2024年高考化学第一轮单元练习题：第一单元 化学反应的热效应

^3化学反应与能量变化

第一单元化学反应的热效应

【课标要求】1.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，

能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温

度、压强、物质的聚集状杰的影响。

2.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。

3.能进行反应皆变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运

用反应焰变合理选择和利用化学反应。

夯二灯备^^

一、焙变热化学方程式

1.化学反应的实质与特征

化

实因|反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成

学

反

应皿|既有物质变化，又伴有能量变化:能量转化主要表现为热量的变化

2.焰与焰变

焰与内能有关的物理量.用符号“H”表示

概念

生成物与反应物的蛤值差

符号

焰变用AH表示

单位

常用kJ-moL或JmoL表示

3.反应热

（1）概念：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放

的热称为化学反应的热效应，也称反应热。

（2）反应热和焰变的关系：在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即

为反应的焰变。

4.活化能与催化剂

汉比XI桂

（1）Ei为亚反应活化能，及为逆反应活化能，△”=Ei—及。

（2）催化剂能降低正、逆反应的活化能，能提高反应物活化分子百分含量，但不

影响焰变的大小。

5.放热反应和吸热反应

（1）放热反应和吸热反应的判断

①从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

［能量［能量生成物

|反应砥一版出，'「蕨收一一厂

性回热量y

^H«>；|AH>0J

卜一生成物.?

反应过瘟反应过程

放热反应吸热反应

②从反应热的量化参数——键能的角度分析

键能越大，物质稳定性越强，不易断裂

（2）常见的放热反应

①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应;

⑤物质的缓慢氧化等。

（3）常见的吸热反应

①大多数分解反应；②盐类的水解反应；

③Ba（OH）2•8H2O与NH4cl反应；④焦炭和水蒸气、焦炭和CO2的反应等。

6.热化学方程式

(1)概念：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。

(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。

(3)热化学方程式的书写要求及步骤

【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“，错误的划"X”)o

(1)任何反应都有能量变化，吸热反应一定需要加热(义)

(2)同温同压下，反应H2(g)+Ch(g)=2HC1(g)在光照和点燃条件下的

△H不同(X)

(3)活化能越大，表明反应断裂的化学键需要克服的能量越高(J)

(4)1molH2完全燃烧生成H2O(1)时放出243kJ的热量，则反应的热化学方

程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)A//=-243kJ/mol(X)

二、标准燃烧热、中和热

1.标准燃烧热和热值

(1)标准燃烧热

在101kPa下,1mol物质完全燃烧的反应热,叫做该物质的标准燃烧

定义热。这里完全燃烧是指可燃物中碳变为C02(g),氢变为H20⑴,

硫变为S02(g),氮变为N2(g)等

单位kJ/mol或kJrnol1

C的标准燃烧热为△”=-393.5kJ-mo「，表示在25°C、101kPa条件

意义

下，1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出393.5kJ的热量

表示标准燃烧热的热化学方程式：如CH4的标准燃烧热为890.3kJmol

1

表示，则表示CH4标准燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2

(g)+2H2O⑴△"=-890.3kJ.mo「

(2)热值

1g物质完全燃烧的反应热，叫做该物质的热值。

2.中和热

数值为57.3kJ-moF1

(1)中和热的概念及表示方法

口gj在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生

概念卡成1mol凡0⑴时的反应热

单位HkJ.mo】-1或kJ/mol

中

和；强酸和强碱反应的中和热基本上相等,

热表示V热化学方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)

1

：^H2O(1)AH=-57.3kJmor

、，二由弱酸(弱碱)参与反应生成1mol液态

注意M水放出的热量比.57.3kJ少

(2)中和热的测量

①实验装置

温度计J环形玻璃

搅拌棒

十•杯盖

L外壳

②实验步骤

a.绝热装置组装一b.量取一定体积酸、碱稀溶液一c.测反应前酸、碱液温度一d.混

合酸、碱液测反应时最高温度一e.重复2〜3次实验~*f.求平均温度差。终一f始)

-g.计算中和热AH。

③数据处理

(加峻+“城)(加一以)

△H=

n(H2O)

c=4.18JgF℃r=4.18Xl(T3kj.gTJC-i。

I提醒

①为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.5mol-L~'HCL0.55molL_1NaOH

溶液等体积混合的方法)。

②实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜丝导热性好，比用环

形玻璃搅拌棒误差大。

【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“J”，错误的划"X”)-

1

(1)已知H2(g)+义。2(g)=H20(g)△"=-241.85kJmor,故H2的

标准燃烧热八”为一241.85。皿0「(><)

(2)用稀醋酸和稀NaOH溶液测定中和热，所测中和热AH〉一57.3kJ-mol-1

(V)

(3)表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为：C2H50H(1)+302(g)=2CO2

1

(g)+3H2O(g)AW=-1367.0kJ-mol(X)

三、盖斯定律与反应热的比较

1.盖斯定律

(1)内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是

完全相箜的，即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：可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。

(3)应用

①计算反应热。如

a.C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi

b.C(s)+gc)2(g)=CO(g)AH2

由a-b可得：CO(g)+1o2(g)=C02(g)A//=A//I-AH2O

②判断反应热之间的关系

反应焰变焙变之间的关系

aA=BA/7I

△”|=必“2

A——'BA//2

a

〃A=B

△Hi=—\Hi

B=〃ANH2

A-B

AH=AHI+A//2

|提醒►

❶热化学方程式乘(或除)以某一个数值时，反应热的数值也乘(或除)以该数

值。

❷热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也作相应加减。

❸将一个热化学方程式颠倒时，△”的"+”“一”随之改变，但数值不变。

2.反应热大小的判断

有以下三个反应

①H2(g)+；。2(g)=H20(1)

△H\=—akJ-mol1

②H2(g)+^O2(g)=H20(g)

△“2=~bkJmol1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)

A//3=—ckJ-mol1

(1)由物质的状态判断

物质的气、液、固三态变化时的能量变化如下：

如上述反应中：a>bo

(2)由的符号判断

比较反应热大小时不能只比较数值，还要考虑其符号。

如上述反应中

(3)由化学计量数判断

当反应物、生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的△”越小，吸热

反应的△目越大。

如上述反应中：c=2a,AHI>A//3O

(4)由反应进行的程度判断

对于可逆反应，参加反应的物质的物质的量和状态相同时，反应进行的程度越大，

热量变化越大。

【诊断3】判断下列叙述的正误(正确的划“，错误的划"X")。

(1)一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量

越多(X)

(2)已知：C(s)+O2(g)=C02(g)AHi；C(s)+H20(g)=H2(g)

+C0(g)AH2；

H2(g)+1o2(g)=H20(g)AH3；CO(g)+1o2(g)=C02(g)AH4；

则A/7I=AW2+A//3+AH4(V)

(3)已知S(g)+O2(g)=S02(g)AHi<0,S(s)+O2(g)=S02(g)

△“2<o,则AH1<AW2(J)

(4)已知甲烷的标准燃烧热为890kJ-molL则标准状况下11.2L甲烷完全燃烧

生成C02和水蒸气时，放出的热量为445kJ(义)

提二关键能力

考点一热化学方程式的书写与能■变化图

题组一热化学方程式的书写

1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)在25℃、101kPa下，0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃

烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为

(2)NaBH4(s)与H2O(1)反应生成NaBCh(s)和氢气，在25°C、101kPa

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

答案(1)B2H6(g)+302(g)=B2O3(s)+3H2O⑴AH=-2165kJmol

1

(2)NaBH4(s)+2H2O(1)=NaBO2(s)+4H2(g)AH=-216kJmol

2.(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方

程式如下：

①CH3OH(g)+H2O(g)=C02(g)+3H2(g)

△”=+49.0kJmor1

②CH30H(g)+1o2(g)=CO2(g)+2H2(g)

192.9kJmor1

又知③H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ・mo「，则甲醇蒸气燃烧生成液态水

的热化学方程式为__________________________________________________

（2）在微生物的作用下，NH：经过两步反应被氧化成NOIo两步反应的能量变

化示意图如下图所示：

能,NH；(aq)+90式g)

NO2(aq)+2H*(aq)+H,O(l)

