第3讲 反应热的计算-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版（2019）预学教程

第3讲 反应热的计算 学习任务 预学1：盖斯定律 预学2：反应热的计算 预学3：反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法 ◆预学1 盖期定律 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，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。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的 始态 和 终态 有关，而与反应的 途径 无关。 2．盖斯定律的意义 3．应用盖斯定律的计算方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 举例说明： 根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 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 ①“虚拟路径”法 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 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。 【易错警示】 (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“+”“一”随之改变，但数值不变。 【典例1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，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 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将反应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＝－237．46 kJ·mol－1。 【对点练】在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) △H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) △H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) △H3 则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是( ) A．△H3=△H1+2△H2 B．△H3=△H1+△H2 C．△H3=△H1﹣2△H2 D．△H3=△H1﹣△H2 【答案】A 【解析】2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) △H1 ① Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) △H2 ② 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) △H3 ③ 由盖斯定律可知，③=①+2×②，因此△H3=△H1+2△H2；故选A。 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法 ◆预学2 反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 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及其ΔH。 【名师点评】 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 【典例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 【答案】A 【解析】由反应①、②可知，所求反应可通过①－②得到物质间的转化关系：Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)则该反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1。 【对点练】 把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0① 途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④ 请回答下列问题： (1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。 (2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。 (3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。 【答案】(1)等于 (2)△H1=△H2+(△H3+△H4) (3)C(s) +O2(g) = CO(g) △H=－110.35kJ/mol 【解析】(1)由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；(2)根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×+反应4×，所以△H1=△H2+(△H3+△H4)；(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110．35kJ热量，即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.35 kJ•mol-1。 ◆预学3 反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法 1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要 加倍 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 4．根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 (5)中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 【名师点评】【易错警示】【疑难点拨】 (1)同一反应生成物的状态不同时： A(g)十B(g)=C(g)；△H1<0 A(g)+B(g)=C(1)；△H2<0 △H2<△H1 (2)同一反应反应物状态不同时： S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H2<0 △H l<△H2 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H1<0 C(s)+O2(g)=CO (g)；△H2<0 一定有△H l<△H2 注：比较两个反应的△H大小时，一定要考虑符号 【典例3】1 mol白磷转化为红磷时放出18.39 kJ热量，已知： P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)； 4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 则a和b的关系是( ) A．a>b B．a=b C．a<b D．无法确定 【答案】A 【解析】由题知，P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-18．39 kJ·mol-1，白磷具有的能量比红磷高，则白磷在燃烧时放出的能量比红磷多，故a>b。 【对点练】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据上述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1＜ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则等量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2＜0，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定。 (1)ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 (2)物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 (3)先画出物质的能量(E)的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。 (4)可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)盖斯定律遵守能量守恒定律。( ) (2)一个化学反应的焓变与反应途径无关。( ) (3)在特定条件下反应热可以等于焓变。( ) (4)不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同。( ) (5) 应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变。( ) (6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关。( ) (7)反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关。( ) (8)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( ) 【答案】(1) √ (2) √ (23)√ (4) √ (5) √ (6) √ (7)× (8)× 【基础训练】 1．下列关于盖斯定律的说法不正确的是( ) A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热 【答案】D 【解析】A项，盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，A正确；B项，反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，B正确；C项，有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；D项，方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误。故选D。 2．下列关于反应热的说法正确的是 ( ) A．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关 B．已知C(s)+O2(g)＝CO(g)的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 D．当∆H为“－”时，表示该反应为吸热反应 【答案】A 【解析】A项，盖斯定律认为：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关，A正确；B项，燃烧热：1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳完全燃烧生成二氧化碳，B错误；C项，反应热的大小即反应物所具有的能量和生成物所具有的能量的差异，C错误；D项，∆H<0，为放热反应，D错误；故选A。 3．已知：①H2(g)＋2 (1)O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋2 (1)O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系正确的是( ) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 【答案】C 【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态放热，①与③比较，③放出的热量多，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。 4．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 则ΔH4的正确表达式为( ) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 【答案】A 【解析】根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。将前三个热化学方程式分别标为①、②、③，根据盖斯定律，由×①＋×②－2×③可得：2S(g)===S2(g)　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 5．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为 ( ) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】①2C(s)+O2(g) ═2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)+O2(g)═2H2O △H=-483.6 kJ·mol－1；依据盖斯定律得到C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3 kJ·mol－1，故选A。 6．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。 已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5 kJ∙mol−1 C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) ΔH=−110.5 kJ∙mol−1 则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s，石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是( ) A．+80.5 kJ∙mol−1 B．+30.0 kJ∙mol−1 C．−30.0 kJ∙mol−1 D．−80.5 kJ∙mol−1 【答案】D 【解析】将第一个方程式加上第二个方程式的2倍得到反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s，石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH =+140.5 kJ∙mol−1+(−110.5 kJ∙mol−1)×2=−80.5 kJ∙mol−1，故D符合题意。综上所述，答案为D。 7．已知下列反应的热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1 4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ⋅mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ⋅mol-1 则H2S热分解反应的2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4为( ) A．-314kJ/mol B．+170kJ/mol C．-170kJ/mol D．+314kJ/mol 【答案】B 【解析】已知①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1；②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ⋅mol-1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ⋅mol-1；根据盖斯定律×①+×②-③可得2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4=×(-1036 kJ⋅mol-1)+×(+94 kJ⋅mol-1)+484 kJ⋅mol-1=+170 kJ⋅mol-1；故选B。 8．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．1molC(石墨)和 1molCO 分别在足量 O2中燃烧， 全部转化为 CO2，前者放热多 C．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 【答案】C 【解析】A项，由图可知，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＜0，则石墨燃烧是放热反应，故A正确；B项，根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1molC(石墨)放热多，故B正确；C项，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol， 根据盖斯定律①-②可得：C(石墨)+O2(g)=CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2，，故C错误；D项，根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确；故选C。 9．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g)2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g)3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1>ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 【答案】D 【解析】A项， 气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，故A错误；B项，反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，所以ΔH3>ΔH4，故B错误；C项，根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C错误；D项，根据盖斯定律[③×3-④]得2H2S(g)+SO2(g)3S(s)+ 2H2O(1) ，即2ΔH5=3ΔH3-ΔH4，故D正确；故选D。 10．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( ) A．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3| C．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 D．甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2 【答案】A 【解析】A项，在过程中ΔH1与ΔH2的大小无法判断，A错误；B项，因|ΔH3|=|ΔH1|+|ΔH2|，B正确；C项，因为甲→丙和丙→甲是两个相反的过程，所以ΔH1+ΔH2+ΔH3=0，C正确；D项，题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲丙，ΔH=ΔH1+ΔH2＜0，D正确；故选A。 11．在298K、100kPa时，有下列反应： O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)∆H1；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)∆H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)∆H3，则∆H3与∆H1和∆H2间的关系正确的是( ) A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2 C．∆H3=2∆H2-∆H1 D．∆H3=∆H1-∆H2 【答案】C 【解析】①O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H1；②Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2；③2Cl2(g)+2H2O(g)＝4HCl(g)+O2(g)△H3；则反应③＝﹣①+2×②，由盖斯定律可知，△H3＝﹣△H1+2△H2，故选C。 12．已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH =-102kJ·mol-1，1molHBr分子中的化学键断裂时需要吸收369kJ的能量，1molBr2分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为200kJ，则1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为( ) A．436Kj B．218 kJ C．169kJ D．569kJ 【答案】A 【解析】设1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为x，则x+200kJ-2×369kJ=-102kJ，解得x=436kJ，A满足题意。故选A。 13．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH2=+64.39 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1 1 H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( ) A．-319.68 kJ·mol-1 B．-417.91 kJ·mol-1 C．-448.46 kJ·mol-1 D．+546.69 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】已知：①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH2=+64.39 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1 根据盖斯定律①+×②+③，整理可得：Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1) △H=-319.68 kJ/mol；故选A。 14．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701．0 kJ·mol－1 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为( ) A．519.4 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1 【答案】C 【解析】由题给热化学方程式可得：①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－350.5 kJ·mol－1　②Hg(l)＋O2(g)===HgO(s)　ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②可得：Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH＝(－350.5 kJ·mol－1)－(－90.8 kJ·mol－1)＝－259.7 kJ·mol－1。 15．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝234.1 kJ·mol－1 ① C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 ② 则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH3是( ) A．－824.4 kJ·mol－．－627.6 kJ·mol－1 C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】由盖斯定律可知：×②－①得2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，所以ΔH＝×(－393.5 kJ·mol－1)－234.1 kJ·mol－1＝－824.35 kJ·mol－1≈－824.4 kJ·mol－1。 16．在298K、100kPa时，有下列反应：O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)∆H1；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)∆H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)∆H3，则∆H3与∆H1和∆H2间的关系正确的是( ) A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2 C．∆H3=2∆H2-∆H1 D．∆H3=∆H1-∆H2 【答案】C 【解析】①O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H1；②Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2；③2Cl2(g)+2H2O(g)＝4HCl(g)+O2(g)△H3；则反应③＝﹣①+2×②，由盖斯定律可知，△H3＝﹣△H1+2△H2，故选C。 17．化学反应：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1<0 CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2<0 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3<0； 下列说法中不正确的是(相同条件下)( ) A．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 B．12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量 C．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3 D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多 【答案】B 【解析】A项由CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2<0得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝2ΔH2<0，为放热反应，说明56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量，A正确；B项由C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1<0，不能判断C与CO能量的相对大小，B错；C项由盖斯定律知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C正确；D项质量相等的碳完全燃烧时比不完全燃烧时放出的热量多，D正确。 18．SF6分子中只存在S-F键。已知：1moLS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1moLS-F键需吸收330kJ能量。S(s)+3F2(g)=SF6(s) △H= -1220kJ·mol-1，则断裂1moLF-F键需要的能量为( ) A．80kJ·mol-1 B．160kJ·mol-1 C．240kJ·mol-1 D．320kJ·mol-1 【答案】B 【解析】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，设断裂1molF-F键需吸收的能量为x，热化学方程式为S(s)+3F2(g)═SF6(g)△H=-1220kJ/mol，则反应热△H=280KJ/mol+3×xKJ/mol-6x330kJ/mol=-1220kJ/mol，x=160kJ/mol，即断裂1molF-F键需吸收的能量为160kJ，故选B。 19．已知下列热化学方程式： (1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1 (2)3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1 (3)Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1 写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________。 【答案】FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1 【解析】本题主要考查了盖斯定律的应用。根据题目中所给的有关热化学方程式进行分析：从方程式(3)与方程式(1)可以看到我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式(1)结合在一起。将方程式(3)×2＋方程式(2)得：2Fe3O4(s)＋2CO(g)＋3Fe2O3(s)＋CO(g)===6FeO(s)＋2CO2(g)＋2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1×2＋(－47 kJ·mol－1)，整理得：(4)Fe2O3(s)＋CO(g)===2FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝－3 kJ·mol－1。将(1)－(4)得：2CO(g)===2Fe(s)＋2CO2(g)－2FeO(s) ΔH＝－25 kJ·mol－1－(－3 kJ·mol－1)，整理得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1。 20．把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0① 途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④ 请回答下列问题： (1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。 (2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。 (3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。 【答案】(1)等于 (2)△H1=△H2+(△H3+△H4) (3)C(s) +O2(g) = CO(g) △H=－110.35kJ/mol 【解析】(1)由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；(2)根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×+反应4×，所以△H1=△H2+(△H3+△H4)；(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.35 kJ•mol-1。 21．按要求填空 (1)SiH4是一种无色气体，在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.6kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式___________。 (2)一定量N2(g)和H2(g)在一定条件下反应生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量，若在相同条件下，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)反应放出的热量___________(填“＞”、“＜”或“=”) 46.1kJ。 (3)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则在此条件下，1mol乙醇完全燃烧的△H=___________kJ/mol (4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每转移1mole﹣，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式___________。 【答案】(1)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=－1427.2kJ/mol (2) ＜ (3)－2Q (4)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=－177.6kJ/mol 【解析】(1)室温下16gSiH4(g)自燃生成固态SiO2和液态H2O放出热量713.6kJ，则1mol SiH4(g) 自燃放出1427.2kJ的能量，室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式是SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=－1427.2kJ/mol；(2) N2(g)+3H2(g)=2 NH3(g)反应可逆，生成2molNH3(g)放出92.2kJ热量，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol，所以放出的热量＜46.1kJ。(3)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则生成二氧化碳的物质的量是1mol，燃烧乙醇的物质的量是0.5mol，在此条件下，0.5mol无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，所以1mol乙醇完全燃烧的△H=－2Q kJ/mol；(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和黑色固体CuO。在25℃、101kPa下，已知该反应每转移1mole﹣，放热44.4kJ，1mol CuCl(s)反应转移2mol电子，则放热88.8kJ，该反应的热化学方程式4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=－177.6kJ/mol。 22．发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝67.7 kJ·mol－1 ① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 ② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1 ④ (1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为___________________________。 (2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式： _____________________________。 【答案】(1)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1153．7 kJ·mol－1 (2)N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 135 kJ·mol－1 【解析】(1)结合盖斯定律②×2－①得：2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝(－543 kJ·mol－1)×2－(＋67.7 kJ·mol－1)＝－1 153.7 kJ·mol－1。(2)结合盖斯定律知：②＋③×4－④×2得反应N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝(－543 kJ·mol－1)＋(－269 kJ·mol－1)×4－(－242 kJ·mol－1)×2＝－1 135 kJ·mol－1。 【能力提升】 23．已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为正值)： ①H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1 ②H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1 ③H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1 下列判断正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1与Q3的相对大小无法判断 C．溴蒸气转化为液态溴ΔH＝(Q2－Q3) kJ·mol－1 D．H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量 【答案】A 【解析】2 mol HBr(g)具有的总能量大于2 mol HBr(l)具有的总能量，则Q1>Q2，1 mol Br2(g)具有的总能量大于1 mol Br2(l)具有的总能量，则Q2>Q3，所以Q1>Q2>Q3，A项正确、B项错误；根据盖斯定律，由②－③得Br2(g)===Br2(l) ΔH＝－(Q2－Q3) kJ·mol－1，C项错误；由H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1可知，1 mol H2(g)和1 mol Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时放出Q2 kJ的热量，D项错误。 24．已知在25℃、1.01×105Pa下，1 mol氮气和1 mol氧气生成2 mol一氧化氮的能量变化如下图所示，已知N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ/mol，下列有关说法正确的是( ) A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)时吸收热量 B．乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将小于1264 kJ C．O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为：乙＞甲＞丙 【答案】C 【解析】A项，由热化学方程式N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ/mol可知：N2与O2反应产生NO是放热反应，NO(g)分解为N2(g)和O2(g)是该反应的逆反应，因此该反应是放热反应，A错误；B项，物质由气态变为液态会放出热量，由乙生成丙放出热量1264 kJ，则2 mol气态NO变为2 mol液态NO又会放出一部分热量，因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将大于1264 kJ，B错误；C项，反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差，则946 kJ/mol+a kJ/mol-1264 kJ/mol=+180 kJ/mol，解得a=498，故O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol，C正确；D项，反应N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ/mol是吸热反应，说明物质的能量：丙＞甲；由乙变为丙放出热量1264 kJ，说明乙的能量比丙高，故三种物质的能量高低顺序：乙＞丙＞甲，D错误；故选C。 25．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。 则下列能量转化关系的判断不正确的是( ) A．△H1＞0 B．△H2＞△H3 C．△H3＞△H1 D．△H2=△H1+△H3 【答案】C 【解析】A项，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，说明是吸热反应，△H1＞0，△H2＞0，A正确；B项，由CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(s) +·5H2O(l)，知△H2＞△H3，B正确；C项，将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高说明是放热反应，△H3<0因为△H1＞0故△H3＞△H1 是错的；C错误；根据上述关系和盖斯定律知△H2=△H1+△H3，D正确。 26．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1 NO(g)+O2(g)=NO2(g)  △H2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=___________(用△H1、△H2表示)。 (2)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：N2(g)+O2(g) =NO2(g) ΔH=+34 kJ•mol-1．该反应为___________(“放热”或“吸热”)反应 (3)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：___________ ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 (4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：___________ 【答案】(1)△H1+2△H2 (2)吸热 N (3) ①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1 ②138.75kJ 小于 (4)4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ•mol-1 【解析】(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H1；②NO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2；③SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g)△H3；根据盖斯定律，①+②×2，可得反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=△H1+2△H2；(2)△H<0为放热反应，△H>0为吸热反应；N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34kJ•mol-1，该反应为吸热反应；(3)①N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，△H=942+3×437-2×3×391=-93kJ•mol-1；所以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1；②H2(g)+ O2=H2O(g)△H=437+×499-(2×460)=-233．5kJ•mol-1；1molH2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44．0 kJ的热量；即H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ•mol-1；所以H2(g)+O2=H2O(l)， △H=-233．5-44=-277．5 kJ•mol-1；1g H2(物质的量为0.5mol)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为×277．5=138．75kJ；根据H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ•mol-1反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以H2O(g)的稳定性小于H2O(l)；(4)N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34 kJ•mol-1，△H =×942+499-E(NO2)=34，E(NO2)=936 kJ•mol-1；NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=4×391×3+7×499-(4×936)-6×2×460=-1079kJ•mol-1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 19 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3讲 反应热的计算 学习任务 预学1：盖斯定律 预学2：反应热的计算 预学3：反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法 ◆预学1 盖期定律 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其________是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关，而与反应的________无关。 2．盖斯定律的意义 3．应用盖斯定律的计算方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝______________________。 (2)加合法 加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 举例说明： 根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 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 ①“虚拟路径”法 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 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。 