專題02反應(yīng)過程與能量變化圖像分析1.能辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，正確理解反應(yīng)熱和焓變的概念。2.能理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)，正確認(rèn)識(shí)和判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。3.能正確分析化學(xué)反應(yīng)過程的圖像及其變化，以及理解圖像每一段表示含義。一、反應(yīng)熱與焓變1．內(nèi)能：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響?；瘜W(xué)反應(yīng)之所以會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱，是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能(符號(hào)為U)發(fā)生了變化。2．焓、焓變(1)焓：為了描述等壓條件下的反應(yīng)熱，科學(xué)上引入了一個(gè)與內(nèi)能有關(guān)的物理量，即焓，符號(hào)為H。(2)焓變：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，用符號(hào)ΔH表示，常用單位是kJ/mol或kJ·mol－1。(3)焓變的意義①當(dāng)反應(yīng)體系放熱時(shí)其焓減小，ΔH為負(fù)值，即ΔH＜0。②當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時(shí)其焓增大，ΔH為正值，即ΔH＞0。(3)ΔH與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)①放熱反應(yīng)：體系向環(huán)境釋放能量，反應(yīng)體系的焓減小，ΔH為負(fù)值，即ΔH<0。②吸熱反應(yīng)：體系從環(huán)境中吸收能量，反應(yīng)體系的焓增大，ΔH為正值，即ΔH>0。二、基本圖像分析1.圖像中的基本概念a：斷開反應(yīng)物化學(xué)鍵所吸收的能量b：形成生成物化學(xué)鍵所釋放的能量c：該反應(yīng)的反應(yīng)熱（注意符號(hào)）a又被稱為“能壘”ΔH=斷鍵總能量?成鍵總能量a：表示反應(yīng)物的活化能（正反應(yīng)的活化能）b：活化分子形成生成物所釋放的能量（逆反應(yīng)的活化能）c：該反應(yīng)的反應(yīng)熱（注意符號(hào)）選用合適的催化劑可降低a的數(shù)值,但不能改變c的數(shù)值2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)（1）常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)①常見的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)的分解反應(yīng)，條件為“高溫”、“加熱”的大部分反應(yīng)、碳和二氧化碳、碳和水的反應(yīng)，銨鹽和堿的反應(yīng)（Ba(OH)2·8H2O與銨鹽的反應(yīng)）等。②常見的放熱反應(yīng)：酸堿中和反應(yīng)、金屬與酸(或水)的反應(yīng)、所有的燃燒、鋁熱反應(yīng)、緩慢氧化、絕大部分化合反應(yīng)等。（2）焓變與物質(zhì)能量變化的關(guān)系放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)物具有的總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量表示方法ΔH<0ΔH>0圖示實(shí)例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183.0kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－13.活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系基元反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)物到達(dá)過渡態(tài)就越不容易，該基元反應(yīng)的速率就越慢。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率就取決于速率最慢的基元反應(yīng)。注意：催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能,而不影響反應(yīng)的ΔH。題組一焓變和反應(yīng)熱概念的理解【典例】1.焓是與物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量。一定壓強(qiáng)下，下列有關(guān)焓或焓變的說法錯(cuò)誤的是（）A．物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物質(zhì)的焓也發(fā)生變化C．吸熱反應(yīng)中產(chǎn)物的焓高于反應(yīng)物的焓D．化學(xué)鍵斷裂時(shí)焓值一定增大，同時(shí)會(huì)伴隨化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生【變式】2．有關(guān)反應(yīng)熱、焓變的說法，錯(cuò)誤的是A．任何條件下的反應(yīng)熱均等于焓變 B．焓變是一個(gè)與內(nèi)能變化量有關(guān)的物理量題組二焓變和反應(yīng)熱的圖像【典例】3.反應(yīng)2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．12gC(s)與一定量O2(g)反應(yīng)生成14gCO(g)，放出的熱量為110.5kJB．2molC(s)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)，放出的熱量大于221kJC．C(s)和O2(g)的總能量小于CO(g)的能量D．該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于CO分子中化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量與O2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差【變式】4.