反应热的计算素养提升检测-2024-2025学年人教版高二化学同步习题（教师版）

1.2化学热的计算核心素养提升练

(考试时间：75分钟，满分：100分)

一、选择题(共20题，每小题2.5分，共计50分)

1.(2024•四川成都期中)下列说法或表示方法正确的是

A.S(g)+O2(g)=SO2(g)AHPS(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,则幽>阻

B.同温同压下，反应H2(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的AH不同

C.在25。(3,lOOkPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可

表示为：2H2(g)+C)2(g尸2H2。⑴AH=-571.6kJmol>

D.已知HI(g)ugH2(g)+gl2(s)AH=-26.5kJ-moH,由此可知1mol%与1molb气体在密闭容器中充分

化合后可以吸收53kJ的热量

【答案】C

【解析】A.均为放热反应，生成物相同，反应物中气态S比固态S能量高，前者放热多，则AHI<AH2,

故A错误；B.由盖斯定律可知化学反应的AH只与始末状态有关，与条件无关，故B错误；C.2g氢气为

lmol,lmolH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-moH,故C正确；D.热化学方程式的AH为反应物完全反应吸收或放

出的热量，印与k气体的反应为可逆反应，故1mol也与Imolb气体在密闭容器中充分化合后吸收热量小

于53kJ,故D错误；故选C。

2.(2024高二下•安徽安庆•期中)25。(2、lOlkPa时，C3H8和H2组成的混合气体3moi完全燃烧生成CO?

气体和液态水共放出2791.6kJ的热量，C3H8、比的燃烧热分别是2220kJnoH、285.8kJ-moH。则混合气体

中C3H8、%的物质的量之比为

A.1：2B.2：1C.2：3D.3：1

【答案】A

【解析】设C3H8的物质的量为x,氏的物质的量为3moi-x,根据题意可知，

2220kJ/molxx+285.8kJ/molx(3mol-x)=2791.6kJ,解得x=lmol,因此C3H8的物质的量为Imol,用的物质的

量为2mol,C3H8、%的物质的量之比为1：2,故选A。

3.(2024・甘肃酒泉•期中)根据下图所示的信息，判断下列叙述不正确的是

吸收436kJ能量

H(g)-)2H(g)

2Imol%的共价键断裂释放930kJ能量

1吸收249kJ能量—)H2O(g)

5°2(g)it°(g)形成ImolI^O的共价键

25moic)2的共价键断裂

A.形成ImolH2的共价键放出436kJ能量

B.氢气与氧气反应生成水的同时吸收能量

C.ImolH2(g)与;moL(g)反应生成Imol释放245kJ能量

D.ImolH?(g)与gmoU(g)的总能量大于Imol氏0恁)的能量

【答案】B

【解析】A.对同一共价键来说，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等，A正确；B.丛在。2中燃

烧为放热反应，B错误；C.△QuQ吸-Q放=436kJ+249kJ-930kJ=-245kJ,说明该反应释放245kJ能量，C正

确；D.放热反应的反应物总能量大于生成物总能量，D正确；故选B。

4.(2024高二下•上海•期中)下列说法正确的是

A.物质发生化学变化并不一定都伴随着能量变化B.只要有能量变化的都是化学变化

C.焰变是指Imol物质参加反应时的能量变化

D.使用催化剂不能改变反应焰变

【答案】D

【解析】A.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，化学键断裂要吸收能量，形成化学键要放出能

量，则化学反应一定伴随着能量的变化，故A项错误；B.物理变化也可能伴随着能量变化，如不同聚集状

态的物质之间的转化，故B项错误；C.婚变是生成物和反应物的焰值差，不一定为Imol,当物质的量不

同时，熔变不同，故C项错误；D.烙变与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，因此催化剂不

能改变反应的熔变，使用催化剂可以降低反应的活化能，故D项正确；故本题选D。

5.(2024高二下•湖南•期中)中国科学院于良等科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙焕选择性氢化

制乙烯，副产物是C4H6。其反应机理如下图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物质用*标注)。

2C2H2(g)+4e+4H2O(g)

0—

>

聿

哦

Cu|--CH(g)器

462C2H7+4e；」/-、、C4H6*

C4H6*女

+4出0糖)2C2H7+2H2O2c2H4(g)+4OH-

箕

C2H4®+2e*+2OH*_，---------

2c2HJ+40H-

乙快氧化反应历程

图1图2

下列说法正确的是

A.由图1可知，C2H2※转化为C4H6(g)过程中，有极性键的形成，无非极性键的形成

B.由图2可知，生成C4H6^g)的过程为吸热反应

C.制乙烯过程的决速步：H2O(g)+C2H2；«+e-=OH-+C2H3派

D.生成C2H4(g)的速率比生成C4H6(g)的速率慢

【答案】C

【解析】A.C2H2※转化为C4H6(g)时，碳链增长，有C-H、C-C键形成，因此既有极性键，又有非极性键

的生成，故A项错误；B.由图2可知，反应过程中，生成C4H6(g)※的过程为放热反应，故B项错误；

C.由图2可知，由C2H2(g)制取C2H4(g)的反应主要反应分为两步，其中第一步反应的活化能高于第二步,

因此决定制取乙烯的快慢由第一步决定，第一步反应为H20(g)+C2H2X+e-=0H-+C2H3派，故C项正确；

D.由图2可知，生成C4H6(g)的反应活化能高于生成C2H4(g)的反应活化能，反应活化能越高，反应所需能

量越大，相同条件下反应速率越低，即生成C2H4(g)的速率比生成C4H6(g)的速率快，故D项错误；故答案

选C

6.(2024•广东广州期中)肿(NRJ在不同条件下分解产物不同，200。(2时在Cu表面分解的机理如图甲所

zj\O

1

已知20(TC时，反应I：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)=-32.9kJ.mol

反应II：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)AH2=-41.8kJ.

下列说法错误的是

A.图甲所示过程①为放热反应，过程②为吸热反应

B.反应II的能量过程示意图如图乙所示

C.断裂3molN2H/g)中的化学键吸收的能量小于形成imolN?。和4moiN&(g)中的化学键释放的能量

D.20(FC时，肌分解生成氮气和氢气N2H4信)=电信)+2应值)吸热116.5日.1110尸

【答案】D

【解析】A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3,已知热化学方程式I中AH为负值，所以图示过程①为

放热反应，过程②是NH3的催化剂作用下分解生成N2和H2,根据盖斯定律：（I）-3x（11）得2NH3（g）=N2（g）+3H2（g）

的△H=-32.9kLmolT-3x（-41.8kJmolT）=+92.5kJ-molT,熔变大于0为吸热反应，A正确；B.反应II焰变小

于0,为放热反应，反应物能量高于生成物,B正确；C.反应I焰变小于0,为放热反应,所以断开3molN2H4（g）

中的化学键吸收的能量小于形成lmoIN2（g）和4moiNH3（g）中的化学键释放的能量，C正确；D.根据盖斯定

律：（I）—2x（II）得N2H4（g）=N2（g）+2H2（g）AH=—32.9kJ-molT-2x（—41.8kJ・mo「D=+50.7kJ-molT,D错误；故选

D„

7.（2023・中原名校高二联考）已知硫的两种晶体形态的相图如图所示（相图：用于描述不同温度、压强下硫单

质的转化及存在状态的平衡图像），燃烧的热化学方程式为：S（斜方，s）+02（g尸S02（g）烟;S（单斜，s）+

（）（）则下列有关说法正确的是（）

O2g=SO2gAH2.

A.温度低于95.5。（2且压强大于0.1Pa,斜方硫发生升华现象

B.斜方硫和单斜硫互为同分异构体

C.图中F-G过程为固态硫的汽化，该过程只发生物理变化

D.由上述信息可判断：NHFNH]

【答案】D

【解析】温度低于95.5。（2且压强大于0.1Pa,斜方硫是固态，需要降压才能升华为气态，A错误；斜方

硫和单斜硫均是硫元素组成的单质，二者互为同素异形体，B错误；图中尸-G过程为固态硫的汽化过程,

该过程先由斜方硫转化为单斜硫再变成气体，中间有新物质生成，发生了化学变化，C错误；在同压条件下，

升温由斜方硫转化为单斜硫，说明单斜硫能量高，单斜硫燃烧热高，均为负值，则D正确。

8.Q024•北京•期中）一种分解氯化锭实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg（OH）Cl

中的一种。下列说法正确的是

ab

NH4C1(S)

A.a、c分别是HC1、NH3

B.d既可以是MgO,也可以Mg(OH)Cl

C.等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化镂直接分解的反应热

D.已知MgC)为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl?的产生

【答案】D

【解析】Mg(OH)Cl可以分解为MgO和HCL因此b为Mg(OH)Cl,c为HC1,d为MgO,MgO与NH4cl

反应生成Mg(OH)Cl和NH3,即a为NE。A.由分析得，a为NH3、c为HCL故A错误；B.d为MgO,

故B错误；C.反应①和反应②相加即为氯化镀直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、

反应②的反应热之和等于氯化镂直接分解的反应热，故C错误；D.MgCb可以水解生成Mg(OH)Cl,因此

通入水蒸气可减少MgCb的产生，故D正确；故选D。

9.(2024・重庆涪陵月考)下列图示与对应的叙述不相符的是

C(金刚石,s)

+o2(g^->

2molSO2(g)

ImolO2(g)

+O(g)CO(g)

222molSO3(g)

反应过程反应过程

反应过程

(C)

A.(a)图表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量

B.(d)图是某反应：A—C(由两步反应A—B—C完成，B为中间产物)的能量曲线(E表示能量)，整个反应中△

H=E4-E]-E2-E3

1

C.由(c)图可知,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)\H=(«-/>)kJ-mor

D.(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成CO2的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石的反应的△HA。

【答案】B

【解析】A.图(a)中反应为能量低于生成物，反应为吸热反应，图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成

物成键放出的能量，A正确；B.由图(d)信息可知，A—BAH=ErE2,B—CAH=E3-E4,两式相加得总反

应，根据盖斯定律可知，则整个反应中AH=E3-E4+E「E2,B错误；C.反应热等于反应物的总键能减去生成

物的总键能，由(c)图可知，2so3(g)U2so2(g)+O2(g)AH=(a-b)kJ・moH,C正确；D.由图(b)信息可知，石墨

能量低于金刚石能量，所以石墨转化为金刚石的反应的AH>0,D正确；故答案为：B。

10.(2024・四川成都・期中)根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是

1molC(s)+1molC)2(g)

1molCO(g)+0.5molC)2(g)

393..5kJ-molt转化n

转化I282.9kJ-mol-1

IlmolCO2(g)

反应过程

A.ImolC(s)与ImoKHg)的能量之和等于393.5kJ

B.反应2co(g)+C)2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量

C.由C(s)—CO(g)的热化学方程式为：2c(s)+02(g尸2co(g)AH=-221.2kJ-moH,该方程式中的化学计量数不

可表示分子个数

D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值AHu-10.1kJ皿01-1

【答案】C

【解析】A.由图可知，ImolC(s)与ImoKHg)的能量之和比lmolCC>2(g)的能量高393.5kJ,A错误；B.由

图可知，ImolCO(g)和0.5mol的C)2(g)生成lmolCC)2(g)放出282.9kJ的热量，所以反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

中，反应物的总能量大于生成物的总能量,B错误;C.由C(s)-CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+C)2(g尸2co(g)

