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37846072390专题 五
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化学反应中的能量变化
专题 五
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化学反应中的能量变化
命题趋势
命题趋势
能源问题已成为全球性的热点问题，这几年高考中该类试题的数目呈上升趋势，考查的内容不断拓展，难度有所提高，过去以考查热化学方程式的书写、燃烧热、中和热等概念及热量计算为主，近两年对化学键与能量的关系、盖斯定律进行了不同程度的考查。反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反应热的简单计算(应用盖斯定律计算反应热)；④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。
Ⅰ．客观题
(1)结合图像考查对反应热、吸热反应、放热反应的理解。
(2)考查热化学方程式的正误判断以及ΔH的计算及比较。
Ⅱ．主观题
化学反应原理题中根据盖斯定律书写热化学方程式、计算反应热等。
考点清单
考点清单
一、反应中能量的变化
1．基本概念：
⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
⑵吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。
①若E反>E生，为放热反应；当ΔH为“－”或ΔH<0。
②若E反0。
2．吸热反应和放热反应的判断方法
（1）根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制氢气的反应为放热反应；电解质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。
（2）由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下：气态物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态的能量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。
（3）由盖斯定律判断：如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若ΔH>0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
二、热化学方程式的书写
热化学方程式书写或者判断的注意事项
⑴注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ/mol。
⑵ΔH与测定的条件有关，书写时应注明条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
⑶注意物质的聚集状态：气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”或“↓”符号。
⑷热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数。
⑸注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
⑹对于同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
三、燃烧热、中和热
1．燃烧热
（1）定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
（2）注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。
（3）化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
2．中和热
⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。
⑵注意事项
中和反应的实质是H+和OH?反应生成H2O。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。
另注：
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH
ΔH＜0，单位：kJ/mol
不同点
反应物的量
1mol（O2的量不限）
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3kJ/mol
四、盖斯定律的应用
1．理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。
2．计算模式：
3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“+”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。
(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。
精题集训
（70分钟）
精题集训
（70分钟）
经典训练题
经典训练题
1．根据各物质间的能量循环图，下列说法正确的是（ ）
A．ΔH4>0 B．ΔH1+ΔH5=0
C．ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH6 D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
2．恒温恒容密闭容器中同时发生反应Ⅰ和Ⅱ：
反应Ⅰ： ΔH1=+218.4kJ·mol?1
反应Ⅱ： ΔH2=-175.6kJ·mol?1
体系中c(SO2)随时间t的变化如图所示，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．已知：2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6kJ·mol?1
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-1452kJ·mol?1
H+(aq)+OH?(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3kJ·mol?1
下列说法正确的是（ ）
A．CH3OH(l)的燃烧热为1452kJ·mol?1
B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
C．H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l)　ΔH=-57.3kJ·mol?1
D．3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9kJ·mol?1
4．设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=a kJ/mol
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=b kJ/mol
其他数据如表：
化学键
C?O
O?O
C?H
O?H
键能/(kJ·mol?1)
798
x
413
463
下列说法正确的是（ ）
A．上表中x=
B．H2O(g)=H2O(l)的ΔS＜0，ΔH=(a-b)kJ/mol
C．当有4NA个C?H键断裂时，反应放出的热量一定为a kJ
D．a＞b且甲烷燃烧热为b kJ/mol
