2025年高考化学综合真题技巧专项试卷18 利用键能计算反应热（原卷版）.docxVIP

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第三篇化学反应与能量

专项18利用键能计算反应热

键能是指在101kPa、298K条件下，1mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。键能是衡量共价键稳定性的一个重要参数。键能越大，即形成共价键时放出的热量越多，共价键越稳定。例如：①N2分子的化学性质很稳定，是因为N≡N的键能很大(946kJ·mol-1)；②H-F、H-Cl、H-Br、H-I键的键能依次为567kJ·mol-1、431kJ·mol-1、366kJ·mol-1、298kJ·mol-1，键能逐渐减小，HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性逐渐减弱。③CH2=CH2中C=C键的键能(615kJ·mol-1)小于C2H6中C-C键的键能(348kJ·mol-1)的两倍，CH≡CH中C≡C键的键能(812kJ·mol-1)小于C-C键的键能的3倍，也小于C-C键、C=C键的键能之和，表明乙烯、乙炔分子中的π键不如σ键牢固，比较容易断裂。

化学反应中发生旧化学键断裂和新化学键形成，如果旧化学键断裂所吸收的总能量大于新化学键形成所放出的总能量，则该化学反应为吸热反应；反之，该化学反应为放热反应。即：能量变化(ΔH)=反应物的键能总和-生成物键能总和；若ΔH0，则该反应为吸热反应；若ΔH0，则该反应为放热反应。

1．(2022·北京卷)由键能数据大小，不能解释下列事实的是()

化学键

键能/kJ·mol-1

411

318

799

358

452

346

222

A．稳定性：CH4＞SiH4 B．键长：C=O＜C-O

C．熔点：CO2＜SiO2 D．硬度：金刚石＞晶体硅

【答案】C

【解析】A项，键能越大越稳定，C-H键能大于Si-H，所以稳定性：CH4＞SiH4，故不选A；B项，键能越大，键长越短，C=O键能大于C-O，所以键长：C=O＜C-O，故不选B；C项，CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点CO2＜SiO2，不能用键能解释熔点CO2＜SiO2，故选C；D项，金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，C-C的键能大于Si-Si，所以硬度：金刚石晶体硅，故不选D；故选C。

2．(2022·浙江省6月选考)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

249

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214kJ·mol-l。下列说法不正确的是()

A．H2的键能为436kJ·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=436kJ·mol-l，A正确；

B项，由表格中的数据可知O2的键能为：249×2=498kJ·mol-l，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·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=278kJ·mol-l，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·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。

3．(2024?浙江1月选考)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．428kJ·mol-1B．-428kJ·mol-1C．498kJ·mol-1 D．-498kJ·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．(2023?天津卷节选)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键

C—