化学反应的热效应（练）-2023年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第15讲化学反应的热效应

固练基础

1.已知反应X+Y=M+N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()

A.X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量

B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行

C.破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

【答案】D

【解析】已知X+Y=M+NAH>0,说明X与Y的总能量低于M与N的总能量，A错误，D正确;

吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化/晶体与氯化镂搅拌即可反应，B错误；破坏反应物中化学键

所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误。

2.关于如图所示的过程，下列说法不正确的是()

能量

2molH(g)+2mol01(g)

1I|

1

AE「679AE2=862kJ•mol

1molH2(g)+lmolCl2(g)

2molHC1(g)

0反应过程

A.AEi是该反应的活化能

B.AE2是2molH—Cl键的总键能

C.加入催化剂可以改变反应的焰变

D.该反应是一个放热反应

【答案】C

【解析必©是1molH2(g)和1molCL(g)的总键能,是正反应的活化能,A正确;AE?是形成2molHCl(g)

时释放的总能量，是2moiHCl(g)的总键能，B正确；加入催化剂可以改变活化能，但不可以改变反应的烙

变，C错误；由图像分析该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，D正确。

3.下列说法正确的是()

A.葡萄糖的燃烧热是2800kJ-mori,则6Hl2O6(s)+3C)2(g)=3CO2(g)+3H2O⑴

—1400kJ-mo「

B.在一定条件下将1molSO2和0.5molCh置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ,则反应的热

化学方程式为2so2(g)+02(g)=2sO3(g)AH=-158.4kJmoC1

+--1

C.已知稀溶液中，H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mol,则稀氨水与稀盐酸溶液反应生

成1mol水时放出57.3kJ的热量

D.已知HC1和NaOH反应的中和热△〃=—57.3kJ-mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol

水的中和热为一57.3kJ-moC1

【答案】A

【解析】燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，故3mol葡萄

糖完全燃烧放出热量1400kJ,A正确；B项中反应为可逆反应，1molSO2和0.5molCh反应生成的SO3小

1

于Imol,故2so2(g)+O2(g)2SO3(g)AH<-158.4kJ-moC,B错误；一水合氨为弱电解质，不完全电

离，电离时吸热，故稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ,C错误；氢氧化钠固体溶

于水时放热，其与稀硫酸反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,D错误。

4.25°C、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ-mori,辛烷的燃烧热为5

518kJ-mori。下列热化学方程式书写正确的是()

+2+-1

A.2H(aq)+SOF(aq)+Ba(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=—57.3kJ-moP

B.KOH(aq)+TH2so4(aq)=1K2so4(aq)+H2O(l)A/7=-57.3kJ-moF1

25_

C.C8H18⑴+^O2(g);8CO2(g)+9H2O(g)A/7=-5518kJ-moF1

1

D.2C8Hi8(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1)AH=-5518kJmoC

【答案】B

【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1mol也0(1)时的反应热，

二是当有BaSCU沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1mol氏。⑴时放出的热量大于57.3kJ,错误；

C项，燃烧热是指在101kPa时1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，产物中的水应为液态

水，错误；D项，当2moi辛烷完全燃烧时，放出的热量为11036kJ,且辛烷应为液态，错误。

5.已知25℃、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ,

1

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)\H=+571.66kJ-moF

1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+131.29kJmoF

则反应C(s)+±O2(g)=CO(g)的反应热为()

A.A//=-396.36kJ-moP1

B.AH=-198.55kJmoP1

C.AH=-154.54kJmol1

D.A/7=-l10.53kJ-mol-1

【答案】D

【解析】已知25℃>101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ,则反应I为H2O(l)=H2O(g)

+44.01kJ-moP1,反应H为2H2O(l)=2H2(g)+C)2(g)A//=+571.66kJ-moF1,反应III为C(s)+

-1

H2O(g)=CO(g)+H2(g)A//=+131.29kJ-mol,根据盖斯定律，III—/II+I得：C(s)+1o2(g)=CO(g)

AH=+131.29kJ-moir—；x571.66kJ-mo「i+44.01kJmol-1=-110.53kJ-mol-1,则反应C(s)+/

O2(g)=CO(g)的反应热为△»=-110.53kJ-mo「，故D正确。

6.已知丙烷的燃烧热△8=—2215kJ-moir,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量

约为()

A.55kJB.220kJ

C.550kJD.1108kJ

【答案】A

【解析】丙烷分子式是C3H8，1mol丙烷燃烧会产生4moi水，则丙烷完全燃烧产生1.8g水，消耗丙

烷的物质的量是n(CH)=^x1=1X4=0-025mo1,所以反应放出的热量。=2215kJ.mor'xO.025

3818g.lor

mol=55.375kJ,此数值与选项A接近。

7.已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molCh(g)中的共价键需要吸收

498kJ的能量，生成H2(D(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是()

A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量

1

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H=-480.4kJ-moF

1

C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)NH=+471.6kJmoF

1

D.H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AH=-240.2kJ-moC

【答案】B

【解析】未说明1molH2O的状态，不能计算能量变化，A错误；气态水转化为液态水时放出的热量未

知，不能计算烙变，C错误；根据题给信息可知H2(g)+；Ch(g)=H2O(g)-240.2kJ.moF1,D错误。

8.温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，

其工艺过程中涉及如下反应:

反应①CHMg)+CCh(g)=2CO(g)+2H2(g)A/fi

1

反应②CCh(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)△%=+41.2kJmoC

1

反应③CH4(g)+；O2(g)^^CO(g)+2H2(g)△%=—35.6kJ-moP

已知：1o2(g)+H2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ-mo「，则△/=kJ-moF^

【解析】已知若干方程式的反应热，求目标热化学方程式的反应热，核心是盖斯定律，在进行求解时

抓住目标热化学方程式的关键物质在已知热化学方程式中是反应物还是生成物，能快速进行求解，据此分

析。记反应Tc>2(g)+H2(g)=H2O(g)为反应④，根据盖斯定律，反应①二②十③一④，故AH1=AH2+AH3

—AH—41.2kJ-mol35.6kJ-mol1+241.8kJ-mol1=:+247.4kJ-mol

【答案】+247.4

9.氨基甲酸镂(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物，易分解。某小组对氨基甲酸镂的分解实验进

行探究。

已知：I.N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AHi=-92.4kJmor1

1

II.C(s)+O2(g)=？CO2(g)A42=—393.8kJ-moP

1

III.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)^=^H2NCOONH4(S)△%=-645.7kJ-mol"

写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式：

1

【解析】已知：I.N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)AHi=-92.4kJ-moP,II.C(s)+O2(g)^^CO2(g)AH2

1

=-393.8kJ-mol_,III,N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)^^H2NCOONH4(s)AH3=-645.7kJ-molL根据盖

1

斯定律，I+II-III得：H2NCOONH4(S)?=^2NH3(g)+CO2(g)A//=A/7i+A//2-A//3=+159.5kJ-moro

-1

【答案】H2NCOONH4(S)^^2NH3(g)+CO2(g)AH=+159.5kJ-mol

10.试比较下列各组△”的大小：

(1)同一反应，生成物的聚集状态不同时

A(g)+B(g)=C(g)A/7i<0

A(g)+B(g)=C(l)AH2<0

则NH\(填，或“="，下同)AH?。

(2)同一反应，反应物的聚集状态不同时

S(g)+O2(g)=SO2(g)A//i<0

S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2<0

贝IjA/fiA7/2O

（3）两个有联系的不同反应相比

C（s）+O2（g）=CO2（g）AH1<0

C(s)+1o2(g)=CO(g)AW2<0

贝I」AHAH2»

【解析】⑴因为C(g)=CXl)A%<0贝4AH3=A42-AHI，△*>△“2。

△H

IAILAH,I

(2)S(g)—►SCs)—>SO2(g)

AH2+AH3=AH1，则A53=AM—A82，又AH3V0，所以AHiVAHz。

+AH3=AHI，

(3)根据常识可知，CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH3<0,又因为所以

【答案】⑴〉(2)<(3)<

国练提升

1.铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前

景。实验室中可利用FeCCh和。2为原料制备少量铁红，每生成160g固体铁红放出130kJ热量，则下列有

关该反应的热化学方程式书写正确的是（）

A.2FeCO3(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2CO2(g)△”=—130kJ-mo・

1

B.4FeCO3(s)+Ch(g)=2Fe2()3⑸+4CO2(g)+260kJmol

C.4FeCO3(S)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)AH=—260kJ-moFi

1

D.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)AH=+130kJ-moF

【答案】c

【解析】160g铁红的物质的量为1mol,每生成160g固体铁红放出130kJ热量，则生成2moiFezCh

放出260kJ热量，所以热化学方程式为4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）A/7=-260kJ-moF1,故

C正确。

2.分别取40mL的0.50moLL-i盐酸与40mL0.55moi氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定

实验。下列说法错误的是（）

A.稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应

B.仪器A的名称是环形玻璃搅拌器

C.在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度

D.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，结果也是正确的

【答案】D

【解析】测定中和热时，为了使盐酸完全反应，需要让NaOH稍过量，A项正确；仪器A是环形玻璃

搅拌器，B项正确；温度计上残留的酸溶液需要用水冲洗干净，否则会和NaOH溶液反应，使测得的NaOH

溶液的温度偏高，C项正确；用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，除了发生中和反应，还生成

了BaSCU沉淀(生成沉淀的过程放热)，因此会影响中和热的测定，D项错误。

3.下列示意图表示正确的是()

1

A.甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH=+26.7kJmoF反应的能量变化

B.乙图表示碳的燃烧热

C.丙图表示实验的环境温度为20°C,将物质的量浓度相等、体积分别为％、%的H2s。4、NaOH溶

液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知VI+V2=60mL)

D.已知稳定性顺序：B<A<C,某反应由两步反应A=iB=^C构成，反应过程中的能量变化曲

线如丁图

【答案】D

【解析】A项，甲图表示放热反应，而Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△#=+26.7kJ-mo「为

吸热反应，错误；B项，碳完全燃烧生成CO2,且反应放热，故乙图不能表示碳的燃烧热，错误；C项，丙

图中NaOH溶液体积匕为20mL时温度最高，说明此时酸碱已经完全反应，又实验中始终保持口+匕=60

mL,所以H2sO4溶液体积力为40mL,由酸碱中和关系式2NaOH〜H2sO4可知，硫酸和氢氧化钠溶液浓度

不同，和题干叙述不符，错误。

4.参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si（s）+

O2（g）=SiO2（s）中，AH的值为（）

化学键Si—O0=0Si—SiSi—ClSi—C

键能/（kJ・mo「1）460498.8176360347

A.-989.2kJ-moC1

B.+989.2kJ-moF1

C.-61.2kJmol1

D.-245.2kJ-moP1

【答案】A

【解析】硅和二氧化硅均是共价晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成2个Si—Si,在二氧化硅晶体中

每个硅原子形成4个Si—0。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应

的反应热A/7=2xl76kJ-mol-1+498.8kJmor1-4x460kJ-moF1=-989.2kJ-moF1=

5.下列关于反应能量的说法正确的是（）

A.一定条件下：①2so2（g）+O2（g）=^2SO3（g）NH\；②2so3（g）=2so2（g）+C）2（g）△和，贝U

AH1>AH2

B.相同条件下，若ImolH（g）具有的能量为Ei，lmolH2（g）具有的能量为&则有2昂=瓦

C.甲烷的燃烧热△//=-890.3kJ・mo「,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH'g）+2C）2（g）=CO2（g）

-1

+2H2O（1）AH=—890.3kJ-mol

+1

D.己知H（aq）+OH7aq）=H2O（l）AH=-57.3kJ.moC,则含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5

molH2SO4的浓硫酸混合放出57.3kJ的热量

【答案】C

【解析】应△/<△“2,A错误；相同条件下，若1molH（g）具有的能量为Ei，1molH2（g）具有的能量为

反,氢原子形成氢分子时放出能量，即2H（g）=H2（g）放出热量，则有2£1>及，B错误；浓硫酸与NaOH溶

液发生中和反应放出热量，另外浓硫酸稀释放热，故含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2sO4的

浓硫酸混合放出的热量大于57.3kJ,D错误。

6.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现时(各物质均为气态),

甲醇与水在铜催化剂上的反应机理和能量图如图：

下列说法正确的是()

A.反应II的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)AH=+akJ/mol(a>0)

B.lmolCH30H(g)和1mol比04)的总能量大于1molCCh(g)和3molHz(g)的总能量

C.选择优良的催化剂降低反应I和II的活化能，有利于减少过程中的能耗

D.CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂

【答案】C

【解析】结合能量图可知，反应n为放热反应，根据反应机理图可知，反应n的热化学方程式为co(g)

+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)AH=-akJ/mol(a>0),A错误；结合反应机理和能量图可知，En生>段反，即

1molCH30H(g)和1molEhCXg)的总能量小于1mol82(g)和3molH2(g)的总能量，B错误；CO(g)属于中间

产物，不是催化剂，D错误。

7.25℃>101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ.moP1,辛烷的燃烧热为5518

kJmor'o下列热化学方程式书写正确的是()

+2+-1

A.2H(aq)+SOr(aq)+Ba(aq)+2OH(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)\H=-57.3kJ-moP

B.KOH(aq)+；H2so4(aq)==1K2so4(aq)+H2<3⑴NH=—57.3kJmor1

25_

1

C.C8H18(1)+yO2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)△”=—5518kJ-moF

1

D.2C8HI8(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(1)NH=-5518kJmoC

【答案】B

【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1molH20(l)时的反应热，

二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1molH2O⑴时放出的热量大于57.3kJ,错误；

C项，燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错

误；D项，当2moi辛烷完全燃烧时，产生的热量为11036kJ,且辛烷应为液态，错误。

8.大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数

据如下表：

物质C(石墨，s)

H2(g)C6H6(1)

燃烧热

-285.8-393.5-3267.5

AH/CkJ-moF1)

则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6⑴的热化学方程式为o

【解析】由题给燃烧热数据可得，①H2(g)+；O2(g)=H2O(l)A/7i=-285.8kJ-mol-1,②C(石墨，s)

1

+O2(g)=CO2(g)A//2=-393.5kJ-mol_,③C6H6⑴+%2(g)=6CO2(g)+3H2O⑴△%=—3267.5

kJ-mol-1,根据盖斯定律，目标方程式可由3x①+6x②一③得到，其AH=(—285.8kJ-mo「)x3+(—393.5

kJ-mo「)x6—(―3267.5kJ-mo「)=+49.1kJ.moP1,故Hz(g)与C(石墨，s)生成C6H6(1)的热化学方程式为

1

3H2(g)+6C(石墨，S)=C6H6(1)AH=+49.1kJ-mOro

【答案】3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(1)A/f=+49.1kJ-moF1

9.环氧乙烷是高效消毒剂，可用于口罩等医用品消毒，工业常用乙烯氧化法生产。

Ag/aAh3

主反应：2CH2=CH2(g)+O2(g)-0

-1

2H2c--CH2(g)All1=-209.8kJ-mol

O

1

副反应：CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)NH2=~\323.0kJ-mol-

已知：C2H4的燃烧热△8=—则环氧乙烷(g)的燃烧热。

【解析】已知C2H4的燃烧热△”=—1411.0kJ-mo「，则有C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)Aft

2112cClb(g)

-1

=-1411.0kJ-mol,根据盖斯定律，该反应x2一主反应可得：o+5O2(g)=4CO2(g)+4H2O(1)

1

A//=2A/73-AHI=-2612.2kJ-moP,则环氧乙烷(g)的燃烧热AH=-1306.1kJ-moP^

【答案】-1306.1kJ-mol-1

10.朋(N2H4)是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合，可组成比冲最

高的可贮存液体推进剂。

(1)液态月井和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成lmolN2,

放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为,消

耗16g液态月井放出的热量为o

(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

A//=-544kLmor1,键能数据如下表：

化学键N—NN—H0=0O—H

键能/(kJ・moni)193391497463

则氮氮三键的键能为o若H2O(l)=H2O(g)A/f=+44kJ-moFI,则N2H4g)的燃烧热为

(3)已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH=+68kJ-moir,则月井(g)和二氧化氮(g)反应生成氮气和水蒸气

的热化学方程式为o

【解析】(2)设氮氮三键的键能为x,贝ij：193kJ-mo「i+4x391kJ-mori+497kJ-moir-x-4x463kJ,mol

一i=-544kJ-mol1,解得x=946kJmol

1

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)-544kJ-mol"①

1

H2O(l)=H2O(g)NH=+44kJ-mol②

-1

①一②x2可得：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)A/7=-632kJ-mol,即N2H4(g)的燃烧热是632

kJ-mol'

1

(3)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)A//=+68kJ-mol-③

i3_

根据盖斯定律，①一那③可得：N2H4(g)+NO2(g)=^N2(g)+2H,O(g)-578kJ-mo「。

【答案】⑴N2H4⑴+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)642kJ-moF1321kJ

(2)946kJ-mol_1632kJ-mol-1

3_

1

(3)N2H4(g)+NO2(g)=2N2(g)+2H2O(g)AH=-578kJ-mol-

s练真题

1.（2021•浙江6月选考）相同温度和压强下，关于反应的△»,下列判断正确的是（）

C}（g）+H2（g）-->（g）

（j（g）+2H2（g）---*8）

[j（g）+3H2（g）---*C3（g）AH3

[j（g）+H2（g）--ACJ（g）AH4

A.AJ7i>0,AH2>0

B.A/73=AHI+AH2

C.AHI>A/72,A//3>A//2

D.A/72=AH3+AH4

【答案】c

【解析】一般的烯煌与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结

构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸热

反应。环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，AH!<0,AH2<0,A不正确;

苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气

完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即+

A为，B不正确；环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，AH'。，A//2<0,由于

Imoll,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，则AWI>AH2,

苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应。〃4>0），根据盖斯定律可知，苯与氢气完全

加成的反应热因此C正确；根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热

A“3=AH4+AH2，因止匕加为二4％-A44，D不正确。

2.（2019.全国I卷・节选）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的

反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

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