新知预览3 反应热的计算-【快乐假期】2025-2026学年高一化学暑假作业

火曼快乐假期 新知预览3反 知识通关 一、盖斯定律 1.盖斯定律的内容 1840年，盖斯(G.H.Hess,俄国化学家) 从大量的实验事实中总结出一条规律： 一个化学反应，不管是一步完成的还是 分几步完成的，其反应热是 的， 这就是盖斯定律。也就是说，在一定条 件下化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 如果一个反应可以分几步进行，则各分步反 应的反应热之和与该反应一步完成时的反 应热是一样的。即： Aau.BcamD △H △H= 2.盖斯定律的意义 反应热难以直 接测定的反应 「有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生 有些反应的产品不纯 (有副反应发生) 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)AH b d |△HI n(A)n(B) n(C)n(D)Q 则a心-a-a0=P=a品 Q 2.根据反应物、生成物的键能计算 △H= 的键能总和一 的键能总和。 3.根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)=n(可燃物)×|△H(燃烧热)|。 4.根据盖斯定律计算 若反应物A变为生成物D,可以有两个 途径 50 00M-= 图即刻扫码 应热的计算 AI伴学助手 越安速查王所 可同步学习微课 了新知预习宝典 ①由A直接变成D,反应热为△H; ②由A经过B变成C,再由C变成D,每 步的反应热分别为△H1、△H2、△H3。 如图所示： △H B △H,C △H A D △H 则有△H= 三、反应热（△H)的△H大小比较方法 1.如果化学计量数加倍，△H的绝对值也要 例如，H,(g)+20,(g)—H,0D △H1=-akJ·mol1; 2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H2=-bkJ·mo厂1， 其中△H2 △H 0,且b 2a。 2.同一反应，反应物或生成物的聚集状态 不同，反应热不同 在同一反应里，反应物或生成物聚集状态不 同时要考虑Aa警A0警As,或者 吸热 从三种聚集状态自身的能量比较：E(g) E()E(s),可知反应热大小亦不 相同。 如S(g)+O2(g)—SO2(g) △H1=-akJ·mol厂 S(s)十O2(g)-SO2(g) △H2=-bkJ·mol厂1 能1Sg+0,(g S(s)+02(g -△H,=-kJ.mol △H2=-kJ-mol S02(g) S(g)的能量高 反应过程 于S(s)的能量 S(g)的能量高，生成等量S0,(g)时，放 出热量多，所以a>b,△H1<△H,<0 3.晶体类型不同，产物相同的反应，反应热 不同 如C(s,石墨)十O2(g)=CO2(g) △H,=-akJ·mol1 C(s,金刚石)+O2(g)一=CO2(g) △H2=-bkJ·molΓ 三0022 能C(s,金刚石)+02g C(s,石墨)+0，(g)△H2=-6 kJmol- △H,=a kJ-mol- 石墨比金 石墨的能量 C02(g) 刚石稳定 低于金刚石 的能量 反应过程 金刚石的能量高，放出热量多，所以 b>a,△H2<△H,<0 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，△H越小，如C(s)+2O,(g) CO(g) △H1;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2, 则△H1△H2 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△H的绝对值。如：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-197kJ·mol-1, 向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和 1molO2(g),发生上述反应，达到平衡 后，放出的热量小于197kJ,但△H仍为 -197kJ·mol厂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1mol水 时，放出的热量一定 57.3kJ(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1mol水 时，放出的热量一定 57.3kJ (CH COOH电离会吸热)。 (3)稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1mol水 时，反应放出的热量一定 57.3kJ (SO和Ba反应生成BaSO4沉淀会 放热)。 例题导引 例1发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长 征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃 料是液氢和液氧，已知下列热化学方 程式： ①H2(g)+202(g)-H,0ID △H1=-285.8kJ·mol-1 ②H2(g)==H2(1) △H2=-0.92kJ·mol 51 ③02(g)—02(1) △H3=-6.84kJ·mol厂1 ④H2O(I)一=H2O(g) △H4=44.0kJ·mol厂 则反应H,)+20,)一H,O(g)的反 应热△H为 A.237.46kJ·mol1 B.-474.92kJ·mol1 C.-118.73kJ.mol-1 D.-237.46kJ·mol-1 [解析]根据盖斯定律，将反应①一② 一③×号+国可得目标反应的热化学方 程式，其反应热△H=△H1一△H2一△H ×号+aH,=-237.46k·mol。 [答案]D 例2已知下列热化学方程式： (1)FeO(s)+3CO(g)--2Fe(s)+3CO,(g) △H=-25kJ·mol厂 (2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O(s)+ CO,(g) △H=-47kJ·mol厂 (3)Fe,O,(s)+CO(g)-3FeO(s)+CO2(g) △H=19kJ·mo厂 写出FO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO,(g) 的热化学方程式： [解析]本题主要考查了盖斯定律的应 用。根据题目中所给的有关热化学方程 式进行分析：从方程式(3)与方程式(1) 可以看到我们需要的有关物质。但方程 式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式 (1)结合在一起。将方程式(3)×2十方 程式(2)得：2FeO4(s)+2CO(g)+ 3Fe2Os(s)+CO(g)=6FeO(s)+ 2CO,(g)+2FeO,(s)+C02(g) △H=19kJ·mol-1×2+(-47kJ· mol1),整理得：(4)Fe2O3(s)+CO(g) =2FeO(s)+CO,(g)△H=-3kJ·mol-1 将(1)-(4)得：2CO(g)==2Fe(s)+2CO2(g) 2FeO(s)△H=-25kJ·mol厂1 飞壁快乐假期 (-3k·moll),整理得：FeO(s)+CO(g) -Fe(s)+CO2(g) △H=-11kJ·mol-1 [答案]FeO(s)+CO(g)—Fe(s)+ CO2(g)△H=-11kJ·mol-1 例3下列有关能量转化的说法不正确 的是 能 1molC(g)、2molH(g)、1mol0(g) akJ 1molC0(g)、1molH2(g) bkJ 1molC(s)、1molH,0(g) 反应过程 A.反应的热化学方程式可表示为 C(s)+H,O(g)=CO(g)+H2(g) △H=(b-a)kJ·mo厂l B.该反应过程中反应物断键吸收的能量 大于生成物成键放出的能量 C.1molC和1molH2O反应生成1mol CO和1molH2吸收的热量一定为 (b-a)kJ D.1molC(g)、2molH(g)、1molO(g) 转变成1 mol CO(g)和1molH2(g) 放出的热量为akJ [解析]由图可知，该反应为吸热反应， 反应的热化学方程式可表示为C(s)十 H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=(b-a) kJ·mol厂1，A项正确；该反应过程中反应 物断键吸收的能量大于生成物成键放出 的能量，B项正确；没有指明水的状态，C项 错误；由图可知，1molC(g)、2molH(g)、 1molO(g)转变成1 mol CO(g)和1mol H2(g)放出的热量为akJ,D项正确。 [答案]C 技能提升 1.已知热化学方程式： ①C(金刚石，s)十O2(g)==CO2(g) △H1; ②C(石墨，s)十O2(g)==CO2(g) △H2； ③C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H3=+1.9kJ·mol-1。 下列说法正确的是 5 SE A.石墨转化为金刚石的反应是吸热反应 B.金刚石比石墨稳定 C.△H3=△H1-△H2 D.△H1>△Hg 2.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生 下列反应： Hs(g)+0,(g)—S0,(g)+H,0g) △H 2HS(g)+SO2(g)- S.(+2H △H2 H,sg)+20,(g)S(g)+H,0(g) △Hg 2S(g)—S2(g) △H4 则△H,的正确表达式为 A.△H=号aH,+△H,-3△H,) B△H,-号C3aH,-aH,-aH,) C.△H=(aH,+△H,-3△H,) D.H(HHAH) 3.假设反应体系的始甲△<0乙△丙 态为甲，中间态为 △H3>0 乙，终态为丙，它们之间的变化如图所 示，则下列说法不正确的是 A.I△HI>|△H2I B.|△H|<|△H3 C.△H1+△H2+△H3=0 D.甲→丙的△H=△H1十△H 4.1mol白磷转化为红磷时放出18.39kJ 热量，已知： P4(白磷，s)十5O2(g)=2P2O(s) △H=-akJ·mol1(a>0); 4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O(s) △H=-bkJ·mol厂1(b>0) 则a和b的关系是 () A.a>b B.a-6 C.a<b D.无法确定 三0022 5.我国首次实现以CO2为原料人工合成淀 粉，该过程涉及CO2加氢（电解水得氢 气)转化为甲醇(CHOH)的过程，其能 量变化如图所示。 O kJ C02(g)+3H,(g) 10k灯 CH,OH(g)+H2O(g) 0 反应过程 下列叙述错误的是 ) A.CO2合成甲醇的反应中，反应物总能 量比生成物总能量高 B.CO2合成甲醇的反应中，破坏反应物 化学键吸收的能量小于形成生成物化 学键释放的能量 C.CO2合成甲醇的热化学方程式为CO2 (g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O (g)H=-(Q+Q,)kJ/mol D.上述过程中存在电能转化为化学能、 化学能转化为热能的能量转化形式 6.在一定条件下，当80gSO2被氧化成 SO3气体时，放出热量98.3kJ,已知SO, 在此条件下的转化率为80%，下列热化 学方程式正确的是 () A.s0(g)+20(g)一s0,(g) △H=-98.3kJ·mol-1 B.2SO2(g)+O2(g)==2S03(1) △H=-196.6kJ·mol- C.S0,(g)+20,(g)S0,(g) △H=-78.64kJ·mol-1 D.2S02(g)+O2(g)-=2S03(g) △H=+196.6kJ·mol- 7.已知X转化为R和W分步进行：①X(g) =Y(g)+2W(g)△H1;②Y(g)= R(g)+W(g)△H2。上述反应过程中的 能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( ) 能量/kJ·mo) 个E R(g)+3W(g) Y(g)+2W(g) X(g) 反应过程 5 A.1molX(g)的能量低于1molY(g) 的能量 B.反应①、反应②均属于放热反应 C.反应①的△H,小于反应②的△H? D.R(g)+W (g)=Y(g)AH=(E -Es)kJ/mol 8.已知：2H2(g)+O2(g)==2HO(1) △H=-571.6k·mol厂1， c0g)+20.g)C0,g △H=-282.9kJ·mol厂1。 某H,和CO的混合气体完全燃烧时放出 113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则 原混合气体中H和CO的物质的量之 比为 A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:3 9.（备选双选)标准状态下，下列物质气态 时的相对能量如下表： 物质(g) O HHO HOO H2O2 H2O2 H2O 能量/k 24921839 10 0 0 136-242 ·mol- 可根据HO(g)+HO(g)一HO2(g)计算出 H,O2中氧氧单键的键能为214k·mol。 下列说法不正确的是 () A.H2的键能为218kJ·mol- B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键 能的两倍 C.解离氧氧单键所需能量：HOO<HO, D.H2O(g)+0(g)=H2O2(g) △H=-143kJ·mol厂1 10.根据盖斯定律求下列反应的反应热。 (1)甲醛在木材加工、医药等方面有重 要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成 甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反 应如下。 反应I:CHOH(g)=→HCHO(g)+H(g) △H1=+85.3k·mol 反应.CH.OH()+2Qg一HCH0g) +HOg) △H2 快乐假期 反应Ⅲ：H,(g)+20,(g)一H,0(g) △H3=-241.8kJ·mol 计算反应Ⅱ的△H2= (2)用二甲醚(CHOCH3)重整制取 H2,具有无毒、无刺激性等优点。 CH OCH和O2发生反应I:CH OCH(g) +20,g)—2C0(g)+3H,(g) △H 已知：①CH OCH3(g)==CO(g)+ H2(g)+CH(g) △H @CH,(g)+多0(g)一00(g)+ 2H,O(g) △H2 ③H,(g)+20,(g)—H,0(g) △H3 则反应I的△H= (用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。 11.分析图像书写热化学方程式 熊 过渡态 E,=134kJ·mo C0(g)+N02(g) E2=368kJ·mol CO2(g)+NO(g) 反应过程 甲 ↑△H(kJ·mol 100 +154 、C(+5,63) 60 +81 B(+1,60) 40 0 b -20 氢化物 0A(-1,0) -1+1+3+5+7 -242 d 氯元素的化合价 乙 丙 (1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反 应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量 变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g) 反应的热化学方程式： (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、 碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数 据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别 代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学 标准状态下，发生分解反应的热化学方 程式： 54 0M-= (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中 1molC1厂、C1O,(x=1,2,3,4)的能量相 对大小，请回答：①D是 (填离子 符号)。 ②反应B→A十C的热化学方程式为 (用离子符号表示) 12.化学变化中既存在物质间的相互转化， 也存在能量间的相互转化，依据题意回 答下列问题： (1)生活中处处与化学反应有关，下列 生活中发生的反应属于吸热反应的是 (填字母)。 a.食物的腐败b.生石灰制熟石灰 c.烘焙糕点时小苏打受热分解 (2)在标准状况下，11.2L仅由C、H两 种元素组成的某气体质量为8g,在 25℃和101kPa下完全燃烧生成CO2(g) 和HO1)时，放出445.15kJ的热量。 ①该气体的分子式为 ②表示该气体燃烧热的热化学方程式 为 (3)以NH、CO2为原料生产尿素[CO (NH2)2]的反应历程与能量变化如图 所示。 第一步反应 第二步反应 2NH,(g+C02(g) 盟 CO(NH2)2(s)+H2O(g) NH2COONH(s) 反应过程 ①以NH3、CO2为原料生产尿素 [CO(NH2)2]的热化学方程式为 ②两步反应中， （填“第一步” 或“第二步”)反应是快反应。 (4)火箭发射时可以用肼(N2H,液态)作 燃料，NO2作氧化剂，已知①NH,(I)+ O2(g)==N2(g)+2H2O(g)AH =-534kJ·mol厂1；②N2(g)+202(g） 2NO2(g)△H2=+66.4kJ· mol1,则N2H4(I)和NO,(g)反应只生 成氮气和水蒸气的热化学方程式为飞坠快乐假期 是可逆反应，1 mol PCl(g)和3 mol Cl,(g)反应生成 PCl(g)的物质的量小于1mol,所以，放出的热量小于 88kJ。(4)对于放热反应，启动反应后，放出热量可以 雏持该反应持续进行至一种或两种物质完全反应」 答案：(1)启动反应需要外界提供能量克服活化能 (2)+88kJ·mol1(3)P,(g)+10CL(g)-4PC(g) △H=-1559kJ·mol1(4)Q<88kJ(5)白磷与 氯气反应放出的热量能维持反应持续进行 新知预览3 知识通关 一、l.相同始态终态途径△H1十△H2+△H, 二、2.反应物生成物4.△H1+△H2十△H 三、1.加倍< =2.>> 4.>5.(1)大于 (2)小于(3)大于 技能提升 1.A[由△H3=十1.9kJ·molΓ1>0可得出结论，反应③ 为吸热反应，石墨具有的能量低于金刚石，石墨比金刚 石稳定，故A项正确，B项错误；由盖斯定律可得△H3 △H2一△H1,因△H3>0,所以△H,>△H1,故C、D两项 均错误。 2.A[根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。 将前三个热化学方程式分别标为①、②、③，根据盖斯定 律，由号×①+号×②-2X③可得：2S(g)-一S(g) 3 3 △H,=子(AH,+△H:-3△H,).] 3.A[A项，在过程中△H与△H,的大小无法判断，A 错误；B项，因|△HI=|△H,I十I△H,I,B正确：C项， 因为甲→丙和丙·甲是两个相反的过程，所以△H1十 △H,十△H3=0,C正确；D项，题述过程中甲为始态，乙 为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲·丙，△H= △H1十△H2<0,D正确。] 4.A由题知，P,(白磷，s)一4P(红磷，s)△H= 一18.39kJ·mol,白磷具有的能量比红磷高，则白磷 在燃烧时放出的能量比红磷多，故>b。] 5.C[由题图可知，CO。合成甲醇的反应中，反应物总能 量比生成物总能量高，属于放热反应，A正确；题干反应 中破坏反应物的化学键吸收的能量小于生成物形成化 学键释放的能量，B正确；根据题图可知，反应的热化学 方程式为CO2g)十3H,(g)CHOH(g)+H,O(g) △H=一QkJ/mol,C错误；根据题意可知，电解水制H 的过程中，电能转化为化学能，C),加氢转化为甲醇的 过程中，化学能转化为热能，D正确。] 6.A[S0,的转化率为80%，所以参加反应的S)。为 64g(1mol),即1molS),气体完全转化成S),气体时放 出的热量为98.3kJ,所以相应的热化学方程式为S)2(g)十 20.(g=S0,(g)△H=-98.3日·mol] 7.D「由题图可知，1molX(g)的能量低于1molY(g)和 2molW(g)的能量总和，不能说明1molX(g)的能量低 于1molY(g)的能量，A错误；由图示可知，这两步反应 生成物的能量均高于反应物的能量，因此均属于吸热反 应，B错误；由图示可知，△H,=E,一E,,△H,=E3一 E,且Ea1一E>E品一E,这两步反应均为吸热反应， 因此△H>△H,,C错误；R(g)十W(g)=Y(g)△H= (Ea一Ea)kJ/mol,D正确。] 8.C[由生成3.6gHO(1)知，n(H2)=n(HO)= 3.6g 18g·mol7=0.2mol, 113.74kJ-0.2×2×571.6k 则n(C))= 282.9kJ·molI =0.2mol, 则n(H):n(CO)=1:1。] 9.AC[A项，根据表格中的数据可知，H,的键能为 218k·mol×2=436kJ·mol,A错误；B项，由表格中 的数据可知O,的键能为：249kJ·mol×2=498kJ· 00-= mol,由题中信息可知H,),中氧氧单键的键能为214kJ ·ol厂，则O,的键能大于H,),中氧氧单键的键能的两 倍，B正确：C项，由表格中的数据可知HO)一一HO十O, 解离其中氧氧单键需要的能量为249kJ·mol厂1十39kJ· mol1一10kJ·mol1=278kJ·mol厂，H,O2中氧氧单键的 键能为214kJ·mol,C错误；D项，由表中的数据可知 HO(g)+O(g)一-HO(g)的△H=-136kJ·mol厂1 249k·mol1-(-242k·mol1)=-143kJ·mol1,D 正确。] 10.解析：(1)根据盖斯定律可知，反应Ⅱ可由反应I十反 应Ⅲ得到，所以△H2=△H1十△H3=+85.3kJ·mol -241.8kJ·mol=-156.5kJ·mol (2)根据盖斯定律，①十②一③×2得CH,OCH3(g)十 合0，(g)一2C0(g)+3H,(g)△H=△H,+aH: -2△H3。 答案：(1)-156.5kJ·mol1(2)△H1+△H2-2△H 11.解析：(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方 程式为NO(g)+CO(g)一-CO,(g)+NO(g)△H= (134-368)kJ/mol=一234kJ/mol。(2)同主族元素从 上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐 渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表确 硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1molH,Se(g)的 △H=十81kJ/mol,则其分解反应的热化学方程式为 HSe(g)-Se(s)+H(g)△H=-81kJ.mol(3)①D 中氯元素的化合价为十7，应为CO,；②利用生成物的 总能量减去反应物的总能量求得△H=(63一60X3) kJ/mol=一117kJ/mol,写出热化学方程式即可。 答案：(1)NO(g)+C)(g)一N)(g)+C)2(g)△H =-234 kJ/mol (2)H,Se (g)--Se (s)+H,(g)AH=-81 kJ/mol (3)①ClO:②3C10(ag)ClO3(aq)+2C1(ag) △H=-117kJ/mol 12.解析：(1)a.食物的腐败是缓慢氧化，为放热反应，选项 a不符合；b.生石灰制熟石灰为放热反应，选项b不符 合；c.烘培糕点时小苏打受热分解为吸热反应，选项c 符合； (2)①标准状况下，11.2L气体的物质的量为0.5mol, 气体质量为8g,则其摩尔质量为16g/mol,又知该气体 仅由C、H两种元素组成，则该气体为CH,: ②在25℃和101kPa下0.5 mol CH,完全燃烧生成 CO。(g)和H()(1)时，放出445.15kJ的热量，则燃烧热 △H=-45.15=一890.3kJ/mol,燃烧热化学方程 0.5 mol 式为CH,(g)+2O,(g)—CO(g)+2HOI) △H=-890.3kJ·mol1; (3)①图中的第一步反应加上第二步反应即可得到以 NH、CO2为原料生产尿素[CO(NH)2]的反应，第二 步反应的△H=断键吸收的总能量一形成化学键放出 的总能量=(Ea一Eat)kJ/mol,则以NH、CO2为原料 生产尿素[CO(NH,)]的热化学方程式为：2NH(g)+ CO(g)—CONH)2(s)+HO(g)△H=(Ea1-E+ E一E)kJ·moll;②活化能越小，反应越容易进行， 反应速率越快，故快反应为第一步反应。 (4)已知①N2H,(I)+O,(g)一N2(g)+2H2O(g) △H1=-534kJ·mol;②N2(g)+2O2(g)--2NO2 (g)△H2=+66.4kJ·mol1根据盖斯定律，由①×2 -②得反应2N,H,(I)+2N)2（g)一一3N(g)+4HO(g） △H=2△H1-△H2=-1134.4kJ·mol。 答案(1)c(2)CHCH(g)+2O,(g)一CO,(g) +2H,O(1)△H=-890.3kJ·mol (3)2NH(g)+CO,(g)-CO(NH2),(s)+H,O(g) △H=(El一Ee+Ea一E)kJ·mol厂第一步 (4)2NH,(D+2NO,(g)3N(g)+4HO(g) △H=2△H1-△H,=-1134.4kJ·mol