专题02-反应热的计算与比较(知识串讲+专题过关)(原卷版)

专题02反应热的计算与比较【知识梳理】【归纳总结】一．盖斯定律1．盖斯定律的内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2．盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：(1)有些反应进行得很慢。(2)有些反应不容易直接发生。(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。3．应用转化关系反应热间的关系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B、Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH2二．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|)2．根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。3．根据物质的燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。4．根据盖斯定律计算(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)加合法加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。三．反应热(ΔH)的比较1．ΔH大小比较时注意事项ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。(1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。(2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。2．常见的几种ΔH大小比较方法(1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍例如，H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。(2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)eq\o(,\s\up7(放热),\s\do5(吸热))A(l)eq\o(,\s\up7(放热),\s\do5(吸热))A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。如S(g)＋O2(g)SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同如C(s，石墨)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金刚石)＋O2(g)CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(4)根据反应进行的程度比较反应热大小①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，向密闭容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197kJ，但ΔH仍为－197kJ·mol－1。(5)中和反应中反应热的大小不同①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。②醋酸和NaOH溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定小于57.3kJ(醋酸电离会吸热)。③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1mol水时，反应放出的热量一定大于57.3kJ(SOeq\o\al(2－,4)和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。【专题过关】1．分别向1L0.5mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3C．ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH32．（2021·苏州外国语学校高二月考）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2B．S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1；S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2C．C(s)+O2(g)=CO(g)△H1；C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2D．H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)△H1；2H2(g)+2Cl2(g)=4HC1(g)，△H23．（2021·浙江舟山·高二期末）已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的能量变化如图，下列说法不正确的是A．由△H3可知，该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和B．△H1-△H2+△H3=0C．△H1＜△H2D．若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g)，则△H2变大4．(2020·北京)依据图示关系，下列说法不正确的是()A．石墨燃烧是放热反应B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C．C(石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关5．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，则工业冶炼晶体硅的反应为2C(s)＋SiO2(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4。则下列判断正确的是()A．ΔH1>ΔH2B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1D．Si＋O2=SiO2ΔH36．已知：

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下列关于上述反应焓变的判断正确的是A．， B．，C． D．7．已知：①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH3；④2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断不正确的是()A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5＝ΔH3－ΔH2 D．2ΔH5＝3ΔH3－ΔH48．已知下列热化学方程式：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-24.8kJ/mol②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-15.73kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=640.4kJ/mol则14gCO气体还原足量FeO固体和CO2气体时对应的△H约为A．-218kJ/mol B．-109kJ/mol C．218kJ/mol D．1.09kJ/mol9．已知：(I)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1(II)H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2(III)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH3(IV)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH4下列说法正确的是A．ΔH1＜0、ΔH3＞0B．ΔH4=ΔH2+ΔH3-ΔH1C．ΔH2+ΔH3＜ΔH1D．ΔH1、ΔH2、ΔH3分别对应为C、H2、CO的标准燃烧热10．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是A．△H3＜0B．△H1+△H2+△H3=0C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少D．一定条件下，拆开1mol气态HX需要吸收akJ能量，则该条件下△H3=-2akJ/mol11．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH2=+64.39kJ·mol-1②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH=-285.84kJ·mol-1在H2SO4溶液中，1molCu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于A．-319.68kJ·mol-1B．-417.91kJ·mol-1C．-448.46kJ·mol-1D．+546.69kJ·mol-112．已知：一些烷烃的燃烧热(101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量)如表：化合物甲烷乙烷丙烷燃烧热△H/(kJ·mol-1)-891.0-1560.8-2221.5下列说法中正确的是A．C—H键的键能为kJ·mol-1B．乙烷燃烧的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

△H=-1560.8kJ·mol-1C．等质量的三种烷烃完全燃烧，丙烷放出的热量最多D．由表中数据不能确定C—C键的键能13．已知，和反应过程中的能量变化如图所示。a、b、c、d都表示正数，下列说法正确的是A．c代表新键形成所放出的能量B．该反应是吸热反应C．若，则D．14．两种制备硫酸的途径(反应条件略)如图。下列说法正确的是A．S和过量反应可直接生成B．含0.5mol的稀溶液与足量溶液反应，放出的热量即为中和热C．能使紫色石蕊试液先变红后褪色D．若，则为放热反应15．Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝＋83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝kJ·mol－1。16．硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up7(钒催化剂))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为。17．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：二氧化碳加氢制甲醇的总反