高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化之化學(xué)反應(yīng)與熱能

2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義

化學(xué)反應(yīng)與能量變化之化學(xué)反應(yīng)與熱能考點(diǎn)1反應(yīng)熱焓變

1.

反應(yīng)熱、焓變(1)反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境[1]

或從環(huán)境[2]

?

的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。(2)焓變：在[3]

?條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。對于一

個化學(xué)反應(yīng)，生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為焓變，用[4]

?表示，單

位常用kJ/mol(或kJ·mol－1)。(3)放熱反應(yīng)的Δ

H

為負(fù)值，吸熱反應(yīng)的Δ

H

為正值。釋放吸收等壓Δ

H

2.

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)概念釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物的內(nèi)能[5]

(填“＞”

或“＜”，下同)生成物的內(nèi)能反應(yīng)物的內(nèi)能[6]

?生成物的內(nèi)能與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物成鍵時釋放的總能量

[7]

?反應(yīng)物斷鍵時吸收的總

能量生成物成鍵時釋放的總能[8]

?反應(yīng)物斷鍵時吸收的總能量＞

＜

＞

＜

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示

E

1為正反應(yīng)的活化能，

E

2為逆反應(yīng)的活化能；①放熱反應(yīng)(Δ

H

＜0)：

E

1＜

E

2②吸熱反應(yīng)(Δ

H

＞0)：

E

1＞

E

2放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見反應(yīng)(1)所有的燃燒反應(yīng)；(2)酸堿中和反應(yīng)；(3)金屬與酸或水的反應(yīng)；(4)原電池反應(yīng)；(5)大多數(shù)化合反應(yīng)；(6)用電石制乙炔的反應(yīng)；(7)鋁熱反應(yīng)(1)大多數(shù)分解反應(yīng)；(2)大多數(shù)以H2、CO、C為還原劑

的氧化還原反應(yīng)；(3)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)；(4)鹽的水解；(5)碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)注意內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的能量總和。內(nèi)能的大小除了與物質(zhì)的

種類、數(shù)量及聚集狀態(tài)有關(guān)外，還與體系的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。3.

Δ

H

的計算公式[重點(diǎn)]

4.

燃燒熱反應(yīng)熱類型燃燒熱能量變化放熱；Δ

H

＜0標(biāo)準(zhǔn)[9]

?純物質(zhì)反應(yīng)熱的含義101kPa時，1mol純物質(zhì)[10]

燃燒生成[11]

?時

放出的熱量；不同的可燃物，其燃燒熱一般不同表示方法燃燒熱為

akJ·mol－1，其對應(yīng)反應(yīng)的Δ

H

＝－

akJ·mol－11mol

完全指定產(chǎn)物注意由于燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，用文字表述燃燒熱時可不帶“－”，但用Δ

H

表示燃燒熱時，必須帶“－”。如某物質(zhì)的燃燒熱是

QkJ·mol－1或Δ

H

＝－

QkJ·mol－1。裝置

試劑50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液中和反應(yīng)反應(yīng)熱的計算反應(yīng)后生成的溶液的比熱容

c

近似為4.18J·(g·℃)－1，兩溶液的質(zhì)量均

近似為50g放出熱量

Q

＝Δ

t

×

m

×

c

反應(yīng)熱Δ

H

＝－(

m

酸＋

m

堿)×

c

×(

t

終－

)5.

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定注意

(1)魯科選必1，中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)中，酸堿的用量相同，其中酸為

100mL1.0mol·L－1鹽酸，堿為100mL1.0mol·L－1NaOH溶液。(2)實(shí)驗(yàn)中最好使用同一支溫度計測酸、堿、混合溶液的溫度以減小誤差。

1.

易錯辨析。(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化。

(

√

)(2)放熱反應(yīng)中，生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量。

(

?

)(3)放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生。

(

?

)

(5)物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量變化，但不屬于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。

(

√

)(6)在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)把NaOH溶液分多次倒入。

(

?

)√???√?(7)對于同一反應(yīng)來說，中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測定結(jié)果與所用酸、堿溶液的用量有

關(guān)。

(

?

)?

－45

3.[2021湖南改編]在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。相關(guān)化學(xué)鍵的

鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能

E

/(kJ·mol－1)946436.0390.8

＋90.8

4.

某反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖所示：(1)該反應(yīng)的Δ

H

(填“＞”或“＜”)0。(2)過程

?為有催化劑條件的反應(yīng)。(3)寫出

E

1的含義

?。＜

b

使用催化劑降低的活化能5.