反应过程反应过程

（第一步反应）（第二步反应）

第二步反应是（填“放热”或“吸热”）反应。

1molNHI全部被氧化成NO3（叫）的热化学方程式为

答案⑴CH30H(g)+|。2(g)=CO2(g)+2H2O⑴A/7=-764.7kJ-mol

-1

(2)放热NH4(叫)+202(g)=NOJ(叫)+H2O(1)+2H+(叫)

=-346kJ-mol1

I易错提醒，

书写热化学方程式时的注意事项

(符号卜放热反应AH为吸热反应AH为“+”

(U单位一定为“kj・moL,易错写成“kJ”

或漏写

(心太」物质的状态必须正确，特别是溶液中的

J-j反应易写错

’:反应热的数值必须与热化学方程式中的

数值U化学计量数相对应,即化学计量数与AH

,对应性广成正比;当反应逆向进行时,其反应热

j与正反应的反应热数值相等，符号相反

题组二化学反应中的能量变化图像

3.某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。下列说法不正确的是()

A.反应②为放热反应

B.AH=AH2-A/7I

C.反应①旧键断裂吸收的能量大于新键形成释放的能量

D.使用催化剂后，活化能降低

答案B

解析△//=一(—A//2—AHi),B不正确。

4.叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CC1+OH-(CH3)

3coH+C「的能量变化与反应过程的关系如下图所示。下列说法正确的是()

A.该反应为吸热反应

B.(CH3)3C+比(CH3)3CCI稳定

C.第一步反应一定比第二步反应快

D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

答案D

解析由图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量。该反应为放热反应，

A项错误；由图像可知，（CH3）3C+、C「的能量之和比（CH3）3CC1的高，B项

错误；该反应第一步活化能大于第二步活化能，故第一步反应比第二步反应慢，

C项错误；增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率，D项正确。

|规律方法，

活化能与反应热的关系

由反应物A转化为生成物C,需经过两步反应，其反应历程与能量变化如下图所

示：

其中，E3>E2,即第二步决定化学反应速率。

使用催化剂可降低反应的活化能，反应速率加快，但△“不变。△”=（自一及十

E3）—&。

考点二反应热的计算与比较

（一）利用键能计算

【典例1】氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运,

可通过下面方法——氨热分解法制氢气。

相关化学键的键能数据

化学键N=NH—HN—H

键能£7(kJ-rnol-1)946436.0390.8

在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：

反应2NH3（g）N2（g）+3H2（g）△"=kJmoF'o

答案+90.8kJ-moL

解析由△"=反应物总键能一生成物总键能可知，该反应的卜11=2乂（390.8

kJmor1X3)-[(946kJ-mo「i)+(436.0kJ-mol'XS)]=90.8kJ-molL

|规律方法，

利用键能计算反应热的方法

❶计算公式

△"=反应物的总键能一生成物的总键能。

❷计算关键

利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常

见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。

•7-*里

物质CO2CH4P4SiO2金刚石S8Si

(化学(C=(C-(P-(Si-(C-(C—(S-(Si-

键)0)H)P)O)C)C)S)Si)

每个微

粒所含24641.5282

键数

【对点训练1]能源短缺是全球面临的问题，用CO2来生产燃料甲醇的反应原

理为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)o已知某些化学键的键能

数据如下表所示。则该反应的AH为()

化学键C—HH—HC—0c=oH—O

键能/(kJ-mol」)413.4436.0351.0745.0462.8

A.-46.2kJ-mol

B.+46.2kJmor'

C.-181.6kJ-mol-1

D.+181.6kJ-mol-1

答案C

解析△"=反应物总键能一生成物总键能=2X745.0+3X436.0—3X413.4—

351.0-462.8-2X462.8(kJmoF1)=-181.6kJ-molL

(二)利用盖斯定律计算

【典例2】已知：反应I:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)△"]=—4.4

kJ-mor1

反应n：2NO2(g)=N2O4(g)

△“2=—55.3kJ-mol1II

则反应N2O5(g)=2NO2(g)+#)2(g)的△"=kJ-mol^o

答案+53.1

解析目标热化学方程式为N2O5(g)=2NO2(g)+/2(g)故

△“2=3义(-4.4)-(-55.3)=4-53.1kJ-moP'o

【解题模板】

⑥著日株嘉化至方ii式币斜很目"下已函献事方ii式共痂可逵彝雨㈣

啦为参JM«r.以此•息物在H埠热化学及魔方&式中的位置及计ftflt■定巳如热

**化学方卷式的计■数、AH的必叟*

I第一步-.............,'1".......................■,,,,■'p

②若日修皓化学加仗中某■质稔，个巳6tMMt多方•式中出现,*计#•定I

△H不*0作为I

M«ft务已地焦化学方超式中的计*效1整为号日保内化学力程式中相网]

