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1.2.2 反应热的计算（分层作业）
【基础检测题】
一、单选题
1．强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) △H=-57.3kJ•mol-1
2
已知：①HCl(aq)+NH•H O(aq)=NH Cl(aq)+H O(l) △H=akJ•mol-1
3 2 4 2 1
②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H O(l) △H=bkJ•mol-1
2 2
③HNO (aq)+KOH(aq)=KNO (aq)+H O(l) △H=ckJ•mol-1
3 3 2 3
则a、b、c三者的大小关系为
A．a＞b＞c B．b＞c＞a C．a>b=c D．a=b＜c
【答案】C
【详解】氨水是弱碱，电离吸热，所以1mol盐酸和氨水放出的热量小于57.3kJ，盐酸、硝酸都是强碱，氢氧化
钠、氢氧化钾都是强碱，1mol盐酸和氢氧化钠反应生成的能量为57.3kJ，1mol硝酸和氢氧化钾反应生成的能量
为57.3kJ，中和反应放热，焓变为负值，所以a>b=c，故选C。
2．图像法是研究化学反应的一种常用方法。已知化学反应A (g)+B (g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下
2 2
列叙述中正确的是
A．A (g)+B (g)=2AB(g)是一个放热反应
2 2
B．A (g)与B (g)每生成2molAB(g)时吸收bkJ能量
2 2
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
【答案】C
【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；
3．根据如图中的能量关系，可求得H-Cl键的键能是A．431.8 kJ⋅mol B．247.3 kJ⋅mol
C．863.6 kJ⋅mol D．494.6 kJ⋅mol
【答案】A
【详解】根据焓变等于断键吸收的总能量减去成键释放的总能量，设H−Cl键的键能为x kJ∙mol−1，△H＝
+242.7kJ∙mol−1+436.4kJ∙mol−1−2x＝−184.5kJ∙mol−1，解得x＝431.8 kJ∙mol−1，故A符合题意。
4．已知几种化学键的键能如表所示：
化学键
键能
a 436 463 750
根据热化学方程式： ，计算表中的a为
A．484.5 B．969 C．872 D．1938
【答案】B
【详解】 反应物总键能-生成物总键能 ，可求得 ，B项正确。
5．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
【答案】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 。
6．碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示：
①H (g)+I (?)=2HI(g) H =-9.48kJ•mol-1
2 2 1
②H
2
(g)+I
2
(?)=2HI(g) △H
2
=+26.48kJ•mol-1
下列判断正确的是 △
A．①中的I 为固态，②中的I 为气态 B．1mol固态碘升华时将吸热17kJ
2 2
C．①的产物比②的产物热稳定性更好 D．②中反应物总键能比生成物总键能大
【答案】D
【详解】A．已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，则反应①中碘为气态，②中
的I 为固态，选项A错误；
2
B．根据盖斯定律，②-①为I （s） I （g），即△H=+35.96kJ/mol，选项B错误；
2 2
C．反应①②的产物都是气态碘化氢⇌，所以二者热稳定性相同，选项C错误；
D．反应②吸收能量，则②中反应物总键能比生成物总键能大，选项D正确；
7．科学家已获得了气态N 分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知键能是指断开1mol化学键变为气态原
4
子所需要的能量，或形成1mol化学键所释放的能量。下列说法正确的是
N≡ N−
化学键
N N
键能/ kJ∙mol−1 946 193
A．N 属于一种新型的化合物
4
B．N (g)比N (g)稳定
4 2
C．56 g N (g)转化为N (g)时要释放734 kJ能量
4 2
D．N (g)和N (g)互为同位素，N 转化为N 属于化学变化
4 2 4 2
【答案】C
【详解】A．N 是单质，不是化合物，故A错误；
4
B．N 分子中是N-N，N 分子中是N N，N-N键能小于N N，所以N 没有N 稳定，故B错误；
4 2 4 2
C．56gN 的物质的量为1mol，1molN 分子中有6molN-N，1molN 转化为2molN ，则断开1molN 分子中的
4 4 4 2 4
化学键吸收的能量为193kJ×6=1158kJ，形成2molN 放出的能量为946kJ×2=1892kJ，故56 g N (g)转化为N
2 4 2
(g)时要释放1892kJ-1158kJ=734 kJ能量，故C正确；
