高考化学必修第一册鲁科版1-专题一　化学反应与能量综合讲解课件

专题一化学反应与能量综合期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优A.上述反应中属于吸热反应的只有反应①B.H2的燃烧热为241.8kJ/molC.CO的燃烧热为283kJ/molD.C(s)+H2O(g)

H2(g)+CO(g)

ΔH=+131.3kJ/mol可能用到的相对原子质量:H1B11Na23考向一吸热反应与放热反应的判断1.(2024长沙期中)已知:①H2O(g)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=+241.8kJ/mol②C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH=-110.5kJ/mol③C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH=-393.5kJ/mol下列说法错误的是

(

)B解题思路吸热反应焓变大于0,只有反应①的焓变大于0,故A正确;燃烧热对应

的是生成液态水,而反应①中水为气态,故B错误;根据盖斯定律,由③-②可得CO

(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH=(-393.5kJ/mol)-(-110.5kJ/mol)=-283kJ/mol,CO的燃烧热为283kJ/mol,故C正确;根据盖斯定律,①+②可得C(s)+H2O(g)

H2(g)+CO(g)

ΔH=(+241.8kJ/mol)+(-110.5kJ/mol)=+131.3kJ/mol,故D正确。2.(2024天津河北区期中)长征运载火箭采用液氢、液氧等无毒无污染推进剂。

分解水获得氢气的能量变化如图所示,C下列说法正确的是

(

)A.断开H—O键放出能量B.形成H—H键吸收能量C.该反应为吸热反应D.反应物总能量大于生成物总能量解题思路断开H—O键吸收能量,故A错误;形成H—H键放出能量,故B错误;由

题图可知,该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,故C正确,

D错误。3.(2024山东青岛质检)已知H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ/mol,则

H2(g)+

Cl2(g)

HCl(g)的ΔH为

(

)A.+184.6kJ/molB.-92.3kJ/molC.-369.2kJ/molD.+92.3kJ/molB考向二反应热的计算与比较解题思路已知H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ/mol,则

H2(g)+

Cl2(g)

HCl(g)的ΔH为

×(-184.6kJ/mol)=-92.3kJ/mol,故选B。4.(2024安徽芜湖开学考)根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)

2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH12H2S(g)+O2(g)

2S(s)+2H2O(l)

ΔH22H2S(g)+O2(g)

2S(s)+2H2O(g)

ΔH3判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是

(

)A.ΔH3>ΔH2>ΔH1B.ΔH1>ΔH3>ΔH2C.ΔH1>ΔH2>ΔH3D.ΔH2>ΔH1>ΔH3

A解题思路H2S与O2的反应为放热反应,焓变ΔH<0,等量的H2S反应越完全,放出

的热量越多,焓变ΔH越小,则ΔH2>ΔH1;H2O(g)→H2O(l)时放热,则ΔH3>ΔH2,即三

者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1,故选A。5.(2024广东佛山期中)下列有关热化学方程式的说法正确的是

(

)A.C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH=-110.5kJ·mol-1,则C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol-1B.1molN2(g)和3molH2(g)在一定条件下反应放出热量86kJ,热化学方程式为N2

(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH=-86kJ·mol-1C.已知H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时,放出57.3kJ热量D.已知H2O(l)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=+285.8kJ·mol-1,则1molH2O(l)的能量比1molH2(g)的能量小285.8kJC考向三热化学方程式书写及正误判断解题思路1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量为C(s)的燃烧热,在题给

热化学方程式中,生成物是CO(g);题给反应为可逆反应,反应物不能完全反应,若

1molN2(g)和3molH2(g)在一定条件下完全反应,将放出更多热量,则ΔH<-86kJ·

mol-1;硫酸为强酸,氢氧化钠为强碱,则稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol

水时,放出57.3kJ热量;题给反应为吸热反应,1molH2O(l)的能量比1molH2(g)和

molO2(g)的总能量小285.8kJ;故选C。6.合成氨原料中的H2可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。已知H2(g)、

CO(g)、CH4(g)的燃烧热(ΔH)分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1、-890.3kJ·

mol-1,且H2O(g)

H2O(l)ΔH=-44.0kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是

(

)A.CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.1kJ·mol-1B.CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=-206.1kJ·mol-1C.CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=+365.5kJ·mol-1D.CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=-365.5kJ·mol-1

A审题指导根据已知信息可得热化学方程式:①H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH=-285.8kJ·mol-1,②CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH=-283.0kJ·mol-1,③CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.3kJ·mol-1,结合④H2O(g)

H2O(l)

ΔH=-44.0kJ·mol-1,利用盖斯定律,可得相应反应的热化学方程式。解题思路根据盖斯定律,将热化学方程式④+③-②-①×3,整理可得CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.1kJ·mol-1,故选A。7.天然气水蒸气转化法是目前获取H2的主流方法。已知:

则CH4(g)与H2O(g)反应完全转化为H2(g)和CO2(g)的热化学方程式书写正确的是

(

)AA.

