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第01讲 化学反应的热效应
目录 01 模拟基础练 【题型二】反应过程与能量变化 【题型二】反应热与能量变化图象分析 【题型二】反应热与键能 【题型二】热化学方程式书写及正误判断 【题型二】中和反应热测定 【题型二】盖斯定律及应用 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 反应过程与能量变化
1．（2024·广东省部分学校高三5月大联考）甲酸在一定条件下可分解为CO和H2O，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的活化能为甲酸分子的键能之和
B．其他条件不变，按途径Ⅰ进行的反应热效应更大
C．中键能之和比中键能之和大
D．途径Ⅱ的决速步骤为放热过程
2．丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)+Br·(g)CH3CH2CH2·(g)+HBr(g)。
②CH3CH2CH3(g)+Br·(g)CH3CH·CH3 (g)+HBr(g)。
反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应①是放热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中 CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3CH·CH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为 CH3CH·CH3(g)时需要吸热
3．理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定
B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
4．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关描述错误的是( )
A．反应①和反应②均为放热反应
B．等物质的量时，CO2具有的能量比CO低
C．由图像可以推得：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
D．反应②的热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
5．已知：①S(g) +O2(g)=SO2(g) ΔH1，②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2。下列说法正确的是( )
A．硫燃烧过程中将化学能全部转化为热能
B．相同条件下，1 mol S(s)比1 mol S(g) 燃烧更剧烈
C．两个过程的能量变化可用上图表示，ΔH1<ΔH2<0
D．两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小
题型二 反应热与能量变化图象分析
6．某反应2A=3B，它的反应能量变化曲线如图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为吸热反应 B．A比B更稳定
C．加入催化剂会改变反应的焓变 D．整个反应的ΔH=E1-E2
7．工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B．反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C．反应Ⅱ在热力学上进行趋势较小
D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=E1-E2
8．H2与ICl的反应分①②两步进行，其能量曲线如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218 kJ·mol-1
9．101 kPa、25 ℃时，部分物质转化的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．H2的燃烧热ΔH=-572 kJ· mol-1
B．4E(H—O)-2E(H—H)-E(O=O)=-572 kJ· mol-1
C．燃烧热：ΔH(C)<ΔH(CH4)
D．C(s)+2H2(g) =CH4(g)(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
题型三 反应热与键能
10．（2024·湖北省部分学校高三三模）如表所示为部分化学键的键能数据，由键能数据大小，不能解释下列事实的是( )
化学键
键能/( kJ·mol 1) 413 348 745 326 318 226 452 347
A．硬度：金刚石碳化硅
B．熔、沸点：金刚石＞CO2
C．SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物
D．硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多
11．已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1。蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表所示：
共价键 H—H H—Br
键能/(kJ·mol-1) 436 369
下列说法正确的是( )
A．Br2(l)=Br2(g) ΔH=-30kJ·mol-1
B．2Br(g)=Br2(g) ΔH=230 kJ·mol-1
C．2HBr(g)=H2(g)+Br2(g) ΔH=+102 kJ·mol-1
D．H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1表示一个氢气分子和一个液溴分子完全反应放出72 kJ热量
12．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g)
相对能量/ kJ·mol 1 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是( )
A．x =180
B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
13．(2024·浙江省义乌中学高三适应性考试)标准状态下，气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A＋B→产物”的活化分子]的相对能量如表所示：
物质 NO(g) NO2(g) SO2(g) SO3(g) O2(g) O3(g) NO(O3) SO2(O3)
相对能量/ 91.3 33.2 -296.8 -395.7 0 142.7 237.2 -96.1
下列说法不正确的是( )
A．NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH＝－40.8 kJ·mol－1
B．3O2(g)2O3(g)反应不能自发进行
C．相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率快
D．1mol NO2(g)的总键能大于1mol NO(g)总键能
14．(2024·江西省九江市十校高三联考)有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是( )
A．由ΔH1的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/mol
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定
C．2ΔH1≈ΔH2，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
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
题型四 热化学方程式书写及正误判断
15．已知一定温度和压强下：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1。下列叙述不正确的是( )
A．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量
B．2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量
C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ
D．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量
16．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
B．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
D．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
17．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
B．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
D．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
18．根据如图所给信息，得出的结论正确的是( )
A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ/mol
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ/mol
D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJ/mol
19．“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。
20．(1)化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图如图所示，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(2)CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。