D．同位素是质子数相同中子数不同的原子，N (g)和N ((g)不互为同位素，N (g)和N (g)互为同素异形体，N
4 2 4 2 4转化为N 属于化学变化，故D错误；
2
8．下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是
①C(s)+O (g)= CO (g) ΔH ；C(s)+ O (g)=CO(g) ΔH
2 2 1 2 2
②S(s)+O (g)=SO (g) ΔH ； S(g)+O (g)= SO (g) ΔH
2 2 3 2 2 4
③H (g)+ O (g)= H O(l) ΔH ：2H (g)+O (g)= 2H O(l) ΔH
2 2 2 5 2 2 2 6
④CaO(s)+ H O(1)= Ca(OH) (s) ΔH ； CaCO (s)= CaO(s)+CO (s) ΔH
2 2 7 3 2 8
A．ΔH <ΔH B．ΔH <ΔH
1 2 3 4
C．ΔH <ΔH D．ΔH >ΔH
5 6 7 8
【答案】A
【详解】A．①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)+O (g)= CO (g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)+
2 2
O (g)=CO(g)放出的热量更多，故有0＞ΔH ＞ΔH ，A正确；
2 2 1
B．②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)+O (g)=SO (g)放出的热量小于硫
2 2
发生S(g)+O (g)= SO (g)放出的热量，故0＞ΔH ＞ΔH ，B错误；
2 2 3 4
C．根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H (g)+ O (g)= H O(l)，2H (g)+O (g)= 2H O(l) ，2ΔH =ΔH
2 2 2 2 2 2 5 6
＜0，则有ΔH ＞ΔH ，C错误；
5 6
D．④CaO(s)+ H O(1)= Ca(OH) (s)是放热反应，即ΔH ＜0，而CaCO (s)= CaO(s)+CO (s)为吸热反应，即ΔH ＞
2 2 7 3 2 8
0，则有ΔH ＜ΔH ，D错误；
7 8
9．已知断开 键消耗能量 ，断开 键消耗能量 ，
，则断开
A．吸收 能量 B．释放 能量
C．吸收 能量 D．释放 能量
【答案】A
【详解】 反应物键能和-生成物键能和，则该反应 E( )+2E( )-6E( )=E( )+2×
-6× = ，E( )= ，则断开 吸收 能量，故A正确；
10．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)从能量变化的角度研究：依据下图判断下列说法合理的是___________A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图1
B． 溶液和 溶液的反应符合图2，且吸收热量为
C． 溶液和 溶液的反应符合图1，且放出热量为
D．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
(2)获取能量变化的途径
①通过物质所含能量计算。已知反应中 中A、B、C、D所含能量依次可表示为 、 、 、 ，
该反应 。
②通过化学键的键能计算。
资料：①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
如下图所示， 分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂 键吸收193kJ热量，断裂
键吸收941kJ热量，则 气体转化为 时要 (填“吸收”或“放出”)热量
kJ。
(3)同温同压下，下列各组热化学方程式中， 的是___________
A． ；
B． ；
C． ；
D． ；【答案】(1)C
(2) E +E -E -E 放出 724
C D A B
(3)BC
【详解】（1）A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，其能量变化不符合图1，A错误；
B．0.1molH SO 溶液和0.1molBa(OH) 溶液反应为放热反应，反应不符合图2，B错误；
2 4 2
C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液反应为放热反应，反应符合图1，C正确；
D．发生图1能量变化的为放热反应，燃烧需要加热发生，但是为放热反应，D错误；
（2）反应中 中A、B、C、D所含能量依次可表示为E 、E 、E 、E ，焓变=生成物总能量-反应物
A B C D
总能量， ΔH=(E +E -E -E )kJ·mol－1。
C D A B
由图可知，N 分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂
4
1molN≡N键吸收941kJ热量，根据N (g)=2N (g) H=193kJ×6-941kJ×2=-724kJ/mol，则1molN 转化为N 放
4 2 4 2
出的能量为724kJ。
（3）A．碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故
