第03讲 反应热的计算（学生版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

第03讲反应热的计算1.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。2.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。一、盖斯定律1．盖斯定律内容(1)实验证明，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。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的和有关，而与反应进行的无关。例：下图表示始态到终态的反应热。(2)盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。2．应用盖斯定律计算ΔH的方法(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＝。(2)方程式叠加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同时作出相应的调整和运算。【特别提醒】利用盖斯定律注意事项利用盖斯定律时注意以下三点：1依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。2每个已知方程式只能调整一次。3ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。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)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q则eq\f(nA,a)＝eq\f(nB,b)＝eq\f(nC,c)＝eq\f(nD,d)＝eq\f(Q,|ΔH|)。例1.已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量。(1)写出H2燃烧的热化学方程式。(2)计算该条件下50gH2燃烧放出的热量。2．根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。例2.根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝_____________。化学键C—HC—FH—FF—F键能/(kJ·mol－1)4144895651553．根据物质的燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。例3.已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为()A．55kJB．220kJC．550kJD．1108kJ4．根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。例4.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。三、ΔH的大小比较1．同一物质不同聚集状态H2O(s)=H2O(l)ΔH1H2O(s)=H2O(g)ΔH2由物质的能量E大小比较知热量：Q1<Q2，且均为吸热反应，ΔH为正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·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)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。【方法技巧】1ΔH的大小比较时包含“＋”“－”比较。2先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。3可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。考点01盖斯定律及其应用【例1】已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为A． B．C． D．【变式1-1】已知下列反应的热化学方程式：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036kJ⋅mol-14H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94kJ⋅mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-484kJ⋅mol-1则H2S热分解反应的2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4为A．-314kJ/mol B．+170kJ/mol C．-170kJ/mol D．+314kJ/mol【变式1-2】已知：弱碱MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=-24.2kJ/mol，强酸与强碱的稀溶液的中和热为△H=-57.3kJ/mol。则MOH在水溶液中电离的△H为A．+45.2kJ/mol B．+69.4kJ/mol C．-69.4kJ/mol D．-45.2kJ/mol考点02ΔH大小比较【例2】由图分析，下列说法正确的是

A．X→Y+Z和Y+Z→X两个反应吸收或放出的能量不等B．X→Y+Z

△H＜0C．X具有的焓高于Y和Z具有的焓的总和D．X→Y+Z

△H＞0，则Y+Z→X

△H＜0【变式1-1】下列焓变比较正确的是A．Na(g)-e-=Na+(g)

ΔH1

K(g)-e-=K+(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2B．Cl(g)+e-=Cl-(g)

ΔH1

Br(g)+e-=Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2C．NaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g)

ΔH1

NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH1

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2【变式1-2】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式可表示为

，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1L0.5的溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为、、，则、、的关系是A． B．C． D．考点03反应热的计算【例3】工业上合成氰化氢()的一种反应原理为：。利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的约为化学键键能/414389896436A． B．C． D．【变式1-1】化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol1)：P-P：198

P-O：360

O=O：498，则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热△H为A．-1638kJ·mol1 B．+1638kJ·mol1C．-126kJ·mol1 D．+126kJ·mol1【变式1-2】已知下列几种含碳化合物的转化及能量变化关系如图所示。下列说法正确的是A．

B．1完全燃烧可释放779.7能量C．的燃烧热D．1具有的能量大于1具有的能量1．假定反应体系的始态为s，终态为l，它们之间变化如图所示：sl，则下列说法不正确的是A．若ΔH1<0，则ΔH2>0 B．若ΔH1<0，则ΔH2<0C．ΔH1和ΔH2的绝对值相等 D．ΔH1＋ΔH2=02．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系：据此判断下列说法正确的是A．石墨转变为金刚石是吸热反应B．白磷比红磷稳定C．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH>0D．S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH23．已知：kJ·mol-1kJ·mol-1则反应的为A．+519.4kJ⋅mol-1 B．-259.7kJ⋅mol-1 C．+259.7kJ⋅mol-1 D．-519.4kJ⋅mol-14．已知断裂1mol化学键所需的能量：键为942、键为500、键为154，键为452.5，则断裂1键所需的能量是A．194 B．316 C．391 D．6585．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=＋183kJ·mol-1B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1D．1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量低183kJ6．由下列键能数据大小，不能得出的事实是化学键O－HH－HO－O键能kJ·mol-1463436498.3A．1molH2和molO2总能量大于1molH2O总能量B．断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJC．H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=−240.85kJ·mol-1D．生成1molH2O的化学键所放出热量是463kJ7．已知：①

②

③

④

下列说法正确的是A．、B．C．D．、、分别对应为、、的燃烧热8．在25℃、101kPa下，1g乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热29.71kJ，下列热化学方程式正确的是A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=＋1366.7kJ·mol-1B．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-1366.7kJ·mol-1C．C2H5OH(l)＋O2(g)=CO2＋H2O(l)ΔH=-29.71kJ·mol-1D．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-29.71kJ·mol-19．硫酸是基础化学工业的重要产品，下列为接触法制硫酸的反应：①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH=-3412kJ·mol-1②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH=-130.3kJ·mol-1下列说法正确的是A．反应②中使用催化剂越多释放出的热量越大B．反应①中1molFeS2(s)参与反应放出的热量为3412kJC．64gSO2与1molO2在密闭容器中发生反应释放出98.3kJ热量D．FeS2生成H2SO4的热化学方程式可表示为2FeS2(s)＋O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH=-2620.4kJ·mol-110．下，．下列说法不正确的是A．液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力B．水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量C．标准状况下，水中含共用电子对总数为D．下，11．下列热化学相关的描述正确的是A．在光照和点燃条件下不同B．已知

，

，则C．表示的燃烧热：

D．一定条件下

，则和置于密闭容器中充分反应放热12．已知中的化学键断裂时需要吸收的能量，中的化学键断裂时需要吸收的能量，中的化学键形成时释放的能量，与反应生成的热化学方程式为A．B．C．D．13．下列说法或表示方法正确的是A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B．由

可知，金刚石比石墨稳定C．在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则表示氢气摩尔燃烧焓的热化学方程式为D．在稀溶液中，，若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ14．CH4在一定条件下可发生如图所示的一系列反应。下列说法不正确的是

A．ΔH3=ΔH2-ΔH5 B．ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 C．ΔH1