第一章化学反应的热效应大单元复习学案高二上学期化学人教版选择性必修1

第一章化学反应的热效应——20232024学年化学人教版（2019）选择性必修一大单元综合训练一、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/mol3.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℃，101kPa时，1mol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：101kPa②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：1mol④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1molH2O，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=－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。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。二、大单元综合试题训练1.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。化学键H—O键O=O键H—H键O—O键键能/467498436138若反应过程中分解了2mol（g），则下列说法错误的是()A.总反应为B.过程Ⅰ吸收了934kJ能量C.过程Ⅱ放出了574kJ能量D.过程Ⅲ属于放热反应2.相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是()A. B.C. D.3.我国科学院化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由化合物1（固体）→化合物2（固体）过程的机理和相对能量变化如图所示（已知）。下列说法正确的是()A.化合物是该过程的催化剂B.整个过程既有极性键的断裂和生成，也有非极性键的断裂和生成C.图中化合物1和的总能量小于化合物2的总能量D.过程①的热化学方程式为4.将盛有粉末的小烧杯放入盛有少量冰醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，大烧杯中的冰醋酸逐渐凝固。下列有关小烧杯中发生的反应的说法正确的是()A.该反应是放热反应B.该反应过程中，吸收的热能转化为产物内部的能量C.该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应中化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少5.根据如图所示各物质间的能量循环图，下列说法正确的是()A.B.（g）的小于Cl（g）的D.6.下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A.已知甲烷燃烧热为，则B．由，可知将1mol（g）置于密闭容器中充分反应后放出热量C.由，可知含1mol的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量57.3kJD.已知101kPa时，，则1molC（s）完全燃烧放出的热量大于7.丙烯是制备聚丙烯的单体。已知有关信息如下：①②③；逆反应活化能为164④⑤C—H、H—H键的键能依次为413、436。⑥所有的单键都是键，1个双键中含1个键和1个开键。若碳碳双键和碳碳单键中的键的键能相等。下列说法正确的是()A.反应①中断裂键总键能大于形成键的总键能B.反应②中产物总能量高于反应物总能量C.反应③中正反应的活化能为296D.碳碳双键中键键能为2668.某反应使用有效催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是()A.总反应为放热反应B.使用该催化剂后，活化能不变C.反应①是吸热反应，反应②是放热反应D.9.肼是一种常见的还原剂，不同条件下分解产物不同，60~300℃时，肼在Cu等金属表面分解的机理如图所示。下列说法不正确的是()已知200℃时：Ⅰ.；Ⅱ.。A.肼属于共价化合物B.图示过程①是放热反应，②是吸热反应C.反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2D.200℃时，肼分解的热化学方程式为10.已知：顺2丁烯（）与反2丁烯（）互为顺反异构体，其与加成制备丁烷的能量变化如图。下列说法正确的是()A.稳定性：顺2丁烯>反2丁烯B.C.顺2丁烯转化为反2丁烯的过程属于物理变化D.完全燃烧等质量的和，前者放热多11.（1）正丁烷除直接用作燃料外，还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知：是以物质的量分数表示的平衡常数，对于反应，，为各组分的物质的量分数。反应1、2、3的与温度的变化关系如图所示：①反应1中正反应的活化能_____逆反应的活化能（填“大于”“等于”或“小于”）。②稳定性A_____B（填“大于”或“小于”）。③的数值范围是_____（填标号）。A.<1B.1~0C.0~1D.>1（2）丙烯是工业上合成精细化学品的原料，随着天然气和页岩气的可用性不断提高，制取丙烯的技术越来越得到人们的关注。主反应Ⅰ：；副反应Ⅱ：已知、丙烷（）和丙烯（）的燃烧热（）分别是、2220和2051，则____。主反应Ⅰ在______（填“高温”“低温”或“任意温度”）时能自发进行。12.为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常通过实验进行测定，也可进行理论推算。（1）下列变化过程，属于放热反应的是_________（填序号）。①浓稀释；②酸碱中和反应；③在中燃烧；④固体NaOH溶于水；⑤液态水变成水蒸气；⑥碳在高温条件下还原。（2）实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_________。（3）捕碳技术（主要指捕获）在减少温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下反应：反应Ⅰ反应Ⅱ反应Ⅲ则与之间的关系为________。（4）已知反应：，试根据表中所列键能数据估算a的值为_________。化学键键能43639194513.（1）汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因：_________。