第1課第3課時(shí)反應(yīng)熱的計(jì)算

01目標(biāo)任務(wù)

課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．能從宏觀與微觀相結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)和理解蓋斯定律，并能

1．了解蓋斯定律及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。

利用蓋斯定律解決簡(jiǎn)單問題。

2．認(rèn)識(shí)能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律。

2．通過分析、推理等方法總結(jié)反應(yīng)熱與始態(tài)和終態(tài)的關(guān)系建

3．能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。．

立認(rèn)知模型，并運(yùn)用模型解決反應(yīng)熱的計(jì)算問題。

02預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

1.1836年，化學(xué)家蓋斯從大量實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出一條規(guī)律；一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成

的，其反應(yīng)熱是（填“相同”或“不同”）的，該規(guī)律叫做蓋斯定律。

2.反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與無關(guān)。反應(yīng)熱總值一定，如下圖表示從始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。

則△H=。

3.能量守恒：能量既不會(huì)，也不會(huì)，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

4.蓋斯定律的應(yīng)用

（1）反應(yīng)熱的絕對(duì)值與各物質(zhì)的成正比。

（2）將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱△H亦。

5.△H的比較；對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，△H；對(duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，△H。

6.計(jì)算反應(yīng)熱的主要方法

（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成比。

（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算:△H=。

1

（3）依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計(jì)算：△H=。

（4）根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算：應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過程。

【答案】1.相同

2.反應(yīng)途徑△H1十△H2=△H3十△H4十△H5。

3.增加減少

4.(1)物質(zhì)的量（2）相加或相減相加或相減

5.越小越大

6.(1)正（2）E生成物-E反應(yīng)物（3）反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量—生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量

預(yù)習(xí)檢測(cè)

1．下列說法均與蓋斯定律有關(guān)，正確的個(gè)數(shù)為

①化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)

②蓋斯定律的重要意義在于可將某些不易直接測(cè)定的反應(yīng)熱計(jì)算出來

③蓋斯定律是能量守恒定律的具體體現(xiàn)

④能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的

A．1B．2C．3D．4

【答案】D

【解析】①一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成的，還是多步完成，其熱效應(yīng)總是相同的，反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系

的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，故①正確；

②利用蓋斯定律定律可以從已經(jīng)精確測(cè)定的反應(yīng)熱效應(yīng)來計(jì)算難于測(cè)量或不能測(cè)量的反應(yīng)的熱效應(yīng)，故②

正確；

③反應(yīng)物和生成物能量一定，變化過程中的能量變化是依據(jù)能量守恒的體現(xiàn)，蓋斯定律是能量守恒定律的

具體體現(xiàn)，故③正確；

④物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的焓變=生成物總焓-反應(yīng)物總焓計(jì)算反應(yīng)吸熱和放熱，故④正確；

選D。

11

2．已知下列熱化學(xué)方程式：HglOgHgOsΔH；ZnsOgZnOsΔH；則

221222

ZnsHgOsHglZnOsH值為

A．ΔH2-ΔH1B．ΔH2+ΔH1C．ΔH1-ΔH2D．-ΔH1-ΔH2

【答案】A

11

【解析】根據(jù)蓋斯定律：①Hg(l)＋O2(g)=HgO(s)H1；②Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s)H2；②-①得Zn(s)

22

＋HgO(s)=Hg(l)＋ZnO(s)H=H2-H1，故選A?！鳌?/p>

3．研究表明CO2和H2在△催化△劑存△在下可發(fā)生反應(yīng)生成CH3OH。已知部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

3

CHOHgOg=COg2HOlΔH=akJmol1

322221

2

1

HgOg=HOlΔH=bkJmol1

22222

1

H2Og=H2OlΔH3=ckJmol

則CO2g3H2gCH3OHgH2Og的H等于

A．3b-a+ckJmol1B．b-a-ckJmol1

C．3b-a-ckJmol1D．b-a+ckJmol1

【答案】C

【解析】將三個(gè)反應(yīng)式分別標(biāo)號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)=反應(yīng)②×3-反應(yīng)①-反應(yīng)③得到，