I已知」化学方卷式外某个宜基几个柳田q目保修化学后UK中的典*■•在裨一

定《|向7

|由（冏-11金＜»*.★谶・）・直横相加，反之.mat________________________________________________________________

-|经过上述三个步■处■后仍焦出现子目除方事式无关的再■过■用刷余的巳|

处M无关

|如方复戌.消除无关的•＞《__________________________________________________

・建算一{WQ交代人•求出特定目标方柱式的反度由或按星目要求书"目标热化学方吭一

【对点训练2】（2020.山东卷）以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反

应如下:

I.CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)

AHi=-49.5kJmor1

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

△"2=—90.4kJ-mol-1

III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH3

△H3=kJ-mol1o

答案+40.9

解析分析三个热化学方程式，可应用盖斯定律计算，△”3=4用一A"2=-49.5

kJmol(—90.4kJ-mol1)=+40.9kJmol'()

（三）依据图示计算△”

第+C（C为常数）。

【典例3】（20214月湖南适应性测试）已知：RlnKp=

根据上表实验数据得到下图，则该反应的反应热△"=kJ.moP'o

答案+144.2kJ-mol1

解析将图像上的点代入RlnKp=­]，+C得：69.50=-A"X3.19X1（T3+C和

53.64=-A/7X3.30X103+C,联立求解得，△“七十144.2kJ-mo「。

【对点训练3]由N2。和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。

,.o

-(NNON过渡态

，c

E

±

i«

N2O(g)+

NO(g)

反应过程

该反应的△”=o

答案一139kJ-mo「

解析由图示可知△”=（209-348）kJmol^-139kJmoF'o

（四）反应热大小的比较

【典例4】（2020.浙江7月选考）关于下列△”的判断正确的是（）

CO?（叫）+H'（叫）=HCO3（叫）bH\

COF（叫）+H2O（1）HCO?（叫）+OH-（叫）

+

OH（aq）+H（叫）=H2O（1）

OH（aq）+CH3COOH（aq）-CH3coeT（aq）+H2O（1）△出

A.A//i<0△〃2<0

B.A/7I<A/72

C.A”3<0AH4>O

D.A”3>A”4

答案B

解析形成化学键要放出热量，AHKO,第二个反应是盐类的水解反应，是吸热

反应，A"?〉。，A项错误；AHi是负值，A“2是正值，△&<△",B项正确；酸

碱中和反应是放热反应，△出<0,△"4<0,C项错误；第四个反应(醋酸是弱酸，

电离吸热)放出的热量小于第三个反应，但A"3和都是负值，则△”3<A〃4,

D项错误。

|规律方法>----------

比较反应热大小的方法

方法一：利用盖斯定律进行比较

2

如：①2H(g)+02(g)=2H2O(g)A/7i

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)Nh

由①一②可得2H2O⑴=2H2O(g)AH=A/7I-A/72>0,则

方法二：利用能量变化图进行比较

|E2H2(g)+0z(g)

f「

2HQ(g)平AH2

2H2O(1)I

反应历.

由图像可以看出放出或吸收热量的多少，若是放热反应，放出的热量越多，

越小；若是吸热反应，吸收的热量越多，△〃越大，故△“1>公"2。

【对点训练4](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()

A.A/7i>0,A«2>0

B.A/73=A//1+AH2

C.A//I>AH2,AH3>A/72

D.A”2=A“3+

答案C

解析一般的烯煌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—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。A.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,A不正确；

B.苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和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—环己二烯分别与氢气发

生的加成反应的反应热之和，即+AH2,B不正确；C.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，AHVO,AH2<0,由于1mol

