1.2 反应热的计算 讲义-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节 反应热的计算 · 导入 在科学研究和工业生产中，尝尝需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的，例如，对于化学反应： C(s)+O2(g)===CO(g) C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成，因此钙反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？能否利用一些已知反应的反应热计算其他反应的反应热呢？ 知识1 盖斯定律（Hess law）☆ 项目 内容 概念 对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，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. 意义 间接计算某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应(甚至有些反应由副反应发生)，测定其反应热比较困哪，如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。 应用 转化关系 反应热之间的关系 aA===B　ΔH1 A===B　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2 aA===B　ΔH1 B===aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 · 例题 考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算 1．（2026•重庆一模）CH4和H2S重整制H2的反应如图所示。其中ΔH1为（　　） A．ΔH2+ΔH3﹣ΔH4 B．ΔH2+ΔH3+ΔH4 C．ΔH2﹣ΔH3+ΔH4 D．ΔH4+ΔH3﹣ΔH2 知识2 反应热的计算☆ 项目 内容 利用盖斯定律 (1)若一个反应的焓变△H＝a kJ·mol-1，则其逆反应的焓变△H＝－a kJ·mol-1。 (2)若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方程式相见而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。 根据反应无和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 化学键的键能角度 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和 。 注意：断键和成键的总数。 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。 依据热化学方程式 用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，可以把反应热当做“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 注意：①首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数及反应的吸、放热情况。 ②不同路径对应的最终结果应一样。 ③挡热化学方程式乘或除以某一个数时，△H也应乘或除以同一个数；热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行加减运算，注意各部反应△H的正、负号。 ④讲一个热化学方程式逆向书写时，△H的符号也随之改变，但绝对值不变。 ⑤在设计反应过程中，可能会遇到用一物质的三态(固、液、气)的相互转化，聚集状态由固→液→气变化时，会吸热，反之会放热。 · 例题 考点：中和热的计算 2．（2025秋•伊州区校级期末）已知HCN（aq）与NaOH（aq）反应生成1mol正盐的△H＝﹣12.1kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1．则HCN在水溶液中电离的△H等于（　　） A．﹣69.4 kJ•mol﹣1 B．﹣45.2 kJ•mol﹣1 C．+69.4 kJ•mol﹣1 D．+45.2 kJ•mol﹣1 考点：燃烧热的计算 3．（2025秋•通州区期中）在25℃，101kPa下，氢气与氧气反应的热化学方程式可表示为 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH1＝﹣571.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（l）ΔH2＝﹣285.8kJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（g）ΔH4＝﹣241.8kJ•mol﹣1 则氢气燃烧热ΔH是（　　） A．﹣571.6kJ•mol﹣1 B．﹣285.8kJ•mol﹣1 C．﹣483.6kJ•mol﹣1 D．﹣241.8kJ•mol﹣1 考点：反应热的大小比较 4．（2025秋•齐齐哈尔期中）下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是（　　） ① ΔH1 ΔH2 ②CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g） ΔH3 CaO（s）+H2O（l）＝Ca（OH）2（s） ΔH4 ③S（s）+O2（g）＝SO2（g） ΔH5 S（g）+O2（g）＝SO2（g） ΔH6 A．①②③ B．②③ C．② D．① 考点：化学能与热能的应用 5．（2026春•沧州期中）下列关于化学反应与热能的表述错误的是（　　） A．化合反应都是放热反应，化学能转化为热能 B．吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” C．断键吸收能量，形成化学键放出能量 D．反应吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小 · 近5年高考真题 考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算 1．（2025•重庆）肼（N2H4）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： （1）2NH3（g）+3N2O（g）═4N2（g）+3H2O（l）ㅤㅤΔH1＝akJ•mol﹣1 （2）N2O（g）+3H2（g）═N2H4（l）+H2O（l）ㅤㅤΔH2＝bkJ•mol﹣1 （3）N2H4（l）+9H2（g）+4O2（g）═2NH3（g）+8H2O（l）ㅤㅤΔH3＝ckJ•mol﹣1 则反应N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）的ΔH（kJ•mol﹣1）为（　　） A． B． C．a﹣3b+c D．a+3b﹣c 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/6 23:15:41；用户：理化老师；邮箱：18241224808；学号：42782977 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的计算 · 导入 在科学研究和工业生产中，尝尝需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的，例如，对于化学反应： C(s)+O2(g)===CO(g) C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成，因此钙反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？能否利用一些已知反应的反应热计算其他反应的反应热呢？ 知识1 盖斯定律（Hess law）☆ 项目 内容 概念 对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，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. 意义 间接计算某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应(甚至有些反应由副反应发生)，测定其反应热比较困哪，如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。 应用 转化关系 反应热之间的关系 aA===B　ΔH1 A===B　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2 aA===B　ΔH1 B===aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 · 例题 考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算 1．（2026•重庆一模）CH4和H2S重整制H2的反应如图所示。其中ΔH1为（　　） A．ΔH2+ΔH3﹣ΔH4 B．ΔH2+ΔH3+ΔH4 C．ΔH2﹣ΔH3+ΔH4 D．ΔH4+ΔH3﹣ΔH2 【答案】A 【解答】解：我们可以用盖斯定律来分析这个反应：已知：①2H2S（g）＝ S2（g）+2H2（g）ΔH2；②CH4（g）＝ C（s）+2H2（g）ΔH3；③CS2（g）＝C（s）+S2（g）﹣ΔH4；目标反应：2H2S（g）+CH4（g）＝ CS2（g）+4H2（g）ΔH1；将已知的三个反应直接相加：ΔH1＝ΔH2+ΔH3﹣ΔH4； 故选：A。 知识2 反应热的计算☆ 项目 内容 利用盖斯定律 (1)若一个反应的焓变△H＝a kJ·mol-1，则其逆反应的焓变△H＝－a kJ·mol-1。 (2)若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方程式相见而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。 根据反应无和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 化学键的键能角度 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和 。 注意：断键和成键的总数。 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。 依据热化学方程式 用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，可以把反应热当做“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 注意：①首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数及反应的吸、放热情况。 ②不同路径对应的最终结果应一样。 ③挡热化学方程式乘或除以某一个数时，△H也应乘或除以同一个数；热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行加减运算，注意各部反应△H的正、负号。 ④讲一个热化学方程式逆向书写时，△H的符号也随之改变，但绝对值不变。 ⑤在设计反应过程中，可能会遇到用一物质的三态(固、液、气)的相互转化，聚集状态由固→液→气变化时，会吸热，反之会放热。 · 例题 考点：中和热的计算 2．（2025秋•伊州区校级期末）已知HCN（aq）与NaOH（aq）反应生成1mol正盐的△H＝﹣12.1kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1．则HCN在水溶液中电离的△H等于（　　） A．﹣69.4 kJ•mol﹣1 B．﹣45.2 kJ•mol﹣1 C．+69.4 kJ•mol﹣1 D．+45.2 kJ•mol﹣1 【答案】D 【解答】解：反应的热化学方程式分别为： HCN（aq）+OH﹣（aq）═CN﹣（aq）+H2O（l）△H＝﹣12.1kJ•mol﹣1…① H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1…② 用①﹣②可得HCN电离的热化学方程式为：HCN（aq）⇌H+（aq）+CN﹣（aq）△H＝﹣12.1kJ•mol﹣1﹣（﹣57.3kJ•mol﹣1）＝+45.2kJ•mol﹣1， 故选：D。 考点：燃烧热的计算 3．（2025秋•通州区期中）在25℃，101kPa下，氢气与氧气反应的热化学方程式可表示为 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH1＝﹣571.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（l）ΔH2＝﹣285.8kJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（g）ΔH4＝﹣241.8kJ•mol﹣1 则氢气燃烧热ΔH是（　　） A．﹣571.6kJ•mol﹣1 B．﹣285.8kJ•mol﹣1 C．﹣483.6kJ•mol﹣1 D．﹣241.8kJ•mol﹣1 【答案】B 【解答】解：根据燃烧热的概念可知，1mol氢气与氧气完全反应生成液态水（稳定的氧化物）时放出的热量为氢气的燃烧热，即H2（g）O2（g）＝H2O（l）ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1， 故选：B。 考点：反应热的大小比较 4．（2025秋•齐齐哈尔期中）下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是（　　） ① ΔH1 ΔH2 ②CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g） ΔH3 CaO（s）+H2O（l）＝Ca（OH）2（s） ΔH4 ③S（s）+O2（g）＝SO2（g） ΔH5 S（g）+O2（g）＝SO2（g） ΔH6 A．①②③ B．②③ C．② D．① 【答案】A 【解答】解：①等量氢气完全燃烧，生成液态水比生成气态水释放更多热量，因ΔH为负值，放热越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，①正确； ②CaCO3分解为吸热反应（ΔH3＞0），而CaO与水反应为放热反应（ΔH4＜0），显然ΔH3＞ΔH4，②错误； 气态硫比固态硫能量高，燃烧时释放更多热量，ΔH更小（更负），故ΔH5＞ΔH6，③错误， 故选：A。 考点：化学能与热能的应用 5．（2026春•沧州期中）下列关于化学反应与热能的表述错误的是（　　） A．化合反应都是放热反应，化学能转化为热能 B．吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” C．断键吸收能量，形成化学键放出能量 D．反应吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小 【答案】A 【解答】解：A．化合反应不一定是放热反应，如C与CO2高温下化合生成CO的反应为吸热反应，故A错误； B．吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”，故B正确； C．断键吸收能量，形成化学键放出能量，故C正确； D．反应吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小，若反应物总能量小于生成物总能量，则反应为吸热反应，反之则为放热反应，故D正确； 故选：A。 · 近5年高考真题 考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算 1．（2025•重庆）肼（N2H4）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： （1）2NH3（g）+3N2O（g）═4N2（g）+3H2O（l）ㅤㅤΔH1＝akJ•mol﹣1 （2）N2O（g）+3H2（g）═N2H4（l）+H2O（l）ㅤㅤΔH2＝bkJ•mol﹣1 （3）N2H4（l）+9H2（g）+4O2（g）═2NH3（g）+8H2O（l）ㅤㅤΔH3＝ckJ•mol﹣1 则反应N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）的ΔH（kJ•mol﹣1）为（　　） A． B． C．a﹣3b+c D．a+3b﹣c 【答案】B 【解答】解：已知①2NH3（g）+3N2O（g）＝4N2（g）+3H2O（l） ΔH1＝akJ/mol，②N2O（g）+3H2（g）＝N2H4（l）+H2O（l） ΔH2＝bkJ/mol，③N2H4（l）+9H2（g）+4O2（g）＝2NH3（g）+8H2O（l） ΔH3＝ckJ/mol，根据盖斯定律可知，（①﹣3×②+③）可得N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l） ΔH，则ΔH（a﹣3b+c）kJ/mol，故B符合题意， 故选：B。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/6 23:15:41；用户：理化老师；邮箱：18241224808；学号：42782977 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $