2024年高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 学案

Zr/r、T*T-

第八早

化学反应与能量

第一节化学能与热能

叵藏蠹要熊

1.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，知道化学反应可以实现化学

能与其他能量形式的转化。

3.能量的转化遵循能量守恒定律，知道内能是体系内物质各种能量的总和，受

温度、压强、物质聚集状态的影响。

4.认识化学能与热能的相互转化，能进行反应焙变的简单计算，能用热化学方

程式表示反应中的能量变化，能运用反应焙变合理选择和利用化学反应。

5.了解盖斯定律及其简单应用。

夯实•必备知识口…基础排查清障碍|层级I

考点一焰变反应热

主干尸麻锂

1.反应热和焰变

(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,

称为化学反应的热效应，简称反应热。

(2)焰变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焰变，其符号

为42/,单位是kJ/mol(或kJ-mori)。

2.吸热反应和放热反应

(1)从能量高低角度理解

吸热反应

(2)从化学键角度理解

生

成

物

(3)常见的吸热反应和放热反应

吸热反应(△">

放热反应(AH<0)

0)

①Ba(OH)

2-8H2O与NH4cl

①中和反应

的反应

②燃烧反应

②大多数的分解反

③金属与酸或氧气的反应

应

④铝热反应

③弱电解质的电离

⑤酸性氧化物或碱性氧化物

④盐类水解

与水的反应

⑤C和H0

2⑥大多数的化合反应

(g)、C和C02

的反应

3.热化学方程式

(1)意义

表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：2H2(g)+O2(g)

2H2O⑴AH=-571.6kJ-moP1,表示25℃,101kPa下，2moi

氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。

(2)书写

一写庄程式IT写出配平的化学赧装

自主/小练

1.正误判断(正确的打“Y”，错误的打“x”)。

(1)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。()

(2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。()

(3)需加热才能进行的反应是吸热反应，不需加热就能进行的反应是放热反

应。()

(4)同温同压下，反应H2(g)+Ch(g)2HC1(g)在光照和点燃

条件下的△”相同。()

(5)CO(g)+；。2(g)CO2(g)△H=-QkJ-moL表示标准状

况下1molCO(g)和gmolO2(g)反应生成1molCO2(g)时放出QkJ的热

量。()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X

2.根据如图所示的反应，回答下列问题：

(1)该反应是放热反应，还是吸热反应？o

(2)反应的△"=o

(3)反应的活化能为o

(4)试在上图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。

答案：(1)放热反应(2)-bkJ-moF1

(3)akJ-mol

3.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换

的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

r

1.86

s'

f.

克

--0.1683-0.72

过

((*过.

MS)8oH.

渡

OOa渡OO@

O+Zo

态H

XZ态

X+.Hx

ZH1+.2H+

++.Z(+

OHH+¥(

0Z++.Z

OHHHH用

XOO+

。+

O。H

。O@

+。。+

。F

OO@

。Do

u

可知水煤气变换的0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程

中最大能垒(活化能)E,=eV,写出该步骤的化学方程

解析：根据图像，初始时反应物的总能量为0,反应后生成物的总能量为-0.72

eV,则△H=-0.72eV,即△”小于0。由图像可看出，反应的最大能垒在过渡

态2,则此能垒E正=L86eV-(-0.16eV)=2.02eV。由过渡态2初始反应

物COOH*+H*+H2O*和结束时生成物COOH*+2H*+OH*,可得该步骤的化学

方程式为COOH*+H*+H2O*—COOH*+2H*+OH*(或

H2O*H*+OH")o

答案：小于2.02COOH*+H*+H2O*------------COOH*+2H*+OH*(或

H2O*H*+OH*)

4.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态

H2OO已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式

为___________________________________________________________________

O

(2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,

其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧

的热化学方程式

为___________________________________________________________________

O

(3)NaBH4(s)与H2O(1)反应生成NaBCh(s)和H2(g),在25℃、101

kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式

是___________________________________________________________________

O

答案：(1)SiH4(g)+202(g)SiO2(s)+2H2O(1)

△H=-l427.2kJ-moP123

(2)C2H5OH(1)+302(g)--------=2CO2(g)+3H2O(1)

△H=-2QkJmo「

(3)NaBH4(s)+2H2O(1)NaBO2(s)+4H2(g)

AH=-216kJmol-1

?思维升华

“五审法”正确判断、书写热化学方程式

（一审“+，，“-X放热反应△，为“-"，吸热反应△，为“+”

0

［二审单位）一单位一定为“kJmol,易错写成“mol”

或漏写

物质的聚集状态必须正确，特别是溶液中

（三审状态卜

的反应易写错

四审数值反应热的数值必须与热化学方程式中的

对应性化学计量数相对应，即化学计量数与

成正比；当反应逆向进行时，其反应热与

正反应的反应热数值相等，符号相反

五审是否_如表示燃烧热、中和反应反应热的热化学

符合概念厂方程式

考点二燃烧热和中和反应反应热

主干尸毓还

1.燃烧热和中和反应反应热的比较

燃烧热中和反应反应热

能量变化放热

相同

△”及其单

点A/7<0,单位均为kJ-mo「

位

反应物的

1mol不一定为1mol

,^L

里

生成物的生成物水为L

不确定

量mol

在101kPa

在稀溶液里，强

时，1mol纯

酸与强碱发生中

反应热含物质完全燃烧

不同和反应生成］

义生成指定产物

点mol水时所放出

时所放出的热

的热量

量

燃烧热为。

强酸与强碱在稀

kJmori或

溶液中反应的中

表示方法△H=­a

和热为57.3

kJmol1(a>

kJmor'或AH

0)

=—57.3kJ-mol

-i

I注意I

燃烧热中元素所对应的指定产物：C—CO2(g),H-H2O(1),S—SO2

(g),N-N2(g)等。

2.中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH溶液反应为例)

(1)测定原理

通过量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容计算反

应热。

(2)实验步骤及装置

实验装置实验步骤

①测量反应物的温度

②测量反应后体系温度(记录反应

温度计,疆热后体系的最高温度)

③重复上述步骤①至步骤②两次

内筒、卜杯盖④数据处理：取三次测量所得温度

隔热层、

，士差的平均值进行计算，生成1mol

一外壳

H2O时放出的热量为

(1+J)-：­(2-1)X1O--

2-kJ

□(H2U)

大量实验测得，在25°C和101kPa下，强酸的稀溶液

与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放

出57.3kJ的热量

(3)注意事项

①为保证酸被完全中和，采取的措施是破血之里。

②因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸或弱

碱则测得的反应热数值假如。

3.能源

一

化

石

燃T石油

料1

一

能

源

断

能

源

自主历F练

1.25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和反应反应热为

57.3kJ-moF1,辛烷的燃烧热为5518kJ-mol」。下列热化学方程式书写正确的

是()

A.2H+(叫)+SO：(叫)+Ba?+(叫)+2Oir(叫)BaSCU(s)+

2H2。(1)AH=-57.3kJmor'

B.KOH(aq)+；H2s。4(aq)；心。4(叫)+H2O(1)AH=-57.3

kJmol1

C.C8H18(1)+yO2(g)8c02(g)+9H2O(g)△"=—5518

kJmol1

D.2c8H18(g)+2502(g)16co2(g)+I8H2O(1)AH=-5518

kJmor1

解析：BA项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和反应反应热是指

反应生成1molHzO(1)时的反应热，二是当有BaS04沉淀生成时，反应放出

的热量会增加，生成ImolHzO(1)时放出的热量大于57.3kJ,错误；C项，

燃烧热是指在101kPa时1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热

量，产物中的水应为液态水，错误；D项，当2moi辛烷完全燃烧时，放出的

热量为11036kJ,且辛烷应为液态，错误。

2.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：

,玻璃

温度计/毡拌器

内筒.

1杯盖

隔热层

1夕送

①用量筒量取50mL0.50molL」盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol-L1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温

度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温

度。回答下列问题：

（1）NaOH溶液稍过量的原因

是___________________________________________________________________

（2）倒入NaOH溶液的正确操作是（填字母，下同）。

A.沿玻璃棒缓慢倒入

B.分三次倒入

C.一次迅速倒入

（3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是o

A.用温度计小心搅拌

B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌

C.轻轻地振荡烧杯

D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动

（4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1

mol-L।的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△*、△七、△&,则AH、

△“2、的大小关系为。

（5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g-cnT3,又知中和反应后生成溶液

的比热容c=4.18J.g-CL为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据

如下：

起始温度t\1℃终止温度及/℃

实

验氢氧化钠溶

盐酸混合溶液

序液

号

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热△"=

（结果保留一位小数）。

解析：（4）稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和

反应反应热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的

电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些。

答案：（1）确保盐酸被完全中和（2）C（3）D

（4）AHI=AW2<AW3（5）-51.8kJmor'