CH4(g)+H2O(g)

CO2(g)+2H2(g)

ΔH=+82.7kJ·mol-1B.CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=-165.4kJ·mol-1C.CH4(g)+2H2O(l)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165.4kJ·mol-1D.

CH4(g)+H2O(g)

CO2(g)+2H2(g)

ΔH=-82.7kJ·mol-1

解题思路由题图可得热化学方程式:①CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.4kJ·mol-1、②CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41.0kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①+②可得反应CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=(+206.4kJ·mol-1)+(-41.0kJ·mol-1)=+165.4kJ·mol-1,则反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)

CO2(g)+4H2(g)

ΔH=+165.4kJ·mol-1或

CH4(g)+H2O(g)

CO2(g)+2H2(g)

ΔH=+82.7kJ·mol-1,故选A。8.(2024陕西武功月考)Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化如图所示

(a、b、c均大于0),下列选项正确的是

(

)A.H2CO3(aq)

CO2(g)+H2O(l)为放热反应CB.C

(aq)+H+(aq)

HC

(aq)

ΔH=akJ·mol-1C.HC

(aq)+H+(aq)

CO2(g)+H2O(l)

ΔH=(c-b)kJ·mol-1D.C

(aq)+2H+(aq)

CO2(g)+H2O(l)

ΔH=(a+b-c)kJ·mol-1解题思路由题图可知,H2CO3(aq)

CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,A项错误;C

(aq)+H+(aq)

HC

(aq)

ΔH=-akJ·mol-1,B项错误;HC

(aq)+H+(aq)

CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,ΔH>0,故ΔH=(c-b)kJ·mol-1,C项正确;C

(aq)+2H+(aq)

CO2(g)+H2O(l)为放热反应,ΔH<0,故ΔH=(c-a-b)kJ·mol-1,D项错误。9.(6分)(1)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),在25℃、101kPa下,已知

每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是

。(2)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能

量的能力是CO2的12000~20000倍。表中是几种化学键的键能:化学键

F—FN—F键能/(kJ·mol-1)941.7154.8283.0写出利用N2(g)和F2(g)制备NF3(g)的热化学方程式:

。(3)已知下列热化学方程式:2N2O5(g)

4NO2(g)+O2(g)

ΔH=+106.2kJ·mol-12NO(g)+O2(g)

2NO2(g)

ΔH=-114kJ·mol-12O3(g)

3O2(g)

ΔH=-284.2kJ·mol-1则反应2NO(g)+2NO2(g)+2O3(g)

2N2O5(g)+O2(g)的ΔH=

。答案

(1)NaBH4(s)+2H2O(l)

NaBO2(s)+4H2(g)

ΔH=-216kJ·mol-1(2分)(2)N2(g)+3F2(g)

2NF3(g)

ΔH=-291.9kJ·mol-1(2分)

(3)-504.4kJ·mol-1(2分)解题思路

(1)在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8g(即0.1mol)NaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216kJ,因此该反应的热化学方程式是NaBH4

(s)+2H2O(l)

NaBO2(s)+4H2(g)

ΔH=-216kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律可知,反应2NO(g)+2NO2(g)+2O3(g)

2N2O5(g)+O2(g)可由题干中第二个反应+第三个反应-第一个反应得到,则ΔH=(-114kJ·mol-1)+(-284.2kJ·mol-1)-(+106.2kJ·mol-1)=-

504.4kJ·mol-1。10.德国化学家格哈德·埃特尔在固体表面化学研究领域做出开拓性贡献。下图

是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图,下列有关合成氨反

应的叙述中不正确的是

(

)

考向四能量变化与化学反应历程CA.过程②需吸收能量,过程③则放出能量B.常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键难以断裂C.在催化剂的作用下,该反应的ΔH变小而使反应变得更容易发生D.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成解题关键明确催化剂只会改变反应历程而不会改变反应焓变是解答本题的

关键。解题思路过程②是化学键断裂的过程,要吸收能量,过程③是化学键形成的过

程,要释放能量,A正确;常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键

难以断裂,B正确;催化剂对反应的焓变无影响,C错误;根据题图信息可知,在化学

反应中存在化学键的断裂与形成,D正确。11.(2024广东肇庆月考)乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系

如图所示,下列说法正确的是

(

)A.第一步反应的速率比第二步的快B.两步反应的ΔH均小于0C.总反应的活化能E=E1+E2D.该反应的ΔH=-E3D解题思路由题图可知,第一步反应的活化能大,第二步反应的活化能小,则第

一步反应的速率比第二步的慢,A错误;若反应物的总能量大于生成物的总能量,

则反应放热,反之反应吸热,由题图可知,第一步反应为吸热反应,ΔH>0,第二步反

应为放热反应,ΔH<0,B错误;总反应的活化能E≠E1+E2,C错误;ΔH=生成物的总

能量-反应物的总能量=-E3,D正确。12.(2024山西省实验中学月考)计算机模拟单个乙炔分子和氯化氢分子在催化

剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是

(

)A.该历程中活化能为2.113×10-24eVB.M2为C2H2、HgCl2、HCl形成的中间体C.反应物或产物在催化剂表面进行吸附和脱离D.反应的热化学方程式为