AH=2x(2829393.5)=-221.2kJ-moE,该方程式中的化学计量数不可表示分子个数，C正确；D.热值指

一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值AH=282："％0]],单位不正确,

D错误；故选C。

11.(2024高二山东第二次月考)化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。从物质结构的角度看,

化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所

释放的能量不同导致发生了能量变化。已知：

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)Mi、

3C0(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g)A/72

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)AH3

4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)AH4

2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)A4

下列关于上述反应焰变的判断正确的是

A.必心。，A%>0B.A775<0,A/74>A//3C.3凶1=2A/+33D.A//3=A^4+2A^5

【答案】C

【解析】A.物质氧化反应是放热反应，放热反应的反应热小于0；A///<0；AH3<0,A错误；B.铝热

反应是一个放热反应，则△小<0；已知③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)A&、(5)44(5)+302幅)=2他036)24、

⑤2Al(s)+Fe2O3(s)=AbC)3(s)+2Fe(s)AH5，由盖斯定律可知⑤=|■(④-③)，则△岳=<0,贝九

A^4<AH3,B错误；C.根据盖斯定律可知，3AT77=2AT72+AH3,C正确；D.根据盖斯定律可知，

AH3=AH4-2AH5,D错误；故合理选项是C。

12.(2024•北京期中)下列说法不正确的是

A.4P(红磷,s)+5C)2(g)=2P2O5(s)，AHi=-akJ/moL4P(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s),AH2=-bkJ/mol,已知常

温下红磷比白磷稳定，则a>b

B.C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)AHi=-akJ/mol,C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g),AH2=-bkJ/moL已知a<b,则

C(石墨，s)=C(金刚石，s),AH>0

C.S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi=-akJ/mol,S(s)+O2(g)=SO2(g)AHi=-bkJ/mol,则a>b

D.化学反应的熔变与物质的结构和聚集状态等因素有关

【答案】A

【解析】A.己知常温下红磷比白磷稳定，说明等质量的红磷具有的总能量比白磷低，则等质量的红磷完

全燃烧释放的热量比白磷少，贝！1a<b,A错误；B.已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)AHi=-akJ/mol,②C(金

刚石，s)+O2(g)=CO2(g)AHi=-bkJ/mol,则反应①-②可得C(石墨，s尸C(金刚石，s),根据盖斯定律可知,

该反应的△H=z\H「Z\H2=(-a)-(-b尸(b-a)kJ/mol,已知a<b,贝！|(b-a)>0即△H>。，B正确；C.已知物质在固

态时具有的总能量低于气态时的总能量，即相同质量的气态硫完全燃烧放出的热量比固态硫完全燃烧放出

的热量更多，S(g)+O2(g)=SO2(g)△Hi=-akJ/mol,S(s)+O2(g)=SO2(g)AHi=-bkJ/mol,则a>b,C正确；

D.化学键的断裂与形成时引起化学反应的焰变的微观本质，故化学反应的焰变与物质的结构和聚集状态等

因素有关，D正确；故答案为：Ao

13.(2024•辽宁沈阳期中)碘在不同状态(固态或气态)下与氢气反应的热化学方程式如下：

①兄(g)+%(?)U2Hl(g)AH=-9.48kJ-mol-1

1

@H2(g)+I2(?)U2Hl(g)AH=+26.48kJ-mo?

下列判断正确的是

A.①中的L为固态，②中的L为气态B.Imol固态碘升华时将吸热17kJ

C.①的反应物总能量比②的反应物总能量高D.HI(g)比H"s)的热稳定性更好

【答案】C

【解析】气态碘的能量比固态碘的能量高，所以气态碘和氢气反应生成气态HI放出热量，而固态碘和氢

气反应生成气态HI会吸收热量，所以反应①中的碘为气体，反应②中的碘为固体，据此作答。A.由以上

分析可知，反应①中的碘为气态，反应②中的碘为固态，故A错误；B.由以上分析可知，反应①中的碘

为气体，反应②中的碘为固体，将反应②减去反应①，即可得到b(s)=l2(g)的AH=+35.96kJ/moL即Imol

固态碘升华时将吸热35.96kJ,故B错误；C.一般地，同一物质，气态能量高于固态能量，所以①的反应

物总能量比②的反应物总能量高，故C正确；D.一般地，能量越低越稳定，同一物质，固态能量低于液

态能量，液态能量低于气态能量，所以HI(s)比HI(g)热稳定性更好，故D错误；答案选C。

14.(2024高二下云南红河期中)已知铝基催化剂下丙烷生产丙烯相关主要反应有：C3H8(g)OC3H6(g)+H2(g)

△H=+124.14kJ/mol,已知键能：E(C—H)=413.4kJ/mol,£(H—H)=436.0kJ/mol。C=C的键能与C-C的

键能相差约多少kJ/mol

A.537.54B.266.66C.268.77D.533.32

【答案】B

【解析】已知键能：£(C-H)=413.4kJ/moLE(H—H))=436.0kJ/mol,根据反应热等于反应物的键能总和

减去生成物的键能总和，结合反应C3H8(g)UC3H6(g)+H2(g)AH=+124.14kJ/mol有：8E(C—H)+2E(C—C)

-6E(C~H)-E(C=C)-及C-C)-E(H—H))=2及C—H)+E(C—C)-E(C=C)-£(H—H)=213.4-436+E(C—

C)-E(C=C)=+124.14kJ/mol,故得E(C-C)-E(C=C)=-266.66kJ/mol,故C=C的键能与C-C的键能相

差约266.66kJ/moL故答案为：B。

15.(2023•河南中原名校高二联考)已知CO(g)的燃烧热AZ/=—283kJ-moL,结合如图信息，则2刈0他)=2用值)

+O2(g)的反应必(口皿0r1)为()

+

N2O(g)+Ir+CO(g)

7

O

E

.+

P330\N2(g)+IrO+CO(g)

0

跚\123/\229

雪中间体［\N2(g)+Ir++CC)2(g)

K\/77

爰

中间体n

反应进程

A.-152B.-76C.+76D.+152

【答案】A

【解析】据题中信息可依次书写出热化学方程式：①CO(g)+，2(g)=CO2(g)A^i=-283kJ-mol-1；

1

@N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)A^2=-(330+229-123-77)kJmol->=-359kJ-mol-；根据盖斯定律,

2x(②一①)得反应2N2O(g)=2N2(g)+C)2(g)A/7=2(A42—A77I)=-152kJ-mol-'o

16.(2023•延安高二检测)2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是()

2Na(s)+Cl2(g)^U2NaCl(s)

AH2A//

2Na(g)2Cl(g)/A/

/MH.

A/AW

2Na+(g)+2Cl-(g)竺i2NaCl(g)

A.\H2>0

B.AH4+AH5+AH&=AH]

C.在相同条件下，2K(g)—>2K+(g)的

D.A//6+A//7=AZ78

【答案】B

【解析】Na(s)的能量低于Na(g),则A//2〉。，A说法正确；根据盖斯定律，A^1=AH2+A//3+A^4+AH5+

△%，B说法不正确；Na的活泼性小于K,故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，

2K(g)一>2K+(g)的AH<A%，C说法正确；根据盖斯定律，A776+A777=A^8,D说法正确。

17.(2023・重庆高二检测)已知：

①2H2(g)+C)2(g)=2H2O(l)AHi=—。kJmol-1

1

1

@H2(g)+^O2(g)=H2O(g)AH2=~bkJ-mol

1

@C(s)+<)2(g)=C0(g)AH3=—ckJmolT

(4)C(s)+O2(g)=CO2(g)A//4=-dkJ-molT

下列说法正确的是()

A.c>dB.0.5QV6

1

C.氢气的燃烧热为AH=—bkJmoLD.CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH=~(d~c)kJmol-

【答案】D

【解析】CO燃烧生成CO2是放热反应，故C(s)不完全燃烧生成CO放出的热量少，即c<d,A说法不正

确；H2O(l)=H2O(g)AZ7>0,②一①x；得H2O(l)=H2O(g)AH=(0.5a-Z>)kJmol-^0,即0.5a>6,B说法不

正确；出完全燃烧的指定产物是H2。。)，不是H2()(g),C说法不正确；根据盖斯定律④一③得CO(g)+；

_1

O2(g)=CO2(g)AH——(<7—c)kJmol,D说法正确。

18.(2023•浙南名校联盟联考)根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是()

AH,

Na(s)+l/2Cl2(g)-NaCl(s)

I△4

|AH2|AH3

Na(g)+Cl(g)------」NaCl(g)

ZAJrl-

Na+(g)+Cr(g)/

A.A//1=凶2+,3+A774+A//5++,7+附8

B.A/Z5c0,AH7>0,A//8<0

C.Br(g)的AH6小于Cl(g)的AH6

D.A//5+A//6+AZ/7+A778<A//2

【答案】D

【解析】根据盖斯定律可以计算出该反应的反应热，即△〃产△//2+,3+24+38或A//I=A//2+A//3+

△”5+A〃6+A%+A，8,A错误；钠原子失去电子属于放热反应，即AEVO；钠离子与氯离子结合生成氯化

钠属于放热反应，即487<0；物态变化中气态到液态，液态到固态均放热，即A%<0，B错误；Br的非金

属性比C1弱，得电子能力比C1弱，所以Br(g)的大于Cl(g)的△4,C错误；由图可知Cl(g)—>Cl-(g)

放热，即AH6<0；固态钠气化吸热，即32>0，同理A田>。，A^5<0AH6<0AH7<0凶8<0，总反

应为放热反应△%+AH3+AH5+A/76+AH7+A，78<0,所以有AHZAAHS+AHG+AN+A%，D正确。

19.(2023•邵阳二中测试)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如：

①CH4(g)+4NC)2(g)工NO(g)+CC)2(g)+2H2O(g)烟=一574kJnoL

@CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)A//2

已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、

CO2>10值)放出1042.8kJ的热量，则凶2等于()

A.—2097.6kJ-moLB.-lleOkJmol1

C.—1394.4kJ-moLD,—925.6kJmol1

【答案】B

【解析】NO、NC>2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，则混合气体的平均相对分子质量=17x2

30x~H46y

=34,设NO的物质的量为x,则NO2的物质的量为外——I—-=34,x：y=3：l,则混合气体中NO、NO

x~vy2

m16g

的物质的量之比为3：1,16g甲烷的物质的量为〃=—=-------==1mol,根据甲烷和二氧化氮总反应得

M16gmol1

…A//2

到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-287kTmoL十丁,CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)

+2H2O(g)△上，总共有1mol甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO?、上0值)放出1042.8kJ的热量，则

与NO和NO2反应的甲烷的物质的量分别为06mol、0.4mol,A^2x0.6mol+(-287)x0.4mol

1

=-1042.8kJ,AH2=-1leOkJmol,故B符合题意。

20.(双选)(2023•长沙长郡中学月考)某科学家利用二氧化铀(CeC)2)在太阳能作用下将40、CO2转变成印、

CO,其过程如下:

太阳能

900℃

下列说法不正确的是()H2(g)+1o2(g)

该过程中没有消耗

A.CeO2AH1

B.该过程实现了太阳能向化学能的转化

图中

C.A//I=A772+A//3H2Q(g)<H2Q(1)

△-2

D.H2(g)+$)2(g)=H2O(g)的反应热小于AH3

【答案】CD

【解析】通过太阳能实现总反应H2O+CO2fH2+CO+O2，反应中CeC>2没有消耗，CeO2作催化剂，A

正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO、O2,所以把太阳能转变成化学能，B正确;

由图中转化关系可知：++、/=0,C不正确；①H2(g)+/)2(g)泡0(1)必3；②H2O(l)=H2O(g)

A%，根据盖斯定律①+②得：H2(g)+1o2(g)=H2O(g)A〃=A〃3+A〃2；因△人大于0，故公〃必“3，D

不正确。

二、填空题(共3题，共计50分)

21.(2023•浙江精诚联盟高二联考节选，4分)以NH3、CO2为原料生产尿素［CO(NH2)21的反应历程与能量变化

示意图如下：

(

U

O

E

.

P

0

/

蜩

髭

(1)图中的两步反应属于放热反应的AH=kJmol-10(用41、/2、%3、%4表示，下同)

(2)根据图像写出以NH3、CO2为原料生产尿素［CO(NH2)2］的热化学方程式

【答案】⑴%一%(2)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)3=(%一%+凡3一%)kJmoL

【解析】(1)放热反应，反应物能量大于生成物能量，由图示可知，第一步反应是放热反应，故放热反应

的A//=(£ai—Ea2)kJ/mol；(2)将第一步和第二步两步方程式相加得到氨气和二氧化碳气体为原料，合成尿素

的热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2(Xg)AH=(Eai—%2+&3—%4)kJ-mol'o

22.(2023-2024高考题集合,16分，每空2分)

1

(1)(2024•全国甲卷)已知如下热化学方程式：CH4(g)+Br2(g)=CH3Br(g)+HBr(g)=-29kJ-mol-

3cH3Br(g尸GH6(g)+3HBr(g)AH2=+20kJ.mol」

计算反应3cH4(g)+3Br?(g尸C3H6(g)+6HBr(g)的AH=—kJ.mol1。

(2)(2023•全国甲卷)已知下列反应的热化学方程式：

@3O2(g)=2O3(g)AH】=285kJ•moL

1

②2cH4(g)+O2(g)=2CH3OH(1)AH2=-329kJ-mol-

反应③CH4(g)+O3(g)=CH3OH(1)+O2(g)的AH3=kj.moL，

(3)(2023•全国乙卷)已知下列热化学方程式：

1

FeSO4-7H2O(S)=FeSO4(s)+7H2O(g)AH^akJ-moF

1

FeSO4-XH2O(S)=FeSO4(s)+xH2O(g)AH2=bkJ-mol

-1

FeSO4-yH2O(s)=FeSO4(s)+yH2O(g)AH3=ckJ-mol

则FeSO4-7H2O(S)+FeSO4-yH2O(s)=2(FeSO4-xH2O)(s)的△1!=kJ/mol,

13

(4)(2023・新课标卷)根据图1数据计算反应aN2(g)+,H2(g尸NHs(g)的AH=kJ/moL

N(g)+3H(g)(i)N?(g)+*一N2*

八6八(ii)N?*+*O2N*

7比或NH(g)+2H(g)

O

E9¥(iii)H2(g)+*^H2*

・N(g)+4n(g)5

32(iv)H*+*^2H*

)-U~工—NH'g)+H(g)2

、

啾(v)N*+H*ONH*+*

髭A唱1N?(g)+3加(g)9/(g)

(-)NH3*—NH3(g)+*

图1能量转换关系图2反应机理

(5)(2023•1月浙江卷)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH,还原CO,是实现“双碳”

经济的有效途径之一，相关的主要反应有:

I：CH4(g)+C02(g)2C0(g)+2H2(g)AH1=+247kJ-mor,K1

1

II：CO2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)AH2=+4IkJ-mol,K2

反应CH4(g)+3CO2(g)U4CO(g)+2H2O(g)的AH=kJ.moL。

(6)(2023•6月浙江卷)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。

1

水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH-41.2kJ.mor

该反应分两步完成：

1

3Fe2O3(s)+CO(g)U2Fe3O4(s)+CO2(g)AH1=-47.2kJ-mol

1

2Fe3O4(s)+H2O(g)B3Fe2O3(s)+H2(g)AH2=______kJ-moF。

(7)(2023•湖北卷)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共辗体系。高温条件下，C^Hio可以由C40H20分

