資源簡介

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2024年化學高考二輪復習
專題九 化學反應的熱效應
一、考綱解讀
考綱導向
1、反應熱、能壘圖像分析
2、燃燒熱與中和熱的理解
3、熱化學方程式的書寫與正誤判斷
4、依據蓋斯定律計算反應熱
5、利用鍵能進行計算
6、反應焓變大小的比較
7、反應熱與化學平衡的移動
命題分析
化學反應與能量是化學反應原理的重要組成部分，也是2024年高考的必考內容。一般重點考查通過能量變化圖、反應機理圖、蓋斯定律、鍵能等創設情境，提供新信息，通過比較分析、計算等方法來求解“ΔH”值，從而書寫(或判斷)熱化學方程式。題型多以選擇題或填空題的形式呈現，以中等難度為主。由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結合新能源的開發，把反應熱與能源結合起來進行考查，將是今后命題的方向。該部分內容的難點在于準確的運用蓋斯定律計算出反應熱并正確書寫出熱化學方程式。
二、知識點梳理
網絡圖
重點拓展
高頻考點一 化學反應中能量變化的有關概念與熱化學方程式
一．反應熱和焓變
1．反應熱是化學反應中放出或吸收的熱量。
2．焓變是化學反應在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。
3．化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示，符號為ΔH，單位為 kJ·mol－1。
二．吸熱反應與放熱反應
　　類型比較　　 吸熱反應 放熱反應
定義 吸收熱量的化學反應 放出熱量的化學反應
表示方法 ΔH>0 ΔH<0
形成原因 ∑E(反應物)<∑E(生成物) ∑E(反應物)>∑E(生成物)
形成實質
圖示
E1——活化能(反應物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變 ①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變
反應類型或實例 ①所有的水解反應②大多數的分解反應③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應④C＋H2O(g)CO＋H2⑤C＋CO22CO ①所有的中和反應②所有的燃燒反應③大多數的化合反應④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應⑤鋁熱反應
三.解答能量變化圖像題的“4關鍵”
1．反應熱不能取決于部分反應物能量和部分生成物能量的相對大小,即部分反應物能量和部分生成物能量的相對大小不能決定反應是吸熱還是放熱。
2．反應是否需要加熱，只是引發反應的條件，與反應是放熱還是吸熱并無直接關系。許多放熱反應也需要加熱引發反應，也有部分吸熱反應不需加熱，在常溫時就可以進行。
3．催化劑只能影響正、逆反應的活化能,而不影響反應的ΔH。
4．涉及反應熱的有關計算時,要切實注意圖示中反應物和生成物的物質的量。
5．注意活化能在圖示(如右圖)中的意義。
（1）從反應物至最高點的能量變化(E1)表示正反應的活化能。
（2）從最高點至生成物的能量變化(E2)表示逆反應的活化能。
四.書寫熱化學方程式時的注意事項
1．注明反應條件:反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關,特定條件下要注明反應時的溫度和壓強。絕大多數反應是在25 ℃、101 kPa下進行測定的,可不注明。
2．注明物質狀態:常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。
3．注意符號單位:ΔH應包括“+”或“-”、數字和單位( kJ·mol-1)。
4．注意守恒關系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(ΔH與化學計量數相對應)。
5．區別于普通方程式:不需要標注“↑”“↓”“點燃”“加熱”等。
6．注意熱化學方程式的化學計量數。
7．對于具有同素異形體的物質,除了要注明聚集狀態之外,還要注明物質的名稱。
8．熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,可以是整數,也可以是分數。且化學計量數必須與ΔH相對應,如果化學計量數加倍,則ΔH也要加倍。
五.燃燒熱和中和熱應用中的注意事項
1．燃燒熱是指101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量,并不是1 mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。必須是1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物，如C燃燒應生成CO2而不是CO，H2燃燒應生成液態水而不是氣態水。
2．中和熱不是指1 mol酸與1 mol堿中和時的熱效應,而是指強酸和強堿在稀溶液中發生中和反應生成1 mol H2O(l)的熱效應。弱酸與強堿,強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應時,因電離吸熱,放出的熱量減少。若用濃硫酸(或NaOH固體),因溶解放熱會使放出的熱量增多。
3．利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，其關鍵是弄清物質中化學鍵的數目。在中學階段要掌握常見單質、化合物中所含共價鍵的數目。原子晶體：1 mol金剛石中含2 mol C—C鍵，1 mol硅中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵；分子晶體：1 mol P4中含有6 mol P—P鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O鍵、4 mol P===O鍵，1 mol C2H6中含有6 mol C—H鍵和1 mol C—C鍵。
六.判斷熱化學方程式正誤的“五看”
一看狀態―→看各物質的聚集狀態是否正確；
二看符號―→看ΔH的“＋”“－”是否正確；
三看單位―→看反應熱的單位是否為kJ/mol；
四看數值―→看反應熱數值與化學計量數是否相對應；
五看概念―→看燃燒熱、中和熱的熱化學方程式。
高頻考點二 反應熱的計算與蓋斯定律
一.蓋斯定律
1．內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。
2．根據蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法
（1）計算步驟
（2）計算方法
3．蓋斯定律應用
（1）當熱化學方程式乘、除以某一個數時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“+”“-”符號。
（2）將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數值不變。
（3）同一物質的三態變化(固、液、氣)，狀態由固→ 液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。
（4）利用狀態，迅速比較反應熱的大小(若反應為放熱反應)
①當反應物狀態相同，生成物狀態不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。
②當反應物狀態不同，生成物狀態相同時，固體反應放熱最少，氣體反應放熱最多。
③在比較反應熱(ΔH)的大小時，應帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，ΔH反而越小。
二.反應熱計算的四種方法
1．根據燃燒熱數據,求算反應放出的熱量。
利用公式:Q=燃燒熱×n(可燃物的物質的量)
如已知H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ·mol-1,若H2的物質的量為2 mol,則2 mol H2燃燒放出的熱量為2 mol×285.8 kJ·mol-1=571.6 kJ。
2．依據反應物與生成物的總能量計算。
ΔH=E生成物-E反應物。
3．根據鍵能數據(E)計算。
ΔH=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和
4．根據蓋斯定律計算反應熱。
若一個熱化學方程式可由另外幾個熱化學方程式相加減而得到,則該反應的反應熱也可通過這幾個化學反應的反應熱相加減而得到。
三.比較反應熱大小的四個注意要點
1．反應物和生成物的狀態：
物質的氣、液、固三態的變化與反應熱的關系。
2．ΔH的符號：比較反應熱的大小時，不要只比較ΔH數值的大小，還要考慮其符號。
3．參加反應物質的量：當反應物和生成物的狀態相同時，參加反應物質的量越多，放熱反應的ΔH越小，吸熱反應的ΔH越大。
4．反應的程度：參加反應物質的量和狀態相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。
四.比較反應熱大小的方法
1．直接比較法
（1）物質燃燒時，可燃物物質的量越大，燃燒放出的熱量越多。
（2）等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。
（3）生成等量的水時，強酸和強堿的稀溶液反應比弱酸和強堿或弱堿和強酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應放出的熱量多。
（4）對于可逆反應，因反應不能進行完全，實際反應過程中放出或吸收的熱量要小于相應熱化學方程式中的反應熱數值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反應生成2 mol SO3(g)時，放出的熱量為197 kJ，實際上向密閉容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反應達到平衡后，放出的熱量要小于197 kJ。
2．蓋斯定律比較法
（1）同一反應，生成物狀態不同時
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
C(g)===C(l)　ΔH3<0
ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH2<ΔH1。
（2）同一反應，反應物狀態不同時
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
S(g)===S(s)　ΔH3<0
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。
五.反應熱計算的常見失誤點
1．根據已知的熱化學方程式進行計算時,要清楚已知熱化學方程式的化學計量數表示的物質的量與已知物質的量之間的比例關系,然后進行計算。
