1.2 反应热的计算(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第二节　反应热的计算 ◆ 学习任务一　盖斯定律 【课前自主预习】 1.内容 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　　　　　(填“相同”或“不同”)的。  2.理解与特点 (1)从反应途径角度理解 (2)从能量守恒角度理解 从S→L,ΔH1<0,体系　　　　　　;从L→S,ΔH2>0,体系　　　　　　;根据能量守恒:ΔH1+ΔH2=0。  (3)特点 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。  3.应用 (1)可以间接计算一些不易直接发生的、伴随副反应发生的、反应进行很慢的反应的反应热。 (2)示例 已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1; ②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1。 分析上述热化学方程式的关系,将反应①减去反应②,得到反应:C(s)+O2(g)CO(g)。根据盖斯定律可得:ΔH1=ΔH2+ΔH3,则有ΔH2=ΔH1-ΔH3=-393.5 kJ·mol-1- (-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1。 【核心知识讲解】 应用盖斯定律计算ΔH的一般步骤 解题步骤 解题思路 第一步:观察 对比已知的反应与需要计算ΔH的反应,找出需要消去的物质 第二步:思考 怎样消去这些物质,是相加减还是需要乘以某一个数之后相加减,此过程中要特别注意“剔除无关反应” 第三步:运算 将热化学方程式按第二步的思路进行运算,得出新的热化学方程式 第四步:计算 列出算式,代入数据计算 【知识迁移应用】 例1 [2025·湖北天门中学等校高二月考] 假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示。则下列说法正确的是 (　) A.|ΔH1|一定大于|ΔH2| B.|ΔH1|<|ΔH3| C.ΔH1+ΔH2=ΔH3 D.ΔH1=ΔH2+ΔH3 例2 [2025·北京三十五中高二月考] 某同学为了估算反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH,构建如图所示循环。下列说法不正确的是 (　) A.ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3 B.ΔH1、ΔH2、ΔH3均可由相应的键能数据得到 C.按照该过程所示,断开的化学键均为非极性共价键 D.该循环过程不一定表示反应的真实历程 [方法归纳] 运用盖斯定律解题的常用方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D,可以有两个途径: ①由A直接变成D,反应热为ΔH; ②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时进行相应的调整和运算。 ◆ 学习任务二　反应热的计算和大小比较 【核心知识讲解】 一、反应热的计算 1.根据热化学方程式计算 反应热与化学方程式中各物质的物质的量成正比。 例如,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)　ΔH 　　 　a　　　b　　　　c　　 　d |ΔH| 　 　n(A)　n(B)　 　 n(C)　 n(D)　　Q 则====。 2.根据盖斯定律计算 根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”“乘”“除”等计算反应热。 [注意] 使用盖斯定律进行反应热的计算时,要先对几个反应进行观察,然后合理重组得到目标反应。重组技巧是同向用加,异向用减,倍数用乘,焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程式同向的(如同在左边或同在右边)用加法,异向的用减法,化学计量数与目标方程式存在倍数关系的用乘法,扩大一定倍数(或缩小为几分之一)后与目标化学方程式中的化学计量数相同,各条件方程式中的焓变看作生成物做同样变化。 3.根据反应物和生成物的键能(或能量)计算 ΔH=∑(反应物的总键能)-∑(生成物的总键能); ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)。 4.根据物质的燃烧热数值计算 Q放=n(可燃物)×|ΔH|。 二、ΔH的大小比较 1.同一物质不同聚集状态 H2O(s)H2O(l)　ΔH1 H2O(s)H2O(g)　ΔH2 由物质的能量(E)的大小可知热量:Q1<Q2,且均为吸热反应,ΔH为正值,ΔH1=Q1 kJ·mol-1,ΔH2=Q2 kJ·mol-1,得ΔH1<ΔH2。 2.同一反应,物质的聚集状态不同 S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH1 S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH2 由物质的能量(E)的大小可知热量:Q1>Q2,此反应为放热反应,则ΔH1=-Q1 kJ·mol-1,ΔH2=-Q2 kJ·mol-1,得ΔH1<ΔH2。 【知识迁移应用】 例3 [2026·河北秦皇岛实验中学高二开学考] 根据下列热化学方程式: ①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH2=-285.8 kJ·mol-1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-870.3 kJ·mol-1 可计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热为 (　) A.ΔH=+244.1 kJ·mol-1 B.ΔH=-488.3 kJ·mol-1 C.ΔH=-996.6 kJ·mol-1 D.ΔH=+996.6 kJ·mol-1 例4 根据以下热化学方程式,ΔH1和ΔH2的大小比较不正确的是 (　) A.2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)　ΔH1;2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)　ΔH2,则ΔH1<ΔH2 B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH1; 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　 ΔH2,则ΔH1<ΔH2 C.CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)　ΔH1; CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH2,则ΔH1<ΔH2 D.Br2(g)+H2(g)2HBr(g)　ΔH1;Br2(l)+H2(g)2HBr(g)　ΔH2,则ΔH1<ΔH2 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)甲烷细菌使1 mol CH4(g)生成CO2气体与液态水,放出的热量与1 mol CH4(g)完全燃烧生成CO2气体与液态水放出的热量相同 (　) (2)控制碳的燃烧路径,C先燃烧生成CO,CO再燃烧生成CO2,能够放出更多热量 (　) (3)同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃条件下发生反应,反应的ΔH(化学计量数对应相等)不同 (　) (4)放热反应放出的热量越多,ΔH就越大 (　) (5)如果用E表示破坏(或形成)1 mol化学键所消耗(或释放)的能量,则求2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的反应热时,可用下式表示:ΔH=2E(H—H)+E(OO)-2E(H—O) (　) 2.[2026·福建莆田二十五中高二月考] 已知25 ℃时,某些物质的燃烧热数据如表: 物质 H2(g) C(石墨,s) C(金刚石,s) CH4(g) 燃烧热 ΔH/(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -395.0 -890.3 下列热化学方程式书写正确的是 (　) A.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　 ΔH=-571.6 kJ·mol-1 B.CH4(g)C(石墨,s)+2H2(g)　 ΔH=+74.8 kJ·mol-1 C.C(石墨,s)C(金刚石,s)　 ΔH=-1.5 kJ·mol-1 D.CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)　 ΔH=-890.3 kJ·mol-1 3.[2025·湖北宜昌协作体高二期中] 工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH。已知: ①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-890 kJ·mol-1 ②CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=-283 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH3=-286 kJ·mol-1 ④C—H、CO、H—H键能依次为413 kJ·mol-1、799 kJ·mol-1、436 kJ·mol-1 根据上述数据计算,ΔH、CO中碳氧键的键能分别为 (　) A.-248 kJ·mol-1、1011 kJ·mol-1 B.-248 kJ·mol-1、1065 kJ·mol-1 C.+248 kJ·mol-1、1065 kJ·mol-1 D.+248 kJ·mol-1、1011 kJ·mol-1 4.下列两组热化学方程式中,有关ΔH的比较正确的是 (　) ①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2 ②NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH3 NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH4 A.ΔH1>ΔH2;ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH2;ΔH3<ΔH4 C.ΔH1=ΔH2;ΔH3<ΔH4 D.ΔH1<ΔH2;ΔH3>ΔH4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节　反应热的计算 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.相同 2.(2)放热　吸热 (3)始态　终态　途径 知识迁移应用 例1　B　[解析] 根据盖斯定律,ΔH3=-(ΔH1+ΔH2),而|ΔH1|和|ΔH2|大小无法确定,A错误;由ΔH1<0、ΔH2<0、ΔH3>0及ΔH3=-(ΔH1+ΔH2),可知|ΔH1|<|ΔH3|,B正确;由ΔH3=-(ΔH1+ΔH2),可知ΔH1+ΔH2=-ΔH3,C错误;由ΔH3=-(ΔH1+ΔH2),可知ΔH1=-ΔH2-ΔH3,D错误。 例2　A　[解析] 结合图示由盖斯定律可知,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,A错误;H2(g)2H(g)、Cl2(g)2Cl(g)均为化学键断裂过程,2H(g)+2Cl(g)2HCl(g)为化学键形成过程,则ΔH1、ΔH2、ΔH3均可由相应的键能数据得到,B正确;按照图示可看出,断开的化学键为H—H、Cl—Cl,均为非极性共价键,C正确;该反应的ΔH只和反应物总能量与生成物总能量有关,与反应过程无关,为估算H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH构建的循环不一定是反应的真实历程,D正确。 学习任务二 知识迁移应用 例3　B　[解析] 由题意知: ①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH2=-285.8 kJ·mol-1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-870.3 kJ·mol-1 由盖斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+ O2(g)CH3COOH(l),反应热ΔH=(-393.5 kJ·mol-1)×2+(-285.8 kJ·mol-1)×2-(-870.3 kJ·mol-1)= -488.3 kJ·mol-1。 例4　A　[解析] 将热化学方程式依次编号为①②,②放出的热量为①放出的热量再加上S(s)燃烧所放出的热量,由于反应放热,ΔH带负号,则ΔH1>ΔH2,A错误;液态水比气态水稳定,生成液态水放出的热量多,则ΔH1<ΔH2,B正确;将热化学方程式依次编号为③④,③为放热反应,ΔH1<0,④为吸热反应,ΔH2>0,ΔH1<ΔH2,C正确;液态Br2比气态Br2稳定,气态溴反应放出的热量多,则ΔH1<ΔH2,D正确。 【课堂评价】 1.(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (2)反应热只与反应体系的始态和终态有关。 (3)在一定条件下,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关。 (4)放热反应ΔH为负值,放出热量越多,ΔH就越小。 (5)该反应的ΔH=2E(H—H)+E(OO)-4E(H—O)。 2.B　[解析] 燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H2燃烧生成的稳定氧化物是液态水,不是气态水,故A错误;根据燃烧热数据可得:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1,②C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1,③H2(g)+O2 (g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,由①-②-③×2可得CH4(g)C(石墨,s)+2H2(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1+393.5 kJ·mol-1+2×285.8 kJ·mol-1=+74.8 kJ·mol-1,故B正确;由C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1、C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-395.0 kJ·mol-1,用前式减去后式可得C(石墨,s)C(金刚石,s)　ΔH=+1.5 kJ·mol-1,故C错误;CH4的燃烧热是指1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量,而选项中热化学方程式的生成物是CO,故D错误。 3.C　[解析] 目标反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),根据盖斯定律,①-②×2-③×2得目标反应,故ΔH=(-890+283×2+286×2) kJ·mol-1=+248 kJ·mol-1。反应物键能总和:(4×413+2×799) kJ·mol-1=3250 kJ·mol-1;产物键能总和:2E(CO)+(2×436) kJ·mol-1=2E(CO)+872 kJ·mol-1;由ΔH=反应物总键能-产物总键能,得3250 kJ·mol-1-2E(CO)-872 kJ·mol-1=+248 kJ·mol-1,解得E(CO)=1065 kJ·mol-1。 4.B　[解析] ①中两个反应都是放热反应,后者生成液态水,所以放出的热量大于前者,而放热反应的ΔH小于0,放热越多,焓变越小,故ΔH1>ΔH2;②中两个反应的实质是酸碱中和反应,都是放热反应,两个反应生成水的物质的量都是1 mol,但是CH3COOH是弱酸,电离过程吸收一部分热量,所以后者放出的热量少,ΔH3<ΔH4。 学科网（北京）股份有限公司 $