易错专题02 反应热计算（解析版）-2024-2025学年高二化学易错题典例精讲与习题精练（人教版2019选择性必修1）

易错专题02反应热计算聚焦易错点：►易错点一反应热与键能的关系►易错点二盖斯定律►易错点三反应热大小的比较典例精讲易错点一反应热与键能的关系【易错典例】例1（2023·贵州遵义·高二期中）部分化学键的键能数据如表：化学健496243431463则的为A．+125kJ⋅mol B．125kJ C．-118kJ⋅mol D．-118kJC【详解】根据=反应物的总键能-生成物的总键能可知，上述反应的=(496+4431-4463-2243)kJ⋅mol=-118kJ⋅mol，故C项符合题意。答案选C。【解题必备】反应热与键能的关系反应热ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3，即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。利用键能计算反应热关键是弄清物质中化学键的数目，常见单质、化合物中所含共价键的数目：1mol金刚石中含2molC—C键，1mol硅中含2molSi—Si键，1molSiO2晶体中含4molSi—O键；1molP4中含有6molP—P键，1molP4O10(即五氧化二磷)中，含有12molP—O键、4molP=O键，1molC2H6中含有6molC—H键和1molC—C键。【变式突破】1．（2023·江西·新余市第一中学高二期中）我国科学家开发高效催化剂实现催化还原制备热化学方程式为。已知几种共价键键能如下：共价键CO2(C=O)键能/E436413467下列叙述错误的是A．a曲线代表加入了催化剂，能降低能垒B．加入催化剂能提高的平衡转化率C．表格中E值等于805.5D．回收与封存有利于实现“双碳达标”B【详解】A．加入催化剂能降低活化能，A项正确；B．催化剂只能提高反应速率，不能使平衡移动，不能提高转化率，B项错误；C．根据图像可知，反应热等于正、逆反应活化能之差，，反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差。，解得：，C项正确；D．“双碳达标”关键是减少排放，有效措施是回收利用、封存于海底等，D项正确；故选B。易错点二盖斯定律【易错典例】例2（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）已知：下列说法正确的是A．B．C．升温时，丙烷与氯自由基反应速率加快，与溴自由基反应速率减慢D．HCl与HBr的键能差可以表示为B【解析】A．Cl比Br活泼，且HCl比HBr稳定，能量越低物质越稳定，则△H1＜△H3，故A错误；B．由盖斯定律可知，①-③=②-④，则△H1=△H2+△H3-△H4

，故B正确；C．升高温度可加快反应速率，则升高温度，吸热反应、放热反应速率都增大，丙烷与溴自由基反应速率加快，故C错误；D．③-①得HCl+Br∙→HBr+Cl∙，△H=△H3

-△H1，键能差为△H3

-△H1，故D错误；故选：B。【解题必备】应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题1．首先要明确所求反应的始态和终态，各物质系数；判断该反应是吸热还是放热；2．不同途径对应的最终结果应一样；3．叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或减小倍数，ΔH也要相应扩大或减小相同倍数；4．注意各分步反应的ΔH的正负；5．比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较；6．不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热，都对反应热有影响。【变式突破】2．（2023秋·重庆九龙坡·高二统考期末）我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物是一种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分。其相关反应的能量变化如图所示，已知，则为A． B． C． D．D【解析】由图中能量变化可知：，则，答案选D。易错点三反应热大小比较【易错典例】例3（2023秋·江西萍乡·高二统考期末）相同条件下，有下列三个热化学方程式：；；，则、、的大小关系正确的是A． B． C． D．B【解析】固态S到气态S要吸热，都生成液态二氧化硫时气态S燃烧放热多，Q2>Q1，同样的固态S燃烧，生成液态二氧化硫放热多Q1>Q3，因此Q2>Q1>Q3，答案选B。【解题必备】反应热大小的比较比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其实质，从而顺利解决问题。(1)同一反应生成物状态不同时：A(g)+B(g)=C(g)；ΔH1＜0；A(g)+B(g)=C(l)；ΔH2＜0因为C(g)=C(l)；ΔH3＜0，则ΔH3=ΔH2-ΔH1，所以|ΔH2|＞|ΔH1|。(2)同一反应物状态不同时：S(g)+O2(g)=SO2(g)；ΔH1＜0S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH2＜0ΔH3+ΔH1=ΔH2，固S(s)→S(g)吸热，ΔH3>0，所以|ΔH1|＞|ΔH2|。(3)两个有联系的不同反应：C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH1＜0C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；ΔH2＜0，ΔH3+ΔH2=ΔH1，所以ΔH1<ΔH2(或|ΔH1|>|ΔH2|)。【变式突破】3．（2023春·江西赣州·高二赣州市第四中学校考期末）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＞0B．△H5＜0，△H6＜0C．△H3-△H4＞0D．若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的△H2(Br)＜△H2(Cl)AD【解析】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。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。习题精练1．（2023秋·吉林长春·高二长春外国语学校校考期中）1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是A．该反应△H>0B．若H2O为液态，则生成物总能量将增大C．4HCl(g)和O2(g)总能量低于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应时从环境吸收能量D．断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量2．（2023秋·浙江台州·高二台州市书生中学校联考期中）废液中在好氧菌和厌氧菌作用下能转化为和，其转化示意图如下：

反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

下列说法正确的是A．在两池中加入固体，有利于的生成B．反应Ⅰ中消耗(标准状况)转移的电子数为C．当好氧菌池和厌氧菌池投放废液的体积比为时，理论上能完全转化为D．

3．（2023秋·浙江台州·高二台州市书生中学校联考期中）根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是

A．与的能量之和为393.5kJB．反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量C．由的热化学方程式为：

D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，则热值4．（2023秋·湖北武汉·高二校联考期中）下列有关说法正确的是A．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同B．已知，，则C．表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：D．和反应中和热，则：5．（2023春·四川凉山·高一校联考期末）化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义，下列说法正确的是

A．图1装置可以用于探究一个反应是吸热反应还是放热反应B．能量变化如图2的反应必须加热才能发生反应C．常温常压下，断开1molH2中的化学键吸收436kJ的能量，断开1molCl2中的化学键吸收243kJ的能量，形成2molHCl中的化学键释放862kJ的能量，故H2和Cl2反应释放能量D．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定6．（2023春·重庆·高一校联考期中）已知一定条件下1mol完全燃烧生成与水蒸气时放出802kJ的能量，根据下表的键能(断开1mol化学键或形成1mol化学键时吸收或放出的能量叫键能)数据，则x的数值为化学键C—HO—H键能/()498463803A．415 B．425 C．440 D．4507．（2023秋·浙江温州·高二乐清市知临中学校考期中）甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示：下列说法不正确的是A．CH4与Cl2的取代反应是放热反应B．1molCH4的能量比1molCH3Cl的能量多99kJC．△H4≈△H3≈△H2≈△H1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当D．已知Cl—Cl的键能为243kJ·mol-1，C—Cl的键能为327kJ·mol-1，则CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g)的△H<08．（2023春·甘肃张掖·高一甘肃省民乐县第一中学校考期中）H2和I2在一定条件下能发生反应，能量变化如图所示。断开1molH-I键所需要吸收的能量是A． B． C． D．9．（2023春·广东揭阳·高二普宁市华侨中学校考期中）反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)

ΔH>0经过以下两步基元反应完成：ⅰ.2HI(g)=H2(g)+2I(g)

∆H1ⅱ.2I(g)=I2(g)

∆H2下列说法不正确的是A．H=H1+H2B．因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以∆H1>0C．因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以∆H2＜0D．断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量10．（2023秋·宁夏石嘴山·高三石嘴山市第三中学校考期中）图象可更直观地表现化学变化中的物质变化和能量变化。下列判断错误的是A．图甲所示反应为放热反应，且△H=Ea-B．若已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s)

C．图乙所示反应的热化学方程式为：

D．若

，则物质能量高低如图丙11．（2023秋·重庆渝中·高二重庆巴蜀中学校考期中）碘与氢气反应的热化学方程式为：

。已知：①

；②在、298K条件下，断开1mol分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下列说法正确的是A．2mol碘蒸气凝华时要吸收71.92kJ的热量B．将1mol与1mol混合，充分反应，放出9.48kJ热量C．1mol与1mol的键能总和小于2mol键能总和D．

12．（2023春·辽宁沈阳·高一沈阳市第八十三中学校联考期中）HCl气体被氧气氧化的能量关系如图，下列叙述正确的是A．该反应、B．该反应的浓度平衡常数C．用E表示键能，则该反应D．反应

13．（2022秋·浙江温州·高二乐清市知临中学校考期中）在标准状况下，纯物质的规定熵，叫做标准摩尔熵，用符号表示。相关数据如下表，通过数据分析得出的下列结论不正确的是物质191.6205.2173.8186.9197.7210.8213.8219.3A．相对分子质量相同的分子，分子对称性越差，结构越复杂，标准摩尔熵越大B．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，标准摩尔熵越大C．反应的标准摩尔熵变D．推测羰基硫的标准摩尔熵大于14．（2023秋·河北石家庄·高二河北新乐市第一中学校联考期中）按题意要求填空：(1)已知己烷完全燃烧生成液态水放出的热量，写出表示己烷燃烧热的热化学方程。(2)已知在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图：

则全部被氧化成的热化学方程式为：。(3)化学键的键能是原子间形成(或断裂)化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能数据：H-S：；S-S：；S=O：；H-O：。已知反应：

，其反应产物中的固体实为，实际分子是一个8元环状分子(即

)，试根据这些数据计算已知反应的反应热：则(用a、b、c、d表示)。若已知

，试写出和反应生成的热化学方程式为：。(4)已知(金刚石，s)

(石墨，s)

①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性金刚石的稳定性。(填“大于”“小于”或“等于”，下同)②石墨中键键能金刚石中键键能。(5)把煤作为燃料有下列两种途径：途径I：

①途径II：先制成水煤气：

②再燃烧水煤气：

③

④则途径I放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量；、、、的数学关系式是。(6)某学生在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液发生中和反应的反应热的实验前，先配制的溶液：若实验中大约要使用溶液需要用托盘天平称量固体，溶液配制过程中所需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和。15．（2023春·广东汕头·高一汕头市澄海中学校考期中）请完成下列有关非金属元素及其化合物的问题：(1)氮及其化合物用途广泛。写出的电子式：。(2)将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______(填字母)。A．和在一定条件下反应生成 B．雷雨闪电时空气中的和化合生成NOC．经过催化氧化生成NO D．和反应生成(3)肼又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时负极的电极反应式是。(4)传统制备肼的方法，是以氧化，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是。(5)黑火药是中国古代的四大发明之一，其成分含有硝酸盐等，已知其爆炸反应为：已知①碳的燃烧热为，②，③；则为(用含有、、的代数式表示)。(6)铵盐常用作化肥，在实验室中检验固体中含有的实验方案为：。(7)可以用氢氟酸刻蚀玻璃，氢氟酸发生反应的化学方程式是：。参考答案1．D【详解】A．由图示可知，4HCl(g)+O2(g)的总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，该反应为放热反应，即∆H<0，故A错误；B．若H2O为液态，气体变为液体要放出能量，生成物总能量将减小，故B错误；C．由图示可知，4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应释放能量，故C错误；D．由图示可知，4HCl(g)+O2(g)的总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量，故D正确；故选：D。2．B【详解】A．在两池中加入固体，，铵根离子和氢氧根离子生成氨气，不利于的生成，A错误；B．反应Ⅰ中氧元素化合价由0变为-2，电子转移为，消耗(标准状况下为1mol)转移的电子数为，B正确；C．由反应Ⅰ、反应Ⅱ的化学方程式可知，，当好氧菌池和厌氧菌池投放废液的体积比为5:3时，理论上能完全转化为，C错误；D．由盖斯定律可知，Ⅰ+Ⅱ得反应：，则焓变为。D错误。故选B。3．D【详解】A．从图中可知，1molC(s)和1molO2(g)反应生成1molCO2(g)放出393.5kJ的能量，但是1molCO2(g)也有一定的能量，1molC(s)和1molO2(g)能量之和大于393.5kJ，A错误；B．从图中可知，CO和O2反应生成CO2是放热反应，则反应也是放热反应，生成物总能量小于反应物总能量，B错误；C．C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-565.8kJ/mol，第一个反应×2-第二个反应可得2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.1kJ/mol，C错误；D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-565.8kJ/mol，则CO热值ΔH=-565.8kJ/mol÷56=-10.1kJ/mol，D正确；故答案选D。4．B【详解】A．只与反应体系的始末状态有关，与反应条件无关，故A错误；B．碳燃烧为放热反应，为负值；燃烧充分，放热更多，数值更大，更小，所以，故B正确；C．燃烧热是指1mol可燃物然全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H元素对应的指定产物时液态水，故C错误；D．中和热是指酸碱发生中和反应，生成1molH2O时所放出的热量，生成2molH2O的同时，钡离子和硫酸根离子化合生成硫酸钡，也放出热量，所以，故D错误；答案选B。5．C【详解】A．该装置周围没有密封的空气，不能通过热胀冷缩探究反应是吸热反应还是放热反应，故A错误；B．能量变化如图的反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，该反应不需要加热就可以发生，故B错误；C．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-862)kJ·mol-1=-183kJ·mol-1<0，故H2和Cl2反应释放能量，故C正确；D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨稳定，所以石墨比金刚石稳定，D错误；故选C。6．A【详解】1molCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出802kJ热量，热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ/mol，ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则4x+498×2-803×2-463×4=-802，解得x=415kJ/mol，故答案选A。7．B【详解】A．由题干信息可知，CH4与Cl2的取代反应不管生成CH3Cl、CH2Cl2还是CHCl3或者CCl4均为＜0，则CH4与Cl2的取代反应是放热反应，A正确；B．由题干信息可知，1molCH4和1molCl2的能量之和比1molCH3Cl和1molHCl的能量之和多99kJ，B错误；C．由题干图中信息可知，即△H4≈△H3≈△H2≈△H1，说明CH4与Cl2的四步取代反应难易程度相当，C正确；D．已知CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g)过程中断裂了1molC-H键，形成了1mol的H-Cl键，已知Cl—Cl的键能为243kJ·mol-1，C—Cl的键能为327kJ·mol-1，且有：CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)=-99kJ/mol，即4E(C-H)+E(Cl-Cl)-3E(C-H)-E(C-Cl)-E(H-Cl)=-99kJ/mol，即E(C-H)+E(Cl-Cl)-E(C-Cl)-E(H-Cl)=-99kJ/mol，则E(C-H)+243kJ/mol-327kJ/mol-E(H-Cl)=-99kJ/mol，则E(C-H)-E(H-Cl)=-15kJ/mol，即CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g)的△H=-15kJ/mol<0，D正确；故答案为：B。8．B【分析】根据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分析解答。【详解】由于反应热△H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=bkJ/mol+ckJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol，则断开1molH-I键所需能量E(H-I)=kJ，故合理选项是B。9．B【详解】A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，故A正确；B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以∆H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，故B错误；C．ⅱ中只有I形成I2，成化学键释放能量，所以∆H2＜0，故C正确；D．反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)

ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，故D正确；故答案为B10．C【分析】本题以热化学基础知识素材，考查知识的应用与证据推理等核心素养。【详解】A．由图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应，为正反应活化能，为逆反应活化能，，A项正确。B．能量越低越稳定，由于石墨比金刚石稳定，所以石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，即，B项正确。C．由图乙可知，反应为吸热反应，热化学方程式为：

，C项错误。D．由

可知由生成B的反应均为放热反应，即2A的能量高于B的能量，气态B的能量高于液态B的能量，D项正确。故答案为：C。11．C【详解】A．由，则，2mol碘蒸气凝华时要放出71.92kJ的热量，A错误；B．由是可逆反应，则放出小于9.48kJ热量，B错误；C．根据盖斯定律，反应1-反应2可得，为放热反应，根据∆H=反应物的键能之和-生成物的键能之和<0，可知1mol与1mol的键能总和小于2mol键能总和，C正确；D．由于I-I的键长比F-F的长，则键能I-I的比F-F的小，故比放出的热量多，则，D错误；故选：C。12．D【详解】A．如图可知，、，故A错误；B．反应的平衡常数是产物的浓度次幂比上反应物浓度次幂，，故B错误；C．用E表示键能反应热时，水的状态应该是气态，则该反应，故C错误；D．液态水转化成气态水需要吸热，反应

，故D正确；故答案为D。13．C【详解】A．根据表格中一氧化碳和氮气的标准摩尔熵可知，相对分子质量相同的分子，分子对称性越差，结构越复杂，标准摩尔熵越大，A正确；B．根据表格中氟气和氯气的标准摩尔熵可知，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，标准摩尔熵越大，B正确；C．根据表格中的数据可知，该反应的标准摩尔熵变=2×210.8-191.6-205.2=24.8，故其，C错误；D．和二氧化碳的结构相似，但是其相对分子质量较大，且对称性较差，故其标准摩尔熵大于二氧化碳的标准摩尔熵，D正确；故选C。14．(1)C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l)ΔH=-4162.4kJ·mol-1(2)(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1(3)Q=3b+4d-4a-2c2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(l)+3S(s)

ΔH=(4a+2c-3b-4d-2e)kJ·mol-1(4)大于大于(5)等于ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)(6)2.2g100mL容量瓶【详解】（1）10g己烷物质的量为，完全燃烧生成液态水放出的热量，则1mol己烷完全燃烧生成液态水放出4162.4kJ的热量，即燃烧热化学方程式为C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l)ΔH=-4162.4kJ·mol-1；（2）由能量变化示意图可知，第一步反应为(aq)+O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O△H=-273kJ·mol-1；第二步反