【易错警示】 (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“+”“一”随之改变，但数值不变。 【典例1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，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 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 【对点练】在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) △H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) △H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) △H3 则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是( ) A．△H3=△H1+2△H2 B．△H3=△H1+△H2 C．△H3=△H1﹣2△H2 D．△H3=△H1﹣△H2 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法 ◆预学2 反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 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及其ΔH。 【名师点评】 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 【典例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 【对点练】 把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0① 途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④ 请回答下列问题： (1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。 (2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。 (3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。 ◆预学3 反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法 1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要________ 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热________同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 4．根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2，则ΔH1________ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 (5)中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定________57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定________57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定________57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 【名师点评】【易错警示】【疑难点拨】 (1)同一反应生成物的状态不同时： A(g)十B(g)=C(g)；△H1<0 A(g)+B(g)=C(1)；△H2<0 △H2<△H1 (2)同一反应反应物状态不同时： S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H2<0 △H l<△H2 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H1<0 C(s)+O2(g)=CO (g)；△H2<0 一定有△H l<△H2 注：比较两个反应的△H大小时，一定要考虑符号 【典例3】1 mol白磷转化为红磷时放出18.39 kJ热量，已知： P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)； 4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 则a和b的关系是( ) A．a>b B．a=b C．a<b D．无法确定 【对点练】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据上述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1＜ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 (1)ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 (2)物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 (3)先画出物质的能量(E)的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。 (4)可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)盖斯定律遵守能量守恒定律。( ) (2)一个化学反应的焓变与反应途径无关。( ) (3)在特定条件下反应热可以等于焓变。( ) (4)不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同。( ) (5) 应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变。( ) (6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关。( ) (7)反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关。( ) (8)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( ) 【基础训练】 1．下列关于盖斯定律的说法不正确的是( ) A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热 2．下列关于反应热的说法正确的是 ( ) A．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关 B．已知C(s)+O2(g)＝CO(g)的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 D．当∆H为“－”时，表示该反应为吸热反应 3．已知：①H2(g)＋2 (1)O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋2 (1)O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系正确的是( ) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 4．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 则ΔH4的正确表达式为( ) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 5．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为 ( ) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 6．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。 已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5 kJ∙mol−1 C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) ΔH=−110.5 kJ∙mol−1 则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s，石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是( ) A．+80.5 kJ∙mol−1 B．+30.0 kJ∙mol−1 C．−30.0 kJ∙mol−1 D．−80.5 kJ∙mol−1 7．已知下列反应的热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1 4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ⋅mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ⋅mol-1 则H2S热分解反应的2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4为( ) A．-314kJ/mol B．+170kJ/mol C．-170kJ/mol D．+314kJ/mol 8．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．1molC(石墨)和 1molCO 分别在足量 O2中燃烧， 全部转化为 CO2，前者放热多 C．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 9．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( ) ①S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1 ②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2 ③2H2S(g)+ O2(g)2S(s)+ H2O(1) ΔH3 ④2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4 ⑤2H2S(g)+SO2(g)3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5 A．ΔH1>ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4 10．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( ) A．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3| C．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 D．甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2 11．在298K、100kPa时，有下列反应： O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)∆H1；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)∆H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)∆H3，则∆H3与∆H1和∆H2间的关系正确的是( ) A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2 C．∆H3=2∆H2-∆H1 D．∆H3=∆H1-∆H2 12．已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH =-102kJ·mol-1，1molHBr分子中的化学键断裂时需要吸收369kJ的能量，1molBr2分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为200kJ，则1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为( ) A．436Kj B．218 kJ C．169kJ D．569kJ 13．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH2=+64.39 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1 1 H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( ) A．-319.68 kJ·mol-1 B．-417.91 kJ·mol-1 C．-448.46 kJ·mol-1 D．+546.69 kJ·mol-1 14．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701．0 kJ·mol－1 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为( ) A．519.4 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1 15．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝234.1 kJ·mol－1 ① C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 ② 则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH3是( ) A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1 C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1 16．在298K、100kPa时，有下列反应：O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)∆H1；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)∆H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)∆H3，则∆H3与∆H1和∆H2间的关系正确的是( ) A．∆H3=∆H1+∆H2 B．∆H3=∆H1+2∆H2 C．∆H3=2∆H2-∆H1 D．∆H3=∆H1-∆H2 17．化学反应：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1<0 CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2<0 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3<0； 下列说法中不正确的是(相同条件下)( ) A．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 B．12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量 C．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3 D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多 18．SF6分子中只存在S-F键。已知：1moLS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1moLS-F键需吸收330kJ能量。S(s)+3F2(g)=SF6(s) △H= -1220kJ·mol-1，则断裂1moLF-F键需要的能量为( ) A．80kJ·mol-1 B．160kJ·mol-1 C．240kJ·mol-1 D．320kJ·mol-1 19．已知下列热化学方程式： (1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1 (2)3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1 (3)Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1 写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________。 20．把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0① 途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④ 请回答下列问题： (1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。 (2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。 (3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。 21．按要求填空 (1)SiH4是一种无色气体，在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.6kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式___________。 (2)一定量N2(g)和H2(g)在一定条件下反应生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量，若在相同条件下，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)反应放出的热量___________(填“＞”、“＜”或“=”) 46.1kJ。 (3)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则在此条件下，1mol乙醇完全燃烧的△H=___________kJ/mol (4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每转移1mole﹣，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式___________。 22．发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝67.7 kJ·mol－1 ① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 ② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1 ④ (1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为___________________________。 (2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式： _____________________________。 【能力提升】 23．已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为正值)： ①H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1 ②H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1 ③H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1 下列判断正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1与Q3的相对大小无法判断 C．溴蒸气转化为液态溴ΔH＝(Q2－Q3) kJ·mol－1 D．H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量 24．已知在25℃、1.01×105Pa下，1 mol氮气和1 mol氧气生成2 mol一氧化氮的能量变化如下图所示，已知N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ/mol，下列有关说法正确的是( ) A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)时吸收热量 B．乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将小于1264 kJ C．O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为：乙＞甲＞丙 25．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。 则下列能量转化关系的判断不正确的是( ) A．△H1＞0 B．△H2＞△H3 C．△H3＞△H1 D．△H2=△H1+△H3 26．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1 NO(g)+O2(g)=NO2(g)  △H2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=___________(用△H1、△H2表示)。 (2)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：N2(g)+O2(g) =NO2(g) ΔH=+34 kJ•mol-1．该反应为___________(“放热”或“吸热”)反应 (3)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：___________ ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 (4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：___________ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 13 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$