子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)-S->C40H18(g)+H2(g)的反应机理和能量变化如下:

c40H20

150.8

过渡态2

110.3

过渡态1c40Hl8+H,+H2

70.9

\20.7/

\9.5；1

0.0d40Hl9+H2

d40Hl9'+H2

C40H20+H-

反应历程

已知C40H,中的碳氢键和碳碳键的键能分别为43l,OkJ-mol1和298.0kJ-，H-H键能为

436.0kJ-moL。估算C40H20(g)UC40Hl8(g)+H2(g)的AH=kJ.mol-1«

(8)(2023•湖南卷)已知下列反应的热化学方程式:

①C6H5c2H5(g)+万。2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)AH1=-4386.9kJ-mor'

1

②C6H5cH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)AH2=-4263.IkJ-mof

1

③H2(g)+go?(g)=H2O(g)AH3=-241.8kJ-mol

1

计算反应④C6H5c2H5(g)uC6H5cH=CH2(g)+H2(g)的的=kJ.mor；

【答案】⑴-67(2)-307(3)(a+c-2b)(4)-45(5)+329(6)6(7)128(8)+118

【解析】(1)将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方

程式①乘以3再加上方程式②，即①x3+②，故热化学方程式3cH，g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的

A//=-29x3+20=-67k〉mori。⑵根据盖斯定律可知，反应③=*(反应②-①)，所以对应A/力=

-1-1

^-(AH2-=^(-329kJ-mol-285kJ-mol)=-307kJ-mor1；

(3)①FeSO”•7H2O(s)=FeSOKs)+7H,0(g)△%=akj/mol

@FeS04•xH2O(s)=FeSO4(s)+xH2O(g)AH2=bkj/mol

@FeS04,yH2O(s)=FeSO4(s)+yH20(g)AH3=ckj/mol

根据盖斯定律可知，①+③-②义2可得FeSO「7H2(s)+FeS0jyH20(s)=2(FeS04-xH,O)(s),则4

H=(a+c-2b)kJ/mo1。

(4)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，反应的焰变等于反应物的键能总和

13

与生成物的键能总和的差，因此，由图1数据可知，反应eN2(g)+aH2(g)=NH3(g)的△H=

(473+654-436-397-339)kj/mol=-45kj/molo

1

(5)已知：I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)AH1=+247kJ-mor,

II：CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ.mo「，

根据盖斯定律，由I+IIx2得反应CH4(g)+3CO2(g)U4C0(g)+2H2O(g)；

故△H=aHi+2ZkH2=+329kJ/mol；

(6)设方程式①CO(g)+H，(g)#CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol

②3Fez()3(s)+C0(g)^2Fe304(s)+C02(g)△Hi=-47.2kJ/mol

@2Fe304(s)+H20(g)U3FeM(s)++H2(g)△H2

根据盖斯定律可知，③=①-②，贝I]AH2=AH-AHi=(-41.2kJ/mol)-(-47.2kJ/mol)=6kJ/mol；

(7)由"以和C4M8的结构式和反应历程可以看出，。此0中断裂了2根碳氢键，心风8形成了1根碳碳键,

所以3。此。值)03。氐值)+也值)的△〃=(431X2-298-436)kJ/mol=+128kJ/mol,故答案为：128；

(8)根据盖斯定律，将①-②-③可得C6H5c2H5(g)OC6H5cH=CH2(g)+H2(g)

AH=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+l18kJ/mol；答案为：+118；

23.(2023・晋中平遥二中高二质检，8分)运载火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。

已知下面在298K时的热化学方程式：

*12

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A/7=-571.6kJmol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)A/Z=-890.3kJ-moL

C(s)+O2(g)=CO2(g)A/7=-393.5kJmoL

根据上面的热化学方程式完成下列问题；

(1)通过计算说明等质量的Hz、CH4,C完全燃烧时