故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol，故答案選C。

4．25℃、101kPa下，1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的

是

A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=-285.8kJ／mol

B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=+571.6kJ／mol

C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-571.6kJ／mol

1△

D．H2(g)+O2(g)=H2O(1)H=-285.8kJ／mol

2

【答案】D△

【解析】放出熱量說明反應(yīng)熱△H<0，2g氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，說明消耗1molH2，放出

285.8kJ/mol；

A．2molH2生成2mol液體水，放出的熱量為2285.8kJ／mol，A錯(cuò)誤；

B．2molH2生成2mol液體水，為放熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤；

C．2molH2生成2mol氣態(tài)水，放出的熱量大于571.6kJ／mol，C錯(cuò)誤；

D．1molH2生成1mol氣態(tài)水，放出的熱量285.8kJ／mol，D正確；

故選項(xiàng)D正確。

5．已知某金屬氧化物催化丙烷脫氫過程中，部分反應(yīng)進(jìn)程如圖，則XgYg過程中的焓變?yōu)?/p>

___________kJ/mol。

A．E1E2B．E3E4C．HD．E1E2HE3E4

3

【答案】D

【解析】第一步反應(yīng)的焓變?yōu)镋1-E2；第二步反應(yīng)的焓變?yōu)棣；第三步反應(yīng)焓變?yōu)镋3-E4，所以該反應(yīng)的焓變

為E1?E2+ΔH+E3?E4；

故選D。

6．下列各組熱化學(xué)方程式中，ΔH的比較正確的是

1

①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2

2

②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH4

1

③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH5：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH6

2

④CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)ΔH7；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)ΔH8

A．ΔH1<ΔH2B．ΔH3<ΔH4

C．ΔH5<ΔH6D．ΔH7>ΔH8

【答案】A

【解析】A．①等質(zhì)量的C完全燃燒即發(fā)生反應(yīng)C(s)+O2(g)=CO2(g)放出的熱量比不完全燃燒即發(fā)生反應(yīng)

1

C(s)+O2(g)=CO(g)放出的熱量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正確；

2

B．②等質(zhì)量的S固體時(shí)具有的總能量比氣態(tài)時(shí)小，故等質(zhì)量的硫發(fā)生反應(yīng)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(cuò)誤；

1

C．根據(jù)反應(yīng)熱與方程式的計(jì)量系數(shù)呈正比，故③H2(g)+O2(g)=H2O(l)，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，2ΔH5=ΔH6

2

＜0，則有ΔH5＞ΔH6，C錯(cuò)誤；

D．④CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)是放熱反應(yīng)，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)為吸熱反應(yīng)，即ΔH8＞0，

則有ΔH7＜ΔH8，D錯(cuò)誤；

故答案為：A。

03探究提升

?環(huán)節(jié)一蓋斯定律

【情境材料】

發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼(N2H4)為燃料和二氧化氮(NO2)為氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。

已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)

ΔH＝＋67.7kJ·mol－1①

N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－543kJ·mol－1②

4

11

H2(g)＋F2(g)===HF(g)

22

ΔH＝－269kJ·mol－1③

1

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

2

ΔH＝－242kJ·mol－1④

【問題探究】

1．你能否依據(jù)蓋斯定律寫出肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式？

2．有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

【答案】1．結(jié)合蓋斯定律：②×2－①可得反應(yīng)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，其反應(yīng)熱ΔH＝(－

－1－1－1

543kJ·mol)×2－(＋67.7kJ·mol)＝－1153.7kJ·mol，即2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝

－1153.7kJ·mol－1。

2．結(jié)合蓋斯定律知：②＋③×4－④×2得反應(yīng)N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)，其反應(yīng)熱ΔH＝(－543

－1－1－1－1

kJ·mol)＋(－269kJ·mol)×4－(－242kJ·mol)×2＝－1135kJ·mol，即N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋

4HF(g)ΔH＝－1135kJ·mol－1。

要點(diǎn)歸納

應(yīng)用蓋斯定律的常用方法

1．虛擬路徑法

若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：

(1)由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；

(2)由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示：

則有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(3)實(shí)例：已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式

Ⅰ.P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)

－1

ΔH1＝－2983.2kJ·mol

51

Ⅱ.P(s，紅磷)＋O2(g)===P4O10(s)

44

－1

ΔH2＝－738.5kJ·mol

寫出白磷轉(zhuǎn)化成紅磷的熱化學(xué)方程式。

可虛擬如下路徑：

－1－1

根據(jù)蓋斯定律可得，ΔH===ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2983.2kJ·mol＋738.5kJ·mol×4＝－29.2kJ·mol

5

－1

故白磷轉(zhuǎn)化成紅磷的熱化學(xué)方程式為

－1

P4(s，白磷)===4P(s，紅磷)ΔH＝－29.2kJ·mol

2．加和法

－1

上例中用加和法，根據(jù)蓋斯定律，由Ⅰ－4×Ⅱ可得ΔH＝ΔH1－4ΔH2＝－2983.2kJ·mol－4×(－738.5

－1－1

kJ·mol)＝－29.2kJ·mol，即白磷轉(zhuǎn)化成紅磷的熱化學(xué)方程式為P4(s，白磷)===4P(s，紅磷)ΔH＝－

29.2kJ·mol－1

(1)熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值也必須乘上該數(shù)。

(2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減(帶符號(hào))。

(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”號(hào)必須隨之改變，但數(shù)值不變。

典例精講

【例1】下列關(guān)于蓋斯定律描述不正確的是

A．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)的途徑有關(guān)

B．蓋斯定律遵守能量守恒定律

C．利用蓋斯定律可間接計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱

D．利用蓋斯定律可以計(jì)算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱

【答案】A

【解析】A．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．蓋斯定律也遵守能量守恒定律，故B項(xiàng)正確；

C．利用蓋斯定律可間接計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難以測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱，故C項(xiàng)正確；

D．利用蓋斯定律可以計(jì)算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱，故D項(xiàng)正確。

故答案選A。

3

【例2】已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)H1

2

1△

H2(g)+O2(g)=H2O(l)H2

2

△

6

5

2As(s)+O2(g)=As2O5(s)H3

2

△

則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)2的H為

A．2H1-H2-3H3△B．H3+3H2-2H1

C．2△H1-3△H2-△H3D．△H3+3△H2-△H1

【答案】△C△△△△△

【解析】依據(jù)蓋斯定律：①×2-②×3-③可得目標(biāo)方程式，故H=2H1-3H2-H3，故答案選C。

【例3】氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的能量關(guān)系如圖所示，下列說法△正確的△是△△

A．ΔH2<0B．ΔH5>0

C．ΔH1<ΔH2+ΔH3+ΔH4D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0

【答案】C

【解析】A．化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，ΔH2>0，A錯(cuò)誤；

B．氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)放出能量，ΔH5<0，B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4ΔH5，因?yàn)棣5<0，所以ΔH1<ΔH2+ΔH3+ΔH4，C正確；

D．根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4ΔH5，ΔH2+ΔH3+ΔH4ΔH5ΔH1=0，D錯(cuò)誤；

故選C。

?環(huán)節(jié)二反應(yīng)熱的比較與計(jì)算

【情境材料】

已知下列信息：

1－1

①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)ΔH＝－411kJ·mol

2

②乙醇的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ·mol－1

③已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱

－1

CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－870.3kJ·mol

－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol

1－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol

2

【問題探究】

1．根據(jù)信息①，求生成2molNaCl的反應(yīng)熱。

2．根據(jù)信息②，求1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？

7

3．根據(jù)信息③，計(jì)算反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱。

【答案】1．ΔH′＝2ΔH＝－411kJ·mol－1×2＝－822kJ·mol－1。

－1000g－

2．Q＝n×1366.8kJ·mol1＝×1366.8kJ·mol1≈29713.0kJ＝2.97×104kJ。

46g·mol－1

3．根據(jù)蓋斯定律，將已知中的后2個(gè)方程式分別乘以2，然后相加，最后減去第一個(gè)方程式即得要求的方

程式，ΔH也進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算處理。即ΔH′＝(－393.5kJ·mol－1)×2＋(－285.8kJ·mol－1)×2－(－870.3kJ·mol

－1)＝－488.3kJ·mol－1。

要點(diǎn)歸納

1．比較類型與方法

(1)同一反應(yīng)，生成物的狀態(tài)不同

如A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0

A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0

因?yàn)镃(g)===C(l)ΔH3<0，

而ΔH3＝ΔH2－ΔH1，則ΔH1>ΔH2。

(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物的狀態(tài)不同

－1

如S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol

－1

S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol

(3)同素異形體的不同單質(zhì)發(fā)生相似反應(yīng)，產(chǎn)物相同時(shí)

如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)

－1

ΔH1＝－akJ·mol

C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g)

－1

ΔH2＝－bkJ·mol

(4)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)

C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1<0

8

1

C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2<0

2

ΔH1

C(s)――→CO2(g)

ΔH2ΔH3

C(s)――→CO(g)――→CO2(g)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。

1

并據(jù)此可以寫出熱化學(xué)方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2。

2

2．大小比較原則

(1)比較ΔH的大小時(shí)，必須把反應(yīng)熱的“＋”“－”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較；比較反應(yīng)放出

或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值的大?。槐容^“標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱”“中和熱”時(shí)，只需比較數(shù)值的大小。

(2)反應(yīng)物的狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，則ΔH不同。

(3)ΔH是帶符號(hào)進(jìn)行比較的，所有吸熱反應(yīng)的ΔH均比放熱反應(yīng)的ΔH大；放熱反應(yīng)的ΔH<0，放熱越多，Δ

H越小，但|ΔH|越大。

(4)同一物質(zhì)，狀態(tài)不同，反應(yīng)熱亦不同。

。

(5)對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行到底，實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱

的數(shù)值。

3．反應(yīng)熱計(jì)算的方法

計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法

根據(jù)熱化學(xué)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以左右移項(xiàng)，同時(shí)改變正、負(fù)號(hào)，

方程式計(jì)算各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)及ΔH的數(shù)值可以同時(shí)乘以相同的數(shù)

將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式(包括ΔH)相加或相減(必要的時(shí)候，在

根據(jù)蓋斯

熱化學(xué)方程式相加或相減之前需要乘以或除以一個(gè)數(shù))，從而得到一個(gè)新

定律計(jì)算

的熱化學(xué)方程式

根據(jù)燃燒熱可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量×其燃燒熱

根據(jù)中和熱中和反應(yīng)放出的熱量＝n(H2O)×|ΔH|

根據(jù)化學(xué)ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量－生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)所

鍵的變化放出的總能量

根據(jù)反應(yīng)物和生

ΔH＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)

成物的總能量

9

根據(jù)圖像

ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c

ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1

kJ·mol－1

利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的步驟：

(1)確定待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(2)找出待求熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式中的位置(是同側(cè)還是異側(cè))。

(3)利用同側(cè)相加、異側(cè)相減進(jìn)行處理。

(4)根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)通過乘除來調(diào)整已知反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，并消去中間產(chǎn)物。

(5)加減確定待求熱化學(xué)方程式。

典例精講

【例4】下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是

A．1mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642kJ的熱量：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH

＝＋642kJ·mol－1

－1

B．12g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出110.5kJ的熱量：2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol

1－1－1

C．已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol，則：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋572kJ·mol

2

－1

D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5molN2(g)

和1.5molH2(g)充分反應(yīng)放出46.2kJ的熱量

【答案】C

【解析】A．液態(tài)肼的燃燒為放熱反應(yīng)，H0，A錯(cuò)誤；

B．12g1mol石墨轉(zhuǎn)化為COg時(shí)，放出110.5kJ的熱量，則2mol石墨轉(zhuǎn)化為COg放出221kJ的熱量，

石墨1

所以2C,sO2g=2COgΔH221kJmol，B錯(cuò)誤；

1

C．根據(jù)已知熱化學(xué)方程式，Hg+Og=HO1ΔH286kJmol1，則由蓋斯定律可知，

2222

1

2H2O1=2H2g+O2(g)ΔH572kJmol，C正確；

D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，N2和H2反應(yīng)不能全部轉(zhuǎn)化為NH3，所以在一定條件下向密閉容器中充入

0.5molN2g和1.5molH2g充分反應(yīng)消耗的氮?dú)馕镔|(zhì)的量小于0.5mol，因此放出的熱量小于46.2kJ，D

錯(cuò)誤；

10

故答案為：C。

【例5】已知：①2H2(g)O2(g)2H2O(g)H1

②3H2(g)Fe2O3(s)2Fe(s)3H2O(g)H2

3

③2Fe(s)O(g)FeO(s)H

22233

3

④2Al(s)O(g)AlO(s)H

22234

⑤2Al(s)Fe2O3(s)Al2O3(s)2Fe(s)H5

下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是

A．△H1＞0B．△H5＞0

C．△H4＜△H3D．△H1=△H2+△H3

【答案】C

【解析】A．H2在O2中的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H1＜0，A不正確；

B．Al與Fe2O3的反應(yīng)屬于鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以△H5＜0，B不正確；

C．依據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)④-③得，2Al(s)Fe2O3(s)Al2O3(s)2Fe(s)△H5=△H4-△H3＜0，則△H4＜

△H3，C正確；

3

D．依據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)②+③得，3H(g)O(g)3HO(g)△H=△H2+△H3，與反應(yīng)①進(jìn)行比較，

2222

2

可得出△H1=(△H2+△H3)，D不正確；

3

故選C。

04課堂總結(jié)

11

05強(qiáng)化訓(xùn)練探究

提升

1．（2022秋·高二課時(shí)練習(xí)）下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是

A．能量變化的同時(shí)一定發(fā)生了化學(xué)變化

B．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率

C．應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變

D．同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件的ΔH不同

【答案】C

【解析】A．物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，也有能量變化，此時(shí)發(fā)生的是物理變化，所以能量變化的同時(shí)不一定發(fā)

生了化學(xué)變化，故A錯(cuò)誤；

B．反應(yīng)速率與反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)沒有必然聯(lián)系，故B錯(cuò)誤；

C．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱大小取決于反應(yīng)物和生成物的總能量大小，與反應(yīng)途徑無關(guān)，應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算

某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變，故C正確；

D．根據(jù)ΔH=生成物的焓-反應(yīng)物的焓可知，焓變與反應(yīng)條件無關(guān)，在光照和點(diǎn)燃條件該反應(yīng)的ΔH相同，故

D錯(cuò)誤；

答案選C。

2．（2023春·河南安陽·高二安陽一中?？奸_學(xué)考試）常溫下，某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

12

編號(hào)實(shí)驗(yàn)熱效應(yīng)

①將1mol的CaCl26H2O溶于水，溶液溫度升高ΔH1

②將1mol的無水CaCl2溶于水，溶液溫度升高ΔH2

③將1mol的CaCl26H2O加熱后得到無水CaCl2和液態(tài)水ΔH3

由此可知，下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是

A．H1H3B．H2H3

C．H1H2H3D．H1H2H3

【答案】A

【解析】CaCl26H2O溶于水，溶液溫度升高，屬于放熱過程，即

2+-

①CaCl26H2O(s)=Ca(aq)+2Cl(aq)+6H2O(l)?H1＜0；無水CaCl2溶于水，溶液溫度升高，屬于放熱過程，即

2+-

②CaCl2(s)=Ca(aq)+2Cl(aq)?H2＜0；1mol的CaCl26H2O加熱后得到無水CaCl2和液態(tài)水，即

③CaCl26H2O(s)=CaCl2(s)+6H2O(l)?H3，由蓋斯定律可得③=①-②，即?H3=?H1-?H2。

＜

A．?H3=?H1-?H2，?H1＜0，?H2＜0，故ΔH1ΔH3，故A錯(cuò)誤；

B．?H3=?H1-?H2，?H1＜0，?H2＜0，ΔH2<ΔH3，故B正確；

C．?H3=?H1-?H2，即H1H2H3，故C正確；

D．?H3=?H1-?H2，?H1＜0，?H2＜0，則ΔH1+ΔH2<ΔH3，故D正確；

故選A。

3．（2023秋·湖北十堰·高二統(tǒng)考期末）合成氨原料中的H2可用甲烷在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)制得。已知

H2(g)、CO(g)、CH4(g)的燃燒熱(H)分別為-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol、-890.3kJ/mol，且H2O(g)=H2O(l)

H=-44.0kJ/mol。下列熱化學(xué)方△程式正確的是

1

△A．CH4gH2OgCOg3H2gH1206.1kJmol

1

B．CH4gH2OgCOg3H2gH2206.1kJmol

1

C．CH4gH2OgCOg3H2gH3365.5kJmol

1

D．CH4gH2OgCOg3H2gH4365.5kJmol

【答案】A

1

【解析】根據(jù)已知H2(g)、CO(g)、CH4(g)的燃燒熱可得表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)

2

1

H=-285.8kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=-283.0kJ/mol，③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3

2

△△△

kJ/mol，然后結(jié)合④H2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJ/mol，利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式疊加，可得相應(yīng)反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式，并進(jìn)行判斷?！?/p>

13

1

根據(jù)已知H2(g)、CO(g)、CH4(g)的燃燒熱可得表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)

2

1

H=-285.8kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=-283.0kJ/mol，③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3

2

△△△

kJ/mol，及④H2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式④+③-②-①×3，整理可

1

得CH4gH2OgCOg△3H2gH1206.1kJmol，故合理選項(xiàng)是A。

4．（2022·浙江·高二期中）根據(jù)圖中的各物質(zhì)間的能量循環(huán)圖，下列說法正確的是：

A．?H5+?H6+?H7+?H8<?H2

B．?H5<0，?H6<0，?H7>0

C．I(g)?H6的小于Cl(g)的?H6

D．?H1=?H2+?H3+?H4+?H5+?H6+?H7+?H8

【答案】A

【解析】根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱與反應(yīng)過程無關(guān)，則?H1=?H2+?H3+?H4+?H8或?H1=?H2+?H3+?H5+?H6+?H7+?H8；

-

A．由圖可知Cl(g)→Cl(g)放熱，即?H6<0，固態(tài)鈉氣化吸熱，即?H2>0，則?H5+?H6+?H7+?H8<?H2，A正確；

B．鈉原子失去電子放熱，即?H5<0，氯原子得到電子放熱，即?H6<0，鈉離子和氯離子結(jié)合生成NaCl(g)放出

熱量，?H7<0，B錯(cuò)誤；

C．I的非金屬性比Cl弱，得電子能力比Cl弱，所需能量較低，由于該過程放出熱量，數(shù)值越小?H越大，

則I(g)?H6的大于Cl(g)的?H6，C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱與反應(yīng)過程無關(guān)，則?H1=?H2+?H3+?H5+?H6+?H7+?H8，D錯(cuò)誤；

故選：A。

5．（2023秋·甘肅武威·高二天祝藏族自治縣第一中學(xué)校考期末）工業(yè)上常利用CO2和NH3合成尿素

，該可逆反應(yīng)分兩步進(jìn)行，整個(gè)過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

CONH22

14

A．NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物

B．利用CO2和NH3合成尿素是放熱反應(yīng)

C．反應(yīng)II在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)很大

．的焓變

D2NH3gCO2gCONH22lH2OlΔH=E2-E1

【答案】C

【解析】A．從圖像可知，合成尿素的過程中生成了NH2COONH4，其為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物，選項(xiàng)A

正確；

B．由圖像可知，根據(jù)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，利用CO2和NH3合成尿素是放熱反應(yīng)，選項(xiàng)B正確；

C．反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)較小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1)為放熱反應(yīng)，H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量<0，即H=E2-E1，

選項(xiàng)D正確；△△

答案選C。

6．（2022秋·遼寧營(yíng)口·高二營(yíng)口開發(fā)區(qū)第一高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能

量變化示意圖，下列說法正確的是

A．熱穩(wěn)定性：MgCl2＜MgF2

15

B．Mg(s)+X2(g)=MgX2(s)ΔH>0

C．將MgCl2溶液蒸干可得到無水MgCl2

-1

D．該溫度下MgI2(s)+Br2(g)=MgBr(s)+I2(g)ΔH=+160kJ?mol

【答案】A

【解析】A．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，由圖可知，MgF2的能量低于MgCl2，則熱穩(wěn)定性：MgCl2＜MgF2，故A

正確；

B．Mg(s)和X2(g)所具有的總能量高于MgX2(s)所具有的能量，則Mg(s)+X2(g)=MgX2(s)ΔH<0，故B錯(cuò)誤；

C．MgCl2會(huì)發(fā)生水解生成Mg(OH)2，將MgCl2溶液蒸干不能得到無水MgCl2，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)圖示可知，①M(fèi)g(s)+Br2(g)=MgBr2(s)ΔH=-524kJ/mol、②Mg(s)+I2(g)=MgI2(s)ΔH=-364kJ/mol，根據(jù)蓋

斯定律，由①-②得MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g)ΔH=-524kJ/mol+364kJ/mol=-160kJ/mol，故D錯(cuò)誤；

故答案選A。

7．（2023秋·黑龍江綏化·高二?？计谀┰谝欢l件下，H2和O2發(fā)生反應(yīng)：

1

2H2gO2g2H2OgHakJmol，已知：a、b、c均大于零，下列說法不正確的是

A．反應(yīng)物的總鍵能低于生成物的總鍵能

B．圖乙中H1H2H3

C．?dāng)嚅_4molH-O鍵所需能量約為a2bckJ

D．焓變的絕對(duì)值存在關(guān)系：H3H10.5a

【答案】B

【解析】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總鍵能低于生成物的總鍵能，A正確；

B．由圖乙可知，根據(jù)蓋斯定律可得H1H2H3，B錯(cuò)誤；

C．由反應(yīng)熱等于反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵需要的能量和生成物形成化學(xué)鍵放出的能量的差值可知，反應(yīng)熱

111

H2bkJmolckJmol4EHOakJmol，則4EH1a2bckJ/mol，即斷開4molH-O鍵所需

能量約為a2bckJ，C正確；

D．生成液態(tài)水放出的熱量大于生成氣態(tài)水放出的熱量，因此變的絕對(duì)值存在關(guān)系：H3H10.5a，D

正確；

故選B。

8．（2022秋·廣西南寧·高二?？茧A段練習(xí)）關(guān)于反應(yīng)：①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ/mol；

16

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol；

③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+216kJ/mol。

下列敘述正確的是

A．CO的燃燒熱為ΔH=+283kJ/mol

B．在③進(jìn)行時(shí)，若加入催化劑，可以使ΔH減小

C．若有3.2gCH4與足量水蒸氣按③反應(yīng)，則放出的熱量是43.2kJ

D．若生成相同質(zhì)量的CO2，C2H2放出的熱量大于CO

【答案】D

【解析】A．CO的燃燒熱為1molCO完全燃燒產(chǎn)生CO2氣體時(shí)放出熱量，則反應(yīng)熱小于0，故根據(jù)

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol可知CO的燃燒熱為ΔH=-283kJ/mol，A錯(cuò)誤；

B．在③進(jìn)行時(shí)，若加入催化劑，可以降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)物即生成物的總能量，因此不能

使ΔH減小，B錯(cuò)誤；

3.2g

C．3.2gCH4的物質(zhì)的量是n(CH4)==0.2mol，根據(jù)③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+216kJ/mol可

16g/mol

知：若有3.2gCH4與足量水蒸氣按③反應(yīng)，則吸收的熱量是43.2kJ，C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)①可知反應(yīng)產(chǎn)生2molCO2氣體，放出熱量是1300kJ，而根據(jù)②反應(yīng)可知產(chǎn)生2molCO2氣體，放

出熱量是566kJ，故若生成相同質(zhì)量的CO2，C2H2放出的熱量大于CO，D正確；

故合理選項(xiàng)是D。

9．（2023秋·河南平頂山·高二統(tǒng)考期末）已知幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示：

化學(xué)鍵COHHHOCO

鍵能/kJmol1a436463750

1

根據(jù)熱化學(xué)方程式：CO2gH2gCOgH2OgΔH=41kJmol，計(jì)算表中的a為

A．484.5B．969C．872D．1938

【答案】B

【解析】ΔH反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能2750436a246341kJmol1，可求得a969，B項(xiàng)正

確。

10．（2022秋·廣東廣州·高二華南師大附中?？计谥校┫铝杏嘘P(guān)化學(xué)能和熱能的敘述中，正確的是

A．伴有熱量放出的變化過程都是放熱反應(yīng)

B．化學(xué)反應(yīng)中能量的變化與反應(yīng)物的狀態(tài)無關(guān)

C．燃燒熱的數(shù)值與實(shí)際參加反應(yīng)的可燃物的質(zhì)量無關(guān)