寫出下列燃燒元素對應(yīng)的穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)(1)C→

?；(2)H→

?；(3)S→

?；(4)N→

?。CO2(g)

H2O(l)

SO2(g)

N2(g)

6.

[2022海南]已知：電解液態(tài)水制備1molO2(g)，電解反應(yīng)的Δ

H

＝＋572kJ·mol－1。由此計算H2(g)的燃燒熱(焓)Δ

H

＝

kJ·mol－1。－286

7.

關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：(1)反應(yīng)試劑若使用濃酸、濃堿溶液，濃酸或濃堿溶液稀釋時

(填“吸收”

或“放出”)大量的熱，使所測中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值的絕對值

(填“偏大”

或“偏小”)。(2)反應(yīng)試劑若使用弱酸、弱堿溶液，弱酸或弱堿電離時

(填“吸熱”或

“放熱”)，使所測中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值的絕對值

(填“偏大”或“偏

小”)。(3)若中和反應(yīng)生成沉淀，沉淀的生成會

(填“吸熱”或“放熱”)，使所測

中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值的絕對值

(填“偏大”或“偏小”)。放出偏大吸熱偏小放熱偏大

命題點(diǎn)1

吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷1.

[結(jié)合反應(yīng)能量變化圖示判斷][北京高考]最新報道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)

觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下：下列說法正確的是(

C

)CA.

CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.

在該過程中，CO斷鍵形成C和OC.

CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D.

狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程[解析]根據(jù)能量變化示意圖可知，CO和O(狀態(tài)Ⅰ)→CO2(狀態(tài)Ⅲ)過程中放出熱量，

A項(xiàng)錯誤；根據(jù)反應(yīng)過程的示意圖可以看出CO中的碳氧鍵沒有斷裂，B項(xiàng)錯誤；

CO2中含有極性共價鍵，C項(xiàng)正確；狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O形成CO2的過程，D項(xiàng)

錯誤。2.

[2023北京]二十世紀(jì)初，工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強(qiáng)下合成尿

素。反應(yīng)分兩步：ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是

(填序號)。ab

a.活化能：反應(yīng)?。挤磻?yīng)ⅱb.ⅰ為放熱反應(yīng)，ⅱ為吸熱反應(yīng)

Δ

H

＝

E

1－

E

4[解析]由題圖可知，反應(yīng)ⅰ的活化能

E

1＜反應(yīng)ⅱ的活化能

E

3，a項(xiàng)正確；從題圖中反

應(yīng)物和生成物能量的相對大小可看出，反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng)，反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng)，b項(xiàng)正

確；根據(jù)蓋斯定律，可知該反應(yīng)的Δ

H

＝

E

1－

E

2＋

E

3－

E

4，c項(xiàng)錯誤。命題點(diǎn)2

化學(xué)鍵與焓變的關(guān)系3.

[2022浙江]相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷(

)的能量變

化如圖所示：下列推理不正確的是(

A

)AA.

2Δ

H

1≈Δ

H

2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.

Δ

H

2＜Δ

H

3，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.

3Δ

H

1＜Δ

H

4，說明苯分子中不存在三個完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D.

Δ

H

3－Δ

H

1＜0，Δ

H

4－Δ

H

3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性[解析]

含有兩個碳碳雙鍵，而2Δ

H

1＜Δ

H

3，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與

分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目不一定成正比，A項(xiàng)錯誤；

與

加氫均生成

時，Δ

H

2＜

Δ

H

3，說明

穩(wěn)定性較強(qiáng)，對比二者結(jié)構(gòu)知，單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵之間存

在有利于物質(zhì)穩(wěn)定的相互作用，B項(xiàng)正確；3Δ

H

1＜Δ

H

4，說明苯分子中不存在三個

完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，C項(xiàng)正確；Δ

H

3－Δ

H

1＜0，Δ

H

4－Δ

H

3＞0，說明苯分子比

單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有特殊的穩(wěn)定性，D項(xiàng)正確。4.

[2022浙江]標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表：物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242

CA.

H2的鍵能為436kJ·mol－1B.

O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C.

解離氧氧單鍵所需能量：HOO＜H2O2D.

H2O(g)＋O(g)

H2O2(g)

Δ

H

＝－143kJ·mol－1[解析]由氣態(tài)時H、H2的相對能量可知，H2的鍵能為218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A項(xiàng)正確；由表格中數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1，而

H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol－1，214kJ·mol－1×2＜498kJ·mol－1，B項(xiàng)正

確；HOO中解離O—O鍵所需能量為249kJ·mol－1＋39kJ·mol－1－10kJ·mol－1＝278

kJ·mol－1，H2O2中解離O—O鍵所需能量為214kJ·mol－1，C項(xiàng)錯誤；Δ

H

＝－136

kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1＋249kJ·mol－1)＝－143kJ·mol－1，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)2熱化學(xué)方程式

1.

定義表明[1]

?的化學(xué)方程式，叫作熱化學(xué)方程式。

反應(yīng)所釋放或吸收的熱量1molH2(g)與0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(g)時，釋放241.8kJ的熱

量步驟1寫方程式——寫出配平的化學(xué)方程式；步驟2標(biāo)狀態(tài)——用“s”“l(fā)”“g”“aq”標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；步驟3標(biāo)條件——標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(101kPa、25℃時可不標(biāo)注)；步驟4標(biāo)Δ

H

——在方程式后寫出Δ

H

；步驟5標(biāo)數(shù)值——根據(jù)化學(xué)計量數(shù)計算并寫出Δ

H

的數(shù)值及單位。2.

“五步”書寫熱化學(xué)方程式注意

(1)區(qū)別于普通化學(xué)方程式：一般不標(biāo)“↑”“↓”，不寫“點(diǎn)燃”“

加熱”

等反應(yīng)條件。(2)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與Δ

H

相對應(yīng)，若化學(xué)計量數(shù)加倍，則Δ

H

數(shù)值的絕對值也要加倍。焓變的比較和計算要含正、負(fù)號。

(4)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化，其熱化學(xué)方程式除了注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)外，還要注明

名稱。

1.

易錯辨析。

????2.

請寫出298K、101kPa時，下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)一定量N2(g)與一定量H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)，放出92.4kJ熱量。

?(2)N2(g)與O2(g)反應(yīng)生成0.5molNO(g)，吸收34kJ熱量。

?

命題點(diǎn)

熱化學(xué)方程式的正誤判斷1.

下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是(

D

)A.

2H2(g)＋O2(g)

2H2O(g)

Δ

H

＝－483.6kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8

kJ·mol－1B.

已知C(石墨，s)

C(金剛石，s)的Δ

H

＞0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.

含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則NaOH＋HCl

NaCl＋H2O

Δ

H

＝－57.4kJ·mol－1D.

已知C(s)＋O2(g)

CO2(g)

Δ

H

1，C(s)＋

O2(g)

CO(g)

Δ

H

2，則Δ

H

1＜

Δ

H

2D

2.

[結(jié)合能量變化圖示判斷][浙江高考]根據(jù)能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式正確

的是(

D

)A.

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－(

b

－

a

)kJ·mol－1B.

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－(

a

－

b

)kJ·mol－1C.

2NH3(l)

N2(g)＋3H2(g)

Δ

H

＝2(

a

＋

b

－

c

)kJ·mol－1D.

2NH3(l)

N2(g)＋3H2(g)

Δ

H

＝2(

b

＋

c

－

a

)kJ·mol－1D

1.

[化學(xué)鍵形成過程中的能量變化以及原子核間距變化][2020上海]鹵素原子在形成分

子的過程中能量變化和原子核間距變化如圖所示，其中Cl2、Br2、I2均為氣態(tài)分子，

表示正確的是(

A

)ABACD

2.

[海南高考改編]炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子，生成

活化氧?；罨^程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖所示。活化氧可以快速氧化二氧化

硫。下列說法正確的是(

D

)A.

每活化一個氧分子吸收0.29eV的能量B.

水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVC.

氧分子的活化是O—O的斷裂過程D.

炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑D[解析]根據(jù)圖示，每活化一個氧分子放出能量0.29eV，A項(xiàng)錯誤；水可使氧分子

活化反應(yīng)的活化能降低0.18eV，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)圖示，氧分子的活化是O—O鍵的斷

裂和C—O鍵的生成過程，C項(xiàng)錯誤；大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，炭黑顆粒不

參與總反應(yīng)，為該反應(yīng)的催化劑，D項(xiàng)正確。3.

[反應(yīng)熱的測定][2020浙江]100mL0.200mol·L－1CuSO4溶液與1.95g鋅粉在量熱計

中充分反應(yīng)。測得反應(yīng)前溫度為20.1℃，反應(yīng)后最高溫度為30.1℃。已知：反應(yīng)前后，溶液的比熱容均近似為4.18J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似為1.00

g·cm－3，忽略溶液體積、質(zhì)量變化和金屬吸收的熱量。請計算：(1)反應(yīng)放出的熱量

Q

＝

J。[解析]根據(jù)

Q

＝

cm

Δ

t

可知，反應(yīng)放出的熱量

Q

＝4.18J·g－1·℃－1×100

mL×1.00g·cm－3×(30.1℃－20.1℃)＝4.18×103J。4.18×103

1.

