热点强化17 化学反应焓变的计算-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版2019 单选版）

热点强化17　 化学反应焓变的计算 优化探究 大单元四　化学反应原理 　第9章　化学反应与能量 Δ H ＝ H 产－ H 反 1. 根据盖斯定律计算Δ H 的方法 技法指导 2. 利用键能计算反应热的方法 (1)计算公式 Δ H ＝反应物的总键能( E 反)－生成物的总键能( E 生)。 (2)计算关键 利用键能计算反应热的关键是要算清物质中化学键的数目，熟悉并掌握 中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。 物质 (化学键) CO2 (C=O ) CH4 (C— H) P4 (P— P) SiO2 (Si— O) 石墨 (C— C) 金刚 石 (C— C) S8 (S— S) Si (Si— Si) 1 mol物 质含共 价键的 物质的 量/mol 2 4 6 4 1.5 2 8 2 1. 将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接 氧化法为4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)。Deacon直接氧化法可按 下列催化过程进行：CuCl2(s) CuCl(s)＋ Cl2(g)　 Δ H 1＝＋83 kJ·mol－1 CuCl(s)＋ O2(g) CuO(s)＋ Cl2(g) Δ H 2＝－20 kJ·mol－1 CuO(s)＋2HCl(g) CuCl2(s)＋H2O(g) Δ H 3＝－121 kJ·mol－1 则4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)的Δ H ＝ kJ·mol－1。 －116　 热点训练 将题给已知热化学方程式依次编号为①、②、③，由盖斯定律，2×① ＋2×②＋2×③可得4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)　Δ H ＝2Δ H 1＋2Δ H 2＋2Δ H 3＝(＋83 kJ·mol－1)×2＋(－20 kJ·mol－1)×2＋(－121 kJ·mol－1)×2＝－116 kJ·mol－1。 2. (1)标准摩尔生成焓是指在25 ℃和101 kPa时，最稳定的单质生成1 mol 化合物的焓变。已知在25 ℃和101 kPa时发生下列反应： ①2C2H6(g)＋7O2(g) 4CO2(g)＋6H2O(l) Δ H ＝－3 116 kJ·mol－1 ②C(石墨，s)＋O2(g) CO2(g) Δ H ＝－393.5 kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l) Δ H ＝－571.6 kJ·mol－1 写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式： ⁠ ⁠。 2C(石墨，s)＋3H2(g) C2H6(g)　Δ H ＝－86.4 kJ·mol－1 (1)根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C和 单质H2生成1 mol C2H6的焓变。根据盖斯定律，由(②×4－①＋③ ×3)÷2 可得：2C(石墨，s)＋3H2(g) C2H6(g)　Δ H ＝[(－393.5 kJ·mol－1)×4 －(－3 116 kJ·mol－1)＋(－571.6 kJ·mol－1)×3]÷2＝－86.4 kJ·mol－1。 (2)雾霾的主要成分之一是来自汽车尾气的氮氧化物，研究表明CH4可以 消除汽车尾气中氮氧化物的污染。 ①CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) Δ H ＝－889.6 kJ·mol－1 ②N2(g)＋2O2(g) 2NO2(g) Δ H ＝＋67.2 kJ·mol－1 ③2NO2(g) N2O4(g) Δ H ＝－56.9 kJ·mol－1 写出甲烷气体催化还原N2O4气体生成稳定的气体单质、二氧化碳气体和 液态水的热化学方程式： ⁠ ⁠。 CH4(g)＋N2O4(g) N2(g)＋CO2(g)＋ 2H2O(l)　Δ H ＝－899.9 kJ·mol－1 (2)甲烷气体催化还原N2O4气体生成的稳定的气体单质是N2，根据盖斯 定律，由①－②－③可得：CH4(g)＋N2O4(g) N2(g)＋CO2(g)＋ 2H2O(l)　Δ H ＝(－889.6 kJ·mol－1)－(＋67.2 kJ·mol－1)－(－56.9 kJ·mol－ 1)＝－899.9 kJ·mol－1。 3. 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—H C=O H—H C O(CO) 键能/(kJ·mol－1) 413 745 436 1 075 则该反应的Δ H ＝ ⁠。 ＋120 kJ·mol－1　 Δ H ＝[4× E (C—H)＋2× E (C=O)]－[2× E (C O)＋2× E (H—H)]＝ (4×413＋2×745) kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436) kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。 4. 二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知CO2经催化加氢 可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g) CH2 CH2(g)＋4H2O(g)　Δ H 。 (1)几种物质的能量(kJ·mol－1)如表所示(在标准状态下，规定单质的能量 为0，测得其他物质生成时放出的热量为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2 CH2(g) H2O(g) 能量/(kJ·mol－1) －394 0 52 －242 Δ H ＝ kJ·mol－1。 (1)Δ H ＝生成物的总能量－反应物的总能量＝[52＋(－242)×4－0－(－ 394)×2] kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1。 －128　 (2)几种化学键的键能(kJ·mol－1)数据如下： 化学键 C=O H—H C=C H—C H—O 键能/(kJ·mol－1) 803 436 615 a 463 a ＝ ⁠。 (2)Δ H ＝反应物化学键的总键能－生成物化学键的总键能＝(803×4＋ 436×6－615－4 a －463×8) kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1，解得 a ＝ 409.25。 409.25　 $$