专题33反应热计算——键能(解析版)_05-化学-高考总复习_专项复习_2025年_十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编（全国通用）

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专题33 反应热计算——键能
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 选择题
型计算
2022·浙江省6 月卷、2021·重庆卷、2021•
浙江1 月卷、2016·海南卷、2015·海南卷
能源问题已成为全球性的热点问题，这
几年高考中该类试题的数目呈上升趋
势，考查的内容不断拓展，难度有所提
高，近两年对化学键与能量的关系进行
了不同程度的考查，从不同的角度设
问，结合新能源的开发，把反应热与能
源结合起来进行考查，将是今后命题的
方向。
考点2 非选择
题型计算
2023·全国新课标卷、2021·海南卷、2021·
湖北卷、2021·湖南卷、2020•浙江7 月
卷、2018•天津卷
考点1  选择题型计算
1．(2022·浙江省6 月卷，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ 
kJ·mol-l
24
9
218
39
10
0
0
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是(  
)
A．H2的键能为436 kJ·mol-l
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜H2O2
D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g)  ΔH＝-143kJ·mol−1 
【答案】C
【解析】A 项，根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2=436 kJ·mol-l，A 正确；
B 项，由表格中的数据可知O2的键能为：249×2=498 kJ·mol-l，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为
214 kJ·mol-l，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B 正确；C 项，由表格中的数据可知
HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278 kJ·mol-l，H2O2中氧氧单键的键能为214 
1
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kJ·mol-l，C 错误；D 项，由表中的数据可知H2O(g)+O(g)= H2O2(g)的
，D
正确；故选C。
2．(2021·重庆卷，18)】“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O 和
CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则
2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为(   )
A．-152
B．-76
C．+76
D．+152
【答案】A
【解析】已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，可得
①，由
图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)∆H=-330+123-229+77=-359kJ/mol ②，由盖斯定律，(反应②-①)×2 可得
反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热∆H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1，故选A。
3．(2021•浙江1 月卷，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g)  ΔH= 
-482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH 为(   )
A．428 kJ·mol-1
B．-428 kJ·mol-1
C．498 kJ·mol-1
D．-498 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O
键的键能为498kJ/mol，2 个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/
mol。
4．(2016·海南卷，6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：
C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1kg 该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H 为(   )
A．3.8×104kJ·mol-1          B．－3.8×104kJ·mol-1
2
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C．3.4×104kJ·mol-1          D．－3.4×104kJ·mol-1
【答案】D
【解析】燃烧热指的是燃烧1mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg 油酸甘油酯释放出
热量3.8×104kJ，则燃烧1mol 油酸甘油酯释放出热量为3.4×104kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热△H=－
3.4×104kJ·mol-1。故选D。
5．(2015·海南卷，4)已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ·mol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g 水，
则放出的热量约为(　　)
A．55 kJ  B．220 kJ   C．550 kJ    D．1 108 kJ
【答案】A
【解析】丙烷的分子式是C3H8，1 mol 丙烷燃烧会产生4 mol 水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g 水，消耗丙
烷的物质的量是n(C3H8)=1
4 n(H2O)=1
4 m(H2O)÷M=1.8 g÷18 g·mol-1÷4=0.025 mol，所以反应放出的热量是
Q=2 215 kJ·mol-1×0.025 mol=55.375 kJ，因此大约数值与选项A 接近。
考点2  非选择题型计算
1．(2023·全国新课标卷，10 节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。
(1)根据图1 数据计算反应
的
       
。
【答案】(1)-45
【解析】(1)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，反应的焓变等于反应物
的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由图1 数据可知，反应
的
。
2．(2021·海南卷，16 节选)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知
25℃，
时：
①
葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804 kJ 热量。
②
  
。
3
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回答问题：
(1)25℃时，CO2(g)和H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为___________。
(2)25℃，
时，气态分子断开
化学键的焓变称为键焓。已知O=O、C≡O 键的键焓分别为
495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为___________
。
【答案】(1)6CO2(aq)+6 H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)   ΔH＝+2804 kJ·mol－1
(2)664.75   (3)
    (4)3.25×103
【解析】(1)由题意可知，反应①为1mol 葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ
的热量，反应的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(aq)+6 H2O(l)   ΔH＝-2804 kJ·mol－1，二氧化碳和
液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol 葡萄糖会吸收2804kJ 的热
量，反应的热化学方程式为6CO2(aq)+6 H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)   ΔH＝+2804 kJ·mol－1；(2)由反应热的
焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变
=—283kJ/mol，解得E(C=O)= 
=664.75kJ/mol。
3．(2021·湖北卷，19 节选)丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化
脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)   △H1＝＋125 kJ·mol1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g)＝C3H6(g)＋H2O(g)  △H2＝－118 kJ·mol1
(1)已知键能：E(C－H)＝416 kJ·mol1，E(H－H)＝436 kJ·mol1，由此计算生成1 mol 碳碳π 键放出的能
量为                    kJ。
【答案】(1)271
【解析】(1)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H 键、形成1 mol 碳碳π 键和1 mol H—H 键，故416 kJ·mol1×2－
E(碳碳π 键)－436 kJ·mol1＝＋125 kJ·mol1，解得E(碳碳π 键)＝271 kJ·mol1。
4．(2021·湖南卷，16 节选))氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通
过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
N≡N
H
H
﹣
N
H
﹣
键能E/(kJ•mol
1
﹣)
946
436.0
390.8
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：
(1)反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)△H＝　      　kJ•mol
1
﹣；
【答案】(1)+90.8 
【解析】(1)由△H＝反应物键能和﹣生成物键能和可知，该反应的△H＝2×(390.8kJ•mol
1
﹣×3)﹣
[(946kJ•mol
1
﹣)+(436.0kJ•mol
1
﹣×3)]＝+90.8kJ•mol
1
﹣。
4
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5．(2020•浙江7 月卷，100 mL 0.200 mol·L−1 CuSO4溶液与1.95 g 锌粉在量热计中充分反应。测得反
应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm−3，忽略溶液
体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
(1)反应放出的热量Q＝________J。
(2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol−1(列式计算)。
【答案】 (1) 4.18×103    (2) ＝−209
【解析】(1)100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g 锌粉发生反应的化学方程式为：
CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m=
=1.00g/
cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm
=4.18
×100g×(30.1-20.1)
= 4.18×103J；(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 
0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)=
=0.030mol，由此可知，锌粉过量。
根据题干与第(1)问可知，转化0.020mol 硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变ΔH 代表反
应1mol 硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：
。
6．(2018•天津卷，8 节选)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
(2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g)
2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C—H
C=O
H—H
C
O(CO)
键能/kJ·mol−1
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=_________。
【答案】(2)+120 kJ·mol-1 
【解析】(2)①根据△H=反应物键能总和－生成物键能总和=(4×413＋2×745－2×1075－
2×436)kJ·mol－1=＋120kJ·mol－1。
5
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