[2024江蘇南通考試改編]化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。下

列表述正確的是(

B

)A.

一定條件下，將0.5molH2(g)和0.5molI2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成HI(g)放

熱

a

kJ，其熱化學(xué)方程式為H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)

Δ

H

＝－2

a

kJ·mol－1B.

在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，表示氫氣燃燒熱的

熱化學(xué)方程式為H2(g)＋

O2(g)

H2O(l)

Δ

H

＝－285.8kJ·mol－1C.

S(g)＋O2(g)

SO2(g)

Δ

H

1，S(s)＋O2(g)

SO2(g)

Δ

H

2，則Δ

H

1＞Δ

H

2D.

含1molHCl的溶液與含1molNaOH的溶液發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱Δ

H

＝－57.3

kJ·mol－1，則含0.5molH2SO4的溶液和足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱Δ

H

＝－57.3kJ·mol－1B

ABACD[解析]由題目信息可知，X(g)→Y(g)為吸熱反應(yīng)，Y(g)→Z(g)為放熱反應(yīng)，結(jié)合

Q

2＞

Q

1可知，A正確。

A.

光照和點(diǎn)燃條件下的反應(yīng)熱相同B.

H—Cl鍵的鍵能為862kJ·mol－1C.

H2(g)＋Cl2(g)

2HCl(g)

Δ

H

＝－183kJ·mol－1D.

2mol氣態(tài)氫原子的能量高于1mol氫氣的能量B

A.

HCN比HNC穩(wěn)定B.

該異構(gòu)化反應(yīng)的Δ

H

＝＋59.3kJ·mol－1C.

正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.

使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱[解析]

HNC的能量比HCN高，能量越低物質(zhì)穩(wěn)定性越好，則穩(wěn)定性較好的是

HCN，A項(xiàng)正確；該異構(gòu)化反應(yīng)的Δ

H

＝＋59.3kJ·mol－1，為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)的

活化能大于逆反應(yīng)的活化能，B、C項(xiàng)正確；使用催化劑只能改變反應(yīng)的歷程，不影

響反應(yīng)的反應(yīng)熱，D項(xiàng)錯誤。D

A.

1molNO2與1molCO混合經(jīng)充分反應(yīng)放熱234kJB.

若反應(yīng)開始時加入催化劑，則

E

1、

E

2都變大C.

正反應(yīng)的活化能是134kJ·mol－1D.

該反應(yīng)的反應(yīng)熱Δ

H

＝

E

2－

E

1C[解析]此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，因此1molNO2與1molCO混合經(jīng)充分

反應(yīng)放出的熱量小于234kJ，A項(xiàng)錯誤；使用催化劑可降低反應(yīng)活化能，即

E

1和

E

2

都減小，B項(xiàng)錯誤；由題給能量變化圖可知，正反應(yīng)的活化能是134kJ·mol－1，C項(xiàng)

正確；Δ

H

＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能＝

E

1－

E

2，D項(xiàng)錯誤。6.

[2023重慶部分學(xué)?？荚嚫木嶿下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(

A

)A.

31g白磷比31g紅磷的能量多

b

kJ，則P4(白磷，s)

4P(紅磷，s)

Δ

H

＝－4

b

kJ·mol－1B.

1molN2(g)和3molH2(g)在一定條件下反應(yīng)放出熱量86kJ，則N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－86kJ·mol－1C.

用CH3COOH溶液和NaOH溶液反應(yīng)來測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，其熱化學(xué)方程式為

CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)

CH3COONa(aq)＋H2O(l)

Δ

H

＝－57.3kJ·mol－1D.

S的燃燒熱Δ

H

＝－

a

kJ·mol－1，則2S(s)＋3O2(g)

2SO3(g)

Δ

H

＝－2

a

kJ·mol－1A

2molNO(g)的鍵能小于1molN2(g)與1molO2(g)的總

鍵能B.

合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－91.8kJ·mol－1C.

NH3催化氧化的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)＋5O2(g)

4NO(g)＋6H2O(g)

Δ

H

＝＋902kJ·mol－1D.

NO與NH3反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為6NO(g)＋4NH3(g)

5N2(g)＋6H2O(g)

Δ

H

＝－1815kJ·mol－1C

8.

(1)[2021天津]合成氨反應(yīng)常使用鐵觸媒提高反應(yīng)速率。如圖為有、無鐵觸媒時，

反應(yīng)的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

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