2023-2024版新高考版化学总复习 九化学反应的热效应十年高考题分类

专题九化学反应的热效应

考点一化学反应中能量变化的有关概念

1.（2022湖南,12,4分）（双选）反应物（S）转化为产物（P或PZ）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.进程I是放热反应

B.平衡时P的产率：∏>I

C.生成P的速率：ni>n

D.进程IV中,Z没有催化作用

答案ADA项，由题图可知,进程I反应物的总能量比生成物的总能量高,为放热反应,

正确；B项,从∏中可看出S+X-P+X,X为催化剂，只改变反应的速率,对产率没有影响，

错误;C项,从π和In可看出，进程π的活化能比进程In的小,所以生成P的速率：n>m,

错误;D项，由题图可知,反应所得产物为P2,Z参与反应,没有催化作用，正确。

2.（2022浙江1月选考,18,2分）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成ImOl环己

烷（）的能量变化如图所示:

傩Iitl

u

O≡':

∙

u,

2

I3

TIA9

20⊂

C•

I•5.

3≡:-

-.M-

下列推理不正确的是()

A.2△/《△片,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比

B.A4<△外,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定

C.3A∕√ι<A∕,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D.ΔA⅛-ΔM<O,ΔM-ΔΛ⅛>O,说明苯分子具有特殊稳定性

答案AA项，ʧ中也含有2个碳碳双键,而2△/√1<A∕,说明碳碳双键加氢放出

n。

的热量与碳碳双键数目不一定成正比，错误；B项，V7与加氢分别生成

CC

时,△从<△外,说明稳定性较强,对比二者结构知，单双键交替的两个碳

碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作用，正确;C项,若是苯分子中存在三个完全独

立的碳碳双键,则存在3ΔM=Δ^t,正确；D项能量先升高

后又略降低,说明苯分子具有特殊稳定性,正确。

3.（2019海南单科,5,2分）根据图中的能量关系,可求得C-H键的键能为（）

1

Δ∕∕=717kJ∙mo∖-'∆∕∕1=864kJ∙mol-

ɑ(s)--,—^2H2(g)

:A%=-75kJ∙moΓl

A.414kJ∙mol1B.377kJ∙moΓ1

C.235kJ∙mol^,D.197kJ∙moΓ1

答案A从图中信息可知C(s)+2Hz(g)^~CH4(g)AH=-75kJ∙mol"°AH=旧键断裂吸

收的总能量-新键形成放出的总能量,设C-H键键能为XkJ∙moΓ1,51∣J(717+864)kJ∙morl-4x

kJ∙mol^1=-75kJ∙mol",解得x=414,A正确。

4.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由CO?和CE转化为高附加值产品

CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键发生断裂

C.①一②放出能量并形成了C-C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

答案D催化剂只影响化学反应速率,不会使化学平衡发生移动,故不会提高反应物的

平衡转化率,D不正确。

方法技巧认真观察示意图,分清反应物、中间产物和生成物,该题就不难作答。

5.(2018浙江4月选考,21,2分)氢卤酸的能量关系如图所示：

HX(0q)----------"------------H∙(aq)+X-(aq)

鼠鼠

ΔH

IH∙(g)÷X(g)

必A%

Δ∕Λ

HX(g)----------------2----------*H⅛)+X(g)

下列说法正确的是()

A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH,<0

B.相同条件下,HCl的AH2比HBr的小

C.相同条件下,HCl的gH3+AH4)比HI的大

D.一定条件下,气态原子生成1molH—X键放出akJ能量,则该条件下AH2=akJ∙moP

答案DHF气体溶于水放热,则由HF(aq)-HF(g)需要吸收热量,因此ΔHl>O,i*⅛A错

误;HCI比HBr稳定,则HCl的ΔH2比HBr的大,故B错误;是H(g)-H*(g)的热效应,AFU

是H+(g)-H+(aq)的热效应,所以,HCl和HI的(AE+AFU湘等,故C错误;由题图可

知,H(g)+X(g)-HX(g)AH7=SH2=-akJ∙mol",则ΔH2=

akJ∙mol",故D正确。

6.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是()

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.反应4Fe(s)+3θ2(g)^=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应