室溫下，CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)與其水溶液之間轉(zhuǎn)化的焓變關(guān)系如圖：已知CuSO4·5H2O(s)溶于水，溶液溫度降低；CuSO4(s)溶于水，溶液溫度升高。下列有關(guān)說法正確的是A．從硫酸銅溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反應(yīng)焓變△H>0B．1molCuSO4(s)的總能量大于1molCu2＋(aq)與1molSO42－(aq)的總能量C．△H2>△H1D．△H1＝△H2＋△H3。題組三放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)【典例】5.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是()A．鋁片與稀鹽酸反應(yīng)B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng)D．甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)【變式】6.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是題組四放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的圖像【典例】7.反應(yīng)A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是()【變式】8.鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)，下面列舉了一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計(jì)算使用化學(xué)鍵Si﹣OSi﹣ClH﹣HH﹣ClSi﹣SiSi﹣C鍵能/kJ·mol﹣1460360436431176347工業(yè)上的高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，該反應(yīng)生成1mol固態(tài)硅單質(zhì)4mol氣態(tài)氯化氫需要能量。A．放出236kJ B．放出412kJC．吸收236kJ D．吸收412kJ題組五反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的關(guān)系圖像【典例】9.關(guān)于如圖的說法不正確的是()A．1mol固態(tài)碘與1mol氫氣化合生成2molHI氣體時(shí)，需要吸收5kJ的能量B．2molHI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時(shí)需要吸收12kJ的能量C．1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時(shí)需要吸收17kJ的能量D．碘蒸氣與氫氣生成HI氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)題組六活化能以及其與速率的關(guān)系B．反應(yīng)過程中碳原子的雜化方式未發(fā)生改變A．催化反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)B．催化反應(yīng)過程中，決定分解反應(yīng)速率的是反應(yīng)②D．溫度升高，總反應(yīng)的正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡常數(shù)減小【鞏固練】1．下列關(guān)于內(nèi)能和焓變的說法正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)過程中內(nèi)能的變化等于焓變B．氣態(tài)水和液態(tài)水所具有的內(nèi)能一定不相同C．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都有且只有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的焓變D．可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)的焓變：ΔH正＝－ΔH逆2．下列說法正確的是（）A．反應(yīng)焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B．1mol液態(tài)水與18g冰的內(nèi)能是相等的C．在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于反應(yīng)產(chǎn)物能量時(shí)，反應(yīng)放熱，ΔH為“－”3．下列反應(yīng)中反應(yīng)產(chǎn)物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()A．碳酸鈣受熱分解B．乙醇燃燒C．Al與Fe2O3反應(yīng)D．CaO溶于水4.（2024河北省邢臺(tái)市第一中學(xué)期末）在NaHCO3粉末中滴加鹽酸，其能量變化如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A．NaHCO3和鹽酸的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)C．NaHCO3和鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．濃硫酸與NaHCO3溶液的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)5．下列應(yīng)用涉及的主要化學(xué)反應(yīng)中生成物的總能量大于反應(yīng)物的是A．由鋁粉與三氧化鎢冶煉鎢B．由石灰石制取生石灰6．物質(zhì)變化與能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大特征，下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化說法不正確的是（）A．所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量變化，一個(gè)反應(yīng)不是吸熱就是放熱B．反應(yīng)A＋B＝C的過程如圖所示，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．乙醇燃燒生成CO2（g）和H2O（l）是放熱反應(yīng)，說明乙醇斷鍵吸收的能量比形成CO2（g）和H2O（l）放出的總能量少D．吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，放熱反應(yīng)都不需要加熱7．工業(yè)上，合成氨反應(yīng)N2＋3H2eq\o(,\s\up8(高溫、高壓),\s\do3(催化劑))2NH3，在催化劑表面的微觀歷程及能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．①→②可表示N2、H2化學(xué)鍵的斷裂，該過程吸收能量B．①→②→③的過程中有非極性鍵的斷裂和形成C．合成氨反應(yīng)屬于氮的固定，是放熱反應(yīng)D．合成氨過程中催化劑參與了反應(yīng)8．（2024山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考）硫與硫的氧化物在轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如下圖所示：下列說法正確的是A．圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都屬于放熱反應(yīng)C．過程Ⅱ與過程Ⅲ、Ⅳ相比，后者可能使用了催化劑9．根據(jù)下面的信息，判斷下列敘述中正確的是（）A．氫氣與氧氣反應(yīng)生成水的同時(shí)吸收能量B．氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量小于反應(yīng)產(chǎn)物的總能量C．1molH2（g）與0．5molO2（g）反應(yīng)生成1molH2O（l），釋放能量248kJD．2molH2（g）與1molO2（g）反應(yīng)生成2molH2O（g）放出能量496kJ10．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH1＝－99kJ·mol－1。請(qǐng)回答下列問題：(1)該反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)圖中C表示____________________________________________。(3)從化學(xué)鍵的角度分析，F(xiàn)代表什么意義？________________________。(4)圖中ΔH＝________kJ·mol－1。(5)若已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(l)的ΔH2＝－QkJ·mol－1，則ΔH1________ΔH2(填“＞”“＜”或“＝”)?！緩?qiáng)化練】11.下列關(guān)于內(nèi)能和焓變的說法正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)過程中內(nèi)能的變化等于焓變B．氣態(tài)水和液態(tài)水所具有的內(nèi)能一定不相同C．同一反應(yīng)利用鍵能計(jì)算的反應(yīng)熱可能不等于焓變D．內(nèi)能只與物質(zhì)的種類、數(shù)量以及聚集狀態(tài)有關(guān)12.（2425高二上·山西運(yùn)城·期末）二氧化碳加氫制甲醇一般認(rèn)為通過如下兩步反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)：若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是A． B．C． D．13.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符的是()(a)(b)(c)(d)A.(a)圖可表示鋅和稀硫酸反應(yīng)過程中的能量變化B.通過(b)圖可知石墨比金剛石穩(wěn)定C.由(c)圖可知，2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)ΔH=(ab)kJ·mol1D.(d)圖是某反應(yīng)A→C的能量變化曲線圖(E表示能量)，反應(yīng)中ΔH=E1+E3E2E4C．O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程Ⅰ>歷程Ⅱ15．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是()選項(xiàng)ABCD反應(yīng)裝置或圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或信息溫度計(jì)的水銀柱上升反應(yīng)物總能量大于生成物總能量反應(yīng)開始后，針筒活塞向右移動(dòng)反應(yīng)開始后，甲處液面低于乙處液面D．因?yàn)榈谝徊椒磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以第一步反應(yīng)速率大于第二步17．已知H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－102kJ·mol－1，1molHBr分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收369kJ的能量，1molBr2分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為200kJ，則1molH2分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為()A．436kJB．218kJC．169kJD．569kJ18．金屬Ni可活化C2H6生成CH4，其反應(yīng)歷程如圖所示：下列關(guān)于該活化歷程的說法錯(cuò)誤的是A．Ni與C2H6生成CH4的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芙档驮摲磻?yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率C．該過程決速步驟活化能為154.82kJ/molD．中間體2比中間體1和3更穩(wěn)定19．幾種含氯離子的相對(duì)能量如表所示:離子相對(duì)能量/(kJ·mol1)Cl(aq)0ClO(aq)60ClO2101ClO363ClO438①在上述五種離子中，最不穩(wěn)定的離子是(填離子符號(hào))。

②反應(yīng)3ClO(aq)===ClO3?(aq)+2Cl(aq)的ΔH=20．（1）已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8（斜方硫）的形式存在，而在蒸氣狀態(tài)時(shí)，含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體，其中S4、S6和S8具有相似的