1.2 反应热的计算（8大题型专项训练，黑吉辽蒙专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第二节 反应热的计算 题型01 盖斯定律 题型02 利用盖斯定律计算△H 题型03 利用盖斯定律比较△H大小 题型04 反应热与焓的关系 题型05 反应热与键能的关系 题型06 盖斯定律的应用 题型07 热化学方程式中的反应热的计算 题型08 反应热知识综合应用 题型01 盖斯定律 1.盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是 相同 的。 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2） ΔH = ΔH1 + ΔH2 在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 2.盖斯定律的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 【典例1】(25-26高二上·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)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．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 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．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 【变式1-1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)下列说法错误的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同 B．完全燃烧生成和时放热a kJ，则表示肼燃烧热的热化学方程式为：   C．已知(白磷，s)(红磷，s)  ，则红磷比白磷稳定 D．一定条件下：  ，相同条件下与足量氧气充分反应生成时，放出的能量小于Q kJ 【变式1-2】(25-26高二上·黑龙江龙东联盟·开学考)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 【变式1-3】(25-26高二上·辽宁沈阳市第120中学·月考)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 题型02 利用盖斯定律计算△H 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) 这个反应的反应热无法直接测定 ① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= −393.5kJ/mol ② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= −283.0kJ/mol ③ C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ΔH3= ΔH1 - ΔH2 = –393.5kJ/mol – (–283.0kJ/mol) = –110.5kJ/mol 即 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3= –110.5kJ/mol 【典例2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)在298K、101kPa时，已知： 则与和间的关系正确的是 A． B． C． D． 【变式2-1】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特市第二中学·期中)已知。在含少量的溶液中，分解反应过程为 i. ii. 下列说法不正确的是 A． B．是分解反应的催化剂 C．欲分解2mol(l)，至少需要提供的热量 D．若生成，则反应ii转移电子的物质的量为 【变式2-2】(25-26高二上·黑龙江鸡东县第二中学·期中)已知热化学方程式： ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)  ΔΗ= -283.0kJ/mol ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   ΔΗ= -241.8kJ/mol 据此判断下列说法正确的是 A．H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)   ΔΗ>-241.8kJ/mol B．H2(g)的燃烧热ΔΗ =-241.8 kJ/mol C．H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定放出能量 D．CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+ H2(g)的ΔΗ =-41.2kJ/mol 【变式2-3】(25-26高二上·辽宁沈阳市第二中学·期中)2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示。 已知：、 下列说法错误的是 A． B． C． D．相同条件下，的 题型03 利用盖斯定律比较△H的大小 一、同一物质不同状态，具有的能量不同，气态 > 液态 > 固态； 二、比较△H时，须带符号进行比较； 1、同一反应，反应物状态相同，产物不同，产物越稳定，产物能量越低。 C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 两个反应均为放热反应，CO2更稳定，反应一放出能量更多，ΔH1 < ΔH2 2、同一反应，反应物状态不同，产物状态相同 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH1 2C2H2(l)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH2 能量C2H2(g)  > C2H2(l)，反应为放热反应，故反应一放出能量更多，  ΔH1 < ΔH2 3、同一反应，反应物状态相同，产物状态不同 2H2(g)+O2(g) =  2H2O(g)  ΔH1 2H2(g)+O2(g) =  2H2O(l)  ΔH2 能量H2O(g)  > H2O(l)，故反应二放出能量更多，  ΔH1 > ΔH2 【典例3】(25-26高二上·东北三、内蒙古全国名校·月考)已知几种离子反应如下，下列推断正确的是 ① NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l)  ΔH1 ② Ba2+(aq) + SO(aq) = BaSO4(s)  ΔH2 ③ Ba2+(aq) + 2H+(aq) + 2OH﹣(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l)  ΔH3 ④ H+(aq) + OH﹣(aq) = H2O(l)  ΔH4 A．ΔH1>0   ΔH2<0 B．ΔH2<ΔH3 C．ΔH3 = ΔH2 + ΔH4 D．ΔH1>ΔH4 【变式3-1(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·月考)下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．已知正丁烷的燃烧热为2878 ，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为   B．已知在一定条件下，2 mol 与1 mol 充分反应后，释放出98 kJ的热量，则其热化学方程式为   C．已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量为57.3 kJ，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为   D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 【变式3-2】(24-25高二上·内蒙古包头第八十一中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．正丁烷异丁烷  ，则正丁烷比异丁烷稳定 B．  ，则的燃烧热为 C．  ，则稀和稀完全反应生成时，放出热量 D．  ；  ，则 【变式3-3】(24-25高二上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)下列热化学方程式及其描述正确的是 A．  