1,3一环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯所需氢气的2倍，故

其放出的热量更多，其苯与氢气发生加成反应生成1,3—环己二烯

的反应为吸热反应（A%>。），根据盖斯定律可知，笨与氢气完全加成的反应热

△“3=A”4+AH2,因此△"3>A”2,C正确；D.根据盖斯定律可知，苯与氢气完

全加成的反应热△“3=A”4+A"2,因此△“2=A”3—D不正确。

微专题17化学反应历程中的能垒图像

【解题模板】

理清坐标含义

全附

能量变化能垒图的横坐标•般表示反应

;的历程，横坐标的不同阶段表示一个完

V；整反应的不同阶段纵坐标表示能最的

变化

细看

分析各段反应

仔细观察曲线(或宜线)的变化趋势,分

析每一阶段发生的反应是什么，各段反

应是放热还是吸热，能量升高的为吸

V热.能量卜.降的为放热；不同阶段的最

大能垒即该反应的活化能

写出合理答案

综合整合各项信息，回扣题目要求，做

出合理判断如利用盖斯定律将各步反

应相加，即得到完整反应；催化剂只改

变反应的活化能，但不改变反应的反应

热，也不会改变反应的转化率

【典例】水煤气变换［CO(g)+H2O(g)=C02(g)+H2(g)］是重要的化

工过程。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。

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H+H.+F

OH(H

+HO+

OOOOA

。

+。BO

『

。)

OoO

O。O

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正=eV,写出该步骤的化学方程式

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

【解题流程】

第一步：通览全图，理清坐标含义

此图为水煤气变换的反应历程中能量变化，横坐标表示CO(g)与H20(g)反

应在金催化剂表面的反应历程;而纵坐标表示反应历程中的不同阶段的能量变化,

从总体来看，反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)4-H2(g)的过程中相对能

量由。到一0.72eV,△”<(),为放热过程。

第二步：细看变化，分析各段反应

分段细分析，反应历程中过渡态I的能垒(活化能)E正为1.59eV-(-0.32eV)

=1.91eV,结合图给信息可得此过程中的化学方程式为CO*+H2O*+H2O(g)

=CO*+OH*+H*+H2O(g),而过渡态n的能垒(活化能)E正为1.86eV-(-

0.16eV)=2.02eV,结合图给信息可得此过程中的化学方程式为COOH*+H*+

H2O*=COOH*+2H*+OH*o

第三步：综合分析，写出合理答案

由第一步分析△〃<(),由第二步分析过渡态I和过渡态n的能垒E正比较得出，反

应历程中最大能垒E正为过渡态II,EIE=2.02eV,化学方程式为COOH*+H*+

H2O*=COOH*+2H*+OH*。

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

OH*)

【专题精练】

化学研究中，可结合实验与计算机模拟结果，探究物质反应的历程。回答下列各

题：

(1)最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N,N—二甲基甲酰胺［(CH3)2NCHO,

简称DMF］转化为三甲胺。单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图1所示,

其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

(CH)NCHO(g)+2H(g)

0322

N(CH)(g)+HO(g)

5(CH3)2NCHOH+3H332

0\-1.23(CH3).NCH：+OH-+2H--12^

\/-,二355:

5,巴”、.上丫一：2.2/

0,-JCH也NCH20H+2H、一’

5(CH3)2NCHO+4HN(CH3)J+OH*+H*

反应历程

图1

①该反应历程中的最大能垒(活化能)=eV,该步骤的化学方程式为

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②该反应的(填或“=")0,制备三甲胺的化学方程式为

(2)分别研究TiO2>ZnO催化剂表面上光催化甲烷氧化反应的反应历程，结果

如图2所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

2

0

-2

-4丁4：56

-6*CH;lOOH\„6;^CH.OH

-8，CH箭诉\*屿。

-10'HCHO-902

反应历程

图2

催化剂催化效果较好的是,甲醛从催化剂表面脱附过程的AE

(填,或“=”)0。

答案(1)①1.19N(CH3)』+OH*+H*-N(CH3)3(g)+H2O(g)②<

(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)(2)ZnO>

解析(1)①由题图1可知反应N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O

(g)的活化能最大，活化能=—1.02eV—(-2.21eV)=1.19eV„②根据盖斯

定律，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应过程无关，反应物总能量高于

生成物总能量，该反应为放热反应，△“<(),化学方程式为(CH3)2NCHO(g)

