1.2 反应热的计算（8大题型，举一反三题型专练，黑吉辽蒙专用）化学人教版选择性必修1

第二节 反应热的计算（题型突破·举一反三） 题型01 盖斯定律 题型02 利用盖斯定律计算△H 题型03 根据热化学方程式计算△H 题型04 根据燃烧热计算△H 题型05 根据反应物和生成物的总能量计算△H 题型06 根据反应物和生成物的键能计算△H 题型07 反应热大小的比较 题型08 反应热的综合应用 ▌题型01 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 (2)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，而与反应的途径无关。 例如，由A生成D，可以有两个途径：①由A直接生成D，反应热为ΔH；②由A生成B，由B生成C，再由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。 2．盖斯定律的意义 根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。例如，若某个化学反应的ΔH＝＋a kJ/mol，则其逆反应的ΔH＝－a_kJ/mol；若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。 【典例1】根据盖斯定律，下列对图中反应热关系的判断中不正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由题可知，则 ，A 正确； B．为三个式子之和，根据盖斯定律，有：，B 正确； C．根据盖斯定律，为，总和为0，C 正确； D．为，根据盖斯定律， 的反应热为，D 错误； 故答案选D。 【变式1-1】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1-2】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．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 C．反应热与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热 【答案】D 【详解】A．盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，A正确； B．有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来， B正确； C．反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以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， C正确； D．方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误； 答案选D。 【变式1-3】已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关，如图甲所示，有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。根据上述原理，对图乙中的反应热关系判断不正确的是 A．A→F　ΔH＝－ΔH6 B．A→D　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 【答案】D 【详解】F→B的反应热为ΔH1＋ΔH6＝－ΔH2－ΔH3－ΔH4－ΔH5，D错误。 ▌题型02 利用盖斯定律计算△H 根据盖斯定律计算 计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。 【典例2】在时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：             则计算的表达式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，将第一个反应乘2、第二个反应乘2后相加，再减去3倍的第四个反应，所得总反应除以6恰好为第三个反应，推导得，是A选项所给表达式，故选A。 【变式2-1】基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下： 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O（s）＋O2（g）===4CuO（s）　ΔH1＝－227 kJ/mol ②8CuO（s）＋CH4（g）===4Cu2O（s）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－348 kJ/mol 则反应CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝　　　　 kJ/mol。 【答案】－802 【解析】根据盖斯定律，①×2＋②得反应：CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－227 kJ/mol×2＋（－348 kJ/mol）＝－802 kJ/mol。 【变式2-2】已知：①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－348.3 kJ·mol－1；②2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH＝－31.0 kJ·mol－1。则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于 A．－317.3 kJ·mol－1 B．－379.3 kJ·mol－1 C．－332.8 kJ·mol－1 D．＋317.3 kJ·mol－1 【答案】A 【详解】根据盖斯定律可知①－②得Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)　ΔH＝(－348.3＋31.0) kJ·mol－1＝－317.3 kJ·mol－1。 【变式2-3】NO催化O3分解的反应机理与总反应为 第一步：O3（g）＋NO（g）===O2（g）＋NO2（g）　ΔH1 第二步：NO2（g）===NO（g）＋O（g）　ΔH2 第三步：O（g）＋O3（g）===2O2（g）　ΔH3 总反应：2O3（g）===3O2（g）　ΔH4 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是 A.ΔH1>0，ΔH2>0 B.ΔH2＝ΔH3－ΔH1 C.ΔH2>ΔH1，ΔH1>ΔH3 D.ΔH3＝ΔH4－ΔH2－ΔH1 【答案】B 【详解】第三步反应减去第一步反应得NO2（g）＋O（g）===NO（g）＋O2（g）　ΔH＝ΔH3－ΔH1，B错误。 ▌题型03 根据热化学方程式计算△H 根据热化学方程式计算 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，则根据条件先写出热化学方程式，再计算反应热。 [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。 【典例3】实验室用与进行下列反应：  ，当放出热量时，的转化率为 A．40% B．50% C．80% D．90% 【答案】C 【详解】根据 可知，每2mol SO2完全反应放出196kJ热量，放出313.6kJ热量时，反应的SO2物质的量为×2=3.2mol，转化率为×100%=80%，故选C。 【变式3-1】下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   B．一定条件下，  ，1 mol 和1 mol ，放出热量9.48 kJ C．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 D．在稀溶液中：  ，若将含0.5 mol 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ 【答案】D 【详解】A．1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，氢元素对应的稳定产物是液态水，该方程式中水为气态，不符合燃烧热要求，A错误； B．为可逆反应，和无法完全反应，放出的热量小于9.48kJ，B错误； C．焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定，与反应条件无关，光照和点燃条件下的相同，C错误； D．中和热对应稀溶液中生成的放热量为57.3kJ，浓硫酸溶于水会额外放热，故含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，D正确； 故选D。 【变式3-2】已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列乙炔气体燃烧热的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，7.8g乙炔的物质的量为，0.3mol乙炔完全燃烧放热389.9kJ，可算出1mol乙炔完全燃烧放热约1299.6kJ，该反应中乙炔为1mol，产物为稳定的和， ，故答案选C。 【变式3-3】在25℃和101kPa下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列热化学方程式中书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】已知（即）燃烧生成液态水放出热量，则燃烧生成液态水放出热量，对应的热化学方程式为：，B符合题意； 故选B。 ▌题型04 根据燃烧热计算△H 根据燃烧热计算 根据燃烧热(ΔH)计算，要确保反应物为“1 mol纯物质”、生成物为指定产物。碳元素变为CO2(g)，氢元素变为H2O(l)，硫元素变为SO2(g)，氮元素变为N2(g)等。 【典例4】已知：乙炔（C2H2）的燃烧热为1300 kJ/mol，氢气的燃烧热为286 kJ/mol。常温下，将21.2 g由乙炔和氢气组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧，共放出1097.2 kJ的热量，则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比为　　　　。 【答案】4∶1　 【解析】设乙炔的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，则26x＋2y＝21.2、1300x＋286y＝1097.2，解得：x＝0.8、y＝0.2；则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比为4∶1。 【变式4-1】已知丙烷的燃烧热，    ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气，则放出的热量为 A．2039kJ B．509.75kJ C．553.75kJ D．597.75kJ 【答案】B 【详解】已知丙烷的燃烧热，    ，则C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(g)  ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气(即物质的量为1mol)，则放出的热量为，故B符合题意。 综上所述，答案为B。 【变式4-2】下列热化学方程式中，能正确表示物质的燃烧热的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．产物水为气态，燃烧热要求水为液态，不能正确表示燃烧热，A不符合题意； B．反应无氧气参与，产物为HCl而非氧化物，不是燃烧反应，不能表示燃烧热，B不符合题意； C． 硫元素未完全氧化为SO2（g），不是稳定氧化物，不能正确表示燃烧热，C不符合题意； D．1 mol丙烷完全燃烧生成稳定氧化物，ΔH能正确表示燃烧热，D符合题意； 故选D。 【变式4-3】下列说法或表示方法中正确的是 A．在101 kPa时，完全燃烧生成1 mol水蒸气时所放出的热量为的燃烧热 B．在101 kPa时，  ，则燃烧热 C．稀溶液中：  ，若将含1 mol NaOH稀溶液和过量稀盐酸混合充分反应，放出的热量为57.3 kJ D．  ，说明比稳定，分子内共价键键能比小 【答案】C 【详解】A．燃烧热定义要求生成液态水，而选项中生成的是气态水，不符合燃烧热定义，故A错误； B．燃烧热应为1 mol物质完全燃烧的焓变，而反应式中2 mol 对应的ΔH为-198 kJ/mol，的燃烧热应为-99 kJ/mol，故B错误； C．中和热为生成1 mol液态水的热量变化，1 mol NaOH与过量HCl反应生成1 mol水，放热57.3 kJ，故C正确； D．根据ΔH = 反应物总键能 - 产物总键能 < 0，可知的总键能大于的总键能，共价键键能应为：>，故D错误； 故选C。 ▌题型05 根据反应物和生成物的总能量计算△H 根据反应物和生成物的总能量计算 计算公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 图像信息(a、b、c均大于0) ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＝(a－b) kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 【典例5】如下图所示，下列有关化学反应能量变化的说法错误的是 A．铁与盐酸反应的能量变化可用图1表示 B．图1表示反应物的总键能小于生成物的总键能 C．图1、图2中化学反应的焓变 D．图2可以表示反应  的能量变化 【答案】C 【详解】A．铁与盐酸反应放出热量，反应物总能量大于生成物总能量，能量变化可用图1表示，A正确； B．图1中反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，，反应物的总键能小于生成物的总键能，B正确； C．反应的焓变反应物的总能量－生成物的总能量=正反应活化能－逆反应活化能，图1中，图2中，C错误； D．图2中反应物总能量小于生成物总能量，反应为吸热反应，可以表示 的能量变化，D正确； 故答案为：C。 