kJ·mol-1(燃烧热) B．  kJ·mol-1(中和热) C．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．  ，  ，则 题型04 反应热与焓的关系 宏观角度计算反应热 化学反应反应热即 ΔH = H（反应产物）-H（反应物）= 反应物的总能量 - 生成物的总能量 【典例4】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)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 【变式4-1】(25-26高二上·黑龙江龙东联盟·开学考)甲醇是一种常见的燃料，利用和在一定条件下可合成甲醇，其反应为，该反应分两步进行，反应过程中能量的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B． C．断裂中的化学键和中的化学键，释放akJ能量 D．和的总键能大于和的总键能 【变式4-2】(25-26高二上·黑龙江大庆中学·开学考)由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C． D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【变式4-3】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)在相同条件下，质量相等的固态S和气态S分别与足量的反应，生成气体。下列说法正确的是 A．固态S与反应放出的热量更多 B．气态S与反应放出的热量更多 C．固态S和气态S与反应放出的热量一样多 D．无法比较固态S和气态S与反应放出的热量多少 题型05 反应热与键能的关系 微观角度计算反应热 键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。 同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 相等 ，都等于键能。 物质越稳定，其本身具有化学能越 低 ，其化学键键能越 大 。 化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。 反应热△H = 反应物的总键能 - 生成物的总键能 【典例5】(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔齐普通高中联考·期中)高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅：  。几种共价键的键能数据如图所示。已知：含共价键。下列叙述正确的是 A． B．上述正反应只有在较高温度下才能自发进行 C．其他条件不变，增大浓度能增大活化分子百分数 D．该反应的正反应活化能大于逆反应活化能 【变式5-1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)已知某些共价键的键能如下表所示，火箭燃料肼燃烧的热化学方程式是：。则的键能为 共价键 O-H 键能 A． B． C． D． 【变式5-2】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·月考)已知：在标准压强()、下，由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0.有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是 A．相同状况下，比稳定 B．的 C．标准状况下，完全燃烧放出的热量为 D．的键能大于与的键能之和 【变式5-3】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)标准状态下，分解的两种路径与能量变化如图所示，、的相对能量均为0。下列说法错误的是 A． B．   C．形成分子时需要吸收的能量为 D．路径I正反应的活化能为 题型06 盖斯定律的应用 利用盖斯定律，可以使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 注意事项： 1、观察目标方程式和已知方程式，设计合理的反应过程； 2、当方程式乘以相应倍数时，△H也乘以相应倍数； 3、反应逆向进行时，反应热绝对值 不变 ，符号 相反 。 4、热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行相应的加减运算，且计算过程中要带“+”“-”； 5、注意方程式中物质的状态。同一物质，状态不同热量不同，气体>液体>固体。 【典例6】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)已知、的转化过程中存在如图所示关系：下列说法正确的是 A．   B．的正反应活化能比逆反应活化能小 C．  ， D．固体溶解在水中属于吸热反应 【变式6-1】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)碳酸钠晶体()失水可得到或，两个反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高 C．反应 D．向2mL1mol/L醋酸溶液中滴加1mol/LNa2CO3溶液，有气泡产生，由此推测：醋酸酸性更强 【变式6-2】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)已知反应：①；②。则b、c的关系正确的是 A． B． C． D． 【变式6-3】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)I.碳的回收和利用是碳中和的重要途径。通过回收可以制备一些高附加值的产品，如甲醇、甲酸(HCOOH)、甲醛(HCHO)等。 (1)已知：  ； 科学研究表明，用作催化剂，CO和反应合成HCOOH需经历三步： 第一步：；第二步：；第三步： 。 (2)用和为原料合成的机理如图所示，总反应含 个基元反应，其中决定总反应速率的反应方程式为 。 II.甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。 题型07 热化学方程式中的反应热的计算 【例题】 黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为: 4FeS2+11O2======2Fe2O3+8SO2 在25℃和101kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 (2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。 【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2(s)+ 11/4 O2(g) ≜ 1/2Fe2O3(s)+ 2 SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol (2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。 1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g 900gFeS2的物质的量为：900g/120g·mol−1=7.5mol 理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ 【典例7】(25-26高二上·内蒙古呼伦贝尔海拉尔第二中学·)在一定条件下，和CO燃烧的热化学方程式如下： 如果有和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为 A．1：2 B．1：3 C．2：3 D．3：2 【变式7-1】(24-25高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)将1L0.1mol⋅L﹣1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量，将1L0.5mol⋅L﹣1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将0.5L1mol⋅L﹣1硫酸溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为 A．(5a+2b)kJ B．(5a﹣2b)kJ C．(2b﹣5a)kJ D．