考点03反应热的计算-

考点03反应热的计算【核心考点梳理】一、盖斯定律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，其反应热是相同的。2．特点(1)在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。3．意义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。如：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反应的ΔH无法直接测得，但下列两个反应的ΔH可以直接测得：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1上述三个反应具有如下关系：则在此温度下C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。二、反应热的计算1．依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如aA＋bB=cC＋dDΔHabcd|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|)。2．依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以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，同时反应热也作相应的改变。3．依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝Q吸－Q放。4．依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝E生成物－E反应物。5．依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。6．依据比热公式计算：Q＝cmΔt。【核心归纳】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：则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。2．加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。如：求P4(白磷，s)=4P(红磷，s)的热化学方程式。已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH1①P(红磷，s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,4)P4O10(s)ΔH2②即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式：P4(白磷，s)=4P(红磷，s)ΔH＝ΔH1－4ΔH2。3．解题注意事项(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。【必备知识基础练】1．（2023春·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期中）已知热化学方程式：

则的焓变为___________kJ/molA． B． C． D．【答案】C【解析】已知：①

②

依据盖斯定律①－②×2即得到反应的焓变=()kJ/mol。答案选C。2．（2023春·广西柳州·高二柳州市第三中学校考期中）已知下列热化学方程式：；；则值为A． B． C． D．【答案】A【解析】根据盖斯定律：①Hg(l)＋O2(g)=HgO(s)

△H1；②Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s)

△H2；②①得Zn(s)＋HgO(s)=Hg(l)＋ZnO(s)

△H=△H2△H1，故选A。3．（2023秋·广东广州·高二广州市第十七中学校考期中）下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是①C(s)+O2(g)=CO2(g)

ΔH1；C(s)+O2(g)=CO(g)

ΔH2②S(s)+O2(g)=SO2(g)

ΔH3；S(g)+O2(g)=SO2(g)

ΔH4③H2(g)+O2(g)=H2O(l)

ΔH5：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH6④CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)

ΔH7；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)

ΔH8A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8【答案】A【解析】A．①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)=CO2(g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)=CO(g)放出的热量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正确；B．②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于硫发生S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B错误；C．根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H2(g)+O2(g)=H2O(l)，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，2ΔH5=ΔH6＜0，则有ΔH5＞ΔH6，C错误；D．④CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)为吸热反应，即ΔH8＞0，则有ΔH7＜ΔH8，D错误；故答案为：A。4．（2023秋·湖北武汉·高二武汉市育才高级中学校联考期末）已知：。若生成键、键释放的能量分别为，则断裂键需要吸收的能量为A． B． C． D．【答案】C【分析】根据ΔH=反应物的键能之和生成物的键能之和，结合物质结构与能量进行计算。【解析】断裂1molN−H需要吸收的能量为xkJ，则根据ΔH=反应物的键能之和生成物的键能之和可知，945.6kJ/mol+3×436kJ/mol−2×3×xkJ/mol=−92.4kJ/mol，解得x=391，即断裂1molN−H需要吸收的能量为391kJ；答案选C。5．（2023秋·河南平顶山·高二统考期末）已知：、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)，则反应的为A． B．C． D．【答案】A【解析】CO燃挠的热化学方程式：①；燃烧的热化学方程式：②；燃烧的热化学方程式：③。依据盖斯定律，反应可由①×2+②×2③得到，其焓变，A项正确，故选A。6．（2023春·浙江宁波·高二余姚中学校考期中）氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是A．已知HF气体溶于水放热，则B．相同条件下，的比的小C．，D．相同条件下，的比HI的大【答案】C【解析】A．根据盖斯定律可知，HF气体溶于水放热，则<0，则，故A错误；B．HX(g)=H(g)+X(g)的过程为断键过程，吸收热量，因Cl的非金属性强于Br，则中化学键比HBr中化学键稳定，HCl断裂化学键时吸热更多，则的比的大，故B错误；C．H(g)=H+(g)该过程原子失去电子形成离子，吸收热量，X(g)=X(g)该过程中原子得电子生成稳定离子，放出热量，则，，故C正确；D．相同条件下，的和HI的，均表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成，相同，故D错误；故选：C。7．（2023春·云南曲靖·高二宣威市第三中学校考阶段练习）已知：(1)H2(g)+O2(g)═H2O(g)

