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2024年化学高考二轮复习
专题九 化学反应的热效应
一、考纲解读
考纲导向
1、反应热、能垒图像分析
2、燃烧热与中和热的理解
3、热化学方程式的书写与正误判断
4、依据盖斯定律计算反应热
5、利用键能进行计算
6、反应焓变大小的比较
7、反应热与化学平衡的移动
命题分析
化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部分，也是2024年高考的必考内容。一般重点考查通过能量变化图、反应机理图、盖斯定律、键能等创设情境，提供新信息，通过比较分析、计算等方法来求解“ΔH”值，从而书写(或判断)热化学方程式。题型多以选择题或填空题的形式呈现，以中等难度为主。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。该部分内容的难点在于准确的运用盖斯定律计算出反应热并正确书写出热化学方程式。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 化学反应中能量变化的有关概念与热化学方程式
一．反应热和焓变
1．反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
2．焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
3．化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为 kJ·mol－1。
二．吸热反应与放热反应
　　类型比较　　 吸热反应 放热反应
定义 吸收热量的化学反应 放出热量的化学反应
表示方法 ΔH>0 ΔH<0
形成原因 ∑E(反应物)<∑E(生成物) ∑E(反应物)>∑E(生成物)
形成实质
图示
E1——活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变 ①ΔH＝E1－E2②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
反应类型或实例 ①所有的水解反应②大多数的分解反应③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C＋H2O(g)CO＋H2⑤C＋CO22CO ①所有的中和反应②所有的燃烧反应③大多数的化合反应④活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应⑤铝热反应
三.解答能量变化图像题的“4关键”
1．反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
2．反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
3．催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。
4．涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
5．注意活化能在图示(如右图)中的意义。
（1）从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。
（2）从最高点至生成物的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。
四.书写热化学方程式时的注意事项
1．注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,特定条件下要注明反应时的温度和压强。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行测定的,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“-”、数字和单位( kJ·mol-1)。
4．注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(ΔH与化学计量数相对应)。
5．区别于普通方程式:不需要标注“↑”“↓”“点燃”“加热”等。
6．注意热化学方程式的化学计量数。
7．对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
8．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。
五.燃烧热和中和热应用中的注意事项
1．燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。必须是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
2．中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应,而是指强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)的热效应。弱酸与强碱,强酸与弱碱或弱酸与弱碱反应时,因电离吸热,放出的热量减少。若用浓硫酸(或NaOH固体),因溶解放热会使放出的热量增多。
3．利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。
六.判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
高频考点二 反应热的计算与盖斯定律
一.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．根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
（1）计算步骤
（2）计算方法
3．盖斯定律应用
（1）当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号。
（2）将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
（3）同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→ 液→气变化时，会吸热；反之会放热。
（4）利用状态，迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
②当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
二.反应热计算的四种方法
1．根据燃烧热数据,求算反应放出的热量。
利用公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
如已知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,若H2的物质的量为2 mol,则2 mol H2燃烧放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol-1=571.6 kJ。
2．依据反应物与生成物的总能量计算。
ΔH=E生成物-E反应物。
3．根据键能数据(E)计算。
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和
4．根据盖斯定律计算反应热。
若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可通过这几个化学反应的反应热相加减而得到。
三.比较反应热大小的四个注意要点
1．反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
2．ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3．参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4．反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
四.比较反应热大小的方法
1．直接比较法
（1）物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
（2）等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
（3）生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。
（4）对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
2．盖斯定律比较法
（1）同一反应，生成物状态不同时
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
C(g)===C(l)　ΔH3<0
ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH2<ΔH1。
（2）同一反应，反应物状态不同时
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
S(g)===S(s)　ΔH3<0
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。
五.反应热计算的常见失误点
1．根据已知的热化学方程式进行计算时,要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质的量之间的比例关系,然后进行计算。
2．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,要注意断键和成键的总数,计算时必须是断键和成键时吸收和放出的总能量。
3．运用盖斯定律进行计算,在调整方程式时,要注意ΔH的值也要随之调整。
4．物理变化也会有热效应：在物理变化过程中，也会有能量变化，虽然不属于吸热反应或放热反应，但在进行相关反应热计算时，必须要考虑发生物理变化时的热效应，如物质的三态变化或物质的溶解过程中的能量变化等。
5．不可忽视化学键的物质的量：根据键能计算反应热时，要注意弄清各种化学键的物质的量，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，再进行计算。反应热(ΔH)等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，即ΔH＝ΣE反－ΣE生(E表示键能)。如反应3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
6．严格保证热化学方程式与ΔH变化的一致性
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时，相同状态的同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。
高频考点三 化学反应历程图像分析
一．基元反应与反应历程
1．基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应
如：2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HIH2＋2I·、2I·I2
2．反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理
3．许多化学反应都不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的。假设反应：A2＋B===A2B是分两个基元步骤完成的
第一步 A22A (慢反应)
第二步 2A+BA2B (快反应)
对于总反应来说，决定反应速率的肯定是第一个基元步骤，即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤
如：过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应：H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O
反应机理为
H2O2＋H+＋Br－HOBr＋H2O (慢反应)
HOBr＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO不是最终产物，称为反应的中间产物或中间体
4．基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应
二．基元反应过渡状态理论
1．基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态
AB＋C[A…B…C]A＋BC
反应物　　过渡态　　 　产物
2．过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。如：一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH
反应物　　 过渡态　　 　 产物
此反应的活化能(能垒)为kJ·mol－1，ΔH＝(Ea－Eb) kJ·mol－1
三．有效碰撞理论
1．化学反应发生的条件：在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，大多数碰撞无法发生反应，只有少数分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子是活化分子。普通反应物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞。
2．反应历程：发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量称为活化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示，反应的活化能是E1，反应热是E1－E2。
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。活化能越大，反应速率越慢，化学反应取决于最慢的一步。
四．常见反应历程(或机理)图像分析
1．催化剂与化学反应
（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；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。
（2）有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个，如模拟演练题1中图象所表示的)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。
（3）催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小。
注意：认识催化剂的五大误区
误区1、认为催化剂不参加化学反应，实质是：催化剂不是不参加化学反应，而是在化学反应前后，催化剂的化学性质基本不变。
误区2、认为一个反应只有一种催化剂，实质是：一个反应可以有多种催化剂，只是我们常选用催化效率高的，对环境污染小，成本低的催化剂，如双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰，也可以是氯化铁，当然还可以硫酸铜等。
误区3、认为催化剂都是加快化学反应速率，实质是：催化剂有正催化剂与负催化剂，正催化剂加快化学反应速率，负催化剂是减慢化学反应速率的。
误区4、认为催化剂的效率与催化剂的量无关，实质是：催化剂参与了化学反应，是第一反应物。既然是反应物，催化剂的表面积，催化剂的浓度大小必然影响化学反应速率。比如高锰酸钾氧化草酸，开始慢，后来速率突然加快，就是开始时生成二价锰离子浓度小，后来生成锰离子浓度大了，氧化速率突然就加快了。催化剂的用量是会改变催化效率的。
误区5、认为催化剂反应前后的性质不变，实质是：催化剂反应前后的化学性质不变，物理性质会发生改变，比如，反应前是块状的，反应后变成了粉末状的。
2．“环式”反应机理
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③。在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。
3．能垒与决速步骤
（1）能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，
（2）决速步：包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。例如下图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。
注意①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。
五.突破能量变化的能垒图
1．通览全图，理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能；
2．细看变化，分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量下降的为放热；
3．综合分析，做出合理判断。综合整合各项信息，回扣题目要求，做出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，但不改变反应的反应热，也不会改变反应的转化律。
六.反应机理题的解题思路
1．通览全图，找准一“剂”三“物”
（1）催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上
（2）反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物；
（3）生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物；
（4）中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。
2．逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案
三、高频考点突破
高频考点一 化学反应中能量变化的有关概念与热化学方程式
典例精析
1． XH和反应生成X或XO的能量-历程变化如图。在恒温恒容的密闭容器中加入一定量的XH和，t1 min时测得，下列有关说法不正确的是（ ）
A．t1 min时容器内的压强比初始状态更大
B．
C．只改变反应温度，t1 min时可能出现
D．相同条件下，在()时测定，可能出现
答案：D
解析：由图可知XH和反应生成X或XO都是放热反应，相对而言生成的活化能更低，反应速率更快，时间上要出现时间上要比t1 min 更短。
A．据图可知生成1mol气体物质的量减小生成1mol，生成1mol气体物质的量增加2mol，因为t1 min时测得，所以t1 min时气体总的物质的量是增大的，因此t1 min时容器内的压强比初始状态更大，A正确；B．由图可知，B正确；C．XH和反应生成X或XO都是放热反应，相对而言生成的活化能更低，反应速率更快，只改变反应温度，t1 min时可能出现，C正确；D．根据题干信息t1 min时测得，说明是动力学产物，时间上要出现时间上要比t1 min 更短，D错误；故选D。
2．已知：
则下列说法正确的是（ ）
A．H2(g)的燃烧热△H=-571.6 kJ·mol-1
B．
C．等质量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多
D．2molH2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
答案：C
解析：A．燃烧热中可燃物为1mol，由知H2(g)的燃烧热为285.8kJ mol-1，A错误；B．反应除生成水外，还有硫酸钡沉淀，生成沉淀也会放热，故放出总热量应大于57.3 2=114.6kJ，B错误；C．令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为1g，则1g H2燃烧放热为××571.6=142.9kJ，1gCH3OH燃烧放热为××145222.69kJ，所以H2(g)放出的热量更多，C正确；D．液态水转化为气态水需要吸收热量，则2 mol H2(g)完全燃烧生成气态水放出的热量小于 571.6kJ，D错误；故选C。
3． 25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：D
解析：根据2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，放热时焓变值为负值来分析。
解析：A．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，不是285.8kJ，A错误；B．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，B错误；C．放热反应且因4g氢气燃烧生成液态水，放出热量571.6kJ，C错误；D．因2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，放热时焓变值为负值，则热化学方程式 正确，D正确；故答案为：D。
变式训练
4．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．对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所吸收的热量相同
B．对于进程Ⅱ、Ⅲ，催化效率
C．对于进程Ⅰ，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增加更明显
D．对于进程Ⅳ，Z没有催化作用
答案：D
解析：A．进程Ⅱ使用了催化剂X，降低了反应的活化能，但不改变反应热，S转化为P为放热反应，对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所放出的热量相同，故A错误；B．由图可知，反应Ⅲ中由S Y转化为P Y的活化能高于反应Ⅱ中由S X转化为P X的活化能，则反应速率：反应Ⅱ＞反应Ⅲ，催化效率X＞Y，故B错误；C．由图可知，反应I中S的总能量大于产物P的总能量，则进程I是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆移，说明逆反应速率增大程度大于正反应速率的增大幅度，即逆反应速率增加更明显，故C错误；D．反应前反应物为S+Z，反应后生成物为P Z，而不是P+Z，则Z不是该反应的催化剂，没起到催化作用，故D正确；故选：D。
5．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则H2的标准燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔHl>ΔH2
答案：B
解析：A．燃烧热是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化来进行测定的，因为所给方程式中水的状态不是液态，所以不能确定氢气的燃烧热数值，故A错误；B．物质的能量越低越稳定，因为石墨转化为金刚石为吸热反应，可知石墨的能量低于金刚石的能量，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；C．中和热是指稀的强酸强碱溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，而氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热，所以20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和时，放出的热量大于28.7 kJ，故C错误；D．ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热，ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热，燃烧反应为放热反应所以ΔH均为负数，所以ΔH1小于ΔH2，故D错误；故选：B。
6．已知：各相关物质的燃烧热数据，如下表。
物质 C(s)
燃烧热/(kJ·mol-1) -393.5 -1366.8 -285.8
下列热化学方程式正确的是（ ）
A． kJ mol-1
B． kJ mol-1
C． kJ mol-1
D． kJ mol-1
答案：C
解析：A．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出kJ·mol，故A错误；B．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出kJ·mol，则 kJ·mol×2=+571.6 kJ·mol，故B错误；C．已知①kJ·mol；②kJ·mol；③kJ·mol，根据盖斯定律：2×①+2×②-③，可得kJ mol；故C正确；D．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出 kJ mol-1，故D错误；故选C。
高频考点二 反应热的计算与盖斯定律
典例精析
1． 和均为重要的化工原料，都满足电子稳定结构。
已知：①
②
③断裂相关化学键所吸收的能量如下表所示：
化学键
能量 a b c
下列说法错误的是（ ）
A．的结构式为
B．的电子式：
C．
D．
答案：C
解析：A．中，Cl为-1价，位于第ⅦA族，成键数为1，S为+2价，为第ⅥA族，成键数为2，故A正确；B．中各原子均满足最外层8电子结构，其电子式为 ，故B正确；C．从微观角度，反应热等于反应物总键能-生成物总键能，即mol/L，即，故C错误；D．根据盖斯定律，由①式＋②式得 ，故D正确；故选C。
2．苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。
已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)：
C H C Br Br Br(g) H Br(g)
413 276 194 366
②
③
下列叙述正确的是（ ）
A．该反应为放热反应，ΔH=-55 kJ/mol
B．第一步是该反应的决速步骤
C．该反应的原子利用率约为 88%
D．可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2
答案：D
解析：A．(l)+Br2(g)→(l)+HBr(g)，利用 H=反应物的总键能-生成物的总键能，则有 H=[(413+194)-(276+366)]kJ/mol=-35kJ/mol，Br2(l)=Br2(g) H=+30kJ/mol，两式相加，得出(l)+Br2(l)→(l)+HBr(g) H=-5kJ/mol，该反应为放热反应，故A错误；B．正反应活化能越大，反应速率越慢，是决速步骤，根据图像可知，第二步活化能最大，是该反应的决速步骤，故B错误；C．由原子利用率=，期望产物溴苯的质量为157g，生成物总质量为157+81=138g，则原子利用率约为≈66%，故C错误；D．溴可与氢氧化钠反应，而溴苯不反应，可用于除杂，故D正确；答案为D。
3．已知2mol金属钾和1mol氯气反应的能量循环如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在相同条件下，，则
B．在相同条件下，，则
C．且该过程形成了分子间作用力
D．
答案：A
解析：A．由Na原子原子核外有3个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较大，因此，，故A正确；B．溴原子电子层数比氯原子多，非金属性弱于氯，得到电子的能力弱于氯，得到一个电子所需的能量较大，在相同条件下，，，故B错误；C．KCl（g）比KCl（s）能量高，且氯化钾固体含离子键，则△H7＜0，其原因可能是破坏了分子间作用力，却形成了离子键，故C错误；D．由盖斯定律，△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1，故D错误；故选：A。
变式训练
4．已知丙烯(，气态)的燃烧热，环丙烷(，气态)的燃烧热，下列热化学方程式或叙述正确的是（ ）
A．(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)
B．(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l)
C．丙烯比环丙烷稳定
D． (g)(g)
答案：C
解析：A．丙烯(，气态)的燃烧热，应该是生成液态水，故A错误；B．环丙烷(，气态)的燃烧热，则热化学方程式为(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ，故B错误；C．丙烯(，气态)的燃烧热，环丙烷(，气态)的燃烧热，则环丙烷放出的热量多，丙烯能量低，根据能量越低稳定，因此丙烯比环丙烷稳定，故C正确；D．根据C选项环丙烷放出的热量多，说明丙烯能量低，即(g)(g) ，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
键能(kJ/mol) 413 497 462 351 348
下列说法不正确的是（ ）
A．该催化反应历程中没有非极性键断裂
B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C．总反应的原子利用率为100%
D．该反应的热化学方程式为：
答案：B
解析：A．由图可知，该反应的反应物为二氧化碳和甲烷，生成物为乙酸，则该催化反应历程中存在极性键的断裂，不存在非极性键断裂，故A正确；B．催化剂的使用能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故B错误；C．由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，则反应的原子利用率为100%，故C正确；D．由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，反应方程式为，由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可知，反应的焓变△H=(497kJ/mol×2+ 413 kJ/mol×4)—(413 kJ/mol×3+ 348 kJ/mol +351 kJ/mol + 462kJ/mol)=—251kJ/mol，故D正确；故选B。