(10a+4b)kJ 【变式7-2】(25-26高二上·辽宁营口普通高中·期中)已知在298 K、101 kPa条件下，1 g乙烯气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出50.4 kJ热量。下列热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【变式7-3】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第十二中学校·月考)煤、石油等传统能源使用时污染严重，且日渐枯竭，科学家们正积极寻找其他清洁能源作为替代品。根据所学知识，回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是___________。 A．碳与反应 B．铝和氧化铁反应 C．受热分解 D．锌与盐酸反应 (2)键能通常是指在101.3 kPa和298 K下，将1 mol气态分子拆开成气态原子时，每个键所需能量的平均值，键能用E表示。已知： 化学键 键能/() 436 496 463.4 计算：   。 (3)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知下列反应的热化学方程式： ①   ②   ③   计算热分解反应④的 。 (4)利用实验装置测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热，若取50 mL 0.50 的盐酸，则还需加入 。 A．1.0 g NaOH固体    B．50 mL 0.50 mol/L氨水      C．50 mL 0.55溶液 (5)某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 分析下列操作可能对结果造成的影响(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ①将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，释放出的能量将 。 ②将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁质搅拌器后，实验测得的 。 题型08 反应热知识综合应用 键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量 能量越 低 ，键能越 大 ，物质越稳定。 吸热反应：反应物总能量 < 生成物总能量，反应物总键能 > 生成物总键能； 放热反应：反应物总能量 > 生成物总能量，反应物总键能 < 生成物总键能 【典例8】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·期中)根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【变式8-1】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·期中)化学是以实验为基础的学科，某兴趣小组在实验室进行如下实验。 Ⅰ.用弹式热量计(结构如图所示)按以下实验步骤来测量硫的燃烧热。 称量纯水，倒入内筒中；称量硫固体装入氧弹内，用氧气排净空气后再注满高纯氧气；打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始温度；当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最高水温；重复实验次，测得内筒温度改变的平均值为。通过已知燃烧热的物质利用此装置在相同条件下测定，内筒每克水升高时，需要反应放热。 请回答下列问题： (1)搅拌器和氧弹适宜的材质分别为 、 (填“不锈钢”或“玻璃纤维”)；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是 。 (2)用相关字母表示硫的燃烧热为 ；若测得的比实际数据偏高，则可能原因是 (填字母)。 a．硫未充分燃烧    b．称取硫时质量偏高    c．测得纯水的初始温度偏高 【变式8-2】(24-25高二上·吉林珲春第二高级中学校·期末)研究人员发现氨硼烷(NH3BH3)水解制氢能实现便携式储氢与释氢。新型碳氮钌基纳米催化剂可实现氨硼烷催化水解高效制氢，其原理为NH3BH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。 请回答下列问题： (1)H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)五种元素的电负性如表所示。 元素 H B C N O 电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5 ①在氨硼烷中，H－B中H带部分 (填“正”或“负”)电荷，CH3OH中碳元素化合价为 。 ②NH3中键角∠HNH (填“大于”“小于”或“等于”)NH中键角∠HNH。 ③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是 。 (3)Te、Se都是第VIA族元素，SeF6与SF6具有相似的结构，熔，沸点：SeF6 (填“＞”“＜”或“=”)SF6，原因为 。 (4)根据表中的键能数据进行计算，2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H= kJ•mol-1，2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H= kJ•mol-1，计算结果说明 (填“HCl”或“HBr”)分子更容易发生热分解生成相应的单质。 共价键 H－H Cl－Cl Br－Br H－Cl H－Br 键能/(kJ•mol-1) 436.0 242.7 193.7 431.8 366.0 【变式8-3】(25-26高二上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位，通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。回答下列问题： (1)下列反应属于吸热反应的是 (填字母)。 a．C与反应生成CO b．铝热反应 c．燃烧反应 d．碳酸钙的分解 (2)葡萄糖是一种重要的营养物质，它是人类生命活动所需能量的重要来源之一，已知葡萄糖(，s)的燃烧热是-2800 ，写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式： 。 (3)有室温下，将1 molCuSO4溶于水会使溶液温度升高，测得热效应为ΔH1；将1 molCuSO4·5H2O(s)溶于水，测得溶液温度降低，则反应CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l)  ΔH2，ΔH2 (填“>”或“<”，下同)0；结合反应CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH3，判断ΔH2 ΔH3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的计算 题型01 盖斯定律 题型02 利用盖斯定律计算△H 题型03 利用盖斯定律比较△H大小 题型04 反应热与焓的关系 题型05 反应热与键能的关系 题型06 盖斯定律的应用 题型07 热化学方程式中的反应热的计算 题型08 反应热知识综合应用 题型01 盖斯定律 1.盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是 相同 的。 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2） ΔH = ΔH1 + ΔH2 在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 2.盖斯定律的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 【典例1】(25-26高二上·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)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．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 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．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 【答案】B 【分析】一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。 