H > H ，故A不符合题意；
1 2
△B．物△质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以 H
1
< H
2
，B符合题
意； △ △
C． 为放热反应， H ＜0； 为吸热反应， H ＞0，故
1 2
△ △
H < H ，故C符合题意；
1 2
△D．物△质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故 H
1
> H
2
，故D不符
合题意； △ △
11．请运用反应热的知识填写下列空白：
(1)已知： (s，白磷)= (s，黑磷) ；
(s，白磷)= (s，红磷) ；
由此推知，其中最稳定的磷单质是 。
(2)①硅粉与HCl在300℃时反应生成1 mol SiHCl 气体和H ，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为
3 2
。
②在 25℃ 和 101kPa时，4 g硫粉在O 中完全燃烧生成SO 气体，放出37 kJ的热量，写出表示S燃烧热的热
2 2
化学方程式： 。
(3)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
C- H-
化学键 C=O C O(CO)
H H
键能/kJ·mol−1 413 745 436 1075则该反应的 ΔH = 。
(4)将 氢化为 有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
反应③的 ΔH = (用ΔH ，ΔH 表示)
3 1 2
(5)①2Cu O(s) + O (g) =4CuO(s) ΔH =-277kJ·mol-1
2 2 1
②8CuO(s) + CH (g)=4Cu O(s) + CO (g)＋2H O(g) ΔH =-348kJ·mol-1
4 2 2 2 2
反应CH (g) +2O (g)=CO (g)＋2H O(g) ΔH= kJ·mol-1
4 2 2 2
(6)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热
化学方程式 。
【答案】(1)黑磷
(2)
S(s) + O (g) = SO (g) ΔH = -296 kJ·mol-1
2 2
(3)+120 kJ·mol-1
(4)
(5)-902
(6)
【详解】（1）根据热化学方程式可看出白磷转化为黑磷放出的热量更多，能量越低物质越稳定，因此黑磷的能
量最低最稳定。
（2）①硅粉与HCl在300℃时反应生成1 mol SiHCl 气体和H ，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为：
3 2；
②4 g硫粉的物质的量为 =0.125mol，在 25℃ 和 101kPa时，0.125mol硫粉在O 中完全燃烧生成SO
2 2
气体，放出37 kJ的热量，则1mol硫粉在O 中完全燃烧生成SO 气体，放出 的热量，写出表示
2 2
S燃烧热的热化学方程式为：S(s) + O (g) = SO (g) ΔH = -296 kJ·mol-1。
2 2
（3）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得ΔH =(4 413 kJ·mol-1+2 745 kJ·mol-1)-(2 1075
kJ·mol-1+2 436 kJ·mol-1) = +120kJ·mol-1。
（4）由盖斯定律可知，反应③=反应②-反应①，则反应③的 ΔH = 。
3
（5）由盖斯定律可知，反应②+2 反应①可得CH (g) +2O (g)=CO (g)＋2H O(g) ΔH=ΔH +2 ΔH =-902
4 2 2 2 2 1
kJ·mol-1。
（6）ΔH =生成物的能量-反应物的能量=(b-a) kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为：
。
【能力提升题】
12．已知： 。若生成 键、 键释放的能量
分别为 ，则断裂 键需要吸收的能量为
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】断裂 1molN−H 需要吸收的能量为x kJ，则根据 ΔH =反应物的键能之和-生成物的键能之和可知，
945.6kJ/mol+3×436kJ/mol−2×3×xkJ/mol=−92.4kJ/mol ，解得x=391，即断裂 1molN−H 需要吸收的能量为
391 kJ；
13．工业上高纯硅可通过反应：SiCl (g)+2H (g) Si(s)+4HCl(g)制取，该反应的 H为
4 2
△
化学键 Si－O Si－Cl H－H H－Cl Si－Si Si－C
键能/kJ·mol-1 460 360 436 431 176 347
A．+236kJ·mol-1 B．-236kJ·mol-1 C．+412kJ·mol-1 D．-412kJ·mol-1
【答案】A【详解】由键能计算反应焓变，ΔH=反应物总键能-生成物总键能；注意1mol硅单质中，Si-Si键一共有
2mol，所以该反应的焓变为： ，故选A。
14．肼( )是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量
(kJ)：N=N键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1molN-H键所需的能量是
A．194kJ B．391kJ C．516kJ D．658kJ
【答案】B
【详解】根据图中内容可知， ，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能
量的差值，旧键断裂吸收能量，新建形成释放能量，设断裂1molN-H键所需的能量为K，所以有
154+4K+500=2218；解得K=391；
15．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
【答案】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；
16．对于反应： ，下列说法不正确的是
A．1mol S(s)与1mol (g)的总能量比1mol (g)的总能量高
B．
C．
D．1mol S(g)与1mol (g)反应生成1mol (g)放出热量少于297.2kJ
【答案】D
【详解】A．反应： ，为放热反应，故反应物总能量高于生成物总
能量，即1mol S(s)与1mol (g)的总能量比1mol (g)的总能量高，A正确；
B．反应： ，为放热反应， 为
的逆反应，故 ，B正确；
C．热化学方程式中系数为反应物或生成物的物质的量，系数与 成正比，故
，C正确；
D．1mol S(s)与1mol (g)生成1mol (g)放出热量297.2kJ，S(g)转化为S(s)需要放热，故1mol S(g)与1mol
(g)反应生成1mol (g)放出热量大于297.2kJ，D错误；
17．氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是A．已知HF气体溶于水放热，则HF的
B．相同条件下，HCl的 比HBr的小
C．相同条件下，HCl的( )比HI的大
D．一定条件下，气态原子生成1mol H-X键放出a kJ能量，则该条件下
【答案】D
【详解】A．已知HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的△H ＞0，故A错误；
1
B．由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的△H 比HBr的大，故B错误；
2
C．△H ＋△H 代表H(g)→H＋(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的无关，故C错误；
3 4
D．一定条件下，气态原子生成1molH−X键放出a kJ能量，则断开1molH−X键形成气态原子吸收a kJ的能量，
即为△H ＝＋akJ/mol，故D正确；
2
18．化学反应N (g)+3H (g) 2NH (g)的能量变化如图所示：
2 2 3
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．ΔE—ΔE=92kJ•mol-1
2 1
C．拆开1molH 中化学键需要吸收436kJ的能量
2
D．生成2molNH (l)放出的热量小于92kJ
3【答案】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=—(△E—△E)=—92 kJ/mol，则△E-△E=92J/mol，故B正确；
2 1 2 1
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=—(△E—△E)=—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
2 1
以生成2mol液氨放出的能量大于92kJ，故D错误；
19．50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过
程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。
(1)①从实验装置看，图中还缺少的一种玻璃仪器是 。
②中和热测定时采用稍过量的氢氧化钠的原因： 。
③测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3kJ/mol)的实验装置如图所示。某兴趣小组的实验数值结果小于
57.3kJ/mol原因可能是 (填字母)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．读取混合液的最高温度记为终点温度
C．一次就把NaOH溶液全倒入盛有硫酸的小烧杯中
D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤，直接测定H SO 溶液的温度
2 4
④用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和反应的中和热的数值与57.3kJ•mol-1相比
较会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如图：
反应I：2H SO (l)=2SO (g)+2H O(g)+O (g) H =+551kJ•mol-1
2 4 2 2 2 1
反应III：S(s)+O
2
(g)=SO
2
(g) H
3
=-297kJ•△mol-1
反应II的热化学方程式： 。△
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据：
化学键 H－H N－H N≡N
键能kJ/mol a b c
则N (g)+3H (g) 2NH (g) H= kJ•mol-1(用小写字母表示)。
2 2 3
△
(4)一定条件下，在水溶液均为1mol以下离子Cl-、ClO-、ClO 、ClO 、ClO 的能量(kJ)相对大小如图所示，则
3ClO-(aq)=ClO +2Cl-(aq)的 H= kJ•mol-1。
△
【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 保证盐酸完全被中和 AD 偏小
(2)3SO (g)+2H O(g)=2H SO (l)+S(s) H =-254kJ•mol-1
2 2 2 4 2
(3)3a+c-6b △
(4)-117
【详解】（1）①测定反应过程中所放出的热量，为加快反应速率，还缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。
②为保证盐酸完全被中和，中和热测定时采用稍过量的氢氧化钠。
③A．实验装置保温、隔热效果差，热量损失较多，实验数值小于57.3kJ/mol，故选A；
B．最高温度为酸碱恰好完全反应时的温度，读取混合液的最高温度记为终点温度，对测定结果无影响，故不
选B；
C．一次就把NaOH溶液全倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量损失较少，对测定结果无影响，故不选C；
D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤，直接测定H SO 溶液的温度，造成硫酸的初始温度较高，实
2 4
验数值小于57.3kJ/mol，故选D；
选AD。
④氨水是弱电解质，电离吸热，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和反应的中和
热的数值与57.3kJ•mol-1相比较会偏小。
（2）反应I：2H SO (l)=2SO (g)+2H O(g)+O (g) H =+551kJ•mol-1
2 4 2 2 2 1
反应III：S(s)+O
2
(g)=SO
2
(g) H
3
=-297kJ•mol-1△
根据盖斯定律-I-III得反应II的热△化学方程式为3SO
2
(g)+2H
2
O(g)=2H
2
SO
4
(l)+S(s) H
2
=- H
1
-
H =-254kJ•mol-1。 △ △
3
△
（3）焓变=反应物总键能-生成物总键能，则N (g)+3H (g) 2NH (g) H=(3a+c-6b) kJ•mol-1。
2 2 3
△（4）根据图示，1molClO-的相对能量为60 kJ、1mol ClO 的相对能量为63 kJ、1molCl-的相对能量为0 kJ，则
3ClO-(aq)=ClO +2Cl-(aq)的△H=63+0-60×3=--117kJ•mol-1。
20．化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。
(1)化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是_______
A．该过程中电能转化为了化学能 B．该过程属于氮的固定
C．太阳能为可再生资源 D．断裂 键会释放出能量
(2)下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是_______
A．强酸强碱的中和反应 B．酒精燃烧
C． 与氯化铵(s)混合 D． 催化氧化制取
(3)研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正
确的是_______
A． 比 更稳定
B． 转化为 ，反应条件一定要加热
C．
D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
(4)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示：
①
②
① 的燃烧热为 。
② 完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”，下同)，相同条件下，等质量与 完全燃烧，热值： 。
③ 转化为 反应的 。
(5) 是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点： 产生的原因之一是汽车发
动机工作时引发 和 反应，根据表中数据，书写反应的热化学方程式： 。
物质
键能 954 498 630
(6)科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
则甲烷直接将 还原为 的热化学方程式为 。
【答案】(1)D
(2)C
(3)C
(4) /mol < >
(5)N (g)+O (g)=2NO(g) ΔH =+192
2 2
(6)CH (g)+2NO (g)═N (g)+CO (g)+2H O(g) H=-867kJ•mol -1
4 2 2 2 2