+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)o

(2)由题图2分析可知，催化剂ZnO将反应的活化能降低更多，所以ZnO的催

化效果较好，甲醛从催化剂表面脱附过程的△E=-9.02eV-(-9.04eV)=0.02

eV>0o

I名师点拨，-----------

❶反应历程中的最大能垒是指正反应过程中最大相对能量的差值，可以用估算的

方法进行确定。

❷能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。

❸用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大,说明催化效果越好。

❹相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产

物占比越高。

练二高考真题

1.(2021.浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:

共价键H—HH—O

键能/(kJ-mo「)436463

热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2。(g)-482kJ-moP1

则20(g)=02(g)的△”为()

A.+428kJ-mor'

B.-428kJ-mor'

C.+498kJ-mor'

D.-498kJmor'

答案D

解析设0=0的键能为九，则(2X436kJ-mor'+x)-2X2X463kJmor'=

_,1

-482kJmol,x=498kJmol,所以20(g)=02(g)的A”=-498kJ.mol

-l,D正确。

2.(2020.北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是()

-393.5kJmor1

A.石墨燃烧是放热反应

B.lmolC(石墨)和1molCO分别在足量02中燃烧，全部转化为CCh,前者放

热多

C.C(石墨)+C02(g)=2C0(g)AH=AH1-AH2

D.化学反应的只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

答案C

解析所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+02(g)==C02(g)

AHi=-393.5kJmor',AHi<0,则石墨燃烧是放热反应，故A正确；根据图示，

-

C(石墨)+02(g)==C02(g)A//i=-393.5kJ-mol',CO(g)+1o2(g)

=C02(g)A/72=-283.0kJmor1,根据反应可知都是放热反应，ImolC(石

墨)和1molCO分别在足量02中燃烧，全部转化为CO2,1molC(石墨)放热

多，故B正确；根据B项分析，①C(石墨)+02(g)=C02(g)A/7i=-

11

393.5kJmol,②CO（g）+1o2（g）=CO2（g）A//2=-283.0kJ-mol,根

据盖斯定律①一②X2可得：C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）AH=AHI-2AH2,

故C错误;根据盖斯定律可知，化学反应的焰变只与反应体系的始态和终态有关，

与反应途径无关，故D正确。

3.（2021.辽宁卷）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下,

发生如下反应:

I.主反应:AHi<0

II.副反应:

回答下列问题:

(1)已知：HL2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)

IV.2(g)+1502(g)12CO2(g)+6H2O(1)A/74

(g)+902(g)=6CO2(g)+6H2O(1)△“5

则△"]=(用A“3、和AH5表示)。

答案⑴|A/73+|AH4-AH5

解析（1）根据盖斯定律结合已知反应：III.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）

M2(g)+1502(g)12CO2(g)+6H2O(1)A/74

(g)+902(g)=6CO2(g)+6H2O(1)△“5

O31

I.主反应:（g）可由和+那一V,则AWi

=^△“3+融”4—A"5O

4.（2021.河北卷）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此,

研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

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°C时，相

关物质的标准燃烧热数据如下表：

物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(1)

标准燃烧热

-285.8-393.5-3267.5

NH(kJ-mol1)

则25C时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(1)的热化学方程式

为o

答案6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(1)AH=+49.1kJ-moF1

解析由题给标准燃烧热数据可得，①H2(g)+拓2(g)=H2O(1)△&=

1

-285.8kJ-moF,②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)AH2=-393.5kJmol

t,③C6H6(1)+yO2(g)=6CO2(g)+3H2O(1)A/73=-3267.5kJmol

t,根据盖斯定律，目标方程式可由3X①+6X②一③得到，其△”=(-285.8

kJ-moL1)X3+(—393.5kJmol1)X6一(—3267.5kJmol1)=+49.1kJmol

故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(1)的热化学方程式为6C(石墨，s)

+3H2(g)=C6H6(1)AH=+49.1kJ-moP'o

5.(2021.全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。

回答下列问题：

二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△Hi=+41kJmol1

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

△“2=-90kJmo「

总反应的△"=kJ-moF1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上

述反应能量变化的是(填标号)，判断的理由是

嘟

搜

H

HO+2

CO+

+2H>

H,O

用CO+

3H，

CO+

Q