化學(xué)反應(yīng)與能量第六章

復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)廣東命題趨勢(shì)1.能辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，能解釋化學(xué)變化中能量變化的本質(zhì)2.能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算，能用熱化學(xué)方程式表示反應(yīng)中的能量變化，能運(yùn)用反應(yīng)焓變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng)1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動(dòng)態(tài)地分析熱化學(xué)方程式；能運(yùn)用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題預(yù)計(jì)在2025年的高考中將會(huì)延續(xù)對(duì)熱化學(xué)、電化學(xué)知識(shí)的考查力度，甚至?xí)诜磻?yīng)原理綜合題中融合速率與平衡知識(shí)考查熱化學(xué)與電化學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)3.能分析解釋原電池、電解池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池、電解池4.能列舉常見(jiàn)的化學(xué)電源，并能利用相關(guān)信息分析化學(xué)電源的工作原理5.能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計(jì)防腐措施2.宏觀辨識(shí)與微觀探析：認(rèn)識(shí)原電池、電解池、金屬腐蝕與防護(hù)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)；能從多角度、動(dòng)態(tài)地分析原電池中物質(zhì)的變化及能量的轉(zhuǎn)化3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：認(rèn)識(shí)能源對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題作出正確的價(jià)值判斷第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(本節(jié)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)復(fù)習(xí)P155)欄目導(dǎo)航01必備知識(shí)關(guān)鍵能力03真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考02研解素養(yǎng)悟法獵技04配套訓(xùn)練必備知識(shí)關(guān)鍵能力1?反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式知識(shí)點(diǎn)11.反應(yīng)熱(1)定義、符號(hào)和單位。反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中____________的熱量。恒壓條件下的反應(yīng)熱，稱為焓變，符號(hào)為_(kāi)_______，單位為_(kāi)___________________。

(2)表示方法。吸熱反應(yīng)：ΔH_____0；放熱反應(yīng)：ΔH_____0。

吸收或放出ΔH

kJ/mol(或kJ·mol－1)

＞＜

(3)產(chǎn)生原因。化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中舊鍵斷裂______的能量與新鍵形成________的能量不相等，故化學(xué)反應(yīng)均伴隨著能量變化。(4)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)；等等。吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、CO2的反應(yīng)；等等。吸收放出

2.反應(yīng)熱的本質(zhì)

圖示

a、b、c表示的意義微觀宏觀a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量；b表示形成新化學(xué)鍵放出的能量；c表示反應(yīng)熱a表示活化能；b表示活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量；c表示反應(yīng)熱3.熱化學(xué)方程式(1)概念。表示參加反應(yīng)________和______的關(guān)系的化學(xué)方程式。

(2)意義。表明了化學(xué)反應(yīng)中的______變化和______變化。

例如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。物質(zhì)的量反應(yīng)熱物質(zhì)能量

(3)熱化學(xué)方程式的書寫要求。①注明反應(yīng)的______和______(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。

②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的___________，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，因此可以寫成分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤熱化學(xué)方程式能反映出該反應(yīng)已完成的數(shù)量。由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。溫度壓強(qiáng)物質(zhì)的量

ΔH與反應(yīng)的“可逆性”可逆反應(yīng)的ΔH表示反應(yīng)完全進(jìn)行時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。例如N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）

ΔH=－92.4

kJ·mol-1，表示25

℃、101

kPa條件下，1

mol

N2和3

mol

H2完全反應(yīng)生成2

mol

NH3釋放92.4

kJ的熱量。易錯(cuò)辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)(

)(2)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化(

)(3)石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，則金剛石比石墨更穩(wěn)定(

)(4)活化能越大，表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高(

)(5)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量(

)(6)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同(

)(7)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)(

)

×

×

×

√

√

×

√

焓變概念與能量變化圖像1.已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)為放熱反應(yīng)，下列對(duì)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(

