内容正文:
高中
化学
二轮精准复习45讲
反应热的计算与比较
2023
第19讲
1
反应热的计算及比较是高考命题的热点和重点,在选择题中结合能量—反应过程图像考查反应热与活化能的关系、反应热的比较等;在非选择题中侧重考查利用盖斯定律计算反应热,或书写热化学方程式,另外还考查根据键能计算反应热等。此类试题大多以最新科研成果、化工生产中反应机理等为命题情境,命题形式和命题角度灵活多变,体现《中国高考评价体系》对知识获取能力、思维认知能力的要求,考生要能够客观全面地获取相关信息,能够从情境中提取有效信息;能够准确概括和描述学科所涉及基本现象的特征及其相互关系,并从中发现问题;能够灵活地、创造性地运用不同方法,发散地、逆向地解决问题能够通过敏锐的洞察能力,发现复杂、新颖情境中的关键事实特征和有价值的新问题;能够将所学知识迁移到新情境,解决新问题,得出新结论。
考情分析
题型一 利用键能计算ΔH
考向一 反应热ΔH的计算
甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下:
由此计算ΔH1= kJ· mol-1;已知ΔH2=-58 kJ· mol-1,则ΔH3= kJ· mol-1。
典题示例1
答案:-99 +41
物质 CO2(g) H2(g) CH2 CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242
化学键 C=== O H—H C=== C H—C H—O
键能/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
答题模板 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法:
(1)计算步骤。
题型二 利用盖斯定律计算ΔH
(2)计算方法。
要特别注意三个关键:
(1)参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般为2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,可得出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
(2)当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号。
(3)将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
[典例1]
+53.1
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286
ΔH= kJ·mol-1。
+137
[典例2](2021广东卷改编)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
①根据盖斯定律,反应a的ΔH1= (写出一个代数式即可)。
②一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该过程分 步进行,其中,第 步的正反应活化能最大。
ΔH2+ΔH3-ΔH5(或ΔH3-ΔH4)
4
4
解析 (2)①根据题目所给出的化学方程式关系可知,a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。
②由图可知,反应过程中能量变化出现了4个峰,即经历了4步反应;且从左往右看4次活化能吸收中,第4次对应的峰最高,对应的正反应活化能最大。
精练1.(2020·全国卷Ⅰ)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为____________________________
解析:
据题图知,V2O4(s)+SO3(g)===V2O5(s)+SO2(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1①,V2O4(s)+2SO3(g)===2VOSO4(s) ΔH1=-399 kJ·mol-1②。根据盖斯定律,由②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)===2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=(-399+48)kJ·mol-1=-351 kJ·mol-1。
2V2O5(s)+2SO2(g)===2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1
精练2.已知:4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-a kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=-b kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+c kJ/mol
则反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l)的ΔH=_______ kJ/mol
解析:①4NH3(g