可以得到Y是12,Z是HL再
结合反应I的转化,可以得到X是H2so4。
B.反应I是H2S+H2sO4=S+SO2T+2H2O,硫酸的浓度与硫磺的产率有关,B错误;
C.由分析可知,反应1【是二氧化硫、碘单质和水反应生成硫酸和氢碘酸,化学方程式为
SO2+2H2O+I2=H2so4+2HLC正确;
D.等压条件下,根据盖斯定律反应无论是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,所以反应I、II、
川的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热,D正确;
故选B。
10.(2024.山西大同•期末)下列热化学方程式正确的是
1
A.凡的燃烧热为akJ・moL,H2(g)+O2(g)=H2O(g)△//=-akJ-mol-
B.ImolSCh、0.5molO2混合反应后,放出热量akJ,2so2(g)+0?(g)U2so3(g)△//=-2a
kJ*mol1
1
C.H+(aq)+OH(叫尸氏0(1)△H=-57.3kj*mol',H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)△H=
-114.6kJ・moL
D.31g白磷比31g红磷能量多bkJ,P£s)=4P(s)A/7=-4bkJ-mol-1
【答案】D
【解析】A.燃烧热指在lOlkPa时,Imol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,氢元素的指定
产物为H2O⑴,不是H20(g),A项错误;
B.SCh与02的反应为可逆反应,lmolSO2>OSmolCh混合反应,消耗的SCh物质的量小于Imol,则
2SO2(g)+O2(g)^2SO3(g)AW<2akJ/mol,B项错误;
D.31g白磷比31g红磷(即Imol磷原子)能量多bkL则白磷转化成红磷为放热反应:P4(S)=4P(S)
△H=4bkJ/mol,D项正确;
答案选D。
能力提升
-----IV
D.过程③反应速率慢,使用合适的催化剂可减小而加快反应
【答案】C
【解析】A.二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个端减的过程,A错误;
C.由盖斯定律可知,①+②+③得反应2NH3⑴+CO2(g)=H2O⑴+H2NCONH2⑴,则
,,
△H=AHI+AHI+AH3=AHi+(109.2kJ-mol)+(+15.5kJmol)=103.7,则4Hi=10kJmol',C正确;
D.过程③使用合适催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应热△出的大小,D错误;
故选c。
12.(2024・湖北武汉•模拟预测)物质的燃烧推动了文明的进步和科技的发展,部分物质的燃烧热数据如下
表:
物质|
下列热化学方程式正确的是
【答案】A
【分析】燃烧热是在101kPa时,Imol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
B.反应为生成液体水,而不是气态水,B错误;
C.反应为生成液体水,而不是气态水,C错误;
故选Ao
13.(2024.北京顺义.二模)我国科研人员研究发现Co原子活化乙烷的反应机理,一种机理如图所示。
卜.列说法不或砸的是
A.决定反应速率的步骤是中间体If过渡
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