2024届高三新高考化学大一轮专题练习：化学反应热的计算

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习：化学反应热的计算
一、单选题
1．（2023·河北唐山·统考三模）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．30g乙酸与乳酸的混合物中含有C-O σ键的数目为NA
B．Na2O2晶体中所含的阴阳离子总数目为3NA
C．，当放出热量为92kJ时，转移电子数为6NA
D．6.5gZn投入10mL18浓硫酸中完全溶解，产生的气体分子数为0.1NA
2．（2023春·新疆塔城·高三塔城地区第一高级中学校考期中）常温下，根据键能数据估算的反应热量变化是
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能
414
489
565
155
A．放出 B．吸收
C．放出 D．吸收
3．（2023春·高三平湖市当湖高级中学校联考期中）肼()是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键





键能/()
391
161
498
946
463
则关于反应说法正确的是
A．空间结构是直线形 B．比能量高
C．该反应是放热反应 D．断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量
4．（2023春·河北唐山·高三校联考期中）和在一定条件下能发生反应：已知：键能：键能：。下列说法正确的是
A．该反应为放热反应，放热反应不需要加热就一定能够发生
B．1mol分解制得0.5mol需要吸收92kJ的能量
C．断开1mol和3mol中的化学键吸收的总能量大于形成2mol中的化学键所放出的总能量
D．键能为
5．（2023春·河北邯郸·高三大名县第一中学校考期中）下列热化学方程式正确的是
A．1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量，则CH4燃烧的热化学方程式可表示为
B．与完全反应，放出的热量，则C燃烧的热化学方程式为
C．分解生成和，并吸收热量，其热化学方程式为
D．吸收的热量完全分解，则该反应的热化学方程式为
6．（2023春·浙江·高三期中）化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示：

已知断裂1molN≡N、1molN－H分别需吸收946kJ、391kJ的能量，则下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．ΔE2—ΔE1=92kJ•mol-1
C．拆开1molH2中化学键需要吸收436kJ的能量
D．生成2molNH3(l)放出的热量小于92kJ
7．（2023秋·浙江台州·高三统考期末）在恒容的密闭容器中充入一定量的A和B气体，发生反应①：，已知该反应由下列两个基元反应构成：
I.
Ⅱ.
反应过程中能量变化如图所示，下列说法不正确的是


A． B．反应Ⅱ为放热反应
C． D．反应①的速率主要由反应Ⅰ决定
8．（2023春·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考开学考试）下列说法正确的是
A．  ，  ；则小于
B．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
C． ，则金刚石比石墨稳定
D．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
9．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为，可以通过以下途径实现。
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：(
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是

A．升高温度，反应Ⅱ中的平衡产率增大
B．温度：
C．
D．时，反应Ⅲ的平衡常数
10．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）甲醇是重要的化工原料，工业上由CO、和合成甲醇的主要反应如下：
I．  
II．  
III．  
已知：反应Ⅲ中相关化学键的数据如下表
化学键





键能/
436
343
a
465
413
则键的键能a为
A．1076 B．826 C．779 D．538
11．（2023春·浙江·高三校联考期中）化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是

A．断裂1molA2(g)的化学键需要吸收akJ能量
B．该反应过程放出热量(a-b)kJ
C．每生成2个AB分子放出bkJ热量
D．2molAB(g)的能量高于1molA2(g)
12．（2023春·辽宁大连·高三校联考期中）工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
  
A．为合成尿素反应的中间产物
B．利用和合成尿素是放热反应
C．反应I逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
D．的焓变
13．（2023春·宁夏银川·高三宁夏育才中学校考期中）分析下图可知

A．HCl分解为与时放出热量
B．断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ
C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为丙>乙>甲
D．1mol和1mol的总能量小于2molHCl的能量

二、非选择题
14．（2023春·云南红河·高三蒙自一中校考阶段练习）2023年全国两会于3月5日上午在北京开幕，“碳达峰碳中和”的建议提案有很多，当前对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。回答下列问题：
(1)已知经催化加氢可合成低碳烯烃：。
①几种物质的能量如表所示(在、条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：
物质




能量/

0
52

则该反应的___________。
②几种化学键的键能如表所示：
化学键





能量/()
803
436
615
a
463
则___________。
(2)液态高能燃料联氨(分子式为)，在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出的热量，则其热化学方程式为___________。
(3)已知：；
。
写出液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式：___________。
15．（2023·全国·高三假期作业）CO2的捕获和转化可减少CO2排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗CH4和CO2，生成合成气(H2、CO)，主要发生反应i，可能发生副反应ii、iii：
i．CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)  ΔH1
ii．CH4(g)=C(s)＋2H2(g)  ΔH2=＋75.0 kJ·mol-1
iii．2CO(g)=CO2(g)＋C(s)  ΔH3=－172.0 kJ·mol-1
ΔH1=___________。
16．（2023·全国·高三假期作业）十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：

已知：  ΔH1=－41
  ΔH 2=＋174.1
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：___________。
17．（2023·全国·高三假期作业）捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)  ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=NH4HCO3(aq)  ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)  ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3=___________。
18．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
(1)联氨分子的结构式为___________。
(2)美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮气和水蒸气在触媒上，光照射下合成高能气态联氨初获成功。该反应的热化学方程式为___________。
化学键
N-H
H-O
O=O
N≡N
N-N
键能/KJ·mol-1
391
463
496
946
159
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)    ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)    ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)     ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)    ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=___________；联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________。
(4)火箭推进器中还可以装联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知16 g联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出321kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。
(5)联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式___________。
(6)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2 ，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，则该分解反应的化学方程式为___________。
(7)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似。写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式___________。

参考答案：
1．B
【详解】A．已知1分子CH3COOH中含有2个C-O σ键，而1分子乳酸CH3CH(OH)COOH中含有3个C-O σ键，故设30g乙酸与乳酸的混合物中含乙酸为xg，则乳酸为(30-x)g，故含有C-O σ键的数目为=NA，A正确；
B．已知Na2O2由Na+和构成，但图干未告知Na2O2的物质的量，故无法计算Na2O2晶体中所含的阴阳离子总数目，B错误；
C．由热化学方程式可知，当放出热量为92kJ时，反应消耗的H2为3mol，故转移电子数为6NA，C正确；
D．已知Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑，两个反应中锌的物质的量与生成气体的物质的量相等，故6.5gZn投入10mL18浓硫酸中完全溶解，产生的气体分子数为=0.1NA，D正确；
故答案为：B。
2．A
【详解】根据反应断键吸收热量(414×4 mol+4 mol×155) = 2 276 kJ，成键放出热量(489 × 4 mol+4 mol×565 )=4 216 kJ，该反应放出热量4216kJ-2276k=1 940 kJ，故选A。
3．C
【详解】A．分子空间结构是V形，不是直线形，故A错误；
B．物质从液态变为气态要吸收热量，则液态比气态能量低，故B错误；
C．由表中键能及反应可知，=4391+161+498-946-4463=-575，为放热反应，故C正确；
D．因为反应为放热反应，所以断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，故D错误；
答案选C。
4．D
【详解】A．该反应为放热反应，有些放热反应需要加热，如碳与氧气的反应，故A错误；
B．由题意可知，1mol分解制得0.5mol需要吸收46kJ的能量，故B错误；
C．该反应为放热反应，故断开反应物的化学键吸收的能量小于形成生成物放出的能量，故C错误；
D．根据反应的H=反应物的总键能-生成物的总键能，可得-92kJ/mol=946+3×键能-6×，解得键能为，故D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．甲烷燃烧的热化学方程式为：，A错误；
B．C燃烧的热化学方程式为：，B错误；
C．热化学方程式中没有标明物质的状态，C错误；
D．分解的热化学方程式为：，D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．由图可知，合成氨反应为放热反应，故A正确；
B．由图可知，反应的焓变ΔH=—(△E2—△E1)=—92 kJ/mol，则△E2-△E1=92J/mol，故B正确；
C．由焓变的计算可知，H—H键的键能为436kJ/mol，则拆开1mol氢气中化学键需要吸收436kJ的能量，故C正确；
D．反应的焓变△H=—(△E2—△E1)=—92 kJ/mol，则生成2mol氨气放出92 kJ热量，氨气的能量高于液氨，所以生成2mol液氨放出的能量大于92kJ，故D错误；
故选D。
7．D
【详解】A．根据盖斯定律可知，ΔH=ΔH1+ΔH2，A正确；
B．从图中可知，M(g)+B(g)的总能量大于2C(g)，故反应Ⅱ为放热反应，B正确；
C．反应ⅠΔH1=生成物总能量-反应物总能量，反应Ⅰ为放热反应，则ΔH1=E1-E2，C正确；
D．从图中可知，反应Ⅱ的活化能较大，则反应①的速率由反应Ⅱ决定，D错误；
故答案选D。
8．A
【详解】A．硫的燃烧时放热反应，和均小于0，固态硫转化为气态硫需要吸热，故小于，A正确；
B．甲烷的燃烧热表示的是1mol甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量为890kJ，甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：，B错误；
C．物质具有的总能量越低越稳定，石墨具有的总能量低，故石墨比金刚石稳定，C错误；
D．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的相同，D错误；
故选A。
9．B
【详解】A．反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的转化率减小，选项A错误；
B．反应Ⅱ为放热反应，温度越高，平衡常数越小，如图可知，，选项B正确；
C．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，选项C错误；
D．根据盖斯定律反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，所以，当温度为时，反应Ⅲ的平衡常数，选项D错误；
答案选B。
10．A
【详解】反应Ⅱ-Ⅰ得：  ，根据H=反应物的总键能-生成物的总键能=，解得。
故选A。
11．D
【详解】A．根据图示可知，断裂1molA2(g)和1molB2(g)的化学键需要吸收akJ能量，A错误；
B．从图中可知，生成物的能量高于反应物的能量，则该反应过程中吸收能量，B错误；
C．从图中可知，2molA(g)和2molB(g)每生成2molAB(g)分子放出bkJ的能量，C错误；
D．从图中可知，2molAB(g)的能量高于1molA2(g)和1molB2(g)，故2molAB(g)的能量高于1molA2(g)，D正确；
故答案选D。
12．D
【详解】A．是反应I的生成物，也是反应Ⅱ的反应物，所以是中间产物，故A正确；
B．从图中看出，生成物能量小于反应物能量，和合成尿素是放热反应，故B正确；
C．由图中的反应可知，反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能，故C正确；
D．反应Ⅰ为   kJ/mol。反应Ⅱ为   kJ/mol，反应Ⅰ+反应Ⅱ得到的焓变
kJ/mol，故D不正确；
故答案选D。
13．B
【分析】H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)；同一化学键，断键吸收的能量和成键放出的热量相等。
【详解】A．根据图可知，2molHCl分解时吸收862kJ热量，生成1molH2和1molCl2成键放出的热量为436kJ+243kJ=679kJ，则HCl分解为H2与Cl2时需要吸收热量，A错误；
B．形成2molHCl的化学键需要放出862kJ热量，则断开2molHCl化学键时需要吸收862kJ热量，则断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ，B正确；
C．甲到乙吸收热量，乙到丙放出热量，甲到丙放出热量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙> 甲>丙，C错误；
D．1molH2和1molCl2反应生成2molHCl放出能量，则1molH2和1molCl2的总能量大于2molHCl的能量，D错误；
故答案为：B。
14．(1) 409.25
(2)
(3)

【详解】（1）①生成物的总能量-反应物的总能量，根据表格信息可计算：，故答案为；
②由①可知，且断裂化学键的总键能-形成化学键的总键能，根据表格信息可计算：，解得a=409.25，故答案为409.25。
（2）已知液态高能燃料联氨(分子式为)，在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出的热量，则的在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，放出的热量为，所以热化学方程式为，故答案为。
（3）已知：①，②，液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应为，可表示为，根据盖斯定律计算焓变为，所以热化学方程式为，故答案为。
15．＋247 kJ·mol-1
【详解】已知反应ii．CH4(g)=C(s)＋2H2(g)  ΔH2=＋75.0 kJ·mol－1；反应iii．2CO(g)=CO2(g)＋C(s)  ΔH3=－172.0 kJ·mol－1；可知反应ii－反应iii即可得到反应i CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，由盖斯定律可得：ΔH1=ΔH2－ΔH3=＋75.0 kJ·mol－1－(－172.0 kJ·mol－1)=＋247 kJ·mol-1，故答案为：＋247 kJ·mol-1。
16．CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g)  ΔH=＋256.1
【详解】根据反应过程图，反应Ⅰ是CH3CH2OH(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，由题①CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH1=－41 、②CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 2CO2(g)＋6H2(g) ΔH2=＋174.1 ，根据盖斯定律将反应②－①×2得：反应Ⅰ的热化学方程式：CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g) ΔH=＋174.1 －(－41)×2=＋256.1 ，故答案为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g) ΔH=＋256.1 。
17．2ΔH2－ΔH1
【详解】根据反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系，由盖斯定律可知2×②－①得热化学方程式为：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)  ΔH3=2ΔH2－ΔH1。
18．(1)
(2)N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) ΔH=+579kJ·mol-1
(3) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol
(5)2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O
(6)7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑
(7)N2H4+2H+=N2H

【详解】（1）N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。
（2）光照射下合成高能气态联氨的方程式为：N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=946 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-4×391 kJ·mol-1-159 kJ·mol-1=+579kJ·mol-1。
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，产物无污染，因此可作为火箭推进剂。
（4）联氨与过氧化氢反应生成N2和水蒸气的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，16 g联氨物质的量为 =0.5mol，则1mol液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出热量为=642kJ，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。
（5）联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式为：2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O。
（6）在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑。
（7）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似，联氨与过量盐酸反应时1个N2H4分子可以结合2个H+生成N2H，离子方程式为：N2H4+2H+=N2H。