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1、专题0 8 化学反应与能量【母题来源】2 0 2 2 年浙江卷【母题题文】相关有机物分别与氢气发生加成反应生成Im o l环己烷(J)的能量变化如图所示：下列推理不无理的是A.2AHI-A H2,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B.A H2 A H3,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C.3 A H!A H 4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.A H 3-A H!0,说明苯分子具有特殊稳定性【试题解析】A.2AHIAH2,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，但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键，A错误；B.A H2 A
2、H3,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正确；C.由图示可知，反应I为：(1)+H2(g)-(1)A H i 反应IV 为：故反应I是 Im o l碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,j+3 H 2(g)-(1)A H 4 ,则 3 A H i=A H 4,现 3 A H 1 V A H 4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；D.由图示可知，反应I为：+1 4 2 值)(|(必!1 反应IH 为：应 IV 为：+3H2T(1)A H4,A H3-A H!0即 C j+H2(g)iA H 0,则说明 Cj
3、 j 具有的总能量小于明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故答案为：A。【母题来源】2 0 2 2 年全国乙卷【母题题文】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：2 H 2 s(g)+3 O；!(g)=2 S O 2 但)+2 凡0 4 凡=-1()3 6 kJ-m o l1(g)4 H2S(g)+2 S O2(g)=3 S2(g)+4 H2O(g)A H2=94 kJ m o F(l)+2 H 2(g)t(1)A H3 反A H 4-A H 30,能量越低越稳定，则说需要回收处理并加以利用。回 2 H 2(g)+C)2(g)=2 H 2
4、 O(g)A H,=-4 8 4 kJ-m o l1计算 H2S 热分解反应2 H S(g)=S 2(g)+2 H 2(g)的 A H4=kJ m o l。(2)较普遍采用的H 2 s 处理方法是克劳斯工艺。即利用反应和生成单质硫。另一种方法是：利用反应高温热分解H S。相比克劳斯工艺，高 温 热 分 解 方 法 的 优 点 是,缺点是.【试题解析】(1)已知：2 H 2 S(g)+3 O 2(g)=2 S O 2(g)+2 H 2 O(g)H/=-1 0 3 6 kJ/m o l 4 H2S(g)+2 S O 2(g)=3 S2(g)+4 H2O(g)A W2=94 kJ/m o l 2 H
5、 2(g)+C h(g)=2 H 2 O(g)A f t =-4 8 4 kJ/m o l根据盖斯定律(+)x g 即得到 2 H 2 s(g)=S 2(g)+2 H 2(g)的%=(-1 0 3 6+94)kJ/m o lx g+4 8 4 kJ/m o l=1 7 0 kJ/m o l；根据盖斯定律(+)x g 可得 2 H 2 s(g)+C h(g)=S2(g)+2 H2O(g)=(-1 0 3 6+94)kJ/m o lx g =-3 1 4 kJ/m o l,因此，克劳斯工艺的总反应是放热反应；根据硫化氢分解的化学方程式可知，高温热分解方法在生成单质硫的同时还有氢气生成。因此，高温热
6、分解方法的优点是：可以获得氢气作燃料；但由于高温分解H 2 s 会消耗大量能量，所以其缺点是耗能高。【命题意图】以盖斯定律的应用立题，考查热化学方程式反应热的计算、能量变化与A H、活化能的图像问题.要求考生理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应婚变的计算。【命题方向】化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点，涉及到熔变与化学键的关系，热化学方程式的书写和正误判断，反应热大小的比较和计算，燃烧热和中和热的理解与测定等。预计在2 0 2 3 年的高考中，反应热的考查内容将不断拓宽，对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高，另外试题可能更加关注能源问题、科技成果，运用化学基本理论或
