备战2023年高考化学母题题源解密专题08 化学反应与能量(含详解)

专题08 化学反应与能量

【母题来源】2022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1mol环己烷()的能量变化如图所示：

下列推理不正确

．．．的

是

A．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

B．ΔH2＜ΔH3，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．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性

【试题解析】

A．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，但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键，A错误；

B．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正确；

C．由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l) ΔH1反应IV为：+3H2(g)→(l) ΔH4，故反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，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：(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； 故答案为：A 。

【母题来源】2022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，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：

(1)已知下列反应的热化学方程式：

①22222H S(g)+3O (g)=2SO (g)+2H O(g) -1

1ΔH =-1036kJ mol ⋅ ②22224H S(g)+2SO (g)=3S (g)+4H O(g) -1

2ΔH =94kJ mol ⋅

③2222H (g)+O (g)=2H O(g) -1

3ΔH =-484kJ mol ⋅

计算2H S 热分解反应④2222H S(g)=S (g)+2H (g)的4ΔH =________-1kJ mol ⋅。

(2)较普遍采用的2H S 处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解2H 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：

①2H 2S(g)+3O 2(g)＝2SO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1＝－1036kJ/mol ②4H 2S(g)+2SO 2(g)＝3S 2(g)+4H 2O(g) ΔH 2＝94kJ/mol ③2H 2(g)+O 2(g)＝2H 2O(g) ΔH 3＝－484kJ/mol

根据盖斯定律(①+②)×13－③即得到2H 2S(g)＝S 2(g)+2H 2(g)的ΔH 4＝（－1036+94）kJ/mol×1

3

+484kJ/mol ＝

170 kJ/mol ；

(2)根据盖斯定律(①+②)×13可得2H 2S(g)+O 2(g)＝S 2(g)+2H 2O(g) ΔH ＝(－1036+94)kJ/mol×1

3

=－314kJ/mol ，

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 2S 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ΔH 、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焓变的计算。 【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，涉及到焓变与化学键的关系，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2023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)ΔH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，ΔH为“−”；若为吸热反应，ΔH为“+”。ΔH的单位一般为kJ/mol。

(2)反应热ΔH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ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、1.01×105 Pa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，必须注明物质的聚集状态(s、l、

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“↑”和“↓”，不用“−−→”而用“”表示。

(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH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ΔH相对应，如果系数加倍，则ΔH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：ΔH=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：ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量−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：

①参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2～3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ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。

②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH 也同样要进行加减运算，且要带“+”“−”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。

③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。

④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。