ΔH=akJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)

ΔH=bkJ/mol(3)H2(g)+O2(g)═H2O(l)

ΔH=ckJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)

ΔH=dkJ/mol下列关系式中正确的是A．a<c<0 B．b>d>0 C．2a=b>0 D．2c=d<0【答案】D【解析】A．(1)式和(3)式中水的状态不同，(3)中生成的是液态水，放出的热量多，生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变，所以c＜a＜0，故A错误；B．(2)式和(4)式中水的状态不同，(4)中生成的是液态水，放出的热量多，生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变，所以d＜b＜0，故B错误；C．燃烧反应为放热反应，ΔH＜0，热化学方程式的焓变与化学计量数成正比，(2)式化学计量数为(1)式化学计量数的两倍，(2)式的焓变也是(1)的两倍，故b=2a＜0，故C错误；D．燃烧反应为放热反应，ΔH＜0，热化学方程式的焓变与化学计量数成正比，(4)式化学计量数为(3)式化学计量数的两倍，(4)式焓变也是(3)的两倍，d=2c＜0，故D正确；答案选D。【关键能力提升练】8．（2023春·上海浦东新·高二上海市进才中学校考期中）下列不饱和烃分别与氢气发生反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：下列叙述错误的是（

）。A．(g)→(g)为吸热反应B．(g)→(g)+H2(g)△H=20.6kJ•mol1C．相同状况下，等质量的和完全燃烧，放热多D．3d≠a，可推测苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键【答案】C【解析】A．由图可知，(g)的能量小于(g)，则(g)→(g)的反应为吸热反应，故A正确；B．由图可知，(g)转化为(g)和氢气的反应为放热反应，反应的热化学方程式为(g)→(g)+H2(g)ΔH=(229208.4)kJ/mol=20.6kJ/mol，故B正确；C．由图可知，(g)的能量小于(g)，则相同状况下，等质量的和完全燃烧，放热少，故C错误；D．(g)转化为(g)放出热量不是(g)转化为(g)放出热量的3倍说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，故D正确；故选C。9．（2023春·福建福州·高二福建省福州格致中学校考期中）化学家发现物质的能量变化与其反应路径无关。依据图示关系，下列说法错误的是A．石墨燃烧是放热反应B．

C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关D．1molC(石墨)和1molCO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多【答案】B【解析】A．从图看C(石墨)与O2变为CO2的ΔH<0，则石墨的燃烧为放热反应，A项正确；B．由盖斯定律得ΔH+ΔH2=ΔH1得出2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)ΔH3=2ΔH12ΔH2，B项错误；C．由盖斯定律可知，反应的焓变与路径无关，只与反应物和生成物有关，C项正确；D．从图看石墨转变为CO2的ΔH1=393.5kJ/mol而CO转变为CO2的ΔH2=283kJ/mol，则前者放出的热量更多，D项正确；故选B。10．（2023秋·浙江台州·高二统考期末）在25℃和101kPa的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．HH的键能为436kJ/molB．形成中的化学键释放出431kJ的能量C．该反应的热化学方程式：D．共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因【答案】C【解析】A．由题干图示信息可知，断裂1molHH需吸收436kJ的能量，则HH的键能为436kJ/mol，A正确；B．由题干图示信息可知，形成中的化学键释放出431kJ的能量，B正确；C．该反应的热化学方程式：=183kJ/mol，C错误；D．化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成，共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因，D正确；故答案为：C。11．（2023秋·河南信阳·高二统考期末）反应

经过以下两步基元反应完成：ⅰ.

ⅱ.

下列说法不正确的是A．B．因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以C．因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量【答案】B【解析】A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，选项A正确；B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以∆H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，选项B错误；C．ⅱ中只有I形成I2，成化学键释放能量，所以∆H2＜0，选项C正确；D．反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)

ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，选项D正确；答案选B。12．（2023春·安徽安庆·高二安徽省宿松中学校联考期中）研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：

则的等于A． B．C． D．【答案】C【解析】将三个反应式分别标号为①②③，根据盖斯定律，目标反应=反应②×3反应①反应③得到，故ΔH=(3bac)kJ/mol，故答案选C。13．（2023秋·浙江杭州·高二浙江省桐庐中学校联考期末）和的能量关系如图所示：

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】D【解析】A．和中阳离子的半径大小不一样，结合碳酸根的能力不同，离子键强度也不同，所以不相等，即，A错误；B．对应的为碳酸根分解变成氧离子和二氧化碳，二者相同，所以，B错误；C．，，两者相减得到，，两者相减，则，C错误；D．分解反应为吸热反应，结合盖斯定律可知，H1+H2H3=H>0，故H1+H2>H3，D正确；故答案选D。14．（2023春·上海长宁·高二上海市延安中学校考开学考试）化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。(1)制作冷敷袋可利用________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。(2)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋(3)已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。①该反应的能量变化可用图中的________(填字母)表示。②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式________。③关于热化学方程式：的说法正确的是________。A．热化学方程式中化学计量数表示分子数

B．该反应大于零C．该反应的

D．该反应可表示水分解时的热效应(4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。已知：反应1：反应2：写出和反应生成、、的热化学方程式：____________(5)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___(列式表示)。(6)已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。化学键键能/()436391a498414803462193①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是________________，表中的________。②科学家发现一种新的气态分子()。在和下转化为的热化学方程式为________________。由此可知，与中更稳定的是________(填化学式)。【答案】(1)吸热(2)B(3)aB(4)＋2＝3＋＋

(5)[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1(6)该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ946

【解析】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。（2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。（3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。；故答案为：。③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即大于零，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。（4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到＋2＝3＋＋

；故答案为：＋2＝3＋＋

。（5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1。（6）①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成就会放出热量，则每生成就会放出热量，则，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为

，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则与中更稳定的是；故答案为：

；。15．（2023春·上海·高二卢湾高级中学校考期中）化学在能源开发和利用方面扮演着重要角色。以太阳能为热源，硫碘热循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：分析反应I：反应I：

它由两步反应组成：i．

ii．分解(1)写出分解热化学方程式___________。分析反应Ⅱ：(2)反应Ⅱ的化学方程式是___________。(3)写出硫碘热循环法制氢气的总化学方程式___________，并对该法制氢的优劣和前景进行分析。___________。(4)表中的数据是破坏气态物质中的化学键所消耗的能量，请在下图中画出反应Ⅲ：的能量变化示意图___________。(注明焓变数值)共价键I—IH—IHH151298436【答案】(1)2=+196(2)2H2O+I2+SO2=H2SO4+2HI(3)2H2O2H2+O2该过程是为了缓解能源危机，反应I中硫酸分解需要很高的热能，再者生成的SO2和I2虽然可以循环使用，但难免不对环境无污染，所以此法暂时不可取(4)【解析】（1）已知①

；②

；由盖斯定律可知，①2×②可得分解热化学方程式2==+196。（2）由图可知，反应Ⅱ的化学方程式是2H2O+I2+SO2=H2SO4+2HI。（3）由图可知，硫碘热循环法制氢气的总化学方程式为：2H2O2H2+O2，该过程是为了缓解能源危机，反应I中硫酸分解需要很高的热能，再者生成的SO2和I2虽然可以循环使用，但难免不对环境无污染，所以此法暂时不可取。（4）由表格数据可知，反应=2298kJ/mol151kJ