（2）直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理氨氧化物的方法。利用和等气体除去烟气中的氮氧化物，已知：；欲计算反应的焓变，则还需要查询某反应的焓变，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，，该反应的热化学方程式为_________，据此计算出_______（用含的式子表示）。（3）合成氨用的氢气可以由甲烷制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则与反应生成和的热化学方程式为__________。14.CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如图：（1）过程Ⅰ为_______过程（填“吸热”或“放热”）。过程Ⅱ生成的化学键有_______（填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”）。（2）已知过程Ⅰ的焓变为，过程Ⅱ的焓变为，则该反应的热化学方程式为_______。

答案以及解析1.答案：D解析：用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为，A正确；断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了467kJ×2=934kJ能量，B正确；形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，C正确；过程Ⅲ中1mol过氧化氢分解生成1mol氧气和1mol氢气，吸收的能量大于放出的能量，为吸热反应，D错误。2.答案：C解析：分别与发生加成反应，生成更稳定的环己烷，为放热反应，即均小于0，A错误；由盖斯定律知，前两个热化学方程式相加得不到第三个热化学方程式，即，B错误；中含2个碳碳双键，反应放出的热量更多，故，苯生成环己烷为吸热反应，则，C正确；根据盖斯定律得，D错误。3.答案：D解析：是该过程的中间产物，A错误；整个过程没有非极性键的形成和破坏，B错误；由相对能量变化图可知，总反应是放热反应，所以图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量，C错误；过程①的焓变为，故热化学方程式为，D正确。4.答案：B解析：冰醋酸逐渐凝固，说明小烧杯中发生的反应吸热，导致冰醋酸温度降低，即与HCl的反应为吸热反应，A错误；小烧杯中发生的反应为吸热反应，吸收的热量转化为产物内部的能量，B正确；因题给反应为吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；反应热=反应物的键能和生成物的键能和，此反应为吸热反应，说明反应物中化学键断裂吸收的能量比生成物成键放出的能量多，D错误。5.答案：D解析：根据盖斯定律可知，故A错误；Na（g）失去电子变成属于吸热过程，即属于放热反应，即，物质由气态到液态，液态到固态均放出热量，即，故B错误；Cl（g）得到电子变成属于放热过程，即，Br的非金属性比Cl弱，Br得电子能力比Cl弱，Br（g）得电子放出能量更少，所以Br（g）的大于Cl（g）的，故C错误；固态钠汽化吸热，即，所以有，故D正确。6.答案：D解析：甲烷的燃烧热为，则，A错误；该反应是可逆反应，将1mol置于密闭容器中充分反应，放出的热量小于，B错误；醋酸是弱酸，其电离过程是吸热过程，故含1mol的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3kJ，C错误；已知101kPa时，，则1molC（s）完全燃烧生成放出的热量大于，D正确。7.答案：D解析：反应热等于断裂化学键的总键能减去形成化学键的总键能，反应①是放热反应，即断裂化学键的总键能小于形成化学键的总键能，A错误；反应热等于产物总能量减去反应物总能量，反应②是放热反应，即产物总能量低于反应物总能量，B错误；根据盖斯定律，反应③=反应①反应②，，又反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能，所以反应③的正反应活化能为132，C错误；利用反应④计算碳碳双键中键键能，，结合题中信息可得，D正确。8.答案：B解析：由题图可知，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，总反应过程中吸收的能量小于放出的能量，故总反应为放热反应，A正确；使用合适的有效催化剂，会改变反应路径，改变反应的活化能，B错误；因为反应①中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应①为吸热反应，反应②中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应②为放热反应，C正确；根据盖斯定律，总反应的焓变等于分步反应的焓变之和，D正确。9.答案：C解析：中只含有共价键，属于共价化合物，A正确；过程①中分解生成和，根据反应Ⅰ的，可知过程①为放热反应，根据盖斯定律，ⅠⅡ得，可知过程②为吸热反应，B正确；在反应中，每3个参与反应就有4个N原子得电子，化合价降低，2个N原子失电子，化合价升高，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1，C错误；根据盖斯定律，ⅠⅡ得，D正确。10.答案：D解析：物质的能量越低越稳定，A错误；根据题图及盖斯定律可知，B错误；顺2丁烯转化为反2丁烯的过程属于化学变化，C错误；完全燃烧等质量的和，产物相同，由于前者的能量高于后者，所以前者放热多，D正确。11.答案：（1）①小于；②小于；③D（2）；高温解析：（1）①反应1、2、3的均随温度的升高而降低，说明反应1、2、3均为放热反应，，故反应1的正反应的活化能小于逆反应的活化能。②反应3中A向B的转化是放热反应，则A的能量高，B的能量低，A的稳定性小于B的稳定性。③根据题给3个热化学方程式，运用盖斯定律计算反应热，反应1反应2=反应3，则，，，，AH2<0，AH3<0，故，。（2）、丙烷和丙烯燃烧的热化学方程式分别为①；②；③。根据盖斯定律，由②①③得主反应Ⅰ，故；根据自发反应的判断依据，该反应是个熵增的反应，故该反应在高温下能自发进行。12.答案：（1）②③（2）（3）（4）93解析：（1）浓稀释时会放出热量，但该过程中没有新物质产生，因此没有发生化学反应，不是放热反应，①不符合题意；酸碱中和时会放出热量，该反应为放热反应，②符合题意；在中燃烧时会放出热量，