新高二化学 第2讲 盖斯定律、反应热的计算-2025-2026学年新高二化学暑假自学讲义

第2讲 盖斯定律、反应热的计算 ( 模块导航 ) ( 模块一 盖斯定律 ) 1．盖斯定律的内容 对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的 有关，而与 无关。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 3．应用 (1)设计路径法求反应热 已知下列两个热化学方程式： Ⅰ.P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 Ⅱ.P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 写出白磷转化成红磷的热化学方程式。 mol－1　 (2)利用加合法求反应热 ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、aAaB ΔH2＝ CD、 DC ΔH4＝ 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝ ＝ ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 【例1 】研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：          则的等于 A． B． C． D． 【例2】已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___________kJ/mol。 A． B． C． D． ( 题型归纳 ) 【题型1 盖斯定律的应用】 1.1已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为 A． B． C． D． 1.2已知一定条件下，有下列反应(相同质量的金刚石、石墨完全反应)：    据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 1.3化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为 A．   B．   C．   D．   1.4化学反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 A． B． C． D． 1.5中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。 已知：若键能是断裂1 mol键所吸收的能量或形成1 mol键所放出的能量， 几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 中键 中键 中键 中键 中键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅰ吸收了926kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 ( 模块 二 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 (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。 ( 模块 三 反应 热 ( Δ H) 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)。 ( 题型归纳 ) 【题型2 反应热的计算】 2.1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 2.2将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属Ti的主要反应之一。已知： TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4（1）＋O2(g)       ∆H＝＋140.5kJ/mol 2CO(g)＝2C(s，石墨)＋O2(g)            ∆H＝＋221.0 kJ/mol 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)＝TiCl4（1）＋2CO(g)的∆H为 A．－30.0kJ/mol B．＋30.0 kJ/mol C．－80.5kJ/mol D．＋80.5kJ/mol 2.3以代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：  的说法中，正确的是 A．当有个电子转移时，该反应就放出1300.0kJ的能量 B．当有个水分子生成且为液态时，吸收1300.0kJ的能量 C．当有22.4C2H2(乙炔)完全燃烧生成和液态时，该反应就放出1300.0kJ的能量 D．当有个碳氧共用电子对生成时，该反应就放出1300kJ的能量 【题型3 反应热大小的比较】 3.1相同条件下，有下列三个热化学方程式： ①   kJ⋅mol ② kJ⋅mol ③   kJ⋅mol 则，，的关系正确的是 A． B． C． D． 3.2由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： （1）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； （2） 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应（2）为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 3.3强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ•mol-1 已知：①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)    △H1=akJ•mol-1 ②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)    △H2=bkJ•mol-1 ③HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)    △H3=ckJ•mol-1 则a、b、c三者的大小关系为 A．a＞b＞c B．b＞c＞a C．a>b=c D．a=b＜c ( 模块 四 分层训练 ) 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 2．爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（    ） A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6 D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│ 3．依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)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 4．常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．的燃烧热 C． D．， 5．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①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盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 7．如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是 A． B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化 C． D． 8．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 9．下列有关热化学方程式说法不正确的是 A．已知  ，  则 B．表示的燃烧热：   C．一定条件下  ，则和置于密闭容器中充分反应放热小于 D．已知  ，  ，则 10．参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型，估算反应的为 化学键 Si-O O=O Si-Si 键能kJ/mol 460 498.8 176 A．-989.2kJ/mol B．+989.2kJ/mol C．-61.2kJ/mol D．-245.2kJ/mol 11．科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是 A．图中 B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为 C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ 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． 13．2月24日，俄乌战争爆发，乌方违反《第三议定书》明令禁止使用白磷弹。白磷(化学式为P4)、红磷(化学式为P)燃烧的热化学方程式(0℃，101 kPa)分别为： ； 。 由此判断下列说法不正确的是 A．由红磷转化为白磷是吸热反应，红磷比白磷更稳定 B．白磷的燃烧热为3093.2 kJ/mol C．已知白磷分子为正四面体结构，则P-P键之间的夹角为109°28′ D．等质量的白磷和红磷在相同条件下分别与足量氯气反应，设产物只有PCl5，则白磷放出的热量更多 14．下列叙述正确的是 A．反应物总能量高于生成物总能量，该反应一定能自发进行 B．若将1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ C．若C(石墨，s)C(金刚石，s)  H>0，则金刚石比石墨稳定 D．已知C(s)+O2(g) = CO2(g)  H1；C(s)+O2(g)=CO(g)  H2，则H1>H2 15．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．； 16．肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。 （1）液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1molN2，放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 ，消耗16g液态肼放出的热量为 。 （2）已知：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-544kJ·mol-1，键能数据如下表： 化学键 N—N N—H O=O O—H 键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463 则氮氮三键的键能为 。若H2O(l)=H2O(g)ΔH=＋44kJ·mol-1，则N2H4(g)的燃烧热为 。 （3）已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH=＋68kJ·mol-1，则肼(g)和二氧化氮(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。 新高二暑假化学衔接 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$新高二暑假化学衔接 第2讲 盖斯定律、反应热的计算 ( 模块导航 ) ( 模块一 盖斯定律 ) 1．盖斯定律的内容 对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：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 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 3．应用 (1)设计路径法求反应热 已知下列两个热化学方程式： Ⅰ.P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 Ⅱ.P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 写出白磷转化成红磷的热化学方程式。 【解析】可虚拟如下路径： 根据盖斯定律可得，ΔH==ΔH1＋(-ΔH2)×4＝-2 983.2 kJ·mol－1+738.5 kJ·mol－1×4＝-29.2kJ·mol－1　 故白磷转化成红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 (2)利用加合法求反应热 ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、aAaB ΔH2＝aΔH1 CD、 DC ΔH4＝－ΔH3 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝2ΔH1+ ΔH4＝ 2ΔH1－ΔH3 ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 【答案】A 【解析】根据盖斯定律：Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ，则ΔH3=ΔH2-ΔH1，故选A。 【例1 】研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：          则的等于 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】将三个反应式分别标号为①②③，根据盖斯定律，目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到，故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol，故答案选C。 【例2】已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___________kJ/mol。 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】第一步反应的焓变为E1-E2；第二步反应的焓变为ΔH；第三步反应焓变为E3-E4，所以该反应的焓变为E1−E2+ΔH+E3−E4；故选D。 ( 题型归纳 ) 【题型1 盖斯定律的应用】 1.1已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知，ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5；故选A。 1.2已知一定条件下，有下列反应(相同质量的金刚石、石墨完全反应)：    据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高 【答案】A 【解析】①   ② 依据盖斯定律，将反应①-②得，C(石墨)=C(金刚石)  ∆H=-393.5kJ/mol-(-395.0kJ/mol)=+1.5kJ/mol，所以由石墨制备金刚石是吸热反应。对于吸热反应，生成物的能量比反应物高，所以等质量时，石墨的能量比金刚石的低，故选A。 1.3化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【分析】根据能量图中各步骤反应物的量和该步骤的能量变化关系来判断各反应的热化学方程式书写是否正确。 【解析】A．反应的，A错误；B．反应的，B错误；C．反应的，C错误；D．反应的或，D正确；故选D。 1.4化学反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由图可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)断键吸收的能量为a kJ，形成1mol NH3(g)的放出的能量为b kJ，所以N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，根据盖斯定律可知：N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c) kJ/mol，N2(g)+H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ/mol；故合理选项是C。 1.5中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。 已知：若键能是断裂1 mol键所吸收的能量或形成1 mol键所放出的能量， 几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 中键 中键 中键 中键 中键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅰ吸收了926kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D 【解析】A．反应过程中分解了2 mol水，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确；B．过程Ⅰ中断裂了2mol中键，吸收能量，故B正确；C．过程Ⅱ中生成1mol中键和1mol中键，放出能量，故C正确；D．过程Ⅲ断裂2mol中键，吸收463×2=926 kJ能量，生成1mol中键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故D错误；故选D。 ( 模块 二 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 (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。 ( 模块 三 反应 热 ( ΔH) 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)。 ( 题型归纳 ) 【题型2 反应热的计算】 2.1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。 2.2将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属Ti的主要反应之一。已知： TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4（1）＋O2(g)       ∆H＝＋140.5kJ/mol 2CO(g)＝2C(s，石墨)＋O2(g)            ∆H＝＋221.0 kJ/mol 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)＝TiCl4（1）＋2CO(g)的∆H为 A．－30.0kJ/mol B．＋30.0 kJ/mol C．－80.5kJ/mol D．＋80.5kJ/mol 【答案】C 【解析】已知i：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4（1）＋O2(g) ∆H＝＋140.5kJ/mol ii：2CO(g)＝2C(s，石墨)＋O2(g)  ∆H＝＋221.0 kJ/mol 根据盖斯定律可知i-ii可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)＝TiCl4（1）＋2CO(g)  ∆H=＋140.5kJ/mol-221.0 kJ/mol=-80.5 kJ/mol，故答案为C。 2.3以代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：  的说法中，正确的是 A．当有个电子转移时，该反应就放出1300.0kJ的能量 B．当有个水分子生成且为液态时，吸收1300.0kJ的能量 C．当有22.4C2H2(乙炔)完全燃烧生成和液态时，该反应就放出1300.0kJ的能量 D．当有个碳氧共用电子对生成时，该反应就放出1300kJ的能量 【答案】A 【解析】A．有10NA个电子转移时，消耗2.5molO2，根据热化学方程式可知，放出的能量为1300kJ，A正确；B．有NA个水分子生成且为液体时，即生成时1molH2O(l)，放出的能量1300kJ，B错误；C．没有指明气体所处的外界条件，无法计算气体的物质的量，不能确定能量的变化，C错误；D．1个CO2分子有4个碳氧共用电子对，所以有4NA个碳氧共用电子对生成，即生成1molCO2，根据热化学方程式知，放出热量为650kJ，D错误；故选A。 【题型3 反应热大小的比较】 3.1相同条件下，有下列三个热化学方程式： ①   kJ⋅mol ② kJ⋅mol ③   kJ⋅mol 则，，的关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】燃烧反应放出热量，三个热化学方程式均表示反应放热，，①与②相比较，的物质的量越大，燃烧放出的热量越多，则②反应放出的热量比①多，即；①和③相比较，生成物的状态不同，由于气体变成液体放热，则①反应放出的热量比③放出的热量多，即，故有，A正确；故选A。 3.2由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： （1）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； （2） 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应（2）为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 【答案】A 【解析】A．根据题图可知，，，则，，A正确；B．反应（2）反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误；C．根据盖斯定律，由反应（2）-反应（1）可得反应，则，C错误；D．由图中信息可知，和的总能量小于和的能量，故在相同条件下，所具有的总能量比较小，其比稳定，D错误；故选A。 3.3强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ•mol-1 已知：①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)    △H1=akJ•mol-1 ②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)    △H2=bkJ•mol-1 ③HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)    △H3=ckJ•mol-1 则a、b、c三者的大小关系为 A．a＞b＞c B．b＞c＞a C．a>b=c D．a=b＜c 【答案】C 【解析】氨水是弱碱，电离吸热，所以1mol盐酸和氨水放出的热量小于57.3kJ，盐酸、硝酸都是强碱，氢氧化钠、氢氧化钾都是强碱，1mol盐酸和氢氧化钠反应生成的能量为57.3kJ，1mol硝酸和氢氧化钾反应生成的能量为57.3kJ，中和反应放热，焓变为负值，所以a>b=c，故选C。 ( 模块 四 分层训练 ) 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 【答案】C 【解析】A.由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，要吸收能量，△H3>0，故A错误；B.根据盖斯定律可知，物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，由物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，故B错误；C.根据物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，因△H1>0、△H2>0、△H3>0、△H4>0，则△H6>△H5，故C正确；D.根据盖斯定律和转化关系图可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，故D错误；故选C。 2．爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着，假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换，则下列说法中错误的是（    ） A．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 B．ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6 D．│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│ 【答案】B 【分析】盖斯定律指出：化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关，而与具体的反应途径无关；反应的方向改变，焓变符号改变，因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6； 【解析】A. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，故ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，A正确；B. 根据上述分析得知，根据题中图象得知，，B错误；C.根据题中图象得知，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6，C正确；D. 因此根据题中图象得知，，ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6，则 │ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│，D正确；答案选B。 3．依据图示关系，下列说法不正确的是 A．H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1 B．1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多 C．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)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．根据图示，H2S(g)＋O2(g)=S(s)＋H2O(l) ΔH=－265.8kJ·mol-1，硫固体转化为硫蒸气需要吸热，因此H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(l)ΔH＞－265.8kJ·mol-1，故A正确；B．根据图示，1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ，前者放热多，故B正确；C．由盖斯定律可知，2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋H2O(l)ΔH=2ΔH1－ΔH2，故C错误；D．反应途径不改变反应物、生成物的总能量，则化学反应的△H，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。 4．常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．的燃烧热 C． D．， 【答案】C 【解析】A．硫化氢的燃烧热指完全燃烧生成气体和液态水时放出的热量，A项错误；B．硫的燃烧热指1mol硫(s)完全燃烧生成气体时放出的热量，B项错误；C．根据盖斯定律可知，焓变只取决于始末状态，与过程无关，，C项正确；D．硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，所以，，D项错误。故选：C。 5．下列说法均与盖斯定律有关，正确的个数为 ①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盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来 ③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现 ④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【解析】①一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成，其热效应总是相同的，反应热只与反应体系的始态和终态有关，故①正确；②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故②正确；③反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故③正确；④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热，故④正确；选D。 6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，前者放热多 C． D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【解析】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g)   反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ，则反应I-反应II得，根据盖斯定律可知，A正确；B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量反应全部转化为(g)，后者放热多，B错误；C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，，C正确；D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故答案为：B。 7．如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是 A． B．NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化 C． D． 【答案】D 【解析】A．根据图示，可写出2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g)  ∆H6、2NaCl(g)=2NaCl(s)  ∆H7、2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(s)  ∆H8，根据盖斯定律可知∆H6+∆H7=∆H8，A项正确；B．NaCl(g)变成NaCl(s)只是物质状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，B项正确；C．结合图示，根据盖斯定律，∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7=∆H1，C项正确；D．2Na(s)→2Na(g)需要吸收能量，即∆H2＞0，D项错误；答案选D。 8．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。 9．下列有关热化学方程式说法不正确的是 A．已知  ，  则 B．表示的燃烧热：   C．一定条件下  ，则和置于密闭容器中充分反应放热小于 D．已知  ，  ，则 【答案】B 【解析】A．，，则，故A正确；B．燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧生成稳定产物时放出的热量，H元素的稳定产物为液态水，因此该热化学方程式不满足燃烧热要求，故B错误；C．该反应为放热反应，反应物不能完全反应，则充分反应时放热小于，故C正确；D．的能量小于，则燃烧生成时放热更多，放热反应，放热越多，越小，则，故D正确；故选：B。 10．参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型，估算反应的为 化学键 Si-O O=O Si-Si 键能kJ/mol 460 498.8 176 A．-989.2kJ/mol B．+989.2kJ/mol C．-61.2kJ/mol D．-245.2kJ/mol 【答案】A 【解析】根据晶体结构模型可知，晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，1个Si原子提供个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有Si-Si键，二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，反应热△H＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应Si(s)+O2(g)＝SiO2(s)的反应热△H＝176kJ/mol×2mol+498.8kJ/mol-460kJ/mol×4＝－989.2 kJ/mol；故选A。 11．科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是 A．图中 B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为 C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ 【答案】C 【解析】A．水的分解为吸热反应，A错误；B．根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得：，，B错误；C．的燃烧热为101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，C正确；D．没有指明水蒸气的物质的量，D错误；故选C。 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，故选C。 13．2月24日，俄乌战争爆发，乌方违反《第三议定书》明令禁止使用白磷弹。白磷(化学式为P4)、红磷(化学式为P)燃烧的热化学方程式(0℃，101 kPa)分别为： ； 。 由此判断下列说法不正确的是 A．由红磷转化为白磷是吸热反应，红磷比白磷更稳定 B．白磷的燃烧热为3093.2 kJ/mol C．已知白磷分子为正四面体结构，则P-P键之间的夹角为109°28′ D．等质量的白磷和红磷在相同条件下分别与足量氯气反应，设产物只有PCl5，则白磷放出的热量更多 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，该反应是吸热反应，因此红磷能量更低更稳定，故A正确；B．燃烧热的是1mol纯物质燃烧生成指定化合物时释放的热量，故B正确；C．已知白磷分子为正四面体结构，P原子位于正四面体的顶点，则黄磷分子中P-P键之间的夹角为60°，故C错误；D．根据A的解析可知红磷能量更低，因此白磷和氯气反应放出的热量更多，故D正确；故选：C。 14．下列叙述正确的是 A．反应物总能量高于生成物总能量，该反应一定能自发进行 B．若将1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ C．若C(石墨，s)C(金刚石，s)  H>0，则金刚石比石墨稳定 D．已知C(s)+O2(g) = CO2(g)  H1；C(s)+O2(g)=CO(g)  H2，则H1>H2 【答案】B 【解析】A．反应物总能量高于生成物总能量，该反应属于放热反应，但不一定能自发进行，比如木炭的燃烧，要在一定的条件下才能自发进行，故A错误；B．CH3COOH属于弱电解质，存在电离平衡，且电离过程吸热，若将1mol CH3COOH的稀溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，则放出的热量小于57.3kJ，故B正确；C．若C(石墨，s)C(金刚石，s)  H>0，即石墨的能量比金刚石的能量低，则石墨比金刚石稳定，故C错误；D．已知C(s)+O2(g) = CO2(g)  H1；C(s)+O2(g)=CO(g)  H2，C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，但焓变是负值，则ΔH1＜ΔH2，故D错误；答案选B。 15．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。 16．肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。 （1）液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1molN2，放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 ，消耗16g液态肼放出的热量为 。 （2）已知：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-544kJ·mol-1，键能数据如下表： 化学键 N—N N—H O=O O—H 键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463 则氮氮三键的键能为 。若H2O(l)=H2O(g)ΔH=＋44kJ·mol-1，则N2H4(g)的燃烧热为 。 （3）已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH=＋68kJ·mol-1，则肼(g)和二氧化氮(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。 【答案】（1）N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH=-642kJ·mol-1 321kJ （2）946kJ·mol-1 632kJ·mol-1 （3）N2H4(g)＋NO2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH=-578kJ·mol-1 【解析】（1）每生成1molN2，放出642kJ热量，则热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-642kJ·mol-1，1mol液态肼为32g，放热642kJ，则16g液态肼反应放热321kJ。 （2）设氮氮三键的键能为x，则：193kJ·mol-1＋4×391kJ·mol-1＋497kJ·mol-1-x-4×463kJ·mol-1=-544kJ·mol-1，解得x=946kJ·mol-1，N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-544kJ·mol-1①H2O(l)=H2O(g) ΔH=＋44kJ·mol-1②，①-②×2可得：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH=-632kJ·mol-1，即N2H4(g)的燃烧热是632kJ·mol-1 （3）N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH=＋68kJ·mol-1③根据盖斯定律，①-×③可得：N2H4(g)＋NO2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-578kJ·mol-1。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$