突破练26　化学反应的热效应--2026全国版高考化学突破练(含答案)

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2026全国版高考化学突破练
突破练26　化学反应的热效应
选择题每小题3分,共21分。
基础·满分练
命题角度1　化学反应中能量变化图像及分析
1.(2026·辽宁沈阳市郊联合体联考)根据能量变化示意图得出的结论正确的是(　　)
A.1 mol C(s)比1 mol CO2(g)所含有的能量高393.5 kJ
B.2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.CO2(g)CO(g)+O2(g)　ΔH=+283.0 kJ·mol-1
D.一氧化碳的燃烧热ΔH=-283.0 kJ
2.(2025·四川眉山一模)合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在铁触媒催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用ad标注。下列说法不正确的是(　　)
A.合成氨反应的ΔH<0
B.经过过渡态3发生的变化为N2H2(ad)+H2(ad)N2H4(ad)
C.催化剂改变了合成氨反应的历程和反应热
D.该历程中最大能垒(活化能):E正=(f-e) eV
3.(2025·安徽池州一模)某温度下,在密闭容器中充入一定量M,发生反应:M(g)L(g)　ΔH1>0,L(g)N(g)　ΔH2<0,加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为(　　)
命题角度2　反应热(ΔH)的计算
4.(原创题)为理解共价化合物溶解过程的能量变化,可设想HCl气体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.由示意图可知,H—Cl的键能为a kJ·mol-1
B.HCl(g)H+(aq)+Cl-(aq)　ΔH=(a+b) kJ·mol-1
C.根据各微粒的状态,可判断:ΔH1>ΔH2
D.溶解过程的能量变化,与HCl气体和HCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
5.(2026·四川宜宾模拟)已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)　ΔH1=-702.2 kJ·mol-1;Hg(l)+O2(g)HgO(s)　ΔH2=-90.7 kJ·mol-1,由此可知Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH3,其中ΔH3的值是(　　)
A.-260.4 kJ·mol-1
B.-254.6 kJ·mol-1
C.-438.9 kJ·mol-1
D.-441.8 kJ·mol-1
6.(2025·广东汕头期末)键能是气态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于计算化学反应的反应热。下表是一些化学键的键能:
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155
根据键能数据计算每消耗1 mol CH4时,反应CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的ΔH为(　　)
A.-1 940 kJ·mol-1 B.+1 940 kJ·mol-1
C.-485 kJ·mol-1 D.+485 kJ·mol-1
7.(原创题)在空间站生命维持系统中,通过Sabatier反应实现氧气再生。已知:
①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)　ΔH1=-252.9 kJ·mol-1
②2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH2=+571.6 kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=
下列说法正确的是(　　)
A.反应①中,每消耗1 mol CO2,系统能量减少252.9 kJ
B.通过反应①和②可实现H2的完全循环再生,无需额外补充H2
C.根据盖斯定律,ΔH3=ΔH1+ΔH2=+318.7 kJ·mol-1
D.若将反应③中的H2O(l)改为H2O(g),则反应的ΔH'3会增大
能力·高分练
8.(3分)中科院大连化学物理研究所科研团队构筑了“过渡金属—LiH”双活性中心催化体系,显著提高了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨性能,其反应过程分为以下三步(*表示催化剂的活性位点),据此写出ⅲ的化学方程式。
ⅰ.N2+2*2N*;ⅱ.N*+LiH+[LiNH];
ⅲ.　 　　　　　　　　 　　　　　　　　。
9.(4分)(1)(2025·山东潍坊一模)CO2加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应过程如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.1 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
Ⅲ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH3=-23.4 kJ·mol-1
若2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)逆反应的活化能为Ea kJ·mol-1,则正反应的活化能为　　　 kJ·mol-1(用含Ea的式子表示)。
(2)(2025·河北石家庄一模)环氧乙烷(C2H4O)是一种重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂,氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有:
Ⅰ.2C2H4(g)+O2(g)2C2H4O(g)　ΔH1=-210 kJ·mol-1
Ⅱ.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-1 239 kJ·mol-1
已知银催化反应Ⅰ时存在如下转化过程:
　C2H4(g)+AgO2(s)C2H4O(g)+AgO(s)
↑ΔH3 ↓ΔH5
Ag(s)+O2(g) Ag(s)+O2(g)
据此计算焓变ΔH4=　　　　(用含ΔH1、ΔH3、ΔH5的代数式表示)。
10.(6分)(1)(2025·江苏卷节选)合成气制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO的结构式为C≡O,估算该反应的ΔH需要　　　　　　　(填数字)种化学键的键能数据。
(2)(2025·陕晋青宁卷节选)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)　ΔH1=+101 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2=-166 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH3=+41 kJ·mol-1
计算MgCO3(s)+4H2(g)MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g)　ΔH4=　　　 kJ·mol-1。