考点三盖斯定律反应热的计算与比较

主干厘

1.盖斯定律

（1）内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是

相同的。即：在一定条件下，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）意义：间接计算某些反应的反应热。

2.反应热的计算

（1）利用热化学方程式进行有关计算

根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放

出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。

（2）根据燃烧热数据，计算反应放出的热量

计算公式：。=燃烧热X〃（可燃物的物质的量）

（3）根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算烙变

若反应物旧化学键断裂吸收能量屈，生成物新化学键形成放出能量E2,则反应

的△H=EI-E2。

能量

E?

反应物

生成物

0反应过程

(4)利用盖斯定律计算反应热

热化学方程式焙变之间的关系

aAB

AH1

△“1=必"2

A-□B

△“2

aA=BA//i

AHI=-AH2

B“AMh

3.反应热大小的比较

(1)根据反应物的量的大小关系比较反应焰变的大小

①H2(g)+；。2(g)H2O(g)AWi

②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)AH2

反应②中H2的量更多，因此放热更多，故A"i二八出。

(2)根据反应进行的程度大小比较反应婚变的大小

③C(s)+於(g)CO(g)AH3

④C(s)+O2(g)CO2(g)AH4

反应④中，C完全燃烧，放热更多，故△为二A%。

(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焰变的大小

⑤S(g)+O2(g)SO2(g)AH5

⑥S(s)+O2(g)SO2(g)A”6

由⑤一⑥可得S(g)S(s)AH=AH5-A/f6<0,故公法二八法。

(4)根据特殊反应的婚变情况比较反应焰变的大小

⑦2Al(s)+处(g)AI2O3(s)A"7

⑧2Fe(s)+为2(g)-Fe2O3(s)AHs

由⑦一⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+AI2O3(s)AW

已知铝热反应为放热反应,AW=AH7-AHS<0,故A”7WA”8。

自主练

1.将C02应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的

制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O

(g)。

(1)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH30H(g)+

NH3(g)UCH3NH2(g)+H2O(g)AWo已知该反应中相关化学键的键能

数据如下：

共价键C—OH—ON—HC—N

键能/kJ-mo「

351463393293

1

则该反应的△"=kJ-moP'o

(2)已知：①CO(g)+NO2(g)#C02(g)+N0(g)AHi=-226

kJmol1

②N2(g)+202(g)U2NO2(g)

△“2=+68kJ-mol-1

③N2(g)+O2(g)U2N0(g)

1

AH3=+183kJ-moP

则：2C0(g)+2N0(g)W2CO2(g)+N2(g)\H=kJ-mol-

1

o

解析：(1)反应热等于断裂旧化学键吸收的能量减去形成新化学键释放的能

量，故△H=351kJmoP1+393kJ-mol-1-293kJmor1-463kJmol-1=-12

kJmol'o(2)由盖斯定律：①义2+②—③X2可得：

2CO(g)+2N0(g)U2CO2(g)+N2(g)

△”=一750kJmol

答案：(1)-12(2)-750

2.大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃

时，相关物质的燃烧热数据如下表：

H2C(石墨，

物质C6H6(1)

(g)S)

燃烧热△”/—

-393.5-3267.5

(kJmol')285.8

则25°C时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(1)的热化学方程式

解析：由题给燃烧热数据可得，①H2(g)+《)2(g)H2O(1)AH|

-1

=-285.8kJ-mol,②C(石墨，s)+O2(g)CO2(g)AH2=-

1

393.5kJ-moF,③C6H6(1)+：。2(g)6CO2(g)+3H2O(1)

△“3=-3267.5kJ-mo「，根据盖斯定律，目标方程式可由3义①+6X②一③

得到，其△”=(-285.8kJ-mol-1)X3+(-393.5kJ-moF1)X6一(-3

267.5kJmol')=+49.1kJ-mol1,故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(1)

的热化学方程式为3H2(g)+6C(石墨，s)C6H6(1)△”=+49.1

kJmol10

答案：3H2(g)+6C(石墨，s)C6H6(1)

AW=+49.1kJmol1

3.硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的

催化氧化：SO2(g)+|O2(g)机催化剂》SO3(g)△//=-98kJ-moP'o钢催

化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4

(s)和V2O4(s)的热化学方程式为

情占量

|—s)+SO/g)

R~~~V|A//2=-24kJ-niof'

+SO/g)1丫2。仆)+SO[g)

1bM=-：扇kJmol-1

|j^VOSO/s)

......反应过程

解析：根据题图知，V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)AH|=-

399kJmor1®,V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)Mh=

—24kJ-moL②。根据盖斯定律，由①一②X2得：2V2O5(s)+2SO2(g)

2VOSO4(s)+V2O4(s)\H=(-399+48)kJmo「=-351

kJmol1o

答案：2V2。5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)△"=一

351kJ-mol1

突破•关键能力热点突破提能力层级II

盖斯定律在反应热计算中的应用

1.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理

并加以利用。

已知下列反应的热化学方程式：

①2H2s(g)+302(g)2sO2(g)+2H2O(g)

AHi=-l036kJmor'

②4H2s(g)+2SO2(g)3s2(g)+4H2O(g)

△“2=94kJ-mol1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

AH3=-484kJmor'

计算H2s热分解反应④2H2s(g)S2(g)+2H2(g)的△%=

kJmol1o

解析：根据盖斯定律，反应④=^^-，故△"4=3^_2=+i70kJ・mo「

答案：+170

2.已知：

①CaO(s)+H2O(1)Ca(OH)2(s)

△Hi=-65.17kJmoL

②Ca(OH)2(s)-Ca24(叫)+2OH-(aq)

△“2=一16.73kJ-moF1

③Al(s)+OH"(叫)+3H2O(1)[Al(OH)4「(叫)+知(g)

△"3=—415.0k，mo「i

2+

则CaO(s)+2A1(s)+7H2O(1)Ca(aq)+2[Al(OH)

(叫)+3H2(g)的AH4=kJ-mol1o

解析：根据盖斯定律，由①+②十2X③可得反应CaO(s)+2A1(s)+7H2O

(1)Ca?+(叫)+2[A1(OH)4「(叫)+3H2(g),则△"4=A"I

+A”2+2A”3=(-65.17kJ-mol-1)+(-16.73kJ-mor1)+2X(-415.0

kJmol1)=-911.9kJ-mof'o

答案：-911.9

1.利用盖斯定律计算反应热的“思维步骤”

2.运用盖斯定律计算反应热的“注意事项”

（1）热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。

（2）热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。

（3）将一个热化学方程式颠倒时，△”的“十”“一”随之改变，但数值不

变。

能力好形成

1.工业生产中硫、氮、碳的氧化物排放都会导致严重环境问题，对这些物质需

要进行综合利用。

用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物，可以消除污染。已知：

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AHi=-

867.0kJmol'□

NO2(g),2。4(g)A//2=-28.5kJmor'o

写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2。(g)的热化学方程

式___________________________________________________________________

解析：CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的化学方程式为CH4

(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),对已知热化学

方程式依次编号为①②，根据盖斯定律①一②X2得CH4(g)+N2O4(g)

N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△〃=-867kJ-mo「一(-28.5

kJmol')X2=-810kJmor,,即热化学方程式为CH4(g)+N2O4(g)

N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△”=-810kJmoL。

答案：CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)\H

=-810kJmor'

2.环氧乙烷(t°)可用作生产一次性口罩的灭菌剂。工业上常用乙烯氧化法生

产环氧乙烷，其原理是：2cH2二CH2(g)+O2(g)(g)

AHo

已知下列两个反应，

①CH2CH2(g)+302(g)U2CO2(g)+2H2O(g)=323

kJmor1

②»。+期2(g)=282(g)+2H2O(g)

△“2=-1218kJmor'

则△〃=o

解析：由盖斯定律可知，反应①X2一②X2得到反应：2cH2；CH2

(g)+O2(g)=22°(g),则其△”=(-1323kJ-mor')X2—(-1218

kJ-mor1)X2=-210kJ-mof1>.

答案：一210kJ-moL

3.次氯酸钠氧化法可以制备Na2FeO4o

已知：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)

△H=akJ-mol1

NaCl(叫)+H2O(1)NaClO(叫)+H2(g)

bH=bkJ-mol-1

4Na2FeO4(aq)+IOH2O(1)4Fe(OH)3(s)+3O2(g)+

8NaOH(aq)AH=ckJmor'

反应2Fe(OH)3(s)+3NaC10(aq)+4NaOH(aq)2Na2FeO4

(叫)+3NaCl(叫)+5H2。⑴的△"=kJmoF'o

解析：对已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，一③义；一

②X3一①xg得2Fe(OH)3(s)+3NaC10(叫)+4NaOH(aq)

2Na2FeO4(叫)+3NaCl(叫)+5H2O(1)的△”=(-|口-3口-

；匚)kJ.moL。

答案:一1-3/?一；c

斤G形成•学科素养□-情境创新培素养层级III

道度立僚题

1.根据下表中提供的燃烧热数据，回答下列问题：

某些物质的燃烧热(25℃,101kPa)

化学式(聚集状

名称AH/(kJ-mol-1)

态)

石墨C(s)-393.5

金刚石C(s)-395

氢气H2(g)-285.8

一氧化

co(g)-283.0

碳

甲烷CH4(g)-890.3

乙醇CH3CH2OH(1)-1366.8

（1）"标准状况下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量为285.8

kJ”，这种说法是否正确？为什么？

（2）石墨（s）和金刚石（s）都是由碳原子构成的，它们的燃烧热相同吗？为

什么？

（3）你能写出表示甲烷、乙醇燃烧热的热化学方程式吗？

（4）氢能是一种理想的绿色能源，有可能成为人类未来的主要能源。请计算相

同质量的氢气、甲烷、乙醇在25°C和101kPa时完全燃烧放出的热量，据此说

明氢气作为能源的优点。

答案：（1）否。在25C,101kPa下，1mol出完全燃烧生成液态水时，释放

出的能量为285.8kJ,标准状况是0°C,101kPa,条件不同，释放的能量也不

相同。

（2）不相同，因为石墨（s）和金刚石（s）的结构不同，所具有的能量不同。

（3）CH4（g）+202（g）CO2（g）+2H2O（1）

-890.3kJmol1

CH3CH2OH（1）+302（g）2cO2（g）+3H2O（1）

\H=~\366.8kJ-moP1

（4）根据燃烧热数据进行计算，在25°C和101kPa时，质量均为1g的氢气、

甲烷和乙醇燃烧时所放出的热量分别为142.9kJ、55.6kJ和29.7kJ,所以相同

质量的上述三种物质，氢气完全燃烧后放出热量最多，同时，氢气的燃烧产物

无污染，这些都是氢气作为能源的优点。

2.朋（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂（如过氧化氢、氧

气等）配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。

(1)液态胧和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大

量热。若每生成1molN2,放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为

消耗16g液态股放出的热量为0

(2)已知：N2H4(g)+02(g)N2(g)+2H2O(g)

△”=-544kJ-mol”,键能数据如下表：

化学键N—NN—HOOO—H

键能/(kJ-mol

193391497463

A

则氮氮三键的键能为。若H20(1)H2O(g)△"=

+44kJ・mo「，则N2H4(g)的燃烧热为。

(3)已知：N2(g)+202(g)2NO2(g)A//=+68kJmol贝U

N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式

为___________________________________________________________________

解析:(2)设氮氮三键的键能为X,则：193kJmor'+4X391kJmor'+497

kJmo「一x-4X463kJmolr=一544kJ-mol1,解得光=946kJ.mol^o

N2H4(g)+02(g)N2(g)+2H2O(g)

△”=-544kJmo「①

H20(1)H2O(g)AW=+44kJ-mor'②

①一②义2可得：N2H4(g)+O2(g)"N?(g)+2H2O(1)△”=

-632kJ-mol即N2H4(g)的燃烧热为632kJ-mol'

(3)N2(g)+202(g)2NO2(g)

△"=+68kJ-moL③

根据盖斯定律，①一:x③可得：

N2H4(g)+N02(g)；N2(g)+2H2O(g)

AH=-578kJ.mor'o

答案：(1)N2H4(1)+2H2O2(1)N2(g)+4H?0(g)△〃=—

642kJ-mol-1321kJ

(2)946kJmol*1632kJ-mol1

(3)N2H4(g)+NO2(g)/(g)+2H2O(g)

△"=-578kJmol_1

5G体现.核心价值a-真题体验明考向层级

I-.......................................I.V..............

1.（2022・湖南高考・改编）反应物（S）转化为产物（P或P-Z）的能量与反应进

下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（）

A.进程I是吸热反应

B.平衡时P的产率：II>I

C.生成P的速率：IH>H

D.进程IV中，Z没有催化作用

解析：D

ii是在i的基础上加入IU中决速步的活化能高于n

催化剂，催化剂不改变平的，则生成p的速率：ni<n.