【变式5-1】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】C 【详解】A．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) =N2(g)＋NO2(g)ΔH=(209－348)kJ·mol−1=－139kJ·mol−1，A正确； 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．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1molN2时转移电子2mol，C错误； 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C。 【变式5-2】H2与ICl的反应分两步完成，其能量变化如图所示。下列有关说法错误的是 A．反应①、②均为放热反应 B．ICl的电子式为： C．反应①的 D．   【答案】D 【详解】A．由图象可知，反应①、②的反应物总能量都高于生成物总能量，均为放热反应，A正确； B．ICl为共价化合物，电子式为，B正确； C．由图象可知，反应①的正反应活化能－逆反应活化能= ，C正确； D．由图象可知， ，则 ，D错误； 故选D。 【变式5-3】某化学反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C．反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．三种物质中B最不稳定 B．反应A→B的活化能为E1 C．反应B→C的ΔH=E4-E3 D．整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4 【答案】C 【详解】A．由反应过程中的能量变化曲线图可知，A、B、C三种物质中，物质B的能量最高，物质含有的能量越高，物质的稳定性越弱，则三种物质中B最不稳定，A正确； B．反应物A的分子变成活化分子需吸收的能量为E1，所以反应A→B的活化能为E1，B正确； C．物质B的能量比物质C的能量高，则B→C的反应为放热反应，ΔH=E3-E4，C错误； D．整个反应的ΔH==E1-E2+E3-E4，D正确； 故答案为C。 ▌题型06 根据反应物和生成物的键能计算△H 根据反应物和生成物的键能计算 (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是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。 如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝(N≡N键能)＋(H—H键能)×3－2×3×(N—H键能)。 (3)常见物质所含共价键 1个H2O分子中含有2个H—O，1个NH3分子中含有3个N—H，1 mol P4含有6 mol P—P，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C，1 mol金刚石含有2 mol C—C，1 mol SiO2含有4 mol Si—O等。 【典例6】，下，反应  ，下表所示，则键的键能E为 化学键 436 568 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设键的键能为E；ΔH = Σ(反应物键能) - Σ(生成物键能)，则436+E-568×2=-545kJ/mol，E=，选C。 【变式6-1】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：1 mol 含共价键。 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】焓变=反应物总键能-生成物总键能， =，故选A。 【变式6-2】已知几种化学键的键能数据，N≡O：630 kJ·mol－1；Cl—Cl：243 kJ·mol－1；Cl—N：a kJ·mol－1；N===O：607 kJ·mol－1，则反应2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）的ΔH为（ClNO的结构式为Cl—N===O） A.（289－2a） kJ·mol－1 B.（a－243） kJ·mol－1 C.（2a＋341） kJ·mol－1 D.（896－2a） kJ·mol－1 【答案】A 【详解】2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）　ΔH＝630 kJ·mol－1×2＋243 kJ·mol－1－（607 kJ·mol－1＋a kJ·mol－1）×2＝（289－2a） kJ·mol－1，故选A。 【变式6-3】已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH1=-483.6 kJ·mol-1；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 气态分子中的化学键 断开1 mol 化学键所需的能量/kJ O-H 465 O=O 498 下列说法错误的是 A．氢气的燃烧热ΔH=-571.6 kJ·mol-1 B．断开1 mol H-H键需要吸收439.2 kJ的能量 C．相同条件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)的能量高 D．18 g H2O(l)完全分解生成氢气和氧气，需要吸收285.8 kJ的能量 【答案】A 【详解】A．燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水时的反应热，反应②的ΔH2对应2 mol氢气，因此氢气的燃烧热应为-285.8 kJ·mol-1，A项错误； B．根据反应①的ΔH1和键能数据，ΔH1=2×E(H-H)+498kJ/mol-4×465 kJ/mol=-483.6 kJ/mol，则E(H-H)=439.2 kJ/mol，B项正确； C．ΔH2比ΔH1更负，说明生成液态水时释放更多能量，因此气态水能量高于液态水，C项正确； D．反应②的逆反应为2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1，18 g H2O(l)为1 mol，分解需吸收285.8 kJ能量，D项正确； 答案选A。 ▌题型07 反应热大小的比较 反应热大小比较应注意以下几方面： （1）比较反应热或△H的大小时，必须带“+”“-”； （2）参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生相应的变化； （3）对于可逆反应，明确化学计量数与反应热的关系； （4）同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值也不同； （5）中和反应反应热为强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时的反应热。