C.3mol由与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6x6.02x1()23

D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

答案C氢氧燃料电池放电过程中,化学能除转化为电能外,还有热能的产生,A错

误;4Fe(s)+3Ch(g)^=2Fe2O3(s)是一个幅减反应,而该反应常温下能自发进行,则该反应

必为放热反应,B错误;N2与H2合成NH3的反应为可逆反应,故3molH2与1molN2不能

完全转化为NH3,转移电子的数目小于6×6.02×102∙∖C正确;酶的活性与温度有关,温度过

高,使酶失去生理活性,D错误。

7.(2016海南单科.6,2分)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：

C57H,M06(s)+8002(g)-57CO2(g)+52H2O(l)

已知燃烧Ikg该化合物释放出热量3.8xl()4kJ°油酸甘油酯的燃烧热AH为()

A.3.8×104kJ∙moΓ'B.-3.8×104kJ∙moΓl

C.3.4×IO4kJ∙mol''D.-3.4×104kJ∙moΓ1

答案D燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104kJ,则1mol油酸甘油酯完全燃烧生

成稳定的氧化物所放出的热量为3.8×104kJx黑j≈3.4xl(/kJ,所以ΔH=-3.4×104kJ∙mol'o

8.(2016海南单科,11,4分)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正

确的是()

反应进程

A.由X→Y反应的AH=E5-E2

B.由X→Z反应的ΔH<0

C.降低压强有利于提高Y的产率

D.升高温度有利于提高Z的产率

答案BCA项,根据化学反应的实质可知2X(g)-i3Y(g)zm=E3-E2,故A错误;B项,

由图像可知,X-Z的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即

反应的ΔH<O,故B正确;C项,根据化学反应2X(g)u=i3Y(g),可知正反应是气体分子数

增加的反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,故C正确;D项,X-Z的反应

为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,故D错误。

9.(2015江苏单科,4,2分)在CCh中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()

A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体

B.Mg›MgO中镁元素微粒的半径H(Mg2+)>r(Mg)

C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性

D.该反应中化学能全部转化为热能

答案CA项,C的单质还有C60、C7。等多种同素异形体;B项,Mg?+、Mg质子数相同，

而电子数不同,电子数越多,半径越大,故r(Mg2+)<r(Mg);D项,该反应的化学能还可转化为

光能等其他能量。

10.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催

化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:

反应过程•表示CU表示°勿力勿表示催化剂

下列说法正确的是()

A.CO和O生成CO2是吸热反应

B.在该过程中,CO断键形成C和O

C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D.状态IT状态III表示CO与Ch反应的过程

答案CA项,CO和O生成CCh是放热反应;B项,观察反应过程的示意图知,该过程

中,CO中的化学键没有断裂形成C和O;C项,CO和O生成的Co2分子中含有极性共价

键;D项,状态IT状态In表示CO与O反应的过程。

审题技巧认真观察题给示意图,注意其表示CO和O在催化剂表面形成化学键的过程。

解题关键明确从能量高的状态到能量低的状态,要释放能量,并能根据图示分析物质变

化情况。

11.(2015海南单科42分)已知丙烷的燃烧热ΔH=-2215kJ∙moP。若一定量的丙烷完全燃

烧后生成1∙8g水,则放出的热量约为()

A.55kJB.220kJC.55()kJD.l108kJ

答案A由丙烷的燃烧热AH=-2215kJ∙mor∣,可写出其燃烧的热化学方程

式:C3H8(g)+5θ2(g)^3C02(g)+4H20(l)AH=-2215kJ∙mo「,丙烷完全燃烧产生1.8g

水放出的热量为(2215kJ∙moP÷4)x

().1mol≈55kJ0

12.(2022浙江6月选考,27,4分)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。燃烧石

灰石反应：CaCCb(S)jCaO(s)+CO2(g)A∕√=l∙8χl02∣d∙mo卜1,石灰石分解需要

的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气,使

焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通

入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30

kJ∙g-i(假设焦炭不含杂质)。

请回答：

(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%,杂质不参与反应)，需要投料kg

焦炭。

(2)每生产106kg纯碱,同时可获得kgCa0(列式计算)。

答案(1)10.8

(2)70

由(1)计算可知参与反应的CaCO3和焦炭的物质的量之比为1：1,因此

利(Cao)=ι°6kgx：6*m°L=70kg

106g∙mol-1×40%×2

解析⑴分解100kg石灰石需要的热量为1喘。”9猿g×1.8X102

口100gmol1

kJ∙mo∣ι=1.62×105kJ；焦炭燃烧产生的热量有效利用率为50%,则需要焦炭的质量为

疏喘=Io800g=10.8kg.

