2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应热的计算
一、单选题
1．（2023·浙江·校联考三模）我国科学家研究化合物催化氢化生成甲酸的机理，其中由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如下图所示。均为过渡态。下列说法正确的是
A．过渡态TS1比化合物Р更稳定
B．过程M→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化氢化生成甲酸的反应过程中一定有键的生成和断裂
D．由生成的热化学方程式：
2．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）如图(a)、(b)分别表示H2O和CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)，已知由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热(△Hf)。下列说法正确的是
A．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=-42kJ mol-1
B．H2的燃烧热△H=-243kJ mol-1
C．由图(a)可知O－H的键能为220kJ mol-1
D．CO2(g)的生成热△Hf=-394kJ mol-1
3．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/mol
B．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH<0
C．已知中和热ΔH= -57.3kJ/mol，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.4kJ
D．已知P4(g)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2；
4．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B．相同质量的H2和C充分燃烧时，H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C．1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
5．（2023秋·浙江台州·高三统考期末）在25℃和101kPa的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．H-H的键能为436kJ/mol
B．形成中的化学键释放出431kJ的能量
C．该反应的热化学方程式：
D．共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因
6．（2023春·重庆江北·高三重庆十八中校考期中）乙烯与水加成制备乙醇的能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是
A．反应①为加成反应
B．反应①和反应②均为放热反应
C．
D．是该合成过程的催化剂
7．（2023春·四川成都·高三统考期中）图像法是研究化学反应的一种常用方法。已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下列叙述中正确的是
A．A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B．A2(g)与B2(g)每生成2molAB(g)时吸收bkJ能量
C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D．断裂1molA－A键和1molB－B键时放出akJ能量
8．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）已知的燃烧热为，的燃烧热为。现有和组成的混合气体，混合气体的密度是相同条件下氢气密度的7.5倍，现有该混合气体，充分燃烧后并生成液态水。下列说法正确的是
A．燃烧的热化学方程式为
B．燃烧热的热化学方程式为
C．燃烧前的混合气体中，的体积分数为50%
D．混合气体燃烧后放出的热量为
9．（2023秋·浙江绍兴·高三统考期末）已知：
下列说法正确的是
A．
B．
C．升温时，丙烷与氯自由基反应速率加快，与溴自由基反应速率减慢
D．HCl与HBr的键能差可以表示为
10．（2021秋·海南省直辖县级单位·高三校考阶段练习）已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：
①WO2(s)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g) △H= + 66.0kJ／mol
②WO2(g)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g) △H= -137.9kJ／mol
则WO2(s)= WO2(g)的△H
A．△H=-285.8kJ／mol B．△H=+571.6 kJ／mol
C．△H= +203.9kJ／mol D．△H=-285.8kJ／mol
11．（2022秋·浙江杭州·高三期中）已知H2(g)+ Br2(1)= 2HBr(g) △H =-72kJ/mol， Br2(1)= Br2(g) △H= +30kJ/mol。其他相关数据如下表，则表中a为
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
A．354 B．369 C．282 D．267
12．（2023·全国·高三专题练习）将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要反应为。、和完全燃烧的热化学方程式分别如下：
①
②
③
下列说法不正确的是
A．制取水煤气的热化学方程式为
B．和完全燃烧放出的热量之和比完全燃烧放出的热量多
C．煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量
D．将煤转化为水煤气再燃烧的整个过程中放出的热量，与直接燃烧等质量的煤放出的热量相同
13．（2022秋·天津河西·高三统考期末）结合图关系，判断如下说法正确的是
A．
B．
C．
D．
二、多选题
14．（2023春·山东青岛·高三青岛三十九中校考期中）已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用△H(kJ mol-1)表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的△H如图所示，下列有关判断正确的是
A．相同状况下，NH3比N2H4稳定
B．H2O(l)的△H＞-241.8kJ mol-1
C．标准状况下，1molN2H4(l)完全燃烧放出的热量为534.2kJ mol-1
D．2molNH3(g)的键能大于1molN2(g)与3molH2(g)的键能之和
三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）在α-Fe(Ⅲ)铁原子簇表面，以N2和H2为原料合成氨的反应机理如下：
①H2(g)=2H(g)， H1
②N2(g)+2H(g)2(NH)(g)， H2
③(NH)(g)+H(g)(NH2)(g)， H3
④(NH2)(g)+H(g)NH3(g)， H4
总反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)， H。则 H4=___________(用含 H1、 H2、 H3、 H的式子表示)。
16．（2023·全国·高三专题练习）在标准状态时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓，符号△Hf。几种物质的标准摩尔生成焓如图1所示。
请写出标准状态下，乙酸和乙醇反应的热化学方程式为___________。
17．（2022秋·广东惠州·高三统考期中）化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用_____(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面_____(填字母)反应释放的热量加热食物。
A．生石灰和水 B．浓硫酸和水 C．钠和水
(3)已知：2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的_____(填字母“a”或“b”)表示。
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式：_____。
(4)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2，△H1_____△H2(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知H－H键键能为436kJ mol-1，H－N键键能为391kJ mol-1，根据热化学方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ mol-1，则N≡N键键能是_____。
(6)“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8O2)作燃料，N2O4作氧化剂，反应后产物无污染。
已知：反应1：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H1=xkJ mol-1
反应2：C2H8N2(1)+4O2(g)=N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H2=ykJ mol-1
写出C2H8O2(l)和N2O4(g)反应生成N2(g)、CO2(g)、H2O(g)的热化学方程式_____。
18．（2022秋·陕西咸阳·高三校考阶段练习）回答下列问题
(1)一定条件下，二氧化碳可合成低碳烯烃，缓解温室效应、充分利用碳资源。
已知：①
②
③
④
则__________用、、表示。
(2)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“”表示。
由图可知合成氨反应的__________。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为__________。
(3)用和天然气生产的反应为。
已知：I
II
则反应的__________用含、、的代数式表示。
(4)已知：①；
②相关化学键的键能数据如表所示：
化学键 O=O H-H O-H
键能/(kJ/mol) 498 436 464
则__________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．由图可知，过渡态TS1比P能量高，则P更稳定，选项A错误；
B．由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，选项B错误；
C．化合物M为催化剂，反应前后结构不会改变，比较M、N的结构可知，当Fe-O键的断裂重新连接氢原子生成M，所以一定有Fe-O键的生成和断裂，选项C正确；
D．图示为一个二氧化碳分子反应过程，能量变化为-11.63eV，所以当有1mol二氧化碳反应能量变化为-11.63eV×1.6×10-19J/eV×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ，则该过程的热化学方程式为：M（s）+CO2（g）=N（s）ΔH=-1120kJ mol-1，选项D错误；
答案选C。
2．D
【详解】A．由图(b)可知①，
由图(a)可知② ；
根据盖斯定律①-②得CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+42kJ mol-1，故A错误；
B．H2的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，△H<-243kJ mol-1，故B错误；
C．由图(a)可知，断裂2molO－H键吸收的总能量为(243+436+247) kJ，O－H键的键能为463kJ mol-1，故C错误；
D．稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热，由图(b)可知CO2(g)的生成热△Hf=-109 kJ mol-1-285 kJ mol-1=-394kJ mol-1，故D正确；
选D。
3．D
【详解】A．燃烧热计算中生成物水的状态是液态，而所给出热化学方程式中水的状态为气态，A项错误；
B．石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＞0，B项错误；
C．1个硫酸分子可电离出两个H+，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为114.6kJ，C项错误；
D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应为放热反应，焓变为负，则前者放热更多，ΔH1<ΔH2，D项正确。
答案选D。
4．B
【详解】A．根据盖斯定律，，A项错误；
B．6molH2的质量等于1molC，6molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×3=1716kJ，1molC充分燃烧放出的热量为393.5kJ，则H2充分燃烧放出的热量约为等质量C的倍，B项正确；
C．1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧，共放热，C项错误；
D．根据盖斯定律，CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH= -496.5kJ·mol-1，D项错误。
答案选B。
5．C
【详解】A．由题干图示信息可知，断裂1molH-H需吸收436kJ的能量，则H-H的键能为436kJ/mol，A正确；
B．由题干图示信息可知，形成中的化学键释放出431kJ的能量，B正确；
C．该反应的热化学方程式： =-183kJ/mol，C错误；
D．化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成，共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因，D正确；
故答案为：C。
6．C
【分析】由图可知乙烯与水加成制备乙醇的过程为：①C2H4(g)+H2SO4(l)=C2H5OSO3H(l) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1；②C2H5OSO3H(l)+H2O(l)=C2H5OH(1)+H2SO4(l) ΔH=(E3-E4)kJ·mol-1。
【详解】A．对比C2H4和C2H5OSO3H可知反应①为加成反应，有C=C断裂，A正确；
B．由图可知反应①、反应②的反应物的总能量均高于生成物的总能量，均为放热反应，B正确；
C．结合分析可知①+②得C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)△H=(E1-E2+E3-E4)kJ·mol-1，C错误；
D．H2SO4在两步反应中出现，在总反应中未出现，是该合成过程的催化剂，它可提高反应速率，D正确；
答案选C。
7．C
【分析】据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应。
【详解】A．根据分析，反应吸热，焓变大于0，反应热=反应物能量总和-生成物能量总和= +(a-b) kJ/mol，属于吸热反应，A错误；
B．由图中信息可知，每生成2mol AB(g)吸收的热量应为(a-b)kJ，B错误；
C．由图像可知，反应吸热，反应物总能量小于生成物总能量，C正确；
D．断键应吸收能量，断裂1mol A-A和1mol B-B键，吸收akJ能量，D错误；
故选：C。
8．C
【详解】A．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；故燃烧的热化学方程式为ΔH=-565.6kJ/mol，故A错误；
B．表示氢气燃烧热时应该对应液态水，所以H2燃烧的热化学方程式为 ΔH=-285.8kJ/mol，故B错误；
C．H2和CO组成的混合气体，混合气体的密度是相同条件下氢气密度的7.5倍，则其摩尔质量为15g/mol，设H2和CO的物质的量分别为a、b，则，a:b=1:1，则H2的体积分数等于物质的量分数为×100%=50%，故C正确；
D．该混合气体中H2和CO的物质的量分别为2mol、2mol，则完全燃烧放热（285.8×2+282.8×2）kJ=1137.2kJ，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．Cl比Br活泼，且HCl比HBr稳定，能量越低物质越稳定，则△H1＜△H3，故A错误；
B．由盖斯定律可知，①-③=②-④，则△H1=△H2+△H3-△H4 ，故B正确；
C．升高温度可加快反应速率，则升高温度，吸热反应、放热反应速率都增大，丙烷与溴自由基反应速率加快，故C错误；
D．③-①得HCl+Br →HBr+Cl ，△H=△H3 -△H1，键能差为△H3 -△H1，故D错误；
故选：B。
10．C
【详解】WO2(s)+2H2(g)=W(s)+2H2O(g)；ΔH=+66.0kJ·mol-1①
WO2(g)+2H2=W(s)+2H2O(g)；ΔH=-137.9kJ·mol-1②
利用盖斯定律，将①-②得：WO2(s)=WO2(g)的ΔH=(+66.0+137.9) kJ·mol-1=+203.9kJ·mol-1，选C。
11．B
【详解】由盖斯定律可知反应H2(g)+ Br2(g)= 2HBr(g) △H3可由反应H2(g)+ Br2(1)= 2HBr(g) △H1=-72kJ/mol，减去Br2(1)= Br2(g) △H2=+30kJ/mol得到，则△H3=△H1-△H2=-72kJ/mol-30kJ/mol=-102 kJ/mol；
△H=反应物键能和-生成物键能和=(436+200-2a) kJ/mol =-102 kJ/mol，a=369 kJ/mol，故B正确；
故选：B。
12．C
【详解】A．根据盖斯定律，由①-②-③可得制取水煤气反应的，A正确；
B．由所给数据可得和完全燃烧放出的热量之和为，而完全燃烧放出的热量为，B正确；
C．化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，C错误；
D．化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，D正确；
故答案为：C。
13．A
【分析】根据图中信息得到，。
【详解】A．根据两个方程式相减得到，故A正确；
B．根据两个方程式相减再乘以2得到，故B错误；
C．减去的2倍，得到，故C错误；
D．根据C分析得到，故D错误。
综上所述，答案为A。
14．AD
【详解】A．NH3的标准摩尔生成焓为-45.9 kJ mol-1，可得① (g) △H=-45.9 kJ mol-1，与②相比可知NH3比N2H4的能量更低，故NH3更稳定，A正确；
B． 的过程中放热，则H2O(1)的△H＜-241.8kJ mol-1，B错误；
C．N2H4 (1)的摩尔生成为焓为+50.6kJ·mol-l，可得②N2(g)+2H2(g)= N2H4 (l) △H=+50.6 kJ mol-1，由摩尔生成焓为-241.8kJ mol-1，可得③△H=-483.6 kJ mol-1，根据③-②可得△H=-534.2 kJ mol-1，但是标准燃烧热是指生成液态的水，则根据题给数据无法计算，C错误；
D．1molN2(g)与3molH2(g)生成2molNH3(g)为放热反应，故2molNH3(g)的键能大于1molN2(g)与3molH2(g)的键能之和，D正确；
故选AD。
15．( H-3 H1- H2-2 H3)
【详解】根据盖斯定律，①×3+②+③×2+④×2可得N2(g)+3H2(g)2NH3(g)， H=3 H1+ H2+2 H3+2 H4，则 H4=( H-3 H1- H2-2 H3)。
16．CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)，△H=-3.37kJ/mol
【详解】根据标准摩尔生成焓图可知①2C(s)+3H2(g)+O2(g)CH3CH2OH(l)△H=-276.98kJ/mol，②2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)△H=-484.30kJ/mol，③4C(s)+4H2(g)+O2(g)CH3COOCH2CH3(l)△H=-478.82kJ/mol，④H2(g)+O2(g)H2O(l)△H=-285.83kJ/mol，根据盖斯定律③+④-①-②计算CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)的焓变△H=-478.82kJ/mol+(-285.83kJ/mol)-(-276.98kJ/mol)-(-484.30kJ/mol)=-3.37kJ/mol，热化学方程式为CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)△H=-3.37kJ/mol。答案：CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)，△H=-3.37kJ/mol。
17．(1)吸热
(2)A
(3) a 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-572kJ/mol
(4)=
(5)945.6kJ/mol
(6)C2H8N2(1)+2N2O4(g)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=(y-2x)kJ mol-1
【详解】（1）制作冷敷袋可以利用化学变化或物理变化，通过吸热使周围环境温度降低从而达到降温、保鲜和镇痛等的目的；
（2）A．生石灰和水反应产生Ca(OH)2，同时释放出大量的热量，可以利用该反应释放的热量加热食物，A符合题意；
B．“即热饭盒”需要使用安全可控的放热反应来提供热量，浓硫酸有腐蚀性，使用存放危险，B不符合题意；
C．金属钠与水反应生成NaOH和氢气，NaOH有腐蚀性且氢气易燃烧，有安全隐患，C不符合题意；
故选A。
（3）①H2与足量O2充分燃烧是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，能量变化可以用图a表示；
②2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量，所以H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H2(g) +O2(g)= 2H2O(l) △H=-572kJ/mol；
（4）相同条件下反应的△H只与反应物的总能量和生成物的总能量、方程式中的化学计量数有关，与反应条件无关，故同温同压下，H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H1=△H2；
（5）反应热等于反应物所含键能之和减去生成物所含键能之和，根据化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可得x+3436-23391=-92.4，解得x= 945.6，即N≡N键的键能是945.6 kJ/mol；
（6）根据盖斯定律，由反应2-2反应1得，C2H8N2(1)+ 2N2O4(g)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H =△H2-2△H1=(y-2x) 。
18．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）已知：① ；② ；③，由盖斯定律可知，②×2+③×4-①可得) =×2+×4-。
（2）由图可知合成氨反应的，活化能越高，反应越慢，从图中可以看出的反应活化能最大，历程中反应速率最慢。
（3）已知：I；II；，由盖斯定律可知，I -4× II-得反应则 △H=。
（4）反应的=反应物的键能-生成物的键能=E(C=O)+2 E(C-H)+ 498 kJ/mol-2 E(C=O)- 2×464 kJ/mol=，则-E(C=O)+2E(C-H)=-50 kJ/mol；反应的=反应物的键能-生成物的键能=2E(C=O)+ 2×436 kJ/mol- E(C=O)-2 E(C-H)- 2×464 kJ/mol= E(C=O)-2E(C-H)-56 kJ/mol=
