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專題06化學(xué)反應(yīng)與能量目錄01析·考情精解 02構(gòu)·知能架構(gòu) 03破·題型攻堅(jiān) 26902題型一反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式 真題動(dòng)向高考化學(xué)中,反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式是必考重點(diǎn),命題趨勢(shì)主要集中在?熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與判斷?、?反應(yīng)熱的計(jì)算,以人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題為切入點(diǎn),與?蓋斯定律結(jié)合、與真實(shí)應(yīng)用情境結(jié)合。必備知識(shí)知識(shí)1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)知識(shí)2反應(yīng)熱的計(jì)算方法知識(shí)3熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)關(guān)鍵能力能力1能量變化能壘圖的突破策略能力2熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)及正誤判斷命題預(yù)測(cè)考向1反應(yīng)過(guò)程中的能量變化考向2能量變化圖象題型二蓋斯定律及應(yīng)用 真題動(dòng)向蓋斯定律常融入真實(shí)情景,如工業(yè)生產(chǎn)、能源利用等,考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。選擇題和非選擇題均有涉及,如通過(guò)能量變化圖、鍵能等創(chuàng)設(shè)情景,需掌握虛擬路徑法、加合法等解題模型,注重在真實(shí)情境中理解物質(zhì)轉(zhuǎn)化及其能量關(guān)系。通過(guò)分析建模、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等應(yīng)用蓋斯定律。必備知識(shí)知識(shí)1蓋斯定律知識(shí)2蓋斯定律應(yīng)用關(guān)鍵能力應(yīng)用蓋斯定律解題步驟命題預(yù)測(cè)考向1利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱考向2蓋斯定律綜合應(yīng)用題型三原電池原理及應(yīng)用 真題動(dòng)向高考中以選擇題為主,以新型電源和生產(chǎn)生活、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)制備等為背景,考查電極的判斷、離子或電子的移動(dòng)方向、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷和電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等。必備知識(shí)知識(shí)1原電池的工作原理知識(shí)2“五類(lèi)”依據(jù)判斷原電池電極知識(shí)3“三步”突破原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)知識(shí)4解答新型化學(xué)電源的步驟關(guān)鍵能力能力1原電池的工作原理能力2電極反應(yīng)式的書(shū)命題預(yù)測(cè)考向1原電池的工作原理考向2新型電源題型四電解原理及應(yīng)用 真題動(dòng)向電解原理應(yīng)用往往以實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程為問(wèn)題情境,以電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為載體,將制備新物質(zhì)、應(yīng)用電解原理治理污染或通過(guò)電解原理形成致密氧化膜,提高抗腐蝕性等巧妙融合于試題之中,考查考生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。必備知識(shí)知識(shí)1惰性電極電解電解質(zhì)溶液的產(chǎn)物判斷知識(shí)2“五類(lèi)”依據(jù)判斷電解池電極知識(shí)3電解原理的應(yīng)用知識(shí)4“串聯(lián)”類(lèi)裝置的解題流程關(guān)鍵能力能力1電化學(xué)題解題策略能力2“串聯(lián)”類(lèi)裝置的解題流程命題預(yù)測(cè)考向1電解法制備物質(zhì)考向2應(yīng)用電解原理消除污染題型五金屬的腐蝕與防護(hù) 真題動(dòng)向以生產(chǎn)生活中的真實(shí)情境為載體,考查金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因和防止金屬腐蝕的措施。必備知識(shí)知識(shí)1金屬腐蝕兩種類(lèi)型比較知識(shí)2金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法關(guān)鍵能力金屬腐蝕與防護(hù)解題步驟命題預(yù)測(cè)考向1金屬的腐蝕考向2金屬的防護(hù)命題軌跡透視試題可能以我國(guó)前沿科技成果為素材,會(huì)以真實(shí)生活與科技場(chǎng)景為載體,通過(guò)貼近實(shí)際的素材創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,將現(xiàn)代科技、環(huán)境保護(hù)等元素融入題目設(shè)計(jì),既體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科服務(wù)社會(huì)的實(shí)用價(jià)值,又引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技成就與可持續(xù)發(fā)展,激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究精神與社會(huì)責(zé)任感。同時(shí),試題也會(huì)以工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)中的實(shí)際問(wèn)題為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析解決資源循環(huán)利用中的難題,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展理念??键c(diǎn)頻次總結(jié)考點(diǎn)2025年2024年2023年化學(xué)反應(yīng)與能量的變化福建卷T5,4分河南卷T10,3分海南卷T8,2分浙江1月卷T11,3分2025·天津卷T11,3分北京卷T10,3分河北卷T12,3分重慶卷T12,3分北京卷T11,3分海南卷T16(2)安徽卷T17(1)甘肅卷T17(1)廣東卷T19(3)湖北卷T19(1)四川卷T18(1)陜晉寧青卷T17(1)海南卷T8,2分重慶卷T13,3分江蘇卷T5,3分福建卷T14(1)江西卷T16(2)安徽卷T17(1)廣西卷T17(1)海南卷T7,2分浙江1月卷,14,2分原電池原理及應(yīng)用遼吉黑內(nèi)卷T13,3分四川卷T14,3分)江西卷T9,3分重慶卷T10,3分甘肅卷T12,3分廣東卷T16,4分廣東卷T14,4分江蘇卷T8,3分浙江1月卷T12,3分湖北卷T15,3分山東卷T12,4分北京卷T3,3分江蘇卷T8,3分安徽卷T11,3分福建卷T9,4分全國(guó)甲卷T6,6分全國(guó)新課標(biāo)卷T6,6分河北卷T13,3分廣西卷T1,3分江西卷T11,3分全國(guó)乙卷T12,6分全國(guó)新課標(biāo)卷T10,6分浙江6月卷T13,2分海南卷T8,2分電解原理及應(yīng)用陜晉寧青卷T13,3分河南卷T12,3分海南卷T13,4分北京卷T14,3分全國(guó)新課標(biāo)卷T4,6分湖南卷T9,3分福建卷T9,4分河北卷T10,3分云南卷T11,3分)重慶卷T9,3分山東卷T13,4分海南卷T13,4分貴州卷T11,3分廣東卷T16,3分甘肅卷,7,3分湖北卷,14,3分遼吉黑卷,12,3分廣東卷,5,2分浙江1月卷,13,3分浙江6月卷,13,3分浙江1月卷T11,2分湖北卷T10,3分遼寧卷T7,3分遼寧卷T11,3分全國(guó)甲卷T12,6分山東卷T11,3分北京卷T5,6分廣東卷T16,3分金屬的腐蝕與防護(hù)廣西卷T11,3分廣東卷T5,2分浙江1月卷T13,3分浙江6月卷,13,3分2026命題預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的考查,一是在選擇題中單獨(dú)設(shè)題,考查反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)熱的比較及蓋斯定律的計(jì)算;二是在選擇題中某一選項(xiàng)出現(xiàn),多與圖像分析相結(jié)合;三是在填空題中考查,考查蓋斯定律的計(jì)算或結(jié)合蓋斯定律的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。電化學(xué)知識(shí)是每年必考,大多是選擇題,個(gè)別省份除了有選擇題,還會(huì)有二卷的填空題。題干大多以前沿的電化學(xué)研究成果為情境,設(shè)問(wèn)方式“大同小異”。預(yù)計(jì)2026年仍保持這種命題趨向。題型一反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式1.(2025·福建卷,5,4分)在25℃、光照條件下,Cl2產(chǎn)生氯自由基,引發(fā)丙烷一氯代反應(yīng):i.CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CHClCH3(g)+HCl(g)ΔH1ii.CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CH2CH2Cl(g)+HCl(g)ΔH2反應(yīng)體系中產(chǎn)物n(2-氯丙烷):n(1-氯丙烷)=3:2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.活化能:反應(yīng)i<反應(yīng)iiB.丙烷中的鍵能:-CH3的C-H的C-HC.當(dāng)丙烷消耗2mol時(shí)上述反應(yīng)體系的焓變?yōu)棣1+ΔH2D.相同條件下正丁烷與Cl2發(fā)生一氯代反應(yīng),產(chǎn)物n(2-氯丁烷):n(1-氯丁烷)【答案】C【解析】A項(xiàng),由題干可知:反應(yīng)體系中產(chǎn)物n(2-氯丙烷):n(1-氯丙烷)=3:2,反應(yīng)ii的反應(yīng)速率小于i,反應(yīng)的活化能越低,反應(yīng)速率越快,故反應(yīng)ii的活化能大于i,A正確;B項(xiàng),鍵能越小,越易斷裂,反應(yīng)生成更多的2-氯丙烷,說(shuō)明丙烷中中的C-H鍵能小于-CH3的C-H,B正確;C項(xiàng),根據(jù)產(chǎn)物比例,丙烷消耗2mol時(shí),有1.2mol參與反應(yīng)i,有0.8mol參與反應(yīng)ii,上述反應(yīng)體系的焓變?yōu)?.2ΔH1+0.8ΔH2,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),正丁烷的結(jié)構(gòu)為:CH3CH2CH2CH3,存在兩種類(lèi)型的C-H,與丙烷類(lèi)似,中間的C-H更易取代,且正丁烷中間碳占比更多,因此取代中間的C-H比例更高,D正確;故選C。命題解讀新情境:本題通過(guò)丙烷氯代反應(yīng)的機(jī)理和產(chǎn)物比例數(shù)據(jù),考查活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系、化學(xué)鍵鍵能與反應(yīng)選擇性的關(guān)系、反應(yīng)焓變的計(jì)算依據(jù)以及同類(lèi)反應(yīng)的規(guī)律遷移。新考法:本題以自由基反應(yīng)機(jī)理這一現(xiàn)代化學(xué)重要理論為背景,考查考生從宏觀產(chǎn)物比例出發(fā),深入微觀世界分析反應(yīng)過(guò)程(活化能、鍵能)的能力。