【详解】（1）A．化学家借助太阳能产生的电△能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气，该过程中电能
转化为了化学能，故A正确；
B．将游离态的氮转化为化合态氮的过程为氮的固定，空气中的氮气转化为氨气的过程是氮的固定过程，B正确；
C．太阳能为可再生资源，故C正确；
D．断裂N≡N键会吸收出能量，故D错误；
（2）A．强酸强碱的中和反应是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故A不选；
B．酒精燃烧是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故B不选；
C．Ba(OH) 8H O(s)与氯化铵(s)混合是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，故C选；
2 2
D．SO
2
催化⋅氧化制取SO
3
是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故D不选；
（3）A．从图中可以看出，CNH的能量比HCN高，则HCN更稳定， A不符合题意；
B．HCN(g) CNH(g)，反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热，
可能从周围环境中吸收能量，B不符合题意；C．HNC(g)=HCN(g) ΔH=-186.5 kJ mol−1+127.2 kJ mol−1=-59.3kJmol−1，C符合题意；
D．加入催化剂，不能改变反应的热⋅效应，D不符合⋅ 题意； ⋅
（4）①燃烧热是指1mol可燃物和氧气完成反应生成稳定氧化物所放出的热量，由①
可知， 的燃烧热为 /mol；
② ，分析可知 转化成
时要吸收能量，则完全燃烧生成液态水时放热小于6590kJ， <6590kJ，相同条件下，等质量
的 与 完全燃烧，① ，计算1g
乙炔完全燃烧放热 =50kJ；
，1g苯完全燃烧放热 =42kJ， 放热更多，热值： >
；
③依据盖斯定律① -②得到：6 =2
。
（5）反应N (g)+O (g)=2NO(g)，由反应热等于反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的能量=954
2 2
+498 -2 630 =+192 。
（6）由盖斯定律(①+②)× 得到CH (g)+2NO (g)═N (g)+CO (g)+2H O(g) H=-867kJ•mol -1。
4 2 2 2 2
△
【拔尖训练题】
21． 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
【答案】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；
22．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
【答案】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， =4 391 +161 +498 -946 -4 463 =-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；
23．氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是A．已知HF气体溶于水放热，则
B．相同条件下， 的 比 的小
C． ，
D．相同条件下， 的 比HI的大
【答案】C
【详解】A．根据盖斯定律可知 ，HF气体溶于水放热，则 <0，
则 ，故A错误；
B．HX(g)= H(g)+X(g)的过程为断键过程，吸收热量，因Cl的非金属性强于Br，则 中化学键比HBr中化学键
稳定，HCl断裂化学键时吸热更多，则 的 比 的大，故B错误；
C．H(g)= H+(g)该过程原子失去电子形成离子，吸收热量，X(g)= X-(g)该过程中原子得电子生成稳定离子，放出
热量，则 ， ，故C正确；
D．相同条件下， 的 和 HI的 ，均表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成，
相同，故D错误；
24．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的
能量。一定条件下，氢气与氧气反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是A．该反应的反应热
B．该反应为吸热反应
C．断裂 和 放出 的能量
D． 燃烧热的热化学方程式为：
【答案】A
【详解】A．由题干图示信息可知，该反应的反应热 ，A正确；
B．由题干图示信息可知，该反应中反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，B错误；
C．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成才能释放能量，故断裂 和 吸收 的能量，
C错误；
D．燃烧热是指1mol纯物质燃料完全燃烧生成指定稳定的物质是释放的热量，H2燃烧需生成液态水，故H 燃
2
烧热的热化学方程式为： ，D错误；
25．已知：CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g)ΔH=—50kJ•mol-1； CO(g)+2H (g) CH OH(g)ΔH=—
2 2 3 2 2 3
91kJ•mol-1，则1molCO断键吸收的能量为
C=O H－H H－O
键能/(kJ•mol-1) 803 436 463
A．1075kJ B．1157kJ C．735kJ D．817kJ
【答案】A
【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①—②得到反应CO (g)+H (g) CO(g)
2 2
+H O(g)，则反应的ΔH=(—50kJ/mol)—(—91kJ/mol)=+41kJ/mol，设一氧化碳的键能为akJ/mol，由反应热与反
2
应物的键能之和与生成物键能之和的差值相等可得：(803×2+436)kJ/mol—(463×2+a)kJ/mol=+41kJ/mol，解得a=1075，则1mol一氧化碳断键吸收的能量为1075 kJ/mol×1mol=1075kJ，故选A。
26． 常用于有机合成，其合成原理为 ，反应过程中的能量变化如下图所示，
下列有关说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．该反应中每生成 放出热量
C．形成 中的化学键吸收热量
D． 所具有能量比 所具有能量低
【答案】B
【详解】A．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A错误；
B．由图可知，反应的焓变ΔH=—(180kJ/mol—104kJ/mol)=—76kJ/mol，则反应生成2mol NOCl(g)放出的热量
为76kJ，故B正确；
C．形成NOCl(g)中的化学键会释放能量，故C错误；
D．由图可知，2molNOCl(g)所具有能量比2mol一氧化氮和1mol氯气的能量之和要低76kJ，但不一定比2mol
一氧化氮所具有的能量要低76kJ，故D错误；
27．已知：①反应 ， 发生该反应放出热量 ；
②白磷 、 的分子结构如图所示；
③P—P、O=O、P—O键的键能分别为 、 、 。
则a的值为A．1200 B．300 C．240 D．200
【答案】D
【详解】反应热 H=反应物总键能-生成物总键能，由题图可知1个P 分子中含有6个P-P键，1个P O 分子
4 4 6
△
中含有12个P-O键，则反应 ΔH=(6×a+3×498-12×351)kJ/mol=-1518kJ/mol，解得
a=200；
28．将2 mol 和3 mol 置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
kJ/mol
kJ/mol
一段时间后， 和 恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键 (ClF中) ( 中)
键能/(kJ/mol) 157 243 248 X
则X的值为
A．172 B．202 C．238 D．258
【答案】A
【详解】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物）−∑D（生成物），由题意Cl ＋F ═2ClF ΔH
2 2 1
＝akJ/mol；Cl ＋3F ═2ClF ΔH ＝bkJ/mol可知；ΔH ＝（243＋157−2×248）kJ/mol＝−96kJ/mol，ΔH ＝（243
2 2 3 2 1 2
＋3×157−2×3x）kJ/mol＝（714−6x）kJ/mol，即a＝−96，b＝714−6x，设参与Cl ＋F ═2ClF ΔH1＝akJ/mol的
2 2
氯气物质的量为m，则消耗的氟气也为m，剩下的氯气和氟气正好按Cl ＋3F ═2ClF ΔH ＝bkJ/mol的系数比
2 2 3 2
反应，即 ，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×（−96kJ/mol）＋0.5mol×（714−6x）kJ/mol＝303kJ，
解之得x＝172，
故答案选A。
29．I.作为国之重器，火箭的发射牵动了亿万人民的心。就像汽车、飞机需要添加汽油、航空煤油一样，火箭专
用燃料被称为“推进剂”。在火箭推进器中装有强还原剂肼 和强氧化剂 ，当它们混合时，即产生大
量的 和水蒸气，并放出大量热。已知 液态肼和足量 反应，生成氮气和水蒸气，放出 的
热量。(1)写出该反应的热化学方程式 。
(2)已知 ，则 液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是
kJ。(计算保留1位小数)
(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是
。
II.“长征五号”被称为“冰箭”，这缘于长征五号“肚子”里满满的深低温液氢液氧燃料，填补了我国大推力无毒无污
染液体火箭发动机的空白，实现了绿色环保的研制理念。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，发展氢能正受
到世界各国广泛关注。
(4)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。
下列说法不正确的是___________。
A．整个过程实现了光能向化学能的转化
B．过程II吸收能量
C．III发生的反应：
D．过程的总反应：
【答案】(1)N H (l)+2H O (l)=N (g)+4H O(g) ΔH=-641.6 kJ/mol
2 4 2 2 2 2
(2)408.8
(3)反应生成的物质是 N 和 H O，对环境无污染
2 2
(4)B
【详解】（1）由题意可知， 液态肼和足量 反应，生成氮气和水蒸气，放出 的热量，则1
mol 液态肼和足量 H O 反应时放出热量为：2.5×256.64kJ=641.6 kJ，由此可确定上述反应的热化学方程式为：
2 2
N H (l)+2H O (l)=N (g)+4H O(g) ΔH=-641.6 kJ/mol。
2 4 2 2 2 2
（2）16 g 液态肼的物质的量为 0.5 mol，则与足量双氧水反应生成 0.5 mol N 和 2 molH O(l) 时放出热量为：
2 2
0.5 mol × 641.6 kJ/mol+2 mol×44 kJ/mol=408.8 kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是反应生成
的物质是 N 和 H O，对环境无污染。
2 2（4）A．由图可知，总反应为水分解生成氯气和氧气，实现了光能向化学能的转化，故A正确；
B．过程Ⅱ为2个 H原子和2个 -OH生成1个H 和1个H O ，放出能量，故B错误；
2 2 2
C．过程III为H O 分解产生H 和O ，方程式为： ，故C正确；
2 2 2 2
D．由图可知，过程的总反应： ，故D正确；
30．研究化学反应中的能量变化有利于更好的开发和使用化学能源。
(1)已知H 、CO、CH 的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、890.3kJ·mol-1。
2 4
①相同条件下，等质量的H 、CO、CH 分别完全燃烧，放出热量最多的是 。
2 4
②2CH (g)＋3O (g)=2CO(g)＋4H O(l) ΔH= kJ·mol-1。
4 2 2
③等质量的甲烷按a、b两种途径完全转化，放出的热量：途径a 途径b(填“>”、“<”或“=”)
途径a：CH CO+H CO +H O
4 2 2 2
途径b：CH CO +H O
4 2 2
(2)已知白磷(P )和P O 的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示：
4 4 6
O= P-
化学键 P-P
O O
键能(kJ·mol-1) a b c
①写出白磷与氧气反应生成P O 固体的热化学方程式： 。
4 6
②已知P (白磷，s)=4P(红磷，s)ΔH=-16.7kJ·mol-1。白磷和红磷互为 (填“同系物”、“同位素”、“同素
4
异形体”或“同分异构体”)，比较稳定的是 。等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是
。
【答案】(1) H -1214.6 =
2
(2) P (s)＋3O (g)=P O (s)ΔH=(6a＋3b-12c)kJ·mol-1 同素异形体 红磷 白磷
4 2 4 6
【详解】（1）由H 、CO、CH 的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、890.3kJ·mol-1，可得出下列热化
2 4
学方程式：
Ⅰ. H (g)+ O (g)=H O(l) ∆H=-285.8 kJ∙mol-1
2 2 2
Ⅱ. CO(g)+ O (g)=CO (g) ∆H=-283.0 kJ∙mol-1
2 2
Ⅲ. CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l) ∆H=-890.3kJ·mol-1
4 2 2 2
①相同条件下，等质量(假设为1g)的H 、CO、CH 分别完全燃烧，放出热量分别为142.9kJ、10.1kJ、55.6kJ，
2 4则放热最多的是H 。
2
②利用盖斯定律，将反应Ⅲ×2-Ⅱ×2得，2CH (g)＋3O (g)=2CO(g)＋4H O(l) ΔH=(-890.3kJ·mol-1)×2-(-283.0
4 2 2
kJ∙mol-1)×2=-1214.6kJ·mol-1。
③等质量的甲烷按a、b两种途径完全转化，依据盖斯定律，放出的热量：途径a=途径b。答案为：
H ；-1214.6；=；
2
（2）①白磷与氧气反应生成P O 固体的热化学方程式：P (s)＋3O (g)=P O (s) ΔH=反应物的总键能-生成物的
4 6 4 2 4 6
总键能=(6a＋3b-12c)kJ·mol-1。
②P (白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-16.7kJ·mol-1，对于放热反应，生成物比反应物稳定，则比较稳定的是红磷。
4
等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，因为白磷的能量比红磷高，而产物及状态均相同，则白磷燃烧放出的热量
更高，所以放出热量更多的是白磷。答案为：P (s)＋3O (g)=P O (s)ΔH=(6a＋3b-12c)kJ·mol-1；同素异形体；红
4 2 4 6
磷；白磷。