2．根據化學鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應熱時,要注意斷鍵和成鍵的總數,計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。
3．運用蓋斯定律進行計算,在調整方程式時,要注意ΔH的值也要隨之調整。
4．物理變化也會有熱效應：在物理變化過程中，也會有能量變化，雖然不屬于吸熱反應或放熱反應，但在進行相關反應熱計算時，必須要考慮發生物理變化時的熱效應，如物質的三態變化或物質的溶解過程中的能量變化等。
5．不可忽視化學鍵的物質的量：根據鍵能計算反應熱時，要注意弄清各種化學鍵的物質的量，既要考慮熱化學方程式中物質的化學計量數，又要考慮物質中各種化學鍵的個數，再進行計算。反應熱(ΔH)等于反應物中的鍵能總和減去生成物中的鍵能總和，即ΔH＝ΣE反－ΣE生(E表示鍵能)。如反應3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
6．嚴格保證熱化學方程式與ΔH變化的一致性
①熱化學方程式乘以某一個數時，反應熱數值也必須乘上該數。
②熱化學方程式相加減時，相同狀態的同種物質之間可相加減，反應熱也隨之相加減。
③將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”號必須隨之改變。
高頻考點三 化學反應歷程圖像分析
一．基元反應與反應歷程
1．基元反應：大多數的化學反應往往經過多個反應步驟才能實現。其中每一步反應都稱為基元反應
如：2HI===H2＋I2的2個基元反應為2HIH2＋2I·、2I·I2
2．反應機理：先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱反應機理
3．許多化學反應都不是基元反應，而是由兩個或多個基元步驟完成的。假設反應：A2＋B===A2B是分兩個基元步驟完成的
第一步 A22A (慢反應)
第二步 2A+BA2B (快反應)
對于總反應來說，決定反應速率的肯定是第一個基元步驟，即這種前一步的產物作為后一步的反應物的連串反應的。決定速率的步驟是最慢的一個基元步驟
如：過氧化氫H2O2在水溶液中把溴化氫HBr氧化為溴Br2的反應：H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O
反應機理為
H2O2＋H+＋Br－HOBr＋H2O (慢反應)
HOBr＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反應)
決定速率的就是第一個反應，且這個反應中HBrO不是最終產物，稱為反應的中間產物或中間體
4．基元反應發生的先決條件：基元反應發生的先決條件是反應物的分子必須發生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發生化學反應
二．基元反應過渡狀態理論
1．基元反應過渡狀態理論認為，基元反應在從反應物到產物的變化過程中要經歷一個中間狀態，這個狀態稱為過渡態
AB＋C[A…B…C]A＋BC
反應物　　過渡態　　 　產物
2．過渡態是處在反應過程中具有最高能量的一種分子構型，過渡態能量與反應物的平均能量的差值相當于活化能[活化能(能壘)越高，此步基元反應速率越慢]。如：一溴甲烷與NaOH溶液反應的歷程可以表示為：
CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH
反應物　　 過渡態　　 　 產物
此反應的活化能(能壘)為kJ·mol－1，ΔH＝(Ea－Eb) kJ·mol－1
三．有效碰撞理論
1．化學反應發生的條件：在化學反應中，反應物分子不斷發生碰撞，大多數碰撞無法發生反應，只有少數分子的碰撞才能發生化學反應，能發生有效碰撞的分子是活化分子。普通反應物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能發生有效碰撞。發生有效碰撞不僅有能量的因素，還有空間因素，只有同時滿足這兩者的要求才能發生有效碰撞。
2．反應歷程：發生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高的能量?；罨肿颖绕胀ǚ肿铀叱龅哪芰糠Q為活化能?；罨茉叫?，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示，反應的活化能是E1，反應熱是E1－E2。
在一定條件下，活化分子所占的百分數是固定不變的。活化分子的百分數越大，單位體積內活化分子數越多，單位時間內有效碰撞的次數越多，化學反應速率越快。活化能越大，反應速率越慢，化學反應取決于最慢的一步。
四．常見反應歷程(或機理)圖像分析
1．催化劑與化學反應
（1）在無催化劑的情況下：E1為正反應的活化能；E2為逆反應的活化能；E1－E2為此反應的焓變(ΔH)。
（2）有催化劑時，總反應分成了兩個反應步驟(也可能為多個，如模擬演練題1中圖象所表示的)，反應①為吸熱反應，產物為總反應的中間產物，反應②為放熱反應，總反應為放熱反應。
（3）催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應是放熱反應還是吸熱反應取決于起點(反應物)能量和終點(生成物)能量的相對大小。
注意：認識催化劑的五大誤區
誤區1、認為催化劑不參加化學反應，實質是：催化劑不是不參加化學反應，而是在化學反應前后，催化劑的化學性質基本不變。
誤區2、認為一個反應只有一種催化劑，實質是：一個反應可以有多種催化劑，只是我們常選用催化效率高的，對環境污染小，成本低的催化劑，如雙氧水分解的催化劑可以是二氧化錳，也可以是氯化鐵，當然還可以硫酸銅等。
誤區3、認為催化劑都是加快化學反應速率，實質是：催化劑有正催化劑與負催化劑，正催化劑加快化學反應速率，負催化劑是減慢化學反應速率的。
誤區4、認為催化劑的效率與催化劑的量無關，實質是：催化劑參與了化學反應，是第一反應物。既然是反應物，催化劑的表面積，催化劑的濃度大小必然影響化學反應速率。比如高錳酸鉀氧化草酸，開始慢，后來速率突然加快，就是開始時生成二價錳離子濃度小，后來生成錳離子濃度大了，氧化速率突然就加快了。催化劑的用量是會改變催化效率的。
誤區5、認為催化劑反應前后的性質不變，實質是：催化劑反應前后的化學性質不變，物理性質會發生改變，比如，反應前是塊狀的，反應后變成了粉末狀的。
2．“環式”反應機理
對于“環式”反應過程圖像，位于“環上”的物質一般是催化劑或中間體，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入環”的物質為反應物，如①和④，“出環”的物質為生成物，如②和③。在機理圖中，先找到確定的反應物，反應物一般是通過一個箭頭進入整個歷程的物質，(產物一般多是通過一個箭頭最終脫離這個歷程的物質)與之同時反應的就是催化劑，并且經過一個完整循環之后又會生成；中間產物則是這個循環中的任何一個環節。如下圖中，MoO3則是該反應的催化劑，圖中剩余的三個物質均為中間產物。
3．能壘與決速步驟
（1）能壘：簡單可以理解為從左往右進行中，向上爬坡最高的為能壘，
（2）決速步：包含此能壘的反應我們稱之為決速步驟，也成為慢反應。例如下圖中，從第一個中間態到過渡態2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。
注意①能壘越大，反應速率越小，即多步反應中能壘最大的反應為決速反應。
②用不同催化劑催化化學反應，催化劑使能壘降低幅度越大，說明催化效果越好。
③相同反應物同時發生多個競爭反應，其中能壘越小的反應，反應速率越大，產物占比越高。
五.突破能量變化的能壘圖
1．通覽全圖，理清坐標的含義。能量變化的能壘圖的橫坐標一般表示反應的歷程，橫坐標的不同階段表示一個完整反應的不同階段?？v坐標表示能量的變化，不同階段的最大能壘即該反應的活化能；
2．細看變化，分析各段反應。仔細觀察曲線(直線)的變化趨勢，分析每一階段發生的反應是什么，各段反應是放熱還是吸熱，能量升高的為吸熱，能量下降的為放熱；
3．綜合分析，做出合理判斷。綜合整合各項信息，回扣題目要求，做出合理判斷。如利用蓋斯定律將各步反應相加，即得到完整反應；催化劑只改變反應的活化能，但不改變反應的反應熱，也不會改變反應的轉化律。
六.反應機理題的解題思路
1．通覽全圖，找準一“劑”三“物”
（1）催化劑：催化劑在機理圖中多數是以完整的循環出現的，以催化劑粒子為主題的多個物種一定在機理圖中的主線上
（2）反應物：通過一個箭頭進入整個歷程的物質一般是反應物；
（3）生成物：通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質多是產物；
（4）中間體：通過一個箭頭脫離整個歷程，但又生成的是中間體，通過兩個箭頭進入整個歷程的中間物質也是中間體，中間體有時在反應歷程中用“[　]”標出。
2．逐項分析得答案：根據第一步由題給情境信息，找出催化劑、反應物、生成物、中間體，再結合每一選項設計的問題逐項分析判斷，選出正確答案
三、高頻考點突破
高頻考點一 化學反應中能量變化的有關概念與熱化學方程式
典例精析
1． XH和反應生成X或XO的能量-歷程變化如圖。在恒溫恒容的密閉容器中加入一定量的XH和，t1 min時測得，下列有關說法不正確的是（ ）
A．t1 min時容器內的壓強比初始狀態更大
B．
C．只改變反應溫度，t1 min時可能出現
D．相同條件下，在()時測定，可能出現
答案：D
解析：由圖可知XH和反應生成X或XO都是放熱反應，相對而言生成的活化能更低，反應速率更快，時間上要出現時間上要比t1 min 更短。
A．據圖可知生成1mol氣體物質的量減小生成1mol，生成1mol氣體物質的量增加2mol，因為t1 min時測得，所以t1 min時氣體總的物質的量是增大的，因此t1 min時容器內的壓強比初始狀態更大，A正確；B．由圖可知，B正確；C．XH和反應生成X或XO都是放熱反應，相對而言生成的活化能更低，反應速率更快，只改變反應溫度，t1 min時可能出現，C正確；D．根據題干信息t1 min時測得，說明是動力學產物，時間上要出現時間上要比t1 min 更短，D錯誤；故選D。
2．已知：
則下列說法正確的是（ ）
A．H2(g)的燃燒熱△H=-571.6 kJ·mol-1
B．
C．等質量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃燒生成CO2和液態水，H2(g)放出的熱量多
D．2molH2(g)在足量氧氣中完全燃燒生成氣態水放出的熱量大于571.6kJ
答案：C
解析：A．燃燒熱中可燃物為1mol，由知H2(g)的燃燒熱為285.8kJ mol-1，A錯誤；B．反應除生成水外，還有硫酸鋇沉淀，生成沉淀也會放熱，故放出總熱量應大于57.3 2=114.6kJ，B錯誤；C．令H2(g)和CH3OH(l)的質量都為1g，則1g H2燃燒放熱為××571.6=142.9kJ，1gCH3OH燃燒放熱為××145222.69kJ，所以H2(g)放出的熱量更多，C正確；D．液態水轉化為氣態水需要吸收熱量，則2 mol H2(g)完全燃燒生成氣態水放出的熱量小于 571.6kJ，D錯誤；故選C。