體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)在理解與預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果中的指導(dǎo)作用。新角度:根據(jù)產(chǎn)物比例推斷反應(yīng)速率快慢,進(jìn)而比較活化能大?。焕斫怄I能是決定反應(yīng)區(qū)域選擇性的內(nèi)在因素;識(shí)別焓變計(jì)算中的陷阱,明確焓變與反應(yīng)路徑和物質(zhì)量的關(guān)系;將從丙烷反應(yīng)中總結(jié)出的規(guī)律(二級(jí)碳?xì)滏I更活潑)遷移應(yīng)用到正丁烷的反應(yīng)中。2.(2025?河南卷,10,3分)在催化劑a或催化劑b作用下,丙烷發(fā)生脫氫反應(yīng)制備丙烯,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),反應(yīng)進(jìn)程中的相對(duì)能量變化如圖所示(*表示吸附態(tài),*CH3CH2CH3+2*H→CH3CH=CH2(g)+H2(g)中部分進(jìn)程已省略)。下列說(shuō)法正確的是()A.總反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.兩種不同催化劑作用下總反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不同C.和催化劑b相比,丙烷被催化劑a吸附得到的吸附態(tài)更穩(wěn)定D.①轉(zhuǎn)化為②的進(jìn)程中,決速步驟為*CH3CH2CH3→*CH3CH=CH3+*H【答案】C【解析】A項(xiàng),由圖可知,生成物能量高,總反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),平衡常數(shù)只和溫度有關(guān),與催化劑無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;C項(xiàng),由圖可知,丙烷被催化劑a吸附后能量更低,則被催化劑a吸附后得到的吸附態(tài)更穩(wěn)定,C正確;D項(xiàng),活化能高的反應(yīng)速率慢,是反應(yīng)的決速步驟,故決速步驟為*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D錯(cuò)誤;故選C。命題解讀新情境:以丙烷脫氫反應(yīng)進(jìn)程能量變化圖為載體,涉及反應(yīng)熱效應(yīng)、平衡常數(shù)影響因素、催化劑作用、反應(yīng)決速步驟等內(nèi)容,要求考生理解反應(yīng)原理并判斷說(shuō)法。新考法:石油化工領(lǐng)域中丙烯生產(chǎn)至關(guān)重要,試題引導(dǎo)考生運(yùn)用反應(yīng)原理分析丙烷脫氫制丙烯過(guò)程,體會(huì)化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)工程思維,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性。新角度:本題目的在于實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)中“能分析化學(xué)科學(xué)在開(kāi)發(fā)利用自然資源等方面的價(jià)值和貢獻(xiàn)”,理解能量變化與反應(yīng)進(jìn)程關(guān)系,能分析催化劑作用機(jī)制,增強(qiáng)考生認(rèn)識(shí)化學(xué)原理的重要應(yīng)用。3.(2025·海南卷,8,2分)等溫等壓下,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH。此反應(yīng)放出的熱用于火力發(fā)電,能量轉(zhuǎn)化效率為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)ΔSB.產(chǎn)物為H2O(g)時(shí),反應(yīng)放出的熱量減少C.該反應(yīng)在燃料電池模式下進(jìn)行,反應(yīng)焓變?yōu)?,D.該反應(yīng)在燃料電池模式下做電功,轉(zhuǎn)化效率為,【答案】C【解析】A項(xiàng),反應(yīng)中氣體物質(zhì)的量減少(3mol→1mol),且生成液態(tài)水,系統(tǒng)混亂度降低,ΔS<0,A正確;B項(xiàng),生成H2O(g)時(shí),相比H2O(l)少釋放了液化潛熱,故放出的熱量減少,B正確;C項(xiàng),焓變(ΔH)是狀態(tài)函數(shù),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。燃料電池中反應(yīng)的焓變?chǔ)'與原反應(yīng)ΔH相等,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),燃料電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,能量損失小于火力發(fā)電(需經(jīng)熱能→機(jī)械能→電能),故η'>η,D正確;故選C。4.(2025·浙江1月卷,11,3分)下列說(shuō)法正確的是()A.常溫常壓下H2(g)和O2(g)混合無(wú)明顯現(xiàn)象,則反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在該條件下不自發(fā)B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH,升高溫度,平衡逆移,則反應(yīng)的平衡常數(shù)減小C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH,則正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.Na(s)+12Cl2(g)=NaCl(s)ΔH1Na+(g)+Cl?(g)=NaCl(s)ΔH2,則Na(s)+12Cl2(g)=Na+(g)+Cl?(g)ΔH【答案】B【解析】A項(xiàng),根據(jù)復(fù)合判據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,該反應(yīng)ΔH<0、ΔS<0,溫度較低時(shí)ΔG<0,故低溫能自發(fā)進(jìn)行,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆移,平衡常數(shù)減小,B正確;C項(xiàng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則E正-E逆<0,則正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),①Na(s)+12Cl2(g)=NaCl(s)ΔH1②Na+(g)+Cl?(g)=NaCl(s)ΔH2,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①-反應(yīng)②得到目標(biāo)反應(yīng)Na(s)+12Cl2(g)=Na+(g)+Cl?(g),則ΔH=ΔH1-ΔH2,由于不能明確ΔH1、ΔH2相對(duì)大小,則ΔH不能確定,D錯(cuò)誤;故選5.(2025·天津卷,11,3分)下圖是簡(jiǎn)易量熱計(jì)裝置示意圖,下列反應(yīng)的反應(yīng)熱不適宜用該裝置測(cè)定的是()A.BaO和足量的水B.Al和足量的NaOH溶液C.ZnO和足量的稀硫酸D.KOH溶液和足量的稀鹽酸【答案】B【解析】A項(xiàng),BaO與水反應(yīng)生成Ba(OH)2,為放熱反應(yīng),無(wú)氣體生成,反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,熱量損失少,適宜用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定,A不符合題意;B.Al與NaOH溶液反應(yīng)生成H2氣體,氣體逸出時(shí)會(huì)帶走部分熱量,導(dǎo)致熱量測(cè)量不準(zhǔn)確,不適宜用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定,B符合題意;C.ZnO與稀硫酸反應(yīng)生成ZnSO4和水,為放熱反應(yīng),無(wú)氣體生成,反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,熱量損失少,適宜用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定,C不符合題意;D.KOH與稀鹽酸的中和反應(yīng),為放熱反應(yīng),無(wú)氣體生成,反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,熱量損失少,適宜用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定,D不符合題意;故選B。6.(2025?北京卷,10,3分)乙烯、醋酸和氧氣在鈀(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)的過(guò)程示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A.①中反應(yīng)為4CH3COOH+O2+2Pd→2Pd(CH3COO)2+2H2OB.②中生成CH2=CHOOCCH3的過(guò)程中,有σ鍵斷裂與形成C.生成CH2=CHOOCCH3總反應(yīng)的原子利用率為100%D.Pd催化劑通過(guò)參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程,提高反應(yīng)速率【答案】C【解析】A項(xiàng),①中反應(yīng)物為CH3COOH、O2、Pd,生成物為H2O和Pd(CH3COO)2,方程式為:4CH3COOH+O2+2Pd→2Pd(CH3COO)2+2H2O,A正確;B項(xiàng),②中生成CH2=CHOOCCH3的過(guò)程中,有C-H斷開(kāi)和C-O的生成,存在σ鍵斷裂與形成,B正確;C項(xiàng),生成CH2=CHOOCCH3總反應(yīng)中有H2O生成,原子利用率不是100%,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),Pd是反應(yīng)的催化劑,改變了反應(yīng)的歷程,提高了反應(yīng)速率,D正確;故選C。7.(2025?河北卷,12,3分)氮化鎵(GaN)是一種重要的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于光電信息材料等領(lǐng)域,可利用反應(yīng)Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制備。反應(yīng)歷程(TS代表過(guò)渡態(tài))如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)ⅰ是吸熱過(guò)程B.反應(yīng)ⅱ中H2O(g)脫去步驟的活化能為2.69eVC.反應(yīng)ⅲ包含2個(gè)基元反應(yīng)D.總反應(yīng)的速控步包含在反應(yīng)ⅱ中【答案】D【解析】A項(xiàng),觀察歷程圖可知,反應(yīng)ⅰ中Ga2O3(s)+NH3(g)的相對(duì)能量為0,經(jīng)TS1、TS2、TS3完成反應(yīng),生成Ga2O2NH(s)和H2O(g),此時(shí)的相對(duì)能量為0.05eV,因此體系能量在反應(yīng)中增加,則該反應(yīng)為吸熱過(guò)程,A正確;B項(xiàng),反應(yīng)ⅱ中因H2O(g)脫去步驟需要經(jīng)過(guò)TS5,則活化能為0.70eV與TS5的相對(duì)能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正確;C項(xiàng),反應(yīng)ⅲ從Ga2ON2H2(s)生成2GaN(s)+H2O(g)經(jīng)歷過(guò)渡態(tài)TS6、TS7,說(shuō)明該反應(yīng)分兩步進(jìn)行,包含2個(gè)基元反應(yīng),C正確;D項(xiàng),整反應(yīng)歷程中,活化能最高的步驟是反應(yīng)ⅲ中的TS7對(duì)應(yīng)得反應(yīng)步驟(活化能為3.07eV),所以總反應(yīng)的速控步包含在反應(yīng)ⅲ中,D錯(cuò)誤;故選D。7.(2024·海南卷,8,2分)已知298K,101kPa時(shí),2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol?1,H2的臨界溫度(能夠液化的最高溫度)為,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.氫氣燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol?1B.題述條件下2molH2和1molO2,在燃料電池中完全反應(yīng),電功+放熱量=571.6kJC.氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)在于安全儲(chǔ)存與運(yùn)輸D.不同電極材料電解水所需電壓不同,產(chǎn)生2gH2(g)消耗的電功相同【答案】D【解析】A項(xiàng),氫氣燃燒熱為1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量,則由熱化學(xué)方程式可知,氫氣燃燒熱,故A正確;B項(xiàng),由題意可知,氫氧燃料電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能,由能量守恒定律可知,2molH2和1molO2,在燃料電池中完全反應(yīng),電功+放熱量=571.6kJ,故B正確;C項(xiàng),氫氣是易燃易爆的氣體,難于安全儲(chǔ)存與運(yùn)輸,所以氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)在于安全儲(chǔ)存與運(yùn)輸,故C正確;D項(xiàng),不同電極材料電解水所需電壓不同,說(shuō)明所需的電流不同,所以產(chǎn)生2g氫氣所需時(shí)間不同,消耗的電功不同,故D錯(cuò)誤;故選D。8.(2024·重慶卷,13,3分)二氧化碳甲烷重整是CO2資源化利用的重要研究方向,涉及的主要熱化學(xué)方程式有:①CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ·mol?1②CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH2=-131kJ·mol?1③CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)ΔH3=-90kJ·mol?1已知H-H鍵能為akJ·mol?1,鍵能為bkJ·mol?1,鍵能為ckJ·mol?1,則CO(g)中的碳氧鍵鍵能(單位:kJ·mol?1)為()A.B.C.D.【答案】B【解析】根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)①+②-③可得反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),該反應(yīng),根據(jù)ΔH=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和可得:ΔH=4c+2b-3a-CO(g)中的碳氧鍵鍵能=206,CO(g)中的碳氧鍵鍵能=(),故B正確;故選B。知識(shí)1焓變名稱類(lèi)別反應(yīng)熱燃燒熱中和熱ΔH正負(fù)放熱:ΔH<0吸熱:ΔH>0ΔH<0ΔH<0單位kJ·mol-1kJ·mol-1kJ·mol-1反應(yīng)條件一定壓強(qiáng)下101kPa酸堿的稀溶液反應(yīng)物的量不限量1mol可燃物(O2不限量)可能是1mol也可能不是生成物的量不限量不限量水是1mol主要影響因素反應(yīng)的溫度與壓強(qiáng);反應(yīng)物的量;物質(zhì)的狀態(tài);反應(yīng)的限度與反應(yīng)物性質(zhì)有關(guān)與酸堿強(qiáng)弱有關(guān),與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)相互關(guān)系燃燒熱、中和熱是反應(yīng)熱的一種特例。熱化學(xué)方程式判斷四查一查是否標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)[(s)、(l)、(g)],有同素異形體的固體必須注明物質(zhì)狀態(tài)。二查ΔH的“+”、“-”是否與吸熱、放熱一致。三查ΔH的數(shù)值是否與方程式中的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(代表物質(zhì)的量可為分?jǐn)?shù))相一致。四查ΔH的單位是否是kJ·mol-1。特別提醒①燃燒熱一是可燃物為1mol,二是產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物(H2O為液態(tài),碳為CO2)②催化劑不改變?chǔ)的大小,對(duì)放熱反應(yīng)若反應(yīng)物是氣態(tài)時(shí)比在固態(tài)時(shí)放出熱量多③在比較ΔH大小時(shí),要區(qū)別正與負(fù),若為放熱反應(yīng),放熱越多,則ΔH越??;若為吸熱反應(yīng),吸收熱量越多,ΔH越大知識(shí)2熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)【易錯(cuò)警示】(1)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(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)的物質(zhì)的量,而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù)),因此可以寫(xiě)成分?jǐn)?shù)。(4)熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。(5)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。能力1能量變化能壘圖的突破策略通覽全圖,理清坐標(biāo)含義能量變化能壘圖的橫坐標(biāo)一般表示反應(yīng)的歷程,橫坐標(biāo)的不同階段表示一個(gè)完整反應(yīng)的不同階段??v坐標(biāo)表示能量的變化,不同階段的最大能壘即該反應(yīng)的活化能細(xì)看變化,分析各段反應(yīng)仔細(xì)觀察曲線的變化趨勢(shì),分析每一階段發(fā)生的反應(yīng)是什么,各段反應(yīng)是放熱還是吸熱,能量升高的為吸熱,能量降低的為放熱綜合分析,作出合理判斷綜合整合各項(xiàng)信息,緊扣題目要求,作出合理判斷。如利用蓋斯定律將各步反應(yīng)相加,即得到完整反應(yīng);催化劑只改變反應(yīng)的活化能,不改變反應(yīng)的反應(yīng)熱,也不會(huì)改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率能力2熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)及正誤判斷考向1反應(yīng)過(guò)程中的能量變化1.(2026·河北邯鄲高三聯(lián)考)減少CO2排放,捕集并利用CO2是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。在一定溫度和壓強(qiáng)下,以CO2、H2為原料制備二甲醚的主要反應(yīng)如下:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol?1;②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH2=-245kJ·mol?1;③2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量B.反應(yīng)②中形成新化學(xué)鍵釋放的總能量大于破壞舊化學(xué)鍵吸收的總能量C.反應(yīng)③能表示其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的熱化學(xué)方程式D.反應(yīng)③的ΔH3=-121.4kJ?mol-1【答案】C【解析】A項(xiàng),反應(yīng)①的ΔH1為+41.2kJ·mol?1,說(shuō)明是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,A正確;B項(xiàng),反應(yīng)②的ΔH2為負(fù)值,表明反應(yīng)放熱,形成新化學(xué)鍵釋放的能量大于破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量,B正確;C項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2O為液態(tài),而反應(yīng)③中H2O為氣態(tài),無(wú)法表示標(biāo)準(zhǔn)狀況下的熱化學(xué)方程式,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,③=①×3+②,故ΔH3=ΔH1×3+ΔH2,ΔH3=41.2kJ?mol-1×3+(-245kJ?mol-1)=-121.4kJ?mol-1,D正確;故選C。2.已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-802.3kJ·mol-1②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2=-184.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5kJ·mol-1④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH4=-197.8kJ·mol-1下列說(shuō)法正確的是()A.CH4的燃燒熱ΔH為—802.3kJ·mol-1B.1molC完全燃燒放出的熱量大于110.5kJC.1gH2在Cl2中完全燃燒放出184.6kJ的熱量D.一定條件下,2molSO2與足量O2充分反應(yīng)放出197.8kJ的熱量【答案】B【解析】A項(xiàng),甲烷的燃燒熱為1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量,由反應(yīng)①可知,甲烷的燃燒熱ΔH小于-802.3kJ·mol-1,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),由反應(yīng)③可知,1mol碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量大于110.5kJ,故B正確;C項(xiàng),由反應(yīng)②可知,1g氫氣在氯氣中完全燃燒放出的熱量為×184.6kJ/mol=92.3kJ,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由反應(yīng)④可知,二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)為可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng),則一定條件下,2mol二氧化硫與足量氧氣充分反應(yīng)放出的熱量小于197.8kJ,故D錯(cuò)誤;故選B。3.燃燒熱指101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,如C轉(zhuǎn)化為CO2(g)、H2轉(zhuǎn)化為H2O(l)。已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2219.9kJ·mol-1,下列有關(guān)丙烷的說(shuō)法正確的是()A.丙烷的燃燒反應(yīng)中,反應(yīng)物的焓小于生成物的焓B.C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)ΔH=-4439.8kJ·mol-1C.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2219.9kJ·mol-1D.甲烷的燃燒熱ΔH=-890kJ·mol-1,等質(zhì)量的甲烷、丙烷完全燃燒甲烷放出的熱量多【答案】D【解析】A項(xiàng),燃燒為放熱反應(yīng),焓變?yōu)樨?fù)值,則丙烷的燃燒反應(yīng)中,反應(yīng)物的焓大于生成物的焓,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),烷烴的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱所指的穩(wěn)定氧化物是指CO2氣體和液態(tài)水,反應(yīng)中為CO氣體,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),烷烴的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱所指的穩(wěn)定氧化物是指CO2氣體和液態(tài)水,反應(yīng)中為氣態(tài)水,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),在101kPa下,甲烷的熱值是890.0kJ/mol÷16g/mol=55.625kJ/g,在101kPa下,丙烷的熱值是2219.9kJ/mol÷44g/mol=50.452kJ/g,則等質(zhì)量的甲烷、丙烷完全燃燒甲烷放出的熱量多,D正確;故選D。4.在25℃和101kPa下,2gH2燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量,則下列熱化學(xué)方程式中書(shū)寫(xiě)正確的是A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-142.9kJ/mol B.H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285.8kJ/molC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH=-571.6kJ/mol D.H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
ΔH=+285.8kJ/mol【答案】B【解析】A項(xiàng),1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放熱285.8kJ,則2molH2完全燃燒生成液態(tài)水放熱571.6kJ,A不正確;B項(xiàng),1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放熱285.8kJ,則熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285.8kJ/mol,B正確;C項(xiàng),由題意知,H2燃燒生成液態(tài)水,而不是氣態(tài)水,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH>-571.6kJ/mol,C不正確;D項(xiàng),H2燃燒放出熱量,而不是吸收熱量,所以ΔH<0,D不正確;故選B。5.根據(jù)以下熱化學(xué)方程式,ΔH1和ΔH2的大小比較錯(cuò)誤的是()A.Br2(g)+H2(g)=2HBr(g)ΔH1,Br2(l)+H2(g)=2HBr(g)ΔH2,則有ΔH1<ΔH2B.2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH1,2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH2,則有ΔH1>ΔH2C.4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH1,4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2,則有ΔH1<ΔH2D.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2,則有ΔH1<ΔH2【答案】B【解析】A項(xiàng),依據(jù)蓋斯定律分析,液態(tài)溴變化為氣態(tài)溴需要吸收熱量,反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變是負(fù)值,所以△H1<△H2,A正確;B項(xiàng),S燃燒生成二氧化硫放熱,反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變是負(fù)值,所以△H1<△H2,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),鋁活潑性大于鐵,能量高于鐵,反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變是負(fù)值,△H1<△H2,C正確;D項(xiàng),碳完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒生成CO放出的熱量,反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變是負(fù)值,所以△H1<△H2,D正確;故選B。6.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(chǎn)甲醇是目前的研究熱點(diǎn)。我國(guó)科學(xué)家用CO2人工合成淀粉時(shí),第一步就需要將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇。已知:①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.5kJ/mol②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.1kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ/mol下列說(shuō)法不正確的是()A.若溫度不變,反應(yīng)①中生成1molCH3OH()時(shí),放出的熱量大于90.5kJB.CO2與H2合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.4kJ/molC.通過(guò)電解制H2和選用高效催化劑,可降低CO2與H2合成甲醇反應(yīng)的焓變D.以CO2和H2O為原料合成甲醇,同時(shí)生成O2,該反應(yīng)需要吸收能量【答案】C【解析】A項(xiàng),1molCH3OH(g)能量高于
1molCH3OH(),反應(yīng)物的總能量相同,根據(jù)能量守恒定律,若溫度不變,反應(yīng)國(guó)中生成1molCH3OH()時(shí),放出的熱量大于90.5kJ,故
A
正確;B項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,①—②得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=ΔH1-ΔH1=-49.4kJ/mol,故B正確;C項(xiàng),催化劑可降低CO2與H2合成甲醇反應(yīng)的活化能,但不改變反應(yīng)的焓變,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),已知反應(yīng)④CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.4kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律④×2—③×3得2CO2(g)+4H2O(g)=2CH3OH(g)+3O2(g)ΔH=2ΔH4-3ΔH3=1352kJ/mol>0,,則該反應(yīng)需要吸收能量,故
D
正確;故選C??枷?能量變化圖象7.【能量變化與圖象結(jié)合】(2026·北京西城高三期中)化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺是能源研究領(lǐng)域的重要課題。下列說(shuō)法正確的是()A.圖1反應(yīng)若使用催化劑,既可以改變反應(yīng)路徑,也可以改變其B.圖2中若的狀態(tài)為氣態(tài),則能量變化曲線可能為①C.圖3中的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以需要加熱才能進(jìn)行D.由圖1、圖2和圖3可知,
【答案】D【解析】A項(xiàng),催化劑改變反應(yīng)路徑,不改變反應(yīng)熱,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),H2O(g)的能量高于H2O(l)的能量,能量變化曲線不可能為①,焓變值應(yīng)該更大,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),圖3中的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)不一定需要加熱才能進(jìn)行,如氯化銨和氫氧化鋇晶體為吸熱反應(yīng),不需要加熱即可進(jìn)行,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由圖1:;由圖2:;由圖3:,根據(jù)蓋斯定理可知
,D正確;故選D。8.(2026·河南新未來(lái)聯(lián)合測(cè)評(píng)高三聯(lián)考)利用甲烷與水蒸氣重整反應(yīng)可制備氫氣:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),其反應(yīng)過(guò)程和能量變化如圖所示(圖中所有物質(zhì)均為氣態(tài))。下列說(shuō)法中正確的是()A.根據(jù)圖像無(wú)法判斷該過(guò)程是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)B.根據(jù)圖像可推知該反應(yīng)需要在加熱和催化劑條件下才能發(fā)生C.恒溫恒容條件下,反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化時(shí)反應(yīng)已達(dá)限度D.CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+(E2-E1)kJ·mol?1【答案】C【解析】A項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),可以根據(jù)圖像判斷該過(guò)程是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),但吸熱反應(yīng)不一定需要加熱或使用催化劑才能發(fā)生,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),恒溫恒容條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,當(dāng)反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化時(shí)反應(yīng)已達(dá)限度,C正確;D項(xiàng),CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)的ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=ΔH=+(Ea-Eb)kJ·mol?1≠ΔH=+(E2-E1)kJ·mol?1,D錯(cuò)誤;故選C。9.【25年河北卷T2改編】氮化鎵()是一種重要的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于光電信息材料等領(lǐng)域,可利用反應(yīng)Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制備。反應(yīng)歷程(代表過(guò)渡態(tài))如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)i是吸熱過(guò)程B.反應(yīng)ii中脫去H2O(g)步驟的活化能為C.反應(yīng)iii包含總反應(yīng)的決速步D.改用更高效的催化劑,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)增大【答案】D【解析】A項(xiàng),觀察歷程圖可知,反應(yīng)ⅰ中Ga2O3(s)+2NH3(g)的相對(duì)能量為0,經(jīng)TS1、TS2、TS3生成Ga2O2NH(s)和H2O,Ga2O2NH(s)和H2O(g)的相對(duì)能量為0.05eV,因此反應(yīng)ⅰ為吸熱過(guò)程,A正確;B項(xiàng),反應(yīng)ⅱ中因H2O(g)脫去步驟需要經(jīng)過(guò)TS5,則活化能為0.70eV與TS5的相對(duì)能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正確;C項(xiàng),反應(yīng)ⅲ由Ga2ON2H2(s)生成GaN(s)+H2O(g)經(jīng)歷過(guò)渡態(tài)TS6、TS7,TS7的活化能為3.07eV,活化能最大,為總反應(yīng)的決速步,C正確;D項(xiàng),改用更高效的催化劑,能增大反應(yīng)速率,但NH3的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D錯(cuò)誤;故選D。