2025届高三高考一轮复习 反应热计算相关训练

反应热相关计算训练 一、回归真题 （2024·广东卷）反应a：NO2-(aq) + NH4+(aq) == N2(g) + 2H2O(l) 已知： 反应a的ΔH= 。 （2023·广东卷） 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q=cρV总·△T计算获得。 （2）热量的测定：取上述0.5000mol/L NaOH溶液和0.5500mol/L 盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为___________J(c和ρ分别取4.18J·g-1·℃-1和1.0g·mL-1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴（2）方法，甲同学测量放热反应Fe(s) + CuSO4(aq) = FeSO4(aq) + Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 0.20mol/L CuSO4溶液100mL 1.20g Fe粉 a b ii 0.56g Fe粉 a c ①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。 ②ΔH=___________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （2022·广东卷）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。 （2021·广东卷）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1 b)CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2 c)CH4(g) ⇌C(s)+2H2(g) ΔH3 d)2CO(g) ⇌CO2(g)+C(s) ΔH4 e)CO(g)+H2(g) ⇌H2O(g)+C(s) ΔH5 (1)根据盖斯定律，反应a的ΔH1= 。(写出一个代数式即可)。 解题思路： 从高考试卷来看，能量图与盖斯定律是高考必考的基础热点， 考查学生对能量图、反应热、热化学方程式的书写与盖斯定律的应用。试题难度平稳变化不大。新考情：要重视中和热的测定与计算。 注意题目提供的信息（历程图、反应路径等图像、活化能、键能、燃烧热、热化学方程式等），利用盖斯定律/观察图像，对目标反应热计算。 二、针对训练 键能相关 （2015·全国I卷）已知反应2HI(g) == H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。 （2023届·东莞期末）将H2S、SO2等污染物吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。 H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气： 2H2S(g) ⇌S2(g)＋2H2(g)　ΔH 化学键 S===S H—S H—H 键能/(kJ/mol) a b c 已知： ΔH＝________kJ/mol(用“a、b、c”表示)。 图像相关（找准路径） （2019·全国I卷）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH_____0 (填“大于”“等于”或“小于”)。 该历程中最大能垒(活化能)E正＝_____eV， 写出该步骤的化学方程式 ________________________________。 （2025届·珠海市第一次摸底）最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)； 反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a) 反应a的ΔH= 。 （2025届·江门调研）如图所示，已知： Ag(s) +Cl2(g)AgCl(s) ΔH1 Ag(s)－e－Ag＋(aq) ΔH2 Cl2(g)+e－Cl－(aq) ΔH3 则ΔH=____（用ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示）。 盖斯定律相关 （2018·全国III卷）SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1= +48 kJ/mol 3SiH2Cl2(g) = SiH4(g) + 2SiHCl3(g) ΔH2= -30 kJ/mol 则反应4SiHCl3(g) = SiH4(g) + 3SiCl4(g)的ΔH=__________________kJ/mol。 （2023·全国乙卷）已知下列热化学方程式： ①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝akJ/mol ②FeSO4·4H2O(s)===FeSO4(s)＋4H2O(g)　ΔH2＝bkJ/mol ③FeSO4·H2O(s)===FeSO4(s)＋H2O(g)　ΔH3＝ckJ/mol 则④FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)===2(FeSO4·4H2O)的ΔH＝________ kJ/mol。 (2023·湖南卷)苯乙烯的制备。已知下列反应的热化学方程式： ①C6H5C2H5(g)＋O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)　ΔH1＝－4386.9kJ/mol ②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH2＝－4263.1kJ/mol ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH3＝－241.8kJ/mol 计算反应④C6H5C2H5(g) ⇌H2(g)＋C6H5CH===CH2(g)的ΔH4＝________ kJ/mol。 