专题01 化学反应中能量变化的计算（重难点讲义）化学人教版必修第二册

本讲义聚焦化学反应中能量变化的计算核心知识点，从焓变概念理解及与放热、吸热反应的对应关系切入，通过反应物与生成物总能量差、键能数据两种核心计算方法，结合热化学方程式书写规范，构建“概念-方法-应用”的学习支架，涵盖燃烧热、中和热等关键概念及能量图像分析。 该资料以核心素养为导向，设计5类典型题型及变式训练，培养科学思维中的证据推理与模型认知能力。例如键能计算题型引导学生分析物质结构与能量关系，能量图像题强化宏观现象与微观本质的联系，既辅助课堂教学中的概念深化，又通过巩固训练帮助学生课后查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

专题01 化学反应中能量变化的计算 1.焓变的概念理解及ΔH与放热、吸热反应的对应关系，能准确判断反应的能量变化类型。 2.化学反应能量变化的核心计算方法：一是基于反应物与生成物总能量差的计算；二是基于键能数据的焓变计算，能熟练套用公式并完成简单题型求解。 3.热化学方程式的书写规范及与能量变化计算的结合，能根据热化学方程式提取数据或通过计算补充焓变信息。 一、基本概念 1.反应热（ΔH） ①定义：化学反应过程中放出或吸收的热量，恒温恒压条件下与焓变数值相等。 ②符号与意义：ΔH<0为放热反应（反应物总能量>生成物总能量）；ΔH>0为吸热反应**（反应物总能量<生成物总能量）。 ③单位：kJ/mol，注意：该单位指每摩尔反应的热量变化，而非每摩尔物质。 2.燃烧热：1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。例：C→CO2(g)、H→H2O(l)，如甲烷燃烧热是指1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的放热。 3.中和热： ①定义：在稀溶液中，1molH+与1molOH−完全反应生成1molH2O(l)时放出的热量。 ②特例：强酸与强碱的稀溶液反应，中和热约为57.3kJ/mol；弱酸/弱碱反应的中和热偏小（电离吸热）。 4.化学反应的本质：反应物中的化学键断裂和生成物中化学键形成的过程。 5.化学反应的两个特征：物质变化和能量变化。 6.化学反应遵循两条规律：质量守恒定律和能量守恒定律。 7.化学反应中的两种转化：化学能转化为热能，热能转化为化学能。 8.化学反应的两种类型：放热反应和吸热反应。 9.物质稳定性的两条规律： （1）E反应物>E生成物，放热反应，生成物能量低，更稳定；E反应物<E生成物，吸热反应，反应物能量低，更稳定； （2）E反应物断键吸热>E生成物成键放热，吸热反应；E反应物断键吸热<E生成物成键放热，放热反应。 二、化学反应中能量变化的计算 1.依据一定质量（或物质的量、体积）的物质完全反应放出或吸收的热量计算化学反应的能量变化：用E(反应物)表示反应物的总能量，E(生成物)表示生成物的总能量，ΔH表示能量变化，则ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。 2.根据断键与成键的能量变化来计算化学反应的能量变化。用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量，ΔH表示能量变化。 ①计算公式：ΔH=反应物总键能−生成物总键能。 ②原理：化学键断裂吸热（键能为正值），化学键形成放热（键能为负值），反应热等于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的差值。 ③解题步骤 a.写出反应的化学方程式，明确各物质的结构式。 b.统计反应物和生成物中化学键的种类和数目。 c.代入键能数据计算，注意ΔH的正负号，注意单位统一。 ④易错点 a.忽略物质的结构式（如H2O是H-O-H，含2个O-H键）。 物质(1mol) P4 C(金刚石) 石墨 Si SiO2 CO2 CH4 化学键 P—P C—C C—C Si—Si Si—O C==O C—H 键数(mol) 6 2 1.5 2 4 2 4 b.混淆“反应物总键能”与“生成物总键能”的减法顺序，误写为 “生成物总键能-反应物总键能”。 3.根据能量变化的图像来计算化学反应的能量变化。 若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝。 （1）放热反应能量变化的计算 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 （2）吸热反应能量变化的计算 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 4.利用热化学方程式计算反应热 ①ΔH(实际)=ΔH(方程式)× ②原理：反应热与反应物、生成物的物质的量成正比，与反应方向相反时ΔH符号相反。 ③解题步骤 a.热化学方程式中，物质的状态（气、液、固）影响ΔH数值，计算时必须严格对应。 b.方程式计量数加倍，ΔH数值也加倍；方程式颠倒，ΔH符号改变。 ④易错点 a.忽略物质状态差异（如H2O(g)与H2O(l)的ΔH不同）。 b.误将ΔH与物质的量的比例关系弄反。 题型01根据键能计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 【变式】（24-25高一下·安徽·期末）工业上与发生反应：。已知反应中涉及的化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或放出的能量)数据如表所示，CO的结构式为。下列说法正确的是 化学键 C—H H—H 键能/() 413 803 1076 436 A．断裂中所有的化学键，释放的能量为1652kJ B．由已知的键能数据可推出上述反应的正向反应为放热反应 C．和的总能量低于1molCO(g)和的总能量 D．当上述反应生成时，吸收的能量约为23.4kJ 题型02根据燃烧热计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·重庆·期末）在25℃，的条件下，甲烷的燃烧热为，部分化学键的键能如下表所示： 化学键 键能／ 414 498 x 464 已知：①键能是气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 ②3.6g水蒸气液化放出8kJ热量。 通过计算，x的值为 A．803 B．843 C．1307 D．883 【变式】（24-25高一下·广东广州·期中）已知：、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol。现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），使其完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ。原混合气体中与的物质的量之比约等于 A． B． C． D． 题型03根据中和热计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·江西景德镇·期末）下列有关热化学方程式的说法正确的是 A．已知：  ，则甲烷的燃烧热为 B．和反应的中和热，则   C．已知：  ，  ，则 D．将置于密闭的容器中充分反应生成，放出热量，则   【变式】（24-25高一下·陕西安康·期末）下列说法正确的是 A．物质中化学键的键能越大，其能量就一定越高 B．的反应热可以直接测定，同理，的反应热也可以直接测定 C．HCl和NaOH发生中和反应的反应热，则稀溶液中H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热 D．若，则C2H2(g)的燃烧热 题型04根据热化学方程式计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·湖南长沙·期中）和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【变式】（24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量()：为942、为500、为154，断裂所需的能量()是 A．391 B．416 C．516 D．658 题型05根据能量图像计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·吉林·期末）根据如下能量关系示意图。下列说法正确的是 A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．由C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)  ΔH=+221.2kJ·mol-1 D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，则CO热值约为10.1kJ·g-1 【变式】（24-25高一下·浙江·期中）已知X转化为R和W分步进行：①②。上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．的能量低于的能量 B．反应①生成时放出能量 C．X转化为R的总反应生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量 【巩固训练】 1.（24-25高一下·浙江·期中）发动机在高速运转时会发生和的化合反应，其能量变化如图所示， 下列说法不正确的是 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．完全分解成和放出的能量 C．和的总能量高于总能量 D．该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能 2．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 3．（25-26高一·全国·月考）N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下，8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 4．（24-25高一下·江苏南京·期中）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 H - O键 O= O键 H-H键 O-O键 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2molH2O ，则下列说法不正确的是 A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．有2mol水参与过程I吸收了926kJ能量 5．（24-25高一下·江苏盐城·期中）关于如图所示的说法，错误的是 A．图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化 B．图B中1molN2与3molH2充分反应放出的热量少于92kJ C．图C中发生的反应的ΔH＜0 D．三个图均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和 6．（24-25高一下·河北保定·期末）已知  ，其它相关数据如下表： 物质 HC1 分子中的化学键断裂时吸收的能量/(kJ) 436 a 431 下列说法正确的是 A． B．和的总能量大于的能量 C．完全反应放出热量 D．生成的能量变化小于 7．（24-25高一下·山东日照·期末）反应  ，可经两步完成，反应进程中能量变化如图所示，反应①为  。下列说法错误的是 A．总反应的焓变 B．反应①中有键的断裂和键、键的形成 C．的键能低于与的键能之和 D．反应②的热化学方程式为   8．（24-25高一下·广东广州·期末）下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是 A．的燃烧热为，则燃烧热的热化学方程式可表示为 B．某可逆反应的，则逆反应活化能比正反应活化能大 C．已知、条件下：     ，则比稳定 D．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式可表示为：   9．（24-25高一下·河南南阳·月考）已知：①P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)  ΔH=a kJ·mol-1；②P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)  ΔH=b kJ·mol-1。又知气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5(g)中P-Cl的键能为c kJ·mol-1，PCl3(g)中P-Cl的键能为1.2c kJ·mol-1，键长越长，键能越小。下列叙述正确的是 A．P4里有4个P-P键 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH C．P-P的键能为 kJ·mol-1 D．Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1 10．（25-26高一上·山东·月考）2019年7月8日，海信在北京正式发布了全球首台观星级叠屏电视U9E。海信叠屏电视的推出，彻底打破了中国在高端电视领域的技术瓶颈。 （1）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能： 化学键 N≡N F—F N—F 键能/(kJ·mol－1) 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是______。 A．过程N2(g)→2N(g)放出能量 B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量 C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 （2）下列实验现象或图像信息能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 。 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 （3）某同学设计如图装置，利用反应开始后，针筒活塞向右移动，确定锌与稀硫酸的反应放热，你认为是否正确？说明原因 。 【强化训练】 1.（24-25高一下·浙江·期中）已知化学反应的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A．该反应为放热反应 B．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 C．和反应生成2molAB吸收的热量为 D．断裂和化学键需要放出akJ的能量 2.（24-25高一下·浙江宁波·期中）根据能量变化示意图，下列说法正确的是 A．由H(g)和O(g)形成H2O(g)要放出b kJ能量 B．1 molO2(g)和2 molH2(g)的总能量大于2 molH2O(g)的总能量 C．断开1 molO2(g)和2 molH2(g)所吸收的能量大于形成2 molH2O(g)所放出的能量 D．2 molH2O(l)分解成1 molO2(g)和2 molH2(g)需要吸收c kJ热量 3.（24-25高一下·甘肃白银·期中）已知几种物质中的化学键的键能（气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量）如表所示： 化学键 中 中 中 中 中 键能 463 496 436 138 463 下列说法正确的是 A．的分解反应属于吸热反应 B．常温下，的稳定性比强 C．中的化学键完全断裂需要吸收926kJ能量 D．与完全反应生成时放出242kJ能量 4.（24-25高一下·吉林·期末）某条件下，燃烧4g液态乙醇，生成二氧化碳气体和液态水，经测定放出的热量为QkJ，则该反应的热化学方程式为 A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=+11.5QkJ·mol-1 B．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-11.5QkJ·mol-1 C．  ΔH=-QkJ·mol-1 D．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-23QkJ·mol-1 5.（24-25高一下·福建漳州·期末）反应M＋N→Q分两步进行：①M＋N→X；②X→Q。反应过程和能量关系如图所示，下列能正确表示反应过程中能量变化的是 A．M＋N→Χ   B．X→Q   C．M＋N→Q   D．M＋N→Q   6.（24-25高一下·安徽·期末）下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法正确的是 A．图甲：固态硫转化为气态硫，发生放热反应 B．图乙：红磷和白磷互为同素异形体，且白磷比红磷更稳定 C．图丙：和1molCO断键吸收的总能量小于1molNO和成键放出的总能量 D．图丁：将与充入密闭容器中发生反应，充分反应后放热99.0kJ 7.（24-25高一下·河南·期末）用生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用反应可实现氯的循环利用。已知该反应中生成2mol 时放出的热量为116kJ，且断裂1mol O=O键和1mol Cl—Cl键时分别需要吸收498kJ和243kJ的能量。下列说法错误的是 A．断开1mol H—O键所需能量比断开1mol H—Cl键所需能量少32kJ B．当4mol HCl气体在上述反应条件下完全反应生成2mol 时，放出的热量大于116kJ C．常温常压下，2mol 形成1mol 时放出243kJ的热量 D．上述反应条件下，4mol 和1mol 的总能量高于2mol 和2mol 的总能量 8.（24-25高一下·福建龙岩·期末）氢气在氧气中燃烧，破坏1mol 中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1mol 中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1mol (气态)中的化学键释放的能量为c kJ，依据上述信息可推测关系式正确的是 A． B． C． D． 9.（24-25高一下·上海·期末）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为和反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是。 A．和反应放出的能量为180kJ B．和具有的总能量小于具有的总能量 C．通常情况下，和混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 10.（24-25高一下·湖南长沙·期末）化学反应往往伴随着能量变化。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： （1）某实验小组进行图甲所示实验，a中温度应 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 （2）以为催化剂的光热化学循环分解反应，为温室气体减排提供了一个新途径，已知该反应的机理及相关化学键的键能(气态分子中1mol化学键断裂或形成所吸收或放出的能量)数据如下： 化学键 键能 (CO中的碳氧键) 1072 (中的氧氧键) 495 (中的碳氧键) 799 ①上述过程中，能量的变化形式是由 转化为化学能。 ②反应 。 （3）稀硫酸与稀溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。 ①仪器a的名称为 。隔热层及杯盖的作用是 。 ②整理实验数据，计算得到实验中生成1mol水时，放出50.16kJ的热量，查阅资料得到理论上应放出57.3kJ的热量，与资料数据产生偏差的原因不可能是 (填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．读取NaOH和溶液完全混合后的最高温度 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的起始温度 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 化学反应中能量变化的计算 1.焓变的概念理解及ΔH与放热、吸热反应的对应关系，能准确判断反应的能量变化类型。 2.化学反应能量变化的核心计算方法：一是基于反应物与生成物总能量差的计算；二是基于键能数据的焓变计算，能熟练套用公式并完成简单题型求解。 3.热化学方程式的书写规范及与能量变化计算的结合，能根据热化学方程式提取数据或通过计算补充焓变信息。 一、基本概念 1.反应热（ΔH） ①定义：化学反应过程中放出或吸收的热量，恒温恒压条件下与焓变数值相等。 ②符号与意义：ΔH<0为放热反应（反应物总能量>生成物总能量）；ΔH>0为吸热反应**（反应物总能量<生成物总能量）。 ③单位：kJ/mol，注意：该单位指每摩尔反应的热量变化，而非每摩尔物质。 2.燃烧热：1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。例：C→CO2(g)、H→H2O(l)，如甲烷燃烧热是指1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的放热。 3.中和热： ①定义：在稀溶液中，1molH+与1molOH−完全反应生成1molH2O(l)时放出的热量。 ②特例：强酸与强碱的稀溶液反应，中和热约为57.3kJ/mol；弱酸/弱碱反应的中和热偏小（电离吸热）。 4.化学反应的本质：反应物中的化学键断裂和生成物中化学键形成的过程。 5.化学反应的两个特征：物质变化和能量变化。 6.化学反应遵循两条规律：质量守恒定律和能量守恒定律。 7.化学反应中的两种转化：化学能转化为热能，热能转化为化学能。 8.化学反应的两种类型：放热反应和吸热反应。 9.物质稳定性的两条规律： （1）E反应物>E生成物，放热反应，生成物能量低，更稳定；E反应物<E生成物，吸热反应，反应物能量低，更稳定； （2）E反应物断键吸热>E生成物成键放热，吸热反应；E反应物断键吸热<E生成物成键放热，放热反应。 二、化学反应中能量变化的计算 1.依据一定质量（或物质的量、体积）的物质完全反应放出或吸收的热量计算化学反应的能量变化：用E(反应物)表示反应物的总能量，E(生成物)表示生成物的总能量，ΔH表示能量变化，则ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。 2.根据断键与成键的能量变化来计算化学反应的能量变化。用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量，ΔH表示能量变化。 ①计算公式：ΔH=反应物总键能−生成物总键能。 ②原理：化学键断裂吸热（键能为正值），化学键形成放热（键能为负值），反应热等于断键吸收的总能量与成键放出的总能量的差值。 ③解题步骤 a.写出反应的化学方程式，明确各物质的结构式。 b.统计反应物和生成物中化学键的种类和数目。 c.代入键能数据计算，注意ΔH的正负号，注意单位统一。 ④易错点 a.忽略物质的结构式（如H2O是H-O-H，含2个O-H键）。 物质(1mol) P4 C(金刚石) 石墨 Si SiO2 CO2 CH4 化学键 P—P C—C C—C Si—Si Si—O C==O C—H 键数(mol) 6 2 1.5 2 4 2 4 b.混淆“反应物总键能”与“生成物总键能”的减法顺序，误写为 “生成物总键能-反应物总键能”。 3.根据能量变化的图像来计算化学反应的能量变化。 若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。 （1）放热反应能量变化的计算 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 （2）吸热反应能量变化的计算 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 4.利用热化学方程式计算反应热 ①ΔH(实际)=ΔH(方程式)× ②原理：反应热与反应物、生成物的物质的量成正比，与反应方向相反时ΔH符号相反。 ③解题步骤 a.热化学方程式中，物质的状态（气、液、固）影响ΔH数值，计算时必须严格对应。 b.方程式计量数加倍，ΔH数值也加倍；方程式颠倒，ΔH符号改变。 ④易错点 a.忽略物质状态差异（如H2O(g)与H2O(l)的ΔH不同）。 b.误将ΔH与物质的量的比例关系弄反。 题型01根据键能计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 【答案】A 【解析】 断裂旧键吸收的能量：4mol CO中的C≡O键：4×1071 = 4284 kJ，2mol NO2中的N=O键（每个NO2含2个N=O键）：2×2×466 = 1864 kJ，总吸收能量：4284 + 1864 = 6148 kJ。形成新键释放的能量：1mol N2中的N≡N键：1×946 = 946 kJ，4mol CO2中的C=O键（每个CO2含2个C=O键）：4×2×803 = 6424 kJ， 总释放能量：946 + 6424 = 7370 kJ。能量变化= 吸收能量 - 释放能量 = 6148 - 7370 = -1222 kJ，放出1222kJ。故选A。 【变式】（24-25高一下·安徽·期末）工业上与发生反应：。已知反应中涉及的化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或放出的能量)数据如表所示，CO的结构式为。下列说法正确的是 化学键 C—H H—H 键能/() 413 803 1076 436 A．断裂中所有的化学键，释放的能量为1652kJ B．由已知的键能数据可推出上述反应的正向反应为放热反应 C．和的总能量低于1molCO(g)和的总能量 D．当上述反应生成时，吸收的能量约为23.4kJ 【答案】D 【解析】A．断裂化学键需要吸收能量，则断裂中所有的化学键，吸收的能量为1652kJ，A错误；B．反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能=3258kJ/mol - 3024kJ/mol=+234kJ/mol，则反应为吸热反应，B错误；C．吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量，则和的总能量低于2molCO(g)和的总能量，C错误；D．根据反应热ΔH=+234kJ/mol可知，反应中生成时，吸收的能量约为23.4kJ，D正确；答案选D。 题型02根据燃烧热计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·重庆·期末）在25℃，的条件下，甲烷的燃烧热为，部分化学键的键能如下表所示： 化学键 键能／ 414 498 x 464 已知：①键能是气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 ②3.6g水蒸气液化放出8kJ热量。 通过计算，x的值为 A．803 B．843 C．1307 D．883 【答案】A 【解析】1mol甲烷燃烧生成液态水ΔH=-890kJ/mol，3.6g（0.2mol）水蒸气液化放8kJ，则1mol水蒸气液化放40kJ。1mol甲烷燃烧生成液态水比气态水多放2×40=80kJ，所以1mol甲烷燃烧生成气态水的ΔH为-890+80=-810kJ/mol；焓变=反应物总键能-生成物总键能；4×414+2×498-(2x+4×464)=-810，x=803，故选A。 【变式】（24-25高一下·广东广州·期中）已知：、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol。现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），使其完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ。原混合气体中与的物质的量之比约等于 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol，现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），则混合气体的物质的量为：1mol；完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ；设和的物质的量分别为xmol和ymol，可以列方程组：，解得x=0.25mol，y=0.75mol，物质的量之比为1:3；则所给的四个答案选项中，正确的答案为：A； 题型03根据中和热计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·江西景德镇·期末）下列有关热化学方程式的说法正确的是 A．已知：  ，则甲烷的燃烧热为 B．和反应的中和热，则   C．已知：  ，  ，则 D．将置于密闭的容器中充分反应生成，放出热量，则   【答案】C 【解析】A．燃烧热要求生成液态水，而方程式中生成气态水，因此ΔH不能代表燃烧热，A错误；B．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热量，而H2SO4与Ba(OH)2生成2 mol水且伴随沉淀生成，ΔH不等于两倍中和热，B错误；C．液态水能量低于气态水，生成液态水放热更多，ΔH1更小（更负），故ΔH1 < ΔH2，C正确；D．可逆反应无法完全进行，实际放热a小于ΔH的绝对值，ΔH不等于-a kJ/mol，D错误；故选C。 【变式】（24-25高一下·陕西安康·期末）下列说法正确的是 A．物质中化学键的键能越大，其能量就一定越高 B．的反应热可以直接测定，同理，的反应热也可以直接测定 C．HCl和NaOH发生中和反应的反应热，则稀溶液中H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热 D．若，则C2H2(g)的燃烧热 【答案】D 【解析】A．键能越大，物质越稳定，总能量越低，A错误；B．CO的生成反应难以单独进行，无法直接测定其反应热，B错误；C．稀溶液中H2SO4和Ba(OH)2反应生成H2O的同时又生成BaSO4沉淀，除了中和热之外，还会释放额外热量，反应热，C错误；D．燃烧热在数值上等于1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，其焓变ΔH为负值。由题给热化学方程式可知，C2H2(g)的燃烧热ΔH = -2687.2 kJ·mol-1 ÷ 2 = -1343.6 kJ·mol-1，D正确；答案选D。 题型04根据热化学方程式计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·湖南长沙·期中）和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【答案】B 【解析】A．该反应是气体分子数不变的反应，因此和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol，A正确；B．断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，断裂1mol I-I键需要吸收c kJ的能量，1mol H2(g)和1mol I2(g)反应生成2mol HI(g)放出的能量为a kJ，则形成2mol H-I键放出热量(b+c+a)kJ，故断开1mol H-I键所需要吸收的能量是，B错误；C．由图可知，断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，因此结合生成时放出能量，C正确；D．该反应是放热反应，即ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能＜0，则反应物的总键能小于生成物的总键能，因此该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量，D正确；故选B。 【变式】（24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量()：为942、为500、为154，断裂所需的能量()是 A．391 B．416 C．516 D．658 【答案】A 【解析】化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，根据图中内容，可以看出断键吸收的能量为2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol，设断裂1molN-H键所需的能量为a，旧键断裂吸收的能量：154kJ+4akJ+500kJ=2218kJ，解得a=391kJ，故选A。 题型05根据能量图像计算反应中的能量变化 【典例】（24-25高一下·吉林·期末）根据如下能量关系示意图。下列说法正确的是 A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．由C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)  ΔH=+221.2kJ·mol-1 D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，则CO热值约为10.1kJ·g-1 【答案】D 【解析】A．由题图可知，1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)的能量高393.5 kJ，A错误；B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)是放热反应﹐生成物总能量小于反应物总能量，B错误；C．C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5kJ·mol-1，2CO(g)+O(g)=2CO2(g)  ΔH=-565.8kJ·mol-1，第一个反应×2-第二个反应可得2C(s)+O(g)=2CO(g)  ΔH=-221.2kJ·mol-1，C错误；D．根据图像，1molCO完全燃烧放出282.9kJ热量，所以CO的热值约为，D正确；故选D。 【变式】（24-25高一下·浙江·期中）已知X转化为R和W分步进行：①②。上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．的能量低于的能量 B．反应①生成时放出能量 C．X转化为R的总反应生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量 【答案】D 【分析】根据图像可知，①，1molX(g)反应吸收的能量为：(Ea1-Ea2)kJ；②，1molY(g)反应吸收的能量为：(Ea3-Ea4)kJ； 【解析】A．从图中可知1molY(g)的能量低于1molR(g)和1molW(g)的总能量，无法比较1molY(g)的能量和1molR(g)的能量大小，A错误；B．从反应过程的图象中可知，反应①中生成物能量比反应物能量高，因此是吸收 能量，B错误；C．X转化为R同时生成W的反应为：，该反应等于①+②，则生成3mol W(g) 吸收能量，那么生成1mol W(g) 吸收能量，C错误；D．由图可知，总反应：为吸热反应，则断裂中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量，D正确；故选D。 【巩固训练】 1.（24-25高一下·浙江·期中）发动机在高速运转时会发生和的化合反应，其能量变化如图所示， 下列说法不正确的是 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．完全分解成和放出的能量 C．和的总能量高于总能量 D．该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能 【答案】C 【分析】断开1molN2 (g)和1molO2 (g)需吸收能量为946kJ+498kJ=1444kJ，生成2molNO(g)时放出能量为632kJ2=1264kJ，所以1molN2 (g)和1molO2 (g)完全反应生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反应为吸热反应。据此解答 【解析】A． 观察图中信息可知，断开中的化学键需要吸收的能量，A正确；B．1molN2 (g)和1molO2 (g)完全反应生成2molNO(g)吸收180kJ能量，完全分解成和放出的能量，B正确；C．该反应为吸热反应，和的总能量低于于总能量，C不正确；D．该反应为吸热反应，反应物的反应物的总键能大于生成物的总键能，D正确；故答案选C。 2．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 【答案】C 【解析】A．金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，A正确；B．物质的能量越低越稳定，热稳定性：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，则热稳定性最弱的是MgI2，故B正确；C．22.4 L F2(g)未指明标准状况，无法确定其物质的量是否为1 mol，C错误；D．MgCl2分解吸热能量等于其生成放热的绝对值(641 kJ·mol⁻¹)，MgBr2为524 kJ·mol⁻¹，故MgCl2分解吸收能量更大，D正确；答案选C。 3．（25-26高一·全国·月考）N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下，8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】N2H4的摩尔质量为32 g/mol，8 g N2H4的物质的量为=0.25 mol，0.25 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水时放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水时放出热量为133.5 kJ × 4 = 534 kJ，热化学方程式为，据此回答。 【解析】A．由分析知，A中方程式状态标注正确，值正确，A正确；B．反应为放热反应，应为负值，B错误；C．方程式未标明物质的状态，热化学方程式需标明物质的状态，不符合规范，C错误；D．值错误，未换算为1 mol的量，D错误；故答案选A。 4．（24-25高一下·江苏南京·期中）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 H - O键 O= O键 H-H键 O-O键 键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2molH2O ，则下列说法不正确的是 A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．有2mol水参与过程I吸收了926kJ能量 【答案】B 【解析】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；B．过程Ⅲ断裂2molH2O2中H-O键，吸收463kJ×2=926 kJ能量，生成1molH2中H-H键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故B错误；C．总反应为2H2O2H2↑+O2↑，吸收热量463kJ×4=1852kJ能量，放出(496+436×2)kJ=1368kJ能量，则吸收的能量大于放出的热量，反应为吸热反应，故C正确；D．有2mol水参与过程I，断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确；答案选B。 5．（24-25高一下·江苏盐城·期中）关于如图所示的说法，错误的是 A．图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化 B．图B中1molN2与3molH2充分反应放出的热量少于92kJ C．图C中发生的反应的ΔH＜0 D．三个图均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和 【答案】D 【解析】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物总能量，则图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化，A正确；B．根据图B可知，生成2molNH3放出(152-60)kJ=92kJ的能量，但该反应() 为可逆反应，则1molN2与3molH2充分反应生成氨气的物质的量小于2mol，则放出的热量少于92kJ，B正确；C．锌粉与稀盐酸的反应为放热反应，图C中发生的反应的ΔH＜0，C正确；D．图A表示吸热反应，即反应物化学键键能总和大于生成物化学键键能总和；图B、C的反应均为放热反应，均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和，D错误；故选D。 6．（24-25高一下·河北保定·期末）已知  ，其它相关数据如下表： 物质 HC1 分子中的化学键断裂时吸收的能量/(kJ) 436 a 431 下列说法正确的是 A． B．和的总能量大于的能量 C．完全反应放出热量 D．生成的能量变化小于 【答案】A 【解析】A．断键时吸热、成键时放热，则(436+a)-2×431=-183，得，A正确；B．反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，该反应为放热反应，则1mol和1mol的总能量大于2mol，B错误；C．未指明温度和压强，无法计算，C错误；D．，HCl(g)→HCl(l)时放出热量，则生成2molHCl(l)时，放出能量大于183kJ，D错误；故选A。 7．（24-25高一下·山东日照·期末）反应  ，可经两步完成，反应进程中能量变化如图所示，反应①为  。下列说法错误的是 A．总反应的焓变 B．反应①中有键的断裂和键、键的形成 C．的键能低于与的键能之和 D．反应②的热化学方程式为   【答案】C 【分析】反应经两步完成，则总反应等于两步反应的加和，总反应减去第一步反应可得第二步反应，则反应②为，以此分析解答。 【解析】A．结合分析知，总反应的焓变，A正确；B．反应①中涉及中键的断裂和(丙烯)中键的形成、中键的形成，B正确；C．由图知，，而等于反应①中的反应物总键能减去生成物的总键能，所以的键能高于与的键能之和，C错误；D．用总反应减去反应①可得到反应②，结合分析知，反应②的热化学方程式为，D正确；故选C。 8．（24-25高一下·广东广州·期末）下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是 A．的燃烧热为，则燃烧热的热化学方程式可表示为 B．某可逆反应的，则逆反应活化能比正反应活化能大 C．已知、条件下：     ，则比稳定 D．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式可表示为：   【答案】C 【解析】A．燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的焓变， A方程式中为2mol燃烧，ΔH应为-571.6kJ·mol⁻¹，A错误；B．=正反应活化能−逆反应活化能，若ΔH=+100kJ·mol⁻¹，则逆反应活化能=正反应活化能−，即逆反应活化能比正反应小，B错误；C．已知、条件下，①，②，由热化学方程式①-②得：3O2(g)=2O3(g)ΔH＝+284.2kJ·mol－1，等质量的O2比O3的能量低，说明能量更低，更稳定，C正确；D．可逆反应无法完全转化，实际放热量小于理论值。题目中生成放热19.3kJ，热化学方程式中生成2molNH3，ΔH=-77.2kJ·mol-1，D错误；故选C。 9．（24-25高一下·河南南阳·月考）已知：①P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)  ΔH=a kJ·mol-1；②P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)  ΔH=b kJ·mol-1。又知气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5(g)中P-Cl的键能为c kJ·mol-1，PCl3(g)中P-Cl的键能为1.2c kJ·mol-1，键长越长，键能越小。下列叙述正确的是 A．P4里有4个P-P键 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH C．P-P的键能为 kJ·mol-1 D．Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．P4为正四面体形结构，4个P位于正四面体的四个顶点处，一个P4中有6个P-P键，A错误；B．反应①和②的产物均为气态PCl3和PCl5，而Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)中的产物为固态PCl5，题干中没有给出固态PCl5与气态PCl5间转化时的热量变化情况，无法计算反应热ΔH，B错误;C.由5①-3②可得：2P4(g)＋12PCl5(g) =20PCl3(g) ΔH=(5a-3b)kJ·mol-1，设P-P的键能为x kJ·mol-1，则=(5a-3b)kJ·mol-1，解得x=，所以P-P的键能为 kJ·mol-1，C错误；D．设Cl-Cl的键能为y kJ·mol-1，对于①方程式，ΔH==akJ·mol-1，解得y=，所以Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1，D正确；故选D。 10．（25-26高一上·山东·月考）2019年7月8日，海信在北京正式发布了全球首台观星级叠屏电视U9E。海信叠屏电视的推出，彻底打破了中国在高端电视领域的技术瓶颈。 （1）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能： 化学键 N≡N F—F N—F 键能/(kJ·mol－1) 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是______。 A．过程N2(g)→2N(g)放出能量 B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量 C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 （2）下列实验现象或图像信息能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 。 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 （3）某同学设计如图装置，利用反应开始后，针筒活塞向右移动，确定锌与稀硫酸的反应放热，你认为是否正确？说明原因 。 【答案】（1）B （2）ABC （3）不正确，稀硫酸与锌粒反应后生成H2，能够推动针筒活塞向右移动，不能确定该反应是否为放热反应 【解析】（1）A.化学键断开过程需要吸收能量，A错误；B.化学键形成过程需要释放能量，B正确；C.反应的ΔH＝反应物的键能之和-生成物的键能之和＝(941.7＋3×154.8－6×283.0) kJ·mol－1＝－291.9 kJ·mol－1，C错误；D.若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则是物理变化，化学反应过程中必有化学键的断裂与生成，D错误；故答案选B。 （2）A.温度计的水银柱不断上升，说明反应放热，A正确；B.图示反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，B正确；C.反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明瓶内气体温度上升，气体膨胀，则该反应放热，C正确；故答案为：ABC。 （3）稀硫酸与锌粒反应后生成H2，能够推动针筒活塞向右移动，不能确定该反应是否为放热反应。 【强化训练】 1.（24-25高一下·浙江·期中）已知化学反应的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A．该反应为放热反应 B．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 C．和反应生成2molAB吸收的热量为 D．断裂和化学键需要放出akJ的能量 【答案】B 【解析】A．根据图示可知，生成物的总能量比反应物的总能量高，该反应为吸热反应，A错误；B．根据图示可知，该反应的正反应为吸热反应，故反应物的键能之和大于生成物的键能之和 ，B正确；C．物质状态会影响反应的能量变化，图示表示的是1mol A2(g)和1mol B2(g)反应生成2mol AB(g)吸收的热量为(a-b)kJ，C错误；D．断裂化学键吸收能量，根据图示可知断裂1mol A－A和1mol B－B键，吸收akJ能量，D错误；故选B。 2.（24-25高一下·浙江宁波·期中）根据能量变化示意图，下列说法正确的是 A．由H(g)和O(g)形成H2O(g)要放出b kJ能量 B．1 molO2(g)和2 molH2(g)的总能量大于2 molH2O(g)的总能量 C．断开1 molO2(g)和2 molH2(g)所吸收的能量大于形成2 molH2O(g)所放出的能量 D．2 molH2O(l)分解成1 molO2(g)和2 molH2(g)需要吸收c kJ热量 【答案】B 【解析】A．根据图示可知：由4 molH(g)和2 molO(g)形成2 molH2O(g)会放出b kJ能量，但选项中未指出反应微粒的物质的量的多少，因此不能确定能量变化的大小，A错误；B．根据图示可知：1 molO2(g)和2 molH2(g)反应生成2 molH2O(g)，放出热量c kJ，说明1 molO2(g)和2 molH2(g)的总能量比2 molH2O(g)的总能量高c kJ，故1 molO2(g)和2 molH2(g)的总能量大于2 molH2O(g)的总能量，B正确；C．根据图示可知：断开1 molO2(g)和2 molH2(g)形成4 molH(g)和2 molO(g)需吸收能量a kJ，而4 molH(g)和2 molO(g)形成2 mol H2O(g)，放出热量c kJ，该反应是放热反应，b-a=c＞0，故断开1 molO2(g)和2 molH2(g)所吸收的能量小于形成2 molH2O(g)所放出的能量，C错误；D．根据图示可知：1 molO2(g)和2 molH2(g)反应生成2 molH2O(g)，放出热量c kJ，则2 molH2O(g)分解成1 molO2(g)和2 molH2(g)，需要吸收c kJ热量。由于液体水变为气体水要吸收热量，故2 molH2O(l)分解成1 molO2(g)和2 molH2(g)需要吸收的热量大于c kJ，D错误；故合理选项是B。 3.（24-25高一下·甘肃白银·期中）已知几种物质中的化学键的键能（气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量）如表所示： 化学键 中 中 中 中 中 键能 463 496 436 138 463 下列说法正确的是 A．的分解反应属于吸热反应 B．常温下，的稳定性比强 C．中的化学键完全断裂需要吸收926kJ能量 D．与完全反应生成时放出242kJ能量 【答案】C 【解析】A．计算2H2O2=2H2O+O2的ΔH，反应物键能总和为2×(2×138+463)=1478kJ，生成物键能总和为2×(2×463)+496=2348kJ，ΔH=1478-2348=-870kJ（放热），A错误；B．H2的H-H键能（436）小于O2的O=O键能（496），O2更稳定，B错误；C．1mol H2O含2mol H-O键，总键能2×463=926kJ，与题意一致，C正确；D．根据表格中数据计算可知，生成1mol H2O(g)放热242kJ，但液态水需额外释放约44kJ（常见值），总放热应大于242kJ，D错误；故选C。 4.（24-25高一下·吉林·期末）某条件下，燃烧4g液态乙醇，生成二氧化碳气体和液态水，经测定放出的热量为QkJ，则该反应的热化学方程式为 A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=+11.5QkJ·mol-1 B．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-11.5QkJ·mol-1 C．  ΔH=-QkJ·mol-1 D．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-23QkJ·mol-1 【答案】B 【解析】乙醇摩尔质量为46g/mol，4g乙醇的物质的量为4/46≈0.087mol。0.087mol乙醇燃烧放热QkJ，则1mol乙醇燃烧放热Q/(0.087)=11.5QkJ，ΔH=-11.5QkJ·mol-1（放热为负）。 B选项的方程式为1mol乙醇燃烧，ΔH=-11.5Q，与计算结果一致； A(ΔH符号错误)，C、D的ΔH数值均不符合计算结果。综上，B正确。 5.（24-25高一下·福建漳州·期末）反应M＋N→Q分两步进行：①M＋N→X；②X→Q。反应过程和能量关系如图所示，下列能正确表示反应过程中能量变化的是 A．M＋N→Χ   B．X→Q   C．M＋N→Q   D．M＋N→Q   【答案】C 【解析】A．由图知，M+N的能量低于X的能量，则M＋N→Χ为吸热反应，即，A错误；B．由图知，X的能量高于Q的能量，则X→Q为放热反应，即，B错误；C．由图知，M+N的能量高于Q的能量，则M＋N→Q为放热反应，即，C正确；D．由图知，M+N的能量高于Q的能量，则M＋N→Q为放热反应，即，D错误；故选C。 6.（24-25高一下·安徽·期末）下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法正确的是 A．图甲：固态硫转化为气态硫，发生放热反应 B．图乙：红磷和白磷互为同素异形体，且白磷比红磷更稳定 C．图丙：和1molCO断键吸收的总能量小于1molNO和成键放出的总能量 D．图丁：将与充入密闭容器中发生反应，充分反应后放热99.0kJ 【答案】C 【解析】A．固态硫能量低于气态硫，固态硫转化为气态硫为吸热过程，A错误；B．能量越低越稳定，故红磷比白磷更稳定，B错误；C．由图可知为放热反应，故和断键吸收的总能量小于和成键放出的总能量，C正确；D．将与充入密闭容器中发生反应为可逆反应，充分反应后放热小于99kJ，D错误；故选C。 7.（24-25高一下·河南·期末）用生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用反应可实现氯的循环利用。已知该反应中生成2mol 时放出的热量为116kJ，且断裂1mol O=O键和1mol Cl—Cl键时分别需要吸收498kJ和243kJ的能量。下列说法错误的是 A．断开1mol H—O键所需能量比断开1mol H—Cl键所需能量少32kJ B．当4mol HCl气体在上述反应条件下完全反应生成2mol 时，放出的热量大于116kJ C．常温常压下，2mol 形成1mol 时放出243kJ的热量 D．上述反应条件下，4mol 和1mol 的总能量高于2mol 和2mol 的总能量 【答案】A 【解析】A．根据反应焓变计算 kJ/mol， kJ/mol ，H—O键的键能比H—Cl键高32kJ/mol，因此断开H—O键需要更多能量。A错误；B．液态水（H2O(l)）比气态水（H2O(g)）能量更低，生成液态水会释放更多热量，放出的热量大于116kJ，B正确；C．Cl—Cl键的键能为243kJ/mol，形成1mol Cl2(g)会释放243kJ热量，C正确；D．该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量。D正确；故选A。 8.（24-25高一下·福建龙岩·期末）氢气在氧气中燃烧，破坏1mol 中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1mol 中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1mol (气态)中的化学键释放的能量为c kJ，依据上述信息可推测关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据氢气燃烧发生反应可知断裂2mol H2（消耗2a kJ）和1mol O2（消耗b kJ），总吸收能量为2a + b kJ；形成2mol H2O(g)释放2c kJ。反应放热需满足ΔH = (2a + b) - 2c 0，即2a + b 2c；故选D。 9.（24-25高一下·上海·期末）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为和反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是。 A．和反应放出的能量为180kJ B．和具有的总能量小于具有的总能量 C．通常情况下，和混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 【答案】B 【解析】A．反应中的能量变化，用反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量来判断，946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=180kJ/mol，说明反应是吸热反应，故A错误；B．该反应是吸热反应，依据能量守恒可知，1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，故B正确；C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，需要放电或高温的条件，故C错误；D．一氧化氮不是酸性氧化物，不能和氢氧化钠反应，故D错误；故选B。 10.（24-25高一下·湖南长沙·期末）化学反应往往伴随着能量变化。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： （1）某实验小组进行图甲所示实验，a中温度应 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 （2）以为催化剂的光热化学循环分解反应，为温室气体减排提供了一个新途径，已知该反应的机理及相关化学键的键能(气态分子中1mol化学键断裂或形成所吸收或放出的能量)数据如下： 化学键 键能 (CO中的碳氧键) 1072 (中的氧氧键) 495 (中的碳氧键) 799 ①上述过程中，能量的变化形式是由 转化为化学能。 ②反应 。 （3）稀硫酸与稀溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。 ①仪器a的名称为 。隔热层及杯盖的作用是 。 ②整理实验数据，计算得到实验中生成1mol水时，放出50.16kJ的热量，查阅资料得到理论上应放出57.3kJ的热量，与资料数据产生偏差的原因不可能是 (填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．读取NaOH和溶液完全混合后的最高温度 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的起始温度 【答案】（1）升高 b （2）太阳能(或光能)、热能 （3）玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒) 保温隔热，减少热量损失 b 【分析】反应热的测定实验为定量测定实验，需要准确测量的数据有：酸的体积、初始温度；碱的体积、初始温度；酸碱混合后的最高温度。反应的误差分析应根据公式，仔细分析错误操作对公式中物理量的影响。 【解析】（1）a中盐酸与铝反应，属于放热反应，温度升高；b中氢氧化钡晶体与氯化铵反应，是典型的吸热反应。吸热反应的能量变化特点是：反应物总能量低于生成物总能量，图乙表示吸热反应，所以b中反应的能量变化可用图乙表示。 （2）①根据反应机理“以为催化剂的光热化学循环分解反应”可知：上述过程中，能量的变化形式是由太阳能(光能)和热能转化为化学能。 ②根据反应热反应物的总键能—生成物的总键能，分解反应的化学方程式为，反应焓变为。 （3）①仪器a是玻璃搅拌器。隔热层及杯盖的作用是保温隔热，减少热量损失。 ②由题意可知，实验的反应热数值比理论数据偏小，推测在测定过程中有能量损失。 a．实验装置保温、隔热效果差，则发生热量散失，a错误；b．在测定中和热的实验中，温度计用于测量反应物的初始温度和反应过程中混合溶液的最高温度，b正确；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，造成热量散失，c错误；d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的起始温度，造成硫酸的起始温度的测定值偏高，使计算出的温度差值偏小，放出的热量计算值偏小，d错误；故选b。 / 学科网（北京）股份有限公司 $