若酸为浓硫酸，由于浓硫酸稀释放热，此时生成1 mol水时放出的热量大于57.3kJ；若酸为弱酸，由于弱酸电离吸热，此时生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。 【典例7】依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是 ①     ②     ③     ④     ⑤     A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．等量气态S的能量高于固态S，反应①放出的热量更多，放热反应焓变为负，放出热量越多焓变越小，故，A错误； B．反应③为不完全燃烧，放出的热量少于完全燃烧的反应④，放热反应焓变为负，放出热量越多焓变越小，故，B错误； C．根据盖斯定律，反应②加反应③无法得到反应④，故，C错误； D．根据盖斯定律，③-④=⑤，对应焓变关系为，D正确； 故选D。 【变式7-1】已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   ④   下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．根据方程式可知，，，因此2c=d正确，但两个反应均为放热反应，，所以2c=d<0，A错误。 B．根据方程式可知，，，因此2a=b，且两个反应均放热，，2a=b<0，B正确。 C．生成液态水比生成气态水放热更多，故>，两个反应均放热，，即，因此c<a<0，C错误。 D．生成液态水比生成气态水放热更多，故>，两个反应均放热，，即，因此d<b<0，D错误。 故答案选B。 【变式7-2】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．的 C．X是 D．反应   【答案】D 【分析】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图，根据元素守恒可知，X为SO2，可得热化学方程式 ΔH1、 ΔH2。 【详解】A．根据盖斯定律所表示的反应为，由低能量生成高能量的物质，故属于吸热反应，即，A正确； B．根据 ΔH1，能量比低，故燃烧时气态放热更多，即，B正确； C．根据元素守恒可知，X为SO2，C正确； D．根据盖斯定律，8倍的减去8倍的可得，则，D错误； 故选D。 【变式7-3】和的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是 A． B． C． D．对于和， 【答案】B 【详解】A．离子电荷相同时，半径越小，离子键越强，故的离子键大于，故，A错误； B．的过程中并未发生离子键的生成或断裂，仅有中共价键的断裂，故，B正确； C．根据能量关系图可知ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)+ΔH2(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)+ΔH2(CaCO3)-ΔH3(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)-ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)，ΔH1(MgCO3)-ΔH1(CaCO3)≠ΔH3(MgO)-ΔH3(CaO)，C错误； D．根据盖斯定律及图中的箭头方向，，D错误； 故选B。 ▌题型08 反应热的综合应用 （1）键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量。 （2）物质所具有的能量越 低 ，键能越 大 ，物质越稳定。 （3）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。 （4）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。 （5）盖斯定律应用的常用方法——加和法 【典例8】据下图判断，下列说法正确的是 A．氢气的燃烧热 B．液态水分解的热化学方程式为   C．与所具有的总能量比所具有的总能量低 D．与反应生成时，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量 【答案】B 【详解】A．氢气的燃烧热是1mol完全燃烧生成稳定氧化物液态水时放出的热量，由图计算可知1mol燃烧生成液态水放热kJ，故燃烧热ΔH=−285.8kJ⋅mol−1，A错误； B．由图可知2 mol和1mol反应生成2mol共放热kJ，因此2mol液态水分解需要吸收571.6kJ热量，热化学方程式书写符合规则，B正确； C．2 mol与1mol反应生成2mol为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，C错误； D．该反应为放热反应，断裂化学键吸收的总能量形成化学键放出的总能量，即断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，D错误； 故选B。 【变式8-1】反应的能量变化如图所示。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ。以下说法错误的是 ①c代表总反应放出的能量为121 kJ ②b代表新的化学键形成吸收的能量为463 kJ ③氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为436 kJ ④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合反应的能量变化也与此图类似 A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部 【答案】C 【详解】①．由图可知，c代表反应热，即总反应放出的热量。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，1 mol氢气（质量为2 g）完全燃烧生成水蒸气时放出热量为，所以c代表总反应放出的能量为242 kJ，并非121 kJ，故①错误； ②．图中b代表新的化学键形成时放出的能量，其数值为。而选项②中描述为吸收能量，且数值错误，故②错误； ③．设氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为x，根据反应热反应物键能总和—生成物键能总和，可得，得到 即氢气中1 mol  H-H键断裂时吸收热量为436 kJ，故③正确； ④．此反应为放热反应，但放热反应也可能需要加热才能进行，比如氢气和氧气需要点燃才反应，故④错误； ⑤．晶体与晶体混合反应为吸热反应，而题中反应为放热反应，能量变化不相似，故⑤错误； 综上，①②④⑤结论错误。　 故选C。 【变式8-2】反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是 A．三种物质中B最不稳定 B．反应A→B的活化能为 C．反应B→C的 D．整个反应的 【答案】C 【详解】A．物质能量越高稳定性越弱，由能量变化图可知B的能量最高，因此三种物质中B最不稳定，A正确； B．活化能是反应物分子变为活化分子需要吸收的能量，A→B过程中A到第一步过渡态的能量差为，即该反应的活化能为，B正确； C．