第二节 反应热的计算 第2课时（同步讲义）化学人教版2019选择性必修1

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 第2课时 反应热的计算 教习目标 1.掌握反应热的计算公式。 2.学会利用盖斯定律进行反应热的计算。 3.掌握反应热大小的比较。 重点和难点 重点:反应热的相关计算。 难点:反应热的计算及其大小的比较。 ◆知识点一 反应热的计算 1．根据反应物和生成物的能量计算 公式：△H =______________________________ 2．根据反应物和生成物的键能计算 公式：△H = ______________________________ 3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算 公式：△H = ______________________________ 如图：则ΔH＝__________ 4．根据正反应和逆反应的活化能计算 公式：△H = ____________________根据中和热计算 公式：中和反应放出的热量＝__________×|ΔH| 6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 公式：Q＝燃烧热×____________________7．根据热化学方程式进行有关计算 反应热与反应物各物质的物质的量成__________比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 8．根据盖斯定律计算 （1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的__________，改写已知的热化学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的__________。 三调：调整中间物质的__________。 一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH__________。 （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__________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__________。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之__________，但数值__________。 即学即练 1.历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为 化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl 247 497 463 431 A． B． C． D． 2.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 一、 反应热大小的比较 1．ΔH大小比较时注意事项 ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 （1）吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”， 所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 （2）放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 2．常见的几种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)。 实践应用 1.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 2.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 考点一 反应热的计算 【例1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C—H H—H C—O H—O 键能/kJ·mol-1 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1 C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1 解题要点 运用盖斯定律计算反应热，快速解题的思路：一是抓关键物质，关键物质(在已知热化学方程式中只出现一次的物质)系数增加几倍，ΔH也增加几倍；二是关键物质由已知反应反应物变为目标反应生成物(反之也一样),则ΔH正负相反。 【变式1-1】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。 已知： ①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) 　ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) 　ΔH＝－534 kJ·mol－1 下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是(　　) A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) 　ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) 　ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 【变式1-2】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g水时放出的热量是(　　) A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ 【变式1-3】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.5 kJ·mol－1 欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为(　　) A．12∶3.25 B．3.25∶12 C．1∶1 D．6∶1 考点二 反应热大小的比较 【例2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 解题要点 1.比较反应热大小的两个注意要点 （1）物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。 （2）在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 2．大小比较原则 （1）比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 （2）反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 （4）同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 （5）对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 【变式2-1】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 【变式2-2】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 基础达标 1.下列说法中正确的是 A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1 B．表示中和热的热化学方程式：H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ D．中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热 2.已知丙烷的燃烧热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 3.通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为(　　) A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1 C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1 4.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 5.如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　) A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1 B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1 C.O==O的键能为494 kJ·mol－1 D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热 6.将和置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：       一段时间后，和恰好全部消耗，共放出热量。 已知：部分化学键的键能（化学键断裂时吸收或释放的能量）如下表所示： 化学键 F—F Cl—Cl F—Cl（中） F—Cl（中） 键能 157 X 248 172 则X的值为 A．168 B．243 C．258 D．308 7.已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是 A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3 8.近年来，随着聚酯工业的快速发展，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科学研究的热点。回答下列问题： 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 CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2＝－20 kJ·mol－1 CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH3＝－121 kJ·mol－1 则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 9.生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题： （1）。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。 （2）甲烷可用于生产合成气，其反应 ΔH=+206kJ/mol，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表，则a= kJ/mol。 化学键 键能/kJ/mol 436 465 a 1076 10.依据题意，写出下列反应的热化学方程式。 （1）若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。 （2）用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为__________________。（3）已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______________________________________。 综合应用 11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下： mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2 (m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列说法不正确的是(　　) A．该过程中CeO2没有消耗 B．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3 12.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知： ①   ②   则反应的是 A． B． C． D． 13.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的有 ①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2 ②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4 ③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5；2NO2(g)N2O4(g)ΔH6 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8 ⑤1/2H2SO4(浓，aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9 HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10 ⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11；C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 14.下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是 ①         ②      A．； B．； C．； D．； 15.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含的浓溶液、含的稀溶液，分别与足量的溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．在空气中燃烧放出的热量大于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若，则为放热反应 16.为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。 （1）实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________。 （2）现有以下两个热化学方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol－1 则a________(填“＞”“＝”或“＜”)b。 （3）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表： NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d 则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。 拓展培优 17.已知： H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol； C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol； H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。 （1）写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式： （2）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？ 18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径： 途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)  ΔH＝－a kJ/mol 途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)            ΔH＝＋b kJ/mol 2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)  ΔH＝－c kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)         ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值) 请回答下列问题： （1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，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）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ； （3）b与a、c、d 的数学关系式是 。 19.（23-24高一下·北京·阶段练习）请回答下列问题： （1）肼()在常温常压下是一种无色液体，性质活泼。肼的用途十分广泛，既是一种重要的化工原料，也可作为高能燃料应用于航空航天领域。以、为原料，经过一系列复杂反应可制得肼(过程①)，此过程每生成吸收的热量为。则过程①的热化学方程式为 ，该方程式的反应物与生成物相比，所含能量较高的是 (填“反应物”或“生成物”)： 说明：所有的箭头“→”由反应物指向生成物 （2）常温常压下，可在空气中充分燃烧(反应②)，放出的热为。请写出燃烧的热化学方程式： ； （3）根据过程①和反应②的，可求得反应的= ；根据反应③、④的，也可求得反应的焓变。 (填“<”、“=”或“>”)，原因是 。 （4）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等量所需能量较少的是 。 20.研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。 （1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为　 已知：①　；②　 则 (用含、的式子表示)。 （2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下： 则　 。1mol全部被氧化为的热化学方程式为 。 （3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。 ②已知反应③生成1mol时放出akJ热量，则反应③中转移个电子时，放出 kJ热量。(用含a的式子表示) 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 第2课时 反应热的计算 教习目标 1.掌握反应热的计算公式。 2.学会利用盖斯定律进行反应热的计算。 3.掌握反应热大小的比较。 重点和难点 重点:反应热的相关计算。 难点:反应热的计算及其大小的比较。 ◆知识点一 反应热的计算 1．根据反应物和生成物的能量计算 公式：△H = 生成物总能量 — 反应物总能量 2．根据反应物和生成物的键能计算 公式：△H = 反应物总键能 — 生成物总键能 3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算 公式：△H = 断键吸收能量 — 成键释放能量 如图：则ΔH＝E1－E2 4．根据正反应和逆反应的活化能计算 公式：△H = 正反应活化能 — 逆反应活化能 5． 根据中和热计算 公式：中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH| 6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量) 7．根据热化学方程式进行有关计算 反应热与反应物各物质的物质的量成正比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 8．根据盖斯定律计算 （1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。 三调：调整中间物质的化学计量数。 一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。 （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上该数。 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。 即学即练 1.历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为 化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl 247 497 463 431 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】＝反应物总键能－生成物总键能＝氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1－氯氯键键能×2－氢氧键键能×4＝431×4＋497×1－247×2－463×4＝－125kJ/mol； 故答案选B； 2.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】D 【解析】根据盖斯定律，将①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ· mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH＝ (＋262.6 kJ·mol－1)÷2＝＋131.3 kJ·mol－1。 一、 反应热大小的比较 1．ΔH大小比较时注意事项 ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 （1）吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”， 所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 （2）放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 2．常见的几种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)。 实践应用 1.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，则相同量的金刚石和石墨，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，故C正确，A、B、D错误。 2.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 【答案】B 【解析】①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1、CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2，两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3、NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4，两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1 mol，但是CH3COOH是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量小，所以ΔH3＜ΔH4，故选B。 考点一 反应热的计算 【例1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C—H H—H C—O H—O 键能/kJ·mol-1 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1 C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1 【答案】C 【解析】CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)的焓变=反应物总键能之和-生成物总键能之和，设CO中碳氧键的键能为x，结合图表提供的化学键的键能，则△H═x+2×436kJ/mol-(3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=-116 kJ•mol-1，解得：x=1072kJ/mol，故答案选C。 解题要点 运用盖斯定律计算反应热，快速解题的思路：一是抓关键物质，关键物质(在已知热化学方程式中只出现一次的物质)系数增加几倍，ΔH也增加几倍；二是关键物质由已知反应反应物变为目标反应生成物(反之也一样),则ΔH正负相反。 【变式1-1】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。 已知： ①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) 　ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) 　ΔH＝－534 kJ·mol－1 下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是(　　) A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) 　ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) 　ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1。 【变式1-2】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g水时放出的热量是(　　) A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ 【答案】A 【解析】葡萄糖燃烧热的热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝ －2 804 kJ·mol－1，由此可知，生成6 mol×18 g·mol－1＝108 g水放出2 804 kJ热量，则生成 1 g水时放出的热量为2 804 kJ÷108≈26.0 kJ。 【变式1-3】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.5 kJ·mol－1 欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为(　　) A．12∶3.25 B．3.25∶12 C．1∶1 D．6∶1 【答案】A 【解析】设需要碳和氢气的质量分别是x、y，则×393.5＝×241.5，解得x∶y≈12∶3.25。 考点二 反应热大小的比较 【例2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) 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，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式反应计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0，故选C。 解题要点 1.比较反应热大小的两个注意要点 （1）物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。 （2）在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 2．大小比较原则 （1）比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 （2）反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 （4）同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 （5）对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 【变式2-1】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 【答案】D 【解析】因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，因而选D。 【变式2-2】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 【答案】A 【解析】碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑负号，所以ΔH1＜ΔH2，故①符合；固体硫变为气态硫需要吸收热量，焓变比较大小时考虑负号，所以ΔH1＞ΔH2，故②不符合；相同条件下物质的量少的反应放热少，焓变比较大小时考虑负号，1 mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热，所以ΔH1＞ΔH2，故③不符合；碳酸钙分解吸热，焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应，放热，焓变是负值，所以ΔH1＞ΔH2，故④不符合；故选A。 基础达标 1.下列说法中正确的是 A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1 B．表示中和热的热化学方程式：H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ D．中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热 【答案】C 【解析】中和热是指稀溶液中，酸和碱每生成1molH2O时放出的热量，据此分析解题： A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，题干未告知H2SO4与Ba(OH)2的物质的量且反应中还生成有BaSO4沉淀，该反应也放热，故无法知道该反应的中和热，A错误； B．表示中和热的热化学方程式：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，B错误； C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合能生成1molH2O，但由于浓硫酸稀释过程是放热的，故该反应放出的热量大于57.3kJ，C正确； D．中和热的数值57.3kJ·mol-1，表示所有稀溶液中，强酸和强碱反应生成1molH2O和可溶性盐的反应热，D错误； 故答案为：C。 2.已知丙烷的燃烧热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 【答案】A 【解析】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为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。 3.通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为(　　) A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1 C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，即ΔH＝360 kJ·mol－1×4＋ 436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1。 4.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 【答案】C 【解析】设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则285.8x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。 5.如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　) A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1 B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1 C.O==O的键能为494 kJ·mol－1 D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热 【答案】D 【解析】由图1可知，H—H键能为436 kJ/mol，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，1 mol H2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的热化学方程式为H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，即O2(g)＋H2(g)===H2O(g)　ΔH＝－243 kJ·mol－1；由图2可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol；根据分析可知，①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol，②H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，由盖斯定律①＋②－③可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－394＋243－(－285)＝＋134 kJ·mol－1，故B正确；由图1可知，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，C正确；根据盖斯定律，将两式H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol相加可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热ΔH＝243＋(－285)＝－42 kJ·mol－1，D错误。 6.将和置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：       一段时间后，和恰好全部消耗，共放出热量。 已知：部分化学键的键能（化学键断裂时吸收或释放的能量）如下表所示： 化学键 F—F Cl—Cl F—Cl（中） F—Cl（中） 键能 157 X 248 172 则X的值为 A．168 B．243 C．258 D．308 【答案】B 【解析】根据反应热与键能的关系△H＝反应物的总键能−生成物的总键能，由题意Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol；Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol可知；ΔH1＝(X＋157−2×248)kJ/mol＝(X-339)kJ/mol，ΔH2＝(X＋3×157−2×3×172)kJ/mol＝(X−561)kJ/mol，即a＝X-339，b＝X−561，设参与Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol的氯气物质的量为m，则消耗的氟气也为m，剩下的氯气和氟气正好按Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol的系数比反应，即＝，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×(339-X) kJ/mol＋0.5mol×(561-X)kJ/mol＝303kJ，解之得x＝243，故答案选B。 7.已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是 A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3 【答案】A 【解析】H2S与O2的反应为放热反应，焓变ΔH＜0，等量的H2S反应越完全，放出的热量越多，焓变ΔH越小，则ΔH2＞ΔH1；反应②生成的为H2O(l)，反应③生成的为H2O(g)，H2O(g)→H2O(l)时放热，则ΔH3＞ΔH2，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3＞ΔH2＞ΔH1。故选A。 8.近年来，随着聚酯工业的快速发展，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科学研究的热点。回答下列问题： 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 CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2＝－20 kJ·mol－1 CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH3＝－121 kJ·mol－1 则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 【答案】－116 【解析】将题给三个反应依次编号为：反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ，根据盖斯定律知，(反应Ⅰ＋反应Ⅱ＋反应Ⅲ)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)×2＝－116 kJ·mol－1。 9.生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题： （1）。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。 （2）甲烷可用于生产合成气，其反应 ΔH=+206kJ/mol，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表，则a= kJ/mol。 化学键 键能/kJ/mol 436 465 a 1076 【答案】（1）    （2）415 【解析】（1） ①；1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则有： ②；反应①+②2得到，，根据盖斯定律可计算出，该反应的==，则表示燃烧热的热化学方程式为   ； （2）=反应物键能总和-生成物键能总和，则==+206，则a=415。 10.依据题意，写出下列反应的热化学方程式。 （1）若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。 （2）用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为__________________。（3）已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______________________________________。 【答案】（1）N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1 （2）C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 （3）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1 综合应用 11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下： mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2 (m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列说法不正确的是(　　) A．该过程中CeO2没有消耗 B．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3 【答案】C 【解析】通过太阳能实现总反应H2O＋CO2―→H2＋CO＋O2可知：CeO2没有消耗，CeO2为催化剂，故A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确；由图中转化关系及据盖斯定律可知：ΔH1为正值，ΔH2＋ΔH3为负值，则－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C错误；气态水转化为液态水，放出能量，故H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)放热更多，焓变更小，故D正确。 12.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知： ①   ②   则反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据盖斯定律，由反应①+②×2得反应 13.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的有 ①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2 ②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4 ③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5；2NO2(g)N2O4(g)ΔH6 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8 ⑤1/2H2SO4(浓，aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9 HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10 ⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11；C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 【答案】B 【解析】①通过比较氢气与氯气、溴蒸气反应的条件及现象可知，氢气与氯气反应放出的热量多，则△H1＜△H2，符合题意；②固态硫变为气态硫过程中吸热，所以气态硫燃烧放出的热量多，则△H3＜△H4，符合题意；③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5＞0，2NO2(g)N2O4(g)ΔH6＜0，则△H5＞△H6，不符合题意；④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)为吸热反应，△H7＞0，CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，不符合题意；⑤浓硫酸稀释要放出热量，△H9＜△H10，符合题意；⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物，碳单质完全燃烧生成二氧化碳时放热更多，所以△H11＞△H12，，不符合题意；符合题意的有3项，B正确。 故选B。 14.下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是 ①         ②      A．； B．； C．； D．； 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，ΔH2＝ΔH1＋6ΔH3；因H2O(g)能量高于H2O(l)，故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少，两者ΔH均为负值，故ΔH1>ΔH2；Ba(OH)2与浓硫酸反应，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀放热，故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多，即ΔH4<ΔH5，故选D。 15.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含的浓溶液、含的稀溶液，分别与足量的溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．在空气中燃烧放出的热量大于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若，则为放热反应 【答案】B 【解析】A．反应热的大小只与反应物和生成物有关，与反应途径无关，故A正确；B．浓硫酸溶于水放热，故二者与足量的溶液反应放出的能量不同，故B错误；C．相同温度下，相同质量的单质硫分别在足量空气中和足量纯氧中燃烧，生成相同质量的二氧化硫，理论上讲，放出的能量应该一样多，但由于硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，所以硫在纯氧中燃烧时，释放的光能多，因此放出的热量少，故C正确；D．， ， ， ①-(②＋③)即得反应，所以 ＜0， 则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应，故D正确；故选B。 16.为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。 （1）实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________。 （2）现有以下两个热化学方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol－1 则a________(填“＞”“＝”或“＜”)b。 （3）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表： NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d 则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。 【答案】（1）CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·mol－1　（2）＞ （3） 【解析】（1）5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出×113.5 kJ＝726.4 kJ热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·mol－1。（2）将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。（3）根据题意可知蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，因此6 mol H2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44 kJ。根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可知，在反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ＝4a kJ＋5b kJ－ 4z kJ－6d kJ－6×44 kJ，解得z＝。 拓展培优 17.已知： H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol； C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol； H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。 （1）写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式： （2）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？ 【答案】（1）C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g） △H =﹣2044kJ/mol （2）1:1 【解析】（1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（1）△H=﹣2220.0kJ/mol， ②H2O（1）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol，根据盖斯定律，①+②×4得C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣2044kJ/mol。 （2）由热化学方程式可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol，H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ，则混合气体中H2和C3H8的平均燃烧热为=1252.5kJ/mol，根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比：    故H2和C3H8的体积比为967.5kJ/mol:966.7kJ/mol=1:1。 18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径： 途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)  ΔH＝－a kJ/mol 途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)            ΔH＝＋b kJ/mol 2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)  ΔH＝－c kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)         ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值) 请回答下列问题： （1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，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）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ； （3）b与a、c、d 的数学关系式是 。 【答案】（1）等于 （2）小于 吸收 加热 （3） 【解析】（1）根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系； （2）该反应属于吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量； （3）途径I：①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-a kJ•mol-1 途径II：②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ•mol-1 ③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-c kJ•mol-1 ④2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=-d kJ•mol-1 反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系。 （1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样； （2）由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中△H＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量； （3）途径I:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=−akJ⋅mol−1 途径II:②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ⋅mol−1 ③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=−ckJ⋅mol−1 ④2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−dkJ⋅mol−1反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系所以−a=b+×(−c−d)，所以b=−a+×(c+d)，2b=c+d−2a，即b=+−a=。 19.（23-24高一下·北京·阶段练习）请回答下列问题： （1）肼()在常温常压下是一种无色液体，性质活泼。肼的用途十分广泛，既是一种重要的化工原料，也可作为高能燃料应用于航空航天领域。以、为原料，经过一系列复杂反应可制得肼(过程①)，此过程每生成吸收的热量为。则过程①的热化学方程式为 ，该方程式的反应物与生成物相比，所含能量较高的是 (填“反应物”或“生成物”)： 说明：所有的箭头“→”由反应物指向生成物 （2）常温常压下，可在空气中充分燃烧(反应②)，放出的热为。请写出燃烧的热化学方程式： ； （3）根据过程①和反应②的，可求得反应的= ；根据反应③、④的，也可求得反应的焓变。 (填“<”、“=”或“>”)，原因是 。 （4）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等量所需能量较少的是 。 【答案】（1）   生成物 （2） （3）-571.66 = 焓变只与反应物、生成物能量有关，与具体反应路径无关 （4） 系统(Ⅱ) 【详解】（1）根据图中反应原理可知，过程①的热化学方程式为：，该反应为吸热反应，反应后能量升高，因此生成物能量大于反应物能量，故答案为：；生成物。 （2）根据图中反应原理可知，反应②的热化学方程式：，故答案为：。 （3）根据过程①为，反应②为，根据盖斯定律①+②可得的； 焓变只与反应物、产物的初始和结束状态有关，与过程无关，因此两者相等； 故答案为：-571.66；=；焓变只与反应物、生成物能量有关，与具体反应路径无关。 （4）系统(Ⅰ)涉及水的分解，系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解，利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式分别相加，可得到水、硫化氢分解的热化学方程式，则系统(Ⅰ)的热化学方程式； 系统(Ⅱ)的热化学方程式； 根据系统Ⅰ、系统Ⅱ的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统Ⅱ； 故答案为：；；系统(Ⅱ)。 20.研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。 （1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为　 已知：①　；②　 则 (用含、的式子表示)。 （2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下： 则　 。1mol全部被氧化为的热化学方程式为 。 （3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。 ②已知反应③生成1mol时放出akJ热量，则反应③中转移个电子时，放出 kJ热量。(用含a的式子表示) 【答案】（1） （2）-442.39 （3）催化作用 【解析】（1）已知：①；②，根据盖斯定律，①×2+②得为，其； （2）根据第一步反应的能量图可知 ，则的焓变为； 根据第二步反应的能量图可知 ，将第一步反应和第二步反应相加得到 （3）整个循环过程中没有被消耗，是催化剂，起催化作用；反应③的方程式为： ，已知反应③生成1mol时放出akJ热量，根据反应方程式可知生成1mol转移2mol电子，所以转移个电子时，放出热量。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$