科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
第一步：CH4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反应)；
第二步：C(ads)+CO2(g)2CO(g)(快反应)。
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为 。
题型五 中和反应热测定
21．如图为中和热测定实验装置。下列说法错误的是( )
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应更充分
B．用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，测得的中和热数值相同
C．温度计测量过盐酸的温度后，应先把温度计上的酸用水冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度
D．小烧杯和大烧杯的杯口相平
22．将温度为20.0℃、浓度为0.50mol·L-1的盐酸和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL(溶液密度均为1g·mL-1)在简易量热计中混合，生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，轻轻搅动，测得混合溶液的终止温度是23.4℃。下列说法错误的是
A．实验中测得的终止温度应是混合溶液的最高温度
B．实验中测得的中和热ΔH=-56.8kJ·mol-1
C．如果用50mL0.025mol·L-1的浓硫酸代替盐酸进行实验，测得的中和热△H会增大
D．如果用等体积等浓度的醋酸代替盐酸，其他均不变，则测得混合溶液的终止温度低于23.4℃
23．如图是一种弹式热量计装置，测量有机物燃烧反应的恒容反应热。通常的使用过程是将样品放入不锈钢氧弹内，并充入氧气进行点火燃烧，整个氧弹放入装有水的内筒中，由温度传感器实时记录温度数据进行热量计算。下列说法不正确的是
1-搅拌器；2-水；3-氧弹；4-引燃线；5-温度计；6-绝热套
A．装置的绝热套可以尽量减少热量散失
B．实验前要保证充入足够量的氧气，以保证样品完全燃烧
C．内筒的水面要没过氧弹，以保证测量的准确性
D．搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致，可以用玻璃棒代替
24．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应测定中和热，其测量温度的数据如下表所示：(已知盐酸和NaOH溶液的密度ρ＝1 g/mL)
实验 次数 反应物的温度/℃ 反应前体 系的温度 反应后体 系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1)/℃
1 20.20 20.30 20.25 23.70
2 20.40 20.40 20.40 23.80
3 21.50 21.60 21.55 24.90
4 22.30 22.50 22.40 29.80
(1)计算该实验测得中和热ΔH＝ 。
(2)上述实验过程中若用同浓度的醋酸代替盐酸，则测得ΔH (填“偏大”，“偏小”或“无影响”)。
25．某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题：
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3，中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
A．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C．将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
D．做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和喊的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验，与上述实验相比，二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”，下同)，所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
题型六 盖斯定律及应用
26．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S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1。
已知：碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1；
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1；
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1。
则x为 ( )
A．3a+b-c B．c+3a-b C．a+b-c D．c+a-b
27．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①②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CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
28．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A． △H1＞0 B． △H2＞△H3 C． △H3＞△H1 D． △H2=△H1+△H3
29．2 mol金属钠和l mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的(△H2'＋△H3')B．△H4的值数值上和Cl－Cl共价键的键能相等
C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)
D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在较低温度下自发进行
1．（2024·河北省石家庄市高三模拟）化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是( )
A．已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
B．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol，用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3kJ热量
C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g) △H=-11kJ/mol，现将1molI2(g)和1molH2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为11 kJ
2．（2024·湖南省衡阳市模拟预测）科研人员利用高压N2气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中“*”表示催化剂表面吸附位，下列说法正确的是( )
A．NH与H3O+的模型不相同
B． N2→ NHNH过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
C．反应历程中放热最多的反应是 NHNH2+2H3O++2e = NH+NH3+2H2O
D．总反应为N2+6H3O++6e =2NH3+6H2O
【答案】D
【解析】A项，NH3与H3O+的中心原子N和O原子都是形成3根单键，并有一对孤对电子，价层电子对数都是4，VSEPR模型,相同，A错误；B项， N2→ NHNH过程中，起始物质为 N2和H3O+，有非极性键氮氮三键和极性键氢氧键的断裂，氮氮三键未完全断开，故有极性键氮氢键的形成，但是没有非极性键的形成，B错误；C项，由相对能量得，反应历程中放热最多的反应是 NHNH2+H3O++e = NH+NH3+H2O，C错误；D项，由图1知，总反应为N2+6H3O++6e =2NH3+6H2O，D正确；故选D。
3．（2024·福建省龙岩市三模）下图是分别用Pd和PdFe3N电催化甲酸间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用标注。下列说法错误的是( )
A．CO2为阳极产物之一
B．催化剂活性：Pd＜PdFe3N
C．催化剂比PdFe3N更难吸附
D．消耗相同甲酸时，总反应焓变：
4．（2024·湖北省高中名校联盟高三第四次联合测评）苯与Br 发生取代反应原理为 ，其能量与反应进程如下图所示。
已知：当碳原子上连有推电子基团时，有利于碳正离子的稳定。
下列说法正确的是( )
A．第I步涉及非极性键的断裂 B．该反应的决速步骤为第步
C．反应热ΔH≠ΔE1-ΔE2+ΔE3 D．比苯更难发生卤代反应
5．（2024·北京市顺义区二模）我国科研人员研究发现原子活化乙烷的反应机理，一种机理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．决定反应速率的步骤是中间体过渡态2
B．键的形成与断裂使得氢原子发生了迁移
C．该过程涉及非极性键的断裂与形成
D．总反应为Co(s)+C2H6(g)→CoCH2(s)+CH4(g) H>0
6．（2024·北京市东城区二模）科学家提出一种大气中HSO3-在H2O和NO2作用下转变为HSO4-的机理（图1），其能量变化如图2所示。
已知：NO2SO3-的结构式为
下列说法不正确的是( )
A．①中涉及O-H键的断裂与生成 B．②③均发生了氧化还原反应
C．由图2可知，该过程的决速步是① D．总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2
7．（2024·安徽省合肥市三模）1，2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离可以得到多种不同的产物或自由基，反应相对能量随反应历程的部分变化如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是( )
