2026紅對勾講與練高三化學第七章第32講化學反應的熱效應含答案第七章化學反應與能量第32講化學反應的熱效應1．知道常見的吸熱反應和放熱反應，能解釋化學反應中能量變化的本質。2.能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。3.了解中和反應反應熱測定的原理及操作，了解燃燒熱的含義和能源及能源利用的意義。4.了解蓋斯定律及其簡單應用，能進行反應焓變的簡單計算。考點一焓變熱化學方程式1．反應熱焓變(1)反應熱：在等溫條件下，化學反應體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。(2)焓變①焓(H)：焓是與內能有關的物理量。②焓變(ΔH)：生成物的焓與反應物的焓之差。③焓變與反應熱的關系等壓條件下的反應熱等于反應的焓變，用符號ΔH表示，常用單位：kJ·mol-1(或kJ/mol)。2．吸熱反應和放熱反應(1)常見的吸熱反應和放熱反應(2)理解吸熱、放熱反應的兩個角度①從反應過程能量圖理解項目放熱反應(ΔH<0)吸熱反應(ΔH>0)圖示解釋與說明①E1代表反應物斷鍵吸收的能量，即反應物的鍵能之和。過渡態(tài)理論認為E1為正反應的活化能②E2代表形成化學鍵時釋放的能量，即生成物的鍵能之和。過渡態(tài)理論認為E2為逆反應的活化能③ΔH為該反應過程的反應熱ΔH＝∑E(生成物)－∑E(反應物)ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能ΔH＝E(正反應活化能)－E(逆反應活化能)②從化學鍵角度理解3．熱化學方程式(1)概念：表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式。(2)意義：不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。(3)熱化學方程式的書寫步驟及要求正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)反應體系的焓就是體系的內能。(×)(2)放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不能反應。(×)(3)石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻瑒t金剛石比石墨更穩(wěn)定。(×)(4)吸熱反應中，反應物總能量高于生成物總能量。(×)(5)可逆反應的ΔH表示發(fā)生了反應的那部分的熱量變化。(×)(6)活化能越大，表明化學反應吸收的能量越多。(×)題組一反應熱與能量變化示意圖1．(2025·河南三門峽高三月考)1868年狄青和洪特發(fā)現了用空氣中的氧氣來氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)?；瘜W反應與能量變化如圖所示。下列說法正確的是(C)A．該反應為吸熱反應B．若H2O為液態(tài)，則生成物總能量將變大C．4HCl(g)和O2(g)總能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的總能量，反應時向環(huán)境釋放能量D．斷開舊化學鍵吸收的總能量大于形成新化學鍵所釋放的總能量解析：據題圖可知，4HCl(g)＋O2(g)的總能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的總能量，反應為放熱反應，A錯誤；若H2O為液態(tài)，氣體變?yōu)橐后w，物質能量減小，生成物總能量將變小，B錯誤；反應前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)總能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的總能量，反應時向環(huán)境釋放能量，C正確；據題圖可知，4HCl(g)＋O2(g)的總能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的總能量，反應為放熱反應，斷開舊化學鍵吸收的總能量小于形成新化學鍵所釋放的總能量，D錯誤。2．臭氧層中O3分解過程如圖所示，回答下列問題。(1)ΔH<(填“>”或“<”)0。(2)催化反應①是吸熱(填“吸熱”或“放熱”，下同)反應，催化反應②是放熱反應。(3)總反應的活化能是E，催化反應①的活化能是E1，催化反應②對應的逆反應的活化能是E2＋|ΔH|，總反應對應的逆反應活化能為E＋|ΔH|。題組二化學反應的焓變與鍵能的相互計算3．相關鍵能數據如下表，則反應CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH＝－71kJ·mol-1，該反應的活化能Ea(正)小于(填“大于”“小于”或“等于”)Ea(逆)?；瘜W鍵H—HC≡OO—HC=O鍵能/(kJ·mol-1)4361071463745解析：根據鍵能計算反應的焓變，ΔH＝(2×745＋436)kJ·mol-1－(1071＋2×463)kJ·mol-1＝－71kJ·mol-1，該反應為放熱反應，所以正反應的活化能小于逆反應的活化能。4．有關鍵能數據如表，SiO2晶體部分微觀結構如圖，晶體硅在O2中燃燒的熱化學方程式：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－989.2kJ·mol-1，則表中的x值為460?；瘜W鍵Si—OO=OSi—Si鍵能/(kJ·mol-1)x498.8176解析：已知Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－989.2kJ·mol-1，由題圖可知，1molSiO2晶體中含有4molSi—O，1molO2中含有1molO=O，1mol晶體硅中有2molSi—Si，則根據反應熱與鍵能關系可得：ΔH＝2×176kJ·mol-1＋498.8kJ·mol-1－4xkJ·mol-1＝－989.2kJ·mol-1，解得x＝460。利用鍵能計算ΔH的方法(1)計算公式：ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能。(2)計算關鍵：要算清物質中化學鍵的種類和數目。題組三熱化學方程式的書寫與判斷5．(2025·江蘇南通高三期中)已知25℃、101kPa下，10kg丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出5×105kJ的熱量，下列熱化學方程式書寫正確的是(D)A．C4H10＋eq\f(13,2)O2=4CO2＋5H2OΔH＝－2900kJ?mol-1B．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝＋2900kJ?mol-1C．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝＋2900kJD．2C4H10(g)＋13O2(g)=8CO2(g)＋10H2O(l)ΔH＝－5800kJ?mol-1解析：10kg丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出5×105kJ的熱量，則58g丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出熱量為eq\f(58g×5×105kJ,1×104g)＝2900kJ，放熱反應焓變值為負，熱化學方程式為C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2900kJ·mol-1，或者2C4H10(g)＋13O2(g)=8CO2(g)＋10H2O(l)ΔH＝－5800kJ·mol-1。6．寫出下列反應的熱化學方程式。(1)在25℃、101kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol-1。(2)CO2與H2在某催化劑的作用下反應如圖所示：化學鍵eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()鍵能/(kJ·mol-1)436351745463413寫出該反應的熱化學方程式：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－181kJ·mol-1。(3)用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉化通過如圖所示的催化循環(huán)實現。其中，反應①為2HCl(g)＋CuO(s)?H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1，反應②生成1molCl2(g)的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=Cl2(g)＋H2O(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2(反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。(4)過渡金屬催化還原氮氣合成氨具有巨大前景。催化過程一般有吸附—解離—反應—脫附等過程，圖示為N2和H2在固體催化劑表面合成氨反應路徑的勢能面圖(部分數據略)，其中“”表示被催化劑吸附。氨氣的脫附是吸熱(填“吸熱”或“放熱”)過程，合成氨的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol-1。解析：(1)由題意可知，生成的n(CO2)＝n(CaCO3)＝eq\f(100g,100g·mol-1)＝1mol，則由原子守恒可知，需要乙醇的物質的量為eq\f(1,2)mol，故熱化學方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(2×Q)kJ·mol-1＝－2QkJ·mol-1。(2)反應熱＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，故ΔH＝(2×745＋3×436－3×413－351－3×463)kJ·mol-1＝－181kJ·mol-1，故CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－181kJ·mol-1。(3)根據題圖寫出反應②CuCl2(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g)ΔH2，由①＋②可寫出總反應的熱化學方程式。(4)由題干勢能面圖可知，氨氣從催化劑上脫附時勢能面在升高，為吸熱過程，由題圖可知，0.5mol氮氣和1.5mol氫氣轉變成1mol氨氣的反應熱為21kJ·mol-1－17kJ·mol-1－50kJ·mol-1＝－46kJ·mol-1，則合成氨的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol-1。判斷熱化學方程式的“五審法”考點二反應熱的測定燃燒熱和能源1．中和反應的反應熱及其測定(1)中和反應的反應熱在25℃和101kPa下，在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol水時所放出的熱量，強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生的中和反應反應熱為57.3kJ·mol-1或ΔH＝－57.3kJ·mol-1。(2)測定原理通過量熱計測得體系在反應前后的溫度變化，再利用有關物質的比熱容計算反應熱。(3)實驗步驟及裝置實驗裝置實驗步驟①測量反應物的溫度②測量反應后體系溫度(記錄反應后體系的最高溫度)③重復步驟①至步驟②兩次④數據處理：取三次測量所得溫度差的平均值進行計算，生成1molH2O時放出的熱量為eq\f((m1＋m2)·c·(t2－t1)×10-3,n(H2O))kJ大量實驗測得：在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量(4)注意事項①為保證酸完全中和，采取的措施是堿稍過量。②因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實驗中若使用弱酸或弱堿則測得的反應熱數值偏小。2．燃燒熱(1)燃燒熱的概念在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量。燃燒熱為正值。(2)意義：衡量燃料燃燒時放出熱量的多少。(3)對完全燃燒的理解元素CHSN指定產物及狀態(tài)CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)3.能源(1)分類(2)科學開發(fā)利用能源的措施正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應。(√)(2)101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱。(×)(3)在測定中和反應反應熱的實驗中，應把NaOH溶液分多次倒入。(×)(4)中和反應的反應熱測定實驗中，小燒杯內殘留水，會使測得的反應熱數值偏小。(√)(5)已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol-1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的ΔH＝2×(－57.3kJ·mol-1)。(×)題組一中和反應反應熱的測定1．某化學實驗小組用簡易量熱計(裝置如圖)，采用50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反應，測量中和反應的反應熱。測定操作Ⅰ.用量筒量取50mL0.50mol·L-1鹽酸倒入量熱計內筒中，測出鹽酸的溫度；Ⅱ.用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；Ⅲ.將NaOH溶液倒入量熱計內筒中，使之混合均勻，測得混合液最高溫度。重復上述步驟，記錄數據。回答下列問題：(1)NaOH溶液與鹽酸混合均勻的正確操作是d(填字母)。a．把NaOH溶液分多次倒入量熱計內筒小燒杯中與鹽酸反應b．用溫度計小心攪拌c．揭開杯蓋用玻璃棒攪拌d．用套在溫度計上的玻璃攪拌器上下輕輕地攪動e．實驗時可用銅質攪拌器代替玻璃攪拌器(2)NaOH溶液稍過量的原因：確保鹽酸被完全中和。(3)稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都視為1g·cm-3，溶液的比熱容c＝4.18×10-3kJ·g-1·℃-1。某學生實驗記錄數據如下：實驗序號起始溫度t1/℃最高溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6計算生成1mol水的反應熱。ΔH＝－eq\f((m1＋m2)·c·(t2－t1),n(H2O))＝－51.8kJ·mol-1(保留小數點后一位)。(4)問題討論①在中和反應反應熱的測定實驗中，使用弱酸或弱堿會使測得的中和反應反應熱數值偏低(填“偏高”“不變”或“偏低”)，其原因是弱酸或弱堿在溶液中部分電離，在反應過程中，弱酸或弱堿會繼續(xù)電離，而電離是吸熱的過程。②有兩組實驗：ⅰ.50mL0.50mol·L-1鹽酸和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，ⅱ.60mL0.50mol·L-1鹽酸和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液。實驗ⅰ、ⅱ反應放出的熱量不相等(填“相等”或“不相等”，下同)，測得的中和反應反應熱相等，原因是中和反應反應熱是以生成1mol液態(tài)水為標準的，與反應物的用量無關。中和反應反應熱的測定實驗中的注意事項(1)實驗所用的酸和堿溶液應當用稀溶液，否則會造成較大誤差。(2)量取酸和堿時，應當分別使用不同的量筒量取。(3)使用同一溫度計分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度時，測完一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干后再測另一種溶液的溫度。(4)取多次實驗起始溫度(t1)、終止溫度(t2)的平均值代入公式計算，計算時應注意單位的統(tǒng)一。題組二能源燃燒熱2．(2025·上海楊浦區(qū)高級中學期末)有關能源的說法不正確的是(B)A．太陽能、氫能和生物質能等均屬于新能源B．隨著新能源的發(fā)現與利用，煤炭等能源完全失去作用C．天然氣與煤炭、石油及薪柴相比，具有熱值高、潔凈等優(yōu)勢D．煤、石油及天然氣蘊藏的能量來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能解析：太陽能、氫能、生物質能燃燒過程中無污染，都屬于新能源，A正確；隨著新能源的發(fā)現與利用，煤炭等能源仍舊為燃料，仍舊可作為能源，B錯誤；天然氣的主要成分是甲烷，此外還含有少量的乙烷、丙烷、二氧化碳、一氧化碳等，燃燒產物無污染，燃燒放出熱量高，天然氣與煤炭、石油等能源相比具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢，C正確；遠古時期生物體吸收利用太陽能，經過非常復雜的過程和漫長的時間形成煤、石油及天然氣，D正確。3．已知25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的反應熱ΔH＝－57.3kJ·mol-1，辛烷的燃燒熱ΔH為－5518kJ·mol-1。下列熱化學方程式書寫正確的是(B)A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2-,4)(aq)＋Ba2+(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol-1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol-1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol-1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol-1解析：所給熱化學方程式中有兩個錯誤，一是中和反應的反應熱指反應生成1molH2O(l)時所放出的熱量，二是當有BaSO4沉淀生成時，反應放出的熱量會增加，即該反應生成1molH2O(l)時放出的熱量大于57.3kJ，A錯誤；燃燒熱指在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量，產物中的水應為液態(tài)，C錯誤；當2mol辛烷完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時，放出的熱量為11036kJ，且辛烷應為液態(tài)，D錯誤。考點三蓋斯定律反應熱的計算與比較1．蓋斯定律(1)內容一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，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(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。(2)意義間接計算某些反應的反應熱。(3)圖示轉化關系反應熱間的關系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B；Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(?,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應熱的大小比較(1)看物質的聚集狀態(tài)。物質的氣、液、固三態(tài)轉化時的能量變化如下：(2)看ΔH的符號。比較反應熱大小時不要只比較ΔH數值的大小，還要考慮其符號。(3)看化學計量數。當反應物與生成物的聚集狀態(tài)相同時，化學計量數越大，放熱反應的ΔH越小，吸熱反應的ΔH越大。(4)看反應的程度。對于可逆反應，參加反應的物質的量和聚集狀態(tài)相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。題組一利用蓋斯定律計算反應熱1．計算下列反應的反應熱。(1)(2024·安徽卷節(jié)選)C2H6氧化脫氫反應：2C2H6(g)＋O2(g)=2C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－209.8kJ·mol-1C2H6(g)＋CO2(g)=C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)ΔH2＝178.1kJ·mol-1計算：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝－566kJ·mol-1。(2)(2024·山東卷節(jié)選)水煤氣是H2的主要來源，研究CaO對CH2O體系制H2的影響，涉及主要反應如下：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)(Ⅰ)ΔH1>0CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)ΔH2<0CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)(Ⅲ)ΔH3<0C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)?CaCO3(s)＋2H2(g)的焓變ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(用代數式表示)。解析：(1)將兩個反應依次標號為反應①和反應②，反應①－反應②×2可得目標反應，則ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝(－209.8－178.1×2)kJ·mol-1＝－566kJ·mol-1。(2)由已知反應，設目標反應C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)?CaCO3(s)＋2H2(g)為Ⅳ，根據蓋斯定律可知，Ⅳ＝Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。2．(2022·重慶卷)“千畦細浪舞晴空”，氮肥保障了現代農業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱，設計如圖所示的循環(huán)過程，可得ΔH4/(kJ·mol-1)為(C)A．＋533 B．＋686C．＋838 D．＋1143解析：①NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋Cl－(g)ΔH1＝＋698kJ·mol-1；②NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)ΔH2＝＋15kJ·mol-1；③Cl－(g)=Cl－(aq)ΔH3＝－378kJ·mol-1；④eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2-,4)(g)ΔH4；⑤eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2-,4)(aq)ΔH5＝＋3kJ·mol-1；⑥eq\f(1,2)SOeq\o\al(2-,4)(g)=eq\f(1,2)SOeq\o\al(2-,4)(aq)ΔH6＝－530kJ·mol-1；則⑤＋①－⑥－②＋③得④，ΔH4＝＋838kJ·mol-1，C正確。利用蓋斯定律計算反應熱的思維流程題組二利用蓋斯定律判斷ΔH間的關系3．對于反應a：C2H4(g)?C2H2(g)＋H2(g)，反應b：2CH4(g)?C2H4(g)＋2H2(g)，當升高溫度時平衡都向右移動。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1；②2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g)ΔH3。則①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小順序排列正確的是(B)A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3 D．ΔH3>ΔH2>ΔH1解析：對于反應a、b，升高溫度平衡都向右移動，故二者均為吸熱反應，ΔHa>0、ΔHb>0。根據蓋斯定律知a＝②－③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；b＝③－2×①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1>0，推知ΔH2>ΔH3>2ΔH1。4．(2022·浙江1月選考)相關有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示：下列推理不正確的是(A)A．2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比B．ΔH2＜ΔH3，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質穩(wěn)定C．3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性解析：由題圖可知，反應Ⅰ為(l)＋H2(g)→(l)ΔH1，反應Ⅱ為(l)＋2H2(g)→(l)ΔH2，反應Ⅲ為(l)＋2H2(g)→(l)ΔH3，反應Ⅳ為(l)＋3H2(g)→(l)ΔH4。2ΔH1≈ΔH2，但2ΔH1<ΔH3，說明雖然碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比，但是不能是存在相互作用的兩個碳碳雙鍵，A錯誤；ΔH2＜ΔH3，根據蓋斯定律，(l)→(l)ΔH＝ΔH2－ΔH3＜0，即單雙鍵交替的物質能量低，更穩(wěn)定，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質穩(wěn)定，B正確；由題圖可知，反應Ⅰ是1mol碳碳雙鍵加成，焓變?yōu)棣1，反應Ⅳ為苯的完全加成，焓變?yōu)棣4，如果苯環(huán)上有三個完全獨立的碳碳雙鍵，則3ΔH1＝ΔH4，現在3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵，C正確；ΔH3－ΔH1＜0，根據反應Ⅰ、Ⅲ由蓋斯定律可知，(l)＋H2(g)→(l)ΔH＜0，ΔH4－ΔH3＞0，根據反應Ⅲ、Ⅳ由蓋斯定律可知，(l)＋H2(g)→(l)ΔH＞0，則說明具有的總能量小于，能量越低越穩(wěn)定，則說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確。反應熱的比較方法ΔH的比較方法有兩種，一是運用蓋斯定律直接加減，結合狀態(tài)改變比較大小，二是作圖比較。如比較下列兩個反應中的焓變大小。①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2。方法一：由①－②可得2H2O(l)=2H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即可知ΔH1>ΔH2。方法二：要注意在圖像上只能看出放出或吸收熱量多或少，若是放熱反應，放出熱量越多，ΔH越?。蝗羰俏鼰岱磻?，吸收熱量越多，ΔH越大。故ΔH1>ΔH2。1．(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六號貨運飛船成功發(fā)射，標志著我國航天事業(yè)進入高質量發(fā)展新階段。下列不能作為火箭推進劑的是(A)A．液氮—液氫 B．液氧—液氫C．液態(tài)NO2—肼 D．液氧—煤油解析：液氮較穩(wěn)定，氫氣不能在氮氣中燃燒，液氮－液氫不能作為火箭推進劑，A符合題意。2．(2023·海南卷)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(D)物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)－1559.8－1411－285.8A．C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1411kJ·mol-1B．C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝－137kJ·mol-1C．H2O(l)=O2(g)＋H2(g)ΔH＝＋285.8kJ·mol-1D．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol-1解析：1mol純物質完全燃燒生成指定產物放出的熱量稱為燃燒熱，表中三種物質的燃燒熱的熱化學方程式分別為①C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol-1；②C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ·mol-1；③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol-1。H2O應為液態(tài)，A錯誤；根據蓋斯定律，由①－②－③得B項中反應：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝＋137kJ·mol-1，B錯誤；方程式未配平，C錯誤；根據熱化學方程式的意義可知，D正確。3．(2022·浙江6月選考)標準狀態(tài)下，下列物質氣態(tài)時的相對能量如下表：物質(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol-1)249218391000－136－242可根據HO(g)＋HO(g)=H2O2(g)計算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1。下列說法不正確的是(C)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-1解析：根據題干表格中的數據可知，H2的鍵能為218kJ·mol-1×2＝436kJ·mol-1，A正確；由題干表格中的數據可知，O2的鍵能為249kJ·mol-1×2＝498kJ·mol-1，由題中信息可知，H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1，則O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍，B正確；由題干表格中的數據可知，HOO=HO＋O，解離其中氧氧單鍵需要的能量為249kJ·mol-1＋39kJ·mol-1－10kJ·mol-1＝278kJ·mol-1，H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1，C錯誤；由題干表格中的數據可知，H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)的ΔH＝－136kJ·mol-1－(－242kJ·mol-1)－249kJ·mol-1＝－143kJ·mol-1，D正確。4．按要求書寫熱化學方程式。(1)(2022·河北卷節(jié)選)298K時，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ，1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ，表示H2燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol-1。(2)(2021·海南卷節(jié)選)已知25℃，100kPa時：1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ熱量。則25℃時，CO2(g)與H2O(l)經光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的熱化學方程式為6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)ΔH＝＋2804kJ·mol-1。(3)(2021·天津卷節(jié)選)合成氨反應常使用鐵觸媒提高反應速率。如圖為有、無鐵觸媒時，反應的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol-1。從能量角度分析，鐵觸媒的作用是降低反應的活化能。解析：(1)298K時，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ，1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ，則1molH2燃燒生成1molH2O(l)放熱286kJ，表示H2燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol-1。5．按要求填空。(1)(2024·河北卷)硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑，工業(yè)上制備原理如下：SO2(g)＋Cl2(g)?SO2Cl2(g)ΔH＝－67.59kJ·mol-1。若正反應的活化能為E正kJ·mol-1，則逆反應的活化能E逆＝E正＋67.59kJ·mol-1(用含E正的代數式表示)。(2)(2024·廣東卷)反應a：NOeq\o\al(－,2)(aq)＋NHeq\o\al(＋,4)(aq)=N2(g)＋2H2O(l)已知：則反應a的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4。(3)(2024·甘肅卷)SiHCl3是制備半導體材料硅的重要原料，可由不同途徑制備。由SiCl4制備SiHCl3：SiCl4(g)＋H2(g)=SiHCl3(g)＋HCl(g)ΔH1＝＋74.22kJ·mol-1(298K)已知SiHCl3(g)＋H2(g)=Si(s)＋3HCl(g)ΔH2＝＋219.29kJ·mol-1(298K)298K時，由SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)制備56g硅吸(填“吸”或“放”)熱587.02kJ。(4)(2024·貴州卷)已知25℃時有關物質的燃燒熱數據如表，則反應6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g)ΔH2＝6a－b－9ckJ·mol-1(用含a、b、c的代數式表示)。物質CH4(g)C6H6(l)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)abc(5)(2023·新課標卷節(jié)選)氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力位居世界首位。根據如圖數據計算反應eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)的ΔH＝－45kJ·mol-1。解析：(1)根據反應熱ΔH與活化能E正和E逆關系為ΔH＝正反應活化能－逆反應活化能可知，該反應的E逆＝E正kJ·mol-1－ΔH＝(E正＋67.59)kJ·mol-1。(2)由已知可得：Ⅰ.NaNO2(s)＋NH4Cl(s)=N2(g)＋NaCl(s)＋2H2O(l)ΔH1；Ⅱ.NaNO2(s)=Na＋(aq)＋NOeq\o\al(－,2)(aq)ΔH2；Ⅲ.NH4Cl(s)=Cl－(aq)＋NHeq\o\al(＋,4)(aq)ΔH3；Ⅳ.NaCl(s)=Na＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH4；由蓋斯定律可知，目標反應NOeq\o\al(－,2)(aq)＋NHeq\o\al(＋,4)(aq)=N2(g)＋2H2O(l)可由反應Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ＋Ⅳ得到，故反應a的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4。(3)將題給熱化學方程式編號分別為①和②，根據蓋斯定律可知，①＋②可得熱化學方程式SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋74.22kJ·mol-1＋(＋219.29kJ·mol-1)＝＋293.51kJ·mol-1，則制備56gSi，即2molSi，需要吸收的熱量為293.51kJ·mol-1×2mol＝587.02kJ。(4)由題給數據可得出以下熱化學方程式：③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝akJ·mol-1；④C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝bkJ·mol-1；⑤H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝ckJ·mol-1，依據蓋斯定律，將反應③×6－④－⑤×9得，ΔH2＝(6a－b－9c)kJ·mol-1。課時作業(yè)32(總分：60分)一、選擇題(每小題3分，共30分。每小題只有1個選項符合題意)1．化學與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關，下列說法正確的是(B)A．直接燃燒煤和將煤進行深加工后再燃燒的效率相同B．天然氣、水能屬于一次能源，水煤氣、電能屬于二次能源C．人們可以把放熱反應釋放的能量轉化為其他可利用的能量，而吸熱反應沒有利用價值D．地熱能、風能、天然氣和氫能都屬于新能源解析：A項，將煤進行深加工后，脫硫處理、氣化處理能很好地減少污染氣體，提高燃燒效率，錯誤；C項，有時需通過吸熱反應吸收熱量降低環(huán)境溫度，有利用價值，錯誤；D項，天然氣是化石燃料，不屬于新能源，錯誤。2．某同學設計如圖所示實驗，探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是(D)A．由實驗可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應B．將實驗(a)中的鋁片更換為等質量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C.實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質攪拌器對實驗結果沒有影響D．若用NaOH固體測定中和反應反應熱，則測定結果數值偏高解析：A項，Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應屬于吸熱反應，錯誤；B項，鋁片更換為等質量的鋁粉，沒有改變反應物的本質，放出的熱量不變，錯誤；C項，鐵質攪拌器導熱性好，熱量損失較大，錯誤；D項，NaOH固體溶于水時放熱，使測定結果數值偏高，正確。3．(2025·江西南昌蓮塘一中期中)一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。下列有關說法不正確的是(B)A．該反應為吸熱反應B．該反應歷程共分3步進行C．第3步的正反應活化能最小D．第二步反應的ΔH2大于第三步反應的ΔH3解析：由題圖可知反應物總能量比生成物總能量低，該反應為吸熱反應，A正確；由題圖可知，該反應歷程共分為4步，故B錯誤；由題圖可知，第三步正反應的活化能最小，C正確；由題圖可知第二步為吸熱反應(ΔH2＞0)，第三步為放熱反應(ΔH3＜0)，D正確。4．(2025·江蘇南通高三期中)已知斷裂1molH2(g)中的H—H需要吸收436kJ能量，斷裂1molI2(g)中的I—I需要吸收151kJ能量，生成HI(g)中的1molH—I能放出299kJ能量。下列說法正確的是(C)A．1molH2(g)和1molI2(g)的總能量為587kJB．H2(g)＋I2(s)?2HI(g)ΔH＝－11kJ·mol-1C．HI(g)?eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)ΔH＝＋5.5kJ·mol-1D．H—H比I—I更容易斷裂解析：鍵能是生成或斷裂1mol化學鍵釋放或吸收的能量，不是物質具有的能量，A錯誤；H2(g)＋I2(g)?2HI(g)ΔH＝436kJ·mol-1＋151kJ·mol-1－299kJ·mol-1×2＝－11kJ·mol-1，I2(g)的能量大于I2(s)，所以H2(g)＋I2(s)?2HI(g)ΔH>－11kJ·mol-1，B錯誤；H2(g)＋I2(g)?2HI(g)ΔH＝－11kJ·mol-1，所以HI(g)?eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)ΔH＝＋5.5kJ·mol-1，C正確；H—H的鍵能大于I—I，所以I—I更容易斷裂，D錯誤。5．(2025·吉林長春外國語學校高三期中)下列有關熱化學方程式書寫與對應表述均正確的是(D)A．稀硫酸與0.1mol·L-1NaOH溶液反應：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol-1B．在101kPa下H2(g)的燃燒熱ΔH＝－285.8kJ·mol-1，則水分解的熱化學方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8kJ·mol-1C．已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH＝－726.8kJ·mol-1，則有CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－726.8kJ·mol-1D．已知9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成17.6gFeS時放出19.12kJ熱量，則Fe(s)＋S(s)=FeS(s)ΔH＝－95.6kJ·mol-1解析：稀硫酸和NaOH溶液發(fā)生中和反應，放出熱量，則H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol-1，A錯誤；燃燒熱指101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成指定產物時放出的熱量，所以2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8×2kJ·mol-1＝－571.6kJ·mol-1，水的分解是氫氣燃燒的逆過程，所以水分解的熱化學方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol-1，B錯誤；燃燒熱強調1mol可燃物完全燃燒生成指定產物，如C→CO2、H→H2O(l)，而CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)中生成物是H2O(g)不是H2O(l)，C錯誤；根據生成硫化亞鐵17.6g(即0.2mol)時，放出19.12kJ熱量，可知生成1molFeS(s)時放出95.6kJ的熱量，所以硫粉與鐵粉反應的熱化學方程式為Fe(s)＋S(s)=FeS(s)ΔH＝－95.6kJ·mol-1，D正確。6．(2020·北京卷)依據圖示關系，下列說法不正確的是(C)A．石墨燃燒是放熱反應B．1molC(石墨，s)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，前者放熱多C．C(石墨，s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關解析：由題圖知，石墨燃燒的ΔH1＝－393.5kJ·mol-1，為放熱反應，A項正確；根據題圖知，1mol石墨完全燃燒轉化為CO2，放出393.5kJ熱量，1molCO完全燃燒轉化為CO2，放出283.0kJ熱量，故石墨燃燒放熱多，B項正確；由題圖知，C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1、CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2，根據蓋斯定律，由第一個反應－第二個反應×2，可得C(石墨，s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－2ΔH2，C項錯誤；根據蓋斯定律可知，化學反應的ΔH只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關，D項正確。7．(2021·浙江1月選考)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵H—HH—O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol-1則2O(g)=O2(g)的ΔH為(D)A．＋428kJ·mol-1 B．－428kJ·mol-1C．＋498kJ·mol-1 D．－498kJ·mol-1解析：設O=O的鍵能為x，則(2×436kJ·mol-1＋x)－2×2×463kJ·mol-1＝－482kJ·mol-1，x＝498kJ·mol-1，所以2O(g)=O2(g)的ΔH＝－498kJ·mol-1，D正確。8．以CO和H2為原料合成甲醇是工業(yè)上的成熟方法，直接以CO2為原料生產甲醇是目前的研究熱點。我國科學家用CO2人工合成淀粉時，第一步就需要將CO2轉化為甲醇。已知：①CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.5kJ·mol-1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.1kJ·mol-1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol-1下列說法不正確的是(C)A．若溫度不變，反應①中生成1molCH3OH(l)時，放出的熱量大于90.5kJB．CO2與H2合成甲醇的熱化學方程式為CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.4kJ·mol-1C．通過電解制H2和選用高效催化劑，可降低CO2與H2合成甲醇反應的焓變D．以CO2和H2O為原料合成甲醇，同時生成O2，該反應需要吸收能量解析：根據蓋斯定律①－②得，CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－49.4kJ·mol-1，故B正確；催化劑可降低CO2與H2合成甲醇反應的活化能，但不改變反應的焓變，故C錯誤；已知反應④CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH4＝－49.4kJ·mol-1，根據蓋斯定律④×2—③×3得2CO2(g)＋4H2O(g)=2CH3OH(g)＋3O2(g)ΔH＝2ΔH4－3ΔH3＝＋1352kJ·mol-1＞0，則該反應需要吸收能量，故D正確。9．(2025·河北石家莊高三期中)圖1、圖2分別表示1molH2O和1molCO2分解時的能量變化情況(單位：kJ)。下列說法錯誤的是(D)A．CO的燃燒熱ΔH＝－285kJ·mol-1B．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋134kJ·mol-1C．O=O的鍵能為494kJ·mol-1D．無法求得CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的反應熱解析：由題圖2可知CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－285kJ·mol-1，A正確；由題圖1可得①H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋243kJ·mol-1，由題圖2可得②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－109kJ·mol-1，根據蓋斯定律①＋②得，C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋134kJ·mol-1，B正確；由題圖1或題圖2均可得出O=O的鍵能為494kJ·mol-1，C正確；CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－285kJ·mol-1＋243kJ·mol-1＝－42kJ·mol-1，D錯誤。10．室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，反應熱為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，反應熱為ΔH2；CuSO4·5H2O(s)受熱分解的化學方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，反應熱為ΔH3。下列判斷正確的是(B)A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3解析：根據題干信息，構建多步反應中總反應與分步反應的關系，快速得出反應方程式和反應熱之間的關系：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0，B正確。二、非選擇題(共30分)11．(16分)(2025·河北滄衡八校聯盟期中聯考)為了合理利用化學能，確保安全生產，化工設計需要充分考慮化學反應的焓變，并采取相應措施。(1)甲醇(g)和水蒸氣反應生成氫氣的能量變化如圖1所示：①該反應是放熱反應(填“放熱反應”或“吸熱反應”)；該反應過程中若加入催化劑，催化劑將不影響(填“增大”“減少”或“不影響”)反應熱。②該反應的ΔH＝E1－E2(用含E1、E2的代數式表示)。③已知常溫下1g甲醇完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ，請寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol-1。(2)化學反應的能量變化(ΔH)與反應物和生成物的鍵能有關。鍵能可以簡單地理解為斷開(或形成)1mol化學鍵時所吸收(或放出)的能量。部分化學鍵的鍵能數據如表：化學鍵H—HO=OO—HE/(kJ·mol-1)436x463反應H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol-1，則x＝496.4。(3)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH12CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH22H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3則反應CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝ΔH1＋eq\f(1,2)ΔH2－eq\f(1,2)ΔH3(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數式表示)。(4)取0.55mol·L-1的NaOH溶液50mL與0.5mol·L-1的稀鹽酸50mL置于如圖2所示的簡易裝置中進行反應，并測定中和反應的反應熱。圖2所示裝置中缺少的儀器名稱為玻璃攪拌器，除此外仍存在(填“仍存在”或“不存在”)錯誤；當將裝置完善后，測得的中和反應的反應熱ΔH>－57.3kJ·mol-1，則產生此結果的原因可能是ac(填字母)。a．用溫度計測量NaOH溶液起始溫度后直接測量鹽酸的溫度b．用量筒量取稀鹽酸體積時仰視讀數c．分多次把NaOH溶液緩慢倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中解析：(1)①該反應過程中生成物的能量低于反應物的能量，為放熱反應，該反應過程中若加入催化劑，催化劑將不影響反應熱；②該反應的ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量＝E1－E2；③1g甲醇的物質的量為eq\f(1g,32g/mol)＝eq\f(1,32)mol，則1mol甲醇完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)水時放熱eq\f(22.68kJ,\f(1,32))＝725.76kJ，熱化學方程式為CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol-1。(2)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能＝436kJ·mol-1＋eq\f(1,2)×xkJ·mol-1－2×463kJ·mol-1＝－241.8kJ·mol-1，解得x＝496.4。(3)將已知反應依次編號為①②③，由蓋斯定律可知，①＋eq\f(1,2)×②－eq\f(1,2)×③可得CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝ΔH1＋eq\f(1,2)ΔH2－eq\f(1,2)ΔH3。(4)題圖2所示裝置中缺少的儀器名稱為玻璃攪拌器，除此外仍存在錯誤，應該用碎紙條充滿整個大燒杯，小燒杯口與大燒杯口平齊，以便硬紙板蓋住小燒杯。當將裝置完善后，測得的中和反應的反應熱ΔH>－57.3kJ·mol-1，說明測得放出的熱量偏小。a.用溫度計測量NaOH溶液起始溫度后直接測量鹽酸的溫度，NaOH和鹽酸反應放熱，會導致起始溫度測量數據偏大，測得放出的熱量偏?。籦.用量筒量取稀鹽酸體積時仰視讀數會導致鹽酸量取偏大，放出的熱量偏多；c.分多次把NaOH溶液緩慢倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中，會導致熱量散失過多，測得放出的熱量偏小。12．(14分)(2024·遼寧六校協(xié)作體高三聯考)回答下列問題。(1)汽車行駛時，N2和O2在電火花作用下產生NO，各物質所含化學鍵鍵能數據如下表：物質N2O2NO鍵能/(kJ·mol-1)946498632相同條件下，N2、O2、NO三種物質中最穩(wěn)定的是N2。N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol-1。(2)CO與NO在催化劑上的氧化還原反應是控制汽車尾氣對空氣污染的關鍵反應。該催化反應過程可用下圖表示：①過程Ⅰ為吸熱(填“吸熱”或“放熱”)過程。過程Ⅱ生成的化學鍵有極性鍵和非極性鍵(填“極性鍵”“非極性鍵”或“極性鍵和非極性鍵”)。②在101kPa、25℃時，由元素最穩(wěn)定的單質生成1mol化合物時的反應熱稱為該化合物的標準摩爾生成焓。已知CO(g)、CO2(g)、NO(g)的標準摩爾生成焓分別為－110.5kJ/mol、－393.5kJ/mol、＋90.25kJ/mol，則該催化反應的熱化學方程式為2CO(g)＋2NO(g)=2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.5kJ/mol。(3)研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現太陽能的轉化與存儲。過程如下：反應Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol-1反應Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol-1反應Ⅱ的熱化學方程式：3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol-1。解析：(1)由題表中的化學鍵鍵能數據可知，N2的鍵能最大，即要斷裂N≡N消耗的能量最多，故其最穩(wěn)定。結合表格中的鍵能數據可知，N2(g)＋O2(g)=2NO(g)的ΔH＝946kJ·mol-1＋498kJ·mol-1－2×632kJ·mol-1＝＋180kJ·mol-1。(2)①根據題干示意圖，過程Ⅰ中發(fā)生了NO中化學鍵的斷裂，為吸熱過程；過程Ⅱ生成的化學鍵有CO2中的極性鍵和N2中的非極性鍵；②催化反應的方程式為2CO(g)＋2NO(g)=2CO2(g)＋N2(g)，根據標準摩爾生成焓的定義，穩(wěn)定單質的標準摩爾生成焓為0，即N2(g)的為0，則該催化反應的ΔH＝2×(－393.5kJ/mol)－2×(－110.5kJ/mol)－2×(＋90.25kJ/mol)＝－746.5kJ/mol。(3)由題圖可知反應Ⅱ的熱化學方程式為3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2，Ⅱ＝－(Ⅰ＋Ⅲ)，根據蓋斯定律可知ΔH2＝－(ΔH1＋ΔH3)＝－(551kJ/mol－297kJ/mol)＝－254kJ/mol，綜上3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ/mol。第33講原電池1．能分析、解釋原電池的工作原理，能設計簡單的原電池。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。3.能夠書寫常見化學電源的電極反應式和總反應方程式。考點一原電池的工作原理及應用1．原電池的概念及構成條件(1)定義：將化學能轉化為電能的裝置。(2)原電池的形成條件①能自發(fā)進行的氧化還原反應。②兩個活潑性不同的電極(燃料電池的兩個電極可以相同)。③形成閉合回路，需滿足三個條件：a.存在電解質；b.兩電極直接或間接接觸；c.兩電極插入電解質溶液或熔融電解質中。2．原電池的工作原理(以鋅銅原電池為例)(1)原電池工作原理示意圖(2)鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊脂，離子可在其中自由移動。②鹽橋的作用：連接內電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產生電流。③鹽橋中離子移向：陰離子移向負極，陽離子移向正極。3．原電池的應用(1)比較金屬的活動性強弱：原電池中，負極一般是活動性較強的金屬，正極一般是活動性較弱的金屬(或能導電的非金屬)。(2)加快化學反應速率：氧化還原反應形成原電池時，反應速率加快。(3)用于金屬的防護：將需要保護的金屬制品作原電池的正極而受到保護。(4)設計原電池：首先將氧化還原反應分成兩個半反應，其次根據原電池的反應特點，結合兩個半反應找出正、負極材料和電解質溶液。正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)放熱的反應都可設計成原電池。(×)(2)鹽橋是所有原電池構成的必要條件。(×)(3)在原電池中，發(fā)生氧化反應的一極是負極。(√)(4)構成原電池兩極的電極材料一定是活潑性不同的金屬。(×)(5)實驗室制備H2時，用粗鋅(含Cu、Fe等)代替純鋅與鹽酸反應效果更佳。(√)題組一原電池的構成及工作原理1．與甲、乙兩套裝置有關的下列說法正確的是(D)A．甲、乙裝置中，鋅棒均作負極，發(fā)生氧化反應B．甲中鋅棒直接與稀硫酸接觸，故甲生成氣泡的速率更快C．甲、乙裝置的電解質溶液中，陽離子均向碳棒定向遷移D．乙中鹽橋設計的優(yōu)點是迅速平衡電荷，提高電池效率解析：甲裝置沒有形成閉合回路，不能構成原電池，A錯誤；甲裝置中鋅棒直接與稀硫酸接觸，發(fā)生化學腐蝕，乙裝置中構成了原電池，負極失去電子的速率加快，因此正極放出氫氣的速率增大，B錯誤；甲中發(fā)生化學反應，乙中形成原電池，碳棒為正極，故只有乙中電解質溶液中的陽離子向碳棒遷移，C錯誤；鹽橋中離子的定向遷移構成了電流通路，鹽橋既可溝通兩方溶液，又能阻止反應物的直接接觸，迅速平衡電荷，使由它連接的兩溶液保持電中性，提高電池效率，D正確。2．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中正確的是(B)A．(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極B．(2)中Mg作正極，電極反應式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C．(3)中Fe作負極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2+D．(4)中Cu作正極，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑解析：(1)中Mg作負極；(2)中Al作負極；(3)中銅作負極；(4)是鐵的吸氧腐蝕，Fe作負極。判斷原電池正、負極的四種方法依據反應類型①失去電子的電極為負極，發(fā)生氧化反應；②得到電子的電極為正極，發(fā)生還原反應依據電子定向移動方向和電流方向①電子流出的電極為負極，電子經外電路流入正極；②電流流出的電極為正極，電流經外電路流入負極依據離子移動方向陰離子向負極移動，陽離子向正極移動依據電極現象一般不斷溶解、質量減小的電極為負極；有固體析出、質量增加或不變或有氣體產生的電極為正極[特別提醒]原電池的正、負極不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關，不要形成思維定式——活潑金屬不一定是負極，但發(fā)生氧化反應的一定是負極。題組二原電池工作原理的應用3．有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現象如下：實驗裝置部分實驗現象a極質量減??；b極質量增加b極有氣體產生；c極無變化d極溶解；c極有氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是(C)A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞aC．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c解析：把四個實驗從左到右分別編號為①②③④，則由實驗①可知，a作原電池負極，b作原電池正極，金屬活動性：a＞b；由實驗②可知，金屬活動性：b＞c；由實驗③可知，d作原電池負極，c作正極，金屬活動性：d＞c；由實驗④可知，d作原電池負極，a作原電池正極，金屬活動性：d＞a。4．根據反應2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2設計原電池，在方框中畫出裝置圖，指出電極材料和電解質溶液，寫出電極反應式：①不含鹽橋②含鹽橋負極：Cu－2e－=Cu2+正極：Fe3+＋e－=Fe2+設計制作化學電源的基本步驟考點二化學電源1．一次電池(1)含義：放電后不可再充電的電池。(2)常見電池①堿性鋅錳電池負極：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正極：MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－；總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。②鋅銀電池負極：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正極：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；總反應：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。2．二次電池(1)含義二次電池又稱可充電電池或蓄電池，是一類放電后可以再充電而反復使用的電池。(2)鉛酸蓄電池總反應：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(?,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4＋2H2O。放電時的反應負極：Pb＋SOeq\o\al(2-,4)－2e－=PbSO4；正極：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2-,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O。充電時的反應陰極：PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2-,4)；陽極：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2-,4)。3．燃料電池(1)含義燃料電池是一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的化學電源。(2)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，常見的燃料除H2外，還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無特別提示，燃料電池反應原理類似于燃料的燃燒。以甲醇為燃料，寫出下列介質中的電極反應式。①酸性溶液(或含質子交換膜)正極：eq\f(3,2)O2＋6e－＋6H＋=3H2O；負極：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋。②堿性溶液正極：eq\f(3,2)O2＋6e－＋3H2O=6OH－；負極：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2-,3)＋6H2O。③固體氧化物(其中O2-可以在固體介質中自由移動)正極：eq\f(3,2)O2＋6e－=3O2-；負極：CH3OH－6e－＋3O2-=CO2↑＋2H2O。④熔融碳酸鹽(COeq\o\al(2-,3))正極：eq\f(3,2)O2＋6e－＋3CO2=3COeq\o\al(2-,3)；負極：CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(2-,3)=4CO2↑＋2H2O。正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)手機、電腦中使用的鋰離子電池屬于一次電池。(×)(2)在堿性鋅錳電池中，碳棒只起導電作用，并不參加化學反應。(√)(3)可充電電池中的放電反應和充電反應互為可逆反應。(×)(4)二次電池充電時，陰極連接電源的負極，發(fā)生還原反應。(√)(5)燃料電池工作時燃料在電池中燃燒，然后熱能轉化為電能。(×)題組一二次電池1．鉛酸蓄電池是汽車常用的蓄電池，其構造如圖所示。下列說法不正確的是(A)A．電池放電時，負極質量減小B．電池放電時，c(H＋)減小C．電池充電時總反應為2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4D．鉛酸蓄電池的缺點是笨重、比能量低2．(2023·新課標卷)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質的電池，其示意圖如圖所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是(C)A．放電時V2O5為正極B．放電時Zn2+由負極向正極遷移C．充電總反應：xZn＋V2O5＋nH2O=ZnxV2O5·nH2OD．充電陽極反應：ZnxV2O5·nH2O－2xe－=xZn2+＋V2O5＋nH2O解析：分析題圖電池：由電池充放電時的物質轉化可知，放電時，Zn為負極、V2O5為正極，A正確；放電時，陽離子(Zn2+)向正極遷移，B正確；根據電池分析可知，電池在放電時的總反應為xZn＋V2O5＋nH2O=ZnxV2O5·nH2O，則其在充電時的總反應為ZnxV2O5·nH2O=xZn＋V2O5＋nH2O，C錯誤；由上述分析可知，D正確?？沙潆婋姵胤治龅乃季S模型題組二燃料電池3．(2024·廣東湛江一模)如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹起、流量偵測與控制的功能，非常適合進行現場酒精檢測。下列說法正確的是(B)A．電子由氧氣通入的Pt電極流出B．質子(H＋)通過質子交換膜從負極流向正極C．每消耗22.4LO2，會產生1mol醋酸D．左側Pt電極表面發(fā)生的反應：CH3CH2OH＋2e－=CH3COOH＋2H＋解析：由題圖可知，氧氣通入的Pt電極作電池正極，電子流入正極，A錯誤；電池工作時，質子(H＋)通過質子交換膜從負極流向正極，B正確；不是標準狀況下，O2的物質的量無法判斷，C錯誤；左側Pt電極表面發(fā)生的反應為CH3CH2OH－4e－＋H2O=4H＋＋CH3COOH，D錯誤。4．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質、以CH4為燃料時，該電池工作原理如圖，下列說法正確的是(D)A．a為O2，b為CH4B．COeq\o\al(2-,3)向正極移動C．此電池在常溫時也能工作D．正極電極反應式為2CO2＋O2＋4e－=2COeq\o\al(2-,3)解析：燃料電池中通入燃料的電極是負極，通入氧化劑的電極是正極，故a是CH4，b為空氣，A項錯誤；原電池放電時，陰離子向負極移動，即COeq\o\al(2-,3)向負極移動，B項錯誤；電解質為熔融碳酸鹽，需要高溫條件，C項錯誤；正極上O2得電子和CO2反應生成COeq\o\al(2-,3)，電極反應式為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2-,3)，D項正確。解答燃料電池題目的幾個關鍵點(1)注意介質成分，是電解質溶液還是熔融鹽、氧化物或是有機溶劑。(2)通入負極的物質為燃料，通入正極的物質為氧氣(或其他氧化劑)。(3)通過介質中離子的移動方向，可判斷電池的正負極，同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應。題組三電極反應式的書寫5．根據電池反應書寫電極反應式。(1)堿性鐵電池的電池反應為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。負極反應式：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，正極反應式：FeOeq\o\al(2-,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－。(2)一種鋰電池的反應為CoO2＋LiC6=LiCoO2＋C6，鋰原子嵌入電池負極材料碳(C6)中。負極反應式：LiC6－e－=Li＋＋C6，正極反應式：CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2。(3)甲烷—氧氣燃料電池(正極反應式與氫氧燃料電池正極反應式相同，下面只需寫出負極反應式即可)。①CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2-,3)＋7H2O(堿性介質)；②CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋(酸性介質)；③CH4－8e－＋4COeq\o\al(2-,3)=5CO2＋2H2O(碳酸鹽作介質)；④CH4－8e－＋4O2-=CO2＋2H2O(熔融的金屬氧化物作介質，高溫下能傳導O2-)。電極反應式的書寫方法方法一：直接書寫方法二：間接書寫第一步，寫出電池總反應式。第二步，寫出電極的正極反應式。第三步，負極反應式＝總反應式－正極反應式。化學電源的基本考查分析化學電源是歷年高考的“?？汀保涿}的基本原則是在考查原電池基本工作原理的基礎上適當地進行創(chuàng)新，我們在學習這部分內容的時候一定要以教材中呈現的酸、堿性鋅錳電池、鉛酸蓄電池、氫氧燃料電池為載體，進一步理解原電池工作原理在化學電源中的應用，能夠歸納出化學電源的主要考查方向并形成分析化學電源問題的思維模型。【考題】(2024·江蘇卷)堿性鋅錳電池的總反應為Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnO(OH)，電池構造示意圖如圖所示。下列有關說法正確的是()A．電池工作時，MnO2發(fā)生氧化反應B.電池工作時，OH－通過隔膜向正極移動C.環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D.反應中每生成1molMnO(OH)，轉移電子數為2×6.02×1023(1)堿性鋅錳電池的正、負極分別是誰？兩個電極上分別發(fā)生什么反應？(2)原電池工作時氫氧根離子向哪一極區(qū)移動？(3)寫出生成MnO(OH)的電極反應式并根據電極反應式計算轉移的電子的數目。(4)溫度會對化學反應速率造成什么影響？【答案】C【教材】(人教版選擇性必修1P98)堿性鋅錳電池(如圖)，總反應為Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。(1)能根據裝置圖和原電池的工作原理判斷正、負極：Zn一端作負極，MnO2一端作正極。(2)能結合介質的酸堿性書寫原電池的電極反應式，負極：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極：MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－(3)能根據有關反應進行簡單計算1．化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是(A)A．甲：Zn2+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H＋濃度增加B．乙：正極的電極反應式為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－C．丙：鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應，鋅筒會變薄D．?。菏褂靡欢螘r間后，電解質溶液的酸性減弱，導電能力下降解析：Zn較Cu活潑，作負極，Zn失電子變成Zn2+，電子經導線轉移到銅電極，銅電極負電荷變多，吸引了溶液中的陽離子，因而Zn2+和H＋遷移至銅電極，H＋得電子變成H2，因而c(H＋)減小，A項錯誤；Ag2O作正極，得電子，被還原成Ag，結合KOH溶液作電解液，故電極反應式為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，B項正確；Zn為較活潑電極，作負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為Zn－2e－=Zn2+，鋅溶解，因而鋅筒會變薄，C項正確；鉛酸蓄電池總反應式為PbO2＋Pb＋2H2SO4eq\o(?,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4＋2H2O，可知放電一段時間后，H2SO4不斷被消耗，因而電解質溶液的酸性減弱，導電能力下降，D項正確。2．(2024