10.(2026·貴州六盤(pán)水一模)丙烯是重要的化工原料,可用丙烷在催化劑a或b作用下發(fā)生脫氫反應(yīng)制備,總反應(yīng)方程式為CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),反應(yīng)進(jìn)程中相對(duì)能量變化如圖所示[表示吸附態(tài),中部分進(jìn)程已省略]。下列說(shuō)法正確的是()A.總反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.其他條件相同時(shí),催化劑a或b對(duì)丙烯的平衡產(chǎn)率無(wú)影響C.與催化劑b相比,丙烷被催化劑a吸附得到的吸附態(tài)較不穩(wěn)定D.①轉(zhuǎn)化為②的進(jìn)程中,決速步驟為變化【答案】B【解析】A項(xiàng),總反應(yīng)中,反應(yīng)物CH3CH2CH3(g)相對(duì)能量小于產(chǎn)物CH3CH=CH2(g)+H2(g)相對(duì)能量,為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),催化劑不影響平衡,故對(duì)丙烯的平衡產(chǎn)率無(wú)影響,B正確;C項(xiàng),由圖可知,丙烷被催化劑a吸附后能量更低,則被催化劑a吸附后得到的吸附態(tài)更穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),活化能高的反應(yīng)速率慢,是反應(yīng)的決速步驟,故決速步驟為*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D錯(cuò)誤;故選B。11.(2026·新疆兵地高中示范校高三期中)ShyamKattle等結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在Pt/SiO2催化劑表面上CO2與H2的反應(yīng)歷程,前三步歷程如圖所示,吸附在Pt/SiO2催化劑表面上的物種用?標(biāo)注,Ts表示過(guò)渡態(tài)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.物質(zhì)被吸附在催化劑表面形成過(guò)渡態(tài)的過(guò)程是吸熱過(guò)程B.形成過(guò)渡態(tài)Ts1的活化能為2.05eVC.前三步歷程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂以及極性鍵的形成D.反應(yīng)歷程中能量變化最大的反應(yīng)方程式為:【答案】B【解析】A項(xiàng),由圖可知,物質(zhì)被吸附在催化劑表面形成過(guò)渡態(tài)過(guò)程都是能量升高,是吸熱過(guò)程,A正確;B項(xiàng),由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算,形成過(guò)渡態(tài)Ts1的活化能為,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),前三步歷程中有C=O極性鍵和H-H非極性鍵的斷裂,以及O-H極性鍵的形成,C正確;D項(xiàng),由反應(yīng)歷程圖可看出能量變化最大的反應(yīng)方程式是,D正確;故選B。12.化學(xué)反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.過(guò)程①、②均放出熱量B.光照和點(diǎn)燃條件下的反應(yīng)熱是相同的C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
ΔH=-183kJ·mol-1D.2mol氣態(tài)氫原子的能量高于1mol氫氣的能量【答案】A【解析】A項(xiàng),過(guò)程①為化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程,需要吸收能量,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)熱和反應(yīng)物、生成物的能量有關(guān),光照和點(diǎn)燃條件下的反應(yīng)熱是相同的,B正確;C項(xiàng),由圖可知,1mol氫氣、氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體放出熱量862kJ-679kJ=183kJ,故反應(yīng)熱化學(xué)方程式為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol-1,C正確;D項(xiàng),由圖可知,2mol氣態(tài)氫原子的能量高于1mol氫氣的能量,D正確。故選A。題型二蓋斯定律及其應(yīng)用1.(2025·重慶卷,12,3分)肼(N2H4)與氧化劑劇烈反應(yīng),釋放大量的熱量,可作火箭燃料。已知下列反應(yīng):①2N2H4(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l)ΔH1=akJ·mol?1②N2O(g)+3H2(g)=N2H4(l)+H2O(l)ΔH12=bkJ·mol?1③N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g)=2NH3(g)+8H2O(l)ΔH3=ckJ·mol?1則反應(yīng)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH(kJ·mol?1)為()A.B.C.D.【答案】B【解析】根據(jù)目標(biāo)方程式與原方程式的特點(diǎn)可知,將原方程式進(jìn)行(①-3×②+③)變換,可得目標(biāo)方程式,所以,ΔH應(yīng)為。A項(xiàng),選項(xiàng)A的表達(dá)式為,但根據(jù)推導(dǎo)結(jié)果,ΔH應(yīng)為,與A不符,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),推導(dǎo)過(guò)程中,通過(guò)組合反應(yīng)①、③及反轉(zhuǎn)的反應(yīng)②×3,得到總ΔH為,再除以4得,與選項(xiàng)B一致,B正確;C項(xiàng),選項(xiàng)C未除以4,直接取,不符合目標(biāo)反應(yīng)的系數(shù)比例,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),選項(xiàng)D的表達(dá)式為,符號(hào)和系數(shù)均與推導(dǎo)結(jié)果不符,D錯(cuò)誤;故選B。命題解讀新情境:本題考查熱化學(xué)方程式的計(jì)算,要求考生能夠根據(jù)已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式計(jì)算目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱。新考法:本題以肼與氧化劑的反應(yīng)為載體,考查考生對(duì)熱化學(xué)方程式的理解和計(jì)算能力。這體現(xiàn)了熱化學(xué)方程式在化學(xué)反應(yīng)能量變化分析中的重要性。新角度:新人教版化學(xué)教材中對(duì)熱化學(xué)方程式的計(jì)算有系統(tǒng)的講解,包括反應(yīng)熱的計(jì)算方法和蓋斯定律的應(yīng)用等,這就要求掌握熱化學(xué)方程式的計(jì)算方法,能夠根據(jù)已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式計(jì)算目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱。同時(shí),需要具備對(duì)熱化學(xué)方程式進(jìn)行綜合分析的能力。2.(2025?北京卷,11,3分)為理解離子化合物溶解過(guò)程的能量變化,可設(shè)想NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn),示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A.NaCl固體溶解是吸熱過(guò)程B.根據(jù)蓋斯定律可知:a+b=4C.根據(jù)各微粒的狀態(tài),可判斷a>0,b>0D.溶解過(guò)程的能量變化,與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān)【答案】C【解析】由圖可知,NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn),第一步為NaCl固體變?yōu)镹a+和Cl-,此過(guò)程離子鍵發(fā)生斷裂,為吸熱過(guò)程;第二步為Na+和Cl-與水結(jié)合形成水合鈉離子和水合氯離子的過(guò)程,此過(guò)程為成鍵過(guò)程,為放熱過(guò)程。A項(xiàng),由圖可知,NaCl固體溶解過(guò)程的焓變?yōu)棣3=+4kJ·mol?1,為吸熱過(guò)程,A正確;B項(xiàng),由圖可知,NaCl固體溶于水的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn),由蓋斯定律可知ΔH1ΔH2ΔH3,即a+b=4,B正確;C項(xiàng),第一步為NaCl固體變?yōu)镹a+和Cl-,此過(guò)程離子鍵發(fā)生斷裂,為吸熱過(guò)程,a>0;第二步為Na+和Cl-與水結(jié)合形成水合鈉離子和水合氯離子的過(guò)程,此過(guò)程為成鍵過(guò)程,為放熱過(guò)程,b<0,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶解過(guò)程的能量變化,卻決于NaCl固體斷鍵吸收的熱量及Na+和Cl-水合過(guò)程放出的熱量有關(guān),即與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān),D正確;故選C。命題解讀新情境:本題能離子化合物(NaCl)溶解過(guò)程的分步能量模型為載體,要求分析判斷熱效應(yīng)、蓋斯定律應(yīng)用、作用力與能量關(guān)系。新考法:氯化鈉的溶解過(guò)程涉及物質(zhì)的微觀粒子間作用力的變化和能量的轉(zhuǎn)換,是化學(xué)熱力學(xué)的重要內(nèi)容。本題通過(guò)設(shè)想氯化銨固體溶于水的兩步實(shí)現(xiàn)過(guò)程,考查學(xué)生對(duì)溶解過(guò)程能量變化的理解和蓋斯定律的應(yīng)用能力。旨在引導(dǎo)學(xué)生從能量角度深入理解物質(zhì)的溶解過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的能量觀念和分析能力。新角度:解題過(guò)程中,要理解氯化銨溶解過(guò)程中的離子鍵斷裂和離子擴(kuò)散過(guò)程,能夠運(yùn)用蓋斯定律分析溶解過(guò)程中的能量變化關(guān)系,能夠根據(jù)微粒間作用力的強(qiáng)弱解釋溶解過(guò)程的能量變化。將宏觀現(xiàn)象與微觀粒子運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,進(jìn)行能量分析。3.(2025·海南卷,16)石硫合劑是作物抗病抑菌的無(wú)機(jī)農(nóng)藥。生產(chǎn)上以硫磺、石灰和水為原料,經(jīng)加熱熬煮得棕紅混懸液體。制備反應(yīng)式:Ⅰ.6S(s)+3Ca(OH)2(s)2CaS2(aq)+CaS2O3(aq)+3H2O(l)ΔH1(2)已知:Ⅱ.6S(s)+6OH-(aq)2S22-(aq)+S2O32-(aq)+3H2O(l)ΔH2Ⅲ.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH3所以ΔH1=(寫(xiě)表達(dá)式)?!敬鸢浮?2)ΔH2+3ΔH3【解析】(2)由蓋斯定律得:反應(yīng)I=反應(yīng)II+3×反應(yīng)III,則焓變:ΔH1=ΔH2+3ΔH3。4.(2025·安徽卷,17)I.通過(guò)甲酸分解可獲得超高純度的CO。甲酸有兩種可能的分解反應(yīng):①HCOOH(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+26.3kJ·mol?1②HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=-14.9kJ·mol?1(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH=kJ·mol?1?!敬鸢浮?1)-41.2【解析】(1)由蓋斯定律,②-①可以得到目標(biāo)反應(yīng),則;5.(2025?甘肅卷,17)乙炔加氫是除去乙烯中少量乙炔雜質(zhì),得到高純度乙烯的重要方法。該過(guò)程包括以下兩個(gè)主要反應(yīng):反應(yīng)1:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)ΔH1=-175kJ·mol?1(25℃,101kPa)反應(yīng)2:C2H2(g)+2H2(g)C2H6(g)ΔH2=-312kJ·mol?1(25℃,101kPa)(1)25℃,101kPa時(shí),反應(yīng)C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)的ΔH=kJ·mol?1?!敬鸢浮?1)-137【解析】(1)由蓋斯定律,②-①可以得到目標(biāo)反應(yīng),則;6.(2025?廣東卷,19)鈦單質(zhì)及其化合物在航空、航天、催化等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。(3)以TiCl4為原料可制備TiCl3。將5.0molTiCl4與10.0molTi放入容積為V0L的恒容密閉容器中,反應(yīng)體系存在下列過(guò)程。編號(hào)過(guò)程ΔH(a)Ti(s)+TiCl4(g)=2TiCl2(s)ΔH1(b)TiCl4(g)+TiCl2(s)2TiCl3(g)+200.1kJ·mol?1(c)Ti(s)+3TiCl4(g)4TiCl3(g)+132.4kJ·mol?1(d)TiCl3(g)TiCl3(s)ΔH2①ΔH1=kJ·mol?1?!敬鸢浮?3)-267.8【解析】(3)①已知:反應(yīng)b:TiCl4(g)+TiCl2(s)2TiCl3(g);反應(yīng)c:Ti(s)+3TiCl4(g)4TiCl3(g);將反應(yīng)c-2×反應(yīng)b可得Ti(s)+TiCl4(g)=2TiCl2(s),則;7.(2025?陜晉寧青卷,17)MgCO3/MgO循環(huán)在CO2捕獲及轉(zhuǎn)化等方面具有重要應(yīng)用??蒲腥藛T設(shè)計(jì)了利用MgCO3與H2反應(yīng)生成CH4的路線,主要反應(yīng)如下:I.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)ΔH1=+101kJ·mol?1II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-166kJ·mol?1III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41kJ·mol?1(1)計(jì)算MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+CH4(g)+2H2O(g)ΔH4=kJ·mol?1【答案】(1)-65【解析】(1)已知:I.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)ΔH1=+101kJ·mol?1II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-166kJ·mol?1將I+Ⅱ可得MgCO3(s)+4H2(g)=MgO(s)+CH4(g)+2H2O(g)=;8.(2025?湖北卷,19)CaH2(s)粉末可在較低溫度下還原Fe2O3(s)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)已知一定溫度下:CaH2(s)+6Fe2O3(s)=Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s)ΔH1=mkJ·mol?12CaH2(s)+Fe3O4(s)=2Ca(OH)2(s)+3Fe(s)ΔH2=nkJ·mol?1則3CaH2(s)+2Fe2O3(s)=3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)的ΔH3=kJ·mol?1(用m和n表示)?!敬鸢浮?1)【解析】(1)①CaH2(s)+6Fe2O3(s)=Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s)ΔH1=mkJ·mol?1②2CaH2(s)+Fe3O4(s)=2Ca(OH)2(s)+3Fe(s)ΔH2=nkJ·mol?1③3CaH2(s)+2Fe2O3(s)=3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)ΔH3×①+×②得到反應(yīng)③,根據(jù)蓋斯定律可知=×+×=;9.(2025·四川卷,18)乙二醇是一種應(yīng)用廣泛的化工原料。以甲醛和合成氣(CO+H2)為原料制備乙二醇,反應(yīng)按如下兩步進(jìn)行:①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(l)②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(l)已知:為物質(zhì)生成焓,反應(yīng)焓變產(chǎn)物生成焓之和-反應(yīng)物生成焓之和。相關(guān)物質(zhì)的生成焓如下表所示。物質(zhì)HCHO(g)CO(g)H2(g)HOCH2CH2OH(l)-116-1110-455回答下列問(wèn)題:(1)生成乙二醇的總反應(yīng)③,其熱化學(xué)方程式為,ΔS0(填“>”“<”或“=”),反應(yīng)在(填“高溫”或“低溫”)自發(fā)進(jìn)行?!敬鸢浮?1)HCHO(g)+CO(g)+2H2(g)=HOCH2CH2OH(l)ΔH=-228kJ·mol?1<低溫【解析】(1)將反應(yīng)①和②相加,消去中間產(chǎn)物HOCH2CH2OH(l),得到總反應(yīng):HCHO(g)+CO(g)+2H2(g)=HOCH2CH2OH(l),反應(yīng)焓變公式::;反應(yīng)中氣體分子數(shù)減少(4mol氣體→1mol液體),混亂度降低,故ΔS<0;自發(fā)性條件:根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,ΔH為負(fù)、ΔS為負(fù)時(shí),低溫(T較小)使ΔG<0,反應(yīng)自發(fā);知識(shí)1蓋斯定律(1)內(nèi)容:一個(gè)化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應(yīng)熱是相同的。(2)特點(diǎn):在一定條件下,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)、終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。反應(yīng)熱總值一定,如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。則ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。知識(shí)2蓋斯定律應(yīng)用方法溫馨提醒(1)當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時(shí),ΔH也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。(2)反應(yīng)式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且要帶“+”、“-”符號(hào),即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。(3)通過(guò)蓋斯定律計(jì)算比較反應(yīng)熱的大小時(shí),同樣要把ΔH看作一個(gè)整體。(4)在設(shè)計(jì)的反應(yīng)過(guò)程中常會(huì)遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí),會(huì)吸熱;反之會(huì)放熱。(5)當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(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。能力應(yīng)用蓋斯定律解題步驟考向1利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱1.(2026·浙江省Z20聯(lián)盟高三一模)油氣開(kāi)采、石油化工、煤化工等工業(yè)廢氣中普遍含有H2S,需要回收處理H2S并加以利用。查閱文獻(xiàn)知,對(duì)H2S的處理有多種方法。(1)克勞斯工藝。已知反應(yīng):反應(yīng)I:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1306kJ·mol?1反應(yīng)II:4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94kJ·mol?1①反應(yīng)III:2H2S(g)+O2(g)S2(g)+2H2O(g)ΔH=__________kJ·mol?1【答案】(1)-314【解析】(1)①由蓋斯定律可知反應(yīng)III;2.(2025·浙江省溫州市高三一模)將硫化氫分解使其轉(zhuǎn)化成氫氣和硫具有非常重要的工業(yè)意義。H2S(g)分解反應(yīng):2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ΔH1=+170kJ·mol?1(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-241.8kJ·mol?1計(jì)算2H2S(g)+O2(g)2H2O(g)+S2(g)ΔH3=kJ·mol?1?!敬鸢浮?1)-71.8【解析】(1)已知:①2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ΔH1=+170kJ·mol?1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-241.8kJ·mol?1,根據(jù)蓋斯定律①+②得2H2S(g)+O2(g)2H2O(g)+S2(g);3.(2025·浙江省寧波市高三二模)煙氣中SO2的去除及回收是一項(xiàng)重要的研究課題。一定條件下,用CO與高濃度煙氣中SO2反應(yīng)回收硫,發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)1:4CO(g)+2SO2(g)S2(g)+4CO2(g)ΔH。(2)已知CO和S2(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(ΔH)為:-283kJ/mol、-722kJ/mol,計(jì)算反應(yīng)1的ΔH=kJ/mol?!敬鸢浮?2)?410【解析】(2)根據(jù)CO和S2(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(ΔH)為:-283kJ/mol、-722kJ/mol,可得①CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H1=-283kJ/mol;②S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)?H2=-722kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律①×4-②得到:4CO(g)+2SO2(g)S2(g)+4CO2(g)ΔH,?H=4?H1-?H2=4×(-283kJ/mol)-(-722kJ/mol)=?410kJ/mol;4.(2025·浙江省桐鄉(xiāng)市三模)“雙碳”背景下,以CO2為原料合成CH3OH、H2C2O4等原料有重要的意義。涉及到的反應(yīng)如下:已知如下熱化學(xué)方程式:反應(yīng)?。篊O2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol?1反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.41kJ·mol?1反應(yīng)ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3(1)計(jì)算:ΔH3=kJ·mol?1?!敬鸢浮?1)-90.6【解析】(1)由蓋斯定律可知,反應(yīng)ⅱ-反應(yīng)ⅰ=反應(yīng)ⅲ,則△H3=△H2-△H1=(-49.4kJ/mol)-(+41.2kJ/mol)=-90.6kJ/mol;考向2蓋斯定律綜合應(yīng)用5.【25年北京卷T11改編】物質(zhì)溶解包括兩個(gè)過(guò)程:①溶質(zhì)分子或離子的離散;②溶質(zhì)分子或離子和溶劑分子進(jìn)行新的結(jié)合,即溶劑化過(guò)程。NaCl固體溶于水過(guò)程示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.a(chǎn)>4B.ΔH1+ΔH2=ΔH3C.溶劑化過(guò)程是吸熱過(guò)程D.溶解過(guò)程的能量變化,與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān)【答案】C【解析】由圖知,,離子鍵斷裂過(guò)程吸熱;,此過(guò)程形成水合離子,過(guò)程放熱;,此過(guò)程形成水合離子,過(guò)程吸熱。A項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可知a+b=4,故a>4,A正確;B項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可得ΔH1+ΔH1=ΔH3,B正確;C項(xiàng),溶質(zhì)分子或離子和溶劑分子進(jìn)行新的結(jié)合,即溶劑化過(guò)程,圖中可用表示溶劑化過(guò)程,該過(guò)程放熱,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶解過(guò)程的能量變化取決于破壞氯化鈉中離子鍵吸收的能量和離子水合釋放的能量大小,與NaCl固體和NaCl溶液中微粒間作用力的強(qiáng)弱有關(guān),D正確;故選C。6.在一定溫度壓強(qiáng)下,依據(jù)圖示關(guān)系,下列說(shuō)法不正確的是()A.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-ΔH2B.1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為CO2(g),前者放熱多C.ΔH5=ΔH1-ΔH3D.化學(xué)反應(yīng)的△H,只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)【答案】B【解析】A項(xiàng),由題干信息可知,反應(yīng)I:C(石墨)+(g)=CO(g)
ΔH1反應(yīng)II:CO(g)+(g)=CO2(g)ΔH2,則反應(yīng)I-反應(yīng)II得C(石墨)+CO2(g)=2CO(g),根據(jù)蓋斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正確;B項(xiàng),由題干信息可知,C(石墨)=C(金剛石)ΔH5<0,即1molC(石墨)具有的總能量低于1molC(金剛石),則1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為CO2(g),后者放熱多,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),由題干信息可知,反應(yīng)I:C(石墨)+(g)=CO(g)ΔH1,反應(yīng)III:C(金剛石)+(g)=CO(g)則反應(yīng)I-反應(yīng)III得C(石墨)=C(金剛石),根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正確;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可知,化學(xué)反應(yīng)的△H,只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),D正確;故選B。7.【邏輯思維與科學(xué)建模】2mol金屬鈉和lmol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是()A.原子失電子為吸熱過(guò)程,相同條件下,K(s)的(△H2'+△H3')<Na(s)的(△H2+△H3)B.△H4的值數(shù)值上和Cl-Cl共價(jià)鍵的鍵能相等C.△H2+△H3+△H4+△H5>-(△H6+△H7)D.2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行【答案】C【解析】A項(xiàng),原子失電子為吸熱過(guò)程,相同條件下,K與Na同一主族,電離能同主族從上到下逐漸減小,K(s)的(△H2'+△H3')<Na(s)的(△H2+△H3),故A正確;B項(xiàng),斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量,則△H4的值數(shù)值上和Cl?Cl共價(jià)鍵的鍵能相等,故B正確;
C項(xiàng),由蓋斯定律可知,反應(yīng)一步完成和分步完成的能量相同,則△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1,則△H2+△H3+△H4+△H5=△H1-(△H6+△H7),故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng),2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)反應(yīng)中,△H<0,△S<0,低溫下△G=△H-T△S<0可自發(fā)進(jìn)行,故D正確;故選C。8.氫氟酸是一種弱酸,可用來(lái)刻蝕玻璃。①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)ΔH=akJ·mol-1②H3O+(aq)+OH-(aq)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1③HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F-(aq)ΔH=ckJ·mol-1④F-(aq)+H2O(l)HF(aq)+OH-(aq)ΔH=dkJ·mol-1已知:a<b<0,下列說(shuō)法正確的是()A.HF的電離過(guò)程吸熱B.c=a-b,c<0C.c>0,d<0D.d=b+c,d<0【答案】B【解析】A項(xiàng),根據(jù)③式是電離方程式,③=①-②,ΔH=c=a-b,由于a<b,故c<0,說(shuō)明HF的電離是放熱過(guò)程。故A不正確。B項(xiàng),根據(jù)③=①-②得出c=a-b,已知a<b,故c<0。故B正確。C項(xiàng),根據(jù)以上推知c<0,反應(yīng)④是反應(yīng)①的逆過(guò)程,d=-a>0。故C不正確。D項(xiàng),反應(yīng)④是反應(yīng)①的逆過(guò)程,故d=-a>0。故不正確。故選B。9.已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5對(duì)應(yīng)的反應(yīng)中O2(g)已省略,且ΔH2>ΔH5]:下列說(shuō)法正確的是()A.ΔH1>0 B.ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃燒熱C.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D.穩(wěn)定性:正丁烷>異丁烷【答案】C【解析】A項(xiàng),ΔH2、ΔH3分別表示異丁烷與正丁烷的燃燒熱,若ΔH2>ΔH5,說(shuō)明燃燒1mol兩種物質(zhì)時(shí)前者釋放的熱量較后者少,由此知異丁烷的能量較低,則正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),燃燒熱是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量,含H元素的物質(zhì)燃燒生成的指定產(chǎn)物為液態(tài)水,所以ΔH3的值不是正丁烷的燃燒熱,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始態(tài)和終態(tài)相同,由蓋斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,故C正確;D項(xiàng),相同條件下,能量越低越穩(wěn)定,則穩(wěn)定性:正丁烷<異丁烷,故D錯(cuò)誤;故選C。10.天然氣使用前需要脫硫,發(fā)生下列反應(yīng):①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)△H1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)△H2③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)△H3④2S(g)=S2(g)△H4則△H4的正確表達(dá)式為()A.△H4=(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=(3△H3-△H1-△H2)C.△H4=(△H1-△H2+3△H3) D.△H4=(△H1-△H2-3△H3)【答案】A【解析】根據(jù)蓋斯定律,①×-③×得⑤:S(g)+O2(g)=SO2(g)△H5=(△H1-△H3);根據(jù)蓋斯定律,②×-③×得⑥:SO2(g)+S(g)=O2(g)+S2(g)△H6=(△H2-2△H3);⑤+⑥得:2S(g)=S2(g)△H4=(△H1+△H2-3△H3),故選A。11.在一定條件下,Xe(g)與F2(g)反應(yīng)生成XeFn(g)(n=2,4,6)的平衡氣體。時(shí)主要為XeF6(g),時(shí)主要為XeF4(g),高溫時(shí)生成XeF2(g)。其變轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:下列說(shuō)法不正確的是()A.ΔH1<0,ΔH5<0B.ΔH5-ΔH4=ΔH3C.ΔH3>0D.ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3【答案】C【解析】A項(xiàng),根據(jù)圖示可知,ΔH1對(duì)應(yīng)的反應(yīng)Xe(g)+F2(g)XeF2(g)和ΔH5對(duì)應(yīng)的反應(yīng)Xe(g)+3F2(g)XeF6(g)都是化合反應(yīng),一般化合反應(yīng)是放熱的,所以ΔH1<0,ΔH5<0,故A正確;B項(xiàng),ΔH5對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+3F2(g)XeF6(g),ΔH4對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+2F2(g)XeF4(g),ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF4(g)+F2(g)XeF6(g),Xe(g)+3F2(g)XeF6(g)和Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)相減即可得到反應(yīng)XeF4(g)+F2(g)XeF6(g),所以ΔH5-ΔH4=ΔH3,故B正確;C項(xiàng),ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)XeF4(g)+F2(g)XeF6(g)是化合反應(yīng),一般化合反應(yīng)是放熱的,所以ΔH3<0,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),ΔH4對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+2F2(g)XeF4(g),ΔH6對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF2(g)+2F2(g)XeF6(g),兩反應(yīng)相減得到反應(yīng)Xe(g)+XeF6(g)XeF4(g)+XeF2(g);ΔH1對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+F2(g)XeF2(g),ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF4(g)+F2(g)XeF6(g),兩反應(yīng)相減也得到反應(yīng)Xe(g)+XeF6(g)XeF4(g)+XeF2(g),所以ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3,故D正確;故選C。