5．下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A．HCN和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol
B．甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ/mol，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＜-890.3kJ/mol
C．500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mo1，将1.5mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ
D．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0kJ/mol
高频易错题
高频易错题

1．已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=?566kJ·mol?1；Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=?226kJ·mol?1
根据以上热化学方程式和图像判断，下列说法正确的是（ ）
A．CO的燃烧热为283kJ
B．上图可表示由1mol CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＜?452kJ·mol?1
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移2×6.02×1023
2．下列关于ΔH的判断不正确的是（ ）
Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g) ΔH1
Si(s)+2Br2(g)SiBr4(g) ΔH2
Cu(OH)2(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH3
2H2O(l)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+2H+(aq) ΔH4
A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH3<0，ΔH4>0 D．ΔH3>ΔH4
3．炽热的炉膛内有反应：；往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：，，，其能量变化示意图如下，
已知CO的燃烧热为ΔH=-282kJ/mol。下列有关说法正确的是（ ）
A．在反应中，反应物总键能大于生成物总键能
B．H2的燃烧热为ΔH=-241kJ/mol
C．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=+392kJ/mol
D．往炽热的炉膛内通入水蒸气可节省燃料
4．NF3是生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂。以下是几种化学键的键能(kJ·mol?1)：N≡N(941.6)、F—F(154.8)、N—F(283.0)、N—H(391.0)。下列说法中正确的是（ ）
A．热稳定性：NF3(g)＞NH3(g)
B．其它条件相同时，使用催化剂会使反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的ΔH减小
C．生成NF3(g)的热化学方程式为：N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=-292kJ·mol?1
D．NF3常温下呈液态的原因是N—F键的键能较大
5．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是（ ）
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol?1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol?1
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol?1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol?1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1
D．反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1
6．下列有关能量叙述不正确的是（ ）
A．活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响
B．化学键的断裂和形成是物质在化学变化中发生能量变化的主要原因
C．盐酸和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4(aq)和Ca(OH)2(aq)反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
D．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的反应热ΔH=+2×283.0kJ/mol
精准预测题
精准预测题
1．根据如图所示，下列说法不正确的是（ ）

A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol
B．使用催化剂可以改变图上b的值
C．该反应反应物的键能大于生成物的键能
D．由图可知，1mol C和1mol H2O反应生成1mol CO和1mol H2吸收的热量一定为131.3kJ
2．煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是（ ）
①“气化”：C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH1=+90.1kJ·mol?1
②催化液化I：CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=－49.0kJ·mol?1
③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)===CH3OH(g)+O2(g) ΔH3=a kJ·mol?1
A．催化液化I的反应在高温下更容易自发进行
B．C(s)+H2O(g)+H2(g)==CH3OH(g) ΔH=+41.1kJ·mol?1
C．ΔH2＞ΔH3
D．如图所示为甲醇燃料电池的工作原理示意图，负极的电极反应为CH3OH-6e?+6OH?=CO2↑+5H2O
3．P4S3可用于制造安全火柴，相关物质的结构及键能如表所示。
共价键
S—S
P—P
P—S
键能(kJ·mol?1)
a
b
c
则反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)的ΔH为（ ）
A．(a+b-c)kJ·mol?1 B．(c-a-b)kJ·mol?1
C．(3a+3b-6c)kJ·mol?1 D．3(2c-b-a)kJ·mol?1
4．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．等质量的单斜硫和正交硫分别完全燃烧，前者放出的热量更多
B．，单斜，正交
C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高，正交硫比单斜硫稳定