HCl(g)

H2C

CHCl(g)

ΔH=-2.24×10-24eV·mol-1D解题思路由M2→M3的变化可知,该历程中活化能为[1.68-(-0.433)]×10-24eV=

2.113×10-24eV,A正确;由题图可知M1为C2H2与HgCl2形成的中间体,M2为C2H2、

HgCl2与HCl形成的中间体,B正确;反应物在催化剂表面吸附,反应后产物在催化

剂表面脱离,C正确;题中模拟的是单个乙烯分子反应时的热效应,故该反应的热

化学方程式为

H2C

CHCl(g)

ΔH=-2.24×10-24×6.02×1023eV·mol-1,D错误。B.平衡时W的转化率:Ⅰ=Ⅱ=ⅢC.生成Z的速率:Ⅲ>ⅡD.X、Y分别参与了进程Ⅱ、Ⅲ的反应13.已知W→Z的能量变化与反应进程的关系如图所示:下列关于三个反应进程的说法错误的是

(

)A.ΔH(Ⅰ)=ΔH(Ⅱ)=ΔH(Ⅲ)C解题思路根据题图可知,X与Y均为W→Z反应的催化剂,同一个反应的ΔH与

反应历程无关,故ΔH(Ⅰ)=ΔH(Ⅱ)=ΔH(Ⅲ),A正确;催化剂不影响化学平衡,故平

衡时W的转化率:Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ,B正确;反应的活化能越高,反应速率越慢,所以生成Z

的速率:Ⅱ>Ⅲ,C错误;X和Y分别在反应进程Ⅱ、Ⅲ中参与反应,起催化作用,D

正确。14.(2024合肥月考)常温常压下,在3种不同碳负载的铜微粒(a、b和c)上,选择性

电催化乙炔加氢制乙烯(H+电还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图,

下列说法错误的是

(

)

CA.析氢反应是电催化乙炔加氢制乙烯的竞争反应B.析氢反应的能力:a<c<bC.吸附C2H2的能力:a<c<bD.ⅰ生成ⅱ是乙炔加氢制乙烯反应历程中的决速步骤解题思路选择性电催化乙炔加氢制乙烯的同时发生H+电还原为H2的反应,则

二者存在竞争关系,A正确;由题图(2)可知,活化能:a>c>b,活化能越大,反应越难

进行,则析氢反应的能力:b>c>a,B正确;催化剂吸附C2H2的过程放热,放出的热量

越多,说明该过程越容易进行,由题图(1)可知,吸附C2H2的能力:c>b>a,C错误;由

题图(1)可知,三种路径中ⅰ生成ⅱ的活化能均最大,活化能越大,反应速率越慢,

慢反应是整个反应的决速步骤,则ⅰ生成ⅱ是乙炔加氢制乙烯反应历程中的决

速步骤,D正确。15.(2024太原期中)某教师设计了如图所示的装置测定中和反应的反应热。磁

力搅拌器通电后,搅拌磁子能高速转动。三次实验数据如下表所示,溶液密度均

近似为1g·mL-1,反应后得到的溶液比热容c约为4.18J·g-1·℃-1,且忽略量热计等的

比热容,下列说法错误的是

(

)

考向五中和反应反应热的测定实验D实验组号反应前体系的温度T1/℃反应后体系的温度T2/℃温度差(T2-T1)/℃120.824.13.3220.824.23.4320.924.33.4A.隔一段时间需打开止水夹放出气体,防止容器内压强过大,但此操作会造成一

定的热量损失B.相同条件下,用醋酸溶液代替盐酸会使测得的ΔH偏大C.该实验测得生成1molH2O时放出的热量约为56kJD.用注射器分多次缓慢注入50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,以保证盐酸完全反应解题思路隔一段时间需打开止水夹放出气体,放出气体的同时会有热量带出,

会造成一定的热量损失,故A正确;醋酸是弱酸,部分电离,且电离要吸热,相同条

件下,用醋酸溶液代替盐酸,会使测得的ΔH偏大,故B正确;Q=cmΔT=4.18J·g-1·℃-1

×100mL×1g·mL-1×

℃≈1407J=1.407kJ,ΔH=-

=-

≈-56kJ·mol-1,则该实验测得生成1mol水放出的热量约为56kJ,故C正确;用注射器注入50mL0.55mol·L-1NaOH溶液要一次性迅速注入,以减少

热量损失,故D错误。16.(12分)(2024甘肃酒泉期中)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算

中和反应的反应热,将50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶

液在如图所示的装置中进行中和反应。回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器与其作用是

。(2)实验数据如表所示:实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(t2-t1)/℃盐酸NaOH溶液120.220.323.7

221.521.624.9320.320.523.8421.221.426.3①请填写表格中的空白。②根据上表中所测数据进行计算,该实验测得生成