专题02 反应热的计算【能力必到】化学人教版选择性必修1

专题02 反应热的计算 考向01 盖斯定律的概念 本题型重点考查对热化学基本概念和盖斯定律本质的理解，而非单纯计算。能力要求在于准确理解焓变（ΔH）、燃烧热（定义中要求生成液态水）、物质稳定性（能量越低越稳定）等概念的确切含义。 学生需仔细分析题目中的反应路径图，关注各物质的状态（如气态水与液态水对焓变的影响巨大），并运用“反应热只与始态和终态有关，与路径无关”这一核心思想来定性判断各选项的正误。例如，通过比较不同路径的总焓变是否相等，或通过能量高低判断物质的相对稳定性。 1．已知对应的反应中已省略，且]；下列说法正确的是 A． B．的值是的燃烧热 C． D．稳定性：正丁烷>异丁烷 2．两种制备硫酸的途径(反应条件略)如图。下列说法正确的是 A．S和过量O2反应可直接生成SO3 B．若，则为放热反应 C．SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色 D．含0.5molH2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应，放出的热量即中和反应的反应热 考向02 盖斯定律的计算 本题型核心在于运用盖斯定律进行定量计算的能力，要求学生具备出色的目标反应识别能力和代数运算思维，能够通过已知热化学方程式的组合来间接求解未知反应的焓变。 策略是先准确书写出目标反应方程式，然后通过观察，对已知反应进行恰当的线性组合（如相加、相减或乘以系数），利用“加减消元法”去除中间产物，最后对相应的焓变（ΔH）进行完全相同的数学运算即可得到答案。 3．肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知：① N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)   ΔH1=-19.5 kJ/mol ② N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)   ΔH2=-534.2 kJ/mol 写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。 4．丙烯是重要的化工原料，可以用于生产丙醇，卤代烃和塑料。丙烷经催化脱氢可制备丙烯： 已知： 脱氢法制丙烯反应的热化学方程式为 。 1.盖斯定律：化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态，与具体反应途径无关。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2.应用盖斯定律采用“加合法”计算ΔH的一般步骤 (1)确定待求反应的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 (3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。 (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。 (5)实施叠加并确定反应热的变化。 解题规律 考向03 根据热化学反应方程式计算 本题型将热化学知识与化学计量学相结合，考查在实际情境中应用数据的能力。核心能力是建立数学模型（通常为方程组）解决混合物问题的能力。解题关键在于利用“总物质的量”和“总反应热”两个条件列出等式。 学生需明确燃烧热的定义（1mol物质完全燃烧放出的热量），设未知数表示各组分的物质的量，然后根据其燃烧热计算各自放出的热量，其总和应等于题目给出的总放热量，联立方程求解即可。 5．已知：、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol。现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），使其完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ。原混合气体中与的物质的量之比约等于 A． B． C． D． 6．已知：一定条件下，由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45的热量。 （1）写出该条件下在中燃烧的热化学方程式： 。 （2）该条件下50g燃烧生成水蒸气时放出的热量为 。 1.计算依据：对于相同的反应，反应热的数值与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先正确写出热化学方程式，再计算反应热。 2.注意：热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热的数值应作相同倍数的改变。 解题规律 考向04 根据键能计算 本题型从微观角度考查反应热（ΔH）的起源，即化学键的断裂与形成。能力要求是掌握公式 ΔH = ∑(反应物键能) - ∑(生成物键能) 并熟练应用。 解题策略非常明确：首先厘清目标反应中所有断裂的旧键和形成的新键及其数量；然后从表中查出对应键能，分别计算反应物总键能和生成物总键能；最后代入公式计算ΔH。切记，断键吸热为正，成键放热为负，该公式是从宏观整体角度计算的结果。 7．以为原料合成的相关反应为：①  ；②  。部分键能数据如下表所示，则共价键的键能是 共价键 键能/ 803 414 326 464 A． B． C． D． 8．甲醇是重要的化工原料，也是重要的燃料。在催化剂作用下利用CO、H2制备甲醇的反应为  ΔH，已知部分化学键键能如表所示： 化学键 H—H H—C H—O C—O C≡O(CO中) 键能(kJ·mol-1) 436 413 465 343 1076 该反应的ΔH为 A．-535kJ·mol-1 B．+289kJ·mol-1 C．-289kJ·mol-1 D．-99kJ·mol-1 1.计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 2.根据键能计算反应热的关键：正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目，如1个H2O分子中含有2个H—O键，1个NH3分子中含有3个N—H键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。 解题规律 考向05 根据能量图计算 本题型考查从能量变化图像中提取信息的能力，是“数形结合”在化学中的体现。能力重点在于读图、识图和分析能力。 解题时，首先要比较反应物和生成物的总能量高低，判断反应是放热（ΔH<0）还是吸热（ΔH>0）；其次，要理解催化剂（改变活化能但不改变ΔH）、可逆反应（不能完全反应，实际放热小于理论值）等概念在图像中的体现；同时，要能分析反应过程中化学键类型（极性键、非极性键）的变化。 9．我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展，反应为  △H。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，△H>0 B．加入催化剂，△H减小 C．该反应中有极性键和非极性键的断裂 D．在密闭容器中加入1mol 和3mol ，充分反应后放出445kJ的热量 10．转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 将化学反应中的能量变化过程通过图像的方式呈现出来是这类题目最大的特点。解答这类题目的关键： (1)读懂图像，明确图像所提供的信息。 (2)根据图像提供的信息综合运用相关知识，分析、判断、计算。 解题规律 考向10 根据燃烧热和中和热概念计算 本题型属于综合应用题，常涉及新情境（如“化学链燃烧”）或实验数据，难度较高。能力上要求学生深刻理解中和热/燃烧热的定义，并能与盖斯定律、化学计量计算相结合。 解题时，需严格依据定义（如中和热要求生成1mol H₂O(l)且无沉淀产生）判断选项；对于多步过程，总反应热与直接燃烧相同（盖斯定律）；处理量热计数据时，需熟练运用公式 Q = c·m·ΔT 计算热量，再换算成摩尔反应热（ΔH）。 11．化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一。已知的燃烧热、CO的燃烧热，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如下： 主要热化学方程式有：  ；  。下列说法错误的是 A．甲烷的燃烧热 B．相同条件下，通过“化学链燃烧”与直接燃烧所放出的热量相等 C．含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收 D．25℃时，和28gCO的混合气体充分燃烧，恢复至原温度，放出的热量为568.8kJ 12．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。 （1）在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 （2）工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是： 已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 则ΔH= 。 （3）1000.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18、溶液的密度均近似为1.00，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： ①反应放出的热量Q= J。 ②反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH= kJ·mol-1。 1.中和热指的是稀溶液中强酸和强碱生成1 mol H2O时的反应热。若酸为浓硫酸时，由于浓硫酸溶解放热，此时生成1 mol H2O放出的热量大于57.3 kJ。 2.根据燃烧热(ΔH)计算，要确保反应物为“1 mol”、生成物为指定产物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|，即可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 解题规律 考向07 反应热大小比较 本题型考查对影响反应热大小因素的定性理解，需要一定的逻辑推理能力。核心在于掌握不同条件下ΔH的变化规律：①物质状态：生成液态水比生成气态水放热更多（|ΔH|更大）；②晶体类型：石墨比金刚石稳定，燃烧放热更少；③燃烧程度：完全燃烧（生成CO₂）比不完全燃烧（生成CO）放热更多；④酸碱性：强酸强碱中和放热多于弱酸弱碱中和。 策略在于掌握并应用几条核心规律：生成液态水比气态水放热多、完全燃烧比不完全燃烧放热多、稳定的同素异形体燃烧放热少、强酸强碱中和比有弱电解质或沉淀生成的中和放热多，据此直接进行比较。 13．下列各组反应中，的是 A． B． C． D． 14．下列各组热化学方程式中，的是 A． ， B． C． D． 在比较ΔH大小时，要包括所含的“＋”“－” 1．注意不同反应的反应物和生成物的聚集状态是否相同。 2．注意不同热化学方程式中化学计量数不同对ΔH的影响。同一放热反应(吸热反应)，其他条件相同时，参与反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH的值越小(大)。 3．注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大，因为吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0。 4．注意物质的聚集状态 在同一反应中，反应物的聚集状态或生成物的聚集状态不同时，要考虑同一物质的三态(固、液、气)间的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。或者从同一物质三种的聚集状态的能量比较[E(g)>E(l)>E(s)]，可知反应热大小亦不相同。 解题规律 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 反应热的计算 考向01 盖斯定律的概念 本题型重点考查对热化学基本概念和盖斯定律本质的理解，而非单纯计算。能力要求在于准确理解焓变（ΔH）、燃烧热（定义中要求生成液态水）、物质稳定性（能量越低越稳定）等概念的确切含义。 学生需仔细分析题目中的反应路径图，关注各物质的状态（如气态水与液态水对焓变的影响巨大），并运用“反应热只与始态和终态有关，与路径无关”这一核心思想来定性判断各选项的正误。例如，通过比较不同路径的总焓变是否相等，或通过能量高低判断物质的相对稳定性。 1．已知对应的反应中已省略，且]；下列说法正确的是 A． B．的值是的燃烧热 C． D．稳定性：正丁烷>异丁烷 【答案】C 【解析】A．ΔH1是正丁烷转化为异丁烷的焓变。燃烧热（ΔH为负值）：ΔH2>ΔH5说明异丁烷燃烧放热更少（能量更低），即正丁烷能量高于异丁烷。正丁烷→异丁烷为放热反应，ΔH1=H(异丁烷)-H(正丁烷)<0，A错误；B．燃烧热要求H2O为液态，ΔH3产物为气态水，不符合燃烧热定义，B错误；C．由盖斯定律：正丁烷→液态产物的焓变=ΔH1+ΔH2（正丁烷→异丁烷→液态产物），也等于ΔH3+ΔH4（正丁烷→气态产物→液态产物），故ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4，移项得ΔH2=ΔH3+ΔH4-ΔH1，C正确；D．能量越低越稳定，正丁烷能量高于异丁烷，稳定性：异丁烷>正丁烷，D错误；故选C。 2．两种制备硫酸的途径(反应条件略)如图。下列说法正确的是 A．S和过量O2反应可直接生成SO3 B．若，则为放热反应 C．SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色 D．含0.5molH2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应，放出的热量即中和反应的反应热 【答案】B 【解析】A．不管O2是否过量，S和O2反应都只生成SO2，不能直接生成SO3，A错误；B．据图可知，i．SO2(g)＋H2O2(aq)=H2SO4(aq)，ii．SO2(g)＋O2(g)=SO3(g)，iii．SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(aq)，根据盖斯定律，(i-ii-iii)×2可得2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)，若，则，为放热反应，B正确；C．SO2能使紫色石蕊试液变红但不会褪色，C错误；D．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成 1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量，叫做中和热，该反应生成了BaSO4沉淀，会额外放出热量，故含0.5mol H2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应，放出的热量不是中和反应的反应热，D错误；选B。 考向02 盖斯定律的计算 本题型核心在于运用盖斯定律进行定量计算的能力，要求学生具备出色的目标反应识别能力和代数运算思维，能够通过已知热化学方程式的组合来间接求解未知反应的焓变。 策略是先准确书写出目标反应方程式，然后通过观察，对已知反应进行恰当的线性组合（如相加、相减或乘以系数），利用“加减消元法”去除中间产物，最后对相应的焓变（ΔH）进行完全相同的数学运算即可得到答案。 3．肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知：① N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)   ΔH1=-19.5 kJ/mol ② N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)   ΔH2=-534.2 kJ/mol 写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。 【答案】 【解析】目标反应的化学方程式为：；已知反应① ； ② ； 由盖斯定律可知，②×2－①得到目标反应，则，故答案为： 。 4．丙烯是重要的化工原料，可以用于生产丙醇，卤代烃和塑料。丙烷经催化脱氢可制备丙烯： 已知： 脱氢法制丙烯反应的热化学方程式为 。 【答案】 【解析】① ② ③ 根据盖斯定律①－②－③得 ； 1.盖斯定律：化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态，与具体反应途径无关。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2.应用盖斯定律采用“加合法”计算ΔH的一般步骤 (1)确定待求反应的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 (3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。 (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。 (5)实施叠加并确定反应热的变化。 解题规律 考向03 根据热化学反应方程式计算 本题型将热化学知识与化学计量学相结合，考查在实际情境中应用数据的能力。核心能力是建立数学模型（通常为方程组）解决混合物问题的能力。解题关键在于利用“总物质的量”和“总反应热”两个条件列出等式。 学生需明确燃烧热的定义（1mol物质完全燃烧放出的热量），设未知数表示各组分的物质的量，然后根据其燃烧热计算各自放出的热量，其总和应等于题目给出的总放热量，联立方程求解即可。 5．已知：、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol。现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），使其完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ。原混合气体中与的物质的量之比约等于 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据、的燃烧热分别为286kJ/mol、890kJ/mol，现有与的混合气体22.4L（已折算为标准状况），则混合气体的物质的量为：1mol；完全燃烧生成了和液态水，测得反应放出热量739kJ；设和的物质的量分别为xmol和ymol，可以列方程组：，解得x=0.25mol，y=0.75mol，物质的量之比为1:3；则所给的四个答案选项中，正确的答案为：A； 6．已知：一定条件下，由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45的热量。 （1）写出该条件下在中燃烧的热化学方程式： 。 （2）该条件下50g燃烧生成水蒸气时放出的热量为 。 【答案】（1）   （2）6045 【解析】（1）已知生成4.5g水蒸气(0.25)时放出60.45的热量，则生成2时放出的热量为，则有：，该反应的热化学方程式为  ； （2）50g 的物质的量为，则50g 燃烧生成时放出的热量为。 1.计算依据：对于相同的反应，反应热的数值与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先正确写出热化学方程式，再计算反应热。 2.注意：热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热的数值应作相同倍数的改变。 解题规律 考向04 根据键能计算 本题型从微观角度考查反应热（ΔH）的起源，即化学键的断裂与形成。能力要求是掌握公式 ΔH = ∑(反应物键能) - ∑(生成物键能) 并熟练应用。 解题策略非常明确：首先厘清目标反应中所有断裂的旧键和形成的新键及其数量；然后从表中查出对应键能，分别计算反应物总键能和生成物总键能；最后代入公式计算ΔH。切记，断键吸热为正，成键放热为负，该公式是从宏观整体角度计算的结果。 7．以为原料合成的相关反应为：①  ；②  。部分键能数据如下表所示，则共价键的键能是 共价键 键能/ 803 414 326 464 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据盖斯定律：反应①+②得CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH=-46 kJ/mol，设 H—H 键能为x kJ/mol，根据键能计算反应热的公式：ΔH=反应物总键能-生成物总键能，反应物总键能：CO2中含2个C=O键：2×803kJ/mol=1606 kJ/mol，3个H2分子：3×xkJ/mol，合计：（1606+3x）kJ/mol，生成物总键能：CH3OH中含3个C—H 键、1个C-O 键、1个O-H 键：3×414kJ/mol+326kJ/mol+464kJ/mol=2032kJ/mol，H2O中含2个O-H 键：2×464kJ/mol=928kJ/mol，合计：2032+928=2960kJ/mol，根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能：即-46kJ/mol=（1606+3x）kJ/mol-2960kJ/mol，解得：x=436kJ/mol，故选：C。 8．甲醇是重要的化工原料，也是重要的燃料。在催化剂作用下利用CO、H2制备甲醇的反应为  ΔH，已知部分化学键键能如表所示： 化学键 H—H H—C H—O C—O C≡O(CO中) 键能(kJ·mol-1) 436 413 465 343 1076 该反应的ΔH为 A．-535kJ·mol-1 B．+289kJ·mol-1 C．-289kJ·mol-1 D．-99kJ·mol-1 【答案】D 【解析】ΔH=反应物键能总和﹣生成物键能总和=1076kJ/mol+2×436kJ/mol﹣(3×413+343+465)kJ/mol=﹣99kJ/mol；故选D。 1.计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 2.根据键能计算反应热的关键：正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目，如1个H2O分子中含有2个H—O键，1个NH3分子中含有3个N—H键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。 解题规律 考向05 根据能量图计算 本题型考查从能量变化图像中提取信息的能力，是“数形结合”在化学中的体现。能力重点在于读图、识图和分析能力。 解题时，首先要比较反应物和生成物的总能量高低，判断反应是放热（ΔH<0）还是吸热（ΔH>0）；其次，要理解催化剂（改变活化能但不改变ΔH）、可逆反应（不能完全反应，实际放热小于理论值）等概念在图像中的体现；同时，要能分析反应过程中化学键类型（极性键、非极性键）的变化。 9．我国科学家在催化加氢制甲醇研究方面取得进展，反应为  △H。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，△H>0 B．加入催化剂，△H减小 C．该反应中有极性键和非极性键的断裂 D．在密闭容器中加入1mol 和3mol ，充分反应后放出445kJ的热量 【答案】C 【解析】A．从能量变化图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，△H < 0，A 错误；B．催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的焓变△H，B 错误；C．反应中CO2、CH3OH、H2O含极性键，H2含非极性键，故反应中有极性键和非极性键的断裂，C 正确；D．由图可知，1 molCO2 (g)和3 mol H2 (g)完全反应生成1 mol CH3OH (g)和1 molH2O (g)时，放出的热量为896 kJ – 451 kJ = 445 kJ。但该反应是可逆反应，在密闭容器中加入1 molCO2 和3 mol H2，反应不能完全进行，所以充分反应后放出的热量小于445 kJ，D 错误；故选C。 10．转化为的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．比更稳定 B．转化为的 C．完全转化为释放的能量为 D．断开释放的能量为 【答案】C 【解析】A．比总能量高，无法单独比较和的稳定性，A不符合题意；B．由图可知，氧气转化为臭氧是吸热反应，，B不符合题意；C．由图可知，完全转化为2mol吸收的能量为，则完全转化为释放的能量为，C符合题意；D．断键时吸收能量，断开吸收的能量为，D不符合题意；故选C。 将化学反应中的能量变化过程通过图像的方式呈现出来是这类题目最大的特点。解答这类题目的关键： (1)读懂图像，明确图像所提供的信息。 (2)根据图像提供的信息综合运用相关知识，分析、判断、计算。 解题规律 考向10 根据燃烧热和中和热概念计算 本题型属于综合应用题，常涉及新情境（如“化学链燃烧”）或实验数据，难度较高。能力上要求学生深刻理解中和热/燃烧热的定义，并能与盖斯定律、化学计量计算相结合。 解题时，需严格依据定义（如中和热要求生成1mol H₂O(l)且无沉淀产生）判断选项；对于多步过程，总反应热与直接燃烧相同（盖斯定律）；处理量热计数据时，需熟练运用公式 Q = c·m·ΔT 计算热量，再换算成摩尔反应热（ΔH）。 11．化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一。已知的燃烧热、CO的燃烧热，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如下： 主要热化学方程式有：  ；  。下列说法错误的是 A．甲烷的燃烧热 B．相同条件下，通过“化学链燃烧”与直接燃烧所放出的热量相等 C．含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收 D．25℃时，和28gCO的混合气体充分燃烧，恢复至原温度，放出的热量为568.8kJ 【答案】D 【解析】A．甲烷燃烧热的计算：将反应②：  ，反应①×2： ；二者相加，得，，A正确；B．化学链燃烧总反应与甲烷直接燃烧相同，根据盖斯定律，ΔH相同，放出热量相等，B正确；C．化学链燃烧中燃料与空气不直接接触，CO2在燃料反应器单独生成，无N2混入，利于分离回收，C正确；D．4g H2为2mol，燃烧放热2×285.8=571.6 kJ；28g CO为1mol，燃烧放热283.0 kJ，总热量=571.6kJ+283.0kJ=854.6 kJ，D错误；故选D。 12．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。 （1）在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 （2）工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是： 已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 则ΔH= 。 （3）1000.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18、溶液的密度均近似为1.00，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： ①反应放出的热量Q= J。 ②反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH= kJ·mol-1。 【答案】（1） 436 55.6kJ 29.1kJ 相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多 （2） （3） −209 【解析】（1）①在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1molH2为2g，燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热； ②上述反应的热化学方程式为； ③1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，热化学方程式为，，即=(H—H键能)+-，解得H—H键能=； ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为=55.6kJ、=29.1kJ，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，氢气作为能源的优点是相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多； （2）已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 根据盖斯定律，方程式③-①-②得，即=-393 kJ·mol-1-(-221 kJ·mol-1)-( -482 kJ·mol-1)=； （3）①溶液的质量m=ρV=100mL×1.00g•cm-3=100g，温度变化△T=30.1℃-20.1℃=10.0℃，比热容c=4.18J•g-1•C-1，所以反应放出的热量Q=cm△T=100g×10.0℃×4.18J•g-1•C-1=4.18×103J； ②n(CuSO4)=cV=0.1L×0.200mol•L-1=0.020mol，n(Zn)==0.030mol＞0.020mol，根据方程式Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)，可知Zn过量，CuSO4反应完全且反应放热，即0.020mol CuSO4完全反应放热4.18×103J=4.18kJ，所以反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH===-209kJ/mol。 1.中和热指的是稀溶液中强酸和强碱生成1 mol H2O时的反应热。若酸为浓硫酸时，由于浓硫酸溶解放热，此时生成1 mol H2O放出的热量大于57.3 kJ。 2.根据燃烧热(ΔH)计算，要确保反应物为“1 mol”、生成物为指定产物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|，即可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 解题规律 考向07 反应热大小比较 本题型考查对影响反应热大小因素的定性理解，需要一定的逻辑推理能力。核心在于掌握不同条件下ΔH的变化规律：①物质状态：生成液态水比生成气态水放热更多（|ΔH|更大）；②晶体类型：石墨比金刚石稳定，燃烧放热更少；③燃烧程度：完全燃烧（生成CO₂）比不完全燃烧（生成CO）放热更多；④酸碱性：强酸强碱中和放热多于弱酸弱碱中和。 策略在于掌握并应用几条核心规律：生成液态水比气态水放热多、完全燃烧比不完全燃烧放热多、稳定的同素异形体燃烧放热少、强酸强碱中和比有弱电解质或沉淀生成的中和放热多，据此直接进行比较。 13．下列各组反应中，的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．液态水的生成比气态水多一步放热（液化），故更小，成立，A正确；B．石墨比金刚石稳定，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，即，B错误；C．生成的更小（完全燃烧放热更多），，C错误；D．气态硫燃烧释放的热量更多（因气态硫能量更高），更小，，D错误；故答案选A。 14．下列各组热化学方程式中，的是 A． ， B． C． D． 【答案】A 【解析】A．碳不完全燃生成CO（ΔH1）的焓变绝对值小于完全燃烧生成CO2（ΔH2），故ΔH1> ΔH2，A正确；B．CaO与水反应放热，ΔH1<0，CaCO3分解吸热，ΔH2>0，故ΔH1<ΔH2，B错误；C．硫酸与Ba(OH)2反应生成沉淀，释放更多热量，ΔH1更负，故ΔH1 < ΔH2，C错误；D．HCl为强酸，中和放热更多，ΔH1更负，而CH3COOH为弱酸，电离时吸收热量，ΔH2绝对值更小，故ΔH1< ΔH2，D错误；故选A。 在比较ΔH大小时，要包括所含的“＋”“－” 1．注意不同反应的反应物和生成物的聚集状态是否相同。 2．注意不同热化学方程式中化学计量数不同对ΔH的影响。同一放热反应(吸热反应)，其他条件相同时，参与反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH的值越小(大)。 3．注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大，因为吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0。 4．注意物质的聚集状态 在同一反应中，反应物的聚集状态或生成物的聚集状态不同时，要考虑同一物质的三态(固、液、气)间的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。或者从同一物质三种的聚集状态的能量比较[E(g)>E(l)>E(s)]，可知反应热大小亦不相同。 解题规律 学科网（北京）股份有限公司 $