【详解】A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，选项A正确； B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确； 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，选项C正确； D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。 答案选B。 【变式1-1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)下列说法错误的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同 B．完全燃烧生成和时放热a kJ，则表示肼燃烧热的热化学方程式为：   C．已知(白磷，s)(红磷，s)  ，则红磷比白磷稳定 D．一定条件下：  ，相同条件下与足量氧气充分反应生成时，放出的能量小于Q kJ 【答案】A 【详解】A．与反应物和生成物的能量差有关，与反应条件无关，在光照和点燃条件下的相同，故A错误； B．燃烧热是指在一定压强下，1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的物质的时候所放出的热量；完全燃烧生成和时放热a kJ，则肼燃烧热的热化学方程式为：  ，故B正确； C．白磷转化为红磷为放热反应，可知白磷的能量高于红磷，物质能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，故C正确； D．该反应为可逆反应，则与足量氧气充分反应生成时，不能完全反应，则放出的能量小于Q kJ，故D正确； 故选：A。 【变式1-2】(25-26高二上·黑龙江龙东联盟·开学考)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 【详解】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。 【变式1-3】(25-26高二上·辽宁沈阳市第120中学·月考)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 题型02 利用盖斯定律计算△H 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) 这个反应的反应热无法直接测定 ① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= −393.5kJ/mol ② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= −283.0kJ/mol ③ C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？ ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ΔH3= ΔH1 - ΔH2 = –393.5kJ/mol – (–283.0kJ/mol) = –110.5kJ/mol 即 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3= –110.5kJ/mol 【典例2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期中)在298K、101kPa时，已知： 则与和间的关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】结合盖斯定律可知反应3可拆分为反应1加上两倍反应2，则，D正确； 答案选D。 【变式2-1】(25-26高二上·内蒙古呼和浩特市第二中学·期中)已知。在含少量的溶液中，分解反应过程为 i. ii. 下列说法不正确的是 A． B．是分解反应的催化剂 C．欲分解2mol(l)，至少需要提供的热量 D．若生成，则反应ii转移电子的物质的量为 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律可知，i+ii可得，2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2，故A正确； B．已知i.H2O2+I-→H2O+IO-，ii.H2O2+IO-→H2O+O2+I-，i+ii可得，2H2O2═2H2O+O2，说明I-为H2O2分解反应的催化剂，故B正确； C．双氧水的分解为放热反应，则分解2 mol H2O2(l)至少放出98 kJ的热量，故C错误； D．反应H2O2(l)+IO-(aq)═H2O(l)+O2(g)+I-(aq)中，双氧水中-1价O原子被氧化成氧气，则生成1mol氧气转移的电子的物质的量为：1mol×2×[0-(-1]=2mol，故D正确； 故选C。 【点睛】本题考查了氧化还原反应的计算、盖斯定律的应用、反应热计算等，明确盖斯定律的内容为解答关键。本题的易错点为D，要注意双氧水中的O元素的变化情况。 【变式2-2】(25-26高二上·黑龙江鸡东县第二中学·期中)已知热化学方程式： ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)  ΔΗ= -283.0kJ/mol ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   ΔΗ= -241.8kJ/mol 据此判断下列说法正确的是 A．H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)   ΔΗ>-241.8kJ/mol B．H2(g)的燃烧热ΔΗ =-241.8 kJ/mol C．H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定放出能量 D．CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+ H2(g)的ΔΗ =-41.2kJ/mol 【答案】D 【详解】A．H2O(g)=H2O(l) ΔH<0，因此H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH<-241.8kJ·mol－1，A错误； B．燃烧热生成H2O的状态，应是液态水，B错误； C．②-①得出：H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH=(－241.8＋283)kJ·mol-1=＋41.2kJ·mol-1，H2(g)转变成H2O(g)的化学反应不一定放出能量，C错误； D．根据盖斯定律，①－②得出：CO(g)＋H2O(g)=H2(g)＋CO2(g)   ΔH = -283-(-241.8)= - 41.2kJ·mol－1，D正确； 故选D。 【变式2-3】(25-26高二上·辽宁沈阳市第二中学·期中)2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示。 已知：、 下列说法错误的是 A． B． C． D．相同条件下，的 【答案】C 【详解】A．固体变气体吸收能量，故，断裂化学键吸收能量，，A项正确； B．根据盖斯定律和反应的能量关系图可知：，则，B项正确； C．根据盖斯定律和反应的能量关系图可知：，C项错误； D．钾比钠活泼，失电子易，所以在相同条件下，K(g)失电子消耗的能量更少，即，D项正确； 答案选C。 题型03 利用盖斯定律比较△H的大小 一、同一物质不同状态，具有的能量不同，气态 > 液态 > 固态； 二、比较△H时，须带符号进行比较； 1、同一反应，反应物状态相同，产物不同，产物越稳定，产物能量越低。 C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 两个反应均为放热反应，CO2更稳定，反应一放出能量更多，ΔH1 < ΔH2 2、同一反应，反应物状态不同，产物状态相同 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH1 2C2H2(l)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH2 能量C2H2(g)  > C2H2(l)，反应为放热反应，故反应一放出能量更多，  ΔH1 < ΔH2 3、同一反应，反应物状态相同，产物状态不同 2H2(g)+O2(g) =  2H2O(g)  ΔH1 2H2(g)+O2(g) =  2H2O(l)  ΔH2 能量H2O(g)  > H2O(l)，故反应二放出能量更多，  ΔH1 > ΔH2 【典例3】(25-26高二上·东北三、内蒙古全国名校·月考)已知几种离子反应如下，下列推断正确的是 ① NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l)  ΔH1 ② Ba2+(aq) + SO(aq) = BaSO4(s)  ΔH2 ③ Ba2+(aq) + 2H+(aq) + 2OH﹣(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l)  ΔH3 ④ H+(aq) + OH﹣(aq) = H2O(l)  ΔH4 A．