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秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）和的能量关系如图所示：
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是
A．
B．
C．
D．对于和
2．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A．已知，则白磷比红磷稳定
B．将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是，则的燃烧热为
C．；，则
D．在、催化下，将和置于密闭容器中充分反应放热，其热化学方程式为
3．（2023春·江苏南通·高三校联考阶段练习）已知：金刚石、石墨燃烧过程的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A．金刚石与石墨互为同分异构体
B．金刚石比石墨稳定
C．反应C(金刚石,s)=C(石墨,s)的焓变为△H=△H2 △H1
D．等质量的金刚石、石墨在足量氧气中充分燃烧，放出的热量相等
4．（2023春·江苏盐城·高三江苏省阜宁中学校考阶段练习）下列关于热化学方程式和反应的热效应的叙述中，正确的是
A．已知 ； ，则
B．一定条件下，将和置于密闭的容器中充分反应生成放热，则热化学方程式为
C．已知氢气的热值为，则
D．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)，则石墨比金刚石更稳定
5．（2023秋·陕西商洛·高三统考期末）已知部分键能数据如下：
化学键 N-H Cl-Cl H-Cl
946 389 243 431
反应 ，下列有关说法正确的是
A． B．HCl比稳定
C．N—N键的键能约为 D．断裂1mol N—H键放出389 kJ能量
6．（2023·全国·高三假期作业）298K、101kPa下，一组物质的摩尔燃烧焓如下表：
物质
摩尔燃烧焓
下列说法正确的是
A．和的内能之和比的内能多285.8kJ
B．在足量中燃烧生成和液态水，放出890.3kJ热量
C．完全燃烧的热化学方程式为
D．单位质量的三种物质完全燃烧，放出的能量最多
7．（2023秋·广东广州·高三统考期末）通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理如图所示。
下列说法错误的是
A．系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为
B．系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为
C．系统(Ⅰ)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生，过程中不需要补充
D．系统(Ⅱ)中和可以看做是反应的催化剂
8．（2023春·四川乐山·高三统考开学考试）298K，101kP条件下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．HNC比HCN稳定 B．该异构化反应为放热反应
C．反应物的键能大于生成物的键能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
9．（2022秋·福建泉州·高三校考阶段练习）下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6 kJ mol-1，则氢气的燃烧热 H=-241.8 kJ mol-1
B．25℃、101kPa时，C的燃烧热燃烧时生成稳定的CO2，S的燃烧热燃烧时生成稳定的SO3
C．含20gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.4kJ mol-1
D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) H2，则△H1＞△H2
10．（2023春·江苏扬州·高三扬州中学校考开学考试）氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为
A．200kJ B．213kJ C．230 kJ D．245kJ
11．（2021春·辽宁沈阳·高三辽宁实验中学校考期中）有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如下图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式∶Si(s)+O2(g)=SiO2(s) △H=-989.2 kJ·mol-1，则表中x的值为
化学键 Si—O O=O Si—Si
键能/kJ·mol-1 x 498.8 176
A．423 B．460 C．920 D．1165
12．（2023秋·广东江门·高三江门市第一中学校考期末）已知：①
② ；
③ ；
则反应的等于
A．+753kJ/mol B．-753kJ/mol C．+3351kJ/mol D．-3351kJ/mol
13．（2022秋·吉林长春·高三长春市第二实验中学校考期末）下列有关反应热的说法正确的是
A．25℃、时，的燃烧热大于的燃烧热
B．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量
C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为
D．已知： ， ，则
二、多选题
14．（2023秋·浙江·高三期末）HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示，下列说法不正确的是
A．△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＞0
B．△H5＜0，△H6＜0
C．△H3-△H4＞0
D．若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的△H2(Br)＜△H2(Cl)
三、非选择题
15．（2021秋·云南丽江·高三校考期中）利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A：
已知：
(1)反应Ⅱ是___________反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是___________。
(2)反应A的热化学方程式是___________。
16．（2022秋·辽宁丹东·高三统考期末）生产生活中的化学反应都伴随能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：
(1)制作有降温、保鲜和镇痛的冷敷袋可以利用___________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”可利用下面___________(填字母序号)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)CH3OH是优质液体燃料，在、101 kPa下，充分燃烧1 g CH3OH并恢复到原状态，会释放22.7 kJ的热量。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式：___________。
(4)已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中：
①
②
若Q1、Q2均大于零，则Q1和Q2的关系为___________(填字母序号)。
A． B． C． D．无法确定
(5)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。制得该物质的热化学方程式为。该反应中每转移1 mol电子放出的热量为___________。
(6)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：，若断裂1 mol H-H和1 mol N-H需要吸收的能量分别为436 kJ和391 kJ，则断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为___________。
17．（2022秋·北京丰台·高三统考期末）定量计算和测量是化学研究的常用方法。
(1)通过化学键的键能计算化学反应的焓变。已知：
化学键种类
键能 436 498
计算可得： _______
(2)利用简易量热器按照下列数据测量室温下中和反应的反应热。
实验编号 酸 碱
Ⅰ 盐酸 溶液
Ⅱ 硝酸溶液 溶液
Ⅲ 醋酸溶液 氨水
生成时：实验Ⅰ中，为；实验Ⅱ中，_______(填“>”、“=”或“<”，下同)；实验Ⅲ中，放出的热量_______。
(3)使用滴定法进行定量测量。
钢铁中硫含量的一种测定方法是将钢样中硫转化为，再用图中测硫装置进行测定。
①氧化的化学方程式为_______。
②将钢样中的硫全部转化为，通入装置中，用溶液滴定生成的，消耗溶液。则钢样中硫的质量分数为_______。
18．（2021·吉林长春·东北师大附中校考一模）工业废水中过量的氨氮(和)会导致水体富营养化，其氨氮总量的检测和去除备受关注。
(1)氨氮总量检测
利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图：
若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)含量为___________mg/L。
(2)氧化法处理氨氮废水
①写出酸性条件下氧化为氮气的离子反应方程式___________。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是___________(填字母)。
a．的氧化性比弱 b．氧化氨氮速率比慢 c．空气中的进入溶液中
(3)传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化[将含氮有机物转化为氨氮(、)、硝化和反硝化三个过程。
①硝化过程：废水中的氨氮(、)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为和的过程。其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1
反应2
反应3
则x=___________。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，向某含的酸性废水中加入适量的甲醇，能实现“反硝化”过程，并产生两种对环境无污染的气体；写出该过程的离子反应方程式：___________。
(4)新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段，防止生成，该工艺的优点___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．和中阳离子的半径大小不一样，结合碳酸根的能力不同，离子键强度也不同，所以不相等，即，A错误；
B．对应的为碳酸根分解变成氧离子和二氧化碳，二者相同，所以，B错误；
C．， ，两者相减得到，，两者相减，则，C错误；
D．分解反应为吸热反应，结合盖斯定律可知，H1+H2-H3=H>0，故H1+H2>H3，D正确；
故答案选D。
2．C
【详解】A．，红磷的能量小于白磷，根据能量越低越稳定，白磷稳定性小于红磷，故A错误；