反应焓变=正反应活化能-逆反应活化能，B→C的正反应活化能为，逆反应活化能为，因此，并非，C错误； D．总反应焓变等于各分步反应焓变之和，A→B的，B→C的，因此总反应，D正确； 故答案为C。 【变式8-3】氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，也是一种潜在的清洁能源，可作为碱性燃料电池的燃料。氨的合成、应用及减少其对环境的危害等都是研究的重点。 (1)过渡金属催化还原氮气合成氨具有巨大前景。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图（部分数据略），其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是 （填“吸热”或“放热”）过程，合成氨的热化学方程式为 。 (2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。 已知：气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。 共价键 键能/ 946 391 464 ①中化学键的键能为 。 ②其中加入催化剂的能量变化曲线为 （填“a”或“b”）。 ③若，则 （用含的代数式表示）。 【答案】(1)吸热    (2) 500.4 b 【详解】（1）由势能面图可知，氨气从催化剂上脱离时势能面在升高，为吸热过程，由图可知氮气和氢气转变成氨气的反应热为，则合成氨的热化学方程式为  。 （2）①设中的键能为，则，解得； ②加入催化剂后活化能会降低，即加入催化剂的能量变化曲线为b； ③若，则。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的计算（题型突破·举一反三） ▌题型01 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 (2)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，而与反应的途径无关。 例如，由A生成D，可以有两个途径：①由A直接生成D，反应热为ΔH；②由A生成B，由B生成C，再由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。 2．盖斯定律的意义 根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。例如，若某个化学反应的ΔH＝＋a kJ/mol，则其逆反应的ΔH＝－a_kJ/mol；若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。 【典例1】【答案】D 【变式1-1】【答案】B 【变式1-2】【答案】D 【变式1-3】【答案】D ▌题型02 利用盖斯定律计算△H 【典例2】【答案】A 【变式2-1】【答案】－802 【变式2-2】【答案】A 【变式2-3】【答案】B ▌题型03 根据热化学方程式计算△H 【典例3】【答案】C 【变式3-1】【答案】D 【变式3-2】【答案】C 【变式3-3】【答案】B ▌题型04 根据燃烧热计算△H 根据燃烧热计算 根据燃烧热(ΔH)计算，要确保反应物为“1 mol纯物质”、生成物为指定产物。碳元素变为CO2(g)，氢元素变为H2O(l)，硫元素变为SO2(g)，氮元素变为N2(g)等。 【典例4】【答案】4∶1　 【变式4-1】【答案】B 【变式4-2】【答案】D 【变式4-3】【答案】C ▌题型05 根据反应物和生成物的总能量计算△H 【典例5】【答案】C 【变式5-1】【答案】C 【变式5-2】【答案】D 【变式5-3】【答案】C ▌题型06 根据反应物和生成物的键能计算△H 【典例6】【答案】C 【变式6-1】【答案】A 【变式6-2】【答案】A 【变式6-3】【答案】A ▌题型07 反应热大小的比较 【典例7】【答案】D 【变式7-1】【答案】B 【变式7-2】【答案】D 【变式7-3】【答案】B ▌题型08 反应热的综合应用 （1）键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量。 （2）物质所具有的能量越 低 ，键能越 大 ，物质越稳定。 （3）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。 （4）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。 （5）盖斯定律应用的常用方法——加和法 【典例8】【答案】B 【变式8-1】【答案】C 【变式8-2】【答案】C 【变式8-3】【答案】(1)吸热    (2) 500.4 b / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的计算（题型突破·举一反三） 题型01 盖斯定律 题型02 利用盖斯定律计算△H 题型03 根据热化学方程式计算△H 题型04 根据燃烧热计算△H 题型05 根据反应物和生成物的总能量计算△H 题型06 根据反应物和生成物的键能计算△H 题型07 反应热大小的比较 题型08 反应热的综合应用 ▌题型01 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)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。 (2)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，而与反应的途径无关。 例如，由A生成D，可以有两个途径：①由A直接生成D，反应热为ΔH；②由A生成B，由B生成C，再由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。 2．盖斯定律的意义 根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。例如，若某个化学反应的ΔH＝＋a kJ/mol，则其逆反应的ΔH＝ kJ/mol；若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。 【典例1】根据盖斯定律，下列对图中反应热关系的判断中不正确的是 A． B． C． D． 【变式1-1】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1-2】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．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 C．反应热与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热 【变式1-3】已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关，如图甲所示，有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。根据上述原理，对图乙中的反应热关系判断不正确的是 A．A→F　ΔH＝－ΔH6 B．A→D　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 ▌题型02 利用盖斯定律计算△H 根据盖斯定律计算 计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。 【典例2】在时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：             则计算的表达式正确的是 A． B． C． D． 【变式2-1】基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下： 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O（s）＋O2（g）===4CuO（s）　ΔH1＝－227 kJ/mol ②8CuO（s）＋CH4（g）===4Cu2O（s）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－348 kJ/mol 则反应CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝　　　　 kJ/mol。 【变式2-2】已知：①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－348.3 kJ·mol－1；②2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH＝－31.0 kJ·mol－1。则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于 A．－317.3 kJ·mol－1 B．－379.3 kJ·mol－1 C．－332.8 kJ·mol－1 D．＋317.3 kJ·mol－1 【变式2-3】NO催化O3分解的反应机理与总反应为 第一步：O3（g）＋NO（g）===O2（g）＋NO2（g）　ΔH1 第二步：NO2（g）===NO（g）＋O（g）　ΔH2 第三步：O（g）＋O3（g）===2O2（g）　ΔH3 总反应：2O3（g）===3O2（g）　ΔH4 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是 A.ΔH1>0，ΔH2>0 B.ΔH2＝ΔH3－ΔH1 C.ΔH2>ΔH1，ΔH1>ΔH3 D.ΔH3＝ΔH4－ΔH2－ΔH1 ▌题型03 根据热化学方程式计算△H 根据热化学方程式计算 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，则根据条件先写出热化学方程式，再计算反应热。 [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。 【典例3】实验室用与进行下列反应：  ，当放出热量时，的转化率为 A．40% B．50% C．80% D．90% 【变式3-1】下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   B．一定条件下，  ，1 mol 和1 mol ，放出热量9.48 kJ C．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 D．在稀溶液中：  ，若将含0.5 mol 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ 【变式3-2】已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列乙炔气体燃烧热的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【变式3-3】在25℃和101kPa下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列热化学方程式中书写正确的是 A．   B．   C．   D．   ▌题型04 根据燃烧热计算△H 根据燃烧热计算 根据燃烧热(ΔH)计算，要确保反应物为“1 mol纯物质”、生成物为指定产物。碳元素变为 ，氢元素变为 ，硫元素变为 ，氮元素变为 等。 【典例4】已知：乙炔（C2H2）的燃烧热为1300 kJ/mol，氢气的燃烧热为286 kJ/mol。常温下，将21.2 g由乙炔和氢气组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧，共放出1097.2 kJ的热量，则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比为　　　　。 【变式4-1】已知丙烷的燃烧热，    ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气，则放出的热量为 A．2039kJ B．509.75kJ C．553.75kJ D．597.75kJ 【变式4-2】下列热化学方程式中，能正确表示物质的燃烧热的是 A． B． C． D． 【变式4-3】下列说法或表示方法中正确的是 A．在101 kPa时，完全燃烧生成1 mol水蒸气时所放出的热量为的燃烧热 B．在101 kPa时，  ，则燃烧热 C．稀溶液中：  ，若将含1 mol NaOH稀溶液和过量稀盐酸混合充分反应，放出的热量为57.3 kJ D．  ，说明比稳定，分子内共价键键能比小 ▌题型05 根据反应物和生成物的总能量计算△H 根据反应物和生成物的总能量计算 计算公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 图像信息(a、b、c均大于0) ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＝(a－b) kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 【典例5】如下图所示，下列有关化学反应能量变化的说法错误的是 A．铁与盐酸反应的能量变化可用图1表示 B．图1表示反应物的总键能小于生成物的总键能 C．图1、图2中化学反应的焓变 D．图2可以表示反应  的能量变化 【变式5-1】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【变式5-2】H2与ICl的反应分两步完成，其能量变化如图所示。下列有关说法错误的是 A．反应①、②均为放热反应 B．ICl的电子式为： C．反应①的 D．   【变式5-3】某化学反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C．反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．三种物质中B最不稳定 B．反应A→B的活化能为E1 C．反应B→C的ΔH=E4-E3 D．整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4 ▌题型06 根据反应物和生成物的键能计算△H 根据反应物和生成物的键能计算 (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是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。 如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝(N≡N键能)＋(H—H键能)×3－2×3×(N—H键能)。 (3)常见物质所含共价键 1个H2O分子中含有2个H—O，1个NH3分子中含有3个N—H，1 mol P4含有6 mol P—P，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C，1 mol金刚石含有2 mol C—C，1 mol SiO2含有4 mol Si—O等。 【典例6】，下，反应  ，下表所示，则键的键能E为 化学键 436 568 A． B． C． D． 【变式6-1】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：1 mol 含共价键。 A． B． C． D． 【变式6-2】已知几种化学键的键能数据，N≡O：630 kJ·mol－1；Cl—Cl：243 kJ·mol－1；Cl—N：a kJ·mol－1；N===O：607 kJ·mol－1，则反应2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）的ΔH为（ClNO的结构式为Cl—N===O） A.（289－2a） kJ·mol－1 B.（a－243） kJ·mol－1 C.（2a＋341） kJ·mol－1 D.（896－2a） kJ·mol－1 【变式6-3】已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH1=-483.6 kJ·mol-1；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 气态分子中的化学键 断开1 mol 化学键所需的能量/kJ O-H 465 O=O 498 下列说法错误的是 A．氢气的燃烧热ΔH=-571.6 kJ·mol-1 B．断开1 mol H-H键需要吸收439.2 kJ的能量 C．相同条件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)的能量高 D．18 g H2O(l)完全分解生成氢气和氧气，需要吸收285.8 kJ的能量 ▌题型07 反应热大小的比较 反应热大小比较应注意以下几方面： （1）比较反应热或△H的大小时，必须带“+”“-”； （2）参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生相应的变化； （3）对于可逆反应，明确化学计量数与反应热的关系； （4）同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值也不同； （5）中和反应反应热为强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时的反应热。若酸为浓硫酸，由于浓硫酸稀释放热，此时生成1 mol水时放出的热量大于57.3kJ；若酸为弱酸，由于弱酸电离吸热，此时生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。 【典例7】依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是 ①     ②     ③     ④     ⑤     A． B． C． D． 【变式7-1】已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   ④   下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【变式7-2】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．的 C．X是 D．反应   【变式7-3】和的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是 A． B． C． D．对于和， ▌题型08 反应热的综合应用 （1）键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量。 （2）物质所具有的能量越 ，键能越 ，物质越稳定。 （3）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。 （4）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。 （5）盖斯定律应用的常用方法——加和法 【典例8】据下图判断，下列说法正确的是 A．氢气的燃烧热 B．液态水分解的热化学方程式为   C．与所具有的总能量比所具有的总能量低 D．与反应生成时，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量 【变式8-1】反应的能量变化如图所示。已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ。以下说法错误的是 ①c代表总反应放出的能量为121 kJ ②b代表新的化学键形成吸收的能量为463 kJ ③氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为436 kJ ④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合反应的能量变化也与此图类似 A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部 【变式8-2】反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是 A．三种物质中B最不稳定 B．反应A→B的活化能为 C．反应B→C的 D．整个反应的 【变式8-3】氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，也是一种潜在的清洁能源，可作为碱性燃料电池的燃料。氨的合成、应用及减少其对环境的危害等都是研究的重点。 (1)过渡金属催化还原氮气合成氨具有巨大前景。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图（部分数据略），其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是 （填“吸热”或“放热”）过程，合成氨的热化学方程式为 。 (2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。 已知：气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。 共价键 键能/ 946 391 464 ①中化学键的键能为 。 ②其中加入催化剂的能量变化曲线为 （填“a”或“b”）。 ③若，则 （用含的代数式表示）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $