1.1.3 反应焓变的计算-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 鲁科版（2019）双选

第1节　化学反应的热效应 第3课时　反应焓变的计算 优化探究 第1章　化学反应与能量变化 [课程标准要求]　了解盖斯定律及其简单应用。 任务一　盖斯定律 任务二　能源　摩尔燃烧焓 课时作业　巩固提升 任务三　依据热化学方程式计算焓变 任务一　盖斯定律 1.1836年,化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是　　　 　(填“相同”或“不同”)的,该规律称为盖斯定律。  相同 2.在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与 　 　　　　　无关。反应热总值一定,如图表示从始态到终态的反应热。则ΔH=　　　　 　　=　　　　 　　。  反应的途径 ΔH1+ΔH2 ΔH3+ΔH4+ΔH5 3.能量守恒:能量既不会　　　　,也不会　　　　,只会从一种形式转化为另一种形式。  4.盖斯定律的应用 计算无法直接测量的反应的焓变。 增加 减少 1.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关。(　　) 2.盖斯定律遵守能量守恒定律。(　　) 3.已知某反应路径如图: ,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(　　) × √ × 1.从能量守恒的角度思考并填空(填“>”“<”或“=”)。 假定反应体系的始态为S,终态为L,它们之间的变化为:若ΔH1<0,则ΔH2 　　　　0,ΔH1+ΔH2　　　　0。  > = 2.(1)能直接测出反应C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热ΔH吗?为什么? 提示:不能直接测出。在氧气供应不足时,虽可生成CO,但同时还有部分CO可继续被氧化生成CO2。 (2)已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1; Ⅱ.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1。 如何根据上述两个反应,计算C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 提示:①虚拟路径法 反应C(s)+O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图: 则ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。 ②加合法 分析,找唯一:C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加:C是Ⅰ中反应物,为同侧,则“+Ⅰ” 异侧减:CO是Ⅱ中反应物,为异侧,则“-Ⅱ” 调化学计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。 所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。 1.应用盖斯定律计算ΔH的一般步骤 步骤 思路 ①观察 对比已知的反应与需要求ΔH的反应,找出需要消去的物质 ②思考 怎样消去这些物质,是相加还是相减或需要乘或除以某一个数后再相加减,此过程中要特别注意“剔除无关反应” ③运算 将热化学方程式按步骤②的思路进行运算,得出新的热化学方程式 ④计算 列出算式,代入数据计算 2.运用盖斯定律的三个注意事项 (1)热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘以该数。 (2)热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。 (3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。　 1.在298 K、101 kPa时,已知: (1)C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 (2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 (3)2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-2 599 kJ·mol-1 则相同条件下,由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变ΔH4是 (　　) A.-226.7 kJ·mol-1　　 B.-326 kJ·mol-1 C.+226.7 kJ·mol-1 D.+326 kJ·mol-1 C 利用盖斯定律,反应(1)×2+反应(2)×-反应(3)×可得2C(s,石墨) +H2(g)===C2H2(g)　ΔH4=ΔH1×2+ΔH2×-ΔH3×=(-393.5 kJ·mol-1) ×2+(-571.6 kJ·mol-1)×-(-2 599 kJ·mol-1)×=+226.7 kJ·mol-1,故C正确。 2.(2023·河南焦作高二检测)依据图示关系,下列说法正确的是(　　) A.金刚石的稳定性比石墨高 B.ΔH5>ΔH4 C.C(石墨,s)+CO2(g)===2CO(g)　ΔH=ΔH3-ΔH2 D.ΔH1+ΔH4+ΔH5=0 B 由图像可知石墨转化为金刚石吸热,故石墨具有的能量低于金刚石,故石墨的稳定性比金刚石高,A错误;石墨具有的能量低于金刚石,石墨生成一氧化碳放出的热量少,故ΔH5>ΔH4,B正确;根据盖斯定律可得:C(石墨,s) +CO2(g)===2CO(g)　ΔH=ΔH3-2ΔH2,C错误;根据盖斯定律可得:ΔH1+ΔH4=ΔH5,D错误。 3.随着聚酯工业的快速发展,工业上对氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为当前科学研究的热点。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行: CuCl2(s)===CuCl(s)+Cl2(g)　 ΔH1=+83 kJ·mol-1　①; CuCl(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1　②; CuO(s)+2HCl(g)===CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1 　③。 则氯化氢与氧气反应生成氯气和水蒸气的热化学方程式为 　 。  根据盖斯定律,①×2+②×2+③×2可得4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=2ΔH1+2ΔH2+2ΔH3= (+83 kJ·mol-1)×2+(-20 kJ·mol-1)×2+(-121 kJ·mol-1)×2=-116 kJ·mol-1。 