6．几种物质间的转化焓变如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．在相同条件下，若将O元素改为S元素，则会增大
答案：C
解析：A．，故，A正确；B．，故，B正确；C．根据盖斯定律，，C错误；D．在相同条件下，若将改为之间有氢键，放出能量更多，且，故会增大，D正确；答案选C。
高频考点三 化学反应历程图像分析
典例精析
1．N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2，反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为：① N2O+Fe +=N2+FeO+ K1，②CO+FeO+=CO2+Fe+ K2。下列说法不正确的是 （ ）
A．该反应ΔH＜0
B．两步反应中，决定总反应速率的是反应①
C．升高温度，可提高 N2O 的平衡转化率
D．Fe+增大了活化分子百分数，加快了化学反应速率，但不改变反应的ΔH
答案：C
解析：A．如图能量变化可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，该反应，A项正确；B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应速率慢的基元反应决定，即反应①决定，B项正确；C．该反应是放热反应，升高温度，反应逆向进行，的平衡转化率降低，C项错误；D．为反应的催化剂，增大了活化分子百分数，加快反应速率，但不改变反应的，D项正确；答案选C。
2．下面是丙烷(用表示)的氯化和溴化反应时的相对能量变化图(已知)及产率关系。有关说法不正确的是（ ）
A．完全生成放热
B．比稳定
C．以丙烷、卤素、氢氧化钠溶液为原料制备2-丙醇，优于
D．溴代和氯代第一步都是决速反应
答案：A
解析：A．由图可知，1个分子转化成放热，则完全生成放热，故A错误；B．由图可知，的能量比低，则比稳定，故B正确；C．由题目信息可知，丙烷和Br2发生取代反应时相比和Cl2发生取代反应更加容易生成CH2CH(X)CH3，CH2CH(X)CH3在NaOH水溶液中发生水解反应可以得到2-丙醇，则以丙烷、卤素、氢氧化钠溶液为原料制备2-丙醇，优于，故C正确；D．由图可知，溴代和氯代第一步反应活化能大于第二步，说明第一步反应速率小于第二步，则溴代和氯代第一步都是决速反应，故D正确；故选A。
3． 2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为叠氮——炔基成环反应，部分原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．和在反应中作催化剂
B．反应Ⅰ中有键的断裂
C．该过程的总反应为加成反应
D．生成物 中N均采取杂化
答案：C
解析：A．反应前没有加入，第一步生成了，第五步又参与了反应，所以是中间产物，选项A错误；B．由图中信息可知，无键的断裂，选项B错误；C．根据反应原理可知，该过程为加成反应，选项C正确；D．N原子采取、杂化，选项D错误；答案选C。
变式训练
4．苯和甲醇在催化剂上反应生成甲苯的计算机模拟反应能线图如下。下列有关说法正确的是（ ）(已知：TS代表反应过渡态；Int代表反应中间体。)
A．反应过程中决速步的为
B．反应过程中不存在键的形成
C．反应过程中铝元素的化合价发生了变化
D．降低温度能够增大苯的平衡转化率
答案：D
解析：A．Int1变到Int2过程的活化能最高，它为决速步骤，ΔH =E生成物的总能量-E反应物的总能量=-75.7-（-128.4）=52.7kJ mol 1，A项错误；B．反应过程种存在O-H断裂和形成，B项错误；C．反应过程中Al始终以4价结构与O连接，化合价没有发生变化，C项错误；D．苯参与的反应为放热过程，降温平衡正向，反应物的转化率提高，D项正确；故选D。
5． 是锂离子电池的一种电解质，，在水中水解的反应历程如图所示。已知：甲分子的P原子3d能级参与杂化。TS代表过渡态，M代表产物。下列叙述正确的是（ ）
A．总反应的焓变小于0
B．按照VSEPR理论，甲分子中P原子采用杂化
C．上述分步反应中的能垒最大
D．丁挥发时要克服极性键
答案：B
解析：A．根据图示，总反应为PF5+H2O=POF3+2HF，反应物的总能量小于生成物的总能量，总反应为吸热反应，总反应的焓变大于0，A项错误；B．PF5分子中P的价层电子对数为5+×(5-5×1)=5，P原子的3d能级参与杂化，则PF5中P原子采取sp3d杂化，B项正确；C．M1→TS1的能垒为1.14eV-0.12eV=1.02eV，M2→TS2的能垒为1.41eV-0.35eV=1.06eV，故M2→TS2的能垒最大，C项错误；D．丁(POF3)是由分子构成的物质，挥发时克服分子间作用力，不需要克服极性键，D项错误；答案选B。
6．某科研团队合作开发了活性位点催化剂，先“吸氢”再将硝基化合物转化为氨基化合物，反应历程和每步的活化能如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．是该反应历程的中间产物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反应速率，对快速提升总反应速率起决定性作用
C．I→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的转化过程中，元素的化合价逐渐降低
D．总反应为
答案：C
解析：A．由题目中先“吸氢”再转化和图示可知，反应的第一步是与氢气结合，反应最后又生成，故是催化剂，选项A错误；B．根据图中各步活化能可知，生成物质Ⅰ活化能最高，所以对总反应速率起决定性作用的是生成物质I的反应，选项B错误；C．反应历程中，物质Ⅰ→物质Ⅱ加氢，物质Ⅱ→物质Ⅲ去氧，物质Ⅲ→物质Ⅳ去氧，均为还原反应，元素化合价逐渐降低，选项正确；D．总反应为，选项D错误；答案选C。
四、考场演练
1．（2024·浙江·高考）下列实验装置使用不正确的是（ ）
A．图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B．图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C．图③装置用于测定中和反应的反应热
D．图④装置用于制备乙酸乙酯
答案：A
解析：A．图①装置没有加热装置，不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，A错误；
B．利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液，装置和操作正确，B正确；
C．图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热保温效果好，C正确；
D．图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不伸入液面下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯，D正确；
答案选A。
2．（2023·海南·高考）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是（ ）
物质
A．
B．
C．
D．
答案：D
解析：A．H2O应该为液态，A错误；
B．，B错误；
C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则，C错误；
D．，D正确；
故选D。
3．（2023·广东·高考）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
答案：C
解析：A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；
故选C。
4．（2023·北京·高考）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是（ ）
A．a、c分别是
B．既可以是，也可以是
C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
答案：C
解析：
分解的产物是和，分解得到的与反应生成，又可以分解得到和，则a为，b为，c为，d为。
A．由分析可知，a为，c为，A项错误；
B．d为，B错误；
C．可以水解生成，通入水蒸气可以减少的生成，C正确；
D．反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误；
故选C。
5．（2023·浙江·高考）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是（ ）
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
答案：C
解析：A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A正确；
B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，故B正确；
C．产物I和产物II存在可逆反应，则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变，故C错误；
D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。
综上所述，答案为C。
6．（2024·四川遂宁·三模）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是（ ）
A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
C．总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)
D．该历程的决速步为HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O
答案：B
解析：A．由能量变化图可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，所以二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应，A正确；
B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，不能改变反应热，B错误；
C．由反应机理和能量变化图可知，总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)，C正确；
D．由能量变化图知，HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O的活化能最大，反应速率最慢，是该历程的决速步，D正确；
故选B。
7．（2024·河南开封·三模）电喷雾电离得到的(等)与反应可得。分别与反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（ ）
A．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化
B．与反应的能量变化为图中曲线
C．与反应，生成的氘代甲醇有三种
D．与反应，生成的氘代甲醇：
答案：D
解析：A．由图可知，步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ，A错误；
B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，则与反应的能量变化应为图中曲线c，B错误；
C．根据反应机理可知，若与反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，C错误；
D．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则氧更容易和H而不是和D生成羟基，故氘代甲醇的产量，D正确；
故选D。
8．（2024·河南·模拟预测）科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．
B．中O的化合价为-1价
C．水氧化的总反应为
D．过程⑦可表示为+H2OO2↑+
答案：D
解析：A．由图可知，过程③可以由过程①和过程②经两步完成，由盖斯定律可知，，则，A正确；
B．中存在过氧键，则其中O的化合价为-1价，B正确；
C．由图可知，水氧化的总反应为，C正确；
D．电荷不守恒，D错误；
故答案为：D
9．（2024·广东惠州·三模）一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是（ ）
A．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
B．反应焓变：反应I<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
答案：B
解析：A．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，A正确；
B．反应I、Ⅲ为放热反应，根据盖斯定律，反应Ⅱ也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，B错误；
C．由图可以看出产物I和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物I的比例不变，C正确；
D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确；
故选B。
10．（2024·北京东城·一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CsCl晶体是共价晶体
B．
C．若M分别为Na和K，则：NaD．，
答案：B
解析：A．CsCl晶体是离子晶体，A错误；
B．根据盖斯定律：，B正确；
C．若M分别为Na和K，失电子过程中需吸收能量，为正值，K半径更大，失去电子所需能量更小，则：Na＞K，C错误；
D．氯气分子断键为氯原子需吸收能量，；离子结合形成离子键需放热，，D错误；
答案选B。
11．（2023·河北节选）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。
已知：物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量/ 945 498 631
回答下列问题：
(1)恒温下，将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：
i
ii
① 。
（3）③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为 (用字母a、b、c排序)。
答案：(1) 181 bac
解析：（1）①ΔH1=反应物总键能-生成物总键能=；
（3）③催化剂通过降低反应活化能提高反应速度，则催化活性由强到弱的顺序为b＞a＞c；
12．（2023·福建·高考节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。
物质 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氢气
体积分数(%) 21 23.7 55.2 0.1 0
(1)比较反应自发进行（ G= H-T S＜0）的最低温度，反应 ⅰ 反应 ⅱ（填“＞”或“＜”）。
答案：(1)＞
解析：（1）反应ⅰ的 G=124-127T（未带单位）＜0，T＞，同理反应ⅱ：T＞，故反应ⅰ的最低温度比反应ⅱ的最低温度大，故答案为：＞；
13．（2023·重庆节选）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：
①中间体生成吸附态的活化能为 。
②由生成的热化学方程式为 。
答案：(1) 83；
解析：（1）①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，中间体生成吸附态的活化能为。
②由图可知，生成放出热量，放热焓变为负值，故热化学方程式为；
14．（2023·北京·高考节选）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。
(2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ．和生成；
ⅱ．分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。
a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c．
答案：(1)(2)ab
解析：（1）根据原子守恒分析，二者反应生成尿素和氯化银，化学方程式是。答案为；
（2）a．反应ⅰ的活化能是，反应ⅱ活化能是，，a项正确；
b．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ放热，反应ⅱ吸热，b项正确；
c．总反应的：，c项错误；
故选ab。
15．（2023·浙江节选）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：


请回答：
(1) 。
答案：(1)6
解析：（1）设方程式①
②
③
根据盖斯定律可知，③=①-②，则；
16．（2023·湖南节选）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制备
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算反应④的 ；
答案：(1)+118
解析：（1）根据盖斯定律，将①-②-③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案为：+118；
17．（2023·湖北解析）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下：
回答下列问题：
(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算的 。
(2)图示历程包含 个基元反应，其中速率最慢的是第 个。
答案：(1)128(2) 3；3
解析：（1）由和的结构式和反应历程可以看出，中断裂了2根碳氢键，形成了1根碳碳键，所以的=；
（2）由反应历程可知，包含3个基元反应，分别为：，,,其中第三个的活化能最大，反应速率最慢；
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2024年化学高考二轮复习
专题九 化学反应的热效应
一、考纲解读
考纲导向
1、反应热、能垒图像分析
2、燃烧热与中和热的理解
3、热化学方程式的书写与正误判断
4、依据盖斯定律计算反应热
5、利用键能进行计算
6、反应焓变大小的比较
7、反应热与化学平衡的移动
命题分析
化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部分，也是2024年高考的必考内容。一般重点考查通过能量变化图、反应机理图、盖斯定律、键能等创设情境，提供新信息，通过比较分析、计算等方法来求解“ΔH”值，从而书写(或判断)热化学方程式。题型多以选择题或填空题的形式呈现，以中等难度为主。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。该部分内容的难点在于准确的运用盖斯定律计算出反应热并正确书写出热化学方程式。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 化学反应中能量变化的有关概念与热化学方程式
一．反应热和焓变
1．反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
2．焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
3．化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为 kJ·mol－1。
二．吸热反应与放热反应
　　类型比较　　 吸热反应 放热反应
定义 吸收热量的化学反应 放出热量的化学反应
表示方法 ΔH>0 ΔH<0
形成原因 ∑E(反应物)<∑E(生成物) ∑E(反应物)>∑E(生成物)
形成实质
图示
E1——活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变 ①ΔH＝E1－E2②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
反应类型或实例 ①所有的水解反应②大多数的分解反应③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C＋H2O(g)CO＋H2⑤C＋CO22CO ①所有的中和反应②所有的燃烧反应③大多数的化合反应④活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应⑤铝热反应
三.解答能量变化图像题的“4关键”
1．反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
2．反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
3．催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。
4．涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
5．注意活化能在图示(如右图)中的意义。
（1）从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。
（2）从最高点至生成物的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。
四.书写热化学方程式时的注意事项
1．注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,特定条件下要注明反应时的温度和压强。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行测定的,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“-”、数字和单位( kJ·mol-1)。
4．注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(ΔH与化学计量数相对应)。
5．区别于普通方程式:不需要标注“↑”“↓”“点燃”“加热”等。
6．注意热化学方程式的化学计量数。
7．对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
8．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。
五.燃烧热和中和热应用中的注意事项
1．燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。必须是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
2．中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应,而是指强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)的热效应。弱酸与强碱,强酸与弱碱或弱酸与弱碱反应时,因电离吸热,放出的热量减少。若用浓硫酸(或NaOH固体),因溶解放热会使放出的热量增多。
3．利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。
六.判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
高频考点二 反应热的计算与盖斯定律
一.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．根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
（1）计算步骤
（2）计算方法
3．盖斯定律应用
（1）当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号。
（2）将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
（3）同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→ 液→气变化时，会吸热；反之会放热。
（4）利用状态，迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
②当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
二.反应热计算的四种方法
1．根据燃烧热数据,求算反应放出的热量。
利用公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
如已知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,若H2的物质的量为2 mol,则2 mol H2燃烧放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol-1=571.6 kJ。
2．依据反应物与生成物的总能量计算。
ΔH=E生成物-E反应物。
3．根据键能数据(E)计算。
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和
4．根据盖斯定律计算反应热。
若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可通过这几个化学反应的反应热相加减而得到。
三.比较反应热大小的四个注意要点
1．反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
2．ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3．参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4．反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
四.比较反应热大小的方法
1．直接比较法
（1）物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
（2）等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
（3）生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。
（4）对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
2．盖斯定律比较法
（1）同一反应，生成物状态不同时
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
C(g)===C(l)　ΔH3<0
ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH2<ΔH1。
（2）同一反应，反应物状态不同时
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
S(g)===S(s)　ΔH3<0
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。
五.反应热计算的常见失误点
1．根据已知的热化学方程式进行计算时,要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质的量之间的比例关系,然后进行计算。
2．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,要注意断键和成键的总数,计算时必须是断键和成键时吸收和放出的总能量。
3．运用盖斯定律进行计算,在调整方程式时,要注意ΔH的值也要随之调整。
4．物理变化也会有热效应：在物理变化过程中，也会有能量变化，虽然不属于吸热反应或放热反应，但在进行相关反应热计算时，必须要考虑发生物理变化时的热效应，如物质的三态变化或物质的溶解过程中的能量变化等。
5．不可忽视化学键的物质的量：根据键能计算反应热时，要注意弄清各种化学键的物质的量，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，再进行计算。反应热(ΔH)等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，即ΔH＝ΣE反－ΣE生(E表示键能)。如反应3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
6．严格保证热化学方程式与ΔH变化的一致性
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时，相同状态的同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。
高频考点三 化学反应历程图像分析
一．基元反应与反应历程
1．基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应
如：2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HIH2＋2I·、2I·I2