12.(2025·陜西省部分學(xué)校高三質(zhì)檢)生成熱是指由標(biāo)準(zhǔn)狀況(101kPa,273K)下最穩(wěn)定單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下單位物質(zhì)的量的化合物的熱效應(yīng)或焓變(ΔH)。最穩(wěn)定的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱規(guī)定為零。幾種含錫物質(zhì)的生成熱如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.其他條件相同,最穩(wěn)定的是Sn(s)B.Sn(s)+(g)=Sn(g)ΔH=-146.4kJ·mol?1C.Sn(s)+Sn(s)=2Sn(s)ΔHD.最穩(wěn)定的在氧氣中燃燒生成30.2gSn(s)時(shí)放出的熱量為116.14kJ【答案】C【解析】A項(xiàng),其他條件相同,物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,由圖可知,四種含錫物質(zhì)中SnO2(s)的生成熱最小,即生成單位物質(zhì)的量的含錫物質(zhì),生成SnO2(s)時(shí)放熱量最大,則SnO2(s)的能量最低,也最穩(wěn)定,A正確;B項(xiàng),由生成熱的定義可得熱化學(xué)方程式:①Sn(s)+(g)=Sn(g)ΔH1=-325.0kJ·mol?1、②Sn(s)+2(g)=Sn(g)ΔH2=-471.5kJ·mol?1,由②-①式可得:Sn(s)+(g)=Sn(g),則由蓋斯定律可得該反應(yīng)的,B正確;C項(xiàng),由生成熱的定義可得熱化學(xué)方程式:③Sn(s)+1/2(g)==Sn(s)ΔH3=-285.8kJ·mol?1、④Sn(s)+(g)==Sn(s)ΔH4=-580.7kJ·mol?1,由2×③-④式可得:Sn(s)+Sn(s)=2Sn(s),則由蓋斯定律可得該反應(yīng)的,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由生成熱的定義可得熱化學(xué)方程式:Sn(s)+(g)==Sn(s)ΔH4=-580.7kJ·mol?1,30.2gSn(s)物質(zhì)的量:,則放出熱量:,D正確;故選C。13.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,下列推理錯(cuò)誤的是()A.2,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.>,說(shuō)明分子中交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.3>,說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D.由圖示可知,苯分子具有特殊穩(wěn)定性【答案】A【解析】A項(xiàng),2,但是>,所以碳碳雙鍵加氫放出的熱量不一定與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比,還可能與分子中碳碳雙鍵的位置有關(guān),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),>,說(shuō)明更穩(wěn)定,則分子中交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定,B正確;C項(xiàng),3>,說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵,C正確;D項(xiàng),>,可知苯分子具有特殊穩(wěn)定性,D正確;故選A。題型三原電池原理及應(yīng)用1.(2025?遼吉黑內(nèi)卷,13,3分)一種基于Cu2O的儲(chǔ)氯電池裝置如圖,放電過(guò)程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極,b極仍增重。關(guān)于圖中裝置所示電池,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)Na+向b極遷移B.該電池可用于海水脫鹽C.a(chǎn)極反應(yīng):Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+D.若以Ag/AgCl電極代替a極,電池將失去儲(chǔ)氯能力【答案】D【解析】放電過(guò)程中a、b極均增重,這說(shuō)明a電極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+,b電極是正極,電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3Ti2(PO4)3。A項(xiàng),放電時(shí)b電極是正極,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),所以Na+向b極遷移,A正確;B項(xiàng),負(fù)極消耗氯離子,正極消耗鈉離子,所以該電池可用于海水脫鹽,B正確;C項(xiàng),a電極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+,C正確;D項(xiàng),若以Ag/AgCl電極代替a極,此時(shí)Ag失去電子,結(jié)合氯離子生成氯化銀,所以電池不會(huì)失去儲(chǔ)氯能力,D錯(cuò)誤;故選D。命題解讀新情境:本題以儲(chǔ)氯電池裝置為載體,考查電化學(xué)原理、電池反應(yīng)和電極過(guò)程分析,包括電池正負(fù)極判斷、電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)以及電池中物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律的理解。新考法:本題以儲(chǔ)氯電池裝置為載體,考查考生對(duì)電化學(xué)原理的理解和應(yīng)用能力,培養(yǎng)考生對(duì)新能源技術(shù)的興趣和認(rèn)識(shí),新角度:電化學(xué)原理在能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換中有廣泛應(yīng)用。需要能根據(jù)電池裝置圖和相關(guān)描述判斷電池的正負(fù)極,寫(xiě)出電極反應(yīng)式,理解電池中的物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律,會(huì)分析電池的儲(chǔ)氯能力和應(yīng)用場(chǎng)景。2.(2025·四川卷,14,3分)最近,我國(guó)科學(xué)工作者制備了一種Ni-CuO電催化劑,并將其與金屬鋁組裝成可充電電池,用于還原污水中的NO3-為NH3,其工作原理如圖所示。研究證明,電池放電時(shí),水中的氫離子在電催化劑表面獲得電子成為氫原子,氫原子再將吸附在電催化表面的NO3-逐步還原為NH3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),負(fù)極區(qū)游離的OH-數(shù)目保持不變B.放電時(shí)、還原1.0molNO3-為NH3,理論上需要8.0mol氫原子C.充電時(shí),OH-從陰極區(qū)穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)D.充電時(shí),電池總反應(yīng)為4[Al(OH)4]-=4Al+6H2O+4OH-+3O2↑【答案】A【解析】放電時(shí),負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根,Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,正極水中的氫離子在電催化劑表面獲得電子成為氫原子,氫原子再將吸附在電催化劑表面的NO3-逐步還原為NH3,正極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為NO3-+8e-+6H2O=NH3+9OH-(注意此反應(yīng)不是電極反應(yīng)),充電時(shí),金屬鋁為陰極,Ni-CuO電極為陽(yáng)極。A項(xiàng),放電時(shí),負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根:Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí),消耗4molOH-,同時(shí)正極區(qū)會(huì)有3molOH-通過(guò)OH-離子交換膜進(jìn)行補(bǔ)充,OH-凈消耗1mol,故負(fù)極區(qū)游離的OH-數(shù)目會(huì)減少,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),氫原子將吸附在電催化劑表面的NO3-逐步還原為NH3,還原1.0molNO3-為NH3,由化合價(jià)變化可知,得到8mol電子,所以理論上需要8.0mol氫原子,故B正確;C項(xiàng),充電時(shí),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),所以充電時(shí),OH-從陰極區(qū)穿過(guò)OH-離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū),故C正確;D項(xiàng),充電時(shí),電池陰極反應(yīng)式為4[Al(OH)4]-+12e-=4Al+16OH-,陽(yáng)極反應(yīng)式為12OH--12e-=3O2↑+6H2O,總反應(yīng)為4[Al(OH)4]-=4Al+6H2O+4OH-+3O2↑,故D正確;故選A。命題解讀新情境:本題以可充電電池為切入口,結(jié)合應(yīng)用電化學(xué)知識(shí)處理污水,涉及原電池和電解池中電極反應(yīng)的判斷、離子交換膜的作用、電池總反應(yīng)的判斷等內(nèi)容,需要考生掌握電化學(xué)的基本原理和相關(guān)反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法,并能運(yùn)用其分析和判斷電化學(xué)裝置中的各步變化。新考法:電化學(xué)技術(shù)在能源轉(zhuǎn)化和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,本題以我國(guó)科學(xué)工作者制備的電催化劑與金屬鋁組裝成的可充電電池為背景,考查考生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的掌握情況,體現(xiàn)了化學(xué)在新能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)方面的重要貢獻(xiàn),有助于引導(dǎo)考生關(guān)注電化學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展,培養(yǎng)其運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決能源和環(huán)境問(wèn)題的能力。新角度:解題過(guò)程中,要理解原電池和電解池的工作原理,能夠正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,判斷離子交換膜的作用以及電池總反應(yīng)的合理性,考查了考生的電化學(xué)知識(shí)和分析判斷能力。3.(2025·江西卷,9,3分)我國(guó)學(xué)者設(shè)計(jì)了一種新型去除工業(yè)污水重金屬離子的電池(如圖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()已知:為銅基普魯士藍(lán)(Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O)A.中的鐵為價(jià)B.交換膜為陰離子交換膜C.洗脫目的是去
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