高一化學上冊暑假提升講義第02講 反應熱的計算（原卷版）

第02講反應熱的計算模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理模塊三重點難點必掌握模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關測1.通過蓋斯定律的學習，理解蓋斯定律，并能利用蓋斯定律解決簡單問題。2.通過熱化學方程式、中和熱、燃燒熱和蓋斯定律的學習，能進行反應焓變的簡單計算。一、蓋斯定律1．內(nèi)容一個化學反應，不論是一步完成，還是分幾步完成，其是完全相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的有關，而與無關?？蓤D示為：，則Q＝＝登山勢能的角度能量守恒的角度游客從A點到B點，無論徙步或從纜車，人的勢能變化只與A與B兩點的海拔差有關，而與由A點到B點的途徑無關。從始態(tài)(S)到終態(tài)(L)，若ΔH1＜0，則ΔH2＞0；由S→L→S，經(jīng)過一個循環(huán)，所有的反應物都和反應前完全一樣，能量沒有發(fā)生變化，故ΔH1＋ΔH2＝0。2．意義若：①反應進行得；②反應不容易發(fā)生；③反應伴有發(fā)生，這些反應的反應熱不能直接測定，可運用蓋斯定律間接計算反應熱。3．應用利用已知反應的反應熱來計算未知反應的反應熱。利用蓋斯定律計算反應熱的兩種方法（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(jīng)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）加合法加合法就是運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式?！镜湫头椒ā扛鶕?jù)如下兩個反應，選用上述兩種方法，計算出C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CO(g)的反應熱ΔH。Ⅰ.C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1①“虛擬路徑”法反應C(s)＋O2(g)=CO2(g)的途徑可設計如下：則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。②加合法分析：找唯一：C、CO分別在Ⅰ、Ⅱ中出現(xiàn)一次同側(cè)加：C是Ⅰ中反應物，為同側(cè)，則“＋Ⅰ”異側(cè)減：CO是Ⅱ中反應物，為異側(cè)，則“－Ⅱ”kJ·mol－1。應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應過程，同時注意以下幾點：①熱化學方程式同乘以或除以某一個數(shù)時，ΔH也必須乘上該數(shù)。②熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)之間可相加減，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”、“－”符號，即把ΔH看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”或“－”號必須隨之改變。二、反應熱的計算1．根據(jù)熱化學方程式計算熱化學方程式中數(shù)值與各物質(zhì)的成正比。例如，aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q則eq\f(n(A),a)＝eq\f(n(B),b)＝eq\f(n(C),c)＝eq\f(n(D),d)＝eq\f(Q,|ΔH|)2．根據(jù)反應物、生成物的計算ΔH＝反應物的鍵能總和－。3．根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃燒熱)|。4．根據(jù)蓋斯定律計算根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式及其。5．根據(jù)比熱公式計算：QcmΔt。反應熱(ΔH)的比較1．如果化學計量數(shù)加倍，ΔH的絕對值也要加倍。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，其反應②中H2的量更多，因此放熱更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。2．同一反應，反應物或生成物的狀態(tài)不同，反應熱不同。在同一反應里，反應物或生成物狀態(tài)不同時，要考慮A(g)eq\o(eq\o(,\s\up6()),\s\up6(放熱),\s\do7(吸熱))A(l)eq\o(eq\o(,\s\up6()),\s\up6(放熱),\s\do7(吸熱))A(s)，或者從三狀態(tài)自身的能量比較：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反應熱大小亦不相同。如：S(g)＋O2(g)SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1……①；S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1……②方法一：圖像法由圖像可知：|ΔH1|＞|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。方法二：通過蓋斯定律構(gòu)造新的熱化學方程式由①－②可得S(g)S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。3．晶體類型不同，產(chǎn)物相同的反應，反應熱不同如：C(s，石墨)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1；C(s，金剛石)＋O2(g)CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－14．根據(jù)反應進行的程度比較反應熱大?、倨渌麠l件相同，燃燒越充分，放出熱量越多，ΔH越小。如C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH2，C完全燃燒，放熱更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH1＞ΔH2。②對于可逆反應，由于反應物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以實際放出(或吸收)的熱量小于相應的熱化學方程式中的ΔH的絕對值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，發(fā)生上述反應，達到平衡后，放出的熱量小于197kJ，但ΔH仍為－197kJ·mol－1。5．中和反應中反應熱的大小不同①濃硫酸和氫氧化鈉固體反應生成1mol水時，放出的熱量一定大于57.3kJ(濃硫酸稀釋和氫氧化鈉固體溶解時都會放出熱量)。②醋酸和NaOH溶液反應生成1mol水時，放出的熱量一定小于57.3kJ(醋酸電離會吸熱)。③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應生成1mol水時，反應放出的熱量一定大于57.3kJ(SOeq\o\al(2－,4)和Ba2＋反應生成BaSO4沉淀會放熱)。6．根據(jù)特殊反應的焓變情況比較反應焓變的大小2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)Al2O3(s)ΔH1……①2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)Fe2O3(s)ΔH2……②由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)2Fe(s)＋Al2O3(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知鋁熱反應為放熱反應，故ΔH＜0，ΔH1＜ΔH2?？键c一：蓋斯定律1．（23-24高二上·寧夏·期末）已知膽礬晶體相關的焓變?nèi)鐖D所示，則為A． B．C． D．2．（23-24高二上·廣東江門·期中）實現(xiàn)有以下兩條途徑，其中，，則為A． B． C． D．3．（23-24高二上·河南南陽·階段練習）已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是A．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)

=﹣2bkJ?mol﹣1B．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)

=﹣4bkJ?mol﹣1C．C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)

=+bkJ?mol﹣1D．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)

=﹣4bkJ?mol﹣1考點二：反應熱的計算4．（23-24高二下·四川綿陽·開學考試）下列關于熱化學方程式的說法正確的是A．若的燃燒熱為，則熱化學方程式為：

B．若和完全反應放熱，則熱化學方程式為：

C．若

，則稀硫酸與稀反應的熱化學方程式為：

D．若白磷的能量比紅磷多，則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式為：

考點三：反應熱的比較5．（23-24高二上·福建福州·期中）已知：，，，，下列說法錯誤的是A．， B．C． D．6．（22-23高二上·云南臨滄·階段練習）按要求回答下列問題：（1）下列變化屬于吸熱反應的是（填序號）。①鈉與冷水的反應

②氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應

③藍礬失水變?yōu)榘咨勰?/p>

④干冰升華⑤固體溶于水（2）強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol時的反應熱。若用一定濃度的稀硫酸與含10gNaOH的稀堿溶液完全反應，反應放出的熱量為。（結(jié)果保留小數(shù)點后一位）（3）已知1g完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量142.9kJ，則氫氣的燃燒熱為，試寫出該反應的熱化學方程式為。（4）試比較反應熱的大?。孩?/p>

則（填“＞”或“＜”，下同）。②已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定。

則。（5）已知：25℃、101kPa時，①

②

③

則

。1．（23-24高二上·北京順義·階段練習）2022北京冬奧會采用氫氣作為火炬燃料，選擇氫能汽車作為賽事交通服務用車，充分體現(xiàn)了綠色奧運的理念。已知：下列說法不正確的是A．氫氣既可以通過燃燒反應提供熱能，也可以設計成燃料電池提供電能B．的過程中，C．斷裂2mol和1mol中化學鍵所需能量大于斷裂2mol中化學鍵所需能量D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關2．（23-24高二上·陜西西安·期中）在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應①

；②

；③

；

，則的正確表達式為A． B．C． D．3．（23-24高二上·廣東江門·期末）已知下列數(shù)據(jù)Fe(s)O2(g)=FeO(s)；ΔH1=-272kJ/mol2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)；ΔH2=-1675kJ/mol則2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)的ΔH3的是A．+859kJ/mol B．-859kJ/molC．-1403kJ/mol D．+1403kJ/mol4．（23-24高二上·湖北鄂州·期中）晶體硅是重要的半導體材料。工業(yè)上用石英砂作原料通過如下反應生產(chǎn)晶體硅：①②③則用石英砂生產(chǎn)28g純硅理論上放出的熱量為A．21.44kJ B．600.20kJ C．1965.10kJ D．21435.71kJ5．（23-24高二上·安徽六安·階段練習）已知：H2S在與不足量的O2反應時，生成S和H2O。根據(jù)以下三個熱化學方程式：2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH12H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH22H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)ΔH3判斷ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小關系正確的是A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH36．（23-24高二上·廣東佛山·階段練習）下列有關熱化學方程式說法不正確的是A．已知

，

則B．表示的燃燒熱：

C．一定條件下

，則和置于密閉容器中充分反應放熱小于D．已知

，

，則7．（22-23高二上·云南臨滄·階段練習）用溶液吸收熱電企業(yè)產(chǎn)生的廢氣時，涉及如圖所示轉(zhuǎn)化，由圖示關系可得：等于A． B．C． D．8．（23-24高二下·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習）下列說法正確的是A．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

ΔH=?57.3kJ?mol?1，在中和熱的測定時實際加入的酸堿的量的多少會影響該反應的ΔHB．1molH2與0.5molO2反應放出的熱量就是H2的燃燒熱C．加入催化劑可以改變反應的活化能，不能改變焓變D．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

?H=?38.6kJ?mol?19．（23-24高二上·甘肅白銀·期末）科學家在尋求將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能的辦法，其中辦法之一就是利用太陽能將分解成，再將化學能轉(zhuǎn)化為其他能源。右圖是有關的能量循環(huán)示意圖(已知：H-H鍵的鍵能為a，O—O鍵的鍵能為b)。下列有關說法正確的是A．圖中B．斷開1molH—O鍵所需要的太陽能為C．1mol燃燒生成液態(tài)水的能量變化為D．水蒸氣所具有的能量比液態(tài)水多kJ10．（23-24高二下·江蘇無錫·階段練習）下列關于熱化學反應的描述正確的是A．HCl和NaOH反應的反應熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．甲烷的燃燒熱ΔH＝－890.3kJ·mol－1，則CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH<－890.3kJ·mol－1C．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH＝＋566.0kJ·mol－1D．已知：500℃、30MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1；將3molH2和過量的N2在此條件下充分反應，會放出92.4kJ熱量11．（22-23高二上·天津薊州·階段練習）已知氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收熱量為436kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出熱量463kJ，則1mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量A．221kJ B．557kJ C．242kJ D．188kJ12．（23-24高二下·四川廣安·階段練習）2月24日，俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā)，烏方違反《第三議定書》明令禁止使用白磷彈。白磷(化學式為P4)、紅磷(化學式為P)燃燒的熱化學方程式(0℃，101kPa)分別為：；。由此判斷下列說法不正確的是A．由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應，紅磷比白磷更穩(wěn)定B．白磷的燃燒熱為3093.2kJ/molC．已知白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，則P-P鍵之間的夾角為109°28′D．等質(zhì)量的白磷和紅磷在相同條件下分別與足量氯氣反應，設產(chǎn)物只有PCl5，則白磷放出的熱量更多13．（23-24高二上·廣東廣州·期中）完成下列問題。（1）已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量，乙炔的燃燒熱熱化學方程式為。（2）在發(fā)射“神舟”十一號的火箭推進器中裝有肼和過氧化氫，當兩者混合時即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱。已知：

；

若用液態(tài)肼與足量過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水，則整個過程中放出的熱量為。（3）已知：I.II．III．則由和反應生成的焓變?yōu)椤?用，，，表達)（4）研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如圖：反應I：反應III：反應II的熱化學方程式：。（5）我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將轉(zhuǎn)化為。計算機模擬單個分子在銅催化劑表面的反應歷程如圖所示。(單位為)該反應的熱化學方程式：。(用相對能量的變化來表示)（6）甲硅烷是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成和液態(tài)水。已知室溫下甲硅烷自燃放出熱量，則該反應的熱化學方程式為。14．（23-24高二上·上海·階段練習）人類利用化學反應不僅可以創(chuàng)造新物質(zhì)，還可以實現(xiàn)不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化，化學反應所提供的能量大大促進了社會的發(fā)展。與研究化學反應中的物質(zhì)變化一樣，研究化學反應中的能量變化同樣具有重要意義。熱化學方程式是一種化學用語，它表示的是一個化學反應中的反應焓變和物質(zhì)變化。（1）下列反應中，生成物總能量低于反應物總能量的是___________。A．碳酸鈣受熱分解 B．八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應C．金屬與酸與水的反應 D．煤與高溫下的水蒸氣反應（2）下列說法錯誤的是___________。A．在同一反應中，焓變和反應熱的數(shù)值不相等B．有化學鍵破壞的一定是化學反應，且一定伴隨著能量的變化C．一個化學反應中，反應物的焓小于生成物的焓時，D．反應體系向環(huán)境中釋放能量，反應體系的焓會減?。?）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的一種反應原理如下：

，下列說法正確的是___________。A．1L蒸汽與1L水蒸氣反應生成1L氣體與3L氫氣吸收熱量49.0kJB．1個分子與1個水分子反應生成1個分子與3個分子吸收熱量49.0kJC．1mol氣體與1mol液態(tài)水反應生成1mol氣體與3mol氫氣吸收的熱量小于49.0kJD．相同條件下1mol與1mol的能量總和小于1mol與3mol的能量總和（4）氫氣是一種清潔能源，如圖是和反應生成的能量變化示意圖，由圖可知___________。A．，斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量B．

C．和具有的總能量比所具有的總能量高D．生成2mol需要吸收483.6kJ的能量（5）根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式(ⅰ)

(ⅱ)

下列判斷正確的是___________。A．254g中通入2g，反應