1.2 反应热的计算 练习（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二节　反应热的计算
1 已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ/mol
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ/mol
则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　　)
A. ΔH＝－396.36 kJ/mol
B. ΔH＝－198.55 kJ/mol
C. ΔH＝－154.54 kJ/mol
D. ΔH＝－110.53 kJ/mol
2 已知：①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH2
下列推断正确的是(　　)
A. 若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3－ΔH1
B. 反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH1－ΔH2
C. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2<0
D. 若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时后者放热更多，则ΔH1＞0
3 依据图示关系，下列说法不正确的是(　　)
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C. C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2
D. 化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
4 [2025镇江期中]已知：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
③N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3
则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)
A. 2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
B. ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C. 3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D. 3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
5 25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol，则 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)
A. －488.3 kJ/mol B. ＋488.3 kJ/mol
C. －191 kJ/mol D. ＋191 kJ/mol
6 [2025苏州中学月考]各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是(　　)
物质 C2H6(g) CH2===CH2(g) H2(g)
ΔH/(kJ/mol) －1 559.8 －1 411 －285.8
A. C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ/mol
B. C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH ＝－1 559.8 kJ/mol
C. C2H6(g)===CH2===CH2(g)＋H2(g)　ΔH ＝－137 kJ/mol
D. 2H2O(l)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH ＝＋285.8 kJ/mol
7 氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1；ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2。大气臭氧层的分解反应是O3＋O===2O2　ΔH，该反应的能量变化如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A. 反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3
B. O3＋O===2O2是吸热反应
C. ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D. ΔH＝E3－E2>0
8 [2025南通启东中学开学考试]热化学离不开实验，更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是(　　)
图1 图2 图3
A. 由图3可知，生成1 mol SO2(g)时，ΔH1小于ΔH2
B. 将图1虚线框中的装置换为图2装置，若注射器的活塞右移，说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C. 向图1的试管A中加入某一固体和液体，若注射器的活塞右移，说明A中发生了放热反应
D. 由图3可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
9 [2025盐城射阳中学期中]CH4超干重整CO2的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2所示。下列说法错误的是(　　)
图1
图2 图3
A. 过程Ⅰ的热化学方程式为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ/mol
B. 过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
C. 过程Ⅱ中仅Fe3O4为催化剂
D. CH4超干重整CO2的总反应为CH4＋3CO24CO＋2H2O
10 [2025苏州中学月考](1) 已知：
Ⅰ. SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l)　ΔH1＝x kJ/mol
Ⅱ. 2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)　ΔH2＝y kJ/mol
Ⅲ. H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH3＝z kJ/mol
则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝____________kJ/mol。
(2) 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成。已知：
Ⅰ. CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋246.5 kJ/mol
Ⅱ. H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋ H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ/mol
Ⅲ. 2CO(g)===CO2(g)＋ C(s) ΔH3＝－172.5 kJ/mol
则3CH4(g)＋ CO2(g)＋2H2O(g)===4CO(g)＋8H2(g)　ΔH4＝________kJ/mol。
(3) 部分共价键的键能与热化学方程式的信息如表，则2O(g)===O2(g)　ΔH＝________kJ/mol。
共价键 H—H H—O
键能/(kJ/mol) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ/mol
(4) 利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇。已知：
Ⅰ. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH1
Ⅱ. CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
Ⅲ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH3
反应Ⅰ中相关化学键的键能数据如表，则ΔH1＝________kJ/mol，若ΔH2＝－58 kJ/mol，则ΔH3＝________kJ/mol。
化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H
键能/(kJ/mol) 436 343 1 076 465 413
11 [2025泰州中学期中]“碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1) 天然气中普遍含有H2S，需回收处理并加以利用。
①已知：
Ⅰ. 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－1 036 kJ/mol
Ⅱ. 4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝＋94 kJ/mol
Ⅲ. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－484 kJ/mol
则Ⅳ. 2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g) ΔH4＝________kJ/mol。
②较普遍采用处理H2S的方法是克劳斯工艺，即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺，利用反应Ⅳ处理H2S的优点是____________________________
______________________________________________________________________，
缺点是________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) CO2和H2在催化剂作用下可合成CH4，已知：
化学键 C—H H—H C===O H—O
键能/(kJ/mol) a b c d
则CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝________________kJ/mol。
(3) 工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应分两步进行：
ⅰ. CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ. NH2COONH4分解生成尿素。反应过程中能量变化如图。
①反应ⅰ为________(填“吸热”或“放热”，下同)反应；反应ⅱ为________反应。
②写出CO2和NH3合成尿素总反应的热化学方程式：_____________________
______________________________________________________________________。
第二节　反应热的计算
1 D　从上到下三个热化学方程式分别为①②③，且根据已知条件H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ/mol④，目标方程式③＝②－①×＋④，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1＋ΔH4＝－110.53 kJ/mol。
2 D　3 C
4 D　根据盖斯定律，①×3＋②×2－③×2可得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)，则ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3，故选D。
5 A
6 B　计算燃烧热时，H2O应该呈液态，A错误；根据盖斯定律，C2H6(g)的燃烧热－CH2===CH2(g)的燃烧热－H2(g)的燃烧热可得C2H6(g)===CH2===CH2(g)＋H2(g)，则ΔH＝(－1 559.8＋1 411＋285.8) kJ/mol＝＋137 kJ/mol，C错误；H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH ＝－285.8 kJ/mol，且正、逆反应的ΔH之和为0，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH ＝＋285.8 kJ/mol，D错误。
7 C
8 A　气态硫燃烧生成1 mol SO2(g)时放出的热量较多，且燃烧反应的ΔH为负值，故ΔH1小于ΔH2，A正确；图2装置中生成的气体会占据一定体积，也会使注射器的活塞右移，故不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应，B错误；固体和液体混合放热，不能说明一定发生了化学反应，如NaOH固体溶于水放热，但该过程不属于放热反应，C错误；根据盖斯定律，ΔH3＝－ΔH1＋ΔH2，D错误。
9 C　由图2、3知，①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝(240.1－33.9) kJ/mol＝＋206.2 kJ/mol、②CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－(243.9－78.9) kJ/mol＝－165 kJ/mol，根据盖斯定律，由①×2＋②可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，则ΔH＝(206.2×2－165) kJ/mol＝＋247.4 kJ/mol，A正确；由图1知，过程Ⅱ中第一步反应将C固定在固体中，含氢物质以气态水的形式被分离出去，第二步反应将C从固体中放出，含碳物质以CO的形式被分离出去，过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离，B正确；过程Ⅱ中反应前后Fe3O4、CaO化学性质不变，为催化剂，C错误；根据流程中物质的参与和生成情况，结合反应过程中有催化剂和中间产物，总反应可表示为CH4＋3CO24CO＋2H2O，D正确。
10 (1) 2x＋y－2z　(2) ＋657.1　(3) －498　(4) －99　＋41
解析：(1) 根据盖斯定律，由Ⅰ×2＋Ⅱ－Ⅲ×2可得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)，则ΔH＝(2x＋y－2z) kJ/mol。(2) 根据盖斯定律，由Ⅰ×3－Ⅱ×2可得3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)===4CO(g)＋8H2(g)，则ΔH＝(246.5×3－41.2×2) kJ/mol＝＋657.1 kJ/mol。(3) ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝436 kJ/mol×2＋E(O===O)－4×463 kJ/mol＝－482 kJ/mol，解得E(O===O)＝498 kJ/mol，形成化学键需要释放能量，故2O(g)===O2(g)　ΔH＝－498 kJ/mol。(4) ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，则CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1＝E(C≡O)＋2E(H—H)－3E(C—H)－E(C—O)－E(H—O)＝(1 076＋2×436－3×413－343－465) kJ/mol＝－99 kJ/mol。根据盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ＝Ⅲ，则ΔH3＝－58 kJ/mol－(－99 kJ/mol)＝＋41 kJ/mol。
11 (1) ①＋170　②获得的H2可作燃料　能耗较高　(2) (2c＋4b－4a－4d)
(3) ①放热　吸热　②CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＝E1－E2＋E3－E4
解析：(1) ①根据盖斯定律，×(Ⅰ＋Ⅱ－3×Ⅲ)可得2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)，则ΔH4＝×[－1 036＋94－3×(－484)] kJ/mol＝＋170 kJ/mol。②相比克劳斯工艺，利用反应Ⅳ处理H2S的优点是生成硫单质的同时生成H2，获得的H2可作燃料；缺点是反应Ⅳ是吸热反应，能耗较高。(2) ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，则CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝(2c＋4b－4a－4d) kJ/mol。(3) ①图中反应ⅰ的反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应；反应ⅱ的反应物总能量低于生成物的总能量，为吸热反应。②ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能，则总反应的热化学方程式为CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＝E1－E2＋E3－E4。