第01讲 化学反应中能量变化的计算（重难点训练）化学苏教版必修第二册

第01讲 化学反应中能量变化的计算 建议时间：10分钟 突破一 热化学方程式的书写及正误判断 1．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。则下列热化学方程中正确的是( ) A．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=−534kJ·mol−1 B．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=+534kJ·mol−1 C．N2H4+O2==N2+2H2O    △H=−534kJ·mol−1 D．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=−133.5kJ·mol−1 【答案】A 【解析】8gN2H4(g)的物质的量为0.25mol，根据热化学方程式的意义以及热化学方程式的书写方法，则 0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5kJ热量，则 1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ的热量，热化学方程式为： N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O (l)    ∆H=-534kJ·mol-1，所以A正确。故选A。 2．(2026·福建厦门高一期中)下，煤炭、氢气、天然气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是，则下列热化学方程式正确的是( ) A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】A项，煤炭的热值为33 kJ⋅g−1、，1 mol碳(即12 g)完全燃烧生成CO2应放出热量12×33 kJ=396 kJ，则热化学方程式为：，A错误；B项，氢气的热值为143 kJ⋅g−1，2 mol H2(即4 g)完全燃烧放出热量4×143 kJ=572 kJ，则热化学方程式为：，B错误；C项，天然气的热值为56 kJ⋅g−1，1 mol CH4(即16 g)完全燃烧放出热量16×56 kJ=896 kJ，，则热化学方程式为：，C错误；D项，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量16×56 kJ=896 kJ，，D正确；故选D。 3．(2026·湖南长沙高一期末)已知氢气的燃烧热为，下列热化学方程式正确的是( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A项，产物H2O的状态为气态，不符合燃烧热定义中产物H2O应为液态的要求，H2O的状态不同，ΔH数值也不同，ΔH数值错误，A错误；B项，1mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，2mol H2燃烧生成液态水，应放出571.6 kJ热量，热化学方程式符合题意，B正确；C项，热化学方程式需要注明物质状态，题中未标明物质状态(如H2、O2、H2O的状态)，方程式不完整，C错误；D项，热化学方程式中ΔH数值虽正确但产物H2O的状态为气态，不符合燃烧热定义，D错误；答案选B。 4．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是( ) A．2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890kJ·mol-1 B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890kJ·mol-1 C．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-890kJ·mol-1 D．CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝-890kJ·mol-1 【答案】C 【解析】A项，由题可知，CH4完全燃烧是放热反应，A错误；B项，由题可知，CH4完全燃烧是放热反应，B错误；C项，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，所以1molCH4完全燃烧放出890 kJ热量，C正确；D项，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，D错误；答案选C。 突破二 根据键能计算反应热 5．(2026·辽宁高一期末)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。 6．(2026·吉林长春高一期末)，几种化学键断裂所需的能量如下： 化学键 断开1mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的( ) A． B．晶体中含有键 C．太阳能电池的主要材料是二氧化硅 D．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 【答案】A 【解析】A项，1mol Si固体含2mol Si-Si键，生成1mol SiO2形成4mol Si-O键，反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故，A正确；B项，1mol SiO2晶体中含4mol Si-O键，B错误；C项，太阳能电池主要材料是晶体硅，C错误；D项，，物质具有的能量越低越稳定，该反应为放热反应，故SiO2更稳定，D错误；故选A。 7．(2026·浙江杭州高一期中)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表，运用该数据可计算键能或反应热 物质(g) O H HO HOO H2O O2 H2O2 H2O 能量 249 218 39 10 0 0 例如：可根据计算出中氧氧单键的键能为。 下列说法正确的是( ) A．的键能为 B．的键能等于中氧氧单键的键能的两倍 C．破坏氧氧单键所需能量： D．， 【答案】D 【解析】A项，的键能为生成1mol释放的能量，相对能量为，相对能量为0，生成1mol释放的能量为，则的键能为，A错误；B项，的键能为，中氧氧单键的键能为，两倍为，，B错误；C项，解离O-O键变化为，则所需能量：生成物总能量-反应物总能量，破坏中氧氧单键所需能量为，故HOO解离所需能量更高，C错误；D项，根据生成物总能量-反应物总能量，则的能量的能量=，D正确；故选D。 突破三 化学键与能量变化 8．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．通常情况下，NO比N2稳定 B．NO(g)的总能量小于N2(g)和O2(g)的能量总和 C． N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H=+180kJ/mol D．断开1mol NO(g)中化学键需要放出632 kJ能量 【答案】C 【解析】A项，通常情况下，断开1molN2中的共价键消耗946kJ能量，断开1molNO中的共价键消耗632kJ能量，所以N2比NO稳定，故A错误；B．断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，该反应吸热，2molNO(g)的总能量大于N2(g)和O2(g)的能量总和，故B错误；C．焓变=反应物总键能-生成物总键能，N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H=(946+498-632×2)kJ/mol=+180kJ/mol，故C正确；D．断开1mol NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量，故D错误；选C。 9．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，生成2molHI(g)反应放出热量akJ，已知(a、b、c均大于零)，下列说法正确的是( ) A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量 C．向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量等于2akJ D．断开2molH—I键所需能量为(c+b+a)kJ 【答案】D 【解析】A.根据题意，氢气与碘单质反应生成碘化氢时，为放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，故A错误；B.化学反应过程为旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，因为该反应为放热反应，所以断开1molH—H键和1molI—I键所吸收的能量小于形成2molH—I键所放出的能量，而形成2molH—I键所吸收的能量与断裂2molH—I键所放出的能量相等，故B错误；C.因为该反应为可逆反应，所以向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后生成的碘化氢小于4mol，所以放出的热量小于2akJ，故C错误；D.