成物能量低,为放P-Z是产物,最终没有得到P+Z,

热反应，A项错误故z没有催化作用，D项正确

2.(2022•浙江6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:

HHO

物质/g0HH202H2O2H2O

00

能量/

2421

(kJ-mol391000-242

98136

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「i。下列说法不正确的是()

A.H2的键能为436kJ-moL

B.O2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：HOOVH2O2

D.H2O(g)+0(g)H2O2(g)

△"=—143kJmol1

解析：C由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ,mo「X2=

436kJ-moF1,A项正确;由表格中数据可知。2的键能为249kJ-mo「X2=498

kJmolI而H2O2中氧氧单键的键能为214kJ-mol214kJ-mol'X2<498

kJmor1,B项正确；HOO中解离氧氧单键所需能量为249kJ-mo「+39kJ-mol

"1-10kJmoP1=278kJ-moF1,H2O2中解离氧氧单键所需能量为214kJmol

C项错误；△"=一136kJmol-+242kJ•mo「一249kJmoir=-143kJmol

D项正确。

3.(2021•浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的下列判断正确

的是()

O(g)+H2(g)------->O(g)Mil

0(g)+2H2(g)-0(g)△“2

0(g)+3H2(g)———0(g)△“3

0<g)+H2(g)-0(g)△“4

A.AHi>0,A/72>0

B.AH3=A/7I+AH2

C.A〃1>A”2,△“BAA”?

D.AH2=AH3+A“4

解析：c一般的烯姓与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结

构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1,3一环己

二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热反应。环己烯、1,3-

环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，△FVO,AH2<0,

A不正确；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键

之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3

一环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即△〃3#A”1+A”2,B

不正确；环己烯、1,3一环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，

AHi<0,AH2<0,由于1moll,3—环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是

等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，则△*>△”2,苯与氢气发生加成

反应生成1,3一环己二烯的反应为吸热反应（A%>。），根据盖斯定律可知，

苯与氢气完全加成的反应热△〃3=A”4+AA/2,因此△“3>A”2,C正确；根据

盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热△“3=A”4+AH2,因此△“2=A”3

一△%,D不正确。

4.（2021・湖南高考）铁的配合物离子（用［L—Fe—H「表示）催化某反应的一

种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：

HCOOH

卜H+

n

态1T空过渡

r/\态2

o：\

E0.丁0

,-22

.F.6

P+、

+、

3n1、

OH42.6\-4f

/OOF」

+U

涮O

UH++

混HO+Iz

OHZo

女+

UOOu

—O¥+

OHZ

ffiOOOH

UHO+

HO,

HO

O

U

H

反应进程

下列说法错误的是（）

A.该过程的总反应为HC00H%%C02f+H2T

B.H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低

C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化

D.该过程的总反应速率由步骤决定

解析：D分析题给反应机理图，可知该过程的反应物为HCOOH,生成物为

C02和H2,则该过程的总反应为HCOOH"CO2T+H23A正确；H*浓度

过大，抑制HCOOH的电离，HCOO浓度减小，会降低ITH步骤的反应速

率，H+浓度过小，会降低m—w步骤反应速率，故H+浓度过大或者过小，均

会导致反应速率降低，B正确；1-11中铁与。元素形成共价键，则在

O

人

OH

L—FLH与[L—Fe—H]+中铁的化合价不同，C正确；由相对能量的变化情

况图可以得出，该反应过程中的IV-I步骤的活化能区=86.1kJ.mori,为该

反应进程中的最大活化能，故该过程的决速步骤为IV-I步骤，D错误。

5.(2022・广东高考)铭及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。

Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)-Y(g)过程的焙变

为___________________________________________________________________

(列式表示)。

解析：从图像看，Y(g)的能量比X(g)的高，则X(g)转化为Y(g)的

反应为吸热反应，焰变为正值，反应共经历三个过程，均为吸热过程，第一个

过程的焙变为(Ei—及)，第二个过程的焙变为△”，第三个过程的焰变为(£

一&),根据盖斯定律，将三个过程的烙变相加即为X(g)转化为Y(g)过

程的焰变。

答案：(Ei—氏)+(Ei—EQ+△”

.G■评价•核心素养□-学习效果跟踪测层级V

L-................................................................................................................................................................

一、选择题：本题包括12个小题，每小题仅有1个选项符合题意。

1.南梁陶弘景在《本草经集注》中记载了石灰的制法与性质：“近