D．表示断裂1mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ/mol
5．氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl、NHCl2和NCl3)。已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。下列说法中正确的是（ ）
化学键
N-H
N-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
391.3
x
431.8
A．表中的x=191.2
B．反应过程中的ΔH2=1405.6kJ·mol?1
C．选用合适的催化剂，可降低反应过程中的ΔH值
D．NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+2HCl(g) ΔH=－22.6kJ·mol?1
6．在298.15K、100kPa条件下，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol?1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K?1·mol?1。一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是（ ）
A． B．
C． D．
7．下列有关反应热的叙述中正确的是（ ）
①己知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为ΔH=-241.8kJ/mol
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定
③X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
④己知：
共价键
C—C
C=C
C—H
H—H
键能(kJ·mol?1)
348
610
413
436
上表数据可以计算出(g)+3H2(g)→(g)的焓变
⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1mol CO2固体时，放出的热量相等
A．①②③ B．④⑤ C．④ D．无
8．NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成：
第一步： ；
第二步： ；
第三步： 。
下列说法错误的是（ ）
A．该反应的中间体只有两种
B．第二步、第三步反应均为放热反应
C．NO不改变总反应的焓变
D．总反应2O3(g)=3O2(g)的
9．天然气经O2和H2O(g)重整制合成气，再由合成气制备甲醇的相关反应如下：
①主反应：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) ?H1；
②副反应：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ?H2；
③主反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ?H3=+206.1kJ/mol；
④主反应：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ?H4=-90.0kJ/mol；
⑤主反应：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ?H5=-49.0 J/mol。
下列说法不正确的是（ ）
A．?H1大于?H2
B．反应①为反应③提供能量
C．?H2-4?H1=659.3kJ·mol?1
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的正反应为放热反应
10．下列各组热化学方程式中，?H1>?H2的是（ ）
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ?H1 C(s)+O2(g)=CO(g) ?H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ?H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) ?H2
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ?H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ?H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ?H2
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
11．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为：
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ?H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) ?H2
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) ?H3
(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的?H=___________(用?H1、?H2表示)。
(2)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+34kJ·mol?1该反应为___________(“放热”或“吸热”)反应
(3)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：
化学键
键能(kJ·mol?1)
化学键
键能(kJ·mol?1)
N≡N
942
H-O
460
N-H
391
O=O
499
H-H
437
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：___________。
②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0kJ的热量。计算1g H2完全燃烧时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。
(4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：___________
12．乙炔、乙烯均是重要的化工原料。回答下列问题：
（1）1902年，Sabatier首次发现，常压下过渡金属可以催化含有双键或叁键的气态烃的加氢反应。
①已知：C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g) ΔH1=-174.3kJ·mol?1 K1（300K）=3.37×1024
C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) ΔH2=-311.0kJ·mol?l K2（300K）=1.19×1042
则反应C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)的ΔH=________kJ·mol?1，K（300K）=______（保留三位有效数字）。
②2010年Sheth等得出乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理（如图）。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。
上述吸附反应为____（填“放热”或“吸热”）反应，该历程中最大能垒（活化能）为____kJ·mol?1，该步骤的化学方程式为_____________。
（2）在恒容密闭容器中充入乙烯，一定条件下发生反应C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)。乙烯的离解率为a，平衡时容器内气体总压强为P总，则分压p（C2H4）=_____________（用p总和a表示）。
（3）用如图装置电解含CO2的某酸性废水溶液，阴极产物中含有乙烯。
该分离膜为___（填“阳”或“阴”）离子选择性交换膜；生成乙烯的电极反应式为___________________________。
参考答案
参考答案
经典训练题
经典训练题
1．【答案】D
【解析】A．水蒸气变为液态水为放热过程，故ΔH4<0，错误；B．两个化学变化中物质聚集状态不同，故相加不等于0，错误；C．ΔH2<0，ΔH3<0，ΔH4<0，ΔH6>0，故ΔH2+ΔH3+ΔH4≠ΔH6，错误，D．根据能量守恒定律，ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，正确。
2．【答案】C
【解析】反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，根据题干信息知，反应I为吸热反应，则反应物总能量小于生成物总能量；反应II为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，符合条件的只有C，故选C。
【点评】反应热与反应物总能量与生成物总能量相对大小有关，与反应过程中能量变化无关。
3．【答案】B
【解析】A．根据2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-1452kJ·mol?1可以知道1mol液态甲醇燃烧生成2mol液态水放出热量为726kJ·mol?1，则CH3OH(l)燃烧热为726kJ·mol?1，故A错误；B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，设质量为1g；H2(g)完全燃烧放出的热量为×571.6kJ=142.9kJ；CH3OH(l)完全燃烧放出的热量为×1452kJ=22.69kJ；所以H2(g)放出的热量多，所以B选项是正确的；C．反应中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3kJ多，即该反应的ΔH<-57.3kJ·mol?1，故C错误；D．①2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)　ΔH=-571.6kJ·mol?1；②2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452kJ·mol?1，按盖斯定律计算①3-②得到：6H2(g)+2CO2(g)==2CH3OH(l)+2H2O(l) ΔH=-262.8kJ·mol?1，则正确的热化学方程式是：3H2(g)+CO2(g)==CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4kJ·mol?1，故D错误。所以B选项是正确的。
4．【答案】A
【解析】根据反应热键能计算，反应(2)的ΔH=413kJ/mol×4+2x kJ/mol-(798kJ/mol×2+463kJ/mol×4)=b kJ/mol，解得x=，A项正确；B．根据盖斯定律，由反应可得：H2O(g)=H2O(l) ΔH=kJ/mol，水从气态到液态、从液态到固态的变化均是熵减的过程，故正反应为熵减小的反应，B项错误；C．当有4NA个C?H键断裂时，1mol CH4反应，若生成H2O(l)放出a kJ热量，若生成H2O(g)，则放出b kJ热量，C项错误；D．CH4燃烧为放热反应，a、b均小于零。且反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多，故a＜b。根据燃烧热的定义，燃烧热所生成的产物一定是稳定的。则水应为液态，故甲烷燃烧热为a kJ/mol；D项错误；答案选A。
5．【答案】D
【解析】HCN是弱酸，HCN和NaOH反应的中和热ΔH≠=-57.3kJ/mol，A错误；B．生成水蒸气时放出的热量小于生成液态水时放出的热量，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ/mol，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH>-890.3kJ/mol，B错误；C．500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mo1，合成氨反应是可逆反应，将1.5mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，实际消耗的氢气不足1.5mol，放出热量小于46.2kJ，C错误；D．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则1mol CO2(g)分解产生1mol CO(g)和0.5mol O2(g)时吸收热量283.0kJ，故2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0kJ/mol，D正确；答案选D。
高频易错题
高频易错题

1．【答案】D
【解析】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，根据2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=?566kJ·mol?1可知CO的燃烧热为283kJ/mol，A错误；B．上图可表示由2mol CO生成CO2的反应过程和能量变化关系，B错误；C．反应热与反应的物质呈正比关系，由Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=?226kJ·mol?1可知2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=?452kJ·mol?1。反应物在固态时含有的能量比气态时低，反应放出热量越少，则反应热就越大，故2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＞?452kJ·mol?1，C错误；D．已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=?566kJ·mol?1；②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=
?226kJ·mol?1，将①×+②，整理可得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)，ΔH=?509kJ·mol?1，反应过程中转移电子数目为2×6.02×1023，D正确；故合理选项是D。
2．【答案】D
【解析】多数化合反应为放热反应，则ΔH1<0，ΔH2<0，故A正确；B．ΔH=反应物键能-生成物键能，SiCl4键能大于SiBr4键能，则ΔH1<ΔH2，故B正确；C．Cu(OH)2(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)，酸碱中和反应为放热反应，则ΔH3<0，2H2O(l)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+2H+(aq)水解反应为吸热反应，则ΔH4>0，故C正确；D．ΔH3<0，ΔH4>0，则ΔH3<ΔH4，故D错误；故选D。
【答案】A
【解析】A．根据反应①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-282kJ/mol；②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241kJ/mol；③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-392kJ/mol，根据盖斯定律，将③-①-②可得：ΔH=+131kJ/mol，而ΔH=反应物中的键能之和-生成物中的键能之和，故反应物中的键能之和大于生成物中的键能之和，故A正确；B.根据图象和题干可知：①H2(g) +O2(g)+CO(g)CO2(g)+H2O(g) ΔH=-523kJ/mol；②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-282kJ/mol，将反应①-②可得H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241kJ/mol，而燃烧热必须生成的是液态水，故H2的燃烧热不是ΔH=-241kJ/mol，故B错误；C．根据图象可知，1mol碳完全燃烧生成1mol二氧化碳气体时放热392KJ，故热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-392kJ/mol，故C错误；D．反应的热效应取决于反应的始态和终态，与反应的路径无关，故往炽热的炉膛内通入水蒸气不能节省燃料，故D错误。
4．【答案】C
【解析】A．比较化学键键能，N—F(283.0)，N—H(391.0)，氮氢键键能大，说明氨气更稳定，A错误；B．催化剂不能改变焓变，B错误；C．根据化学键键能计算，N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=941.6+154.8×3-283.0×6=-
292kJ·mol?1，C正确；D．NF3常温下的状态和化学键键能无关，与分子间作用力有关，D错误；故选C。
5．【答案】D
【解析】反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可以知道，反应①、②为反应③提供原料气，故A正确；B．反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；C．由盖斯定律可以知道，②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2 (g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，则ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1，故C正确；D．由反应④可以知道，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)=CH3OCH3 (g)+H2O(l)的ΔH6.【答案】C
【解析】A．活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响，故A正确；B．因化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，故B正确；C．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀H2SO4和Ca(OH)2反应生成的水的量是多少，其中和热恒为57.3kJ/mol，故C错误； D．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，故CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol，当方程式反写ΔH符号相反，计量数变化几倍ΔH也要变化几倍，所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mo=+566.0kJ/mol，故D正确；故答案选C。
精准预测题
精准预测题
1．【答案】D
【解析】A．据图可知生成物[1mol CO(g)和1mol H2(g)]的能量之和比反应物[1mol C(s)和H2O(g)]的能量之和高131.3kJ，为吸热反应，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol，故A正确；B．b为正反应活化能，催化剂可以同时降低正逆反应的活化能，故B正确；C．该反应为吸热反应，所以反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量，即反应物的键能大于生成物的键能，故C正确；D．各物质的状态不明确，所以吸收的热量不一定是131.3kJ，故D错误；综上所述答案为D。
2．【答案】B
【解析】A．催化液化I的反应的ΔH＜0、ΔS＜0，则该反应在低温下能自发进行，故错误；B．根据盖斯定律，①+②可得热化学方程式为：C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH=(+90.1-49.0)kJ·mol?1=+41.1kJ·mol?1，故正确；C．②-③可得热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=ΔH2-ΔH3=(-49.0-a)kJ·mol?1，该反应为放热反应，即ΔH<0，则有ΔH2-ΔH3<0，即ΔH2<ΔH3，故错误；D．如图为甲醇燃料电池的工作原理示意图，负极的电极反应为CH3OH－6e?+8OH?=CO+6H2O，故错误；故选B。
【点评】A为易错点，注意催化剂只能改变反应的活化能，但不能改变ΔH的大小。
3．【答案】C
【解析】根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s) ΔH=×8×a kJ·mol?1+6×b kJ·mol?1-(6×c kJ·mol?1+3×b kJ·mol?1)=(3a+3b-6c)kJ·mol?1，选C。
4．【答案】A
【解析】A．由图象可以看出，单斜硫的能量比正交硫的能量高，则等质量的单斜硫和正交硫分别完全燃烧，前者放出的热量更多，A正确；B．单斜硫的能量比正交硫的能量高，，单斜，正交，为放热反应，B错误；C．由图象可以看出，单斜硫的能量比正交硫的能量高，C错误；D．式反应需断裂单斜硫中键和键，不仅仅表示断裂1mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ，D错误。故选B。
【点评】比较两种物质的稳定性时，既可看能量也可看键能。物质的能量越高，稳定性越差；物质的键能越大，稳定性越强。
5．【答案】A
【解析】A．该反应方程式为NH3+Cl2=NH2Cl+HCl，反应过程中断了一个N-H键，一个Cl-Cl键，成了一个N-Cl键和一个H-Cl键，设Cl-Cl键键能为y，则ΔH=391.3+y-x-431.8=11.3kJ·mol?1，根据NH3(g)+Cl2(g)=N(g)+3
H(g)+2Cl(g)可知ΔH=391.3×3+y=1416.9kJ·mol?1，联立可求x=191.2，A项正确；B．ΔH=ΔH1+ΔH2，代入ΔH和ΔH1数值可知ΔH2=-1405.6kJ·mol?1，B项错误；C．催化剂能改变反应所需的活化能，即图中的ΔH1，无法改变反应最终的反应热ΔH，C项错误；D．根据键能与反应热的关系可知Cl每取代一个H的反应热为ΔH=11.3 kJ·mol?1，所以NH3(g)+2Cl2(g)=NHCl2(g)+2HCl(g) ΔH=-22.6kJ·mol?1，D项错误；答案为A。
6．【答案】B
【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故答案选B。
7．【答案】D
【解析】①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热＜-241.8kJ·mol?1，故①错误；②单质A转化为单质B是一个吸热过程，则B的能量比A的高，能量越高越不稳定，故②错误；③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学计量数与物质的状态有关，故③错误；④反应热=反应物总键能-生成物总键能，由于苯环中不存在碳碳双键，不能计算反应热，故④错误；⑤金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1mol CO2固体时，放出的热量不相等，故⑤错误；答案选D。
【点评】本题考查燃烧热、反应热有关计算、热化学方程式等，注意对概念与热化学方程式的理解，注意③中平衡移动，放出的热量发生变化，但热化学方程式焓变不变，为易错点。
8．【答案】D
【解析】A．由三步基元反应可知，反应的中间体只有NO2和O两种，故A正确；B．由图可知，第二步、第三步反应中反应物的总能量都大于生成物的总能量，均为放热反应，故B正确；C．由三步基元反应可知，NO为O3生成O2反应的催化剂，催化剂不改变总反应的焓变，故C正确；D．由盖斯定律可知，三步基元反应相加得总反应，则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，故D错误；故选D。
9．【答案】C
【解析】A．等物质的量的物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，反应放出的热量越多，则反应热就越小，①是不完全燃烧，②是完全燃烧，所以?H1大于?H2，A正确；B．③的主反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ?H3=+206.1kJ/mol为吸热反应，需要大量的热，而反应①甲烷的燃烧，产生大量的热，则反应①为反应③提供能量，B正确；C．将①×4，整理可得：4CH4(g)+2O2(g)=4CO(g)+8H2(g) 4?H1，与②反应不同，因此无法计算?H2-4?H1的数值，C错误；D．根据盖斯定律，将④-⑤，整理可得CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ?H=-41kJ/mol＜0，则该反应的正反应为放热反应，D正确；故选C。
10．【答案】C
【解析】①等质量的C完全燃烧产生CO2放出的热量比不完全燃烧产生CO放出的热量多，反应放出热量越多，则?H越小，所以?H1＜?H2，①不符合题意；②物质S在气态时含有的能量比固态时多，所以气态S燃烧放出的热量比固态S燃烧放出的热量要多，反应放出热量越多，则?H越小，所以?H1>?H2，②符合题意；③所有物质状态相同，发生反应的H2越多，反应放出的热量就越多，则该反应的?H越小，所以反应热：?H1>?H2，③符合题意；④固态CaCO3分解反应是吸热反应，?H1>0；CaO与H2O反应产生Ca(OH)2的反应是放热反应，?H2＜0，所以两个反应的反应热：?H1>?H2，④符合题意。故答案选C。
11．【答案】（1）?H1+2?H2
吸热
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=-93kJ·mol?1 138.75kJ 小于
4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol?1
【解析】(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH1；②NO(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH2；③SO2(g)+O3(g)SO3
(g)+O2(g) ΔH3；根据盖斯定律，①+②×2，可得反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的ΔH=ΔH1+2ΔH2；(2)ΔH<0为放热反应，ΔH>0为吸热反应；N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+34kJ·mol?1，该反应为吸热反应；(3)①N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，ΔH=942+3×437-2×3×391=-93kJ·mol?1；所以N2(g)+3
H2(g)2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol?1；②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=437+×(2×499-460)=-233.5kJ·mol?1；1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量；即H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol?1；所以H2(g)+O2
=H2O(l)，ΔH=-233.5-44=-277.5kJ·mol?1；1g H2(物质的量为0.5mol)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为×277.5=138.75kJ；根据H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol?1反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以H2O(g)的稳定性小于H2O(l)；（4）N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+34kJ·mol?1，ΔH=×942+499-
E(NO2)=34，E(NO2)=936kJ·mol?1；NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=4×391×3+7×499-(4×936)-6×2×460=-1079kJ·mol?1。
12.【答案】（1）-136.7 3.53×1017 放热 +85 C2H3*+H*→C2H4*

阳 2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O
【解析】（1）①C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)的ΔH=ΔH2－ΔH1=－136.7kJ·mol?1，300K时的平衡常数K==1.19×1042/3.37×1024=3.53×1017。②由图可知，吸附时能量降低，解吸时能量升高，如C2H4*→C2H4 ΔH=+82kJ·mol?1，基元反应中，C2H3*+H*→C2H4*的活化能最大，为+85kJ·mol?1。
（2）由反应：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)
起始/mol n 0 0
转化/mol
平衡/mol
平衡时总物质的量：，平衡分压：p（C2H4）=。（3）阳极发生反应：2H2O-4e?=4H++O2↑，生成的H+向阴极移动，故用阳离子选择性交换膜，在阳极CO2得到电子结合H+生成一系列燃料，其中生成乙烯的电极反应为2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O。

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