7、有机物的知识解决实际问题。【得分要点】一.热化学方程式的书写与判断。(1)”只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，为 若 为 吸 热 反 应，H为“+”。的单位一般为k J/m o l。(2)反应热与测定条件(温度、压强等)有关。因此，书写热化学方程式时应注明的测定条件。绝大多数 是 在 2 5 ,1.0 1 x 1 0 5 P a 下测定的，可不注明温度和压强。(3)热化学方程式中各物质的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示该物质的分子数或原子数。因此物质的系数可以是整数，也可以是分数。(4)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物
8、质的聚集状态(s、】、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“厂和”广，不用“一 而 用 表 示。(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于，与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中各物质的系数必须与A 相对应，如果系数加倍，则A”也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。二.反应热的有关计算。(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。(2)根据反应物和生成物的总能量计算：AH=E(生成物)-E(反应物)。(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：411=反应物的化学键断裂吸收
9、的能量-生成物的化学键形成释放的能量。(4)根据盖斯定律的计算：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的A H与原热化学方程式之间AW的换算关系。当热化学方程式乘、除以某一个数时，也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，AW也同样要进行加减运算，且 要 带 符 号，即把A H看作一个整体进行运算。将一个热化学方程式颠倒书写时，”的符号也随之改变，但数值不变。在设计反应过程中，
10、会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固一液一气变化时，会吸热;反之会放热。根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)=(可燃物)x|AN。三.反应热(AH)的大小比较。对于放热反应来说，A H-O kJ/m o l,虽 然 仅 表 示 放 热 的 意 思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多,”反而越小。如:(1)同一反应，生成物状态不同时，例如A(g)+B(g)C(g)AHi0,A(g)+B(g)C(l)A“20，因为 C(g)=C(l)A/3 0,则 AH3=A，2-AM，所以 AHZV A M。(2)同一反应，反应物状态不同时，例如 S(g)+O2(g)S
11、O 2(g)AWi0 S(s)+O2(g)S O2(g)AW0,j、例、的L ,、S(g)S(s)-S()2(g),A H 2+A43=A”I，则 A”3=A，|-A H 2，又 ，3 0，所以 IA42。(3)两个有联系的不同反应相比，例如 C(s)+C)2(g)8 2(g)A”1 O,C(s)+1 o2(g)C O(g)A/2A，I。比较反应热大小的四个注意要点：(1)反应物和生成物的状态；物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系：(2)A H 的符号：比较反应热的大小时，不要只比较AH数值的大小，还要考虑其符号。(3)参加反应物质的量，当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多放
12、热反应的AH越小，吸热反应的AH越大。(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。1.(2 02 2 北京/O 1 中学三模)下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是A.表示CO和H2O从催化剂表面脱离的过程B.和中化学键变化相同，因此吸收的能量相同C.由图可知C O(g)+H2O(g)=C O2(g)+H2(g)为吸热反应D.相同条件下，反应速率 2.(2 02 2 河南河南二模)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热H n-G Z O.gkJ-molL 一定条件下该反应经历三个基元反
13、应阶段，反应历程如图所示(TS 表示过渡态)。下列说法正确的是A.A E=306.6 kJ/molB.三个基元反应中只有是放热反应C.该化学反应的速率主要由反应决定D.该过程的总反应为2 co+2 N O=N 2+2 C O 23.(2 02 2 安徽师范大学附属中学模拟预测)如图分别代表溪甲烷和三级漠丁烷发生水解的反应历程。下列说法不正确的是I.C E B r+N a O H -C H sO H+N a B rH.(CH3)3CBr+NaOH(CH3)3COH+NaBrA.反应I 的AHVOB.反应I 有一个过渡态，反应H 有两个过渡态C.反应I 中 CB r键未断裂，反应II有 CB r键
14、的断裂和CO 键的形成D.增加NaOH的浓度，反应I 速率增大，反应H 速率不变4.（2021.安徽合肥.一模）我国科学家用N,N-二甲基甲酰胺（C&b N C H O,简称DMF 成功合成了三甲胺N（C H 3）3，研究单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法正确的是A.铜催化剂可降低活化能，从而降低反应的焰变B.反应历程中最大能垒（活化能）为2.16eVC.反应历程中既没有碳氮键的断裂也没有碳氮键的形成D.制备三甲胺的热化学方程式为仁乩）2NCHO（g）+2H式 g）=N（CH3）3（g）+H2O（g）AH-l.02eV.moF5.（2022 河北保定一模）苯亲电取代反应中
15、卤代反应的反应进程与能量变化曲线如图所示，下列说法正确的是A.反应分三步进行，且各步均为吸热反应B.决速步的能垒是AE?C.总反应的 AH=AE,+AE2+AE,D.升温既能加快反应速率，又能提高该卤代反应的平衡转化率6.（2022.陕西宝鸡三模）我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢 C2H4（g）+H2（g）=C2H6（g）H=akJ-mol叫的反应历程如下图所示，下列说法正确的是A.ImolC2H4（g）与 lmolH2（g）具有的能量之和小于ImolC2H6（g）的能量B.过渡态物质的稳定性：过渡态1 过渡态2C.该反应的熔变：AH=129.6kJmol-D.相应的活化能：催化齐I
16、J AuF 催化齐AuPF；7.（2022福建福州二模）苯与Br,的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是A.苯与Br,的催化反应为放热反应B.该反应历程，苯与Br的催化反应可生成溪苯、邻二澳苯C.苯与Br?的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成D.从反应速率角度，苯与B r2,的催化反应主反应为取代反应，原因是该反应活化能更低8.（2022.广东惠州.一模）N2O和 CO 是环境污染性气体，可在Pt2。+表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是A.总反应为 N2O（g）+CO（g）=CO2（g）+N2（g）AH=AH
17、 +AH2B.为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O；C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D.总反应的AH=-226kJ-mol9.(2022湖北华中师大一附中模拟预 测)乙焕(HC=CH)能在Hg(H)催化下与水反应生成CH3CHO,反应历程如图所示。下列说法正确的是A.由反应历程可知：H2O+HC=CH CH3CHOA/70B.催化剂Hg2+改变了合成乙醛的反应历程和反应热C.在反应过程中有非极性键的断裂和形成D.本反应历程中，决定整个反应快慢的步骤为过程10.(2022北京 北大附中三 模)实现二氧化碳选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济 理念下的一个重要成果。由
18、CO2和 七 合成CH30H的反应过程如下：I.CO2(g)+H2(g)C O(g)+H2O(g)Hi=+40.9kJ-molILCO(g)+2H2(g)C H 30H(g)H2=-90.4kJ mol-1回答下列问题：(2)写出由CO2和 H2合成CH30H的热化学方程式为 o11.(2022河南安阳模拟预测)在碳中和背景下，氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类，而制氢成本过高，仍是目前氢能产业发展的挑战之一、甲烷水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下：反应 I CH4(g)+H2O(g)蜂?CO(g)+3H2(g)AHi0反应 II CH4(g)+2
19、H2O(g)除珍 CO2(g)+4H2(g)AH20反应 III CO(g)+H2O(g)峰?CO2(g)+H2(g)AH3(1)已知部分化学键的键能数据如下表：化学键O-HH-HC=O0 0(CO)键能/(kJ-mol I)4634368031075则 AH3=,若反应III的正反应活化能Ea(正)=83 kJ-mol1,则逆反应活化能曰(逆)=kJ-mol,12.(2022 安徽合肥市第八中学模拟预测)甲醇是重要的化工原料，可以使用多种方法制备甲醇。(1)利用C O 和 H2合成甲醇，已知在一定温度和压强下，发生如下反应：0 H2(g)+lo2(g)=H2O(l)AH,=a 2co(g)+O2(g)u2CC2(g)AH2=b3 CHQH(g)+-O2(g)Q CO2(g)+2H2O(l)AH3 r则：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH=。