B．1mol燃烧生成气态和液态水，才能表示的燃烧热，故B错误；
C．吸热，等量的和完全燃烧，放热多，由于放热为负，所以，故C正确；
D．由于该反应为可逆反应，题目信息无法确定转化的的量，故其焓变无法确定，故D错误；
选C。
3．C
【详解】A．金刚石与石墨是碳元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故A错误；
B．根据图中信息得到石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故B错误；
C．根据图中信息金刚石到石墨放出热量即反应C(金刚石,s)=C(石墨,s)的焓变为△H=△H2 △H1，故C正确；
D．根据图中信息，等质量的金刚石所具有的能量大于等质量石墨具有的能量，因此等质量的金刚石、石墨在足量氧气中充分燃烧，金刚石放出的热量多，故D错误。
综上所述，答案为C。
4．D
【详解】A．已知 ； ，碳完全燃烧放热多，故则，A错误；
B．该反应为可逆反应，没有明确氮气和氢气的反应的物质的量，不能计算其反应热，B错误；
C．已知氢气的热值为，则 ，C错误；
D．C(s，石墨)=C(s，金刚石) ，说明石墨的能量低，能量低的物质更稳定，则石墨比金刚石更稳定，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．，A错误；
B．由化学键的键能可推知HCl比稳定，B正确；
C．是由一个σ键和2个π键构成，N-N键的键能不能由的键能除以3，C错误；
D．断裂1mol N—H键吸收389 kJ能量，D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．焓变等于生成物能量之和和反应物能量之和的差值，不是物质的内能变化，A错误；
B．在足量中燃烧生成和液态水，放出890.3kJ热量，B错误；
C．甲醇摩尔生成焓为，完全燃烧的热化学方程式为 ，C正确；
D．根据、、的摩尔质量比较，单位质量的三种物质完全燃烧，放出的能量最多，D错误；
故选C。
7．C
【详解】A．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，则反应焓变，反应的热化学方程式为，故A正确；
B．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应则反应焓变，反应的热化学方程式为，故B正确；
C．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，反应中消耗水，所以反应过程中需要补充水，故C错误；
D．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应，则系统(Ⅱ)中二氧化硫和碘可以看做是反应的催化剂，故D正确；
故选C。
8．C
【详解】A．根据图像可知，HCN的能量低于HNC，能量越低，物质越稳定，即HCN比HNC稳定，故A错误；
B．根据A选项分析，HCNHNC是吸热反应，故B错误；
C．该反应为吸热反应，根据ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和＞0，因此反应物的键能大于生成物键能，故C正确；
D．使用催化剂可以改变途径，但不能改变反应热，反应热只与始态和终态有关，与途径无关，故D错误；
答案为C。
9．C
【详解】A．在2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6 kJ mol-1中，水呈气态，则氢气的燃烧热 H＜-241.8 kJ mol-1，A错误；
B．25℃、101kPa时，表示燃烧热的热化学反应方程式中，C燃烧生成稳定的CO2，S燃烧生成稳定的SO2，B错误；
C．20g NaOH的物质的量为0.5mol，放出28.7kJ的热量，则1mol NaOH发生中和反应，放出57.4kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.4kJ mol-1，C正确；
D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) H2，I2(g)=I2(s) H＜0，则△H1＜△H2，D错误；
故选C。
10．D
【详解】根据氢气燃烧生成水蒸气的能量变化图可得：H2+O2=H2O ==-245，故反应生成1mol水蒸气时的能量变化为245；
故答案为：D。
11．B
【分析】依据反应烩变△H=反应物键能总和-生成物键能总和来分析计算。
【详解】已知； △H=-989.2，1mol晶体硅中含有2mol Si-Si，1mol SiO2中含有4mol Si-O键，1mol O2中含有1 mol O=O键，则根据反应热与键能关系可得：==2×176+498.8-4x=-989.2，解得x=460；
故答案为：B。
12．C
【详解】由盖斯定律可知，将得，则该反应的反应热，综上所述，答案为C。
13．D
【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25℃、时，S的燃烧热是定值，故A错误；
B．有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生，故B错误；
C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水， ，故C错误；
D．S(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确；
故答案为D。
14．AD
【分析】结合转化过程，HCl(g)转化为H(g)、Cl(g)吸收能量，H(g)H+(g)、Cl(g)Cl-(aq)放出热量，H+(g)→H+(aq)、Cl-(g)→Cl-(aq)放出热量，据此分析。