3． 25℃、101kPa下，2g氫氣燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，表示該反應的熱化學方程式正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：D
解析：根據2g氫氣燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，放熱時焓變值為負值來分析。
解析：A．放熱反應且因4g氫氣燃燒生成液態水，放出熱量571.6kJ，不是285.8kJ，A錯誤；B．放熱反應且因4g氫氣燃燒生成液態水，放出熱量571.6kJ，B錯誤；C．放熱反應且因4g氫氣燃燒生成液態水，放出熱量571.6kJ，C錯誤；D．因2g氫氣燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，放熱時焓變值為負值，則熱化學方程式 正確，D正確；故答案為：D。
變式訓練
4．反應物(S)轉化為產物(P或P·Z)的能量與反應進程的關系如下圖所示：
下列有關四種不同反應進程的說法正確的是（ ）
A．對于進程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所吸收的熱量相同
B．對于進程Ⅱ、Ⅲ，催化效率
C．對于進程Ⅰ，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但正反應速率增加更明顯
D．對于進程Ⅳ，Z沒有催化作用
答案：D
解析：A．進程Ⅱ使用了催化劑X，降低了反應的活化能，但不改變反應熱，S轉化為P為放熱反應，對于進程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所放出的熱量相同，故A錯誤；B．由圖可知，反應Ⅲ中由S Y轉化為P Y的活化能高于反應Ⅱ中由S X轉化為P X的活化能，則反應速率：反應Ⅱ＞反應Ⅲ，催化效率X＞Y，故B錯誤；C．由圖可知，反應I中S的總能量大于產物P的總能量，則進程I是放熱反應，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但平衡逆移，說明逆反應速率增大程度大于正反應速率的增大幅度，即逆反應速率增加更明顯，故C錯誤；D．反應前反應物為S+Z，反應后生成物為P Z，而不是P+Z，則Z不是該反應的催化劑，沒起到催化作用，故D正確；故選：D。
5．下列依據熱化學方程式得出的結論正確的是（ ）
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，則H2的標準燃燒熱為-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金剛石，s) ΔH>0，則石墨比金剛石穩定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，則20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，則ΔHl>ΔH2
答案：B
解析：A．燃燒熱是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化來進行測定的，因為所給方程式中水的狀態不是液態，所以不能確定氫氣的燃燒熱數值，故A錯誤；B．物質的能量越低越穩定，因為石墨轉化為金剛石為吸熱反應，可知石墨的能量低于金剛石的能量，所以石墨比金剛石穩定，故B正確；C．中和熱是指稀的強酸強堿溶液發生中和反應生成1mol水時放出的熱量，而氫氧化鈉固體溶于水時會放出大量的熱，所以20.0 g NaOH固體與稀鹽酸完全中和時，放出的熱量大于28.7 kJ，故C錯誤；D．ΔH1為碳單質完全燃燒時的反應熱，ΔH2為碳單質不完全燃燒時的反應熱，燃燒反應為放熱反應所以ΔH均為負數，所以ΔH1小于ΔH2，故D錯誤；故選：B。
6．已知：各相關物質的燃燒熱數據，如下表。
物質 C(s)
燃燒熱/(kJ·mol-1) -393.5 -1366.8 -285.8
下列熱化學方程式正確的是（ ）
A． kJ mol-1
B． kJ mol-1
C． kJ mol-1
D． kJ mol-1
答案：C
解析：A．在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定產物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，據此可寫出kJ·mol，故A錯誤；B．在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定產物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，據此可寫出kJ·mol，則 kJ·mol×2=+571.6 kJ·mol，故B錯誤；C．已知①kJ·mol；②kJ·mol；③kJ·mol，根據蓋斯定律：2×①+2×②-③，可得kJ mol；故C正確；D．在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定產物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，據此可寫出 kJ mol-1，故D錯誤；故選C。
高頻考點二 反應熱的計算與蓋斯定律
典例精析
1． 和均為重要的化工原料，都滿足電子穩定結構。
已知：①
②
③斷裂相關化學鍵所吸收的能量如下表所示：
化學鍵
能量 a b c
下列說法錯誤的是（ ）
A．的結構式為
B．的電子式：
C．
D．
答案：C
解析：A．中，Cl為-1價，位于第ⅦA族，成鍵數為1，S為+2價，為第ⅥA族，成鍵數為2，故A正確；B．中各原子均滿足最外層8電子結構，其電子式為 ，故B正確；C．從微觀角度，反應熱等于反應物總鍵能-生成物總鍵能，即mol/L，即，故C錯誤；D．根據蓋斯定律，由①式＋②式得 ，故D正確；故選C。
2．苯和液溴反應進程中的能量變化如圖所示。
已知：①斷裂化學鍵所需要的能量(kJ/mol)：
C H C Br Br Br(g) H Br(g)
413 276 194 366
②
③
下列敘述正確的是（ ）
A．該反應為放熱反應，ΔH=-55 kJ/mol
B．第一步是該反應的決速步驟
C．該反應的原子利用率約為 88%
D．可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2
答案：D
解析：A．(l)+Br2(g)→(l)+HBr(g)，利用 H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，則有 H=[(413+194)-(276+366)]kJ/mol=-35kJ/mol，Br2(l)=Br2(g) H=+30kJ/mol，兩式相加，得出(l)+Br2(l)→(l)+HBr(g) H=-5kJ/mol，該反應為放熱反應，故A錯誤；B．正反應活化能越大，反應速率越慢，是決速步驟，根據圖像可知，第二步活化能最大，是該反應的決速步驟，故B錯誤；C．由原子利用率=，期望產物溴苯的質量為157g，生成物總質量為157+81=138g，則原子利用率約為≈66%，故C錯誤；D．溴可與氫氧化鈉反應，而溴苯不反應，可用于除雜，故D正確；答案為D。
3．已知2mol金屬鉀和1mol氯氣反應的能量循環如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．在相同條件下，，則
B．在相同條件下，，則
C．且該過程形成了分子間作用力
D．
答案：A
解析：A．由Na原子原子核外有3個電子層，其失去最外層一個電子所需的能量較大，因此，，故A正確；B．溴原子電子層數比氯原子多，非金屬性弱于氯，得到電子的能力弱于氯，得到一個電子所需的能量較大，在相同條件下，，，故B錯誤；C．KCl（g）比KCl（s）能量高，且氯化鉀固體含離子鍵，則△H7＜0，其原因可能是破壞了分子間作用力，卻形成了離子鍵，故C錯誤；D．由蓋斯定律，△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1，故D錯誤；故選：A。
變式訓練
4．已知丙烯(，氣態)的燃燒熱，環丙烷(，氣態)的燃燒熱，下列熱化學方程式或敘述正確的是（ ）
A．(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)
B．(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l)
C．丙烯比環丙烷穩定
D． (g)(g)
答案：C
解析：A．丙烯(，氣態)的燃燒熱，應該是生成液態水，故A錯誤；B．環丙烷(，氣態)的燃燒熱，則熱化學方程式為(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ，故B錯誤；C．丙烯(，氣態)的燃燒熱，環丙烷(，氣態)的燃燒熱，則環丙烷放出的熱量多，丙烯能量低，根據能量越低穩定，因此丙烯比環丙烷穩定，故C正確；D．根據C選項環丙烷放出的熱量多，說明丙烯能量低，即(g)(g) ，故D錯誤。
綜上所述，答案為C。
5．我國科學家成功研發了甲烷和二氧化碳的共轉化技術，助力“碳中和”目標。該催化反應歷程如圖所示：
已知部分化學鍵的鍵能數據如下：
共價鍵
鍵能(kJ/mol) 413 497 462 351 348
下列說法不正確的是（ ）
A．該催化反應歷程中沒有非極性鍵斷裂
B．催化劑的使用降低了該反應的活化能和焓變
C．總反應的原子利用率為100%
D．該反應的熱化學方程式為：
答案：B
解析：A．由圖可知，該反應的反應物為二氧化碳和甲烷，生成物為乙酸，則該催化反應歷程中存在極性鍵的斷裂，不存在非極性鍵斷裂，故A正確；B．催化劑的使用能降低反應的活化能，但不能改變反應的焓變，故B錯誤；C．由圖可知，總反應為二氧化碳與甲烷在催化劑作用下反應生成乙酸，則反應的原子利用率為100%，故C正確；D．由圖可知，總反應為二氧化碳與甲烷在催化劑作用下反應生成乙酸，反應方程式為，由反應熱與反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差值相等可知，反應的焓變△H=(497kJ/mol×2+ 413 kJ/mol×4)—(413 kJ/mol×3+ 348 kJ/mol +351 kJ/mol + 462kJ/mol)=—251kJ/mol，故D正確；故選B。
6．幾種物質間的轉化焓變如圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．在相同條件下，若將O元素改為S元素，則會增大
答案：C
解析：A．，故，A正確；B．，故，B正確；C．根據蓋斯定律，，C錯誤；D．在相同條件下，若將改為之間有氫鍵，放出能量更多，且，故會增大，D正確；答案選C。
高頻考點三 化學反應歷程圖像分析
典例精析
1．N2O是《聯合國氣候變化框架公約》所列六種溫室氣體之一。CO和N2O在Fe+作用下轉化為N2和CO2，反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步基元反應為：① N2O+Fe +=N2+FeO+ K1，②CO+FeO+=CO2+Fe+ K2。下列說法不正確的是 （ ）
A．該反應ΔH＜0
B．兩步反應中，決定總反應速率的是反應①
C．升高溫度，可提高 N2O 的平衡轉化率
D．Fe+增大了活化分子百分數，加快了化學反應速率，但不改變反應的ΔH
答案：C
解析：A．如圖能量變化可知，生成物的總能量低于反應物的總能量，該反應為放熱反應，該反應，A項正確；B．兩步反應均為放熱反應，總反應的化學反應速率由反應速率慢的基元反應決定，即反應①決定，B項正確；C．該反應是放熱反應，升高溫度，反應逆向進行，的平衡轉化率降低，C項錯誤；D．為反應的催化劑，增大了活化分子百分數，加快反應速率，但不改變反應的，D項正確；答案選C。
2．下面是丙烷(用表示)的氯化和溴化反應時的相對能量變化圖(已知)及產率關系。有關說法不正確的是（ ）
A．完全生成放熱
B．比穩定
C．以丙烷、鹵素、氫氧化鈉溶液為原料制備2-丙醇，優于
D．溴代和氯代第一步都是決速反應
答案：A
解析：A．由圖可知，1個分子轉化成放熱，則完全生成放熱，故A錯誤；B．由圖可知，的能量比低，則比穩定，故B正確；C．由題目信息可知，丙烷和Br2發生取代反應時相比和Cl2發生取代反應更加容易生成CH2CH(X)CH3，CH2CH(X)CH3在NaOH水溶液中發生水解反應可以得到2-丙醇，則以丙烷、鹵素、氫氧化鈉溶液為原料制備2-丙醇，優于，故C正確；D．由圖可知，溴代和氯代第一步反應活化能大于第二步，說明第一步反應速率小于第二步，則溴代和氯代第一步都是決速反應，故D正確；故選A。
3． 2022年諾貝爾化學獎授予對點擊化學和生物正交化學做出貢獻的三位科學家。點擊化學的代表反應為疊氮——炔基成環反應，部分原理如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．和在反應中作催化劑
B．反應Ⅰ中有鍵的斷裂
C．該過程的總反應為加成反應
D．生成物 中N均采取雜化
答案：C
解析：A．反應前沒有加入，第一步生成了，第五步又參與了反應，所以是中間產物，選項A錯誤；B．由圖中信息可知，無鍵的斷裂，選項B錯誤；C．根據反應原理可知，該過程為加成反應，選項C正確；D．N原子采取、雜化，選項D錯誤；答案選C。
變式訓練
4．苯和甲醇在催化劑上反應生成甲苯的計算機模擬反應能線圖如下。下列有關說法正確的是（ ）(已知：TS代表反應過渡態；Int代表反應中間體。)
A．反應過程中決速步的為
B．反應過程中不存在鍵的形成
C．反應過程中鋁元素的化合價發生了變化
D．降低溫度能夠增大苯的平衡轉化率
答案：D
解析：A．Int1變到Int2過程的活化能最高，它為決速步驟，ΔH =E生成物的總能量-E反應物的總能量=-75.7-（-128.4）=52.7kJ mol 1，A項錯誤；B．反應過程種存在O-H斷裂和形成，B項錯誤；C．反應過程中Al始終以4價結構與O連接，化合價沒有發生變化，C項錯誤；D．苯參與的反應為放熱過程，降溫平衡正向，反應物的轉化率提高，D項正確；故選D。
5． 是鋰離子電池的一種電解質，，在水中水解的反應歷程如圖所示。已知：甲分子的P原子3d能級參與雜化。TS代表過渡態，M代表產物。下列敘述正確的是（ ）
A．總反應的焓變小于0
B．按照VSEPR理論，甲分子中P原子采用雜化
C．上述分步反應中的能壘最大
D．丁揮發時要克服極性鍵
答案：B
解析：A．根據圖示，總反應為PF5+H2O=POF3+2HF，反應物的總能量小于生成物的總能量，總反應為吸熱反應，總反應的焓變大于0，A項錯誤；B．PF5分子中P的價層電子對數為5+×(5-5×1)=5，P原子的3d能級參與雜化，則PF5中P原子采取sp3d雜化，B項正確；C．M1→TS1的能壘為1.14eV-0.12eV=1.02eV，M2→TS2的能壘為1.41eV-0.35eV=1.06eV，故M2→TS2的能壘最大，C項錯誤；D．丁(POF3)是由分子構成的物質，揮發時克服分子間作用力，不需要克服極性鍵，D項錯誤；答案選B。
6．某科研團隊合作開發了活性位點催化劑，先“吸氫”再將硝基化合物轉化為氨基化合物，反應歷程和每步的活化能如圖所示：
下列說法正確的是（ ）
A．是該反應歷程的中間產物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反應速率，對快速提升總反應速率起決定性作用
C．I→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的轉化過程中，元素的化合價逐漸降低
D．總反應為
答案：C
解析：A．由題目中先“吸氫”再轉化和圖示可知，反應的第一步是與氫氣結合，反應最后又生成，故是催化劑，選項A錯誤；B．根據圖中各步活化能可知，生成物質Ⅰ活化能最高，所以對總反應速率起決定性作用的是生成物質I的反應，選項B錯誤；C．反應歷程中，物質Ⅰ→物質Ⅱ加氫，物質Ⅱ→物質Ⅲ去氧，物質Ⅲ→物質Ⅳ去氧，均為還原反應，元素化合價逐漸降低，選項正確；D．總反應為，選項D錯誤；答案選C。
四、考場演練
1．（2024·浙江·高考）下列實驗裝置使用不正確的是（ ）
A．圖①裝置用于二氧化錳和濃鹽酸反應制氯氣
B．圖②裝置用于標準酸溶液滴定未知堿溶液
C．圖③裝置用于測定中和反應的反應熱
D．圖④裝置用于制備乙酸乙酯
答案：A
解析：A．圖①裝置沒有加熱裝置，不適用于二氧化錳和濃鹽酸反應制氯氣，A錯誤；
B．利用酸式滴定管中裝有的標準酸溶液滴定未知堿溶液，裝置和操作正確，B正確；
C．圖③裝置用于測定中和反應的反應熱，溫度計測溫度、玻璃攪拌器起攪拌作用，裝置密封、隔熱保溫效果好，C正確；
D．圖④裝置用于制備乙酸乙酯，導管末端不伸入液面下，利用飽和碳酸鈉收集乙酸乙酯，D正確；
答案選A。
2．（2023·海南·高考）各相關物質的燃燒熱數據如下表。下列熱化學方程式正確的是（ ）
物質
A．
B．
C．
D．
答案：D
解析：A．H2O應該為液態，A錯誤；
B．，B錯誤；
C．氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol，則，C錯誤；
D．，D正確；
故選D。
3．（2023·廣東·高考）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大
C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大
答案：C
解析：A．由圖可知兩種催化劑均出現四個波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行，A正確；
B．由圖可知該反應是放熱反應，所以達平衡時，升高溫度平衡向左移動，R的濃度增大，B正確；
C．由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ時反應速率更快，反應體系更快達到平衡，C錯誤；
D．由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應速率較快，后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高反應速率較慢，所以使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大，D正確；
故選C。
4．（2023·北京·高考）一種分解氯化銨實現產物分離的物質轉化關系如下，其中代表或中的一種。下列說法正確的是（ ）
A．a、c分別是
B．既可以是，也可以是
C．已知為副產物，則通入水蒸氣可減少的產生
D．等壓條件下，反應①、②的反應熱之和，小于氯化銨直接分解的反應熱
答案：C
解析：
分解的產物是和，分解得到的與反應生成，又可以分解得到和，則a為，b為，c為，d為。
A．由分析可知，a為，c為，A項錯誤；
B．d為，B錯誤；
C．可以水解生成，通入水蒸氣可以減少的生成，C正確；
D．反應①和反應②相加即為氯化銨直接分解的反應，由蓋斯定律可知，等壓條件下，反應①、反應②的反應熱之和等于氯化銨直接分解的反應熱，D錯誤；
故選C。
5．（2023·浙江·高考）一定條件下，苯基丙炔()可與發生催化加成，反應如下：
反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是（ ）
A．反應焓變：反應I>反應Ⅱ
B．反應活化能：反應I<反應Ⅱ
C．增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例
D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ
答案：C
解析：A．反應I、Ⅲ為放熱反應，相同物質的量的反應物，反應I放出的熱量小于反應Ⅱ放出的熱量，反應放出的熱量越多，其焓變越小，因此反應焓變：反應I>反應Ⅱ，故A正確；
B．短時間里反應I得到的產物比反應Ⅱ得到的產物多，說明反應I的速率比反應Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應活化能：反應I<反應Ⅱ，故B正確；
C．產物I和產物II存在可逆反應，則產物II和產物I的比值即該可逆反應的平衡常數K，由于平衡常數只與溫度有關，所以增加HCl濃度平衡時產物II和產物I的比例不變，故C錯誤；
D．根據圖中信息，選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ，故D正確。
綜上所述，答案為C。
6．（2024·四川遂寧·三模）中國提出二氧化碳排放在2030年前達到峰值，2060年前實現碳中和。這體現了中國作為全球負責任大國的環境承諾和行動決心。二氧化碳選擇性加氫制甲醇是解決溫室效應、發展綠色能源和實現經濟可持續發展的重要途徑之一、常溫常壓下利用銅基催化劑實現二氧化碳選擇性加氫制甲醇的反應機理和能量變化圖如下(其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標注)，下列說法錯誤的是（ ）
A．二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應
B．催化劑能改變反應機理，加快反應速率，降低反應熱
C．總反應為CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)
D．該歷程的決速步為HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O
答案：B
解析：A．由能量變化圖可以看出反應物的總能量大于生成物的總能量，所以二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應，A正確；
B．催化劑能改變反應機理，加快反應速率，不能改變反應熱，B錯誤；
C．由反應機理和能量變化圖可知，總反應為CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)，C正確；
D．由能量變化圖知，HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O的活化能最大，反應速率最慢，是該歷程的決速步，D正確；
故選B。
7．（2024·河南開封·三模）電噴霧電離得到的(等)與反應可得。分別與反應制備甲醇，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以示例)。已知：直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢。下列說法正確的是（ ）
A．步驟Ⅰ和Ⅱ中均涉及氫原子成鍵變化
B．與反應的能量變化為圖中曲線
C．與反應，生成的氘代甲醇有三種
D．與反應，生成的氘代甲醇：
答案：D
解析：A．由圖可知，步驟Ⅰ涉及碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以涉及氫原子成鍵變化的是步驟Ⅰ，A錯誤；
B．直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，說明正反應活化能會增大，則與反應的能量變化應為圖中曲線c，B錯誤；
C．根據反應機理可知，若與反應，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD或CD3OH，共2種，C錯誤；
D．直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則氧更容易和H而不是和D生成羥基，故氘代甲醇的產量，D正確；
故選D。
8．（2024·河南·模擬預測）科學家成功捕獲并表征到水氧化催化過程中的錳端基氧和錳過氧化物中間體，明確了水氧化過程中水親核進攻錳端基氧的氧氧成鍵機理，如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．
B．中O的化合價為-1價
C．水氧化的總反應為
D．過程⑦可表示為+H2OO2↑+
答案：D
解析：A．由圖可知，過程③可以由過程①和過程②經兩步完成，由蓋斯定律可知，，則，A正確；
B．中存在過氧鍵，則其中O的化合價為-1價，B正確；
C．由圖可知，水氧化的總反應為，C正確；
D．電荷不守恒，D錯誤；
故答案為：D
9．（2024·廣東惠州·三模）一定條件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可與HCl發生催化加成，反應如下：
反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是（ ）
A．反應活化能：反應I<反應Ⅱ
B．反應焓變：反應I<反應Ⅱ
C．增加HCl濃度不會改變平衡時產物Ⅱ和產物I的比例
D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ
答案：B
解析：A．短時間里反應I得到的產物比反應Ⅱ得到的產物多，說明反應I的速率比反應Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應活化能：反應I<反應Ⅱ，A正確；
B．反應I、Ⅲ為放熱反應，根據蓋斯定律，反應Ⅱ也是放熱反應，相同物質的量的反應物，反應I放出的熱量小于反應Ⅱ放出的熱量，反應放出的熱量越多，其焓變越小，因此反應焓變：反應I>反應Ⅱ，B錯誤；
C．由圖可以看出產物I和產物Ⅱ存在可逆反應，則產物Ⅱ和產物I的比值即該可逆反應的平衡常數K，由于平衡常數只與溫度有關，所以增加HCl濃度平衡時產物Ⅱ和產物I的比例不變，C正確；
D．根據圖中信息，選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ，D正確；
故選B。
10．（2024·北京東城·一模）堿金屬單質M和反應的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．CsCl晶體是共價晶體
B．
C．若M分別為Na和K，則：NaD．，
答案：B
解析：A．CsCl晶體是離子晶體，A錯誤；
B．根據蓋斯定律：，B正確；
C．若M分別為Na和K，失電子過程中需吸收能量，為正值，K半徑更大，失去電子所需能量更小，則：Na＞K，C錯誤；
D．氯氣分子斷鍵為氯原子需吸收能量，；離子結合形成離子鍵需放熱，，D錯誤；
答案選B。
11．（2023·河北節選）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質以及氮的循環利用對解決環境和能源問題都具有重要意義。
已知：物質中的化學鍵斷裂時所需能量如下表。
物質
能量/ 945 498 631
回答下列問題：
(1)恒溫下，將空氣(和的體積分數分別為0.78和0.21，其余為惰性組分)置于容積為的恒容密閉容器中，假設體系中只存在如下兩個反應：
i
ii
① 。
（3）③我國科學家研究了水溶液中三種催化劑(a、b、c)上電還原為(圖1)和電還原為(圖2)反應歷程中的能量變化，則三種催化劑對電還原為的催化活性由強到弱的順序為 (用字母a、b、c排序)。
答案：(1) 181 bac
解析：（1）①ΔH1=反應物總鍵能-生成物總鍵能=；
（3）③催化劑通過降低反應活化能提高反應速度，則催化活性由強到弱的順序為b＞a＞c；
12．（2023·福建·高考節選）探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過程主要發生的反應有
?。?br/>ⅱ．
ⅲ．
已知：為用氣體分壓表示的平衡常數，分壓=物質的量分數×總壓。在下，丙烷單獨進料時，平衡體系中各組分的體積分數見下表。
物質 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氫氣
體積分數(%) 21 23.7 55.2 0.1 0
(1)比較反應自發進行（ G= H-T S＜0）的最低溫度，反應 ⅰ 反應 ⅱ（填“＞”或“＜”）。
答案：(1)＞
解析：（1）反應ⅰ的 G=124-127T（未帶單位）＜0，T＞，同理反應ⅱ：T＞，故反應ⅰ的最低溫度比反應ⅱ的最低溫度大，故答案為：＞；
13．（2023·重慶節選）銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要應用。
(1)在銀催化下，乙烯與氧氣反應生成環氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據圖所示，回答下列問題：
①中間體生成吸附態的活化能為 。
②由生成的熱化學方程式為 。
答案：(1) 83；
解析：（1）①過渡態物質的總能量與反應物總能量的差值為活化能，中間體生成吸附態的活化能為。
②由圖可知，生成放出熱量，放熱焓變為負值，故熱化學方程式為；
14．（2023·北京·高考節選）尿素合成的發展體現了化學科學與技術的不斷進步。
(1)十九世紀初，用氰酸銀與在一定條件下反應制得，實現了由無機物到有機物的合成。該反應的化學方程式是 。
(2)二十世紀初，工業上以和為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應分兩步：
?。蜕桑?br/>ⅱ．分解生成尿素。
結合反應過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是 (填序號)。
a．活化能：反應ⅰ<反應ⅱ
b．ⅰ為放熱反應，ⅱ為吸熱反應
c．
答案：(1)(2)ab
解析：（1）根據原子守恒分析，二者反應生成尿素和氯化銀，化學方程式是。答案為；
（2）a．反應ⅰ的活化能是，反應ⅱ活化能是，，a項正確；
b．從圖中反應物和生成物能量的相對大小可看出反應ⅰ放熱，反應ⅱ吸熱，b項正確；
c．總反應的：，c項錯誤；
故選ab。
15．（2023·浙江節選）水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：
該反應分兩步完成：


請回答：
(1) 。
答案：(1)6
解析：（1）設方程式①
②
③
根據蓋斯定律可知，③=①-②，則；
16．（2023·湖南節選）聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制備
(1)已知下列反應的熱化學方程式：
①
②
③
計算反應④的 ；
答案：(1)+118
解析：（1）根據蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案為：+118；
17．（2023·湖北解析）納米碗是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，可以由分子經過連續5步氫抽提和閉環脫氫反應生成。的反應機理和能量變化如下：
回答下列問題：
(1)已知中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為和，H-H鍵能為。估算的 。
(2)圖示歷程包含 個基元反應，其中速率最慢的是第 個。
答案：(1)128(2) 3；3
解析：（1）由和的結構式和反應歷程可以看出，中斷裂了2根碳氫鍵，形成了1根碳碳鍵，所以的=；
（2）由反應歷程可知，包含3個基元反應，分別為：，,,其中第三個的活化能最大，反應速率最慢；
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2024年化學高考二輪復習
專題九 化學反應的熱效應
一、考綱解讀
考綱導向
1、反應熱、能壘圖像分析
2、燃燒熱與中和熱的理解
3、熱化學方程式的書寫與正誤判斷
4、依據蓋斯定律計算反應熱
5、利用鍵能進行計算
6、反應焓變大小的比較
7、反應熱與化學平衡的移動
命題分析
化學反應與能量是化學反應原理的重要組成部分，也是2024年高考的必考內容。一般重點考查通過能量變化圖、反應機理圖、蓋斯定律、鍵能等創設情境，提供新信息，通過比較分析、計算等方法來求解“ΔH”值，從而書寫(或判斷)熱化學方程式。題型多以選擇題或填空題的形式呈現，以中等難度為主。由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結合新能源的開發，把反應熱與能源結合起來進行考查，將是今后命題的方向。該部分內容的難點在于準確的運用蓋斯定律計算出反應熱并正確書寫出熱化學方程式。
二、知識點梳理
網絡圖
重點拓展
高頻考點一 化學反應中能量變化的有關概念與熱化學方程式
一．反應熱和焓變
1．反應熱是化學反應中放出或吸收的熱量。
2．焓變是化學反應在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。
3．化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示，符號為ΔH，單位為 kJ·mol－1。
二．吸熱反應與放熱反應
　　類型比較　　 吸熱反應 放熱反應
定義 吸收熱量的化學反應 放出熱量的化學反應
表示方法 ΔH>0 ΔH<0
形成原因 ∑E(反應物)<∑E(生成物) ∑E(反應物)>∑E(生成物)
形成實質
圖示
E1——活化能(反應物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變 ①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變
反應類型或實例 ①所有的水解反應②大多數的分解反應③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應④C＋H2O(g)CO＋H2⑤C＋CO22CO ①所有的中和反應②所有的燃燒反應③大多數的化合反應④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應⑤鋁熱反應
三.解答能量變化圖像題的“4關鍵”
1．反應熱不能取決于部分反應物能量和部分生成物能量的相對大小,即部分反應物能量和部分生成物能量的相對大小不能決定反應是吸熱還是放熱。
2．反應是否需要加熱，只是引發反應的條件，與反應是放熱還是吸熱并無直接關系。許多放熱反應也需要加熱引發反應，也有部分吸熱反應不需加熱，在常溫時就可以進行。
3．催化劑只能影響正、逆反應的活化能,而不影響反應的ΔH。
4．涉及反應熱的有關計算時,要切實注意圖示中反應物和生成物的物質的量。
5．注意活化能在圖示(如右圖)中的意義。
（1）從反應物至最高點的能量變化(E1)表示正反應的活化能。
（2）從最高點至生成物的能量變化(E2)表示逆反應的活化能。
四.書寫熱化學方程式時的注意事項
1．注明反應條件:反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關,特定條件下要注明反應時的溫度和壓強。絕大多數反應是在25 ℃、101 kPa下進行測定的,可不注明。
2．注明物質狀態:常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。
3．注意符號單位:ΔH應包括“+”或“-”、數字和單位( kJ·mol-1)。
4．注意守恒關系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(ΔH與化學計量數相對應)。
5．區別于普通方程式:不需要標注“↑”“↓”“點燃”“加熱”等。
6．注意熱化學方程式的化學計量數。
7．對于具有同素異形體的物質,除了要注明聚集狀態之外,還要注明物質的名稱。
8．熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,可以是整數,也可以是分數。且化學計量數必須與ΔH相對應,如果化學計量數加倍,則ΔH也要加倍。
五.燃燒熱和中和熱應用中的注意事項
1．燃燒熱是指101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量,并不是1 mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。必須是1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物，如C燃燒應生成CO2而不是CO，H2燃燒應生成液態水而不是氣態水。
2．中和熱不是指1 mol酸與1 mol堿中和時的熱效應,而是指強酸和強堿在稀溶液中發生中和反應生成1 mol H2O(l)的熱效應。弱酸與強堿,強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應時,因電離吸熱,放出的熱量減少。若用濃硫酸(或NaOH固體),因溶解放熱會使放出的熱量增多。
3．利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，其關鍵是弄清物質中化學鍵的數目。在中學階段要掌握常見單質、化合物中所含共價鍵的數目。原子晶體：1 mol金剛石中含2 mol C—C鍵，1 mol硅中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵；分子晶體：1 mol P4中含有6 mol P—P鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O鍵、4 mol P===O鍵，1 mol C2H6中含有6 mol C—H鍵和1 mol C—C鍵。
六.判斷熱化學方程式正誤的“五看”
一看狀態―→看各物質的聚集狀態是否正確；
二看符號―→看ΔH的“＋”“－”是否正確；
三看單位―→看反應熱的單位是否為kJ/mol；
四看數值―→看反應熱數值與化學計量數是否相對應；
五看概念―→看燃燒熱、中和熱的熱化學方程式。
高頻考點二 反應熱的計算與蓋斯定律
一.蓋斯定律
1．內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。
2．根據蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法
（1）計算步驟
（2）計算方法
3．蓋斯定律應用
（1）當熱化學方程式乘、除以某一個數時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“+”“-”符號。
（2）將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數值不變。
（3）同一物質的三態變化(固、液、氣)，狀態由固→ 液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。
（4）利用狀態，迅速比較反應熱的大小(若反應為放熱反應)
①當反應物狀態相同，生成物狀態不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。
②當反應物狀態不同，生成物狀態相同時，固體反應放熱最少，氣體反應放熱最多。
③在比較反應熱(ΔH)的大小時，應帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，ΔH反而越小。
二.反應熱計算的四種方法
1．根據燃燒熱數據,求算反應放出的熱量。
利用公式:Q=燃燒熱×n(可燃物的物質的量)
如已知H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ·mol-1,若H2的物質的量為2 mol,則2 mol H2燃燒放出的熱量為2 mol×285.8 kJ·mol-1=571.6 kJ。
2．依據反應物與生成物的總能量計算。
ΔH=E生成物-E反應物。
3．根據鍵能數據(E)計算。
ΔH=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和
4．根據蓋斯定律計算反應熱。
若一個熱化學方程式可由另外幾個熱化學方程式相加減而得到,則該反應的反應熱也可通過這幾個化學反應的反應熱相加減而得到。
三.比較反應熱大小的四個注意要點
1．反應物和生成物的狀態：
物質的氣、液、固三態的變化與反應熱的關系。
2．ΔH的符號：比較反應熱的大小時，不要只比較ΔH數值的大小，還要考慮其符號。
3．參加反應物質的量：當反應物和生成物的狀態相同時，參加反應物質的量越多，放熱反應的ΔH越小，吸熱反應的ΔH越大。
4．反應的程度：參加反應物質的量和狀態相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。
四.比較反應熱大小的方法
1．直接比較法
（1）物質燃燒時，可燃物物質的量越大，燃燒放出的熱量越多。
（2）等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。
（3）生成等量的水時，強酸和強堿的稀溶液反應比弱酸和強堿或弱堿和強酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應放出的熱量多。
（4）對于可逆反應，因反應不能進行完全，實際反應過程中放出或吸收的熱量要小于相應熱化學方程式中的反應熱數值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反應生成2 mol SO3(g)時，放出的熱量為197 kJ，實際上向密閉容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反應達到平衡后，放出的熱量要小于197 kJ。
2．蓋斯定律比較法
（1）同一反應，生成物狀態不同時
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
C(g)===C(l)　ΔH3<0
ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH2<ΔH1。
（2）同一反應，反應物狀態不同時
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
S(g)===S(s)　ΔH3<0
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。
五.反應熱計算的常見失誤點
1．根據已知的熱化學方程式進行計算時,要清楚已知熱化學方程式的化學計量數表示的物質的量與已知物質的量之間的比例關系,然后進行計算。
2．根據化學鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應熱時,要注意斷鍵和成鍵的總數,計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。
3．運用蓋斯定律進行計算,在調整方程式時,要注意ΔH的值也要隨之調整。
4．物理變化也會有熱效應：在物理變化過程中，也會有能量變化，雖然不屬于吸熱反應或放熱反應，但在進行相關反應熱計算時，必須要考慮發生物理變化時的熱效應，如物質的三態變化或物質的溶解過程中的能量變化等。
5．不可忽視化學鍵的物質的量：根據鍵能計算反應熱時，要注意弄清各種化學鍵的物質的量，既要考慮熱化學方程式中物質的化學計量數，又要考慮物質中各種化學鍵的個數，再進行計算。反應熱(ΔH)等于反應物中的鍵能總和減去生成物中的鍵能總和，即ΔH＝ΣE反－ΣE生(E表示鍵能)。如反應3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
6．嚴格保證熱化學方程式與ΔH變化的一致性
①熱化學方程式乘以某一個數時，反應熱數值也必須乘上該數。
②熱化學方程式相加減時，相同狀態的同種物質之間可相加減，反應熱也隨之相加減。
③將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”號必須隨之改變。
高頻考點三 化學反應歷程圖像分析
一．基元反應與反應歷程
1．基元反應：大多數的化學反應往往經過多個反應步驟才能實現。其中每一步反應都稱為基元反應
如：2HI===H2＋I2的2個基元反應為2HIH2＋2I·、2I·I2
2．反應機理：先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱反應機理
3．許多化學反應都不是基元反應，而是由兩個或多個基元步驟完成的。假設反應：A2＋B===A2B是分兩個基元步驟完成的
第一步 A22A (慢反應)
第二步 2A+BA2B (快反應)
對于總反應來說，決定反應速率的肯定是第一個基元步驟，即這種前一步的產物作為后一步的反應物的連串反應的。決定速率的步驟是最慢的一個基元步驟
如：過氧化氫H2O2在水溶液中把溴化氫HBr氧化為溴Br2的反應：H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O
反應機理為
H2O2＋H+＋Br－HOBr＋H2O (慢反應)
HOBr＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反應)
決定速率的就是第一個反應，且這個反應中HBrO不是最終產物，稱為反應的中間產物或中間體
4．基元反應發生的先決條件：基元反應發生的先決條件是反應物的分子必須發生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發生化學反應
二．基元反應過渡狀態理論
1．基元反應過渡狀態理論認為，基元反應在從反應物到產物的變化過程中要經歷一個中間狀態，這個狀態稱為過渡態
AB＋C[A…B…C]A＋BC
反應物　　過渡態　　 　產物
2．過渡態是處在反應過程中具有最高能量的一種分子構型，過渡態能量與反應物的平均能量的差值相當于活化能[活化能(能壘)越高，此步基元反應速率越慢]。如：一溴甲烷與NaOH溶液反應的歷程可以表示為：
CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH
反應物　　 過渡態　　 　 產物
此反應的活化能(能壘)為kJ·mol－1，ΔH＝(Ea－Eb) kJ·mol－1
三．有效碰撞理論
1．化學反應發生的條件：在化學反應中，反應物分子不斷發生碰撞，大多數碰撞無法發生反應，只有少數分子的碰撞才能發生化學反應，能發生有效碰撞的分子是活化分子。普通反應物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能發生有效碰撞。發生有效碰撞不僅有能量的因素，還有空間因素，只有同時滿足這兩者的要求才能發生有效碰撞。
2．反應歷程：發生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高的能量?；罨肿颖绕胀ǚ肿铀叱龅哪芰糠Q為活化能。活化能越小，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示，反應的活化能是E1，反應熱是E1－E2。
在一定條件下，活化分子所占的百分數是固定不變的?；罨肿拥陌俜謹翟酱?，單位體積內活化分子數越多，單位時間內有效碰撞的次數越多，化學反應速率越快?；罨茉酱螅磻俾试铰?，化學反應取決于最慢的一步。
四．常見反應歷程(或機理)圖像分析
1．催化劑與化學反應
（1）在無催化劑的情況下：E1為正反應的活化能；E2為逆反應的活化能；E1－E2為此反應的焓變(ΔH)。
（2）有催化劑時，總反應分成了兩個反應步驟(也可能為多個，如模擬演練題1中圖象所表示的)，反應①為吸熱反應，產物為總反應的中間產物，反應②為放熱反應，總反應為放熱反應。
（3）催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應是放熱反應還是吸熱反應取決于起點(反應物)能量和終點(生成物)能量的相對大小。
注意：認識催化劑的五大誤區
誤區1、認為催化劑不參加化學反應，實質是：催化劑不是不參加化學反應，而是在化學反應前后，催化劑的化學性質基本不變。
誤區2、認為一個反應只有一種催化劑，實質是：一個反應可以有多種催化劑，只是我們常選用催化效率高的，對環境污染小，成本低的催化劑，如雙氧水分解的催化劑可以是二氧化錳，也可以是氯化鐵，當然還可以硫酸銅等。
誤區3、認為催化劑都是加快化學反應速率，實質是：催化劑有正催化劑與負催化劑，正催化劑加快化學反應速率，負催化劑是減慢化學反應速率的。
誤區4、認為催化劑的效率與催化劑的量無關，實質是：催化劑參與了化學反應，是第一反應物。既然是反應物，催化劑的表面積，催化劑的濃度大小必然影響化學反應速率。比如高錳酸鉀氧化草酸，開始慢，后來速率突然加快，就是開始時生成二價錳離子濃度小，后來生成錳離子濃度大了，氧化速率突然就加快了。催化劑的用量是會改變催化效率的。
誤區5、認為催化劑反應前后的性質不變，實質是：催化劑反應前后的化學性質不變，物理性質會發生改變，比如，反應前是塊狀的，反應后變成了粉末狀的。
2．“環式”反應機理
對于“環式”反應過程圖像，位于“環上”的物質一般是催化劑或中間體，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入環”的物質為反應物，如①和④，“出環”的物質為生成物，如②和③。在機理圖中，先找到確定的反應物，反應物一般是通過一個箭頭進入整個歷程的物質，(產物一般多是通過一個箭頭最終脫離這個歷程的物質)與之同時反應的就是催化劑，并且經過一個完整循環之后又會生成；中間產物則是這個循環中的任何一個環節。如下圖中，MoO3則是該反應的催化劑，圖中剩余的三個物質均為中間產物。
3．能壘與決速步驟
（1）能壘：簡單可以理解為從左往右進行中，向上爬坡最高的為能壘，
（2）決速步：包含此能壘的反應我們稱之為決速步驟，也成為慢反應。例如下圖中，從第一個中間態到過渡態2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化劑時該歷程的決速步驟。
注意①能壘越大，反應速率越小，即多步反應中能壘最大的反應為決速反應。
②用不同催化劑催化化學反應，催化劑使能壘降低幅度越大，說明催化效果越好。
③相同反應物同時發生多個競爭反應，其中能壘越小的反應，反應速率越大，產物占比越高。
五.突破能量變化的能壘圖
1．通覽全圖，理清坐標的含義。能量變化的能壘圖的橫坐標一般表示反應的歷程，橫坐標的不同階段表示一個完整反應的不同階段。縱坐標表示能量的變化，不同階段的最大能壘即該反應的活化能；
2．細看變化，分析各段反應。仔細觀察曲線(直線)的變化趨勢，分析每一階段發生的反應是什么，各段反應是放熱還是吸熱，能量升高的為吸熱，能量下降的為放熱；
3．綜合分析，做出合理判斷。綜合整合各項信息，回扣題目要求，做出合理判斷。如利用蓋斯定律將各步反應相加，即得到完整反應；催化劑只改變反應的活化能，但不改變反應的反應熱，也不會改變反應的轉化律。
六.反應機理題的解題思路
1．通覽全圖，找準一“劑”三“物”
（1）催化劑：催化劑在機理圖中多數是以完整的循環出現的，以催化劑粒子為主題的多個物種一定在機理圖中的主線上
（2）反應物：通過一個箭頭進入整個歷程的物質一般是反應物；
（3）生成物：通過一個箭頭最終脫離整個歷程的物質多是產物；
（4）中間體：通過一個箭頭脫離整個歷程，但又生成的是中間體，通過兩個箭頭進入整個歷程的中間物質也是中間體，中間體有時在反應歷程中用“[　]”標出。
2．逐項分析得答案：根據第一步由題給情境信息，找出催化劑、反應物、生成物、中間體，再結合每一選項設計的問題逐項分析判斷，選出正確答案
三、高頻考點突破
高頻考點一 化學反應中能量變化的有關概念與熱化學方程式
典例精析
1． XH和反應生成X或XO的能量-歷程變化如圖。在恒溫恒容的密閉容器中加入一定量的XH和，t1 min時測得，下列有關說法不正確的是（ ）
A．t1 min時容器內的壓強比初始狀態更大
B．
C．只改變反應溫度，t1 min時可能出現
D．相同條件下，在()時測定，可能出現
2．已知：
則下列說法正確的是（ ）
A．H2(g)的燃燒熱△H=-571.6 kJ·mol-1
B．
C．等質量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃燒生成CO2和液態水，H2(g)放出的熱量多
D．2molH2(g)在足量氧氣中完全燃燒生成氣態水放出的熱量大于571.6kJ
3． 25℃、101kPa下，2g氫氣燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，表示該反應的熱化學方程式正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．
變式訓練
4．反應物(S)轉化為產物(P或P·Z)的能量與反應進程的關系如下圖所示：
下列有關四種不同反應進程的說法正確的是（ ）
A．對于進程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所吸收的熱量相同
B．對于進程Ⅱ、Ⅲ，催化效率
C．對于進程Ⅰ，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但正反應速率增加更明顯
D．對于進程Ⅳ，Z沒有催化作用
5．下列依據熱化學方程式得出的結論正確的是（ ）
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，則H2的標準燃燒熱為-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金剛石，s) ΔH>0，則石墨比金剛石穩定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，則20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，則ΔHl>ΔH2
6．已知：各相關物質的燃燒熱數據，如下表。
物質 C(s)
燃燒熱/(kJ·mol-1) -393.5 -1366.8 -285.8
下列熱化學方程式正確的是（ ）
A． kJ mol-1
B． kJ mol-1
C． kJ mol-1
D． kJ mol-1
高頻考點二 反應熱的計算與蓋斯定律
典例精析
1． 和均為重要的化工原料，都滿足電子穩定結構。
已知：①
②
③斷裂相關化學鍵所吸收的能量如下表所示：
化學鍵
能量 a b c
下列說法錯誤的是（ ）
A．的結構式為
B．的電子式：
C．
D．
2．苯和液溴反應進程中的能量變化如圖所示。
已知：①斷裂化學鍵所需要的能量(kJ/mol)：
C H C Br Br Br(g) H Br(g)
413 276 194 366
②
③
下列敘述正確的是（ ）
A．該反應為放熱反應，ΔH=-55 kJ/mol
B．第一步是該反應的決速步驟
C．該反應的原子利用率約為 88%
D．可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2
3．已知2mol金屬鉀和1mol氯氣反應的能量循環如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．在相同條件下，，則
B．在相同條件下，，則
C．且該過程形成了分子間作用力
D．
變式訓練
4．已知丙烯(，氣態)的燃燒熱，環丙烷(，氣態)的燃燒熱，下列熱化學方程式或敘述正確的是（ ）
A．(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)
B．(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l)
C．丙烯比環丙烷穩定
D． (g)(g)
5．我國科學家成功研發了甲烷和二氧化碳的共轉化技術，助力“碳中和”目標。該催化反應歷程如圖所示：
已知部分化學鍵的鍵能數據如下：
共價鍵
鍵能(kJ/mol) 413 497 462 351 348
下列說法不正確的是（ ）
A．該催化反應歷程中沒有非極性鍵斷裂
B．催化劑的使用降低了該反應的活化能和焓變
C．總反應的原子利用率為100%
D．該反應的熱化學方程式為：
6．幾種物質間的轉化焓變如圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．在相同條件下，若將O元素改為S元素，則會增大
高頻考點三 化學反應歷程圖像分析
典例精析
1．N2O是《聯合國氣候變化框架公約》所列六種溫室氣體之一。CO和N2O在Fe+作用下轉化為N2和CO2，反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步基元反應為：① N2O+Fe +=N2+FeO+ K1，②CO+FeO+=CO2+Fe+ K2。下列說法不正確的是 （ ）
A．該反應ΔH＜0
B．兩步反應中，決定總反應速率的是反應①
C．升高溫度，可提高 N2O 的平衡轉化率
D．Fe+增大了活化分子百分數，加快了化學反應速率，但不改變反應的ΔH
2．下面是丙烷(用表示)的氯化和溴化反應時的相對能量變化圖(已知)及產率關系。有關說法不正確的是（ ）
A．完全生成放熱
B．比穩定
C．以丙烷、鹵素、氫氧化鈉溶液為原料制備2-丙醇，優于
D．溴代和氯代第一步都是決速反應
3． 2022年諾貝爾化學獎授予對點擊化學和生物正交化學做出貢獻的三位科學家。點擊化學的代表反應為疊氮——炔基成環反應，部分原理如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．和在反應中作催化劑
B．反應Ⅰ中有鍵的斷裂
C．該過程的總反應為加成反應
D．生成物 中N均采取雜化
變式訓練
4．苯和甲醇在催化劑上反應生成甲苯的計算機模擬反應能線圖如下。下列有關說法正確的是（ ）(已知：TS代表反應過渡態；Int代表反應中間體。)
A．反應過程中決速步的為
B．反應過程中不存在鍵的形成
C．反應過程中鋁元素的化合價發生了變化
D．降低溫度能夠增大苯的平衡轉化率
5． 是鋰離子電池的一種電解質，，在水中水解的反應歷程如圖所示。已知：甲分子的P原子3d能級參與雜化。TS代表過渡態，M代表產物。下列敘述正確的是（ ）
A．總反應的焓變小于0
B．按照VSEPR理論，甲分子中P原子采用雜化
C．上述分步反應中的能壘最大
D．丁揮發時要克服極性鍵
6．某科研團隊合作開發了活性位點催化劑，先“吸氫”再將硝基化合物轉化為氨基化合物，反應歷程和每步的活化能如圖所示：
下列說法正確的是（ ）
A．是該反應歷程的中間產物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反應速率，對快速提升總反應速率起決定性作用
C．I→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的轉化過程中，元素的化合價逐漸降低
D．總反應為
四、考場演練
1．（2024·浙江·高考）下列實驗裝置使用不正確的是（ ）
A．圖①裝置用于二氧化錳和濃鹽酸反應制氯氣
B．圖②裝置用于標準酸溶液滴定未知堿溶液
C．圖③裝置用于測定中和反應的反應熱
D．圖④裝置用于制備乙酸乙酯
2．（2023·海南·高考）各相關物質的燃燒熱數據如下表。下列熱化學方程式正確的是（ ）
物質
A．
B．
C．
D．
3．（2023·廣東·高考）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行 B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大
C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡 D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大
4．（2023·北京·高考）一種分解氯化銨實現產物分離的物質轉化關系如下，其中代表或中的一種。下列說法正確的是（ ）
A．a、c分別是
B．既可以是，也可以是
C．已知為副產物，則通入水蒸氣可減少的產生
D．等壓條件下，反應①、②的反應熱之和，小于氯化銨直接分解的反應熱
5．（2023·浙江·高考）一定條件下，苯基丙炔()可與發生催化加成，反應如下：
反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是（ ）
A．反應焓變：反應I>反應Ⅱ
B．反應活化能：反應I<反應Ⅱ
C．增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例
D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ
6．（2024·四川遂寧·三模）中國提出二氧化碳排放在2030年前達到峰值，2060年前實現碳中和。這體現了中國作為全球負責任大國的環境承諾和行動決心。二氧化碳選擇性加氫制甲醇是解決溫室效應、發展綠色能源和實現經濟可持續發展的重要途徑之一、常溫常壓下利用銅基催化劑實現二氧化碳選擇性加氫制甲醇的反應機理和能量變化圖如下(其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標注)，下列說法錯誤的是（ ）
A．二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應
B．催化劑能改變反應機理，加快反應速率，降低反應熱
C．總反應為CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)
D．該歷程的決速步為HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O
7．（2024·河南開封·三模）電噴霧電離得到的(等)與反應可得。分別與反應制備甲醇，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以示例)。已知：直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢。下列說法正確的是（ ）
A．步驟Ⅰ和Ⅱ中均涉及氫原子成鍵變化
B．與反應的能量變化為圖中曲線
C．與反應，生成的氘代甲醇有三種
D．與反應，生成的氘代甲醇：
8．（2024·河南·模擬預測）科學家成功捕獲并表征到水氧化催化過程中的錳端基氧和錳過氧化物中間體，明確了水氧化過程中水親核進攻錳端基氧的氧氧成鍵機理，如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．
B．中O的化合價為-1價
C．水氧化的總反應為
D．過程⑦可表示為+H2OO2↑+
9．（2024·廣東惠州·三模）一定條件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可與HCl發生催化加成，反應如下：
反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是（ ）
A．反應活化能：反應I<反應Ⅱ
B．反應焓變：反應I<反應Ⅱ
C．增加HCl濃度不會改變平衡時產物Ⅱ和產物I的比例
D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ
10．（2024·北京東城·一模）堿金屬單質M和反應的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．CsCl晶體是共價晶體
B．
C．若M分別為Na和K，則：NaD．，
11．（2023·河北節選）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質以及氮的循環利用對解決環境和能源問題都具有重要意義。
已知：物質中的化學鍵斷裂時所需能量如下表。
物質
能量/ 945 498 631
回答下列問題：
(1)恒溫下，將空氣(和的體積分數分別為0.78和0.21，其余為惰性組分)置于容積為的恒容密閉容器中，假設體系中只存在如下兩個反應：
i
ii
① 。
（3）③我國科學家研究了水溶液中三種催化劑(a、b、c)上電還原為(圖1)和電還原為(圖2)反應歷程中的能量變化，則三種催化劑對電還原為的催化活性由強到弱的順序為 (用字母a、b、c排序)。
12．（2023·福建·高考節選）探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過程主要發生的反應有
?。?br/>ⅱ．
ⅲ．
已知：為用氣體分壓表示的平衡常數，分壓=物質的量分數×總壓。在下，丙烷單獨進料時，平衡體系中各組分的體積分數見下表。
物質 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氫氣
體積分數(%) 21 23.7 55.2 0.1 0
(1)比較反應自發進行（ G= H-T S＜0）的最低溫度，反應 ⅰ 反應 ⅱ（填“＞”或“＜”）。
13．（2023·重慶節選）銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要應用。
(1)在銀催化下，乙烯與氧氣反應生成環氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據圖所示，回答下列問題：
①中間體生成吸附態的活化能為 。
②由生成的熱化學方程式為 。
14．（2023·北京·高考節選）尿素合成的發展體現了化學科學與技術的不斷進步。
(1)十九世紀初，用氰酸銀與在一定條件下反應制得，實現了由無機物到有機物的合成。該反應的化學方程式是 。
(2)二十世紀初，工業上以和為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應分兩步：
ⅰ．和生成；
ⅱ．分解生成尿素。
結合反應過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是 (填序號)。
a．活化能：反應ⅰ<反應ⅱ
b．ⅰ為放熱反應，ⅱ為吸熱反應
c．
15．（2023·浙江節選）水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：
該反應分兩步完成：


請回答：
(1) 。
16．（2023·湖南節選）聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制備
(1)已知下列反應的熱化學方程式：
①
②
③
計算反應④的 ；
17．（2023·湖北解析）納米碗是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，可以由分子經過連續5步氫抽提和閉環脫氫反應生成。的反應機理和能量變化如下：
回答下列問題：
(1)已知中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為和，H-H鍵能為。估算的 。
(2)圖示歷程包含 個基元反應，其中速率最慢的是第 個。
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