D．反應(yīng)熱H的單位中“mol1”指的是每摩爾的反應(yīng)物

【答案】C△

【解析】A．伴有熱量放出的變化過程不一定都是放熱反應(yīng)，如氣體液化放熱，但是該過程為物理變化，不

17

是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B．物質(zhì)的狀態(tài)不同，具有的能量不同，根據(jù)ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與反

應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)，B錯(cuò)誤；

C．燃燒熱為在25℃、101kPa下，1mol物質(zhì)在氧氣中完全燃燒生成穩(wěn)定的產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，故燃燒熱

為定值，與實(shí)際參與反應(yīng)的可燃物質(zhì)量無關(guān)，C正確；

D．反應(yīng)熱ΔH的單位中“mol-1”指的是每摩爾該反應(yīng)，即把該方程式看作一個(gè)整體，為“每摩爾反應(yīng)”，而不是

每摩爾的反應(yīng)物或生成物，D錯(cuò)誤；

故答案選C。

11．（2023秋·江蘇徐州·高二統(tǒng)考期末）乙苯催化脫氫制備苯乙烯是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，反應(yīng)：

-1

→+H2(g)H117.4kJmol。下列有關(guān)說法正確的是

A．使用催化劑可降低該反應(yīng)的H

B．的總能量大于與H2(g)的總能量

C．1g完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為需吸收約1.1kJ的能量

-1

D．反應(yīng)→(g)+H2(g)ΔH<117.4kJmol

【答案】C

【解析】A．催化劑不能改變反應(yīng)的H，A錯(cuò)誤；

B．反應(yīng)吸熱說明生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，B錯(cuò)誤；

C．1g約為0.0094mol，1mol完全反應(yīng)吸收117.4kJ,則

1g完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為需吸收能量約1.1kJ，C正確；

D．轉(zhuǎn)化成(g)需吸熱，故反應(yīng)

-1

→(g)+H2(g)ΔH＞117.4kJmol，D錯(cuò)誤；

故選C。

1

12．（2023秋·全國(guó)·高二專題練習(xí)）已知：(1)H2(g)+O2(g)═H2O(g)ΔH=akJ/mol

2

(2)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=bkJ/mol

18

1

(3)H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH=ckJ/mol

2

(4)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH=dkJ/mol

下列關(guān)系式中正確的是

A．a(chǎn)<c<0B．b>d>0C．2a=b>0D．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(shù)值小

于生成氣態(tài)水的焓變，所以c＜a＜0，故A錯(cuò)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(shù)值小于生成氣

態(tài)水的焓變，所以d＜b＜0，故B錯(cuò)誤；

C．燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，熱化學(xué)方程式的焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，(2)式化學(xué)計(jì)量數(shù)為(1)式化學(xué)

計(jì)量數(shù)的兩倍，(2)式的焓變也是(1)的兩倍，故b=2a＜0，故C錯(cuò)誤；

D．燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，熱化學(xué)方程式的焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，(4)式化學(xué)計(jì)量數(shù)為(3)式化學(xué)

計(jì)量數(shù)的兩倍，(4)式焓變也是(3)的兩倍，d=2c＜0，故D正確；

答案選D。

13．（2021秋·山東濟(jì)寧·高二統(tǒng)考期中）按要求回答下列問題

(1)已知在常溫常壓下：

-1

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ·mol

-1

②H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol

甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______。

1-1

(2)已知：CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)△H1=-192.9kJ·mol

2

1-1

H2(g)+O2(g)H2O(g)△H2=-120.9kJ·mol

2

甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變△H3_______。

(3)苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5-CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯

(C6H5-CH=CH2)的反應(yīng)方程式為：C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)△H1

已知：3C2H2(g)C6H6(g)△H2；

C6H6(g)+C2H4(g)C6H5-CH2CH3(g)△H3

則反應(yīng)3C2H2(g)+C2H4(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_______。

(4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一，工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法：

高溫

①用焦炭跟水反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

19

催化劑

②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則方

高溫

法②中反應(yīng)的△H=_______。

(5)利用碳還原NO，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H，可防止氮氧化物對(duì)大氣的污染。

-1

已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol

-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g