设断开2molH—I键所需能量为x kJ，根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和=b+c-x=-a，解得x= (c+b+a)kJ，故D正确；答案为D。 10．化学反应中的能量变化是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N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化： 下列说法正确的是( ) A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应 B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO C．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量 D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ 【答案】C 【解析】A项，N元素非金属性较强，但是氮氮三键的键能很大，故通常情况下N2很稳定，不易发生化学反应，A错误；B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能能直接生成NO，需要放电或高温，B错误；C．根据示意图可知断键吸收的总能量是946kJ+498kJ＝1444kJ，形成化学键放出的总能量是632kJ×2＝1264kJ，反应吸热，所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，C正确；D．1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为1444kJ－1264kJ＝180kJ，D错误；答案选C。 突破四 能量变化图分析 11．下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A．反应放出的能量为 B．反应放出的能量为 C．反应吸收的能量为 D．反应吸收的能量为 【答案】A 【解析】A项，根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为E2-E1，A正确；B项，根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为E2-E1，B错误；C项，根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；D项，根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；故答案为：A。 12．(2026·湖南益阳高一期末)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项，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项，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项，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项，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。 建议时间：15分钟 1．(2026·湖南高二开学考试)利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 H-O O=O H-H O-O 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是( ) A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 【答案】B 【解析】A项，过程I为2mol H2O分解的第一步，每个H2O分子含2个H-O极性键，但通常分步断裂，第一步断裂1个H-O键，2mol H2O断裂2mol H-O键，即2NA个极性键，并非4NA，A错误；B项，过程Ⅱ若为形成化学键释放能量，形成1mol O-O键和1mol H-H键，释放能量为138kJ+436kJ=574kJ，B正确；C项，过程Ⅲ断裂和，吸收能量为，形成和，释放能量为，故过程III属于吸热反应，C错误；D项，总反应为2H2O=2H2+O2，ΔH=反应物总键能-生成物总键能=4×463kJ/mol-(2×436kJ/mol+496kJ/mol)=＋484kJ/mol>0，为吸热反应，反应物总能量低于生成物，D错误；故选B。 2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．反应生成1molN2时转移4mole- B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．1molN2O(g)和1molNO如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】A 【解析】A项，化学方程式：N2O＋NO == N2＋NO2，N2~2e-，生成1 mol N2时转移电子2 mol，故A错误；B项，根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，故B正确；C项，根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) == N2(g)＋NO2(g)  ΔH=(209－348) kJ·mol−1=－139 kJ·mol−1，故C正确；D项，断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故D正确。故选A。 3．(2026·河北高一期末)转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 【答案】C 【解析】A项，比总能量高，无法单独比较和的稳定性，A不符合题意；B项，由图可知，氧气转化为臭氧是吸热反应，，B不符合题意；C项，由图可知，完全转化为2mol吸收的能量为，则完全转化为释放的能量为，C符合题意；D项，断键时吸收能量，断开吸收的能量为，D不符合题意；故选C。 4．联氨可用作火箭燃料，回答下列问题： (1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1；若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和气态水，则整个过程中放出的热量为 。 (2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为 。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知： ①N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 ②H2(g)＋F2(g)=HF(g) ΔH＝－269.0 kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1 请写出肼和氟气反应的热化学方程式： 。 (4)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ的热量，其热化学方程式为： 。 【答案】(1)128.32 kJ (2)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2550.0 kJ·mol－1 (3)N2H4(l)＋2F2(g)=N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1126.0 kJ·mol－1 (4)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－183.0 kJ·mol－1 【解析】(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－641.6kJ·mol－1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×641.6 kJ·mol－1＝128.32 kJ。 (2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水；根据10.0 g偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量计算。根据C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH，得ΔH＝－425 kJ·mol－1÷＝－2 550.0 kJ·mol－1。热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2550.0 kJ·mol－1。 (3)将①＋②×4－③×2得：N2H4(l)＋2F2(g)=N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1126.0 kJ·mol－1。 (4)标准状况下11.2 LH2为0.5mol，放出91.5 kJ热量，热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－183.0 kJ·mol－1。 建议时间：10分钟 1．(2022·浙江省6月卷，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/ kJ·mol-l 249 218 39 10 0 0 可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( ) A．H2的键能为436 kJ·mol-l B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜H2O2 D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·mol−1 【答案】C 【解析】A项，根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2=436 kJ·mol-l，A正确； B项，由表格中的数据可知O2的键能为：249×2=498 kJ·mol-l，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C项，由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278 kJ·mol-l，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l，C错误；D项，由表中的数据可知H2O(g)+O(g)= H2O2(g)的，D正确；故选C。 2．(2021•浙江1月卷，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H- H H-O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1 则2O(g)=O2(g)的ΔH为( ) A．428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O键的键能为498kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。 3．(2023·全国新课标卷，10节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 (1)根据图1数据计算反应的 。 【答案】(1)-45 【解析】(1)在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由图1数据可知，反应的。 4．(2021·海南卷，16节选)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，时： ①葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804 kJ热量。 ② 。 回答问题： (1)25℃时，CO2(g)和H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为___________。 (2)25℃，时，气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知O=O、C≡O键的键焓分别为495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为___________。 【答案】(1)6CO2(aq)+6 H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH＝+2804 kJ·mol－1 (2)664.75 (3) (4)3.25×103 【解析】(1)由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(aq)+6 H2O(l) ΔH＝-2804 kJ·mol－1，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量，反应的热化学方程式为6CO2(aq)+6 H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH＝+2804 kJ·mol－1；(2)由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变=—283kJ/mol，解得E(C=O)= =664.75kJ/mol。 5．(2021·湖北卷，19节选)丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) △H1＝＋125 kJ·mol1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g)＝C3H6(g)＋H2O(g) △H2＝－118 kJ·mol1 (1)已知键能：E(C－H)＝416 kJ·mol1，E(H－H)＝436 kJ·mol1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为 kJ。 【答案】(1)271 【解析】(1)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H键、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H键，故416 kJ·mol1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol1＝＋125 kJ·mol1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol1。 4．(2021·湖南卷，16节选))氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ.氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H﹣H N﹣H 键能E/(kJ•mol﹣1) 946 436.0 390.8 在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： (1)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝　 　kJ•mol﹣1； 【答案】(1)+90.8 【解析】(1)由△H＝反应物键能和﹣生成物键能和可知，该反应的△H＝2×(390.8kJ•mol﹣1×3)﹣[(946kJ•mol﹣1)+(436.0kJ•mol﹣1×3)]＝+90.8kJ•mol﹣1。 6．(2018•天津卷，8节选)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题： (2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—H C=O H—H CO(CO) 键能/kJ·mol−1 413 745 436 1075 则该反应的ΔH=_________。 【答案】(2)+120 kJ·mol-1 【解析】(2)①根据△H=反应物键能总和－生成物键能总和=(4×413＋2×745－2×1075－2×436)kJ·mol－1=＋120kJ·mol－1。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 化学反应中能量变化的计算 建议时间：10分钟 突破一 热化学方程式的书写及正误判断 1．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。则下列热化学方程中正确的是( ) A．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=−534kJ·mol−1 B．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=+534kJ·mol−1 C．N2H4+O2==N2+2H2O    △H=−534kJ·mol−1 D．N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)        △H=−133.5kJ·mol−1 2．(2026·福建厦门高一期中)下，煤炭、氢气、天然气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是，则下列热化学方程式正确的是( ) A．   B．   C．   D．   3．(2026·湖南长沙高一期末)已知氢气的燃烧热为，下列热化学方程式正确的是( ) A． B． C． D． 4．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是( ) A．2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890kJ·mol-1 B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890kJ·mol-1 C．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-890kJ·mol-1 D．CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝-890kJ·mol-1 突破二 根据键能计算反应热 5．(2026·辽宁高一期末)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 6．(2026·吉林长春高一期末)，几种化学键断裂所需的能量如下： 化学键 断开1mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的( ) A． B．晶体中含有键 C．太阳能电池的主要材料是二氧化硅 D．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 7．(2026·浙江杭州高一期中)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表，运用该数据可计算键能或反应热 物质(g) O H HO HOO H2O O2 H2O2 H2O 能量 249 218 39 10 0 0 例如：可根据计算出中氧氧单键的键能为。 下列说法正确的是( ) A．的键能为 B．的键能等于中氧氧单键的键能的两倍 C．破坏氧氧单键所需能量： D．， 突破三 化学键与能量变化 8．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．通常情况下，NO比N2稳定 B．NO(g)的总能量小于N2(g)和O2(g)的能量总和 C． N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H=+180kJ/mol D．断开1mol NO(g)中化学键需要放出632 kJ能量 9．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，生成2molHI(g)反应放出热量akJ，已知(a、b、c均大于零)，下列说法正确的是( ) A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量 C．向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量等于2akJ D．断开2molH—I键所需能量为(c+b+a)kJ 10．化学反应中的能量变化是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N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化： 下列说法正确的是( ) A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应 B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO C．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量 D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ 突破四 能量变化图分析 11．下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A．反应放出的能量为 B．反应放出的能量为 C．反应吸收的能量为 D．反应吸收的能量为 12．(2026·湖南益阳高一期末)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 建议时间：15分钟 1．(2026·湖南高二开学考试)利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 H-O O=O H-H O-O 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是( ) A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．反应生成1molN2时转移4mole- B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．1molN2O(g)和1molNO如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 3．(2026·河北高一期末)转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 4．联氨可用作火箭燃料，回答下列问题： (1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1；若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和气态水，则整个过程中放出的热量为 。 (2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为 。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知： ①N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 ②H2(g)＋F2(g)=HF(g) ΔH＝－269.0 kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1 请写出肼和氟气反应的热化学方程式： 。 (4)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ的热量，其热化学方程式为： 。 建议时间：10分钟 1．(2022·浙江省6月卷，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/ kJ·mol-l 249 218 39 10 0 0 可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是( ) A．H2的键能为436 kJ·mol-l B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜H2O2 D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·mol−1 2．(2021•浙江1月卷，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H- H H-O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1 则2O(g)=O2(g)的ΔH为( ) A．428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-1 3．(2023·全国新课标卷，10节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 (1)根据图1数据计算反应的 。 4．(2021·海南卷，16节选)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，时： ①葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804 kJ热量。 ② 。 回答问题： (1)25℃时，CO2(g)和H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为___________。 (2)25℃，时，气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知O=O、C≡O键的键焓分别为495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为___________。 5．(2021·湖北卷，19节选)丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) △H1＝＋125 kJ·mol1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g)＝C3H6(g)＋H2O(g) △H2＝－118 kJ·mol1 (1)已知键能：E(C－H)＝416 kJ·mol1，E(H－H)＝436 kJ·mol1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为 kJ。 4．(2021·湖南卷，16节选))氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法Ⅰ.氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H﹣H N﹣H 键能E/(kJ•mol﹣1) 946 436.0 390.8 在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题： (1)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝　 　kJ•mol﹣1； 6．(2018•天津卷，8节选)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题： (2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—H C=O H—H CO(CO) 键能/kJ·mol−1 413 745 436 1075 则该反应的ΔH=_________。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $