内容正文:
微点集训(一)
反应热知识的综合应用
|思维点拨|
反应热大小比较的注意要点
(1)反应物和生成物的状态。物质的气、液、固三态的变化与反应热
的关系:
(2)ΔH的符号。比较反应热大小时不能只比较ΔH数值的大小,还要考
虑其符号。
反应热大小的比较
(3)化学计量数。当反应物和生成物的状态相同时,化学计量数越大,放
热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。
(4)可逆反应与反应热(ΔH)的关系。正确理解可逆反应的反应热
(ΔH),如:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1中的
92.4 kJ是1 mol N2(g) 与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出
的热量。
1. 乙烯是制备合成纤维、合成橡胶、塑料等的基本化工原料。由乙烷制备乙烯的反应如下:
①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH1=-566 kJ·mol-1
②2C2H6(g)+O2(g) 2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2
③C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH3
已知:2 mol C2H6(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol C2H4(g)和2 molH2O(g)的总能量高260 kJ。则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系正确的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A. ΔH3>ΔH2>ΔH1
B. ΔH3>ΔH1>ΔH2
C. ΔH1>ΔH2>ΔH3
D. ΔH2>ΔH3>ΔH1
√
解析:由2 mol C2H6(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol C2H4(g)和2 mol H2O(g)的总能量高260 kJ可知反应②:2C2H6(g)+O2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-260 kJ·mol-1;由(②-①)× 可得反应③,根据盖斯定律得ΔH3=[-260-(-566)] kJ·mol-1× =+153 kJ·mol-1,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2. (2026·浙江舟山高二检测)MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M=
Ca、Mg)。
已知:离子所带电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是( )
A. ΔH2(CaCO3)>ΔH2(MgCO3)
B. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)
C. ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
D. ΔH3(CaCO3)>ΔH3(MgCO3)>0
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:ΔH2表示碳酸根离子离解成氧离子和二氧化碳过程的反应热,与阳离
子无关,ΔH2(CaCO3)=ΔH2(MgCO3),A错误;MgCO3和CaCO3中钙离
子的半径大于镁离子,故碳酸镁中离子键更强,断裂碳酸镁中的离子键需要吸
收更多的能量,故ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3),B正确;根据盖斯定律
及图中的箭头方向,ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3,C错误;ΔH3表示氧化物离解成
金属阳离子和氧离子所吸收的热量,由于钙离子半径大于镁离子,故氧化镁中
离子键更强,断裂氧化镁中的离子键需要吸收更多的能量,ΔH3(MgCO3)>
ΔH3(CaCO3)>0,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. (2026·广东江门高二质检)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
选项 热化学方程式 结论
A C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1
C(s)+ O2(g) CO(g) ΔH=b kJ·mol-1 a<b
B NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+
H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 含40 g NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ
C N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-534 kJ·mol-1 N2H4的燃烧热为534 kJ·mol-1
D N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1 将3 mol H2和过量的N2在一定条件下充分反应,放出的热量等于92.4 kJ
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:两个反应都是放热反应,1 mol C完全燃烧时放热较多,ΔH较小,
故a<b,故A正确;浓硫酸稀释时要放热,导致放热增多,故含40 g NaOH的
稀溶液与浓硫酸完全中和,放出的热量大于57.3 kJ,故B错误;N2H4的燃烧热
要求生成液态水,而不是生成水蒸气,故N2H4的燃烧热不是534 kJ·mol-1,故C
错误;H2和N2的反应是可逆反应,将3 mol H2和过量的N2在一定条件下充分反
应,放出的热量小于92.4 kJ,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4. 单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。下列说法错误的是( )
A. S(s,单斜) S(s,正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B. 正交硫比单斜硫稳定
C. 单斜硫燃烧的热化学方程式为S(s,单斜)+O2(g) SO2(g) ΔH
=-296.83 kJ·mol-1
D. 反应①表示断裂1 mol O2(g)和1 mol S(s,单斜)中的共价键所吸收的能
量比断裂1 mol SO2(g)中的共价键所吸收的能量少297.16 kJ
能量关系图的识别与应用
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:根据图像,可得①S(s,单斜)+O2(g) SO2(g) ΔH1=-
297.16 kJ·mol-1、②S(s,正交)+O2(g) SO2(g) ΔH2=-296.83
kJ·mol-1,根据盖斯定律,反应S(s,单斜) S(s,正交)可由反应①-
②得到,则ΔH3=-0.33 kJ·mol-1,A正确;根据题给信息可知,正交硫的能
量低于单斜硫,所以正交硫更稳定,B正确;由图像可知,1 mol单斜硫燃烧的
焓变为-297.16 kJ·mol-1,C错误;反应①表示断裂1 mol O2(g)和1 mol S
(s,单斜)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能
量少297.16 kJ,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5. 某反应使用催化剂后,其反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的
是( )
A. 反应①和反应②均为放热反应
B. C与D为反应的催化剂
C. ΔH=ΔH1+ΔH2
D. ΔH1<ΔH2
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:反应①生成物的总能量高于反应物的总能量,是吸热反应,反应②
生成物的总能量低于反应物的总能量,是放热反应,故A错误;C与D为中间产
物,故B错误;根据图中信息得知总反应=反应①+反应②,所以ΔH=ΔH1+
ΔH2,故C正确;根据图中信息知反应①是吸热反应,ΔH1>0,反应②是放热
反应,ΔH2<0,ΔH1>ΔH2,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6. 甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A. 1 mol CH4(g)的能量大于1 mol CO2(g)和2 mol H2O(g)的能量总和
B. 反应CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-800 kJ·mol-1
C. 若破坏1 mol O2(g)中的化学键需吸收热量493 kJ,则破坏1 mol C—H需吸收热量415 kJ
D. 在反应CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)中放出热量400 kJ,则有1 mol O—H形成
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:由题图可知,1 mol CH4(g)和2 mol O2(g)的能量总和大于1 mol
CO2(g)和2 mol H2O(g)的能量总和,但1 mol CH4(g)的能量不一定大于
1 mol CO2(g)和2 mol H2O(g)的能量总和,故A错误;图中生成的水是气
态水,气态水转变为液态水放出热量,则CH4(g)+2O2(g) CO2(g)
+2H2O(l) ΔH<-800 kJ·mol-1,故B错误;若破坏1 mol O2(g)中的化
学键需吸收热量493 kJ,则破坏1 mol C—H需吸收热量为 kJ=415
kJ,故C正确;在反应CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)中放出
热量400 kJ,则反应生成1 mol H2O,有2 mol O—H形成,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|思维点拨|
反应热的计算方法
热化学方程式的书写及反应热的计算
1. 根据热化学方程式计算
反应热与化学方程式中各物质参加反应的物质的量成正比,即
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. 根据反应物和生成物的能量计算
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. 根据反应物和生成物的键能计算
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
4. 根据盖斯定律计算
将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后,利用各过程的热效应
进行计算。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
7. 某科研人员用下列流程实现了太阳能的转化与存储。
反应Ⅰ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅱ:3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1
则能表示S(s)的燃烧热的热化学方程式中的ΔH为( )
A. -297 kJ·mol-1
B. -605 kJ·mol-1
C. +43 kJ·mol-1
D. -43 kJ·mol-1
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:根据盖斯定律,反应Ⅰ加反应Ⅱ得到反应:SO2(g) O2(g)+S
(s) ΔH=-254 kJ·mol-1+551 kJ·mol-1=+297 kJ·mol-1,则表示S(s)
的燃烧热的热化学方程式为O2(g)+S(s) SO2(g) ΔH=-297
kJ·mol-1,故A符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8. 298 K时,某些物质的相对能量如图:
请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+
3H2(g)的焓变ΔH(忽略温度的影响)为( )
A. +430 kJ·mol-1
B. -430 kJ·mol-1
C. +367 kJ·mol-1
D. -367 kJ·mol-1
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:该反应的ΔH=[(-110×4+0)-(-84-393×2)]kJ·mol-1=
+430 kJ·mol-1,故选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9. (2026·浙江高二月考)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有
多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是 (填字母)。
A. Na2O与水反应 B. 甲烷的燃烧反应
C. CaCO3受热分解 D. 碳酸氢钠与盐酸反应
解析:CaCO3受热分解为吸热反应,NaHCO3与盐酸反应为吸热反应,选
C、D。
CD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(2)①通过化学键的键能计算ΔH。已知:
化学键 H—H O O O—H
键能/(kJ·mol-1) 436 498 463.4
计算可得:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=
kJ·mol-1。
解析:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和;代入表中键能数据,ΔH=
436 kJ·mol-1×2+498 kJ·mol-1-463.4 kJ·mol-1×4=-483.6 kJ·mol-1。
-483.6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
②通过物质所含能量计算ΔH。已知反应A+B C+D中,A、B、C、D所含
能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应ΔH= 。
解析:A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,则ΔH=生成
物总能量-反应物总能量,即ΔH=EC+ED-EA-EB。
EC+ED-EA-EB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
③通过盖斯定律计算ΔH。已知在25 ℃、101 kPa下:
2Na(s)+ O2(g) Na2O(s) ΔH=-414 kJ·mol-1
2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) ΔH=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:
。
Na2O2(s)+2Na(s)
2Na2O(s) ΔH=-317 kJ·mol-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析:令2Na(s)+ O2(g) Na2O(s) ΔH=-414 kJ·mol-1为ⅰ;
2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) ΔH=-511 kJ·mol-1为ⅱ;Na2O2与Na
反应生成Na2O的热化学方程式Na2O2(s)+2Na(s) 2Na2O(s) ΔH为
ⅲ。根据盖斯定律计算,ⅲ=ⅰ×②-ⅱ,得:Na2O2(s)+2Na(s)
2Na2O(s) ΔH=-317 kJ·mol-1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(3)CH3OH是优质液体燃料,在25 ℃、101 kPa下,充分燃烧1 g CH3OH并恢
复到原状态,会释放22.68 kJ的热量。请写出CH3OH燃烧热的热化学方程
式:
。
解析:1 g CH3OH为 mol,充分燃烧释放22.68 kJ的热量,则1 mol CH3OH充
分燃烧释放热量为725.76 kJ,热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)
CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1。
CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76
kJ·mol-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
$