【課件】反應(yīng)熱的計算與比較（課件）二輪精準(zhǔn)復(fù)習(xí)45講（全國通用）

高中化學(xué)二輪精準(zhǔn)復(fù)習(xí)45講反應(yīng)熱的計算與比較2023第19講反應(yīng)熱的計算及比較是高考命題的熱點和重點，在選擇題中結(jié)合能量—反應(yīng)過程圖像考查反應(yīng)熱與活化能的關(guān)系、反應(yīng)熱的比較等；在非選擇題中側(cè)重考查利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱，或書寫熱化學(xué)方程式，另外還考查根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱等。此類試題大多以最新科研成果、化工生產(chǎn)中反應(yīng)機理等為命題情境，命題形式和命題角度靈活多變，體現(xiàn)《中國高考評價體系》對知識獲取能力、思維認知能力的要求，考生要能夠客觀全面地獲取相關(guān)信息，能夠從情境中提取有效信息；能夠準(zhǔn)確概括和描述學(xué)科所涉及基本現(xiàn)象的特征及其相互關(guān)系，并從中發(fā)現(xiàn)問題；能夠靈活地、創(chuàng)造性地運用不同方法，發(fā)散地、逆向地解決問題能夠通過敏銳的洞察能力，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜、新穎情境中的關(guān)鍵事實特征和有價值的新問題；能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識遷移到新情境，解決新問題，得出新結(jié)論?？记榉治鲱}型一利用鍵能計算ΔH考向一

反應(yīng)熱ΔH的計算甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下:由此計算ΔH1=

kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=

kJ·mol-1。

典題示例1答案:-99

+41物質(zhì)CO2(g)H2(g)CH2

CH2(g)H2O(g)能量/(kJ·mol－1)－394052－242化學(xué)鍵C===

OH—HC===CH—CH—O鍵能/(kJ·mol－1)803436615a463答題模板

根據(jù)蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法:(1)計算步驟。題型二利用蓋斯定律計算ΔH(2)計算方法。

要特別注意三個關(guān)鍵：(1)參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式)，結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般為2～3個)進行合理“變形”，如熱化學(xué)方程式顛倒、乘或除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，可得出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。(2)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號。(3)將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。[典例1]+53.1物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286ΔH=

kJ·mol-1。

+137[典例2](2021廣東卷改編)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):①根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的ΔH1=

(寫出一個代數(shù)式即可)。

②一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該過程分

步進行,其中,第

步的正反應(yīng)活化能最大。

ΔH2+ΔH3-ΔH5(或ΔH3-ΔH4)44解析

(2)①根據(jù)題目所給出的化學(xué)方程式關(guān)系可知,a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋斯定律則有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。②由圖可知,反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個峰,即經(jīng)歷了4步反應(yīng);且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對應(yīng)的峰最高,對應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。精練1.(2020·全國卷Ⅰ)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為____________________________解析：據(jù)題圖知，V2O4(s)＋SO3(g)===V2O5(s)＋SO2(g)

ΔH2＝－24kJ·mol－1①，V2O4(s)＋2SO3(g)===2VOSO4(s)

ΔH1＝－399kJ·mol－1②。根據(jù)蓋斯定律，由②－①×2得2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)

ΔH＝(－399＋48)kJ·mol－1＝－351kJ·mol－1。2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)

ΔH＝－351kJ·mol－1精練2．已知：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)

ΔH1＝－akJ/mol4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH2＝－bkJ/molH2O(l)＝H2O(g)ΔH3＝＋ckJ/mol則反應(yīng)4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)的ΔH＝_______kJ/mol解析：①4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)

ΔH1＝－akJ/mol②4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH2＝－bkJ/mol③H2O(l)＝H2O(g)ΔH3＝＋ckJ/mol根據(jù)蓋斯定律，將(①×2＋②×3－③×30)×1/5，整理可得4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)

ΔH＝－(2a＋3b＋30c)/5kJ/mol。答案：－(2a＋3b＋30c)/5精練3.(2019·北京高考節(jié)選)已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)

ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)

ΔH3……ⅲ為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用____________________________反應(yīng)的ΔH。解析：根據(jù)蓋斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)

ΔH1＋ΔH2，則(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)

ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)

ΔH1－ΔH2，則(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH。因此，要求反應(yīng)ⅲ式的ΔH3，還必須利用反應(yīng)C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH。C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)精練4．回答下列問題：(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)ΔH＝－116.1kJ·mol－13HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)ΔH＝＋75.9kJ·mol－1反應(yīng)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。對不同的反應(yīng)熱(ΔH)進行大小比較，是高考考查的又一種形式。對于可求得準(zhǔn)確數(shù)值的反應(yīng)熱(ΔH)，直接比較反應(yīng)熱(ΔH)即可得出大小關(guān)系，而對于無法求得準(zhǔn)確數(shù)值的反應(yīng)熱：①可通過放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)來判定，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH>0)一定大于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH<0)；②可利用蓋斯定律來判定，如由蓋斯定律可得出ΔH1－ΔH2＝ΔH3，又因ΔH3>0可求出ΔH1>ΔH2；③同一反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不同，比較時要考慮物質(zhì)的狀態(tài)變化時的吸熱或放熱情況，特別說明的是放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)為負數(shù)，放熱越多，ΔH的值反而越小，如H2(g)與O2(g)反應(yīng)生成液態(tài)水(還可生成氣態(tài)水)時放熱較多，反應(yīng)熱(ΔH)小?？枷蚨?/p>

反應(yīng)熱ΔH的大小比較(1)直接比較法(3)對于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進行完全，實際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－197kJ·mol－1，表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時，放出的熱量為197kJ，實際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH2<ΔH1。ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。[典例1]已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)

ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)

ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是

(

)A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．ΔH3＝ΔH4＋2ΔH5解析：物質(zhì)的燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，則ΔH1、ΔH3、ΔH4均小于0，故A、B項錯誤；將題給的5個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，①＝②＋③，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；根據(jù)蓋斯定律，3×③＝④＋2×⑤，故3ΔH3＝ΔH4＋2ΔH5，D項錯誤。C[典例2](3)(2021全國甲節(jié)選)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)一般認為通過如下步驟來實現(xiàn):①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2=-90kJ·mol-1總反應(yīng)的ΔH=

kJ·mol-1;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是

(填字母),判斷的理由是

。

-49AΔH1為正值,ΔH2和ΔH為負值,反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的解析:二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),根據(jù)蓋斯定律可知,①+②可得二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=(+41

kJ·mol-1)+(-90

kJ·mol-1)=-49

kJ·mol-1;該反應(yīng)總反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此生成物總能量低于反應(yīng)物總能量,反應(yīng)①為慢反應(yīng),因此反應(yīng)①的活化能高于反應(yīng)②,同時反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,因此示意圖中能體現(xiàn)反應(yīng)能量變化的是A項。精練1．根據(jù)Ca(OH)2/CaO體系的能量循環(huán)圖：判斷下列說法正確的是(

)A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0解析：水蒸氣變成液態(tài)水會放出熱量，則ΔH5<0，故A錯誤；氫氧化鈣分解生成氧化鈣固體和水蒸氣與液態(tài)水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣不是可逆過程，因此ΔH1＋ΔH2≠0，故B錯誤；由圖可知，ΔH3>0，ΔH4<0，ΔH5<0，故ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正確。D精練2．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH2③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH3④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH4⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(

)A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH3>ΔH4C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5 D．2ΔH5＋ΔH1<0解析：A項，甲醇燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH1<0，錯誤；B項，H2O(g)===H2O(l)，放出熱量，反應(yīng)③放出的熱量多，ΔH3小，錯誤；C項，根據(jù)蓋斯定律，ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－2ΔH5，錯誤；D項，根據(jù)蓋斯定律可得2CO(g)＋4H2(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝2ΔH5＋ΔH1，相當(dāng)于CO、H2的燃燒，均為放熱反應(yīng)，正確。D精練3．