【详解】A．由盖斯定律可知，△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=△H1，HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq)是放热反应，△H1＜0，△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＜0，故A错误；
B．H+(g)→H+(aq)是放热反应，△H5＜0；Cl-(g)→Cl-(aq)是放热反应，△H6＜0，故B正确；
C．H原子非金属性小于CI原子，H更加容易失去电子，则△H3＞△H4，△H3-△H4＞0，故C正确；
D．Cl的非金属性大于Br，放热反应焓变为负值，则△H2(Br) ＞△H2(Cl)，故D错误；
故选AD。
15．(1) 吸热 反应物总能量低于生成物总能量(或)
(2)
【详解】（1）根据图示可知，反应Ⅱ中，即反应物的总能量低于生成物总能量，因此该反应是吸热反应；
（2）由图示可得反应①：，反应②：，反应②-反应①可得反应A，根据盖斯定律可知，反应A的，因此反应A的热化学方程式为 。
16．(1)吸热
(2)A
(3)
(4)C
(5)98
(6)945.6
【详解】（1）制作有降温、保鲜和镇痛的冷敷袋可以利用吸热的变化使物质能量降低；
（2）“即热饭盒”应该是利用放热反应达到升高温度而加热食物的目的。
A．生石灰与水的反应是放热反应，反应物材料廉价易得，可以作加热食物的材料，A符合题意；
B．浓硫酸溶于水也会放出热量，但浓硫酸具有强腐蚀性，不适宜加热食物，B不符合题意；C．Na与水反应产生NaOH和H2，反应属于放热反应，反应会放出热量，但反应产生的NaOH有强烈的腐蚀性，且H2易燃烧，存在安全隐患，因此不适合给食物加热，C不符合题意；
故合理选项是A；
（3）CH3OH是优质液体燃料，在、101 kPa下，充分燃烧1 g CH3OH并恢复到原状态，会释放22.7 kJ的热量，1 mol CH3OH的质量是32 g，则燃烧1 mol CH3OH恢复至原状态放出热量Q=22.7 kJ/g×32 g=726.4 kJ，故表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式为；
（4）已知常温下红磷比白磷稳定，说明等质量的白磷含有的能量比红磷的高，两个反应的生成物状态相同，反应物的能量：②＞①，反应物的能量越多，发生反应放出热量就越多，所以放出热量：Q1＜Q2，所以合理选项是C；
（5）在反应中，每反应转移12 mol电子，反应放出热量是1176 kJ，则反应过程中转移1 mol电子时，放出热量为：；
（6）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，，E(N≡N)+3×E(H-H)-6×E(N-H)=92.4 kJ，解得E(N≡N)=945.6 kJ，即断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为945.6 kJ。
17．(1)
(2) = <
(3)
【详解】（1）焓变为旧化学键断裂吸收的能量减去新化学键形成释放的能量，则
（2）实验I和实验II都为强酸和强碱反应，则生成1mol水时所放出的热量一样，即实验II的=；实验III为弱酸和弱碱反应，而弱酸、弱碱的电离要吸热，因此生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。
（3）①二氧化硫具有还原性，过氧化氢具有氧化性，两者能发生氧化还原反应，依据得失电子守恒和原子守恒，可得反应化学方程式为：。
②由原子守恒可得1mol S参与反应生成1mol H2SO4，而1mol H2SO4要消耗2mol NaOH，则有关系式：，求得n=5z10-6mol，则硫单质的质量为5z10-6mol32g/mol=g，则钢样中硫的质量分数为。
18．(1)3.4
(2) a、b
(3) －556.8
(4)节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇
【解析】(1)
氨氮完全转化为N2，N元素化合价从-3升高到0价，得 ，若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为，则水样中氨氮(以氨气计)物质的量为、 含量为，则答案为：3.4。
(2)
①酸性条件下氧化为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+2价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得：
离子反应方程式。
②为研究空气对氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，则：
a．的氧化性比弱，氧气没有参与反应，符合，a选；
b．氧化氨氮速率比慢，则对氨氮去除率几乎不影响，符合，b选；
c．空气中的难溶于水、氮气性质稳定不参与反应、不会进入溶液中，不符合，c不选；
选ab。
(3)
①其中硝化过程的主要反应原理有：
反应1
反应2
反应3
则按盖斯定律知，反应3=(反应1+反应2)，则， ，则 x=－556.8。
②反硝化过程：若在缺氧环境和反硝化菌的作用下，在酸性条件下，与甲醇反应产生两种对环境无污染的气体为氮气和二氧化碳，反应中，碳元素从-2价升高到+4价、氮元素从+5价降低到0价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得该过程的离子反应方程式：。
(4)
转变为是氧化过程、需要消耗氧气，使用甲醇进行反硝化时，等物质的量的所消耗的甲醇比的少，则新型生物脱氮工艺可将硝化过程中的产物控制在阶段、防止生成优点为：节省进一步氧化所需要的耗氧量，同时减少了反硝化反应加入的甲醇
