专题08 化学反应与能量-备战2022届高考化学二轮复习题型专练

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一、反应中能量的变化
1．基本概念：
（1）反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
（2）吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。
①若E反>E生，为放热反应；当ΔH为“－”或ΔH0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
二、热化学方程式的书写
热化学方程式书写或者判断的注意事项
（1）注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ/mol。
（2）ΔH与测定的条件有关，书写时应注明条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
（3）注意物质的聚集状态：气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”或“↓”符号。
（4）热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数。
（5）注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
（6）对于同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
三、燃烧热、中和热
1．燃烧热
（1）定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
（2）注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。
（3）化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
2．中和热
（1）定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。
（2）注意事项
中和反应的实质是H+和OH−反应生成H2O。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。
另注：


燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH
ΔH＜0，单位：kJ/mol
不同点
反应物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3kJ/mol
四、盖斯定律的应用
1．理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。
2．计算模式：
3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
（1）当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
（2）热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。
（3）在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
（4）当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。


考向一 反应过程与能量变化图象分析

典例1 H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是 

A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH=－218kJ·mol-1

活化能与焓变的关系图解

（1）在无催化剂的情况下：
E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；ΔH=E1−E2为此反应的焓变。
（2）催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应放热还是吸热取决于起点(反应物)和终点(生成物)能量的高低。
考向二 利用键能计算反应热

典例2 根据键能数据估算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol－1)
414
489
565
155
A．－485 kJ·mol－1　　　　 B．＋485 kJ·mol－1
C．＋1 940 kJ·mol－1 D．－1 940 kJ·mol－1
利用键能计算反应热的方法
（1）熟记反应热ΔH的计算公式
ΔH=E(反应物的总键能之和)−E(生成物的总键能之和)
（2）注意特殊物质中键数的判断
物质(1 mol)
P4
C(金刚石)
Si
SiO2
键数(NA)
6
2
2
4

考向三 热化学方程式的正误判断

典例3 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160g固体铁红放出130kJ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) △H＝-130 kJ/mol
B．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+260 kJ/mol
C．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝-260 kJ/mol
D．4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+130 kJ/mol
判断热化学方程式正误的“五审”

考向四 书写热化学方程式

典例4 根据信息书写热化学方程式
（1）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：
已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________。
（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）在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为_______________________。
（4）化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示

试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：__________。
（5）NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，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_________________________________。
书写热化学方程式的常见失误点
（1）忽视ΔH的正负。
（2）忽视ΔH的数值与化学计量数有关。化学计量数发生变化时，ΔH的数值要相应变化。
（3）漏写或错写物质的状态。

考向五 燃烧热、中和热的概念及表示

典例5 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1, 则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
C．H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则 C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH＝
－1 400 kJ·mol－1
过关秘籍
（1）中和反应的实质是H+和OH−化合生成H2O。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热之内。
（2）用文字表述燃烧热和中和热时，不用带“−”，而用ΔH表示时，必须带“−”。 如甲烷的燃烧热为890.3 kJ· mol−1或甲烷燃烧时ΔH=−890.3 kJ· mol−1。
（3）中和反应的对象为稀溶液，且中学阶段一般指稀的强酸与稀的强碱。

考向六 中和热的实验测定

典例6 某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。

（1）装置中碎泡沫塑料的作用是_____________________________。
（2）写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ·mol－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：
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温
度t2/℃
温度差平均
值(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
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
②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·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 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
（4）若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_________________________。
考向七 能源的开发和利用

典例7 下列表述正确的是
①开发使用新型清洁能源，减少化石燃料的燃烧，可从根本上防止酸雨的产生
②我国从2 000年起逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒，因为二氧化氯杀菌、消毒能力强，持效长
③氧化镁可用来制造耐火砖和坩埚等
④明矾能使水中的悬浮物凝聚，可做为净水剂
⑤建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
⑥给机动车安装尾气净化器，可减少光化学烟雾的发生
①④⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑥ D．全部


1．已知：(1)；
(2)；
则的等于( )。
A． B．+379.3kJ/mol C．-317.3 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
2．下列有关能量变化的说法错误的是( )
A．反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH相同
B．C(s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH＜0，说明石墨比金刚石稳定
C．大理石分解为吸热反应，双氧水分解也为吸热反应
D．反应物的键能总和小于生成物的键能总和，该反应是放热反应
3．下列说法正确的是( )
A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂
B．键能越大，构成的物质能量越高，分子越稳定
C．破坏化学键时吸收能量，而形成化学键时放出能量
D．键能键长只能定性地分析化学键的强弱
4．氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。
已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1=+180.50 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=−905.48 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A．反应①将电能转化成化学能
B．反应②使用催化剂时的△H2不变
C．反应①、②均属于氮的固定
D．4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=−1807.98 kJ·mol-1
5．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列有关叙述正确的是( )
A．1mol的CO2和H2O(g)的混合气体与过量Na2O2充分反应转移的电子数为2NA
B．0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10NA
C．已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=−a kJ/mol，当生成NA个SO3分子时，反应放出的热量大于0.5a kJ
D．常温下，2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应，失去的电子数为0.3NA
6．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量约为57.3kJ/mol；辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．
B．
C．
D．


一、单选题
1．在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+725.8kJ/mol
B．2CH3OH(l)+3 O2(g)=2CO 2(g)+4 H2O(l)；ΔH=-1452 kJ/mol
C．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4 H2O(l)；ΔH=-725.8 kJ/mol
D．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO 2(g)+4 H2O(l)；ΔH=+1452 kJ/mol
2．碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g) + H2(g) 2HI(g) △H=－9.48 kJ·mol-1
②I2 (s) + H2 (g) 2HI(g) △H= +26.48 kJ·mol-1 下列说法正确的是( )
A．①的产物比②的产物稳定
B．I2(s) = I2(g) △H = +17.00 kJ·mol-1
C．②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D．1mol I2(g)中通入 1 molH2 (g)，发生反应时放热 9.48 kJ
3．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )

A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
4．碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48kJ·mol-1
②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=26.48kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A．①的产物比②的产物稳定
B．1molI2(s)转化为1molI2(g)需要放出热量
C．②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D．1molI2(g)中通入1molH2(g)，发生反应时放热9.48kJ
5．已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ/mol
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3 kJ/mol
则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H为
A．+262.6 kJ/mol B．-483.6 kJ/mol C．-131.3 kJ/mol D．-352.3 kJ/mol
6．下列叙述正确的是
A．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH