内容正文:
分层作业
第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
1.(25-26高一下·河北石家庄·期中)依据下列含硫物质转化的热化学方程式,得出的相关结论正确的是
①
②
③
④
⑤
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.等量气态S的能量高于固态S,反应①放出的热量更多,放热反应焓变为负,放出热量越多焓变越小,故,A错误;
B.反应③为不完全燃烧,放出的热量少于完全燃烧的反应④,放热反应焓变为负,放出热量越多焓变越小,故,B错误;
C.根据盖斯定律,反应②加反应③无法得到反应④,故,C错误;
D.根据盖斯定律,③-④=⑤,对应焓变关系为,D正确;
故选D。
2.(25-26高一下·陕西西安·期中)在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
CH3OH(l)
ΔH/(kJ·mol⁻1)
−283.0
−285.8
−890.3
−726.5
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,CH4放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) ΔH= −283.0 kJ/mol
C.常温常压下,1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出热量大于726.5kJ
D.CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式:CH3OH(l) + O2 (g)= CO(g) + 2H2O(l) ΔH= −443.5 kJ/mol
【答案】D
【详解】A.燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量,则1 g、、、完全燃烧放热分别约为、、、,放热最多的是,A错误;
B.CO燃烧热指完全燃烧放热,完全燃烧应为,B错误;
C.甲醇燃烧热对应生成液态水,若生成水蒸气,液态水汽化吸热,放出的热量小于726.5 kJ,C错误;
D.根据盖斯定律,由甲醇完全燃烧的热化学方程式减去燃烧的热化学方程式,可得目标反应,则,D正确;
故选D。
3.(2012·重庆·高考真题)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
【详解】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。
4.(2026·北京石景山·一模)某同学测量的焓变。查阅资料:配制溶液时需要加入酸。实验方案:测量的焓变;测量的焓变;通过盖斯定律计算。测量的实验结果如下表(忽略温度对焓变的影响和溶液体积与密度的变化)。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
溶液
1.20 g铁粉
a
b
ⅱ
溶液
0.56 g铁粉
a
c
已知:Ⅰ.可通过测量反应前后体系的温度变化,用公式计算某些反应的反应热(水的稀溶液中,C和分别取和)。Ⅱ.实验ⅰ、ⅱ均未发现气泡。下列说法不正确的是
A.因为伴有副反应,无法直接测量 B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.配制Fe2(SO4)3溶液时需要加入酸抑制Fe3+水解,Fe会与H+发生副反应,因此无法直接测量,A正确,不符合题意;
B.根据盖斯定律将与对应的热化学方程式相加,可得目标反应,故,B正确,不符合题意;
C.实验ⅰ中,铁粉1.2 g计算得到物质的量大于0.02 mol,故铁粉过量,CuSO4完全反应,该反应放出的热量,,C正确,不符合题意;
D.实验ⅱ中,铁粉0.56 g计算得到物质的量为0.01 mol,故铁粉不足,反应的CuSO4物质的量为0.01 mol,计算得,D错误,符合题意;
故答案选D。
5.(25-26高一下·福建福州·期中)在固体M的催化下,NO的氧化反应:
分两步进行:步骤Ⅰ. 步骤Ⅱ.
反应过程中能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.总反应是放热反应
B.的总能量大于的总能量
C.
D.反应的小于
【答案】C
【详解】A.总反应中,反应物2NO(g)+O2(g)的总能量为E2,生成物2NO2(g)的总能量为E5,E2>E5,反应物总能量高于生成物,总反应为放热反应,A正确;
B.2NO(g)+O2(g)总能量为E2,中间产物N2O2(g)+O2(g)总能量为E4,且 ;两边减去O2(g)的能量,可得2 mol NO(g)的总能量大于1 mol N2O2(g)的总能量,B正确;
C.焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量,步骤Ⅱ的反应物总能量为,生成物总能量为,因此,不是,C错误;
D.气态转化为液态会额外放热,生成液态时总反应放热量更大;放热反应的ΔH为负值,放热量越大,ΔH越小,因此该反应的小于,D正确;
故答案为:C。
6.(25-26高一下·辽宁朝阳·期中)两种制备硫酸的途径如下图。下列说法正确的是
A.1molS和1mol的键能之和大于1mol的键能
B.根据盖斯定律,①和②两种途径的焓变相同
C.含0.5mol/L稀与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量即为中和热
D.已知 ; ,则
【答案】D
【详解】A.=反应物总键能-生成物总键能,1molS燃烧生成1molSO2(g)放出热量,<0,说明反应物的键能小于生成物的键能,A错误;
B.途径①是二氧化硫与过氧化氢反应制备硫酸,途径②是二氧化硫与氧气和水发生反应最终生成硫酸,反应物不相同,所以反应过程的焓变并不相同,B错误;
C.未提到溶液的体积,无法准确知道硫酸与氢氧化钠反应的物质的量和放出的热量,C错误;
D.二氧化硫的液态比气态能量低,所以硫燃烧生成液态二氧化硫放热多,对应的小,D正确;
故选D。
7.(25-26高一下·四川成都·期中)结合已知条件,下列热化学方程式正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
B
31g白磷比31g红磷能量多b kJ
C
的燃烧热为
D
1 mol与足量充分反应后, 放出热量49.15 kJ
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.中和反应为放热反应,焓变应为负值,且该反应生成沉淀也伴随能量变化,放出的热量不是114.6 kJ,焓变数值和符号均错误,A错误;
B.31g白磷()的物质的量为,比31g(1 mol)红磷能量多b kJ,则1 mol 转化为4 mol红磷放出4b kJ热量,热化学方程式书写正确,B正确;
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,的燃烧热表示与反应生成液态水放出的热量,且该热化学方程式未标注物质聚集状态,放热反应焓变应为负值,C错误;
D.与的反应为可逆反应,1 mol 不能完全反应,故2 mol 完全反应放出的热量大于98.3kJ,且该反应为放热反应,焓变应为负值,D错误;
故答案为:B。
8.(25-26高一下·吉林长春·期中)乙醇()和二甲醚()的燃烧热如表所示:
物质
燃烧热/()
-1366
-1455
下列说法正确的是
A.比稳定
B.反应的
C.在常温常压时完全燃烧放出的热量为
D.表示燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.物质能量越低越稳定,二甲醚燃烧放出的热量更多,说明其自身能量高于液态乙醇,稳定性弱于乙醇,A错误;
B.结合题目所给数据,乙醇燃烧热的热化学方程式为①,二甲醚燃烧热的热化学方程式为②,根据盖斯定律,反应①-②得,则,B错误;
C.液态乙醇的物质的量为,完全燃烧放出热量为,C正确;
D.燃烧热定义中H元素的稳定氧化物为液态水,该方程式中水为气态,不能表示二甲醚的燃烧热,D错误;
故选C。
9.(2026·重庆·三模)已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律计算得到目标反应的为,不是,A错误;
B.由反应③ + 反应① - 2×反应②可得目标反应,计算得,B正确;
C.目标反应与已知反应的计量数完全匹配,不需要乘以,C错误;
D.目标反应与已知反应的计量数完全匹配,不需要乘以,D错误;
答案选B。
10.(25-26高一下·四川成都·期中)反应 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.C(s)和的总能量大于CO(g)的能量
B.2 mol C(s)与足量反应生成 放出的热量大于221 kJ
C.该反应的反应热等于 1 mol CO(g)分子中化学键形成时所释放的总能量与1 mol C(s)与0.5 mol 分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
D.12 g C(s)与一定量反应生成14 g CO(g), 放出的热量为110.5 kJ
【答案】B
【分析】根据图示可知,反应的热化学方程式为:,即生成1 mol CO(g)放出110.5 kJ热量。
【详解】A.由图知,该反应为放热反应,1 mol C(s)和的总能量大于1 mol CO(g)的能量,A选项未说明物质的量,A错误;
B.2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO(g)放出的热量为221.0 kJ,由于CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)放热,因此2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)放出的热量大于221.0 kJ,B正确;
C.焓变=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,所以该反应的反应热等于1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量与1 mol CO(g)分子中化学键形成时所释放的总能量的差,C错误;
D.14 g CO(g)的物质的量为,则反应中放出的热量为,D错误;
故选B。
11.(25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_____(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.铝和氧化铁反应 C. CaCO3受热分解
(2)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) <0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是_____。
a. b. c. d.
(3)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。
①通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据,按要求回答下列问题:
化学键
N―H
N≡N
H―H
N-N
键能(kJ/mol)
386
946
a
193
已知合成氨反应 。则a为______。
②科学家发现了一种新的气态分子(),有关反应为。在和101 kPa下,转化为的热化学方程式为_______,由此可知与中更稳定的是________(填化学式)。
(4)烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放、保护环境,实现绿色可持续发展。
处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3
反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=________(用△H1 、△H2表示)。
(5)常温常压下,1克乙醇(C2H5OH)(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为 ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
【答案】(1)C
(2)A
(3) 426 N2
(4)
(5)
【详解】(1)A.与水反应:,属于放热反应,A不符合题意;
B.铝和氧化铁反应(铝热反应):,属于剧烈放热反应,B不符合题意;
C.受热分解:,属于吸热反应,C符合题意;
(2)已知反应 ,为放热反应,因此反应物总能量高于生成物总能量;且气态产物的能量高于液态产物,因此反应物到气态产物的能量差更小,到液态产物的能量差更大,因此符合条件的为图a;
(3)①已知合成氨反应: ,反应热 = 反应物总键能 - 生成物总键能,代入数据:,即,解得;
②反应,为正四面体结构,含6个键,1 mol 的总键能为 ;2 mol 的总键能为 。反应热,因此热化学方程式为 ;能量越低越稳定,该反应放热,说明能量更低,更稳定;
(4)已知:
①
②
目标反应:
由盖斯定律,目标反应 = 反应① + 2×反应②,因此;
(5)1 g 乙醇(摩尔质量46 g/mol)完全燃烧放热52.0 kJ,则1 mol 乙醇完全燃烧放热为。燃烧热的热化学方程式中,可燃物为1 mol,产物为稳定氧化物(和),因此乙醇燃烧热的热化学方程式为。
12.(25-26高一下·陕西西安·期末)研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)1 mol Cu(s)与适量完全反应生成CuO(s),放出157.3 kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________________。
(2)已知:。
①请分析该热化学方程式能否表示的燃烧热并说明理由:______________________________________________________________________。
②已知:断开和中的化学键,需要吸收的能量分别为436.0 kJ和925.6 kJ。请计算:断开中的化学键需要吸收的能量为__________kJ。
(3)硫的部分化合物的转化关系和能量变化如图所示,已知:。
① __________。
②一定条件下,和足量的充分反应后,测得反应放出的热量小于98.3 kJ(忽略测量时的能量损耗和实验误差),其可能原因是__________________________________________。
(4)在和101 kPa下完全燃烧生成和时,放出222 kJ的热量。
①燃烧时,断裂的化学键类型__________(填标号)。
A.有离子键和极性共价键 B.有非极性共价键和极性共价键
C.只有极性共价键 D.只有非极性共价键
②在和101 kPa下完全燃烧生成时,放出的热量为__________kJ。
【答案】(1)
(2) 不能,该热化学方程式中生成的是气态 495.6
(3) -130.4 和的反应是可逆反应
(4) B 277.5
【详解】(1) 完全反应放出 热量,则该反应的焓变,标明各物质的聚集状态和对应的焓变,即可写出热化学方程式;
(2)①燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成指定产物(如液态水、二氧化碳气体等)时放出的热量,该方程式中生成物为气态水,不是指定产物状态,不能表示氢气的燃烧热;
②反应热与键能的关系:,设断开需要吸收的能量为,则有 ,解得;
(3)①根据盖斯定律,由图可知,则 ;
②与的反应为可逆反应,反应物不能转化为生成物,因此充分反应后实际放出的热量小于完全反应时的;
(4)①燃烧时,反应物为和,分子中含有非极性共价键和极性共价键,分子中含有非极性共价键,化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成,反应时断裂的化学键既有非极性共价键也有极性共价键,故选B;
② 的物质的量为,根据氢原子守恒,完全燃烧生成,此时放出热量,的物质的量为,则生成放出的热量为。
1.(25-26高二下·河南濮阳·期末)在和时,完全燃烧生成和时放出热量。现有黄铁矿(的质量分数为90%),理论上在和时完全燃烧放出的热量最接近(忽略杂质引起的热量变化)。已知:的摩尔质量为,则的值接近
A.5 B.10 C.20 D.25
【答案】C
【详解】黄铁矿中的物质的量为,总放热,解得,故选C。
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)已知 键的键能是, 键的键能是, 键的键能是,则的 为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】反应热计算公式为反应物总键能生成物总键能。已知键能,键能,键能,反应的反应物总键能为,生成物总键能为,故,D符合题意;
故选D。
3.(25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,若在密闭容器中加入2 mol (g)和4 mol (g)充分反应放出的热量为(a-b)/2 kJ,此时的转化率为50%
D.由(d)图可知,A与C的能量差为:E4-E1-E3+E2
【答案】C
【详解】A.盐酸与碳酸氢钠反应吸热,生成物总能量高于反应物总能量,叙述与图示相符,A不符合题意;
B.由(b)图可知,金刚石+氧气的总能量高于石墨+氧气的总能量,生成物均为,石墨的能量低于金刚石,能量越低,物质越稳定,所以,石墨比金刚石稳定,叙述与图示相符,B不符合题意;
C.由(c)图可得,反应 ,反应放热,若2 mol与4 mol充分反应,的转化率为50%,反应放出的热量为,叙述与图示不相符,C符合题意;
D.由(d)图可知,、,由盖斯定律可得A→C的焓变,设A的能量为0,则C的能量为,根据图示中能量相对大小可得A与C的能量差为,叙述与图示相符,D不符合题意;
答案选C。
4.(25-26高二上·湖北孝感·开学考试)据下图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热
B.液态水分解的热化学方程式为
C.与所具有的总能量比所具有的总能量低
D.与反应生成时,断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
【答案】B
【详解】A.氢气的燃烧热是1mol完全燃烧生成稳定氧化物液态水时放出的热量,由图计算可知1mol燃烧生成液态水放热kJ,故燃烧热ΔH=−285.8kJ⋅mol−1,A错误;
B.由图可知2 mol和1mol反应生成2mol共放热kJ,因此2mol液态水分解需要吸收571.6kJ热量,热化学方程式书写符合规则,B正确;
C.2 mol与1mol反应生成2mol为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,C错误;
D.该反应为放热反应,断裂化学键吸收的总能量形成化学键放出的总能量,即断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,D错误;
故选B。
5.(25-26高一下·辽宁营口·阶段检测)常温下各物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. (石墨,)比 (金刚石,)稳定
B.
C.反应的
D.石墨在一定量空气中燃烧,消耗石墨时,可能生成气体
【答案】C
【详解】A.物质的能量越低越稳定,由图可知,的相对能量(0)低于的相对能量(1.9),因此比稳定,A正确;
B.反应的可由生成物与反应物的相对能量差计算:,B正确;
C.反应的为生成物总能量减去反应物总能量:,C错误;
D.12 g石墨(1 mol)燃烧,若完全生成,气体质量为44 g;若完全生成,气体质量为28 g。实际产物为和的混合物,气体质量介于28 g与44 g之间,因此可能生成36 g气体,D正确;
故选C。
6.(2026·海南儋州·二模)恒压下,由最稳定的单质生成1 mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,用()表示,有关物质的如图所示。
下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的
B.金刚石比石墨稳定
C.金刚石的燃烧热为393.5 kJ·mol-1
D.1 mol石墨与O2(g)的键能之和大于2 mol CO的键能之和
【答案】A
【详解】A.,液化过程放热,生成液态水放出更多热量,因此的,A正确;
B.,反应吸热,金刚石能量高于石墨,石墨比金刚石稳定,B错误;
C.,该数值为石墨的燃烧热,金刚石能量高于石墨,其燃烧热不等于,C错误;
D.,反应物总键能生成物总键能,1mol石墨与O2的键能之和小于1molCO的键能之和,则1 mol石墨与O2(g)的键能之和小于2 mol CO的键能之和,D错误;
故选A。
7.(24-25高一下·四川宜宾·期末)可将工业废气中的NO催化还原成,其能量转化关系如图所示,下列有关该反应的热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据盖斯定律结合图示可知,由①+②+③+④可得;
【详解】A.该热化学方程式未标注各物质的聚集状态,且反应为放热反应,应为负值,A错误;
B.由能量转化图可知,反应生成的是气态水,选项中为液态,B错误;
C.该反应为放热反应,应小于0,选项中为正值,C错误;
D.根据反应热与键能的关系结合分析可知:,D正确;
故选D。
8.(25-26高一下·重庆·阶段检测)盖斯定律是化学热力学发展的基础,至今仍有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)已知: 。
①的________。
②若断裂1 mol 、1 mol 需要吸收的能量分别为436 kJ、431 kJ,则断裂1 mol 需要吸收的能量为_________kJ。
(2)几种物质转化时的能量变化关系如图所示。
①的燃烧热__________。
②根据图中相关信息,写出和反应生成2 mol 的热化学方程式:___________。
③反应中,反应物的化学键断裂吸收的总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的化学键形成释放的总能量。
(3)用将HCl转化为,可提高经济效益,减少环境污染,其反应原理如图所示。已知反应Ⅰ中,每转移个电子,释放的能量为a kJ;反应Ⅱ中,每消耗0.1 mol HCl,释放的能量为b kJ。
①反应Ⅰ中,__________(填化学式)作还原剂。
②反应Ⅱ中,每生成18 g ,释放的能量为__________(用含有b的式子表示)kJ。
③写出与反应生成1 mol 的热化学方程式:__________(用含有a和b的式子表示)。
【答案】(1) -183 243
(2) -282.9 小于
(3)
【详解】(1)① 已知反应 。目标反应 是已知反应的逆反应,且化学计量数乘以 ,故其焓变 。
② 反应热 反应物总键能 生成物总键能。设断裂 需要吸收的能量为 ,则有 ,解得 。
(2)① 燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成指定稳定产物时放出的热量。由图可知, 燃烧生成 放出 的热量,故 的燃烧热 。
② 由图可知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
根据盖斯定律,由 Ⅰ Ⅱ 可得目标热化学方程式:。
③ 根据盖斯定律,由 Ⅰ Ⅱ 可得:。因为 ,该反应为放热反应,故反应物的化学键断裂吸收的总能量小于生成物的化学键形成释放的总能量。
(3)① 反应Ⅰ的化学方程式为 ,反应中 元素的化合价由 价升高到 价,发生氧化反应,故 作还原剂。
② 反应Ⅱ的化学方程式为 。每消耗 ,释放 能量;生成 即 时,需要消耗 ,故释放的能量为 。
③ 反应Ⅰ生成 时,转移 电子,释放 能量,其热化学方程式为: ;
反应Ⅱ生成 时,消耗 ,释放 能量,其热化学方程式为: 。
根据盖斯定律,将上述两式相加即可得到目标热化学方程式: 。
1.(2024·重庆·高考真题)二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:
①
②
③
已知键能为,键能为,键能为,则中的碳氧键键能(单位:)为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应:,该反应,根据反应物键能和-生成物键能和可得:4c+2b-3a-中的碳氧键键能=,中的碳氧键键能=(),故B正确;
故选:B。
2.(浙江·高考真题)已知:
下列说法正确的是
A.∆H1<0,∆H2<0,∆H3<∆H4 B.6∆H1+∆H2+∆H3-∆H4=0
C.-6∆H1+∆H2+∆H3-∆H4=0 D.-6∆H1+∆H2-∆H3+∆H4=0
【答案】B
【详解】物质由气态转化为液态(液化)需要放热,物质由固态转化为气态需要吸热,比较反应3和反应4中 C6H12O6(s)→ C6H12O6(g)为吸热过程,6H2O(g)→ 6 H2O(l)为放热过程,所以反应4放出更多能量,△H更小,故△H3>△H4,选项A错误;由盖斯定律知,反应1的6倍与反应2与反应3的和可以得到反应4,即6△H1+△H2+△H3=△H4,经数学变形,可以得到6△H1+△H2+△H3-△H4=0,选项B正确;选项C、D均错误。答案选B。
3.(2026·重庆江津·三模)如图为P4O6和P4O10的分子结构,已知化学键变化时伴随的能量变化为:断裂1 mol O=O吸收498 kJ的热量,断裂1 mol P=O吸收585 kJ的热量,则反应的反应热ΔH为
A.-3336 kJ·mol-1 B.-996 kJ·mol-1 C.-1344 kJ·mol-1 D.-174 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】已知键能为498kJ/mol,键能为585 kJ/mol;
由图可知:1个分子中含有12个,1个分子中含有12个和4个,反应的反应热=12mol键能+2mol键能-12mol键能-4mol键能=2mol键能-4mol键能=(498×2-585×4)kJ/mol=-1344kJ/mol;故选C。
4.(2026·重庆·模拟预测)下表为某些化学键的键能化学键键能:
化学键
N-N
N-H
键能(kJ/mol)
154
500
942
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法不正确的是
A.相同条件下N2比O2稳定
B.表中的x=391
C.
D.图中的
【答案】C
【详解】A.由题干表中数据可知,氮氮三键的键能比O=O键的键能大得多,键能越大化学键越稳定,故相同条件下N2比O2稳定,A正确;
B.由题干图中信息可知,形成1mol氮氮三键和4mol氢氧键共放出2752kJ的热量,其中N≡N键能为942kJ/mol,则H-O键能为452.5kJ/mol,已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,结合题干图示信息中热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)有,4E(N-H)+E(N-N)+E(O=O)-E(N≡N)-4E(O-H)=-534kJ/mol,即4x+154kJ/mol+500kJ/mol-942kJ/mol-4×(452.5kJ/mol)=-534kJ/mol,解得x=391,B正确;
C.已知H2O(g)转化为H2O(l)是一个放热过程,则N2H4与O2燃烧生成液态水放出的热量比生成气态水更多,故 ,C错误;
D.根据盖斯定律,H1=H2+H3,则H3=H1-H2=(-534kJ/mol)-(-2752kJ/mol)=+2218kJ/mol,D正确。
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分层作业
第二节反应热的计算
第2课时反应热的计算
A组
巩固过关
题号
2
3
5
6
8
0
10
答案
O
D
A
D
O
B
B
11.
【答案】(1)C
(2)A
(3)
N4(g)=2N2(g)△H=-734kJ1mol
426
N2
④44+2△H,
5CH,0H0+30,(g)=2C0,(g)+3H,00△H=-2392J1mol
12.
【答案】1)Cus+)0,(g=Cu0s△H=157.3k灯-mo
H20
(2)
不能,该热化学方程式中生成的
是气态
495.6
S020
(3)
-130.4
和的反应是可逆反应
(4)
277.5
B组
能力进阶
题号
1
2
3
5
6
7
答案
C
D
C
B
C
A
D
8.【答案】(1)
-183
243
(2)
-282.9
C(s)+C0,(g)=2C0(g)△H=+172.3kJ-mol1
小于
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(3)
CuCl2
20b
2C(g)+O.(g)-H,O(g)+Cl()AF--(2a+2)kJ-mo
C组
思维拔高
题号
2
3
4
答案
B
B
c
C
212
分层作业
第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
1.(25-26高一下·河北石家庄·期中)依据下列含硫物质转化的热化学方程式,得出的相关结论正确的是
①
②
③
④
⑤
A. B.
C. D.
2.(25-26高一下·陕西西安·期中)在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
CH3OH(l)
ΔH/(kJ·mol⁻1)
−283.0
−285.8
−890.3
−726.5
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,CH4放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) ΔH= −283.0 kJ/mol
C.常温常压下,1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出热量大于726.5kJ
D.CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式:CH3OH(l) + O2 (g)= CO(g) + 2H2O(l) ΔH= −443.5 kJ/mol
3.(2012·重庆·高考真题)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
4.(2026·北京石景山·一模)某同学测量的焓变。查阅资料:配制溶液时需要加入酸。实验方案:测量的焓变;测量的焓变;通过盖斯定律计算。测量的实验结果如下表(忽略温度对焓变的影响和溶液体积与密度的变化)。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
溶液
1.20 g铁粉
a
b
ⅱ
溶液
0.56 g铁粉
a
c
已知:Ⅰ.可通过测量反应前后体系的温度变化,用公式计算某些反应的反应热(水的稀溶液中,C和分别取和)。Ⅱ.实验ⅰ、ⅱ均未发现气泡。下列说法不正确的是
A.因为伴有副反应,无法直接测量 B.
C. D.
5.(25-26高一下·福建福州·期中)在固体M的催化下,NO的氧化反应:
分两步进行:步骤Ⅰ. 步骤Ⅱ.
反应过程中能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.总反应是放热反应
B.的总能量大于的总能量
C.
D.反应的小于
6.(25-26高一下·辽宁朝阳·期中)两种制备硫酸的途径如下图。下列说法正确的是
A.1molS和1mol的键能之和大于1mol的键能
B.根据盖斯定律,①和②两种途径的焓变相同
C.含0.5mol/L稀与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量即为中和热
D.已知 ; ,则
7.(25-26高一下·四川成都·期中)结合已知条件,下列热化学方程式正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
B
31g白磷比31g红磷能量多b kJ
C
的燃烧热为
D
1 mol与足量充分反应后, 放出热量49.15 kJ
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高一下·吉林长春·期中)乙醇()和二甲醚()的燃烧热如表所示:
物质
燃烧热/()
-1366
-1455
下列说法正确的是
A.比稳定
B.反应的
C.在常温常压时完全燃烧放出的热量为
D.表示燃烧热的热化学方程式为
9.(2026·重庆·三模)已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A. B. C. D.
10.(25-26高一下·四川成都·期中)反应 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.C(s)和的总能量大于CO(g)的能量
B.2 mol C(s)与足量反应生成 放出的热量大于221 kJ
C.该反应的反应热等于 1 mol CO(g)分子中化学键形成时所释放的总能量与1 mol C(s)与0.5 mol 分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
D.12 g C(s)与一定量反应生成14 g CO(g), 放出的热量为110.5 kJ
11.(25-26高一下·黑龙江佳木斯·期中)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_____(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.铝和氧化铁反应 C. CaCO3受热分解
(2)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) <0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是_____。
a. b. c. d.
(3)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。
①通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据,按要求回答下列问题:
化学键
N―H
N≡N
H―H
N-N
键能(kJ/mol)
386
946
a
193
已知合成氨反应 。则a为______。
②科学家发现了一种新的气态分子(),有关反应为。在和101 kPa下,转化为的热化学方程式为_______,由此可知与中更稳定的是________(填化学式)。
(4)烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放、保护环境,实现绿色可持续发展。
处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3
反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=________(用△H1 、△H2表示)。
(5)常温常压下,1克乙醇(C2H5OH)(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为 ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
12.(25-26高一下·陕西西安·期末)研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)1 mol Cu(s)与适量完全反应生成CuO(s),放出157.3 kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________________。
(2)已知:。
①请分析该热化学方程式能否表示的燃烧热并说明理由:______________________________________________________________________。
②已知:断开和中的化学键,需要吸收的能量分别为436.0 kJ和925.6 kJ。请计算:断开中的化学键需要吸收的能量为__________kJ。
(3)硫的部分化合物的转化关系和能量变化如图所示,已知:。
① __________。
②一定条件下,和足量的充分反应后,测得反应放出的热量小于98.3 kJ(忽略测量时的能量损耗和实验误差),其可能原因是__________________________________________。
(4)在和101 kPa下完全燃烧生成和时,放出222 kJ的热量。
①燃烧时,断裂的化学键类型__________(填标号)。
A.有离子键和极性共价键 B.有非极性共价键和极性共价键
C.只有极性共价键 D.只有非极性共价键
②在和101 kPa下完全燃烧生成时,放出的热量为__________kJ。
1.(25-26高二下·河南濮阳·期末)在和时,完全燃烧生成和时放出热量。现有黄铁矿(的质量分数为90%),理论上在和时完全燃烧放出的热量最接近(忽略杂质引起的热量变化)。已知:的摩尔质量为,则的值接近
A.5 B.10 C.20 D.25
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)已知 键的键能是, 键的键能是, 键的键能是,则的 为
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,若在密闭容器中加入2 mol (g)和4 mol (g)充分反应放出的热量为(a-b)/2 kJ,此时的转化率为50%
D.由(d)图可知,A与C的能量差为:E4-E1-E3+E2
4.(25-26高二上·湖北孝感·开学考试)据下图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热
B.液态水分解的热化学方程式为
C.与所具有的总能量比所具有的总能量低
D.与反应生成时,断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
5.(25-26高一下·辽宁营口·阶段检测)常温下各物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. (石墨,)比 (金刚石,)稳定
B.
C.反应的
D.石墨在一定量空气中燃烧,消耗石墨时,可能生成气体
6.(2026·海南儋州·二模)恒压下,由最稳定的单质生成1 mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,用()表示,有关物质的如图所示。
下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的
B.金刚石比石墨稳定
C.金刚石的燃烧热为393.5 kJ·mol-1
D.1 mol石墨与O2(g)的键能之和大于2 mol CO的键能之和
7.(24-25高一下·四川宜宾·期末)可将工业废气中的NO催化还原成,其能量转化关系如图所示,下列有关该反应的热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
8.(25-26高一下·重庆·阶段检测)盖斯定律是化学热力学发展的基础,至今仍有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)已知: 。
①的________。
②若断裂1 mol 、1 mol 需要吸收的能量分别为436 kJ、431 kJ,则断裂1 mol 需要吸收的能量为_________kJ。
(2)几种物质转化时的能量变化关系如图所示。
①的燃烧热__________。
②根据图中相关信息,写出和反应生成2 mol 的热化学方程式:___________。
③反应中,反应物的化学键断裂吸收的总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的化学键形成释放的总能量。
(3)用将HCl转化为,可提高经济效益,减少环境污染,其反应原理如图所示。已知反应Ⅰ中,每转移个电子,释放的能量为a kJ;反应Ⅱ中,每消耗0.1 mol HCl,释放的能量为b kJ。
①反应Ⅰ中,__________(填化学式)作还原剂。
②反应Ⅱ中,每生成18 g ,释放的能量为__________(用含有b的式子表示)kJ。
③写出与反应生成1 mol 的热化学方程式:__________(用含有a和b的式子表示)。
1.(2024·重庆·高考真题)二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:
①
②
③
已知键能为,键能为,键能为,则中的碳氧键键能(单位:)为
A. B. C. D.
2.(浙江·高考真题)已知:
下列说法正确的是
A.∆H1<0,∆H2<0,∆H3<∆H4 B.6∆H1+∆H2+∆H3-∆H4=0
C.-6∆H1+∆H2+∆H3-∆H4=0 D.-6∆H1+∆H2-∆H3+∆H4=0
3.(2026·重庆江津·三模)如图为P4O6和P4O10的分子结构,已知化学键变化时伴随的能量变化为:断裂1 mol O=O吸收498 kJ的热量,断裂1 mol P=O吸收585 kJ的热量,则反应的反应热ΔH为
A.-3336 kJ·mol-1 B.-996 kJ·mol-1 C.-1344 kJ·mol-1 D.-174 kJ·mol-1
4.(2026·重庆·模拟预测)下表为某些化学键的键能化学键键能:
化学键
N-N
N-H
键能(kJ/mol)
154
500
942
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法不正确的是
A.相同条件下N2比O2稳定
B.表中的x=391
C.
D.图中的
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