成都四七九校考深度教研 · 10月第一次阶段性测试特供

10月月考复习包 · 化学

考试范围:第1章 化学反应的热效应(全章) + 第2章 化学反应速率与化学平衡(第1~2节)
教材版本:人教版2019选择性必修1 | 目标难度:石室 / 七中 / 树德(重盖斯定律定量消元、反应机理势能图与平衡移动充要条件判据)
知识点总结 易错清单(避坑雷达) 经典例题+全真解析 可交互自测模式
易错清单打卡:
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1. 焓变与键能本质 2. 热化学方程式规范 3. 燃烧热与中和热测定 4. 盖斯定律消元模型 5. 活化能与机理势能图 6. 平衡状态判定判据 7. 平衡移动与图像分析 二、易错清单 三、经典例题

一、知识点总结(四七九反应原理定量体系与图像模型)

1. 反应热与焓变的微观物理本质(第1章)

化学反应的热效应等于反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量之差。在恒压条件下,反应热等于反应的焓变(ΔH)。

两大定量核心公式:
• 键能公式(微观断键与成键):
ΔH = ∑E(反应物断键吸收) - ∑E(生成物成键放出)
• 总能量公式(宏观物质相对能量):
ΔH = E(生成物总能量) - E(反应物总能量)
• 吸热 vs 放热判据:
若 ΔH < 0,为放热反应(生成物总能量更低更稳定,反应物键能和 < 生成物键能和);
若 ΔH > 0,为吸热反应(生成物总能量更高,反应物键能和 > 生成物键能和)。

2. 热化学方程式书写规范与五大采分点

规范要点 正规书写要求 四七九扣分严防细节
聚集状态 必须注明每种物质的状态:g(气态)、l(液态)、s(固态)、aq(水溶液)。 漏写状态直接判 0 分;同一化学式聚集状态不同,ΔH 截然不同(如 H2O(g) 与 H2O(l) 相差气化潜热 44 kJ·mol-1)。
化学计量数 计量数仅代表物质的量(mol),可以是整数,也可以是简单分数。 计量数乘倍数,|ΔH| 必须等比例乘倍数;方程式反向写,ΔH 的正负号必须反号!
焓变数值与单位 方程式后空格注明 ΔH = ±X kJ·mol-1。 放热必须保留负号“-”,吸热必须保留正号“+”;单位绝对不能漏掉“·mol-1”。
同素异形体 必须注明具体同素异形体名称,如 C(s, 石墨)、P4(s, 白磷)。 若写 C(s) 未指明金刚石还是石墨,由于两物质能量不同,扣完该问分数。

3. 燃烧热、中和热与反应热测定实验(四七九实验重点)

概念 / 实验 定义与基准(谁为 1 mol) 稳定产物 / 标准状态 四七九高频考点辨析
燃烧热 在 101 kPa 下,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 C → CO2(g)
H → H2O(l)
S → SO2(g)
必考陷阱:生成 H2O(g) 不是燃烧热;生成 CO(g) 不是燃烧热;生成 SO3 不是燃烧热(常温常压燃烧只产 SO2)。
中和热 在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l) 时所放出的热量。 H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)
ΔH = -57.3 kJ·mol-1
必考陷阱:弱酸(如醋酸)或弱碱电离吸热,反应放出热量 < 57.3 kJ;浓硫酸稀释放热,放出热量 > 57.3 kJ;反应产生沉淀(如 BaSO4 沉淀放热)会导致测定值变大。
中和反应反应热测定实验操作与五大误差成因分析:
• 计算公式:Q = c · m · Δt = c · (ρ1V1 + ρ2V2) · (t2 - t1),ΔH = -Q / n(H2O)。
• 测定值 |ΔH| < 57.3 kJ·mol-1(放热偏小)的原因:
① 简易量热计保温效果差,碎泡沫塑料未填满,热量损失;
② 碱液倒入酸液动作过于缓慢,倒液过程中热量散失到空气;
③ 用金属搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,金属导热快造成热损耗;
④ 测完酸液温度后未用水冲洗温度计探头直接测碱液温度,产生残留中和反应放热误差;
⑤ 使用了弱酸(如 CH3COOH)参与反应,弱电解质电离吸热。

4. 盖斯定律解题方法论(目标方程式消元法)

盖斯定律定义:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。

四七九经典大题“三步消元法”:
1. 找特征物:在已知热化学方程式中找出目标方程式独有的物质;
2. 调方向与倍数:使特征物在对应边(反应物或生成物),且系数与目标式相同(若反向写则 ΔH × (-1),若乘 n 则 ΔH × n);
3. 加和消去中间产物:已知方程式逐项叠加,检验中间产物是否全部对消,将对应的 ΔH 进行相同代数运算:
ΔH目标 = a·ΔH1 + b·ΔH2 + c·ΔH3

5. 活化能、基元反应与多步反应机理势能图(第2章第1节)

【成都七中高频大题】两步反应历程势能图(过渡态、决速步与催化剂效应) 反应历程 势能 E 反应物 (R) 过渡态 1 (TS1) 中间体 (I) 过渡态 2 (TS2) 生成物 (P) 活化能 Ea1 (大) 活化能 Ea2 (小) ΔH < 0 (放热) ★ 第一步活化能最大 ➔ 决速步!
动力学概念 物理含义与判定方法 催化剂的微观影响
有效碰撞理论 发生化学反应的前提是反应物分子发生碰撞,且必须具备足够的能量(活化分子)和合理的取向。 使用催化剂 ➔ 改变反应机理 ➔ 降低活化能 ➔ 大幅提高活化分子百分数 ➔ 单位时间内有效碰撞次数倍增 ➔ 反应速率暴增。
决速步(Rate-determining step) 多步反应历程中,活化能最大(能垒最高)的那一步反应速率最慢,决定了总反应的进行速率。 优质催化剂的关键作用就是针对“决速步”降低其活化能能垒。
催化剂对热力学性质的影响 同等程度降低正、逆反应活化能(ΔEa(正) = ΔEa(逆))。 四七九必考陷阱:催化剂不改变反应焓变 ΔH!不改变化学平衡状态与平衡常数 K!不改变反应物最终转化率!

6. 化学平衡状态判定充要条件模型(“变量不变即平衡”)

对于可逆反应 m A(g) + n B(g) ⇌ p C(g) + q D(g),在给定容器体系下,判断是否达到平衡的最高阶思维法则是:“若某物理量随反应进行发生改变,当其不再改变时,则达到平衡;若某物理量从头到尾恒定不变,则不能作为平衡依据。”

判断指标 物理条件 / 反应特征 能否作为达到平衡的标志 成因机理解析(四七九扣分严防)
正逆反应速率 v正(A) = v逆(A)
或 v正(A) : v逆(B) = m : n
能 同种物质正逆速率相等,或不同物质正逆速率之比等于化学计量数之比,体现本质判据。
体系总压强 p 恒温、恒容,且 m+n ≠ p+q 能 气体系数不等,反应过程中总物质的量 n总 改变,故总压 p 是变量,压强不变则平衡。
体系总压强 p 恒温、恒容,但 m+n = p+q 不能! 反应前后气体物质的量始终守恒,无论是否平衡压强始终恒定!
气体混合密度 ρ 恒温、恒容,全部是气体 不能! 质量守恒 m总 恒定,体积 V 恒定,ρ = m / V 从头到尾不变!
气体混合密度 ρ 恒温、恒容,有固态或液态组分参与(如 C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)) 能! 固体参与导致气体总质量 m气 改变,ρ = m气 / V 是变量,密度不变即平衡。
平均摩尔质量 M̄ 恒温恒容,全气体,m+n ≠ p+q 能 M̄ = m总 / n总,m总 不变但 n总 改变,故 M̄ 是变量,不变即平衡。
平均摩尔质量 M̄ 恒温恒容,全气体,m+n = p+q(如 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)) 不能! m总 不变,n总 也不变,M̄ 从反应开始就恒定不变!
体系温度 T 绝热容器 能 任何反应都有热效应,绝热体系温度一直在变,温度恒定说明反应停止达平衡。

7. 勒夏特列原理与平衡移动 v-t 图像分析模型

勒夏特列原理核心规律:如果改变影响平衡的一个外界条件(如温度、压强或浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动(减弱而非消除)。

常见外界条件突变在 v-t 图像上的特征标志:
• 增大反应物浓度:v正 瞬间向上突变跃升,v逆 在该时刻保持不变,随后 v正 渐降,v逆 渐升,最终重新平衡,移动方向:正向。
• 升高温度:吸热和放热反应速率均瞬间向上突变!但吸热方向增大的幅度更大(v吸 > v放),因此平衡向吸热方向移动。
• 增大压强(缩小容器体积):气体系数非零时,v正 和 v逆 均瞬间向上跳跃,气体计量数大的一侧跳得更高,平衡向气体分子数减小的方向移动。
• 加入催化剂:v正 与 v逆 同等幅度瞬间跳跃且相等,平衡不移动!

二、易错清单(考前避坑雷达 · 点击勾选掌握)

以下 8 个易错点提炼自近 3 年成都四七九高二阶段测试化学反应原理高频失分点,点击复选框可记录你的自测掌握进度:

陷阱 1:混淆燃烧热中的“稳定产物”聚集状态
错误认知 氢气的燃烧热对应方程式写为:H2(g) + ½O2(g) = H2O(g)   ΔH = -241.8 kJ·mol-1。
规范正解 燃烧热要求生成的是常温常压下的稳定氧化物,H 元素的稳定态是液态水 H2O(l),不是水蒸气!氢气燃烧热必须以生成 H2O(l) 为准(ΔH = -285.8 kJ·mol-1)。同理,碳的产物必须是 CO2(g),硫的产物必须是 SO2(g)。
四七九避坑口诀 “一摩可燃物,完全变稳定;碳成二氧化,氢成液态水。”
陷阱 2:中和热测定中使用弱酸导致放热测定值偏小
错误认知 用 50 mL 0.5 mol/L CH3COOH 与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 反应,测得的放热数值等于 57.3 kJ。
规范正解 醋酸是弱酸,在水溶液中大部分以分子形式存在。反应过程中醋酸分子进一步电离需要吸收热量,因此释放出的总热量小于 57.3 kJ,导致测算出的 |ΔH| < 57.3 kJ·mol-1!
陷阱 3:应用盖斯定律反转方程式时漏改正负号
错误认知 方程式颠倒书写或相减时,ΔH 仍直接相加,或忘记正负号反号。
规范正解 热化学方程式乘以系数 n 时,ΔH 必须乘以 n;热化学方程式逆向书写时,ΔH 必须改变正负符号!计算时务必将负号用括号括起来,如 ΔH = ΔH1 - 2×(ΔH2)。
陷阱 4:误以为催化剂能改变反应平衡转化率
错误认知 加入高效工业催化剂,可以使反应物的最终转化率从 40% 提升到 80%。
规范正解 催化剂只能改变反应历程、降低活化能、加快反应速率、缩短达到平衡所需的时间;但由于同等程度加快正逆反应速率,对平衡移动毫无作用,不能改变平衡转化率,不能改变平衡常数 K,也不能改变焓变 ΔH!
陷阱 5:混淆多步反应历程中的决速步判定
错误认知 认为反应历程中势能最高峰(绝对能量最高点)所在的反应就是决速步。
规范正解 决速步不是看绝对势能多高,而是看活化能(能垒 ΔEa = E过渡态 - E该步反应物/中间体)最大的那一步!只有相对上升幅度最大的那一步才是速率最慢的决速步。
陷阱 6:等体积反应中误将压强或平均摩尔质量作为平衡标志
错误认知 对于 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g),恒容条件下压强不变或平均摩尔质量不变可证明平衡。
规范正解 该反应前后气体化学计量数之和相等(1+1=2)。在恒温恒容条件下,总物质的量 n总 从反应第一秒到最终平衡始终不变,因此压强从头到尾恒定!同时 m总 守恒,n总 恒定,M̄ = m总 / n总 也从头到尾恒定!恒定量不能作为平衡标志!
陷阱 7:恒容充入惰性气体误判平衡移动方向
错误认知 恒容容器中充入氦气(He),容器总压强增大,平衡向气体分子数减小的方向移动。
规范正解 在恒容条件下充入不反应的稀有气体,虽然总压增大,但容器容积不变,各反应组分的物质的量浓度和分压完全不变!有效碰撞频率不变,正逆反应速率不变,化学平衡绝对不移动!只有在恒压充入稀有气体导致容器体积膨胀时,浓度才变小,平衡才移动。
陷阱 8:混淆升温时吸热与放热速率的增幅对比
错误认知 放热反应升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小。
规范正解 升高温度,无论吸热方向还是放热方向,反应速率全部增大!只是吸热方向的活化能更高,受温度的影响更灵敏,增大的幅度大于放热方向(Δv吸 > Δv放),从而导致平衡表现为向吸热方向移动。

三、经典例题(对标成都四七九10月阶段考 · 全真真题解析)

例题 1 · 四七九校考综合计算 键能反推与盖斯定律多步消元精确计算
高炉炼铁及含碳化合物转化过程中涉及以下能量转化关系。已知部分化学键的键能数据如下表:
化学键H-HO=OH-OC≡O
键能 (kJ·mol-1)4364984631076
已知相关反应的热化学方程式如下:
① C(s, 石墨) + O2(g) = CO2(g)   ΔH1 = -393.5 kJ·mol-1
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)   ΔH2 = -566.0 kJ·mol-1
③ 2C(s, 石墨) + SiO2(s) = Si(s) + 2CO(g)   ΔH3 = +689.0 kJ·mol-1

(1)根据表格键能数据,计算反应 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) 的 ΔH =             kJ·mol-1。
(2)写出 C(s, 石墨) 不完全燃烧生成 CO(g) 的热化学方程式:            。
(3)工业上利用碳还原制备粗硅,求反应 Si(s) + O2(g) = SiO2(s) 的反应热 ΔH =             kJ·mol-1。
查看参考答案与得分点解析
【标准答案与得分细则】:
(1)(2分)-482(或 -482.0,2分,漏负号判 0 分)。
【计算过程】:
ΔH = [2 E(H-H) + E(O=O)] - [4 E(H-O)]
= (2 × 436 + 498) - (4 × 463) = (872 + 498) - 1852 = 1370 - 1852 = -482 kJ·mol-1。

(2)(3分)
C(s, 石墨) + ½O2(g) = CO(g)   ΔH = -110.5 kJ·mol-1
(配平与状态2分,ΔH 数值与单位1分。若写作 2C(s, 石墨) + O2(g) = 2CO(g)   ΔH = -221.0 kJ·mol-1 同样满分)。
【消元过程】:由 ① 式 - ½ × ② 式:
ΔH = ΔH1 - ½ΔH2 = -393.5 - ½(-566.0) = -393.5 + 283.0 = -110.5 kJ·mol-1。

(3)(3分)-910.0(或 -910,3分)。
【消元推导】:目标反应:Si(s) + O2(g) = SiO2(s)。
观察各已知式物质分布:
由(2)问所得 ④ 式:2C(s, 石墨) + O2(g) = 2CO(g)   ΔH4 = -221.0 kJ·mol-1。
将 ④ 式减去 ③ 式:
[2C + O2] - [2C + SiO2] = 2CO - [Si + 2CO]
整理得:Si(s) + O2(g) = SiO2(s)。
故 ΔH = ΔH4 - ΔH3 = -221.0 - (+689.0) = -910.0 kJ·mol-1。
⚠️ 四七九扣分严防:注意 1 mol H2O 分子中含有 2 mol H-O 键,故 2 mol H2O 含有 4 mol H-O 键!此处最容易漏乘系数 2。
例题 2 · 成都七中压轴题型 机理势能图、活化能对比与决速步判定
研究人员开发了一种铜基催化剂,用于将工业废气中的 NO 还原为无毒的 N2。科研团队测得在催化剂表面发生的两步基元反应能量变化历程如图所示:
第一步反应:NO(g) + CO(g) → Intermediate(ad)   ΔHa, Ea1;
第二步反应:Intermediate(ad) → ½N2(g) + CO2(g)   ΔHb, Ea2。
其中经计算测得各状态相对势能如下:反应物总能量为 0 kJ/mol,过渡态 1 能量为 +186 kJ/mol,中间体能量为 +42 kJ/mol,过渡态 2 能量为 +135 kJ/mol,最终产物总能量为 -374 kJ/mol。

(1)总反应 NO(g) + CO(g) = ½N2(g) + CO2(g) 的焓变 ΔH =             kJ·mol-1。
(2)第一步反应的正反应活化能 Ea1 =             kJ·mol-1;第二步反应的正反应活化能 Ea2 =             kJ·mol-1。
(3)决定该总反应进行快慢的基元反应是第            步反应(填“一”或“二”),理由是            。
(4)若向反应体系中加入更高效的纳米金修饰剂,总反应焓变 ΔH 将            (填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【标准答案与得分细则】:
(1)(2分)-374(2分,ΔH = E终 - E始 = -374 - 0 = -374 kJ·mol-1)。

(2)(2分)Ea1 = 186 kJ·mol-1(1分);Ea2 = 93 kJ·mol-1(1分,注意 Ea2 = 135 - 42 = 93)。

(3)(3分)
第一步(1分);
理由(2分):因为第一步反应的正反应活化能更大(Ea1 = 186 kJ/mol > Ea2 = 93 kJ/mol),能垒更高,反应速率更慢,因此第一步是该反应的决速步。

(4)(1分)不变(1分,催化剂只改变活化能,不改变始态和终态能量差)。
⚠️ 四七九扣分严防:第(2)问中 Ea2 极易错算成 135!活化能必须用该过渡态能量减去该步反应的反应物(即中间体)的基准能量(135 - 42 = 93)。
例题 3 · 树德/石室月考综合大题 化学反应速率图像、平衡状态判定及勒夏特列移动
在一定温度下,向体积固定为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2,发生反应:
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)   ΔH = -196.6 kJ·mol-1
反应进行至第 5 min 时达到平衡,测得容器中 SO3 的物质的量为 1.6 mol。

(1)在 0 ~ 5 min 内,以 O2 表示的化学反应速率 v(O2) =             mol·(L·min)-1;达平衡时 SO2 的转化率为            。
(2)下列各项事实中,能说明该密闭容器中反应已达到化学平衡状态的是            (填字母序号)。
A. 单位时间内消耗 2 mol SO2 的同时消耗 1 mol O2
B. 容器内混合气体的总压强不再发生改变
C. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D. 容器内混合气体的密度不再改变
E. 反应消耗 SO2 的速率与生成 SO3 的速率相等
(3)在第 10 min 时,若将容器体积瞬间压缩为 1 L,请分析:
① 压缩瞬间,v正 和 v逆 的变化情况是:            ;
② 重新达到平衡后,SO2 的转化率与原平衡相比将            (填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【标准答案与得分细则】:
(1)(3分)
v(O2) = 0.08 mol·(L·min)-1(2分,注意容积为 2 L!Δn(O2) = 0.8 mol,Δc = 0.8/2 = 0.4 mol/L,v = 0.4/5 = 0.08);
α(SO2) = 80%(1分,1.6 / 2.0 × 100% = 80%)。

(2)(3分)B、C(选对1个得1.5分,选错一个扣1.5分,扣完为止)。
【选项解析】:
• A 项:均为正反应方向速率,不能说明正逆相等;
• B 项:恒容反应,且 2+1 ≠ 2(气体系数改变),n总 为变量,压强不变则平衡,正确;
• C 项:m气 守恒但 n总 是变量,M̄ = m/n 是变量,平均摩尔质量不变即平衡,正确;
• D 项:恒容容器中全气体质量和体积恒定,ρ = m / V 始终不变,不能作判据,错误;
• E 项:消耗 SO2 与生成 SO3 均为正向反应速率,方向相同,错误。

(3)(3分)
① v正 和 v逆 均瞬间增大,且 v正 > v逆(2分,采分点:均增大、正大于逆);
② 增大(1分,缩小体积加压,平衡向气体分子数减小的正反应方向移动)。
⚠️ 四七九扣分严防:第(1)问中切莫忘记容器体积是 2 L!直接用 0.8 / 5 会得出 0.16 的错误速率!