第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算

1、第三节 化学反应热的计算知识要点梳理一、 盖斯定律二、反应热的计算考点突破过关考点一：盖斯定律考试要求：理解盖斯定律，能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。1（广东中山纪念中学月考）在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()。AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2【解析】根据盖斯定律可知：H3H12H2。【答案】A2（银川一中高三月考）化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的

2、热化学方程式是（）AN2（g）+3H2（g）2NH3（l）H=2（abc）kJ/molBN2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=2（ba）kJ/molC0.5N2（g）+1.5H2（g）NH3（l）H=（b+ca）kJ/molD0.5N2（g）+1.5H2（g）NH3（g）H=（a+b）kJ/mol【解析】由图可以看出，E为反应的活化能，反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能，所以1/2N2（g）+3/2H2（g）=NH3（g）H=（ab）kJ/mol，即N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=2（ba） kJ/mol，而1mol的NH3（g）转化为1mol的NH3（l）放出的热量为ck

3、J，根据盖斯定律有：1/2N2（g）+3/2H2（g）=NH3（l）H=（abc）kJ/mol，即：N2（g）+3H2（g）2NH3（1）H=2（abc）kJmol1，所以A选项正确。【答案】A【知识要点】热化学方程式的书写，注意反应热的计算，反应物的物质的量和生成物的聚集状态。3（哈三中高三一模）已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol正盐的H12.1 kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热H57.3 kJ·mol1。则HCN在水溶液中电离的H等于( )A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1C69.4 kJ·mol1

4、 D45.2 kJ·mol1【解析】HCN(aq)+ NaOH(aq)= Na CN(aq)+H2O（l） H112.1 kJ/mol强酸、强碱的稀溶液反应的中和热H+(aq)+OH-(aq)= H2O（l）H257.3 kJ·mol1H1HCN在水溶液中电离的H+H2 ，故H=45.2 kJ·mol1，所以D选项正确。【答案】D 【思路点拨】本题考查了化学反应与能量中有关盖斯定律的计算问题。4（浙江湖州中学期中考试考试）物质A在一定条件下可发生一系列转化，由右图判断下列关系错误的是( ) AAF，H = - H 6 BH1+H 2+H 3+H 4+H 5+H 6

5、=1CCF，|H| = |H 1+H 2+H 6 |D|H 1+H 2+H 3 | = |H 4+H5+H 6|【解析】A选项，由图像知FA，H =H 6 ，因此AF，H = - H 6 ，所以正确，不符合题意；B选项，H1+H 2+H 3+H 4+H 5+H 6=0，所以错误，符合题意；C选项，由图像知FC，H= H 1+H 2+H 6 ，则CF，H = -（H 1+H 2+H 6 ），二者数值相等，符号相反，因此|H| = |H 1+H 2+H 6 |，所以正确，不符合题意；D选项，由图像知AD，H =H1+H 2+H 3，DA，H =H 4+H 5+H 6，二者数值相等，符号相反，因此|

6、H 1+H 2+H 3 | = |H 4+H5+H 6|，所以正确，不符合题意。【答案】B【解题提示】考查盖斯定律的含义理解和计算应用。5（宁夏银川一中期中考试）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物：CH4 (g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H570 kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2 N2(g) CO2(g)2H2O(g)H1160 kJ·mol1请写出CH4 与NO2生成无毒气体的热化学方程式： _。考点二：反应热的计算考试要求：根据热化学方程式、盖斯定律、燃烧热的数据进行反应热的计算。1（哈三中高三一模）已知下列两个热

7、化学方程式2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；H=571.6kJ/molC3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）；H=2220kJ/mol实验测得氢气和丙烷的混合气体共0.5mol，完全燃烧时放出热量723.2kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比约为A1:3 B2:3 C3:2 D3:1【解析】设氢气物质的量为x，则丙烷为（0.5 mol -x），故燃烧总能量Q=x×571.6/2+（x-0.5）×2220=723.2，得x=0.2mol，故氢气0.2mol，丙烷0.3mol，气体体积之比等于物质的量之比为2:3，所以B选项正确。【答案】B 【知识

8、要点】化学反应与热能，化学反应热的计算。2（河南省实验中学月考）完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，用NaOH溶液完全吸收生成的CO2，并使之生成正盐Na2CO3，消耗掉0.8mol/L NaOH溶液500mL，则燃烧1mol酒精放出的热量是（）A0.2Q B0.1Q C5Q D10Q【解析】NaOH 的物质的量n（NaOH）=0.5L×0.8mol/L=0.4mol，则由CO22NaOH可知，n（CO2）=0.2mol，根据碳守恒得n（C2H6O）=1/2 × n（CO2）=0.1mol，放出的热量为Q，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为10Q，所以D选项正确。

9、【答案】D【知识要点】化学反应热的计算。3（河南省实验中学月考）根据以下3个热化学方程式：2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）H=Q1 kJ/mol2H2S（g）+O2（g）=2S（s）+2H2O（l）H=Q2 kJ/mol2H2S（g）+O2（g）=2S（s）+2H2O（g）H=Q3 kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（）AQ1Q2Q3BQ1Q3Q2CQ3Q2Q1DQ2Q1Q3【解析】已知2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）H=Q1 kJ/mol，2H2S（g）+O2（g）=2S （s）+2H2O（l）H=Q2 kJ/mol，2H

10、2S（g）+O2（g）=2S （s）+2H2O（g）H=Q3kJ/mol，-得2S （s）+ 2O2（g）=2SO2（g）H= Q2Q1，根据此反应放热得H0，则Q1Q2；同理，-得，2H2O（l）=2H2O（g）H= Q2Q3，根据此过程吸热得H0，则Q2Q3，最后得Q1Q2Q3，所以A选项正确。【答案】A【解题提示】化学反应热的大小比较，注意从物质反应的程度以及物质的聚集状态的角度比较反应热的大小。4（河南省实验中学月考）氯原子对O3分解有催化作用：Cl+O3=ClO+O2 H1；ClO+O=Cl+O2 H2大气臭氧层的分解反应是：O+O3=2O2 H，该反应的能量变化示意图如图所示：下列

11、叙述中，正确的是（）A反应O+O3=2O2的H=E1E3BO+O3=2O2是吸热反应CH=H1+H2D大气层中的臭氧无法再生【解析】A选项，由图可知，生成物的能量低，O+O3=2O2 的反应为放热反应，H=E3E2，所以错误；B选项，O+O3=2O2 的反应为放热反应，H=E3E2，不是吸热反应，所以错误；C选项，由Cl+O3=ClO+O2 H1和ClO+O=Cl+O2 H2，根据盖斯定律两个反应相加得到O+O3=2O2 ，即H=H1+H2，所以正确；D选项，空气中放电时氧气可转化为臭氧，则大气层中的臭氧可以再生，所以错误。【答案】C【知识要点】化学反应中能量变化，运用盖斯定律进行有关反应热的

12、计算。5（湖南衡阳八中期中考试）（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式： 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为 。（2）已知CO（g）+O2（g）CO2（g）；H1=283.0kJ/molH2（g）+O2（g）H2O（l）；H2=285.8kJ/molC2H5OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+3H2O（l）；H3=1370kJ/mol试写出一氧化碳与氢气反应生成液态水和乙醇液体的热化学方程式： 【解析】（1）氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为：H2（g）+O2（g）H2O（g）

13、H=241.8kJ/mol；1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ，故反应H2（g）+O2（g）H2O（l）的反应热H=（241.8kJ/mol+44kJ/mol）=285.8kJ/mol，所以氢气的燃烧热为285.8kJ/mol。（2）已知：CO（g）+O2（g）=CO2（g）H1=283.0kJ/molH2（g）+O2（g）=H2O（l）H.2=285.8kJ/molC2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）H3=1370kJ/mol根据盖斯定律，×2+×4得2CO（g）

14、+4H2（g）=H2O（l）+C2H5OH（l）H=2H1H3+4H2=2×（283.0kJ/mol）（1370kJ/mol）+4×（285.8kJ/mol）=339.2kJ/mol，一氧化碳与氢气反应生成液态水和乙醇液体的热化学方程式为：2CO（g）+4H2（g）H2O（l）+C2H5OH（l）；H=339.2 kJ/mol。【答案】（1）H2（g）+1/2O2（g）H2O（g）H=241.8kJ/mol；285.5/mol；（2）2CO（g）+4H2（g）H2O（l）+C2H5OH（l）；H=339.2 kJ/mol。【知识要点】热化学方程式；用盖斯定律进行有关反应热的

15、计算。名校金题拓展1（）（浙江湖州中学期中考试）碘与氢气反应的热化学方程式为：I2(g)+H2(g)2HI(g) H= - 9.48 kJ·mol-1I2(s)+H2(g)2HI(g) H= + 26.48 kJ·mol-1，由此判断下列说法或反应正确的是A反应的产物比反应的产物稳定BI2(s)I2(g) H= + 17.00 kJ·mol-1C反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低D1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g)，反应后放热9.48 kJ【解析】A选项，同一种物质在相同条件下，具有的能量相同，所以错误；B选项，利用盖斯定律可得出1mol固态

16、碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96KJ，所以错误；C选项，因气态碘的能量高于固态碘，所以反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低，所以正确；D选项，反应是可逆反应，反应物不可能完全转化，放热达不到9.48KJ，所以错误。【答案】C【知识拓展】可逆反应的热效应用完全反应时的热效应。2（）（新余一中期中考试）已知：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=+130kJmol1 ；2C（s）+O2（g）=2CO（g）H=220kJmol1。其中HH和OH键的键能分别为436kJmol1和462kJmol1，则O=O键的键能为（）A496 kJm ol1B248 kJmol1C428

17、kJmol1D284 kJmol1【解析】设O=O键的键能为xkJmol1，已知C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=+130kJmol1，2C（s）+O2（g）=2CO（g）H=220kJmol1×2得：2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）H=480kJmol1，H=4×462x2×436=480kJmol1，解得x=496 kJmol1。【答案】A【知识要点】盖斯定律的应用及化学反应热的计算3（）（山西忻州一中期中考试）(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷（C4H10），当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×104

18、kJ，试写出表示丁烷燃烧的热化学方程式： （2）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）H=393.5kJmol12H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=483.6kJmol1现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，且混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为 。（3）有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定，现根据下列3个热化学反应方程，Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）H=24.8kJmol1Fe2O3（s）+CO（g）2FeO（s）+CO2（g）H=411.2kJmol1写出CO（g）还原FeO（s）

19、得到Fe（s）体和CO2（g）的热化学反应方程式： 。【解析】（1）1kg丁烷物质的量为mol，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×104kJ，所以1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为5×104kJ×=2900kJ，则丁烷燃烧的热化学方程式：C4H10（g）+O2（g）=4CO2（g）+5H2OH=2900kJ/mol。（2）设碳粉xmol，则氢气为（0.2x）mol，由热化学方程式可知C燃烧放出的热量为393.5xkJ，H2燃烧放出的热量为241.8（0.2x）kJ，所以有：393.5xkJ+241.8（0.2x）kJ=63.53kJ，解

20、得x=0.1mol，则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1。（3）Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）H=24.8kJmol1Fe2O3（s）+CO（g）2FeO（s）+CO2（g）H=411.2kJmol1得：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）H=218.0KJ/mol。【答案】（1）C4H10（g）+O2（g）=4CO2（g）+5H2O H=2900kJ/mol；（2）1：1；（3）CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）H=218.0KJ/mol。【知识要点】有关反应热的计算；用盖斯定律进行有关反应热的计算。高考模拟

21、演练1.（2015·重庆高考）黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H= x kJ·mol1已知碳的燃烧热H1= a kJ·mol1 S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJ·mol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJ·mol1则x为（ ）A3a+bc Bc +3ab Ca+bc Dc+ab【读题】如何根据碳的燃烧热书写热化学方程式？四个热化学方程式之间有什么关系？【思路建立】先写出化学方程式并标

22、明状态，再根据燃烧热的数值关系计算H；利用盖斯定律找出四者之间的对应关系。【解析】已知碳的燃烧热为H1= a kJ·mol1，则碳的燃烧热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2 (g) H1= a kJ·mol1 ，S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJ·mol1，2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJ·mol1，根据盖斯定律，可得H =3H1+H2H3，即x=3a+bc，所以A选项正确。【答案】A2.（2014·重庆高考）已知C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) HakJ·mol

23、12C(s)O2(g)2CO(g) H220kJ·mol1HH、OO和OH键的键能分别为436、496和462kJ·mol1，则a为( )A332 B118 C350 D130【读题】如何将题给热化学方程式和键能数值联系起来？【思路建立】先由盖斯定律根据两个热化学方程式，写出水分解的热化学方程式，再根据H=反应物键能和-生成物键能和，代入键能数值，即可算出结果。【解析】【答案】D3（2014·江苏高考）已知：C(s)O2(g)CO2(g) H1CO2(g)C(s)2CO(g) H22CO(g)O2(g)2CO2(g) H34Fe(s)3O3(g)2Fe2O3(s)

24、 H43 CO(g)Fe2O3(s)3CO2(g)2Fe(s) H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是AH10，H30 BH20，H40CH1H2H3 DH3H4H5【读题】常见的放热反应有哪些？吸热反应有哪些？H1、H2、H3有什么关系？H3、H4、H5有什么关系？【思路建立】记住常见的放热反应和吸热反应；利用盖斯定律寻找它们之间的关系。【解析】A选项，所有的燃烧反应属于放热反应，因此H10，H30，所以错误；B选项，碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，H20，铁与氧气的反应属于放热反应，H40，所以错误；C选项，已知：C（s）+O2（g）CO2（g）H1CO2（g）+C（s）2CO（g）H2

25、 2CO（g）+O2（g）2CO2（g）H3，由盖斯定律可知=+，因此H1=H2+H3，所以正确；D选项，已知2CO（g）+O2（g）2CO2（g）H34Fe（s）+3O2（g）2Fe2O3（s）H43CO（g）+Fe2O3（s）3CO2（g）+2Fe（s）H5，由盖斯定律可知=1/3+2/3，因此H3=1/3H4+2/3H5，所以错误。【答案】C4（2014·上海高考）1，3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CHCH=CH2(g) + 2H2(g) CH3CH2CH2CH3(g) + 236.6 kJCH3-CC-CH3(g) + 2H2(g) CH3CH

26、2CH2CH3(g) + 272.7 kJ由此不能判断( )A1，3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小B1，3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低C1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应D一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小【读题】如何判断储存能量的高低？如何判断稳定写性的大小？如何求出二者转化的热效应？如何判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小？【思路建立】由盖斯定律，将两反应相减，求出二者相互转化的热效应，先判断储存能量的高低，再判断稳定性的相对大小；其它化学键数目相同的情况下才能比较二者的相对大小。【解析】根据H=生成物的能量和-反应物的能量和=反应物的键能和

27、-生成物的键能和可知，1，3-丁二烯和2-丁炔的能量高低，能量越低越稳定。A选项，相同条件下2-丁炔放出热量比1，3-丁二烯多，说明1，3-丁二烯能量低，稳定，所以正确，不符合题意；B选项，相同条件下2-丁炔放出热量比1，3-丁二烯多，说明1，3-丁二烯能量低，所以正确，不符合题意；C选项，将两个热化学方程式相减，即可得出1，3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应，所以正确，不符合题意；D选项，1，3-丁二烯和2-丁炔所含的碳碳单键数目不同，因此不能判断一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能大小，所以错误，符合题意。【答案】D5I.（2015·福建高考）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛

28、。已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) H1=+1344.1kJ ·mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) H2=+1169.2kJ ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。II.（2014·广东高考）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高·纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) H1=-47.3kJmol-1 CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g) +SO2(g)