反应热的计算（原卷版）-2024年人教版新高二化学复习讲义+习题

第03讲反应热的计算

£颜羽目标

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。

如识导

盖斯定律的内容

盖斯定律"虚拟路径”法

应用盖斯

：定律计算方程式叠加法

△H的方法

利用盖斯定律注意事项

反应热根据热化学方程式计算

的计算反应热根据反应物、生成物的键能计算

的计算根据物质的燃烧热数值计算

根据盖斯定律计算

同一物质不同聚集状态

△H的大小比较

J同一反应，物质的聚集状态不同

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o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。

AH1'(}A'4Hl

始态一(D)终态

SH

Mb

(HI)…2用

(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AH的方法

⑴“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△”；

②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为AM、AH2,AH3»

如图所示：

贝!I：NH=o

(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，A8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。

(3)AH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，

oA(g)+Z?B(g)==cC(g)+#(g)AH

abcd

"(A)”(B)n(C)〃(D)Q

E,J7(A)”(B)n(C)w(D)Q

Ma~b~c~d-|A/7]°

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。

⑴写出田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

△”=£(反应物的键能总和)一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\H=

化学键C—HC—FH—FF—F

键能/（kJ,mo「）414489565155

3.根据物质的燃烧热数值计算

。(放)="(可燃物)x|△司(燃烧热)。

例3.已知丙烷的燃烧热AW=-2215kJ.moPi,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.1108kJ

4.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相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其

例4.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)o

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)AH=-VSkJ-moP1

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-394kJ-moP

C(s)+拓2(g)=C0(g)AH=—111kJ-mor1

该催化重整反应的kJ-mol-。

三、AH的大小比较

1.同一物质不同聚集状态

H2O(S)=H2O(1)A//,

反应过程

由物质的能量E大小比较知热量：。1<0，且均为吸热反应，AH为正值，△Hi=QkJ-moL,^H2=Q2kJ-mol

-i,得AH1QH2。

2.同一反应，物质的聚集状态不同

S(g)+O2(g)=SO2(g)A/71

S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2

反应过程

由物质的能量(E)的大小知热量：。>。2，此反应为放热反应，则AHi=—QkJ-mo「，△%=—QkJ-mo「

得AHI<AH2»

【方法技巧】

(1)AH的大小比较时包含“十”“一”比较。

(2)先画出物质的能量(0的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“十”“一”进行比较。

(3)可逆反应的为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于公司。

考点01盖斯定律及其应用

【例1】已知胆研晶体相关的焰变如图所示，贝必乩为

2+-

CUSO4-5H2O(S)................---------►Cu(aq)+SO4(aq)+5H2O(l)

'Hz

CuSs

CUSO4-3H2O(S)CUSO4H2O(S)卜氏°4()

2H20(1)4或)(1)*5H1O(1)

A.AH9+AH3+AH4+AH5B.-(AH。+AH3+AH4+AH5)

c.AH3-AH4-AH5-AH2D.AH3+AH4+AH5-AH2

【变式1-1］已知下列反应的热化学方程式：

1

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)AHi=-1036kJ-mol-

1

4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)AH2=+94kJ-mol

1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH3=-484kJ-mol-

则H2s热分解反应的2H2s(g)=2H2(g)+S2(g)的AEU为

A.-314kJ/molB.+170kJ/molC.-170kJ/molD.+314kJ/mol

【变式1-2】已知：弱碱MOH(aq)与H2so4(aq)反应生成Imol正盐的△HoZdZkJ/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AH为

A.+45.2kJ/molB.+69.4kJ/molC.-69.4kJ/molD.-45.2kJ/mol

考点02AH大小比较

【例2】由图分析，下列说法正确的是

Y+Z

X

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+ZAH<0

C.X具有的熔高于Y和Z具有的焰的总和

D.X—Y+ZAH>0,则Y+Z-X△H<0

【变式1-11下列焰变比较正硬的是

++

A.Na(g)-e-=Na(g)\HiK(g)-e-=K(g)AftNHI<NH2

B.Cl(g)+e=Cl-(g)AH；Br(g)+e-=Br(g)AH2

++

C.NaCl(g)=Na(g)+Cl-(g)\HiNaBr(g)=Na(g)+Br(g)NH2NHiSH?

D.H2(g)+C12(g)=2HCl(g)KHiH2(g)+C12(g)=2HCl(l)Aft\HI<^H2

【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

H+(aq)+OH-(aq)=H,0(l)AH=-57.3kJ-mor1,又知弱电解质的电离是吸热过程。向1L0.5moi的

NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焰变分别为、公凡、

则、的关系是

AH3,AH|AH2,AH3

A.AH!>AH2>AH3B.AH^AH^A^

c.AH,=AH3>AH2D.AH.>AH3>AH2

考点03反应热的计算

【例3】工业上合成氟化氢(H-C三N)的一种反应原理为：CH4+NH3=HCN+3H2O利用下列相关化学键

的键能数据，估算该反应的AH约为

化学键C-HN-HC三NH-H

键能414389896436

A.+205kJ-mo「B.-205kJ-mor1

C.+529kJ-mor'D.-529kJ-mo「

【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）lmol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（kJmol-1）：P-P：198P-O：

则反应P4（白磷）+302=P4o6的反应热4H为

白磷

A.-1638kJ-mob1B.+1638kJmol-1

C.-126kJmol1D.+126kJmol-1

【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。

“能量/kJ•mol-1

C(s)+2H2(g)+2O2(g)

CH4(g)+2O2(g)~~~

]854.5

9651890.3ICO(g)+1O2(g)+2H2O(l)

|CO2(g)+2H2O(l)

0反应历程

下列说法正确的是

1

A.C(s)+2H2(g)=CH4(g)AH=+74.8kJmor

B.ImolC(s)完全燃烧可释放779.7kJ能量

C.CO的燃烧热AH=-110.6kJ-mo「

D.1molCO(g)具有的能量大于1molCO2(g)具有的能量

T遒关检18

1.假定反应体系的始态为S,终态为1,它们之间变化如图所示：s、：：：、1,则下列说法不正确的是

A.若AHi<0,贝!]AH2>0B.若AHi<0,贝I]AH2<0

C.AH1和AH2的绝对值相等D.AH1+AH2=O

2.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)AH>0

D.S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi；S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,AHI>AH2

1

3.已知：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)AH=-VOl.OkJmol

2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)AH=-181.6kLmoH

则反应2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg⑴的AH为

A.+519.4kJ-mol->B.-259.7kJ-moHC.+259.7kJ-mol->D.-SW4kJ-mol-1

4.已知断裂Imol化学键所需的能量：N^N键为942kJ、0=0键为5OOkJ、N—N键为154kJ,O-H键

为452.5kJ,则断裂ImolN-H键所需的能量是

能量八

2N(g)+4H(g)+2O(g)

假想中间物

质的总能量

耶、

.广2752kJ-mof1

反应物的

总能量N2H4(g)+O2(g)

A/f]=-534kJmor1

生成物的YY

总能量N2(g)+2H2O(g)

A.194kJB.316kJC.391kJD.658kJ

5.已知:①Imolth分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②ImolCL分子中化学键断裂时需要吸收243kJ

的能量③由H原子和C1原子形成ImolHCl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2moi氯化氢气体，反应的AH=+183kJ-mori

B.氢气和氯气反应生成2moi氯化氢气体，反应的AH=-183kJ-mol-i

C.氢气和氯气反应生成Imol氯化氢气体，反应的AH=-183kJ.mol"

D.lmolH2和ImolCb的总能量比2moiHC1的总能量低183kJ

6.由下列键能数据大小，不能得出的事实是

化学键O-HH-H0-0

键能kJ-mol4463436498.3

A.lmolH2和^molCh总能量大于Imol%。总能量

2

B.断开ImolH2中的化学键所吸收的能量是436kJ

1

C.H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-240.85kJ-mol

D.生成ImolHzO的化学键所放出热量是463kJ

7.已知：①C(s)+C>2(g)=CO2(g)AH1

②H2(g)+Jo2(g)=HQ(g)AH2

@CO(g)+|o2(g)=CO2(g)AH3

@C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH4>0

下列说法正确的是

A.皿<0、AH3>0

B,胆=明+温-前

C.AH2+AH3<AH]

D.△乩、AH2>八凡分别对应为c、H2,CO的燃烧热

8.在25°C、101kPa下，1g乙醇燃烧生成C02和液态水时放热29.71kJ,下列热化学方程式正确的是

1

A.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH=+1366.7kJ-mol

1

B.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH=-1366.7kJ-mol

1

C.yC2H5OH(1)+102(g)=CO2+1H2O(1)AH=-29.71kJmol

1

D.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH=-29.71kJ-mol

9.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)+UO2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)AH=-3412kJmol1

②2so2(g)+Ch(g)02so3(g)AH=-196.6kJmol1

③SO3(g)+H2O(l)=H2so4(1)AH=-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3412kJ

C.64gsCh与1mol02在密闭容器中发生反应释放出98.3kJ热量

D.FeS2生成H2s04的热化学方程式可表示为2FeS2(s)+yO2(g)+4H2O(l)=Fe2O3(s)+4H2SO4(1)AH=-2

620.4kJmol1

1

10.lOlkPa下，H2O(1)=H,(g)+102(g)AH=+285.8kJ-moF.下列说法不正俄的是

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，1L2L水中含共用电子对总数为6.02x1023

D.lOlkPa下，H2O(g)=H2(g)+1o2(g)AH<+285.8kJ-mor1

11.下列热化学相关的描述正确的是

A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下AH不同

B.已知S(g)+C)2(g)=SO2(l)AH,,S(g)+O2(g)=SO2(g)AH2,则阻<同

1

C.表示NH3的燃烧热：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH=-1526kJ-mor

D.一定条件下N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AH=-92.2kJ.mo「，则ImolN?®和3moiH?(g)置于密闭容

器中充分反应放热92.2kJ

12.已知ImolNz(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量，Imol。?3中的化学键断裂时需要吸收498kJ

的能量，ImolNO(g)中的化学键形成时释放632kJ的能量，N?(g)与OZ(g)反应生成NO(g)的热化学方程式

为

A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=-812kJmor'

1

B.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=-180kJ