反应热相关（燃烧热、生成热） （2012·新课标卷）已知工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol，请写出该反应的热化学反应方程式：________________________________________________________。 （2020·全国II卷）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g) === C2H4(g) ＋ H2(g) ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/ ( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 则ΔH1＝ kJ·mol－1。 (2025届·湛江市调研)以Ru/Al2O3作催化剂，进行对苯二胺加氢制备1，4-环己二胺。 ΔH＜0 对苯二胺、H2、1，4-环己二胺的标准摩尔生成焓分别为-a kJ·mol-1、0、-b kJ·mol-1（标准摩尔生成焓：298.15 K，100 kPa下，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热），则ΔH= kJ·mol-1。 (2025届·广东省第二次调研)在标准大气压和298K下，由最稳定的单质合成1mol物质的反应焓变称为标准摩尔生成焓( kJ·mol-1)。如表所示为部分物质标准摩尔生成焓的数据。 物质 H2O(1) N2H4(1) N2(g) H2(g) O2 (g) /( kJ·mol-1) - 286 +50.6 0 0 0 ①反应N2H4(1)+O2(g)N2(g) +2H2O(1)的ΔH= 。该反应常温下能自发进行的原因为 。 -622.6 kJ·mol-1 (1分) 综合判断反应是否自发（ΔG = ΔH － TΔS <0，则反应自发。） (2022·浙江卷6月)热解H2S制H2。根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应： 反应Ⅰ　2H2S(g) ⇌2H2(g)＋S2(g)　ΔH1＝＋170kJ/mol 反应Ⅱ　CH4(g)＋S2(g) ⇌CS2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝＋64kJ/mol 反应Ⅲ　2H2S(g)＋CH4(g) ⇌CS2(g)＋4H2(g)在能自发进行的条件是________。 (2023·汕头期末)工业上一般采用硫铁矿或硫黄粉为原料制备硫酸。 ①298K、101kPa下发生下列反应： 反应Ⅰ：S(g)＋O2(g) ⇌SO2(g)　ΔH1＝－296.8kJ/mol 反应Ⅱ：S(g)＋O2(g) ⇌SO3(g)　ΔH2＝－395.7kJ/mol 则反应Ⅲ：SO2(g)＋O2(g) ⇌SO3(g)　ΔH3＝________kJ/mol，该反应能自发进行的条件是________。 热量相关（把握公式：Q=cVρ△T） (2024届·揭阳市期末考) Ⅱ．用作图法测定中和热及溶液浓度 查阅资料：保持反应溶液V总不变，减小V碱，增大V酸，V酸与△T成直线关系。 实验过程：改变约1.0 mol/L盐酸及0.90 mol/L NaOH溶液的体积，将酸、碱溶液混合，准确测定出温度变化如下表所示。 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V碱/mL 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 V酸/mL 0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 △T/℃ 0 1.2 2.5 3.8 5.1 5.7 4.8 3.6 2.4 1.2 数据分析：以V酸为横坐标，△T成为纵坐标，将1~5及6~10次实验数据分别作直线，延伸两直线交于一点，交点处V酸 = 24.3mL。 （3）两条直线交点处△T = a℃，则a______（填“>”“<”或“＝”）5.7。计算出盐酸的浓度c酸＝______mol/L（保留两位小数）。计算中和热ΔH＝－ _kJ/mol（列出计算式即可，用含a的式子表示，c取4.18J·g-1·℃-1，ρ取1.0g·mL-1，忽略水以外的物质吸收的热量以及混合后溶液体积的变化）。 Ⅲ．验证盖斯定律及测定电离焓 实验试剂：0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液、蒸馏水、NaOH固体。 每组实验均做3组，取△T的平均值得到下列表格： 实验序号 实验项目（混合物质组合） V（盐酸）/mL V（NaOH溶液）/mL V（H2O）/mL m（NaOH固体）/g △T/℃ ΔH/（kJ/mol） 1 NaOH溶液与盐酸 50 50 0 0 t1 ΔH1 2 NaOH固体与蒸馏水 0 0 V m t2 ΔH2 3 NaOH固体与盐酸 100 0 0 1.1 t3 ΔH3 （4）补充表格中数据：V＝______，m＝______。 （5）实验结论：测得实验数据t3 ≈ t1 + t2，通过计算得出ΔH3 ≈______（用含ΔH1和ΔH2的式子表示），即可验证盖斯定律。 （6）根据上述验证实验原理，结合实验1的中和热ΔH1，设计实验测定0.50 mol/L醋酸电离（CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+）的焓变ΔH4，该实验方案为_____________________________________________。 反应热相关计算训练（答案版） 一、回归真题 （2024·广东卷）反应a：NO2-(aq) + NH4+(aq) == N2(g) + 2H2O(l) 已知： 反应a的ΔH= 。 答案：ΔH1- ΔH2 -ΔH3 + ΔH4 （2023·广东卷） 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q=cρV总·△T计算获得。 （2）热量的测定：取上述0.5000mol/L NaOH溶液和0.5500mol/L 盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为___________J(c和ρ分别取4.18J·g-1·℃-1和1.0g·mL-1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴（2）方法，甲同学测量放热反应Fe(s) + CuSO4(aq) = FeSO4(aq) + Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 0.20mol/L CuSO4溶液100mL 1.20g Fe粉 a b ii 0.56g Fe粉 a c ①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。 ②ΔH=___________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 答案：（2）418（T1-T0）（3）①＞ ②-20.9（b-a）kJ·mol-1 或-41.8（c-a）kJ·mol-1 （2022·广东卷）Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。 答案：(E1-E2)+ΔH+(E3-E4) （2021·广东卷）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1 b)CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2 c)CH4(g) ⇌C(s)+2H2(g) ΔH3 d)2CO(g) ⇌CO2(g)+C(s) ΔH4 e)CO(g)+H2(g) ⇌H2O(g)+C(s) ΔH5 (1)根据盖斯定律，反应a的ΔH1= 。(写出一个代数式即可)。 答案：ΔH3-ΔH4或ΔH2+ΔH3-ΔH5 解题思路：从高考试卷来看，能量图与盖斯定律是高考必考的基础热点， 考查学生对能量图、反应热、热化学方程式的书写与盖斯定律的应用。试题难度平稳变化不大。新考情：要重视中和热的测定与计算。注意题目提供的信息（历程图、反应路径等图像、活化能、键能、燃烧热、热化学方程式等），利用盖斯定律/观察图像，对目标反应热计算。 二、针对训练 键能相关 （2015·全国I卷）已知反应2HI(g) == H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。 答案：299 （2023届·东莞期末）将H2S、SO2等污染物吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。 H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气： 2H2S(g) ⇌S2(g)＋2H2(g)　ΔH 化学键 S===S H—S H—H 键能/(kJ/mol) a b c 已知： ΔH＝________kJ/mol(用“a、b、c”表示)。 答案：4b－a－2c 图像相关（找准路径） （2019·全国I卷）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH_____0 (填“大于”“等于”或“小于”)。 该历程中最大能垒(活化能)E正＝_____eV， 写出该步骤的化学方程式 ________________________________。 答案：小于；2.02； COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*) （2025届·珠海市第一次摸底）最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)； 反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a) 反应a的ΔH= 。 答案：2ΔH1 －2ΔH2 + 2ΔH3 （2025届·江门调研）如图所示，已知： Ag(s) +Cl2(g)AgCl(s) ΔH1 Ag(s)－e－Ag＋(aq) ΔH2 Cl2(g)+e－Cl－(aq) ΔH3 则ΔH=____（用ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示）。 答案： ∆H1－∆H2－∆H3 盖斯定律相关 （2018·全国III卷）SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1= +48 kJ/mol 3SiH2Cl2(g) = SiH4(g) + 2SiHCl3(g) ΔH2= -30 kJ/mol 则反应4SiHCl3(g) = SiH4(g) + 3SiCl4(g)的ΔH=__________________kJ/mol。 答案：+114 （2023·全国乙卷）已知下列热化学方程式： ①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝akJ/mol ②FeSO4·4H2O(s)===FeSO4(s)＋4H2O(g)　ΔH2＝bkJ/mol ③FeSO4·H2O(s)===FeSO4(s)＋H2O(g)　ΔH3＝ckJ/mol 则④FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)===2(FeSO4·4H2O)的ΔH＝________ kJ/mol。 答案： a＋c－2b (2023·湖南卷)苯乙烯的制备。已知下列反应的热化学方程式： ①C6H5C2H5(g)＋O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)　ΔH1＝－4386.9kJ/mol ②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH2＝－4263.1kJ/mol ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH3＝－241.8kJ/mol 计算反应④C6H5C2H5(g) ⇌H2(g)＋C6H5CH===CH2(g)的ΔH4＝________ kJ/mol。 答案：+118 反应热相关（燃烧热、生成热） （2012·新课标卷）已知工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol，请写出该反应的热化学反应方程式：________________________________________________________。 答案：CH4(g) + CO2(g) === 2CO(g) ＋ 2H2(g)　ΔH＝+247.3 kJ/mol （2020·全国II卷）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g) === C2H4(g) ＋ H2(g) ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/ ( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 则ΔH1＝ kJ·mol－1。 答案：+137 (2025届·湛江市调研)以Ru/Al2O3作催化剂，进行对苯二胺加氢制备1，4-环己二胺。 ΔH＜0 对苯二胺、H2、1，4-环己二胺的标准摩尔生成焓分别为-a kJ·mol-1、0、-b kJ·mol-1（标准摩尔生成焓：298.15 K，100 kPa下，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热），则ΔH= kJ·mol-1。 答案：-（b-a） (2025届·广东省第二次调研)在标准大气压和298K下，由最稳定的单质合成1mol物质的反应焓变称为标准摩尔生成焓( kJ·mol-1)。如表所示为部分物质标准摩尔生成焓的数据。 物质 H2O(1) N2H4(1) N2(g) H2(g) O2 (g) /( kJ·mol-1) - 286 +50.6 0 0 0 ①反应N2H4(1)+O2(g)N2(g) +2H2O(1)的ΔH= 。该反应常温下能自发进行的原因为 。 -622.6 kJ·mol-1 (1分) 答案：该反应放出大量的热，而反应的△S基本不变，由ΔG = ΔH－TΔS可知，ΔG＜0，反应在常温下能自发进行（2分） 综合判断反应是否自发（ΔG = ΔH － TΔS <0，则反应自发。） (2022·浙江卷6月)热解H2S制H2。根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应： 反应Ⅰ　2H2S(g) ⇌2H2(g)＋S2(g)　ΔH1＝＋170kJ/mol 反应Ⅱ　CH4(g)＋S2(g) ⇌CS2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝＋64kJ/mol 反应Ⅲ　2H2S(g)＋CH4(g) ⇌CS2(g)＋4H2(g)在能自发进行的条件是________。 答案：高温 (2023·汕头期末)工业上一般采用硫铁矿或硫黄粉为原料制备硫酸。 ①298K、101kPa下发生下列反应： 反应Ⅰ：S(g)＋O2(g) ⇌SO2(g)　ΔH1＝－296.8kJ/mol 反应Ⅱ：S(g)＋O2(g) ⇌SO3(g)　ΔH2＝－395.7kJ/mol 则反应Ⅲ：SO2(g)＋O2(g) ⇌SO3(g)　ΔH3＝________kJ/mol，该反应能自发进行的条件是________。 答案：－98.9；低温 热量相关（把握公式：Q=cVρ△T） (2024届·揭阳市期末考) Ⅱ．用作图法测定中和热及溶液浓度 查阅资料：保持反应溶液V总不变，减小V碱，增大V酸，V酸与△T成直线关系。 实验过程：改变约1.0 mol/L盐酸及0.90 mol/L NaOH溶液的体积，将酸、碱溶液混合，准确测定出温度变化如下表所示。 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V碱/mL 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 V酸/mL 0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 △T/℃ 0 1.2 2.5 3.8 5.1 5.7 4.8 3.6 2.4 1.2 数据分析：以V酸为横坐标，△T成为纵坐标，将1~5及6~10次实验数据分别作直线，延伸两直线交于一点，交点处V酸 = 24.3mL。 （3）两条直线交点处△T = a℃，则a______（填“>”“<”或“＝”）5.7。计算出盐酸的浓度c酸＝______mol/L（保留两位小数）。计算中和热ΔH＝－ _kJ/mol（列出计算式即可，用含a的式子表示，c取4.18J·g-1·℃-1，ρ取1.0g·mL-1，忽略水以外的物质吸收的热量以及混合后溶液体积的变化）。 Ⅲ．验证盖斯定律及测定电离焓 实验试剂：0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液、蒸馏水、NaOH固体。 每组实验均做3组，取△T的平均值得到下列表格： 实验序号 实验项目（混合物质组合） V（盐酸）/mL V（NaOH溶液）/mL V（H2O）/mL m（NaOH固体）/g △T/℃ ΔH/（kJ/mol） 1 NaOH溶液与盐酸 50 50 0 0 t1 ΔH1 2 NaOH固体与蒸馏水 0 0 V m t2 ΔH2 3 NaOH固体与盐酸 100 0 0 1.1 t3 ΔH3 （4）补充表格中数据：V＝______，m＝______。 （5）实验结论：测得实验数据t3 ≈ t1 + t2，通过计算得出ΔH3 ≈______（用含ΔH1和ΔH2的式子表示），即可验证盖斯定律。 （6）根据上述验证实验原理，结合实验1的中和热ΔH1，设计实验测定0.50 mol/L醋酸电离（CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+）的焓变ΔH4，该实验方案为______。 答案：（3）>（1分）0.95（2分）（2分，进行了化简也可得分） （4）100（1分）1.1（1分） （5）ΔH1 + ΔH2（1分） （6）将50mL 0.50 mol/L的醋酸及50mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合测定中和热ΔH5，根据盖斯定律可得醋酸的电离焓ΔH4 = ΔH5 -ΔH1（2分，答出“测定醋酸和NaOH溶液反应的中和热”得1分，答出“根据盖斯定律得到醋酸的电离焓”得1分，不答浓度不扣分） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$