)A.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不加熱就可發(fā)生B.相同條件下，2molH2(g)的能量或1molCO(g)的能量一定高于1molCH3OH(g)的能量C.相同條件下，2molH2(g)和1molCO(g)的總能量一定高于1molCH3OH(g)的總能量D.達(dá)到平衡時(shí)，CO的濃度與CH3OH的濃度一定相等突破一C2.Ni可活化C2H6放出CH4，其反應(yīng)歷程如下圖所示：下列關(guān)于活化歷程的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.決速步驟：中間體2→中間體3B.總反應(yīng)為Ni+C2H6→NiCH2+CH4C.Ni－H鍵的形成有利于氫原子的遷移D.涉及非極性鍵的斷裂和生成D

A突破二4.回答下列問(wèn)題。(1)一定條件下HCl中的氯元素可被氧氣氧化為氯氣，又知該反應(yīng)中每有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)會(huì)放出29kJ的熱量，有關(guān)化學(xué)鍵變化時(shí)的能量變化如下圖所示①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。②斷開(kāi)1molH－O鍵、1molH－Cl鍵時(shí)所需要的能量前者比后者多32kJ，則E＝______。

4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)

ΔH＝－116kJ·mol－1

243(2)某反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如下圖所示：

寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________________________________________。(3)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.2kJ·mol－1在某種條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過(guò)該反應(yīng)得到92.2kJ的熱量，至少要在反應(yīng)混合物中投入N2的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol。A(g)+2B(g)===C(l)+3D(l)

ΔH＝－432kJ·mol－110【解析】(1)氧氣將氯元素氧化成氯氣時(shí)自身被還原為－2價(jià)的化合物，結(jié)合反應(yīng)中涉及的元素可推出該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是水，由此可得到4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)，由方程式及元素的價(jià)態(tài)變化知，有1

mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)就有1

mol

HCl被氧化，故熱化學(xué)方程式為4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)

ΔH＝－116

kJ·mol－1。設(shè)H—Cl鍵鍵能為x

kJ·mol－1、H—O鍵鍵能為y

kJ·mol－1，依據(jù)①中熱化學(xué)方程式和題干中已知數(shù)據(jù)有4x+498－2E－4y＝4(x－y)+498－2E＝－116，因y－x＝32，E＝243。(2)由圖可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，可判斷所給反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，據(jù)圖可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(3)據(jù)熱化學(xué)方程式可知，1

mol

N2完全反應(yīng)才能得到92.2

kJ的熱量，而N2的轉(zhuǎn)化率為10%，則實(shí)際需要投入10

mol

N2才能轉(zhuǎn)化1

mol

N2。1.熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式（1）ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。（2）ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和。2.常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目

物質(zhì)（化學(xué)鍵）CO2（CO）CH4（C—H）P4（P—P）SiO2（Si—O）鍵數(shù)2464

物質(zhì)（化學(xué)鍵）石墨（C—C）金剛石（C—C）S8（S—S）Si（Si—Si）鍵數(shù)1.5282

熱化學(xué)方程式的書寫5.已知1gH2(g)完全轉(zhuǎn)化成液態(tài)H2O，其能量變化如圖所示，則下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(

)A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝+285.8kJ·mol－1B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝+571.6kJ·mol－1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1突破三D

【解析】由圖可知，1

g

H2(g)(即0.5

mol)和8

g

O2(g)(即0.25

mol)完全反應(yīng)生成H2O(l)放出142.9

kJ能量，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式：2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6

kJ·mol－1。?

燃燒熱、中和反應(yīng)熱的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)21.燃燒熱

1mol指定產(chǎn)物kJ·mol－1

1mol碳CO2

C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1負(fù)常溫時(shí)穩(wěn)定氧化物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)，N→N2(g)。2.中和反應(yīng)熱的測(cè)定(1)定義：在稀溶液中，_______與_______發(fā)生中和反應(yīng)生成______H2O時(shí)所釋放的熱量。(2)實(shí)驗(yàn)藥品：50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL________mol·L－1NaOH溶液。(3)實(shí)驗(yàn)裝置。強(qiáng)酸強(qiáng)堿1mol

0.55

反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度

減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失

堿稍過(guò)量

偏小

×

√

×

×

對(duì)燃燒熱、中和反應(yīng)熱的理解和應(yīng)用1.下列有關(guān)單質(zhì)碳、CO的比較一定正確的是(

)突破一A能量：C＞COB燃燒熱：C＞COC燃燒時(shí)放出熱量：C＞COD通常情況下易燃性：C＞COB2.(2022·海南卷，節(jié)選)某空間站的生命保障系統(tǒng)功能之一是實(shí)現(xiàn)氧循環(huán)。已知：電解液態(tài)水制備1molO2(g)，電解反應(yīng)的ΔH＝+572kJ·mol－1。由此計(jì)算H2(g)的燃燒熱(焓)ΔH＝______kJ·mol－1。－286

中和反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)3.用圖中所示的裝置測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)藥品：100mL0.50mol·L－1

鹽酸、50mL0.50mol·L－1NaOH溶液、50mL0.50mol·L－1氨水。實(shí)驗(yàn)步驟：略。已知：弱堿電離時(shí)吸熱。突破二回答下列問(wèn)題。(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，還缺少___________，其能否用銅質(zhì)材料替代？____(填“能”或“不能”)，理由是_________________________________。玻璃攪拌器

不能

金屬材料易散熱，會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差增大

(2)裝置中隔熱層的作用是_______________________________________。(3)將濃度為0.50mol·L－1

的酸溶液和0.50mol·L－1

的堿溶液各50mL混合(溶液密度均為1g·mL－1)，生成的溶液的比熱c＝4.18J·g－1·℃－1，測(cè)得溫度如下：反應(yīng)物起始溫度t1/℃

最高溫度t2/℃

甲組(HCl+NaOH)15.018.3乙組(HCl+NH3·H2O)15.018.1①兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在差異的原因是________________________________________________。②HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l)的ΔH＝

______________(保留一位小數(shù))。減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失

NH3·H2O為弱堿，電離時(shí)要吸熱，導(dǎo)致放熱較少

－51.8kJ·mol－1

③某同學(xué)利用上述裝置重新做甲組實(shí)驗(yàn)，測(cè)得反應(yīng)熱ΔH

偏大，則可能的原因是______(填標(biāo)號(hào)，下同)。

A.測(cè)完鹽酸的溫度直接測(cè)NaOH溶液溫度B.做該實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫較高C.杯蓋未蓋嚴(yán)D.NaOH溶液一次性迅速倒入AC

(4)在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是__________。

A.使用玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減少實(shí)驗(yàn)誤差B.為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C.用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D.在測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有容量瓶、量筒、燒杯、溫度計(jì)、玻璃攪拌器A?

反應(yīng)熱的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)31.蓋斯定律及其應(yīng)用

(1)內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱都是相等的，即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的___________有關(guān)，而與___________無(wú)關(guān)。(2)本質(zhì)：蓋斯定律的本質(zhì)是___________定律。(3)意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。始態(tài)和終態(tài)

反應(yīng)的途徑

能量守恒

(4)應(yīng)用：

方程式反應(yīng)熱間的關(guān)系ΔH1＝________ABΔH1＝________

ΔH＝__________aΔH2

－ΔH2

ΔH1+ΔH2

2.反應(yīng)熱大小比較的四個(gè)要點(diǎn)(1)物質(zhì)狀態(tài)：物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：(2)ΔH的符號(hào)：比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)化學(xué)計(jì)量數(shù)：當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)反應(yīng)的程度：對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。易錯(cuò)辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)一個(gè)反應(yīng)一步完成或分幾步完成，兩者相比，經(jīng)過(guò)的步驟越多，放出的熱量越少(

)(2)任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以直接測(cè)定(

)(3)不同的熱化學(xué)方程式之間，因反應(yīng)的物質(zhì)不同，故熱化學(xué)方程式不能相加減(

)×

×

×

×

√

√

利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱

突破一1.(2021·浙江卷)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的ΔH，下列判斷正確的是(

)A.ΔH1＞0，ΔH2＞0 B.ΔH3＝ΔH1+ΔH2

C.ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2

D.ΔH2＝ΔH3+ΔH4C2.(2022·廣東梅州中學(xué)月考)隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。(1)煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑實(shí)現(xiàn)：途徑Ⅰ：C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1＜0

①途徑Ⅱ：先制成水煤氣：C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH2＞0

②再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH3＜0

③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH4＜0

④則途徑Ⅰ放出的熱量________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是______________________。

等于

－339.2kJ·mol－1用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的三個(gè)步驟

反應(yīng)熱的大小比較突破二

C

【解析】氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH1＜0，石灰石的分解是吸熱反應(yīng)，ΔH2＞0，故ΔH1＜ΔH2，A錯(cuò)誤；中和反應(yīng)放出熱量，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱大于弱堿與強(qiáng)酸間反應(yīng)的中和熱，故ΔH1＜ΔH2，B錯(cuò)誤；氣態(tài)硫本身所具有的能量高于固態(tài)硫，其燃燒時(shí)所放出的熱量比等量的固態(tài)硫的多，故ΔH1＞ΔH2，C正確；因CO燃燒生成CO2是放熱反應(yīng)，所以CO2分解是吸熱反應(yīng)，ΔH為正值，前一個(gè)反應(yīng)吸收的熱量少于后者，故ΔH1＜ΔH2，D錯(cuò)誤。4.(2022·浙江卷1月)相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷(

)的能量變化如圖所示：下列推理不正確的是(

)A.2ΔH1≈ΔH2，說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.ΔH2＜ΔH3，說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.3ΔH1＜ΔH4，說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D.ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，說(shuō)明苯分子具有特殊穩(wěn)定性A利用狀態(tài)，迅速比較反應(yīng)熱的大小（以放熱反應(yīng)為例）。（1）當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。（2）當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多。（3）在比較反應(yīng)熱（ΔH）的大小時(shí)，應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。研解素養(yǎng)悟法獵技2?化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的分析與判斷核心價(jià)值篇常見(jiàn)考查角度：確定模型表示的物質(zhì)，觀察模型變化的結(jié)果，判定模型表示的化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)類別、粒子構(gòu)成，判斷化學(xué)反應(yīng)的順序，尋找符合模型的構(gòu)成，計(jì)算質(zhì)量、質(zhì)量比等。(2023·廣東二模)我國(guó)科學(xué)家合成了一種新型Au15/MoC材料，實(shí)現(xiàn)了低溫催化水煤氣變換。反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用“*”標(biāo)注，TS指過(guò)渡態(tài)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A.反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)活化能B.分子從催化劑表面脫附的過(guò)程都是吸熱的C.反應(yīng)歷程中活化能最大的一步為CO*+2H2O*CO*+H2O*+OH*+H*D.該過(guò)程有極性鍵的斷裂和生成B

D

【解析】從圖可以看出CH3OH脫氫反應(yīng)的第一步歷程為CH3OH*===CH3O*+H*，A錯(cuò)誤；從圖像中可以看出，CO*+4H*===CO*+2H2(g)的過(guò)程中，活化能最大，數(shù)值等于113.9－(－65.7)＝179.6

kJ·mol－1，B錯(cuò)誤；該歷程中Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ是吸熱的，Ⅲ、Ⅳ是放熱的，放熱最多的步驟是CHO*+3H*===CO*+4H*，C錯(cuò)誤；從圖像可以看出，CH3OH*===CO*+2H2(g)是吸熱反應(yīng)，甲醇的相對(duì)能量為0，生成物相對(duì)能量為65.7

kJ·mol－1，故ΔH＝+65.7

kJ·mol－1，D正確。2.(2023·全國(guó)模擬預(yù)測(cè))一種甲烷催化氧化的反應(yīng)歷程如圖所示，標(biāo)注“*”的表示吸附在催化劑表面。下列說(shuō)法正確的是(

)A.適當(dāng)提高O2分壓可以加快O2(g)2*O的反應(yīng)速率B.*CH3

*CH2的過(guò)程中C被氧化，釋放能量C.產(chǎn)物從催化劑表面脫附的速率對(duì)總反應(yīng)速率無(wú)影響D.CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的過(guò)程中只涉及極性鍵的斷裂和生成A3.(2022·遼寧卷)利用有機(jī)分子模擬生物體內(nèi)“醛縮酶”催化Diels?Alder反應(yīng)取得重要進(jìn)展，榮獲2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。某Diels?Alder反應(yīng)催化機(jī)理如下圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.總反應(yīng)為加成反應(yīng)B.Ⅰ和Ⅴ互為同系物C.Ⅵ是反應(yīng)的催化劑D.化合物X為H2OB真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考31.(雙選)(2022·湖南卷)反應(yīng)物(S)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或P·Z)的能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說(shuō)法正確的是(

)A.進(jìn)程Ⅰ是放熱反應(yīng)B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率大小關(guān)系：Ⅱ＞ⅠC.生成P的速率大小關(guān)系：Ⅲ＞ⅡD.進(jìn)程Ⅳ中，Z沒(méi)有催化作用AD

B

3.(1)(2023·廣東卷)化學(xué)反應(yīng)常伴隨熱效應(yīng)。某些反應(yīng)(如中和反應(yīng))的熱量變化，其數(shù)值Q可通過(guò)量熱裝置測(cè)量反應(yīng)前后體系溫度變化，用公式Q＝cρV總·ΔT計(jì)算獲得。(1)鹽酸濃度的測(cè)定：移取20.00mL待測(cè)液，加入指示劑，用0.5000mol·L－1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液22.00mL。①上述滴定操作用到的儀器有________。A B C D②該鹽酸濃度為_(kāi)_______mol·L－1。

AD

0.5500

(2)熱量的測(cè)定：取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后體系的溫度值(℃)分別為T0、T1，則該過(guò)程放出的熱量為_(kāi)__________J(c和ρ

分別取4.18J·g－1·℃－1和1.0g·mL－1，忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量，下同)。418(T1－T0)(3)借鑒(2)的方法，甲同學(xué)測(cè)量放熱反應(yīng)Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s)的焓變?chǔ)(忽略溫度對(duì)焓變的影響，下同)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。序號(hào)反應(yīng)試劑體系溫度/℃反應(yīng)前反應(yīng)后i0.20mol·L－1CuSO4溶液100mL1.20gFe粉abii0.56gFe粉ac①溫度：b______c(填“＞”“＜”或“＝”)。

②ΔH＝

________________________________(選擇表中一組數(shù)據(jù)計(jì)算)。結(jié)果表明，該方法可行。＞

－20.9(b－a)kJ·mol－1(合理即可)

(4)(2023·全國(guó)甲卷)甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。回答下列問(wèn)題：已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①3O2(g)===2O3(g)K1

ΔH1＝285kJ·mol－1②2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(l)K2

ΔH2＝－329kJ·mol－1反應(yīng)③CH4(g)+O3(g)===CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1

。(5)(2023·全國(guó)乙卷)已知下列熱化學(xué)方程式：FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g)

ΔH1＝akJ·mol－1FeSO4·4H2O(s)===FeSO4(s)+4H2O(g)

ΔH2＝bkJ·mol－1FeSO4·H2O(s)===FeSO4(s)+H2O(g)

ΔH3＝ckJ·mol－1則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s)===2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH＝__________________kJ·mol－1。－307

ΔH1+ΔH3－2ΔH2

配套訓(xùn)練4(本欄目對(duì)應(yīng)配套訓(xùn)練P45~47)[A組·基礎(chǔ)練習(xí)]1.(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)航天事業(yè)進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)展新階段。下列不能作為火箭推進(jìn)劑的是(

)A.液氮－液氫

B.液氧－液氫C.液態(tài)NO2－肼 D.液氧－煤油A

【解析】雖然氮?dú)庠谝欢l件下可以與氫氣反應(yīng)，而且是放熱反應(yīng)，但該反應(yīng)的速率很慢，在短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱量氣體，因此，液氮－液氫不能作為火箭推進(jìn)劑，A正確；氫氣可以在氧氣中燃燒，反應(yīng)速率很快且放出大量的熱，因此液氧－液氫能作為火箭推進(jìn)劑，B錯(cuò)誤；肼和NO2在一定條件下可以發(fā)生劇烈反應(yīng)，該反應(yīng)放出大量的熱，且生成大量氣體，因此，液態(tài)NO2－肼能作為火箭推進(jìn)劑，C錯(cuò)誤；煤油可以在氧氣中燃燒，反應(yīng)速率很快且放出大量的熱，因此液氧－煤油能作為火箭推進(jìn)劑，D錯(cuò)誤。2.(2022·浙江卷6月)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表所示：物質(zhì)OHHOHOO能量/(kJ·mol－1)2492183910物質(zhì)H2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)00－136－242可根據(jù)HO(g)+HO(g)===H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol－1。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.H2的鍵能為436kJ·mol－1B.O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C.解離氧氧單鍵所需能量：HOO＜H2O2D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g)

ΔH＝－143kJ·mol－1C

【解析】H(g)+H(g)===H2(g)

ΔH＝(0－218×2)kJ·mol－1＝－436

kJ·mol－1，故H2的鍵能為436

kJ·mol－1，A正確；同理，O2的鍵能為498

kJ·mol－1，H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214

kJ·mol－1，B正確；HO(g)+O(g)===HOO(g)

ΔH＝－278

kJ·mol－1，HOO中氧氧單鍵的鍵能為278

kJ·mol－1，C錯(cuò)誤；H2O(g)+O(g)===H2O2(g)

ΔH＝[－136－(－242+249)]kJ·mol－1＝－143

kJ·mol－1，D正確。3.(2022·廣東佛山高明月考)中國(guó)學(xué)者在水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

ΔH＜0]中突破了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，該過(guò)程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實(shí)現(xiàn)的，反應(yīng)過(guò)程示意圖如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.過(guò)程Ⅰ和過(guò)程Ⅲ均為放熱過(guò)程B.圖示過(guò)程中的H2O均參與了反應(yīng)C.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔHD.過(guò)程Ⅲ只生成了H2O、O2B

D5.(2023·天津二模)多相催化反應(yīng)是在催化劑表面通過(guò)吸附、解吸過(guò)程進(jìn)行的。我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)T

℃時(shí)(各物質(zhì)均為氣態(tài))，CH3OH與水在銅催化劑上的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)

ΔS＞0B.選擇合適的催化劑可降低反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的活化能C.1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的總能量大于1mol

CO2(g)和3molH2(g)的總能量D.反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式表示為CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g)

ΔH＜0C

【解析】該反應(yīng)中每消耗2

mol氣體就會(huì)產(chǎn)生4

mol氣體，故為熵增的反應(yīng)，ΔS＞0，A正確；催化劑改變反應(yīng)歷程從而降低活化能，所以選擇合適的催化劑可降低反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的活化能，B正確；從能量圖看1

mol

CH3OH(g)和1

mol

H2O(g)的總能量低于1

mol

CO2(g)和3

mol

H2(g)的總能量，C錯(cuò)誤；從催化機(jī)理看，CO(g)和H2O(g)為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物。從能量圖看CO(g)和H2O(g)的總能量高于H2(g)和CO2(g)，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，D正確。

B

[B組·提高練習(xí)]7.(2023·廣東汕頭金山中學(xué)階段檢測(cè))炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成活化氧。活化過(guò)程的能量變化模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.氧分子的活化包括O—O鍵的斷裂與C—O鍵的生成過(guò)程B.每活化一個(gè)氧分子放出0.29eV的能量

C.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVD.炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑C8.(1)(2022·北京卷，節(jié)選)FeSO4·7H2O加熱脫水后生成FeSO4·H2O，再與FeS2在氧氣中摻燒可聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧氣中燃燒的能量示意圖如圖所示。利用FeS2作為FeSO4·H2O分解的燃料，從能源及資源利用的角度說(shuō)明該工藝的優(yōu)點(diǎn)：_____________________________________________________________________________。

FeS2燃燒放熱為FeSO4·H2O分解提供能量；反應(yīng)產(chǎn)物是鐵精粉和制硫酸的原料(2)(2021·全國(guó)甲卷，節(jié)選)二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)一般通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH1＝+41kJ·mol－1

②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2＝－90kJ·mol－1

總反應(yīng)的ΔH＝______kJ·mol－1

；若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是________(填字母)，判斷的理由是_____________________________________________________________。ABCD－49

A

ΔH1為正值，ΔH2和ΔH為負(fù)值，反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的

(3)(2022·河北卷，節(jié)選)甲醇燃料