13.[2014北京理综,26（3）]NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。

I---------*∙NOz---------*■HNc)3

NH3ɪ~*∙∣N0∣

1IN-------------

------>∣NH4NO3

(3)In中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4⑴,再制备浓硝酸。

①已知:2No2(g)κiN2O4(g)ΔH∣

i

2Nθ2(g)^N2O4(l)ΔH2

下列能量变化示意图中,正确的是（选填字母）

反应过程反应过程反应过程

②N2O4与。2、H2O化合的化学方程式是

答案（3）①A②2N2O4+O2+2H2O^4HNO3

解析（3）①降低温度,NCh转化成N2O4,所以AH/0,AH2<0,再根据物质（NzCU）的状态可判

断出No2转化成液态N2O4放热更多。故选A»

②N2O4与。2、H2O发生化合反应,产物应为HNO3,所以反应的化学方程式

为2N2θ4+θ2+2H2θ^=4HNθ3°

考点二热化学方程式盖斯定律

1.（2022江苏,6,3分）周期表中IVA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧

热（890.3kJ∙mo卜文是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢

氟酸（HF,弱酸）反应生成H2SiF6（H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF2-）；1885年德国化

学家将硫化错（GeS2）与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅一铭。我国古代就掌握了青

铜（铜一锡合金）的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、Pbc）2是铅蓄电池的

电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。下列化学反应表示

正确的是（）

A.Siθ2与HF溶液反应:SiO2+6HF=2H++Si理一+2比0

B.高温下K还原GeS2：GeS2+H2=Ge+2H2S

-

C.铅蓄电池放电时的正极反应：Pb-2e^+SOtPbSO4

i

D.甲烷的燃烧:CH4(g)+2θ2(g)=CO2(g)+2H2O(g)Δ∕∕=890.3kJ∙mo∣ι

答案AH2SiF6为二元强酸,A正确；氢原子数不守恒，B错误；Pb-2e-+Sor

PbSO4为铅蓄电池放电时的负极反应，正极反应为PbO2+S0∣-+4H÷+2e-

PbSO4+2H2O,C错误；甲烷燃烧为放热反应,△从0,且表示燃烧热时，H2O为液态，D

错误。

解题技巧电极反应式正误判断,主要从以下几个角度分析:一看得电子还是失电子,二

看电荷是否守恒,三看电解质溶液的酸碱性是否符合要求。

2.(2022浙江6月选考,18,2分)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：

物质(g)0HHOHOOH2O2H2O2H2O

能量∕U∙

249218391000-136-242

mol^1

可根据HO(g)+HO(g)——H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ∙mo∣ι,.

下列说法不氐聊的是()

A.H2的键能为436kJ∙mo∣ι

B.02的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2

D.H2O(g)+0(g)=H2O2(g)ΔΛ∕=-143kJ∙mol-1

-1

答案CH(g)+H(g)H2(g)Δ∕√=(0-218×2)kJ∙mo∣ι=-436kJ∙mol,i⅛H2

1

的键能为436kJ∙mol,A正确；同理,O2的键能为498kJ∙mo∣-ι,H2O2中氧氧单键的键

能为214kJmolɪ,B正确；根据题中计算H2O2中氧氧单键的键能的计算方法可

得,HOO中氧氧单键的键能为278kJ∙mok1C不正确；H2O(g)+O(g)JH2O2(g)

LH=[-136-(-242+249)]kJ∙moI-I=-143kJ∙mol1,D正确。

3.（2016江苏单科,8,2分）通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是（）

l

①太阳光催化分解水制氢：2氏0⑴==2H2(g)+O2(g)ΔHl=571.6kJ∙moΓ

l

②焦炭与水反应制氢：C⑸+H2θ(g)-CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ∙moΓ

1

③甲烷与水反应制氢:CH£g)+H2O(g)-CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJ∙moΓ

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,AH3减小

D.反应CHMg)^C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kj-mol-1

答案DA项,反应①中太阳能转化为化学能,故错误;B项,反应②为吸热反应,故错误;C

项,使用催化剂不能改变反应的反应热(AH),故错误;D项,根据盖斯定律,③-②可得CH4(g)

—C(s)+2H2(g)ΔH=74.8kJ-

mo「,故正确。

4.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为：

1

S(s)+2KNO3(s)+3C(s)-K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ∙mol-

已知:碳的燃烧热AH∣=akJ-moΓl

S(s)+2K(s)-K2S(S)ΔH2=bkJ∙moΓ'

-1

2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=CkJ∙mol-

则X为()

A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b

答案A本题已知的三个热化学方程式为：

①C(s)+O2(g)S==CO2(g)ΔHι=akJ∙moΓl

②S(s)+2K(s)-K2S(s)ΔH2=bkJ∙moF'

-

@2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=CkJ∙moΓ'

由盖斯定律可推出,3x①+②-③可得热化学方程式S(S)+2KNO3(S)+3C(S)^

K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=

XkJ∙moΓl=(3a+b-c)kJ∙moΓl,A项正确。

5.(2014江苏单科,10,2分)已知:小)+02他)-CO2(g)ΔHl

CO2(g)+C(s)-2CO(g)ΔH2

2CO(g)+O2(g)-2CO2(g)Δ⅛

4Fe(s)+3Ch(g)2Fe2O3(s)ΔH4

3CO(g)+Fe2O33CO2(g)+2Fe(s)ΔH5

下列关于上述反应焰变的判断正确的是()

A.ΔH∣>0,ΔH3<0B.ΔH2>O,ΔH4>O

C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5

答案C根据反应的热效应可知:AH∣<0∖AH2>0∖AH3<0∖AH4<0,故A、B不正确;根

据盖斯定律可得AHi=AH2+ΔH3,AH3=扣H4+f∆H5,C项正确,D项错误。

6.(2014重庆理综,6,6分)已知：

C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)ΔH=akJ∙mol''

=

2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-220kJ∙moF'

H-H,O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ∙mo-,贝IJa为()

A.-332B.-118C.+350D.+130

答案D按顺序将题中两个热化学方程式编号为①和②,依据盖斯定律,②-①x2

得:2H2(g)+O2(g)-2H2O(g)ΔH=-(220+2a)kJ∙mo「,代入相关数据

得:(2x436+496)-4x462=-(220+2a),解得a=+130,D项正确。

7.(2011重庆」3,6分)SF(,是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1mol

S(S)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为

16()kJ、330kJ0贝IJS(S)+3F2(g)-SFe(g)的反应热AH为()

A.-l780kJ∕molB.-1220kJ/molC.-450kJ/molD.+430kJ/mol

答案BAH=-(生成物成键释放的总能量-反应物断链吸收的总能

⅛=-(6×330-3×160-1×280)kJ/mol=

-1220kJ/molo

8.(2020浙江7月选考,29,10分)研究Co?氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。

相关的主要化学反应有：

i

IC2H6(g)^=C2H4(g)+H2(g)ΔH∣=136kJ∙mol-'

i

IlC2H6(g)+CO2(g)^=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH2=177kJ∙moΓ'

i

IIIC2H6(g)+2CO2(g)^=4CO(g)+3H2(g)ΔH3

ii

IVCO2(g)+H2(g):=CO(g)+H2O(g)ΔH4=41kJ∙moΓ'

已知:298K时,相关物质的相对能量(如下图)。

7

C

E

∙

P

)l

/

⅛

逑

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度变化可忽略)。

例如:H2O(g)H2O(l)ΔH=-286kJ∙moΓl-(-242kJ∙moΓl)=-44kJ∙moΓl<.

请回答:

l

(1)①根据相关物质的相对能量计算ΔH3=kJ∙moΓ。

②下列描述正确的是。

A.升高温度反应I的平衡常数增大

B.加压有利于反应I、H的平衡正向移动

C.反应m有助于乙烷脱氢,有利于乙烯生成

D.恒温恒压下通水蒸气,反应IV的平衡逆向移动

③有研究表明,在催化剂存在下,反应∏分两步进行,过程如下：【C2H6(g)+CO2(g)】T

[C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)]→[C2HKg)+CO(g)+H2O(g)】，且第二步速率较慢(反应活化能

为210kJ∙mor∖根据相关物质的相对能量,画出反应∏分两步进行的"能量-反应过程

图”，起点从【C2H6(g)+CO2(g)】的能量-477kJmol"开始(如下图)。

1为

∙

3

s

-35(

^

-401

过程

反应

剂

催化

,研究

件下

的条

恒定

持总压

和保

3K

,在92

投料

1：1

质的量

6按物

和C2H

CCh

（2）①

下表:

数据如

得实验

响,所

J的影

zH

/制C

化C?

2氧

"CO

X对

H4∕%

产率C2

2/%

率CO

转化

∕%

CZH

化率

转

催化剂

6

3.3

37.6

19.0

X

催化剂

依据

判断

是,

产物

主要

6的

化C2H

2氧

下,CO

作用

化剂X

,在催

分析

反应

具体

结合

_

____

____

____

____

____

是___

成

性（生

选择

H的