A．可用质谱法鉴别TS1和TS2两条路径的产物
B．从能量的角度分析，TS2路径的速率比TS1路径快
C．产物CH3CH=CHOH比产物CH3C（OH）=CH2更稳定
D．1，2-丙二醇中C—C键的键能相差约为1.4 kJ·mol 1
8．（2024·江西宜春市高三模拟预测）一定条件下，丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。【已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)】，下列说法正确的是( )
A．反应CH3CH=CH2+ HCl→CH3CH2CH2Cl的ΔH为
B．丙烯与的加成反应为放热反应，所以该反应一定能自发进行
C．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物CH3CHClCH3的比例
D．根据该反应推测，丙烯与加成的主要产物为2-溴丙烷
9．随着科学技术的发展，实验仪器也在不断地变革。某化学兴趣小组利用如图所示的仪器来进行中和热测定实验。
实验原理：
(K的物理意义是热量计升高时所需的热量)，(n为生成水的物质的量)。
实验步骤：
Ⅰ.热量计总热容常数K的测定：
反应瓶中放入蒸馏水打开磁力搅拌器，搅拌。开启精密直流稳压电流，调节输出电压(电压为5V)和电流.采集数据，并求出。
Ⅱ.中和热的测定：
①将反应瓶中的水倒掉，用干布擦干，重新量取蒸馏水注入其中，然后加入溶液，再取溶液注入储液管中。
②打开磁力搅拌器，搅拌。每分钟记录一次温差，记录到一分钟时，将玻璃棒提起，使储液管中碱与酸混合反应。继续每分钟记录一次温差，测定10分钟。采集数据(如图所示)。
(1)现行教材中和热测定实验中不会用到的实验仪器是_______(填字母)，装置中碎泡沫塑料的作用是_______。
A．温度计 B．漏斗 C．烧杯 D．量筒
(2)K的测定步骤中，量取蒸馏水的玻璃仪器可用_______(填名称)。
(3)中和热测定步骤中，需蒸馏水的体积_______；利用图中数据求得的中和热_______(保留1位小数)。
(4)上述结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是_______(填字母)。
A．实验装置保温、隔热效果差 B．过量，未反应完
C．配制溶液时，定容采用俯视读数 D．搅拌不充分，盐酸未反应完
(5)若用稀硫酸与溶液来测定，所测得中和热的值可能_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)，其原因是_______。
1．(2022·浙江省6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ kJ·mol-l 249 218 39 10 0 0
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ·mol-l
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： HOO＜H2O2
D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·mol 1
2．(2021 全国乙卷，1)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
3．(2021 浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是( )
A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3=ΔH1+ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2 D．ΔH2=ΔH3+ΔH4
4．(2021 山东卷，14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是( )
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
5．(2021 湖北选择性考试，12)甲烷单加氧酶(s-mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
6．(2020 浙江7月选考)关于下列ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH (aq) ΔH2
OH (aq)＋H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH (aq)＋CH3COOH(aq)CH3COO (aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4
7．(2018·海南卷，12改编)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是( )
A．每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量
B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C．氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程
D．炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
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第01讲 化学反应的热效应
目录 01 模拟基础练 【题型二】反应过程与能量变化 【题型二】反应热与能量变化图象分析 【题型二】反应热与键能 【题型二】热化学方程式书写及正误判断 【题型二】中和反应热测定 【题型二】盖斯定律及应用 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 反应过程与能量变化
1．（2024·广东省部分学校高三5月大联考）甲酸在一定条件下可分解为CO和H2O，在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的活化能为甲酸分子的键能之和
B．其他条件不变，按途径Ⅰ进行的反应热效应更大
C．中键能之和比中键能之和大
D．途径Ⅱ的决速步骤为放热过程
【答案】D
【解析】A项，催化剂能降低活化能，但催化剂不能改变反应热，即不能改变键能，所以活化能与键能之和无直接关系，A错误；B项，催化剂能降低反应的活化能，不能改变反应的化学平衡，即不能改变反应的热效应，B错误；C项，由图可知，该反应为放热反应，所以反应物总键能小于生成物总键能，因此中键能之和比中键能之和小，C错误；D项，由图可知，途径Ⅱ的第二步的活化能最大，即途径Ⅱ的决速步骤为第二步，图像显示第二步中反应物的总能量高于生成物的总能量，即为放热过程，D正确；故选D。
2．丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)+Br·(g)CH3CH2CH2·(g)+HBr(g)。
②CH3CH2CH3(g)+Br·(g)CH3CH·CH3 (g)+HBr(g)。
反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应①是放热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中 CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3CH·CH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为 CH3CH·CH3(g)时需要吸热
【答案】C
【解析】由反应过程的能量变化图可知，反应①和②生成物的能量都高于反应物的能量，属于吸热反应，故A错误；无法判断反应②是否使用了催化剂，故B错误；反应①的活化能比反应②活化能高，因此反应②更容易进行，反应②产物CH3CH·CH3(g)含量高，故C正确；由反应过程的能量变化图可知，CH3CH·CH3(g)能量低，CH3CH2CH2·(g)能量高，CH3CH2CH2·(g)转变为 CH3CH·CH3(g)时需要放热，故D错误。
3．理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定
B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】催化剂能通过改变反应的活化能而改变反应速率，不能改变反应热，D项错误。
4．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关描述错误的是( )
A．反应①和反应②均为放热反应
B．等物质的量时，CO2具有的能量比CO低
C．由图像可以推得：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
D．反应②的热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】由图像可知，反应①为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1，反应②为CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1，根据盖斯定律，反应①-反应②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1，C项错误。
5．已知：①S(g) +O2(g)=SO2(g) ΔH1，②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2。下列说法正确的是( )
A．硫燃烧过程中将化学能全部转化为热能
B．相同条件下，1 mol S(s)比1 mol S(g) 燃烧更剧烈
C．两个过程的能量变化可用上图表示，ΔH1<ΔH2<0
D．两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小
【答案】D
【解析】硫燃烧过程中主要将化学能转为热能，还有一部分转化为光能等，A项错误；相同条件下，硫蒸气比固态硫与空气的接触面积大，所以1 mol S(s)没有l mol S(g)燃烧剧烈，B项错误；能量图错误，固态硫的能量应比气态硫低，C项错误；两个反应都为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应物的总键能都比生成物的总键能小，D项正确。
题型二 反应热与能量变化图象分析
6．某反应2A=3B，它的反应能量变化曲线如图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为吸热反应 B．A比B更稳定
C．加入催化剂会改变反应的焓变 D．整个反应的ΔH=E1-E2
【答案】D
【解析】A项，由图象可知物质A、B的能量相对大小，A比B能量高，所以A→B释放能量，是放热反应，A错误；B项，B能量比A的低，故B更稳定，B错误；C项，催化剂能改变反应途径和活化能大小，但不能改变焓变，C错误；D项，整个反应先吸收E1的能量，再放出E2的能量，所以ΔH=E1-E2，D正确；故选D。
7．工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B．反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C．反应Ⅱ在热力学上进行趋势较小
D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=E1-E2
【答案】D
【解析】反应Ⅱ为吸热反应，在热力学上进行的趋势较小，C项正确；2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)为放热反应，ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量<0，即ΔH=E2-E1，D项错误。
8．H2与ICl的反应分①②两步进行，其能量曲线如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】根据图像可知，反应①和反应②中反应物的总能量都大于生成物的总能量，则反应①②均为放热反应，A项正确；反应①②中都存在元素化合价变化，所以反应①②都是氧化还原反应，B项正确；反应①比反应②的速率慢，是因为反应①中正反应的活化能较大，则反应速率与活化能有关，C项错误；反应①、反应②的总能量变化为218 kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218 kJ·mol-1，D项正确。
9．101 kPa、25 ℃时，部分物质转化的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．H2的燃烧热ΔH=-572 kJ· mol-1
B．4E(H—O)-2E(H—H)-E(O=O)=-572 kJ· mol-1
C．燃烧热：ΔH(C)<ΔH(CH4)
D．C(s)+2H2(g) =CH4(g)(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】H2的燃烧热ΔH=(-572 kJ· mol-1)÷2=-286 kJ· mol-1，A项错误；焓变等于反应物中总键能与产物中总键能之差，该项对应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1，在用键能计算反应热时，有关物质均为气体，而H2O为液态，不能计算，B项错误；物质的量相同时，甲烷完全燃烧放出的热量更多，因为ΔH为负值，C项错误；根据盖斯定律，C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=(-572-394+891) kJ· mol-1=-75 kJ· mol-1，D项正确。
题型三 反应热与键能
10．（2024·湖北省部分学校高三三模）如表所示为部分化学键的键能数据，由键能数据大小，不能解释下列事实的是( )
化学键
键能/( kJ·mol 1) 413 348 745 326 318 226 452 347
A．硬度：金刚石碳化硅
B．熔、沸点：金刚石＞CO2
C．SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物
D．硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多
【答案】B
【解析】A项，由题干表中数据可知，C-C键的键能＞Si-C键的键能，故硬度：金刚石＞碳化硅，A不合题意；B项，已知金刚石是共价晶体，而CO2为分子晶体，熔沸点受范德华力影响与键能无关，故熔、沸点：金刚石＞CO2，但不能用键能的数据来解释，B符合题意；C项，由题干表中数据可知，Si-H的键能比C-H的键能更小，故SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，C不合题意；D项，由题干表中数据可知，Si-H的键能比C-H的键能更小，C-C键的键能＞Si-Si键的键能，则硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，D不合题意；故选C。
11．已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1。蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表所示：
共价键 H—H H—Br
键能/(kJ·mol-1) 436 369
下列说法正确的是( )
A．Br2(l)=Br2(g) ΔH=-30kJ·mol-1
B．2Br(g)=Br2(g) ΔH=230 kJ·mol-1
C．2HBr(g)=H2(g)+Br2(g) ΔH=+102 kJ·mol-1
D．H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1表示一个氢气分子和一个液溴分子完全反应放出72 kJ热量
【答案】C
【解析】已知蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，则Br2(l)=Br2(g) ΔH=+30 kJ·mol-1，A项错误；H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1，由盖斯定律、结合选项A知，H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1，反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能，436 kJ·mol-1+Br—Br的键能-2×369 kJ·mol-1=-102 kJ·mol-1，则Br—Br的键能为200 kJ·mol-1，即2Br(g)=Br2(g) ΔH=-200 kJ·mol-1，B项错误；结合选项B知：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1，则 2HBr(g)=H2(g)+Br2(g) ΔH=+102 kJ·mol-1，C项正确；H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1表示1 mol氢气分子和1 mol液溴分子完全反应放出72 kJ热量，D项错误。
12．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：
物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g)
相对能量/ kJ·mol 1 0 0 x 0 -75 -393.5
解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y
下列说法正确的是( )
A．x =180
B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ
D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
【答案】D
【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH=2x kJ·mol 1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x =90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。
13．(2024·浙江省义乌中学高三适应性考试)标准状态下，气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A＋B→产物”的活化分子]的相对能量如表所示：
物质 NO(g) NO2(g) SO2(g) SO3(g) O2(g) O3(g) NO(O3) SO2(O3)
相对能量/ 91.3 33.2 -296.8 -395.7 0 142.7 237.2 -96.1
下列说法不正确的是( )
A．NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH＝－40.8 kJ·mol－1
B．3O2(g)2O3(g)反应不能自发进行
C．相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率快
D．1mol NO2(g)的总键能大于1mol NO(g)总键能
【答案】C
【解析】A项，NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH=生成物总能量-反应物总能量=91.3kJ/mol+(-395.7kJ/mol)-[33.2kJ/mol+(-296.8kJ/mol)]=-40.8kJ/mol，故A正确；B项，3O2(g)2O3(g)H=生成物总能量-反应物总能量=+285.4kJ/mol＞0，且S＜0，则任何温度下H-TS＞0，即反应3O2(g)2O3(g)不能自发进行，故B正确；C项，反应SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)的活化能=活化分子能量-反应物总能量=-96.1kJ/mol-(-296.8kJ/mol+142.7kJ/mol)=58kJ/mol，反应NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)的活化能为237.2kJ/mol-(91.3kJ/mol+142.7kJ/mol)=3.2kJ/mol＜58kJ/mol，反应的活化能越高，反应速率越慢，则相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率慢，故C错误；D项，反应2NO (g)+O2(g)2NO 2(g)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=2×33.2kJ/mol-2×91.3kJ/mol-0kJ/mol=-116.2kJ/mol，为放热反应，焓变△H=反应物总键能-生成物总键能，则该反应反应物总键能＜生成物总键能，即1molNO(g)和0.5molO2总键能＜1molNO2(g)的总键能，所以1molNO2(g)的总键能大于1molNO(g)总键能，故D正确；故选C。
14．(2024·江西省九江市十校高三联考)有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是( )
A．由ΔH1的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/mol
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定
C．2ΔH1≈ΔH2，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
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】D
【解析】A项， 由ΔH1的值可知，2摩尔碳氢键和1摩尔碳碳单键的键能和比1摩尔氢氢键的键能和1摩尔碳碳双键之和多120千焦，A错误；B项，ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，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，B错误；C项，虽然2ΔH1≈ΔH2，但两者并不相等，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，C错误；D项，由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l) ΔH1，反应III为：(l)+2H2(g) →(l) ΔH3，反应IV为：+3H2(g)→(l) ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0即(l)+H2(g) →(l) ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0即+H2(g)→(l) ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故选D。
题型四 热化学方程式书写及正误判断
15．已知一定温度和压强下：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1。下列叙述不正确的是( )
A．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量
B．2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量
C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ
D．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量
【答案】C
【解析】由热化学方程式可知，A项正确；反应逆向发生时，热量的数值不变，B项正确；等量的反应物生成液态水比生成气态水放出的热量多，C项错误；反应物的物质的量减半，反应热也减半，D项正确。
16．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
B．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
D．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】2mol SO2、1mol O2充入恒容容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应了的SO2的物质的量为1mol，放出热量98.3kJ，则每反应1molSO2，放出98.3kJ的热量，故热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ mol-1或SO2(g)+O2(g) SO3(g)，△H=-98.3 kJ mol-1，由此判断各选项热化学方程式正误。A项，反应是放热反应，ΔH小于0，故A错误；B项，热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故B错误；C项，选项中的热化学方程式符合题意，故C正确；D项，热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故D错误；故选C。
17．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
B．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
D．SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】2mol SO2、1mol O2充入恒容容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应了的SO2的物质的量为1mol，放出热量98.3kJ，则每反应1molSO2，放出98.3kJ的热量，故热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ mol-1或SO2(g)+O2(g) SO3(g)，△H=-98.3 kJ mol-1，由此判断各选项热化学方程式正误。A项，反应是放热反应，ΔH小于0，故A错误；B项，热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故B错误；C项，选项中的热化学方程式符合题意，故C正确；D项，热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故D错误；故选C。
18．根据如图所给信息，得出的结论正确的是( )
A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ/mol
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ/mol
D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJ/mol
【答案】B
【解析】48 g C完全燃烧放热为393.5 kJ/mol×4 mol＝1 574 kJ，不是1 574 kJ/mol，故A错误；据图示可知，1 mol C燃烧生成CO放热393.5 kJ－283.0 kJ＝110.5 kJ，所以2 mol C燃烧生成CO放热221.0 kJ，故B正确；1 mol CO燃烧生成1 mol二氧化碳放热283.0 kJ，所以2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋566.0 kJ/mol，故C错误；应该生成二氧化碳气体，不是固态，故D错误。
19．“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。
【答案】2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1
【解析】根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1)－(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1。
20．(1)化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图如图所示，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(2)CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。
科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
第一步：CH4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反应)；
第二步：C(ads)+CO2(g)2CO(g)(快反应)。
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为 。
【答案】(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+(E3-E1) kJ·mol-1
【解析】(1)根据图像分析，该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=+134 kJ·mol-1 -368 kJ·mol-1 =-234 kJ·mol-1。(2)由图可知，CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+(E3-E1) kJ· mol-1。
题型五 中和反应热测定
21．如图为中和热测定实验装置。下列说法错误的是( )
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应更充分
B．用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，测得的中和热数值相同
C．温度计测量过盐酸的温度后，应先把温度计上的酸用水冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度
D．小烧杯和大烧杯的杯口相平
【答案】B
【解析】A项，使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物充分混合，反应更充分，故A正确；B项，用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，除了发生中和反应，还生成了BaSO4沉淀，生成沉淀的过程会放热，使测得的中和热数值偏大，故B错误；C项，温度计上残留的酸需要清洗干净，否则会和NaOH溶液反应，使测得NaOH溶液的温度偏高，故C正确；D项，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量散失，故D正确；故选B。
22．将温度为20.0℃、浓度为0.50mol·L-1的盐酸和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL(溶液密度均为1g·mL-1)在简易量热计中混合，生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，轻轻搅动，测得混合溶液的终止温度是23.4℃。下列说法错误的是
A．实验中测得的终止温度应是混合溶液的最高温度
B．实验中测得的中和热ΔH=-56.8kJ·mol-1
C．如果用50mL0.025mol·L-1的浓硫酸代替盐酸进行实验，测得的中和热△H会增大
D．如果用等体积等浓度的醋酸代替盐酸，其他均不变，则测得混合溶液的终止温度低于23.4℃
【答案】C
【解析】A项，实验中终止温度是充分反应后混合液的最高温度，A项正确；B项，酸为0.025mol，碱是过量的，应根据酸的量进行计算，即反应生成了0.025molH2O，根据实验数据算出生成1molH2O所放出的热量，即中和热ΔH=-[4.18×(50+50)×(23.4-20.0)×10-3]÷0.025=-56.8kJ/mol，B项正确；C项，采用浓硫酸进行实验，放出的热量更多，ΔH减小，C项错误；D项，由于醋酸电离吸热，所以反应放出的热量会减少，混合溶液的终止温度会低于23.4°C，D项正确；故选C。
23．如图是一种弹式热量计装置，测量有机物燃烧反应的恒容反应热。通常的使用过程是将样品放入不锈钢氧弹内，并充入氧气进行点火燃烧，整个氧弹放入装有水的内筒中，由温度传感器实时记录温度数据进行热量计算。下列说法不正确的是
1-搅拌器；2-水；3-氧弹；4-引燃线；5-温度计；6-绝热套
A．装置的绝热套可以尽量减少热量散失
B．实验前要保证充入足够量的氧气，以保证样品完全燃烧
C．内筒的水面要没过氧弹，以保证测量的准确性
D．搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致，可以用玻璃棒代替
【答案】D
【解析】A项，绝热套能防止进行热交换，作用是减少热量损失，故A正确；B项，实验测量有机物燃烧反应的反应热，要充入足够量的氧气，以保证样品完全燃烧，故B正确；C项，水面浸没过氧弹都是要保证数据准确性，故C正确；D项，搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致，不能用玻璃棒代替，故D错误；故选D。
24．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应测定中和热，其测量温度的数据如下表所示：(已知盐酸和NaOH溶液的密度ρ＝1 g/mL)
实验 次数 反应物的温度/℃ 反应前体 系的温度 反应后体 系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1)/℃
1 20.20 20.30 20.25 23.70
2 20.40 20.40 20.40 23.80
3 21.50 21.60 21.55 24.90
4 22.30 22.50 22.40 29.80
(1)计算该实验测得中和热ΔH＝ 。
(2)上述实验过程中若用同浓度的醋酸代替盐酸，则测得ΔH (填“偏大”，“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)－56.8 kJ/mol (2)偏大
【解析】(1)四次实验测得的温度差分别为3.45 ℃、3.40 ℃、3.35 ℃、7.40 ℃，其中第4次实验数据偏差过大，故舍去，则温度差t2－t1＝＝3.40 ℃。m＝50＋50＝100(g)。反应生成水的物质的量为0.5 mol/L×0.05 L＝0.025 mol，则ΔH＝－＝－≈－56.8 kJ/mol。(2)由于醋酸电离吸收热量，故用醋酸代替盐酸生成1 mol H2O时放出的热量减少，故ΔH偏大。
25．某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题：
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3，中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
A．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C．将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
D．做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和喊的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验，与上述实验相比，二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”，下同)，所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
【答案】(1)上下搅动 Cu是热的良导体，传热快，热量损失大
(2)1337.6 (3)abe
(4)不同意，因为不同的温度计误差不同
(5)偏小 (6) 不相等 相等
【解析】(1)实验时为防止打断温度计，玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动；Cu是热的良导体，传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器；(2)三次温度差分别为：3.2℃、3.1℃、3.3℃，温度的平均值为3.2℃，溶液的总质量为100g，该实验测得反应放出的热量为Q=；(3)a项，用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，使盐酸的体积不准确，会导致实验结果出现偏差，故a选；b项，把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故b选；c项，将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液，氢氧根的量不变，对实验结果没有影响，故c不选；d项，做本实验的当天室温较高，但测量的是温度差，与室温无关，对实验结果没有影响，故d不选；e项，大烧杯的杯盖中间小孔太大，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故e选；故选abe；(4)因为不同的温度计误差不同，所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度；(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，由于氢氧化钠固体溶解会放出热量，导致放热增多，使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小；(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验，由于试剂的量不同，所放出的热量与上述实验不相等，但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量，所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等。
题型六 盖斯定律及应用
26．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S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1。
已知：碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1；
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1；
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1。
则x为 ( )
A．3a+b-c B．c+3a-b C．a+b-c D．c+a-b
【答案】A
【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol-1，则碳燃烧的热化学方程式为①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1，又已知②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b-c，A项正确。
27．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①②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CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
【答案】C
【解析】反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，故C项中反应的焓变不为 kJ·mol-1，C项错误；依据盖斯定律可知，由②×2+③×2+④可得所求反应及其焓变，D项正确。
28．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A． △H1＞0 B． △H2＞△H3 C． △H3＞△H1 D． △H2=△H1+△H3
【答案】C
【解析】A项，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，说明是吸热反应，△H1＞0，△H2＞0，A正确；B项，由CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(s) +·5H2O(l)，知△H2＞△H3，B正确；C项，将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高说明是放热反应，△H3<0因为△H1＞0故△H3＞△H1 是错的；C错误；根据上述关系和盖斯定律知△H2=△H1+△H3，D正确。
29．2 mol金属钠和l mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的(△H2'＋△H3')B．△H4的值数值上和Cl－Cl共价键的键能相等
C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)
D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在较低温度下自发进行
【答案】C
【解析】A项，原子失电子为吸热过程，相同条件下，K与Na同一主族，电离能同主族从上到下逐渐减小，K(s)的(△H2'＋△H3')1．（2024·河北省石家庄市高三模拟）化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是( )
A．已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
B．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol，用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3kJ热量
C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g) △H=-11kJ/mol，现将1molI2(g)和1molH2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为11 kJ
【答案】A
【解析】A项，氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8kJ/mol，A正确；B项，浓硫酸稀释时会放出热量，则含49.0g硫酸的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3kJ，B错误；C项，气态水比液态水的能量高，则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多，C错误；D项，氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氢气与1mol碘蒸气充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11kJ，D错误；故选A。
2．（2024·湖南省衡阳市模拟预测）科研人员利用高压N2气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中“*”表示催化剂表面吸附位，下列说法正确的是( )
A．NH与H3O+的模型不相同
B． N2→ NHNH过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
C．反应历程中放热最多的反应是 NHNH2+2H3O++2e = NH+NH3+2H2O
D．总反应为N2+6H3O++6e =2NH3+6H2O
【答案】D
【解析】A项，NH3与H3O+的中心原子N和O原子都是形成3根单键，并有一对孤对电子，价层电子对数都是4，VSEPR模型,相同，A错误；B项， N2→ NHNH过程中，起始物质为 N2和H3O+，有非极性键氮氮三键和极性键氢氧键的断裂，氮氮三键未完全断开，故有极性键氮氢键的形成，但是没有非极性键的形成，B错误；C项，由相对能量得，反应历程中放热最多的反应是 NHNH2+H3O++e = NH+NH3+H2O，C错误；D项，由图1知，总反应为N2+6H3O++6e =2NH3+6H2O，D正确；故选D。
3．（2024·福建省龙岩市三模）下图是分别用Pd和PdFe3N电催化甲酸间接氧化的反应历程，吸附在催化剂表面的粒子用标注。下列说法错误的是( )
A．CO2为阳极产物之一
B．催化剂活性：Pd＜PdFe3N
C．催化剂比PdFe3N更难吸附
D．消耗相同甲酸时，总反应焓变：
【答案】D
【解析】A项，HCOOH氧化生成CO2，C元素化合从升高被氧化，为阳极产物之一，A正确；B项，PdFe3N作催化剂时，Fe容易吸附OH*促进CO*的除去，故催化剂活性：Pd＜PdFe3N，B正确；C项，Pd作催化剂时，吸附OH*需要克服较高的能垒，比PdFe3N更难吸附OH，C正确；D项，反应历程不同焓变相同，故消耗相同甲酸时，总反应焓变：，D错误；故选D。
4．（2024·湖北省高中名校联盟高三第四次联合测评）苯与Br 发生取代反应原理为 ，其能量与反应进程如下图所示。
已知：当碳原子上连有推电子基团时，有利于碳正离子的稳定。
下列说法正确的是( )
A．第I步涉及非极性键的断裂 B．该反应的决速步骤为第步
C．反应热ΔH≠ΔE1-ΔE2+ΔE3 D．比苯更难发生卤代反应
【答案】D
【解析】A项，第I步是形成π配位键，没有非极性键的断裂，A错误；B项，该反应的决速步骤为活化能最大的步骤，即第Ⅱ步，B错误；C项，总反应的焓变是生成物总能量减去反应物总能量或正逆反应活化能差值，因此ΔH≠ΔE1+ΔE2+ΔE3，C错误；D项，-CF3为吸电子基团，不利于碳正离子的稳定，因此更难发生卤代反应，D正确；故选D。
5．（2024·北京市顺义区二模）我国科研人员研究发现原子活化乙烷的反应机理，一种机理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．决定反应速率的步骤是中间体过渡态2
B．键的形成与断裂使得氢原子发生了迁移
C．该过程涉及非极性键的断裂与形成
D．总反应为Co(s)+C2H6(g)→CoCH2(s)+CH4(g) H>0
【答案】C
【解析】A项，中间体1→过渡态2的正反应活化能最大，反应速率最慢，是决定反应速率的步骤，A正确；B项，Co可活化C2H6放出CH4，Co-H键的形成使H原子发生了迁移，B正确；C项，根据反应历程可知，涉及到C-C键的断裂和C-H键形成，没有涉及非极性键的形成，C错误；D项，由起点和终点物质可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，总反应为Co(s)+C2H6(g)→CoCH2(s)+CH4(g) H>0，D正确；故选C。
6．（2024·北京市东城区二模）科学家提出一种大气中HSO3-在H2O和NO2作用下转变为HSO4-的机理（图1），其能量变化如图2所示。
已知：NO2SO3-的结构式为
下列说法不正确的是( )
A．①中涉及O-H键的断裂与生成 B．②③均发生了氧化还原反应
C．由图2可知，该过程的决速步是① D．总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2
【答案】B
【解析】A项，①中与硫原子相连的O-H键断裂，生成HNO2涉及O-H键的生成，A正确；B项，②中反应S元素由+5价变为+6价，N元素由+4价变为+3价，发生了氧化还原反应，③中反应无元素化合价发生变化，没有发生氧化还原反应，B错误；C项，由图2可知，步骤①正反应的活化能最大，反应速率最慢，则该过程的决速步是①，C正确；D项，HSO3-在H2O和NO2作用下转变为HSO4-，硫元素化合价升高了2，HSO3-是还原剂，NO2被还原为HNO2，氮元素化合价降低了1，NO2是氧化剂，由得失电子守恒可得关系式2 NO2~ HSO3-，总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2，D正确； 故选B。
7．（2024·安徽省合肥市三模）1，2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离可以得到多种不同的产物或自由基，反应相对能量随反应历程的部分变化如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是( )
A．可用质谱法鉴别TS1和TS2两条路径的产物
B．从能量的角度分析，TS2路径的速率比TS1路径快
C．产物CH3CH=CHOH比产物CH3C（OH）=CH2更稳定
D．1，2-丙二醇中C—C键的键能相差约为1.4 kJ·mol 1
【答案】D
【解析】A项，TS1与TS2路径对应的有机产物互为同分异构体，应用红外光谱仪鉴别，A错误；B项，TS2的能垒比TS1的大，TS2路径反应慢，B错误；C项，CH3C（OH）=CH2的相对能量为3.1 kJ·mol 1，CH3CH=CHOH的相对能量为8.4 kJ·mol 1，相对能量低的物质更稳定，C错误；D项，中①处C—C键断裂和②处C—C键断裂生成对应自由基的相对能量相差为，D正确；故选D。
8．（2024·江西宜春市高三模拟预测）一定条件下，丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。【已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)】，下列说法正确的是( )
A．反应CH3CH=CH2+ HCl→CH3CH2CH2Cl的ΔH为
B．丙烯与的加成反应为放热反应，所以该反应一定能自发进行
C．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物CH3CHClCH3的比例
D．根据该反应推测，丙烯与加成的主要产物为2-溴丙烷
【答案】D
【解析】A项，根据图示，不能求得反应CH3CH=CH2+ HCl→CH3CH2CH2Cl的ΔH，A错误；B项，由图可知，丙烯与HCl加成生成CH3CHClCH3或CH3CH2CH2Cl的反应都是放热反应， H＜0，反应的 S＜0，根据ΔH-TΔS＜0时自发进行，反应在低温下能自发进行，B错误；C项，丙烯与HCl反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反应都为放热反应，升高温度，反应都向着消耗CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的方向移动，CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的比例都会降低，C错误；D项，由图中可以看出生成CH3CHClCH3的活化能较低，反应的主要产物为CH3CHClCH3，类似的丙烯与HBr加成的主要产物为2-溴丙烷，D正确；故选D。
9．随着科学技术的发展，实验仪器也在不断地变革。某化学兴趣小组利用如图所示的仪器来进行中和热测定实验。
实验原理：
(K的物理意义是热量计升高时所需的热量)，(n为生成水的物质的量)。
实验步骤：
Ⅰ.热量计总热容常数K的测定：
反应瓶中放入蒸馏水打开磁力搅拌器，搅拌。开启精密直流稳压电流，调节输出电压(电压为5V)和电流.采集数据，并求出。
Ⅱ.中和热的测定：
①将反应瓶中的水倒掉，用干布擦干，重新量取蒸馏水注入其中，然后加入溶液，再取溶液注入储液管中。
②打开磁力搅拌器，搅拌。每分钟记录一次温差，记录到一分钟时，将玻璃棒提起，使储液管中碱与酸混合反应。继续每分钟记录一次温差，测定10分钟。采集数据(如图所示)。
(1)现行教材中和热测定实验中不会用到的实验仪器是_______(填字母)，装置中碎泡沫塑料的作用是_______。
A．温度计 B．漏斗 C．烧杯 D．量筒
(2)K的测定步骤中，量取蒸馏水的玻璃仪器可用_______(填名称)。
(3)中和热测定步骤中，需蒸馏水的体积_______；利用图中数据求得的中和热_______(保留1位小数)。
(4)上述结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是_______(填字母)。
A．实验装置保温、隔热效果差 B．过量，未反应完
C．配制溶液时，定容采用俯视读数 D．搅拌不充分，盐酸未反应完
(5)若用稀硫酸与溶液来测定，所测得中和热的值可能_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)，其原因是_______。
【答案】(1) B 保温隔热，减少热量散失 (2) 500mL容量瓶
(3) 400.00mL -56.8 (4)ad
(5)偏高 生成硫酸钡会释放热量
【解析】(1)现行教材中和热测定实验中不会用到的实验仪器是温度计、量筒、烧杯等容器，故选B；置中碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量散失；
(2)K的测定步骤中，量取500.00mL蒸馏水的玻璃仪器可用500mL容量瓶，因为量筒分度值为0.1，不能称取500.00mL；(3)为减少测量误差，应使Ⅰ、Ⅱ中使用的液体总体积相等V=500.00mL-50.00mL-50.00mL=400.00mL，中和热测定步骤中，需蒸馏水的体积V=400.00mL；利用图中数据可知起始温度为5.1K最后稳定温度为6.4K，T=6.4K-5.1K=1.3K，n=50.00mL×10-3×1.0=0.05mol，求得的中和热=；(4)上述结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是：实验装置保温、隔热效果差导致热量损失，搅拌不充分，盐酸未反应完，测得中和热不完全，故选ad；(5)若用稀硫酸与溶液来测定，所测得中和热的值可能偏高，其原因是生成硫酸钡会释放热量。
1．(2022·浙江省6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ kJ·mol-l 249 218 39 10 0 0
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ·mol-l
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： HOO＜H2O2
D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·mol 1
【答案】C
【解析】A项，根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2=436 kJ·mol-l，A正确；
B项，由表格中的数据可知O2的键能为：249×2=498 kJ·mol-l，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C项，由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278 kJ·mol-l，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l，C错误；D项，由表中的数据可知H2O(g)+O(g)= H2O2(g)的，D正确；故选C。
2．(2021 全国乙卷，1)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
【答案】D
【解析】A项，将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意； B项，大规模开采可燃冰做为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；C项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；D项，研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意；故选D。
3．(2021 浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是( )
A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3=ΔH1+ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2 D．ΔH2=ΔH3+ΔH4
【答案】C
【解析】一般的烯烃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项，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，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；B项，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ΔH3≠ΔH1+ΔH2，B不正确；C项，环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应，ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1mol 1，3-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，其ΔH1＞ΔH2；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(ΔH4＞0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2，因此ΔH3＞ΔH2，C正确；D项，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH3=ΔH4+ΔH2，因此ΔH2=ΔH3-ΔH4，D不正确。故选C。
4．(2021 山东卷，14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是( )
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【解析】A项，一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A错误；B项，反应I为加成反应，而与为快速平衡，反应II的成键和断键方式为或，后者能生成18OH-，因此反应结束后，溶液中存在18OH-，故B正确；C项，反应III的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH318H，故C错误；D项，该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误；故选B。
5．(2021 湖北选择性考试，12)甲烷单加氧酶(s-mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
【答案】C
【解析】基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，A项正确；步骤③中断裂O—O非极性键，形成O—Fe(Ⅳ)极性键，B项正确；步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项错误；根据图示，总过程的反应物为CH4、O2、H、e，产物为CH3OH、H2O，D项正确。
6．(2020 浙江7月选考)关于下列ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH (aq) ΔH2
OH (aq)＋H+(aq)H2O(l) ΔH3
OH (aq)＋CH3COOH(aq)CH3COO (aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＜0 ΔH2＜0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0 ΔH4＞0 D．ΔH3＞ΔH4
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO3- (aq)为放热反应，所以△H1<0；CO(aq)+H2O(l)HCO3- (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以△H2>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H3<0；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4>△H3；综上所述，只有△H1<△H2正确，故选B。
7．(2018·海南卷，12改编)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是( )
A．每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量
B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C．氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程
D．炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
【答案】C
【解析】根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量，故A项错误；根据能量图分析，没有水加入的反应活化能为E＝0.75 eV，有水加入的反应的活化能为E＝0.57 eV，所以水可使氧分子活化反应的活化能降低0.75 eV－0.57 eV＝0.18 eV，故B项错误；根据图像分析，氧分子活化过程中O—O键断裂，生成C—O键，所以氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，故C项正确；活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D项错误。
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