考點03反應熱的計算-

考點03反應熱的計算【核心考點梳理】一、蓋斯定律1．內容：一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。2．特點(1)在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)、終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。(2)反應熱總值一定，如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應熱。則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。3．意義有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定。如：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反應的ΔH無法直接測得，但下列兩個反應的ΔH可以直接測得：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上述三個反應具有如下關系：則在此溫度下C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反應的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。二、反應熱的計算1．依據熱化學方程式：反應熱的絕對值與各物質的物質的量成正比，依據熱化學方程式中的ΔH求反應熱，如aA＋bB=cC＋dDΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)|Q|則eq\f(nA,a)＝eq\f(nB,b)＝eq\f(nC,c)＝eq\f(nD,d)＝eq\f(|Q|,|ΔH|)。2．依據蓋斯定律：根據蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式，同時反應熱也作相應的改變。3．依據反應物斷鍵吸收熱量Q吸與生成物成鍵放出熱量Q放進行計算：ΔH＝Q吸－Q放。4．依據反應物的總能量E反應物和生成物的總能量E生成物進行計算：ΔH＝E生成物－E反應物。5．依據物質的燃燒熱ΔH計算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。6．依據比熱公式計算：Q＝cmΔt?！竞诵臍w納】運用蓋斯定律解題的常用方法1．虛擬路徑法：若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示：則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。2．加合法：即運用所給化學方程式就可通過加減的方法得到新化學方程式。如：求P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)的熱化學方程式。已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH1①P(紅磷，s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,4)P4O10(s)ΔH2②即可用①－②×4得出白磷轉化為紅磷的熱化學方程式：P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH＝ΔH1－4ΔH2。3．解題注意事項(1)熱化學方程式同乘以某一個數時，反應熱數值也必須乘上該數。(2)熱化學方程式相加減時，同種物質之間可相加減，反應熱也隨之相加減，所求之和為其代數和。(3)將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”號必須隨之改變?！颈貍渲R基礎練】1．（2023春·上海徐匯·高二上海市徐匯中學?？计谥校┮阎獰峄瘜W方程式：

則的焓變?yōu)開__________kJ/molA． B． C． D．【答案】C【解析】已知：①

②

依據蓋斯定律①－②×2即得到反應的焓變=()kJ/mol。答案選C。2．（2023春·廣西柳州·高二柳州市第三中學?？计谥校┮阎铝袩峄瘜W方程式：；；則值為A． B． C． D．【答案】A【解析】根據蓋斯定律：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，故選A。3．（2023秋·廣東廣州·高二廣州市第十七中學校考期中）下列各組熱化學方程式中，ΔH的比較正確的是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等質量的C完全燃燒即發(fā)生反應C(s)+O2(g)=CO2(g)放出的熱量比不完全燃燒即發(fā)生反應C(s)+O2(g)=CO(g)放出的熱量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正確；B．②等質量的S固體時具有的總能量比氣態(tài)時小，故等質量的硫發(fā)生反應S(s)+O2(g)=SO2(g)放出的熱量小于硫發(fā)生S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的熱量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B錯誤；C．根據反應熱與方程式的計量系數呈正比，故③H2(g)+O2(g)=H2O(l)，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，2ΔH5=ΔH6＜0，則有ΔH5＞ΔH6，C錯誤；D．④CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)是放熱反應，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)為吸熱反應，即ΔH8＞0，則有ΔH7＜ΔH8，D錯誤；故答案為：A。4．（2023秋·湖北武漢·高二武漢市育才高級中學校聯考期末）已知：。若生成鍵、鍵釋放的能量分別為，則斷裂鍵需要吸收的能量為A． B． C． D．【答案】C【分析】根據ΔH=反應物的鍵能之和生成物的鍵能之和，結合物質結構與能量進行計算?！窘馕觥繑嗔?molN?H需要吸收的能量為xkJ，則根據ΔH=反應物的鍵能之和生成物的鍵能之和可知，945.6kJ/mol+3×436kJ/mol?2×3×xkJ/mol=?92.4kJ/mol，解得x=391，即斷裂1molN?H需要吸收的能量為391kJ；答案選C。5．（2023秋·河南平頂山·高二統考期末）已知：、、的燃燒熱分別為、和(a、b、c都大于0)，則反應的為A． B．C． D．【答案】A【解析】CO燃撓的熱化學方程式：①；燃燒的熱化學方程式：②；燃燒的熱化學方程式：③。依據蓋斯定律，反應可由①×2+②×2③得到，其焓變，A項正確，故選A。6．（2023春·浙江寧波·高二余姚中學?？计谥校潲u酸的能量關系如圖所示下列說法正確的是A．已知HF氣體溶于水放熱，則B．相同條件下，的比的小C．，D．相同條件下，的比HI的大【答案】C【解析】A．根據蓋斯定律可知，HF氣體溶于水放熱，則<0，則，故A錯誤；B．HX(g)=H(g)+X(g)的過程為斷鍵過程，吸收熱量，因Cl的非金屬性強于Br，則中化學鍵比HBr中化學鍵穩(wěn)定，HCl斷裂化學鍵時吸熱更多，則的比的大，故B錯誤；C．H(g)=H+(g)該過程原子失去電子形成離子，吸收熱量，X(g)=X(g)該過程中原子得電子生成穩(wěn)定離子，放出熱量，則，，故C正確；D．相同條件下，的和HI的，均表示氣態(tài)氫原子到溶液中氫離子的形成，相同，故D錯誤；故選：C。7．（2023春·云南曲靖·高二宣威市第三中學校考階段練習）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下列關系式中正確的是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)式中水的狀態(tài)不同，(3)中生成的是液態(tài)水，放出的熱量多，生成液態(tài)水的焓變數值小于生成氣態(tài)水的焓變，所以c＜a＜0，故A錯誤；B．(2)式和(4)式中水的狀態(tài)不同，(4)中生成的是液態(tài)水，放出的熱量多，生成液態(tài)水的焓變數值小于生成氣態(tài)水的焓變，所以d＜b＜0，故B錯誤；C．燃燒反應為放熱反應，ΔH＜0，熱化學方程式的焓變與化學計量數成正比，(2)式化學計量數為(1)式化學計量數的兩倍，(2)式的焓變也是(1)的兩倍，故b=2a＜0，故C錯誤；D．燃燒反應為放熱反應，ΔH＜0，熱化學方程式的焓變與化學計量數成正比，(4)式化學計量數為(3)式化學計量數的兩倍，(4)式焓變也是(3)的兩倍，d=2c＜0，故D正確；答案選D?！娟P鍵能力提升練】8．（2023春·上海浦東新·高二上海市進才中學校考期中）下列不飽和烴分別與氫氣發(fā)生反應生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示：下列敘述錯誤的是（

）。A．(g)→(g)為吸熱反應B．(g)→(g)+H2(g)△H=20.6kJ?mol1C．相同狀況下，等質量的和完全燃燒，放熱多D．3d≠a，可推測苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵【答案】C【解析】A．由圖可知，(g)的能量小于(g)，則(g)→(g)的反應為吸熱反應，故A正確；B．由圖可知，(g)轉化為(g)和氫氣的反應為放熱反應，反應的熱化學方程式為(g)→(g)+H2(g)ΔH=(229208.4)kJ/mol=20.6kJ/mol，故B正確；C．由圖可知，(g)的能量小于(g)，則相同狀況下，等質量的和完全燃燒，放熱少，故C錯誤；D．(g)轉化為(g)放出熱量不是(g)轉化為(g)放出熱量的3倍說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵，故D正確；故選C。9．（2023春·福建福州·高二福建省福州格致中學?？计谥校┗瘜W家發(fā)現物質的能量變化與其反應路徑無關。依據圖示關系，下列說法錯誤的是A．石墨燃燒是放熱反應B．

C．化學反應的，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關D．1molC(石墨)和1molCO分別在足量中燃燒，全部轉化為，前者放熱多【答案】B【解析】A．從圖看C(石墨)與O2變?yōu)镃O2的ΔH<0，則石墨的燃燒為放熱反應，A項正確；B．由蓋斯定律得ΔH+ΔH2=ΔH1得出2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)ΔH3=2ΔH12ΔH2，B項錯誤；C．由蓋斯定律可知，反應的焓變與路徑無關，只與反應物和生成物有關，C項正確；D．從圖看石墨轉變?yōu)镃O2的ΔH1=393.5kJ/mol而CO轉變?yōu)镃O2的ΔH2=283kJ/mol，則前者放出的熱量更多，D項正確；故選B。10．（2023秋·浙江臺州·高二統考期末）在25℃和101kPa的條件下，和完全反應生成的能量變化如圖所示，下列說法不正確的是A．HH的鍵能為436kJ/molB．形成中的化學鍵釋放出431kJ的能量C．該反應的熱化學方程式：D．共價鍵斷裂和形成時的能量變化是該化學反應能量變化的主要原因【答案】C【解析】A．由題干圖示信息可知，斷裂1molHH需吸收436kJ的能量，則HH的鍵能為436kJ/mol，A正確；B．由題干圖示信息可知，形成中的化學鍵釋放出431kJ的能量，B正確；C．該反應的熱化學方程式：=183kJ/mol，C錯誤；D．化學反應的微觀本質為舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，共價鍵斷裂和形成時的能量變化是該化學反應能量變化的主要原因，D正確；故答案為：C。11．（2023秋·河南信陽·高二統考期末）反應

經過以下兩步基元反應完成：ⅰ.

ⅱ.

下列說法不正確的是A．B．因為ⅰ中斷裂化學鍵吸收能量，所以C．因為ⅱ中形成化學鍵釋放能量，所以D．斷裂中的化學鍵吸收的能量大于斷裂和中的化學鍵吸收的總能量【答案】B【解析】A．根據蓋斯定律可知兩個基元反應相加得反應2HI(g)?H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，選項A正確；B．ⅰ中HI斷裂化學鍵吸收能量，形成H2成鍵要放出能量，所以?H1要比較吸收能量和放出能量的相對多少，選項B錯誤；C．ⅱ中只有I形成I2，成化學鍵釋放能量，所以?H2＜0，選項C正確；D．反應2HI(g)?H2(g)+I2(g)

ΔH>0，說明斷裂2molHI(g)中的化學鍵吸收的能量大于斷裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化學鍵吸收的總能量，選項D正確；答案選B。12．（2023春·安徽安慶·高二安徽省宿松中學校聯考期中）研究表明和在催化劑存在下可發(fā)生反應生成。已知部分反應的熱化學方程式如下：

則的等于A． B．C． D．【答案】C【解析】將三個反應式分別標號為①②③，根據蓋斯定律，目標反應=反應②×3反應①反應③得到，故ΔH=(3bac)kJ/mol，故答案選C。13．（2023秋·浙江杭州·高二浙江省桐廬中學校聯考期末）和的能量關系如圖所示：

已知：離子電荷相同時，半徑越小，離子鍵越強。下列說法正確的是A．B．C．D．對于和【答案】D【解析】A．和中陽離子的半徑大小不一樣，結合碳酸根的能力不同，離子鍵強度也不同，所以不相等，即，A錯誤；B．對應的為碳酸根分解變成氧離子和二氧化碳，二者相同，所以，B錯誤；C．，，兩者相減得到，，兩者相減，則，C錯誤；D．分解反應為吸熱反應，結合蓋斯定律可知，H1+H2H3=H>0，故H1+H2>H3，D正確；故答案選D。14．（2023春·上海長寧·高二上海市延安中學?？奸_學考試）化學反應過程中釋放或吸收的熱量在生活、生產、科技及科研中應用廣泛。(1)制作冷敷袋可利用________(填“放熱”或“吸熱”)的化學變化或物理變化。(2)“即熱飯盒”為生活帶來便利，它可利用下面________(填字母)反應放熱加熱食物。A．濃硫酸和水 B．生石灰和水 C．純堿和水 D．食鹽和白醋(3)已知：與足量充分燃燒生成液態(tài)水時放出熱量。①該反應的能量變化可用圖中的________(填字母)表示。②寫出燃燒生成液態(tài)水的熱化學反應方程式________。③關于熱化學方程式：的說法正確的是________。A．熱化學方程式中化學計量數表示分子數

B．該反應大于零C．該反應的

D．該反應可表示水分解時的熱效應(4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化劑，反應后產物無污染。已知：反應1：反應2：寫出和反應生成、、的熱化學方程式：____________(5)已知某金屬氧化物催化丙烷脫氫過程中，部分反應進程如圖，則過程中的焓變?yōu)開__(列式表示)。(6)已知，在和下，部分化學鍵的鍵能數據如表所示?；瘜W鍵鍵能/()436391a498414803462193①在和下，工業(yè)合成氨，每生成就會放出熱量，在該條件下，向某容器中加入、及合適的催化劑，充分反應后測得其放出的熱量小于，原因可能是________________，表中的________。②科學家發(fā)現一種新的氣態(tài)分子()。在和下轉化為的熱化學方程式為________________。由此可知，與中更穩(wěn)定的是________(填化學式)?！敬鸢浮?1)吸熱(2)B(3)aB(4)＋2＝3＋＋

(5)[(E1?E2)＋△H＋(E3?E4)]kJ?mol?1(6)該反應是可逆反應，2mol氮氣反應不完全，因此放出的熱量小于92kJ946

【解析】（1）制作冷敷袋可利用吸收周圍的熱量的化學變化或物理變化；故答案為：吸熱。（2）A．濃硫酸和水混合會放出大量熱，大不安全，故A不符合題意；B．生石灰和水混合放出大量的熱，相對安全，故B符合題意；C．純堿和水混合后熱量變化很小，故C不符合題意；D．食鹽和白醋混合后熱量變化很小，故D不符合題意；綜上所述，答案為：B。（3）①圖a是反應物總能量大于生成物總能量，圖b是反應物總能量小于生成物總能量，因此該反應的能量變化可用圖中的a表示；故答案為：a。②與足量充分燃燒生成液態(tài)水時放出熱量，則燃燒生成液態(tài)水的熱化學反應方程式。；故答案為：。③A．熱化學方程式中化學計量數表示物質的量，故A錯誤；B．該反應是吸熱反應即大于零，故B正確；C．該反應的，故C錯誤；D．該反應可表示液態(tài)水分解生成4g氣態(tài)氫氣和32g氣態(tài)氧氣時的熱效應，故D錯誤；綜上所述，答案為：B。（4）根據蓋斯定律，反應2減去反應1的2倍得到＋2＝3＋＋

；故答案為：＋2＝3＋＋

。（5）根據焓變等于反應物的活化能減去生成物的活化能，則過程中的焓變?yōu)閇(E1?E2)＋△H＋(E3?E4)]kJ?mol?1；故答案為：[(E1?E2)＋△H＋(E3?E4)]kJ?mol?1。（6）①在和下，工業(yè)合成氨，每生成就會放出熱量，在該條件下，向某容器中加入、及合適的催化劑，充分反應后測得其放出的熱量小于，原因可能是該反應是可逆反應，2mol氮氣反應不完全，因此放出的熱量小于92kJ，根據每生成就會放出熱量，則每生成就會放出熱量，則，解得a=946；故答案為：該反應是可逆反應，2mol氮氣反應不完全，因此放出的熱量小于92kJ；946。②根據題意得到在和下轉化為的熱化學方程式為

，該反應是放熱反應，根據能量越低越穩(wěn)定，則與中更穩(wěn)定的是；故答案為：

；。15．（2023春·上?！じ叨R灣高級中學?？计谥校┗瘜W在能源開發(fā)和利用方面扮演著重要角色。以太陽能為熱源，硫碘熱循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應過程如下圖所示：分析反應I：反應I：

它由兩步反應組成：i．

ii．分解(1)寫出分解熱化學方程式___________。分析反應Ⅱ：(2)反應Ⅱ的化學方程式是___________。(3)寫出硫碘熱循環(huán)法制氫氣的總化學方程式___________，并對該法制氫的優(yōu)劣和前景進行分析。___________。(4)表中的數據是破壞氣態(tài)物質中的化學鍵所消耗的能量，請在下圖中畫出反應Ⅲ：的能量變化示意圖___________。(注明焓變數值)共價鍵I—IH—IHH151298436【答案】(1)2=+196(2)2H2O+I2+SO2=H2SO4+2HI(3)2H2O2H2+O2該過程是為了緩解能源危機，反應I中硫酸分解需要很高的熱能，再者生成的SO2和I2雖然可以循環(huán)使用，但難免不對環(huán)境無污染，所以此法暫時不可取(4)【解析】（1）已知①

；②

；由蓋斯定律可知，①2×②可得分解熱化學方程式2==+196。（2）由圖可知，反應Ⅱ的化學方程式是2H2O+I2+SO2=H2SO4+2HI。（3）由圖可知，硫碘熱循環(huán)法制氫氣的總化學方程式為：2H2O2H2+O2，該過程是為了緩解能源危機，反應I中硫酸分解需要很高的熱能，再者生成的SO2和I2雖然可以循環(huán)使用，但難免不對環(huán)境無污染，所以此法暫時不可取。（4）由表格數據可知，反應=2298kJ/mol151kJ