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化学反应的热效应
考点清单
第一步：学习目标整合
1 了解化学反应中存在能量变化的原因，能从微观角度解释能量变化的本质。 能够根据能量变化图示准确判断某反应是吸热反应还是放热反应。
2 掌握热化学方程式的书写要点，包括正确标注能量变化、反应物和生成物的聚集状态、反应时的温度和压强，以及理解化学计量数与反应热的关系。 能根据给定信息书写热化学方程式，并进行相关的正误判断。 理解盖斯定律的含义，学会应用盖斯定律计算反应热，包括书写热化学方程式、计算未知反应的反应热等。 能够根据键能等数据信息计算反应热，掌握利用键能计算反应热的方法和公式。 理解燃烧热和中和热的概念，明确其研究条件、反应程度、燃烧物或生成水的物质的量以及研究内容等要点。 能根据燃烧热和中和热的概念进行相关判断和计算，如判断某反应是否为燃烧热或中和热反应，计算燃烧热或中和热的值等。
3 理解中和热测定实验的原理、仪器、步骤和注意事项，能够分析实验误差产生的原因。
第二步：思维导图回顾知识
第三步：重难知识易混易错
一、大单元思维知识整合
一、焓变、反应热
1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量
2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应
（1）符号：△H （2）单位：kJ/mol
3.产生原因：化学键断裂——吸热 化学键形成——放热
放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0
吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0
☆常见的放热反应：① 所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应
③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应
⑤ 生石灰和水反应
⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆ 常见的吸热反应：
① 晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl
② 大多数的分解反应
③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应
④ 铵盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数
⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变
三、燃烧热
1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位：kJ/mol
※注意以下几点：
①研究条件：101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
四、中和热
1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。
2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol
3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
4．中和热的测定实验
五、盖斯定律
内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
【典例集训】
1.向溶液中滴加稀盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应为放热反应
B.
C.；
D.
2.某学习小组设计如图所示实验装置（装置中空气已排尽）探究氮的氧化物的性质。下列说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ中产生红棕色气体，体现浓硝酸的强氧化性
B.将装置Ⅱ浸入热水浴中，气体颜色变深，说明是放热反应
C.装置Ⅲ中的溶液变蓝，说明氧化了金属铜
D.向装置Ⅴ中加入蒸馏水，无色气体变为红棕色
3.Ni可活化制得，其反应历程如下，下列关于活化历程的说法错误的是( )
A.
B.可以用焓判据来判断该反应是否自发进行
C.中间体中间体3的活化能大于中间体中间体2的活化能
D.Ni在该反应中作催化剂
4.和的能量关系如图所示:
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.对于和，
5.已知：，下列说法正确的是( )
A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下，2mol氟化氢气体的总能量大于1mol氢气与1mol氟气的总能量
D.2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
6.燃烧2g乙醇（液态），生成二氧化碳气体和液态水，经测定放出的热量为Q，则乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.已知下列反应可用于制备硝化甘油，其热化学方程式为
①
②
③
④
则反应的为( )
A.
B.
C.
D.
8.C、CO、和是常用的燃料，1mol上述物质分别完全燃烧生成及时，放出的热量依次为393.5kJ、283.0kJ、890.3kJ和1366.8kJ。相同质量的这4种燃料完全燃烧，放出热量最多的是( )
A.C B.CO C. D.
9.以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.和对总反应起到了催化作用
C.总反应的热化学方程式为
D.该过程降低了水分解制氢的活化能，但总反应的不变
10.1，2-丙二醇（）单分子解离反应相对能量姐图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是( )
A.解离过程中，断裂a处碳碳单键比b处碳碳单键所需能量高
B.1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C.从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D.脱水生成的四种产物中，丙烯醇[]最稳定
11.已知煤炭的燃烧热为，氢气的燃烧热为，一氧化碳的燃烧热为。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色的火焰，煤炭燃烧得更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量”。
下列有关说法正确的是( )
A.反应的
B.表示CO燃烧热的热化学方程式为
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D.因为，故该同学的结论是对的
12.沼气是一种能源，它的主要成分是。完全燃烧生成和液态时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
13.反应A+B→C（）分两步进行：①A+B→X（），②X→C（）。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