(3)(2025·云南卷节选)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5 ℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118 ℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.C2H5OH(g)+H2O(g)2H2(g)+CH3COOH(g)　ΔH1
Ⅱ.C2H5OH(g)CH3CHO(g)+H2(g)　ΔH2=+68.7 kJ·mol-1
已知CH3CHO(g)+H2O(g)H2(g)+CH3COOH(g)　ΔH=-24.3 kJ·mol-1
则ΔH1=　　　　 kJ·mol-1。
参考答案
课时突破练26
1.C　该条件下,1 mol C(s)与1 mol氧气的总能量比1 mol CO2(g)所含有的能量高393.5 kJ,A项错误。由盖斯定律可知:2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1,B项错误。由题图可知,C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566.0 kJ·mol-1,CO2(g)CO(g)+O2(g)　ΔH=+283.0 kJ·mol-1,C项正确。2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566.0 kJ·mol-1,一氧化碳的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,单位错误,D项错误。
2.C　由图可知,合成氨反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的ΔH<0,A项正确。由图可知,经过过渡态3步骤发生的反应为N2H2(ad)+2H2(ad)N2H4(ad)+H2(ad),即N2H2(ad)+H2(ad)N2H4(ad),B项正确。铁触媒催化剂改变了合成氨反应的反应历程,但不能改变反应热,C项错误。由图可知,该历程中最大能垒(活化能)E正=-e eV-(-f eV)=(f-e) eV,D项正确。
3.B　M(g)L(g)　ΔH1>0,为吸热反应,则反应物M能量低于生成物L能量;L(g)N(g)　ΔH2<0,反应物能量高于生成物能量。图像显示M的能量低于L,符合吸热反应,L的能量高于N的能量,符合放热反应,且图像显示M(g)L(g)的反应中活化能降低,则在M(g)L(g)加入催化剂,由于该反应不是决速步骤,A项错误。图像显示M的能量低于L,符合吸热反应,L的能量高于N的能量,符合放热反应,且图像显示L(g)N(g)的反应中活化能降低,则在L(g)N(g)加入催化剂,B项正确。图像显示M的能量高于L的能量,不符合吸热反应,L的能量低于N的能量,不符合放热反应,C项错误。图像显示M的能量高于L的能量,不符合吸热反应,L的能量低于N的能量,不符合放热反应,D项错误。
4.A　键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,图中HCl(g)H+(g)+Cl-(g)并未得到气态原子,故H—Cl的键能不是a kJ·mol-1,A项错误。HCl(g)H+(aq)+Cl-(aq)可看作HCl(g)H+(g)+Cl-(g)、H+(g)+Cl-(g)H+(aq)+Cl-(aq)两个过程,根据盖斯定律,则有HCl(g)H+(aq)+Cl-(aq)　ΔH=(a+b) kJ·mol-1,B项正确。根据各微粒的状态,结合盖斯定律,可得:ΔH1>0、ΔH2<0,则有ΔH1>ΔH2,C项正确。溶解过程的能量变化,与HCl(g)断键吸收的热量及H+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与HCl(g)和HCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D项正确。
5.A　将题给热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律:①×-②即可得目标热化学方程式:Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l),则有ΔH3=(-702.2×0.5+90.7)kJ·mol-1=-260.4 kJ·mol-1。
6.A　由题给信息可知,反应CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的ΔH=断裂化学键所吸收的总能量-形成化学键所释放的总能量=4×414 kJ·mol-1+4×155 kJ·mol-1-4×489 kJ·mol-1-4×565 kJ·mol-1=-1 940 kJ·mol-1。
7.D　反应①为放热反应,但CH4(g)、H2O(l)还发生反应②③,不能单纯根据反应①确定系统能量变化,A项错误。根据反应①和②,由于反应中有CH4生成,不能实现H2的完全循环再生,B项错误。根据盖斯定律可得,ΔH3=-ΔH1-2ΔH2=-(-252.9 kJ·mol-1)-2×(+571.6 kJ·mol-1)=-890.3 kJ·mol-1,C项错误。H2O(l)→H2O(g)是吸热过程,故生成气态水时放出热量少,则反应的ΔH'3会增大,D项正确。
8.[LiNH]+H2LiH+NH3
解析 用LiH作催化剂合成氨时,ⅰ.N2+2*2N*;ⅱ.N*+LiH+[LiNH];则第ⅲ步反应应生成NH3,同时生成催化剂LiH,且反应物为H2,依据质量守恒,可得出ⅲ.[LiNH]+H2LiH+NH3。
9.(1)Ea-121.6　(2)ΔH1-ΔH3-ΔH5
解析 (1)观察可知,反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)可由2×Ⅰ+Ⅲ得到,根据盖斯定律,该反应的ΔH=2ΔH1+ΔH3=2×(-49.1 kJ·mol-1)+(-23.4 kJ·mol-1)=-121.6 kJ·mol-1,则该反应的正反应的活化能为(Ea-121.6)kJ·mol-1。
(2)根据题给信息可知,Ⅰ.2C2H4(g)+O2(g)2C2H4O(g)　ΔH1=-210 kJ·mol-1
Ⅲ.Ag(s)+O2(g)AgO2(s)　ΔH3
Ⅴ.AgO(s)Ag(s)+O2(g)　ΔH5
结合盖斯定律,由×Ⅰ-Ⅲ-Ⅴ可得C2H4(g)+AgO2(s)C2H4O(g)+AgO(s),故ΔH4=ΔH1-ΔH3-ΔH5。
10.(1)5　(2)-65　(3)+44.4
解析 (1)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,计算该反应的ΔH需C≡O、H—H、C—O、C—H、O—H共5种化学键的键能数据。
(2)根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅱ可得MgCO3(s)+4H2(g)MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g),则有ΔH4=ΔH1+ΔH2=+101 kJ·mol-1+(-166 kJ·mol-1)=-65 kJ·mol-1。
(3)根据盖斯定律,有ΔH1=ΔH+ΔH2=-24.3 kJ·mol-1+68.7 kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1。
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