2．反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理
3．许多化学反应都不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的。假设反应：A2＋B===A2B是分两个基元步骤完成的
第一步 A22A (慢反应)
第二步 2A+BA2B (快反应)
对于总反应来说，决定反应速率的肯定是第一个基元步骤，即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤
如：过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应：H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O
反应机理为
H2O2＋H+＋Br－HOBr＋H2O (慢反应)
HOBr＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO不是最终产物，称为反应的中间产物或中间体
4．基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应
二．基元反应过渡状态理论
1．基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态
AB＋C[A…B…C]A＋BC
反应物　　过渡态　　 　产物
2．过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。如：一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH
反应物　　 过渡态　　 　 产物
此反应的活化能(能垒)为kJ·mol－1，ΔH＝(Ea－Eb) kJ·mol－1
三．有效碰撞理论
1．化学反应发生的条件：在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，大多数碰撞无法发生反应，只有少数分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子是活化分子。普通反应物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞。
2．反应历程：发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量称为活化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示，反应的活化能是E1，反应热是E1－E2。
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。活化能越大，反应速率越慢，化学反应取决于最慢的一步。
四．常见反应历程(或机理)图像分析
1．催化剂与化学反应
（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；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。
（2）有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个，如模拟演练题1中图象所表示的)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。
（3）催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小。
注意：认识催化剂的五大误区
误区1、认为催化剂不参加化学反应，实质是：催化剂不是不参加化学反应，而是在化学反应前后，催化剂的化学性质基本不变。
误区2、认为一个反应只有一种催化剂，实质是：一个反应可以有多种催化剂，只是我们常选用催化效率高的，对环境污染小，成本低的催化剂，如双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰，也可以是氯化铁，当然还可以硫酸铜等。
误区3、认为催化剂都是加快化学反应速率，实质是：催化剂有正催化剂与负催化剂，正催化剂加快化学反应速率，负催化剂是减慢化学反应速率的。
误区4、认为催化剂的效率与催化剂的量无关，实质是：催化剂参与了化学反应，是第一反应物。既然是反应物，催化剂的表面积，催化剂的浓度大小必然影响化学反应速率。比如高锰酸钾氧化草酸，开始慢，后来速率突然加快，就是开始时生成二价锰离子浓度小，后来生成锰离子浓度大了，氧化速率突然就加快了。催化剂的用量是会改变催化效率的。
误区5、认为催化剂反应前后的性质不变，实质是：催化剂反应前后的化学性质不变，物理性质会发生改变，比如，反应前是块状的，反应后变成了粉末状的。
2．“环式”反应机理
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③。在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。
3．能垒与决速步骤
（1）能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，
（2）决速步：包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。例如下图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。
注意①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。
五.突破能量变化的能垒图
1．通览全图，理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能；
2．细看变化，分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量下降的为放热；
3．综合分析，做出合理判断。综合整合各项信息，回扣题目要求，做出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，但不改变反应的反应热，也不会改变反应的转化律。
六.反应机理题的解题思路
1．通览全图，找准一“剂”三“物”
（1）催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上
（2）反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物；
（3）生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物；
（4）中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。
2．逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案
三、高频考点突破
高频考点一 化学反应中能量变化的有关概念与热化学方程式
典例精析
1． XH和反应生成X或XO的能量-历程变化如图。在恒温恒容的密闭容器中加入一定量的XH和，t1 min时测得，下列有关说法不正确的是（ ）
A．t1 min时容器内的压强比初始状态更大
B．
C．只改变反应温度，t1 min时可能出现
D．相同条件下，在()时测定，可能出现
2．已知：
则下列说法正确的是（ ）
A．H2(g)的燃烧热△H=-571.6 kJ·mol-1
B．
C．等质量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多
D．2molH2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
3． 25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
变式训练
4．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．对于进程Ⅰ、Ⅱ，生成等量的P所吸收的热量相同
B．对于进程Ⅱ、Ⅲ，催化效率
C．对于进程Ⅰ，升高温度，正、逆反应速率均增大，但正反应速率增加更明显
D．对于进程Ⅳ，Z没有催化作用
5．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则H2的标准燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔHl>ΔH2
6．已知：各相关物质的燃烧热数据，如下表。
物质 C(s)
燃烧热/(kJ·mol-1) -393.5 -1366.8 -285.8
下列热化学方程式正确的是（ ）
A． kJ mol-1
B． kJ mol-1
C． kJ mol-1
D． kJ mol-1
高频考点二 反应热的计算与盖斯定律
典例精析
1． 和均为重要的化工原料，都满足电子稳定结构。
已知：①
②
③断裂相关化学键所吸收的能量如下表所示：
化学键
能量 a b c
下列说法错误的是（ ）
A．的结构式为
B．的电子式：
C．
D．
2．苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。
已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)：
C H C Br Br Br(g) H Br(g)
413 276 194 366
②
③
下列叙述正确的是（ ）
A．该反应为放热反应，ΔH=-55 kJ/mol
B．第一步是该反应的决速步骤
C．该反应的原子利用率约为 88%
D．可用NaOH溶液除去溴苯中混有的Br2
3．已知2mol金属钾和1mol氯气反应的能量循环如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在相同条件下，，则
B．在相同条件下，，则
C．且该过程形成了分子间作用力
D．
变式训练
4．已知丙烯(，气态)的燃烧热，环丙烷(，气态)的燃烧热，下列热化学方程式或叙述正确的是（ ）
A．(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)
B．(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l)
C．丙烯比环丙烷稳定
D． (g)(g)
5．我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
键能(kJ/mol) 413 497 462 351 348
下列说法不正确的是（ ）
A．该催化反应历程中没有非极性键断裂
B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C．总反应的原子利用率为100%
D．该反应的热化学方程式为：
6．几种物质间的转化焓变如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．在相同条件下，若将O元素改为S元素，则会增大
高频考点三 化学反应历程图像分析
典例精析
1．N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2，反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为：① N2O+Fe +=N2+FeO+ K1，②CO+FeO+=CO2+Fe+ K2。下列说法不正确的是 （ ）
A．该反应ΔH＜0
B．两步反应中，决定总反应速率的是反应①
C．升高温度，可提高 N2O 的平衡转化率
D．Fe+增大了活化分子百分数，加快了化学反应速率，但不改变反应的ΔH
2．下面是丙烷(用表示)的氯化和溴化反应时的相对能量变化图(已知)及产率关系。有关说法不正确的是（ ）
A．完全生成放热
B．比稳定
C．以丙烷、卤素、氢氧化钠溶液为原料制备2-丙醇，优于
D．溴代和氯代第一步都是决速反应
3． 2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为叠氮——炔基成环反应，部分原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．和在反应中作催化剂
B．反应Ⅰ中有键的断裂
C．该过程的总反应为加成反应
D．生成物 中N均采取杂化
变式训练
4．苯和甲醇在催化剂上反应生成甲苯的计算机模拟反应能线图如下。下列有关说法正确的是（ ）(已知：TS代表反应过渡态；Int代表反应中间体。)
A．反应过程中决速步的为
B．反应过程中不存在键的形成
C．反应过程中铝元素的化合价发生了变化
D．降低温度能够增大苯的平衡转化率
5． 是锂离子电池的一种电解质，，在水中水解的反应历程如图所示。已知：甲分子的P原子3d能级参与杂化。TS代表过渡态，M代表产物。下列叙述正确的是（ ）
A．总反应的焓变小于0
B．按照VSEPR理论，甲分子中P原子采用杂化
C．上述分步反应中的能垒最大
D．丁挥发时要克服极性键
6．某科研团队合作开发了活性位点催化剂，先“吸氢”再将硝基化合物转化为氨基化合物，反应历程和每步的活化能如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．是该反应历程的中间产物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反应速率，对快速提升总反应速率起决定性作用
C．I→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的转化过程中，元素的化合价逐渐降低
D．总反应为
四、考场演练
1．（2024·浙江·高考）下列实验装置使用不正确的是（ ）
A．图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B．图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C．图③装置用于测定中和反应的反应热
D．图④装置用于制备乙酸乙酯
2．（2023·海南·高考）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是（ ）
物质
A．
B．
C．
D．
3．（2023·广东·高考）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
4．（2023·北京·高考）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中代表或中的一种。下列说法正确的是（ ）
A．a、c分别是
B．既可以是，也可以是
C．已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
5．（2023·浙江·高考）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是（ ）
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
6．（2024·四川遂宁·三模）中国提出二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这体现了中国作为全球负责任大国的环境承诺和行动决心。二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是（ ）
A．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
B．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
C．总反应为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)
D．该历程的决速步为HCOO*＋4H*=CH3O*＋H2O
7．（2024·河南开封·三模）电喷雾电离得到的(等)与反应可得。分别与反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（ ）
A．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化
B．与反应的能量变化为图中曲线
C．与反应，生成的氘代甲醇有三种
D．与反应，生成的氘代甲醇：
8．（2024·河南·模拟预测）科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．
B．中O的化合价为-1价
C．水氧化的总反应为
D．过程⑦可表示为+H2OO2↑+
9．（2024·广东惠州·三模）一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是（ ）
A．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
B．反应焓变：反应I<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
10．（2024·北京东城·一模）碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CsCl晶体是共价晶体
B．
C．若M分别为Na和K，则：NaD．，
11．（2023·河北节选）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。
已知：物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量/ 945 498 631
回答下列问题：
(1)恒温下，将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：
i
ii
① 。
（3）③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为 (用字母a、b、c排序)。
12．（2023·福建·高考节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。
物质 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氢气
体积分数(%) 21 23.7 55.2 0.1 0
(1)比较反应自发进行（ G= H-T S＜0）的最低温度，反应 ⅰ 反应 ⅱ（填“＞”或“＜”）。
13．（2023·重庆节选）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：
①中间体生成吸附态的活化能为 。
②由生成的热化学方程式为 。
14．（2023·北京·高考节选）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。
(2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ．和生成；
ⅱ．分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。
a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c．
15．（2023·浙江节选）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：


请回答：
(1) 。
16．（2023·湖南节选）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制备
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算反应④的 ；
17．（2023·湖北解析）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下：
回答下列问题：
(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算的 。
(2)图示历程包含 个基元反应，其中速率最慢的是第 个。
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