A. B.
C. D.
14.下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是( )
A.锌粒和稀硫酸反应
B.灼热的木炭与反应
C.甲烷在空气中燃烧的反应
D.晶体与晶体的反应
15.下列变化中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是( )
A.灼热的碳与二氧化碳反应 B.铝和盐酸反应
C.酸碱中和反应 D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
第四步：核心素养对接高考
【核心素养目标】
宏观辨识与微观探析
能从宏观角度（如物质的状态变化、反应的吸放热现象）和微观角度（化学键的断裂与形成）理解化学反应中的能量变化，解释化学反应热效应的本质原因。
观察热化学方程式中物质的聚集状态、化学计量数等宏观信息，理解其对反应热的影响，并能从微观角度（分子数、化学键变化）进行分析。
变化观念与平衡思想
认识化学反应中能量变化是化学变化的必然结果，理解化学反应热效应与反应条件、反应物和生成物的能量关系，建立能量变化的动态观念。
理解反应热与反应进行程度之间的关系，通过热化学方程式和反应热数据，分析反应的方向和限度，形成化学变化中的平衡思想。
证据推理与模型认知
根据实验现象、反应热数据等证据，推理化学反应的热效应，判断反应是吸热还是放热，并能构建热化学方程式模型来准确表示反应的热效应。
运用盖斯定律，通过已知反应的热效应数据，推理和计算未知反应的反应热，建立反应热计算的模型认知方法。
【真题链接】
1．[2024年全国高考真题]人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是
A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油
C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢
2．[2024年安徽高考真题]某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
B．
C． D．
3．[2024年甘肃高考真题]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A． B．步骤2逆向反应的
C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化
答案以及解析
【典例集训】
1.答案：B
解析：由图可知，溶液中碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体和液态水的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，A错误；
由图可得如下反应：①、②、③，由盖斯定律可知，反应①+②+③可得反应，则反应，B正确；
由图可知，反应均小于0，绝对值大于，则焓变小于，C错误；
由图可知，溶液中碳酸氢根离子与氢离子结合生成碳酸的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则碳酸电离出碳酸氢根离子和氢离子的过程为吸热过程，焓变大于0，D错误。
2.答案：C
解析：浓硝酸在常温下与Cu发生反应：，浓硝酸作氧化剂，被还原为，体现了强氧化性，A正确；气体颜色变深说明温度升高时该反应的平衡逆移使增大，因此该反应的正反应是放热反应，B正确；不能直接与Cu反应，溶液变蓝是因为与水发生反应生成，和Cu反应生成使溶液变蓝，C错误；在装置Ⅲ中，生成的气体为NO，NO被浓硫酸干燥后进入装置Ⅴ，向装置Ⅴ中加入蒸馏水，先发生反应：，NO易被氧化，发生反应：，无色气体变为红棕色，D正确。
3.答案：D
解析：由图可知，该历程发生的反应为，生成物总能量一反应物总能量=，A正确；该反应前后气体分子数不变，，，，能够自发进行，故可用焓判据来判断前述反应是否发生，B正确；中间体中间体3的活化能为，中间体中间体2的活化能为，C正确；Ni参与反应，最后生成，在该反应中作反应物，D错误。
4.答案：C
解析：根据盖斯定律可得，又知半径大于半径，所以的离子键强度弱于，CaO的离子键强度弱于MgO。表示断裂和间的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因此，A正确；表示断裂中共价键形成和吸收的能量，与无关，因此，B正确；由A中分析可知，而表示形成MO中离子键所放出的能量，为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因此，，等式不成立，C错误；，，故，D正确。
5.答案：D
解析：A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，不代表分子数，A错误；
B.2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低，故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多，B错误；
C.该反应是放热反应，所以在相同条件下，2mol氟化氢气体的总能量小于Imol氢气与1mol氟气的总能量，C错误；
D.由热化学方程式可知，2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量，D正确。
6.答案：A
解析：燃烧2g乙醇（液态），生成二氧化碳气体和液态水，经测定放出的热量为Q，则燃烧1mol液态乙醇生成二氧化碳气体和液态水的反应热为：，故乙醇燃烧的热化学方程式为：，故选A
7.答案：A
解析：由盖斯定律：得
8.答案：C
解析：A.1gC完全燃烧生成放出的热量为393.5kJ=32.8kJ；
B.1gCO完全燃烧生成放出的热量为283.0kJ=10.1kJ；
C.1g完全燃烧生成及放出的热量为890.3kJ=55.8kJ；
D.1g完全燃烧生成及放出的热量为1366.8kJ=29.7kJ；
综上，答案选C。
9.答案：C
解析：由图可知，反应Ⅱ和Ⅲ实现了太阳能到化学能的转化，A项正确；总反应为，故和起到催化作用，B项正确；由反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ得，则，C项错误；只与反应体系的始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，但不变，D项正确。
10.答案：C
解析：由图可知，断裂1mol a处碳碳单键所需能量为83.7kJ，断裂1molb处碳碳单键所需能量为85.1kJ，A错误；1，2-丙二醇单分子脱水生成丙酮为放热反应，B错误；TS4路径的活化能最高，速率最慢，C正确；由图可知，脱水产物中丙酮的能量最低，最稳定，D错误。
11.答案：C
解析：氢气的燃烧热为，则燃烧的热化学方程式为，由于液态水转化为气态水吸热，则反应的，A错误；一氧化碳的燃烧热为，则表示CO燃烧热的热化学方程式为，B错误；“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO，C正确；由于能量是守恒的，所以煤炭燃烧时加少量水，不可能使煤炭燃烧放出更多的热量，故该同学的结论是错误的，D错误。
12.答案：C
解析：完全燃烧生成和液态水时，放出445kJ热量，则在氧气中完全燃烧生成和液态水时，放出890kJ热量，热化学方程式为，C正确。
13.答案：D
解析：因总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。A中反应①为放热反应，反应②为吸热反应，且总反应为吸热反应，不符合题意；B中反应①和反应②均为吸热反应，不符合题意；C中反应①和反应②均为放热反应，不符合题意。
14.答案：B
解析：由图像可知，反应物总能量低于生成物总能量,所以该反 应是吸热反应。A、C项反应为放热反应,不符合题意;D项反应为吸 热反应，但不是氧化还原反应,不符合题意;B项反应既是氧化还原 反应又是吸热反应，符合题意。
15.答案：A
解析：A.灼热的碳与二氧化碳反应是氧化还原反应，也是吸热反应，A项正确；
B.铝和盐酸反应是氧化还原反应，是放热反应，B项错误；
C.酸碱中和反应是复分解反应，不是氧化还原反应，是放热反应，C项错误；
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应是复分解反应，不是氧化还原反应，是吸热反应，D项错误；
故选A。
【真题链接】
1.答案：D
解析：A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；
B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确；
C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误；
D．在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确；
2.答案：B
解析：由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；
B．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意；
C．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意；
D．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的 H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意；
3.答案：C
解析：A．由能量变化图可知，，A项正确；
B．由能量变化图可知，步骤2逆向反应的，B项正确；
C．由能量变化图可知，步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误；
D．该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确；
故选C。

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