4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-116 kJ·mol-1 任务二　能源　摩尔燃烧焓 1.能源及能源的综合利用 (1)概念:自然界中,能为人类提供能量的物质或物质运动统称能源。 (2)种类:包括　　　　、　　　　、　　　　、生物质能、地热能、海洋能、核能、　　　 　等。  太阳能 风能 水能 化石燃料 (3)能源开发的重要意义 ①我国的能源结构 目前,我国能源消费快速增长,消费结构以　　　　为主,以　　　　、 　　　　为辅,以　　　　、　　　　、　　　　、太阳能为补充。  ②能源危机的解决方法 一方面必须“　　　　”,即开发核能、风能、太阳能等新能源;另一方面需要“　　　　”,加大节能减排的力度,提高能源　　　　　　　。  煤 石油 天然气 水能 核能 风能 开源 节流 利用效率 (4)燃料综合应用 ①直接燃煤的危害:不仅利用效率低,而且会产生大量固体垃圾和多种有害气体。 ②煤的综合利用方法:工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。 2.摩尔燃烧焓 (1)定义:在一定　　　　　 　条件下,1 mol　　　　完全氧化为同温下的指定产物时的　　 　,并指定物质中所含有的氮元素氧化为　　 　、氢元素氧化为　　　　、碳元素氧化为　　　　。  (2)意义:甲烷的摩尔燃烧焓为-890.3 kJ·mol-1或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示298 K、101 kPa时,　　　　甲烷完全燃烧生成　　　　和　　　 　时放出890.3 kJ的热量。  反应温度和压强 纯物质 焓变 N2(g) H2O(l) CO2(g) 1 mol CO2 液态H2O (3)计算:由摩尔燃烧焓的定义可知:298 K、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其摩尔燃烧焓,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|以及物质的摩尔燃烧焓:ΔH=-。此公式中的ΔH是指物质的摩尔燃烧焓,而不是指一般反应的反应热。 1.我国目前使用的主要能源是化石燃料。(　　) 2.科学家正在研究开发太阳能、风能、潮汐能等新能源,并取得了一定进展。(　　) 3.1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的摩尔燃烧焓。 (　　) 4.摩尔燃烧焓的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比。(　　) √ √ × × 1.1.5 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧,放出50 kJ热量,则二甲基肼的摩尔燃烧焓ΔH为　　　　　　　　。  提示:1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol,根据摩尔燃烧焓的定义可知, 1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为 kJ=2 000 kJ,即二甲基肼的摩尔燃烧焓ΔH=-2 000 kJ/mol。 2.已知:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1; N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1; 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1。 试写出表示氨的摩尔燃烧焓的热化学方程式:  　 。  提示:NH3(g)+O2(g)===N2(g)+H2O(l)　ΔH=-382.5 kJ·mol-1,本题考查热化学方程式的计算,从盖斯定律入手,①N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g), ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),②×-得出NH3(g) +O2(g) === N2(g)+H2O(l)　ΔH= kJ·mol-1=-382.5 kJ·mol-1。 1.能源是现代社会正常运转的基础。下列有关能源的认识错误的是 (　　) A.煤的气化、液化可提高能源的利用效率 B.天然气的主要成分是CH4,属于可再生能源 C.开源节流、提高能源的利用效率是解决能源危机的措施 D.核能、风能、太阳能均属于新能源 B 天然气为化石燃料,属于不可再生能源,B项错误。 2.已知丙烷的摩尔燃烧焓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 A 丙烷分子式是C3H8,摩尔燃烧焓为ΔH=- 2 215 kJ·mol-1,则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水,放热2 215 kJ。1.8 g水的物质的量为0.1 mol,则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol,所以反应放出的热量为0.025 mol× 2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ,则放出的热量约为55 kJ,A项符合题意。 3.在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出444.8 kJ热量,能表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式是   　 。  CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-889.6 kJ·mol-1 任务三　依据热化学方程式计算焓变 依据热化学方程式计算焓变的思维模型: 1.已知: ①CH4(g)+2O2(g)=== CO2(g)+2H2O(l)　　 ΔH1=-Q1 kJ/mol; ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) 　　ΔH2=-2Q2 kJ/mol; ③2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) 　　ΔH3=-2Q3 kJ/mol。 常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)点燃,经完全燃烧恢复到常温,放出的热量(kJ)为　　　 　。  (0.4Q1+0.1Q3) kJ 甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况),即甲烷和氢气的混合气体的总物质的量为n===0.5 mol,甲烷和氢气的体积比为4∶1,所以甲烷的物质的量为0.5 mol×=0.4 mol,氢气的物质的量为0.5 mol-0.4 mol=0.1 mol,由CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-Q1 kJ/mol可知,0.4 mol甲烷燃烧放出的热量为0.4 mol×Q1 kJ/mol=0.4Q1 kJ;由2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH3=-2Q3 kJ/mol可知,0.1 mol 氢气燃烧生成液态水放出的热量为×0.1 mol ×2Q3 kJ/mol=0.1Q3 kJ,所以放出的热量为(0.4Q1+0.1Q3) kJ。 2.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式: ①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1; ②H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1; ③O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1; ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ·mol-1。 (1)反应H2(l)+O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH=　　 　　。   (1)根据盖斯定律,将①-②-③×+④可得目标反应的热化学方程式,其反应热ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3×+ΔH4,代入数据计算可得ΔH=-237.46 kJ·mol-1。 -237.46 kJ·mol-1 (2)若填装1吨液氢,在液氧中充分燃烧生成水蒸气,可为火箭提供 　　 　　kJ的热量(保留三位有效数字)。  1.19×108 (2)设填装1吨液氢,在液氧中充分燃烧生成水蒸气,可为火箭提供的热量为x。 H2(l)+O2(l)===H2O(g)　 ΔH=-237.46 kJ·mol-1 1 mol 237.46 kJ 1 000 kg×103/2 g·mol-1 x 解得x≈1.19×108 kJ。 计算反应热或者焓变的常用方法 计算依据 计算方法 热化学方程式 反应热与反应方程式中各物质的物质的量成正比 盖斯定律 可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式 计算依据 计算方法 化学键的变化 ΔH=反应物的化学键断裂所吸收的总能量-反应产物的化学键形成所放出的总能量 反应物和反应 产物的总能量 ΔH=H(反应产物)-H(反应物) 摩尔燃烧焓 Q放=n(可燃物)×|ΔH| 1.已知△(g)+H2(g)===CH3CH2CH3(g)　ΔH1=-157 kJ·mol-1。已知△(g)的燃烧热ΔH2=-2 092 kJ·mol-1,CH3CH2CH3(g)的燃烧热ΔH3=-2 220 kJ·mol-1,1 mol液态水转变为气态水的焓变为ΔH4=+44 kJ·mol-1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol-1)为(　　) A.-658 kJ·mol-1 B.-482 kJ·mol-1 C.-329 kJ·mol-1 D.-285 kJ·mol-1 B ①△(g)+H2(g)===CH3CH2CH3(g)　ΔH1=-157 kJ·mol-1,由题意知②△(g)+O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)　ΔH2=-2 092 kJ·mol-1,③CH3CH2CH3(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH3=-2 220 kJ·mol-1,④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4=+44 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①-②+③+④得H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH'=ΔH1-ΔH2+ΔH3+ΔH4=-241 kJ·mol-1,则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH=-482 kJ·mol-1,B项正确。 2.已知冶炼铁的过程中发生如下反应: ①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH1=-25 kJ·mol-1; ②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH2=-47 kJ·mol-1; ③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)　ΔH3=+19 kJ·mol-1。 写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式: 　 。  FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-11 kJ·mol-1 依据盖斯定律:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。FeO与CO反应生成Fe和CO2的化学方程式:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)　④,由盖斯定律可得,×[3×①-(2×③+②)]=④,可得该反应的反应热:ΔH=[3ΔH1-(2ΔH3+ΔH2)]=×{3× (-25)-[2×(+19)+(-47)]}kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [A组　基础落实] 题组一　盖斯定律 1.物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是 (　　) A.A―→F　ΔH=-ΔH6 B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1 C.C―→F　|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6| D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6| 9 10 B 11 由盖斯定律可知A―→F,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=-ΔH6,即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,故A项正确,B项错误;由C―→F可以判断,ΔH=ΔH3+ΔH4+ΔH5=-(ΔH1+ΔH2+ΔH6),故C项正确;由A―→D知, ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6),故D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2.已知:①Zn(s)+O2(g)===ZnO(s)　ΔH1=-348.3 kJ·mol-1, ②2Ag(s)+O2(g)===Ag2O(s)　ΔH2=-31.0 kJ·mol-1。 则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于(　　) A.-317.3 kJ·mol-1　　 B.-379.3 kJ·mol-1 C.-332.8 kJ·mol-1 D.+317.3 kJ·mol-1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A 11 由盖斯定律,①-②可得目标反应,即ΔH=ΔH1-ΔH2=-348.3 kJ·mol-1-(-31.0 kJ·mol-1)=-317.3 kJ·mol-1,故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 3.水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。 水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1。 该反应分两步完成: 3Fe2O3(s)+CO(g)⥫⥬2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1; 2Fe3O4(s)+H2O(g)⥫⥬3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2。 ΔH2=　　　　　kJ·mol-1。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 +6 11 设方程式①CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·mol-1; ②3Fe2O3(s)+CO(g)⥫⥬2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ·mol-1; ③2Fe3O4(s)+H2O(g)⥫⥬3Fe2O3(s)+H2(g)　ΔH2。 根据盖斯定律可知,③=①-②,则ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2 kJ·mol-1)-(-47.2 kJ·mol-1)=+6 kJ·mol-1。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 题组二　能源　摩尔燃烧焓 4.化学与生活、社会密切相关,“低碳经济,节能减排”是今后经济发展的新思路。下列说法不正确的是(　　) A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境 B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C.大量开采煤、石油和天然气,以满足经济发展的需要 D.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 煤、石油和天然气都是化石燃料,不可再生,应有节制的开采,故C说法错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 5.以下几个热化学方程式能表示相应物质的摩尔燃烧焓的是(　　) A.C(s)+O2(g)===CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1 B.C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D.CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-193.0 kJ·mol-1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 表示摩尔燃烧焓的热化学方程式应满足以下两点:一是物质完全燃烧并形成指定的氧化物,二是发生燃烧的物质的化学计量数必须是1。A项,碳没有完全燃烧,错误;C项,H2的化学计量数不是1,错误;D项,CH3OH的燃烧产物应是CO2与液态水,错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 6.在25 ℃、101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。 (1)该条件下,H2的摩尔燃烧焓ΔH为　　　　　　　　　　　　。  (1)H2的摩尔燃烧焓应以燃烧1 mol H2为标准,当H2完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)时,需燃烧2.00 mol H2,故H2的摩尔燃烧焓ΔH=-=-285.8 kJ/mol。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 -285.8 kJ/mol 11 (2)已知:CH4的摩尔燃烧焓的ΔH=-890 kJ/mol,H2和CH4混合气体112 L(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ,则混合气体中H2和CH4的体积比为　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 1∶3 11 (2)混合气体的物质的量为=5 mol,1 mol混合气体的平均摩尔燃烧焓为=739 kJ/mol,则 故==≈。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 题组三　计算焓变的其他形式 7.已知断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量称为键能,部分物质的键能如表所示: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 化学键 C—H C==O N—H C—N H—O 键能/ (kJ· mol-1) a b c d e 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 甲醛的结构式为 ,甲醛制备乌洛托品(C6H12N4)的反应:6H— +4NH3(g)―→ +6H2O(l)。该反应的ΔH为(　　) A.6(a+b+c-d+e) kJ·mol-1 B.6(d+e-a-b-c) kJ·mol-1 C.6(b+2c-2d-2e) kJ·mol-1 D.6(2d+2a+2e-b-3c) kJ·mol-1 C 11 该反应中要断裂12 mol C—H键、6 mol C==O键和12 mol N—H键,形成12 mol C—N键、12 mol C—H键和12 mol O—H键,所以该反应的焓变ΔH=(a×12+b×6+c×12-d×12-a×12-e×12) kJ·mol-1=6(b+2c-2d-2e) kJ·mol-1。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 8.已知:298 K时,相关物质的相对能量如图所示。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 根据相关物质的相对能量可以计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度变化可忽略)。例如:H2O(g)===H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)=-44 kJ·mol-1。 则反应C2H6(g)+2CO2(g)⥫⥬4CO(g)+3H2(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 +430 11 由图中数据可知,C2H6(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的相对能量分别为-84 kJ·mol-1、-393 kJ·mol-1、-110 kJ·mol-1、0 kJ·mol-1。由题中信息可知,ΔH=生成物的相对能量-反应物的相对能量,因此, C2H6(g)+2CO2(g)⥫⥬4CO(g)+3H2(g)　ΔH=(-110 kJ·mol-1)×4+0 kJ·mol ×3-(-84 kJ·mol-1)-(-393 kJ·mol-1)×2=+430 kJ·mol-1。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 9.黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之 一,反应的化学方程式为 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。 在25 ℃和101 kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853 kJ的热量。这些热量(工业中叫作“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 答案:(1)FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g)　ΔH=-853 kJ/mol 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 (2)计算理论上1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算过程)。 答案: (2)解:FeS2的摩尔质量为120 g/mol。 1 kg黄铁矿含FeS2的质量为1 000 g×90%=900 g, 900 g FeS2的物质的量为=7.5 mol, 则理论上1 kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为7.5 mol×853 kJ/mol= 6 397.5 kJ。 答:理论上1 kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6 397.5 kJ。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 [B组　培优训练] 10. (双选)已知:由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫作该物质的摩尔生成焓,用ΔH(kJ·mol-1)表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0;有关物质的ΔH如图所示,下列有关判断不正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A.H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8 kJ·mol-1 B.相同状况下, N2H4比NH3稳定 C.依据题图所给数据,无法求得N2H4(l)的燃烧热 D.0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应,放出45.9 kJ的热量 答案:BD 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 气体水变为液体水释放能量,放热焓变为负值,则H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8 kJ·mol-1,A说法正确;由图可知,N2H4的摩尔生成焓为正值,NH3的摩尔生成焓为负值,则相同状况下,NH3比N2H4稳定,B说法不正确;燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;缺少液体水的摩尔生成焓数据,不能求得N2H4(l)的燃烧热,C说法正确;氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,反应进行不彻底,0.5 mol N2(g)与 1.5 mol H2(g)充分反应,放出的热量小于45.9 kJ,D说法错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11.一定条件下,水气变换反应CO+H2O⥫⥬CO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应: Ⅰ.HCOOH⥫⥬CO+H2O(快); Ⅱ.HCOOH⥫⥬CO2+H2(慢)。 研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。 一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2,则该条件下水气变换反应的焓变ΔH=　　　　　　　(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。  ΔH2-ΔH1 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 根据盖斯定律,由Ⅱ-Ⅰ可得水气变换反应: CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)　ΔH=ΔH2-ΔH1。 11 $$