第28讲 化学能与热能 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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【复习目标】
1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
4．了解焓变与反应热的含义。
5．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
6．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【知识精讲】
考点一 反应热、焓变
1．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。
2．反应热和焓变
(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)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/ml(或kJ·ml－1)。
3．放热反应和吸热反应
(1)化学反应放热和吸热的原因
【注意】
①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。
②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。
(2)记忆常见的放热反应和吸热反应
4．反应焓变的计算
(1)计算方法
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能
(2)注意事项
①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。
②活化能与焓变的关系
a．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。
b．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。
c．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。
【例题1】某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A．总反应为放热反应B．使用催化剂后，活化能不变
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
【例题2】CH4与Cl2生成CH3Cl的反应历程中，中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能)，下列说法不正确的是( )
A．已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为
B．相同条件下，Ea越大反应速率越慢
C．图中ΔH<0，其大小与Ea1、Ea2无关
D．CH4转化为CH3Cl的过程中，所有C—H键都发生了断裂
【例题3】已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml－1 B．－428 kJ·ml－1
C．498 kJ·ml－1 D．－498 kJ·ml－1
考点二 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。
2．意义：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) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，表示25 ℃，101 kPa下，2 ml氢气和1 ml氧气反应生成2 ml液态水时放出571.6 kJ的热量。
3．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·ml－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。
(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。
4．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·ml－1。
表示在101 kPa、25 ℃时，1 ml N2(g)和3 ml H2(g)完全反应生成2 ml NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 ml N2(g)和3 ml H2(g)充分反应，不可能生成 2 ml NH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于92.4 kJ。
【例题4】铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A．2FeCO3(s)＋O2 (g)===Fe2O3(s)＋2CO2(g) ΔH＝－130 kJ·ml－1
B．4FeCO3(s)＋O2 (g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝＋260 kJ·ml－1
C．4FeCO3(s)＋O2 (g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ·ml－1
D．4FeCO3(s)＋O2 (g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝＋130 kJ·ml－1
【例题5】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为______________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_________________。
(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________________________。
考点三 燃烧热、中和反应反应热、能源
1．燃烧热和中和热的比较
【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。
【例题6】下列关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A．已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·ml－1，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－2878 kJ·ml－1
B．已知在一定条件下，2 ml SO2与1 ml O2充分反应后，释放出98 kJ的热量，则其热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－98 kJ·ml－1
C．已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·ml－1，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为eq \f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===eq \f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
D．已知CuSO4(s)＋5H2O(l)===CuSO4·5H2O(s)，该反应为熵增加的反应
【例题7】已知反应：
①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·ml－1
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
下列结论中不正确的是( )
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ·ml－1
B．①的反应热为221 kJ·ml－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·ml－1
D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量
2．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
(3)注意事项
①为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量(0.5 ml·L－1 HCl、0.55 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合)。
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偏小。
③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。
④隔热层的作用是减少热量的损失。
【注意】理解燃烧热和中和反应的反应热
(1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 ml可燃物为标准，二看是否生成指定产物。
(2)中和反应的实质是H＋和OH－反应生成H2O。
①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应热之内。
②若用浓溶液或固体，还有溶解热，放出热量增多。
③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)对于中和反应反应热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”，但焓变为负值。
(4)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O(l)的物质的量必须是1 ml，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 ml。
(5)物质完全燃烧生成的指定产物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)，N→N2(g)。
3．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。
【例题8】某实验小组用0.50 ml·L－1 NaOH溶液和0.50 ml·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。
(1)装置中隔热层的作用是________________________________________________。
(2)写出该反应的热化学方程式[生成1 ml H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ·ml－1]：
_________________________________________________________________。
(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。
①请填写表格中的空白：
②近似认为0.50 ml·L－1 NaOH溶液和0.50 ml·L－1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 ml H2O(l)时的反应热ΔH＝_____________(取小数点后一位)。
考点四 盖斯定律、反应热的计算与比较
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，而与反应的途径无关。
(2)意义：间接计算某些反应的反应热。
2．反应热的计算
(1)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
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
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。
(4)利用盖斯定律计算反应热
3．反应热大小的比较
(1)看物质的聚集状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的聚集状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和聚集状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
【例题9】下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1>ΔH2的是( )
【例题10】试比较下列各组ΔH的大小：
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
则ΔH1________(填“>”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＜0
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＜0
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0
C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH2＜0
则ΔH1________ΔH2。
【真题演练】
1．（2022·江苏·高考真题）周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛，甲烷具有较大的燃烧热，是常见燃料；Si、Ge是重要的半导体材料，硅晶体表面能与氢氟酸(HF，弱酸)反应生成(在水中完全电离为和)；1885年德国化学家将硫化锗与共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗；下列化学反应表示正确的是（ ）
A．与HF溶液反应：
B．高温下还原：
C．铅蓄电池放电时的正极反应：
D．甲烷的燃烧：
2．（2022·辽宁·高考真题）下列实验能达到目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
3．（2022·浙江·高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是（ ）
A．的键能为
B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
4．（2022·浙江·高考真题）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是（ ）
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
5．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/ml
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/ml
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/ml
下列说法不正确的是（ ）
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/ml
B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O
C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
6．（2021·山东·高考真题）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
7．（2021·浙江·高考真题）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2021·浙江·高考真题）在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·ml-1。一定压强下，1 ml反应中，反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2021·浙江·高考真题）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)=O2(g)的ΔH为（ ）
A．428 kJ·ml-1B．-428 kJ·ml-1C．498 kJ·ml-1D．-498 kJ·ml-1
10．（2020·北京·高考真题）依据图示关系，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨燃烧是放热反应
B．1mlC(石墨)和1mlCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
11．（2020·江苏·高考真题）反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 ml Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
12．（2020·天津·高考真题）理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．HCN比HNC稳定
B．该异构化反应的
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
13．（2020·浙江·高考真题）关于下列的判断正确的是（ ）




A．B．
C．D．
14．（2020·浙江·高考真题）在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能
B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea’－Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
15．（2022·湖南·高考真题）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（ ）
A．进程Ⅰ是放热反应B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>ⅡD．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
【课后精练】
第I卷（选择题）
1．（2022·全国·高三专题练习）关于热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ·ml-1，下列分析正确的是（ ）
A．1 ml S(s)与1 ml O2(g)的总能量比1 ml SO2(g)的能量低296 kJ
B．1 ml S(g)与1 ml O2(g)生成1 ml SO2(g)放出296 kJ的热量
C．反应S(g)+O2(g)=SO2(g)的ΔH小于-296 kJ·ml-1
D．反应物的总键能大于生成物的总键能
2．（2022·全国·高三专题练习）利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．NO属于共价化合物
B．O2含有非极性共价键
C．过程②吸收能量，过程③释放能量
D．标准状况下，NO分解生成11.2 L N2转移电子数为NA
3．（2022·全国·高三专题练习）俄乌冲突爆发以来，许多西方国家宣布制裁俄罗斯，制裁范围涵盖俄罗斯的猫、树以及该国的文艺作品等，但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷，下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2022·全国·高三专题练习）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（ ）
A．燃烧属于放热反应
B．中和反应是吸热反应
C．断裂化学键放出能量
D．反应物总能量与生成物总能量可能相等
5．（2022·河南·高三阶段练习）水煤气变换反应在金催化剂表面上的历程如下图所示(吸附在金催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是（ ）
A．水煤气变换反应的
B．CO(g)和被吸附在催化剂表面时吸收能量
C．决速步骤的化学方程式为
D．放热最多的步骤只有非极性键形成
6．（2022·青海·海东市第一中学二模）叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1：
反应2：
下列说法正确的是（ ）
A．3种过渡态相比①最稳定
B．反应1和反应2的∆Ｈ都大于0
C．第一个基元反应是决速步骤
D．是反应1和反应2共同的催化剂
7．（2022·河南开封·一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是（ ）
A．①装置用来测定中和热
B．②装置可以证明碳酸酸性比硼酸酸性强
C．③装置可以证明2Ag+ +2I—=2Ag+I2能否自发进行
D．④装置用来探究温度对过氧化氢分解速率的影响
8．（2022·全国·高三专题练习）肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。25℃、101kPa时，0.25mlN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水，放出133.5kJ热量。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ·ml-1
B．N2H4的燃烧热534kJ·ml-1
C．相同条件下，1mlN2H4(g)所含能量高于1mlN2(g)和2mlH2O(g)所含能量之和
D．该反应是放热反应，反应的发生不需要克服化学键
9．（2022·浙江省普陀中学高三开学考试）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是（ ）
A．总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
B．该反应若使用更高效的催化剂，可使反应的焓变减小
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．Pt2O+为反应的催化剂， 为中间产物
10．（2022·浙江省普陀中学高三开学考试）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（ ）
A．乙烯中含有键的数目为
B．和的混合物中含有中子的数目为
C．锌和不同浓度的硫酸反应产生气体(标准状况)，转移电子数为
D．，当反应放热时，产生的分子数小于
11．（2022·河南洛阳·模拟预测）已知X转化为R和W分步进行：
①X(g)Y(g)+2W(g)
②Y(g)R(g)+W(g)。
上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．R(g)+W(g)Y(g) △H=Ea4-Ea3
B．1mlX(g)的能量低于1mlY(g)的能量
C．断裂1mlX(g)中的化学键吸收的能量小于形成1mlR(g)和3mlW(g)中的化学键所放出的能量
D．反应过程中，由于Ea212．（2022·全国·高三专题练习）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成l ml环己烷() 的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是（ ）
A．环己烷所有碳原子不可能在同一平面
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
13．（2022·全国·高三专题练习）已知：在标准压强(100kPa)、298K，由最稳定的单质合成1ml物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用△H(kJ/ml)表示。有关物质的△H有如图所示关系。下列有关判断正确的是（ ）
A．H2O(l)的△H>-241.8kJ·ml-1
B．NH3比N2H4稳定
C．N2H4(l)标准燃烧热为534.2kJ·ml-1
D．NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和
14．（2022·全国·高三专题练习）硫酸甲酯(CH3OSO3H)是制造染料的甲基化试剂。我国科学家利用计算机模拟技术，分别研究反应CH3OH+SO3=CH3OSO3H在无水和有水条件下的反应历程，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH3OH的能量高于CH3OSO3H的能量，因此该反应的
B．无水条件下逆反应的活化能为34.76eV
C．水改变了该反应的
D．反应过程中CH3OH中的C—H键均发生断裂
15．（2022·全国·高三专题练习）肼(H2N-NH2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表：
则2N(g)→N2(g)＋Q，Q为（ ）
A．1882kJB．941kJC．483kJD．241.5kJ
16．（2022·全国·高三专题练习）已知：
①反应 ，
②白磷()、的分子结构如如图所示；
③P-P、O=O、P-O键的键能分别为、、。
则a的值为（ ）
A．1200B．300C．240D．200
第II卷（非选择题）
17．（2022·河北省唐县第一中学）根据所学知识，回答下列问题：
I．煤作为燃料可通过下列两种途径释放热量：
途径①：
途径②：
先制成水煤气：
再燃烧水煤气：
(1)途径①放出的热量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径②放出的热量。
(2)、、、的数学关系式是___________。
(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.5kJ热量，其热化学方程式为_________________________________________。
II．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：
①
②
③
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
(4)由此计算___________，已知，则___________。
III．的有效回收利用，既能缓解能源危机，又能减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。热化学循环还原制的原理如图所示。
(5)从循环结果看，能量转化的主要方式是___________。
(6)在反应中循环使用，其作用是___________。
(7)工业上用和反应合成二甲醚。已知：
写出和转化为和的热化学方程式：___________。
18．（2022·广西桂林）工业上制备苯乙烯()的方法主要有乙苯()脱氢法和氧化法两种。
乙苯脱氢法的原理为：
氧化法的原理为：
已知与在一定条件下发生反应：
请回答下列问题：
(1)乙苯脱氢法常伴有生成苯、甲苯、聚苯乙烯等副产物的反应发生。一定温度和压强下，为提高苯乙烯的选择性，可采取的措施为_____________。
(2)乙苯脱氢法的反应历程模拟如下。由图可知，乙苯脱氢法的反应的_______0(填“大于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)_______eV。
(3)在恒压密闭容器中，乙苯与按不同投料比发生，反应，测得乙苯的平衡转化率与温度的关系如图。
①达到a点所对应的平衡状态时，容器内乙苯的体积分数为_______%。
②从节能增效的角度来看，下列反应条件最适宜的是_______(填正确答案的字母序号)。
A．1000K，投料比1：1 B．980K，投料比2：1
C．950K，投料比3：1 D．900K，投料比1：1
(4)相同反应条件下，氧化法中乙苯的转化率明显高于乙苯脱氢法，原因可能是_________________________。
19．（2022·湖南·益阳平高学校）回答下列问题
(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇()燃烧生成和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________。
(2) ； ，_______(填“>”、“<”或“=”)，原因是___________________。
(3)已知拆开1mlH-H键、1mlN-H键、键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则与反应生成的热化学方程式为_________________________。
(4)白磷与氧可发生如下反应：已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为如下：
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的_______(用代数式表示)
(5)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂反应生成和水蒸气。
已知：①
②
写出肼和反应的热化学方程式_________________________。
(6)将0.3ml的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为___________________。
20．（2022·山西·长治市上党区第一中学）化学能与热能的转化是当今化学研究的热点。回答下列问题：
(1)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式：______________________。
②比较热稳定性：MgBr2__________(填“>”或“<”)MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g) △H=__________kJ·ml-1。
(2)氢氟酸是一种弱酸，已知25℃时：
HF(aq)H+(aq)+F-(aq) △H=-10.4kJ·ml-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·ml-1
则表示稀HF溶液与稀NaOH溶液的热化学方程式为______________________，氢氟酸的中和反应反应热的绝对值大于57.3kJ·ml-1的原因可能是__________。
(3)H2与F2在黑暗中混合也会发生剧烈反应，反应的热化学方程式为H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-546.6kJ·ml-1，查阅文献，两种化学键键能数据如表：
则F2(g)=2F(g) △H=__________kJ·ml-1。
21．（2022·河北·张北县第一中学练习）I.已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量。
(1)写出燃烧的热化学方程式_________________________。
(2)计算该条件下50g燃烧放出的热量_____________。
II.已知在298K时的热化学方程式：
，
。
根据上面的热化学方程式完成下列问题：
(3)通过计算说明等质量的、C、完全燃烧时放出热量最多的是_____________。
III.与反应生成和，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8g放热21.6kJ，
(4)该反应的热化学方程式是_________________________。
IV.甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①
②
③
回答下列问题：
(5)已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
由此计算_____；已知，则_____。
22．消除氮氧化物(主要为NO和NO2)污染是“蓝天计划”的重要内容之一。
(1)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为NO和NO2)污染，NO、O2和CH4的混合物反应体系主要发生如下反应：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝－113. 0 kJ·ml－1①
CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ·ml－1②
CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·ml－1③
①则反应CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________。
②反应CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－a kJ·ml－1，则a____802.3(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)用水吸收NOx(主要指NO和NO2)的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)ΔH＝－116.1 kJ·ml－1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)ΔH＝＋75.9 kJ·ml－1
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·ml－1。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
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
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)
反应过程图示
放热反应
吸热反应
常见反应
①可燃物的燃烧
②酸碱中和反应
③金属与酸的置换反应
④物质的缓慢氧化
⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
①弱电解质的电离
②盐类的水解反应
③Ba(OH)2·8H2O与
NH4Cl的反应
④C和H2O(g)、C和CO2的反应
⑤大多数分解反应
物质
(化学键)
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
1 ml微粒所含键的物质的量
2
4
6
4
物质
(化学键)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
S8
(S—S)
Si
(Si—Si)
1 ml微粒所含键数的物质的量
1.5
2
8
2
共价键
H—H
H—O
键能/(kJ·ml－1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·ml－1
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔHeq \a\vs4\al(＜)0，单位均为kJ·ml－1
不同点
反应物的量
1ml
不一定为1 ml
生成物的量
不确定
生成物水为1ml
反应热含义
在101 kPa 时，1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1ml水时所放出的热量
表示方法
燃烧热为a kJ·ml－1或ΔH＝－a kJ·ml－1(a＞0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热为57.3 kJ·ml－1或ΔH＝－57.3kJ·ml－1
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 ml H2O时放出的热量为
eq \f(（m1＋m2）·c·（t2－t1）×10－3,n（H2O）) 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1 g·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 ml H2O时，放出57.3kJ的热量
温度
次数
起始温度t1/℃
温度差平均
值(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
终止温
度t2/℃
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
热化学方程式
焓变之间的关系
aA === B ΔH1
A === eq \f(1,a) B ΔH2
ΔH1＝aΔH2
aA ===B ΔH1
B ===aA ΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
A．
B．
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
C．
D．
2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH1
2SO3(g)===O2(g)＋2SO2(g) ΔH2
已知反应：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH<0，
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率的影响
量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象
C
判断反应后是否沉淀完全
将溶液与溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴溶液
D
检验淀粉是否发生了水解
向淀粉水解液中加入碘水
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·ml-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·ml-1
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能/(kJ·ml-1)
391
161
498
463
热化学方程式
N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ
化学键

436
343
1076
465
413
化学键
P-P
P-O
P=O
O-O
O=O
键能(kJ/ml)
a
b
c
d
e
化学键
H—H
F—H
E/(kJ·ml-1)
436
565
化学键
436
343
1076
465
413