ΔH1>0   ΔH2<0 B．ΔH2<ΔH3 C．ΔH3 = ΔH2 + ΔH4 D．ΔH1>ΔH4 【答案】D 【详解】A．中和反应为放热反应，则①NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l)为放热反应，其焓变△H1＜0，故A错误； B．由盖斯定律可知，反应②+2×反应④=反应③，则反应②=反应③-2×反应④，△H2=△H3-2×△H4，由于反应④为放热反应，△H4＜0，所以△H2＞△H3，故B错误； C．根据盖斯定律可知，③=②+2×④，所以△H3═△H2+2△H4，故C错误； D．反应①和反应④均为放热反应，且反应①中NH3▪H2O的电离过程吸热，所以反应①放出的热量比反应④少，放热反应的焓变为负值，则△H1＞△H4，故D正确。 答案选D。 【变式3-1(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·月考)下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．已知正丁烷的燃烧热为2878 ，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为   B．已知在一定条件下，2 mol 与1 mol 充分反应后，释放出98 kJ的热量，则其热化学方程式为   C．已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量为57.3 kJ，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为   D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为  ，A错误； B．可逆反应有限度，充分反应释放的热量不等于完全反应释放的热量，即的，B错误； C．中和热指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水所释放的热量，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为  ，C正确； D．物质具有的能量越低，物质就越稳定，C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，说明石墨能量更低更稳定，D错误； 故选C。 【变式3-2】(24-25高二上·内蒙古包头第八十一中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．正丁烷异丁烷  ，则正丁烷比异丁烷稳定 B．  ，则的燃烧热为 C．  ，则稀和稀完全反应生成时，放出热量 D．  ；  ，则 【答案】D 【详解】A．该反应为放热反应，说明正丁烷比异丁烷所具有的能量更高，能量越低越稳定，说明异丁烷更稳定，A错误； B．的燃烧热是指1mol完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时所放出的热量，而热方程式中生成的是气态水，所以的燃烧热不是，B错误； C．和稀完全反应生成的同时，还生成了硫酸钡沉淀，会放出更多热量，C错误； D．等质量时，固态硫的能量小于气态硫，物质的量相等的固态硫完全燃烧放出的热量小于气态硫，所以；，则，D正确； 答案选D。 【变式3-3】(24-25高二上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)下列热化学方程式及其描述正确的是 A．  kJ·mol-1(燃烧热) B．  kJ·mol-1(中和热) C．已知C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．  ，  ，则 【答案】D 【详解】A． C8H18的燃烧热是1mol C8H18完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的能量，故A错误； B．中和热是稀强酸和稀强碱生成1mol水放出的能量，故B错误； C． C(石墨，s)(金刚石，s)  kJ·mol-1，等质量金刚石的能量高于石墨，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故C错误； D．  ，  ，相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，则，故D正确； 选D。 题型04 反应热与焓的关系 宏观角度计算反应热 化学反应反应热即 ΔH = H（反应产物）-H（反应物）= 反应物的总能量 - 生成物的总能量 【典例4】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)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 【详解】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。 【变式4-1】(25-26高二上·黑龙江龙东联盟·开学考)甲醇是一种常见的燃料，利用和在一定条件下可合成甲醇，其反应为，该反应分两步进行，反应过程中能量的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B． C．断裂中的化学键和中的化学键，释放akJ能量 D．和的总键能大于和的总键能 【答案】B 【详解】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，由图像知，反应物（）总能量高于生成物（）总能量，故ΔH <0，A错误； B．由图像知，第一步为吸热反应， >0；第二步反应为放热反应， <0，，B正确； C．断裂化学键需要吸收能量， C错误； D．ΔH=反应物总键能-生成物总键能，该反应ΔH<0，故反应物总键能<生成物总键能，D错误； 故答案选B。 【变式4-2】(25-26高二上·黑龙江大庆中学·开学考)由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C． D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】A 【详解】A．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1mol N2时转移电子2mol，A错误； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，B正确； C．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C正确； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确； 故选A。 【变式4-3】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)在相同条件下，质量相等的固态S和气态S分别与足量的反应，生成气体。下列说法正确的是 A．固态S与反应放出的热量更多 B．气态S与反应放出的热量更多 C．固态S和气态S与反应放出的热量一样多 D．无法比较固态S和气态S与反应放出的热量多少 【答案】B 【详解】气态硫的能量高于固态硫，则在相同条件下，质量相等的气态硫与氧气反应生成二氧化硫气体放出的热量多于固态硫，故选B。 题型05 反应热与键能的关系 微观角度计算反应热 键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。 同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 相等 ，都等于键能。 物质越稳定，其本身具有化学能越 低 ，其化学键键能越 大 。 化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。 反应热△H = 反应物的总键能 - 生成物的总键能 【典例5】(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔齐普通高中联考·期中)高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅：  。几种共价键的键能数据如图所示。已知：含共价键。下列叙述正确的是 A． B．上述正反应只有在较高温度下才能自发进行 C．其他条件不变，增大浓度能增大活化分子百分数 D．该反应的正反应活化能大于逆反应活化能 【答案】A 【详解】A．反应热等于断裂共价键吸收的能量与形成共价键放出的能量之差，，A正确； B．上述反应是气体分子数增大的放热反应，即熵增反应、焓减反应，故在任何温度下都能自发进行，B错误； C．增大甲硅烷浓度，能提高单位体积内活化分子数，不能提高活化分子百分数，C错误； D．反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，对于放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，D错误。 故答案选A。 【变式5-1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)已知某些共价键的键能如下表所示，火箭燃料肼燃烧的热化学方程式是：。则的键能为 共价键 O-H 键能 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算焓变，再根据反应热，求N-H的键能。设N-H的键能为，根据方程式可知反应物的总键能-生成物的总键能，解得，即的键能为。 故选B。 【变式5-2】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·月考)已知：在标准压强()、下，由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0.有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是 A．相同状况下，比稳定 B．的 C．标准状况下，完全燃烧放出的热量为 D．的键能大于与的键能之和 【答案】D 【详解】A．摩尔生成焓越低，物质的能量越低，该物质越稳定，根据图中数据，相同条件下，NH3的摩尔生成焓更低，其更稳定，A错误； B．由气态水转变为液态水的焓变小于零，根据盖斯定律，液态水的摩尔生成焓等于气态水的摩尔生成焓加上气态水转变为液态水的焓变（液化热），两者焓变均小于零，所以相加后得到液态水的摩尔生成焓小于-241.8 kJ/mol，B错误； C．N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) 该反应焓变为 生成物的摩尔生成焓减去反应物的摩尔生成焓，其中气态氮气和气态氧气为稳定单质，摩尔生成焓为0，反应的摩尔生成焓为2×(-241.8 kJ/mol)-50.6 kJ/mol=-534.2 kJ/mol，但反应中的水为气态水，标准状况下，完全燃烧生成的水为液态水，所以放出的热量大于534.2 kJ/mol，C错误； D．由图中数据得与生成2NH3(g)放热，该反应焓变为反应物键能减去生成物键能，且小于零，所以与的键能之和小于的键能，D正确； 答案选D。 【变式5-3】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)标准状态下，分解的两种路径与能量变化如图所示，、的相对能量均为0。下列说法错误的是 A． B．   C．形成分子时需要吸收的能量为 D．路径I正反应的活化能为 【答案】C 【详解】A．2O2(g)+Cl(g)的总能量为a kJ·mol-1，的相对能量均为0，则Cl(g)的能量为a kJ·mol-1；O3(g)+O(g)的能量为c kJ·mol-1、O3(g)+O(g)+Cl(g)的能量为d kJ·mol-1，则Cl(g)的能量=(d-c)kJ·mol-1，所以，故A正确； B．O3(g)+O(g)+Cl(g)的能量为d kJ·mol-1，O2(g)+O(g)+ClO(g)的能量为b kJ·mol-1 ，ΔH=生成物总能量-反应物总能量，反应O2(g)+ClO(g)=O3(g)+Cl(g)的ΔH=+(d-b)kJ·mol-1，故B正确； C．的相对能量均为0， a为Cl(g)的能量，2mol Cl(g)形成1mol Cl2(g)是形成化学键的过程，形成分子时需要放出的能量为，故C错误； D．路径I正反应的活化能为过渡态能量与反应物能量之差，过渡态能量为e kJ·mol-1，反应物O3(g)+O(g)能量为c kJ·mol-1，则活化能为，故D正确； 选C。 题型06 盖斯定律的应用 利用盖斯定律，可以使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 注意事项： 1、观察目标方程式和已知方程式，设计合理的反应过程； 2、当方程式乘以相应倍数时，△H也乘以相应倍数； 3、反应逆向进行时，反应热绝对值 不变 ，符号 相反 。 4、热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行相应的加减运算，且计算过程中要带“+”“-”； 5、注意方程式中物质的状态。同一物质，状态不同热量不同，气体>液体>固体。 【典例6】(25-26高二上·辽宁点石联考·月考)已知、的转化过程中存在如图所示关系：下列说法正确的是 A．   B．的正反应活化能比逆反应活化能小 C．  ， D．固体溶解在水中属于吸热反应 【答案】A 【详解】A．由图示： ①2NaHCO3(s)=2NaHCO3(aq)  ΔH1=+37.6 kJ·mol⁻¹) ②Na2CO3(s)=Na2CO3 (aq)  ΔH2=-16.4 kJ·mol⁻¹) ③2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)   ΔH3=+92.3 kJ·mol⁻¹)、 据盖斯定律，-①+②+③得反应，则ΔH4=-(+37.6) kJ·mol⁻¹+92.3 kJ·mol⁻¹+(-16.4 kJ·mol⁻¹)=+38.3 kJ·mol⁻¹，A正确； B．反应焓变为正反应活化能减去逆反应活化能，反应焓变大于0，为吸热反应，则正反应活化能比逆反应大92.3 kJ·mol⁻¹，B错误； C．ΔH3对应生成H2O(l)，ΔH5对应生成H2O(g)，H2O(l)→H2O(g)吸热，故ΔH5=ΔH3+ΔH(汽化)>ΔH3，C错误； D．NaHCO3固体溶解是物理过程，不是化学反应，“吸热反应”说法错误，D错误； 故选A。 【变式6-1】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)碳酸钠晶体()失水可得到或，两个反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高 C．反应 D．向2mL1mol/L醋酸溶液中滴加1mol/LNa2CO3溶液，有气泡产生，由此推测：醋酸酸性更强 【答案】C 【详解】A．1molNa2CO3·H2O(s)和9molH2O(g)的总能量大于1molNa2CO3·10H2O(s)的能量，ΔH1>0，故A正确； B．由图像可知，Na2CO3·10H2O(s)失水都是吸热反应，则向Na2CO3(s)中滴加几滴水，Na2CO3(s)与水的化合反应是放热反应，温度升高，故B正确； C．①、②，根据盖斯定律②-①得，故C错误； D．醋酸与碳酸钠反应首先生成醋酸钠和碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，醋酸酸性强于碳酸，故D正确； 故答案为C。 【变式6-2】(25-26高二上·黑龙江牡丹江第三高级中学·月考)已知反应：①；②。则b、c的关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】反应①为碳不完全燃烧生成CO，反应②为等物质的量的碳完全燃烧生成，后者放热更多，ΔH更负，则b比c大，A正确，B、C错误，2b与c之间没有定量关系，D错误； 答案选A。 【变式6-3】(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)I.碳的回收和利用是碳中和的重要途径。通过回收可以制备一些高附加值的产品，如甲醇、甲酸(HCOOH)、甲醛(HCHO)等。 (1)已知：  ； 科学研究表明，用作催化剂，CO和反应合成HCOOH需经历三步： 第一步：；第二步：；第三步： 。 (2)用和为原料合成的机理如图所示，总反应含 个基元反应，其中决定总反应速率的反应方程式为 。 II.甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。 【答案】(1) (2) 三 或 【详解】（1）总反应为，由此推知，总反应-第一步反应-第二步反应=第三步，因此第三步反应为。 （2）每步反应都有过渡态，即总反应有几个过渡态，就有几个基元反应，所以此反应有3个过渡态，总反应分三个基元反应进行；决定总反应速率的是活化能最大的一步基元反应，该反应方程式为：或。 题型07 热化学方程式中的反应热的计算 【例题】 黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为: 4FeS2+11O2======2Fe2O3+8SO2 在25℃和101kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 (2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。 【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2(s)+ 11/4 O2(g) ≜ 1/2Fe2O3(s)+ 2 SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol (2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。 1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g 900gFeS2的物质的量为：900g/120g·mol−1=7.5mol 理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ 【典例7】(25-26高二上·内蒙古呼伦贝尔海拉尔第二中学·)在一定条件下，和CO燃烧的热化学方程式如下： 如果有和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为 A．1：2 B．1：3 C．2：3 D．3：2 【答案】C 【详解】设CH4为amol，CO为bmol，石灰水过量时只生成碳酸钙，根据CaCO3～CO2，根据碳元素守恒：amol+bmol= =0.5mol， 由CH4和CO的燃烧的热化学方程式及放出的热量，可得：890kJ/mol×amol+kJ/mol×bmol=262.9kJ，解得a=0.2、b=0.3，则混合气体中CH4和CO的体积比=物质的量之比=0.2mol:0.3mol=2:3，故选C。 【变式7-1】(24-25高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)将1L0.1mol⋅L﹣1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量，将1L0.5mol⋅L﹣1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将0.5L1mol⋅L﹣1硫酸溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为 A．(5a+2b)kJ B．(5a﹣2b)kJ C．(2b﹣5a)kJ D．(10a+4b)kJ 【答案】A 【分析】将H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应，涉及的离子方程式有 ，；将BaCl2溶液与足量稀硫酸反应，涉及的离子方程式为：；将HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应，涉及的离子方程式为：，据此作答。 【详解】BaCl2的物质的量为0.1mol，将BaCl2溶液与足量稀硫酸反应，涉及的离子方程式为：，生成0.1molBaSO4，放出akJ热量；HCl溶液的物质的量为0.5mol，将HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应，涉及的离子方程式为，生成0.5molCH3COOH，放出b kJ热量；所以H2SO4的物质的量为0.5mol，将H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应，涉及的离子方程式有，，生成0.5molBaSO4，1molCH3COOH，溶液反应放出的热量为(5a+2b)kJ，故选A。 【变式7-2】(25-26高二上·辽宁营口普通高中·期中)已知在298 K、101 kPa条件下，1 g乙烯气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出50.4 kJ热量。下列热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【分析】1 g乙烯完全燃烧生成CO2和液态水时，放出50.4 kJ的热量，则28 g乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为：，放热反应焓变值为负，据此书写热化学方程式，据此分析； 【详解】A．ΔH为正值表示吸热，但乙烯燃烧是放热反应，A错误； B．ΔH计算错误，1 g乙烯放热50.4 kJ，1 mol（28 g）放热应为，B错误； C．ΔH=-1411.2 kJ·mol⁻¹，正确反映1 mol乙烯完全燃烧的放热量，C正确； D．ΔH为正值，与放热反应矛盾，D错误； 故选C。 【变式7-3】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨第十二中学校·月考)煤、石油等传统能源使用时污染严重，且日渐枯竭，科学家们正积极寻找其他清洁能源作为替代品。根据所学知识，回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是___________。 A．碳与反应 B．铝和氧化铁反应 C．受热分解 D．锌与盐酸反应 (2)键能通常是指在101.3 kPa和298 K下，将1 mol气态分子拆开成气态原子时，每个键所需能量的平均值，键能用E表示。已知： 化学键 键能/() 436 496 463.4 计算：   。 (3)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知下列反应的热化学方程式： ①   ②   ③   计算热分解反应④的 。 (4)利用实验装置测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热，若取50 mL 0.50 的盐酸，则还需加入 。 A．1.0 g NaOH固体    B．50 mL 0.50 mol/L氨水      C．50 mL 0.55溶液 (5)某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 分析下列操作可能对结果造成的影响(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ①将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，释放出的能量将 。 ②将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁质搅拌器后，实验测得的 。 【答案】(1)BD (2) (3) (4)C (5) 不变 偏大 【详解】（1）A．二氧化碳与灼热的碳反应生成一氧化碳的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故A不符合题意； B．铝和氧化铁高温条件下反应生成氧化铝和铁的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B符合题意； C．碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故C不符合题意； D．锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故D符合题意； 故选BD。 （2）由反应热与反应物键能之和与生成物键能之和的差值可得：。 （3）由盖斯定律，反应，即得到的。 （4）利用实验装置测定盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热，若取盐酸，应还需向盐酸中加入过量的氢氧化钠溶液，确保盐酸完全反应，减少实验误差，故选C。 （5）①将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，反应消耗铝的物质的量不变，反应释放出的能量将不变。 ②将实验(b)中玻璃搅拌器改为具有良好的导热性的铁质搅拌器会造成热量散失，导致实验测得的偏大。 题型08 反应热知识综合应用 键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量 能量越 低 ，键能越 大 ，物质越稳定。 吸热反应：反应物总能量 < 生成物总能量，反应物总键能 > 生成物总键能； 放热反应：反应物总能量 > 生成物总能量，反应物总键能 < 生成物总键能 【典例8】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·期中)根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【答案】B 【详解】A．由能量图可知，的总能量高于，反应为放热反应，生成放出热量，A错误； B．转化Ⅱ中生成放热能量，说明该反应反应物总能量高于生成物总能量，反应为转化Ⅱ的2倍，反应物总能量仍高于生成物总能量，B正确； C．根据图像，，，两式相减得，则，C错误； D．根据图像可知，，，物质能量越低越稳定，故比稳定，D错误； 故选B。 【变式8-1】(25-26高二上·辽宁辽西重点高中·期中)化学是以实验为基础的学科，某兴趣小组在实验室进行如下实验。 Ⅰ.用弹式热量计(结构如图所示)按以下实验步骤来测量硫的燃烧热。 称量纯水，倒入内筒中；称量硫固体装入氧弹内，用氧气排净空气后再注满高纯氧气；打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始温度；当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最高水温；重复实验次，测得内筒温度改变的平均值为。通过已知燃烧热的物质利用此装置在相同条件下测定，内筒每克水升高时，需要反应放热。 请回答下列问题： (1)搅拌器和氧弹适宜的材质分别为 、 (填“不锈钢”或“玻璃纤维”)；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是 。 (2)用相关字母表示硫的燃烧热为 ；若测得的比实际数据偏高，则可能原因是 (填字母)。 a．硫未充分燃烧    b．称取硫时质量偏高    c．测得纯水的初始温度偏高 【答案】(1) 玻璃纤维 不锈钢 确保可燃物完全燃烧 (2) ac 【详解】（1）搅拌器需绝热材料，避免损失热量，选玻璃纤维；氧弹需导热材料，迅速将硫燃烧放出的热量传导给水，可选不锈钢；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是：确保可燃物完全燃烧； （2）根据题意，硫的燃烧热为1 mol S完全燃烧释放的热量，； 若测得的比实际数据偏高，则放出的热量偏少。 a．硫未充分燃烧，放出的热量偏少，比实际数据偏高，a符合题意； b．称取硫的质量偏高，则反应放出的热量偏高，比实际数据偏低，b不符合题意； c．测得纯水的初始温度偏高，则测得水变化的温度值偏低，放出的热量偏少，比实际数据偏高，c符合题意； 故选ac； 【变式8-2】(24-25高二上·吉林珲春第二高级中学校·期末)研究人员发现氨硼烷(NH3BH3)水解制氢能实现便携式储氢与释氢。新型碳氮钌基纳米催化剂可实现氨硼烷催化水解高效制氢，其原理为NH3BH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。 请回答下列问题： (1)H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)五种元素的电负性如表所示。 元素 H B C N O 电负性 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5 ①在氨硼烷中，H－B中H带部分 (填“正”或“负”)电荷，CH3OH中碳元素化合价为 。 ②NH3中键角∠HNH (填“大于”“小于”或“等于”)NH中键角∠HNH。 ③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是 。 (3)Te、Se都是第VIA族元素，SeF6与SF6具有相似的结构，熔，沸点：SeF6 (填“＞”“＜”或“=”)SF6，原因为 。 (4)根据表中的键能数据进行计算，2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H= kJ•mol-1，2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H= kJ•mol-1，计算结果说明 (填“HCl”或“HBr”)分子更容易发生热分解生成相应的单质。 共价键 H－H Cl－Cl Br－Br H－Cl H－Br 键能/(kJ•mol-1) 436.0 242.7 193.7 431.8 366.0 【答案】(1)N>O>H>C (2) 负 -2 小于 电子层数相同，核电荷数增多，半径减小，原子和对电子吸引力增强 (3) ＞ SeF6与SF6都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高 (4) 184.9 102.3 HBr 【详解】（1）由于氮元素原子2p能级处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素，所以C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C ，H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>H>C； （2）①电负性H>B，在氨硼烷中，H－B中H带部分负电荷，CH3OH中H显+1价、O显-2价，根据化合价代数和等于0，碳元素化合价为-2。 ②NH3中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，NH中N原子价电子对数为4，无孤电子对，NH3中键角∠HNH小于NH中键角∠HNH。 ③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要原因是电子层数相同，核电荷数增多，半径减小，原子和对电子吸引力增强。 （3）Te、Se都是第VIA族元素，SeF6与SF6具有相似的结构，都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以熔，沸点：SeF6＞SF6。 （4）焓变=反应物总键能-生成物总键能，2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H=431.8×2-436.0-242.7=184.9kJ•mol-1，2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H=366.0×2-436.0-193.7=102.3kJ•mol-1，计算结果说明HBr分子更容易发生热分解生成相应的单质。 【变式8-3】(25-26高二上·辽宁沈阳东北育才学校·期中)物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位，通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。回答下列问题： (1)下列反应属于吸热反应的是 (填字母)。 a．C与反应生成CO b．铝热反应 c．燃烧反应 d．碳酸钙的分解 (2)葡萄糖是一种重要的营养物质，它是人类生命活动所需能量的重要来源之一，已知葡萄糖(，s)的燃烧热是-2800 ，写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式： 。 (3)有室温下，将1 molCuSO4溶于水会使溶液温度升高，测得热效应为ΔH1；将1 molCuSO4·5H2O(s)溶于水，测得溶液温度降低，则反应CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l)  ΔH2，ΔH2 (填“>”或“<”，下同)0；结合反应CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH3，判断ΔH2 ΔH3。 【答案】(1)ad (2) (3) > < 【详解】（1）a．C与反应生成CO，属于吸热反应； b．铝热反应属于放热反应； c．燃烧反应属于放热反应； d．碳酸钙的分解属于吸热反应； 故答案选ad； （2）燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物的反应热，由此可写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式： （3）1 molCuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，则有CuSO4 (s)=Cu2+(aq)+SO(aq)ΔH1<0，将1 molCuSO4·5H2O(s)溶于水，测得溶液温度降低，则反应CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) 的 ΔH2>0，结合反应CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3，由盖斯定律可知ΔH2=ΔH1+ΔH3>0，因ΔH1<0，则ΔH2<ΔH3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $