第4课时 反应热的计算
[核心素养发展目标] 1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.能够提取热化学信息，利用多种方法计算化学反应的反应热，建立解决较复杂反应热问题的思维模型。
一、一定量的反应物产生热量的计算
1．计算依据
反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。
2．关系式
(1)依据热化学方程式计算
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
则＝＝＝＝ 。
(2)依据燃料的摩尔燃烧焓计算：Q＝n(可燃物)×|ΔH|(摩尔燃烧焓)。
1．已知：FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g) ΔH＝－853 kJ·mol－1。
计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．在101 kPa下，H2(g)、CO(g)的摩尔燃烧焓分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1，计算1 mol H2(g)和2 mol CO(g)组成的混合气体完全燃烧释放的热量。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，请计算该反应中SO2的转化率。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
二、几种常见反应热的计算类型
类型一 已知键能或摩尔燃烧焓计算型
1．已知反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)中相关化学键的键能数据如下：
化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)
键能/(kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
2．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的摩尔燃烧焓数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
摩尔燃烧焓ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
ΔH1＝________ kJ·mol－1。
类型二 多步方程式叠加型
3．已知热化学方程式：
①C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝－1 301.0 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为( )
A．＋228.2 kJ·mol－1
B．－228.2 kJ·mol－1
C．＋1 301.0 kJ·mol－1
D．＋621.7 kJ·mol－1
4．冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1 200 ℃时，工艺中会发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3
④2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为______________。
类型三 反应进(流)程图型
5．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
(1)第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是_____________。
(2)1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是_______________________。
6．直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)＋2H2(g) HCHO(g)＋H2O(g) ΔH，转化步骤如图所示：
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH＝________(用图中焓变以及ΔH4表示)。
三、ΔH的大小比较
1．看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
2．看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3．看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4．看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1．如图为不同聚集状态的硫单质燃烧的反应过程能量变化：
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
则：Q1________(填“>”“<”或“＝”，下同)Q2，ΔH1________ΔH2。
2．已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据上述反应所得出的结论正确的是( )
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．金刚石比石墨稳定
3．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
①HF(aq)＋OH－(aq)=== F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝a kJ·mol－1
②H3O＋(aq)＋OH－(aq)===2H2O(l) ΔH＝b kJ·mol－1
③HF(aq)＋H2O(l) H3O＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝c kJ·mol－1
④F－(aq)＋H2O(l) HF(aq)＋OH－(aq) ΔH＝d kJ·mol－1
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是( )
A．HF的电离过程吸热
B．c＝a－b，c＜0
C．c>0，d＜0
D．d＝b＋c，d＜0
第4课时 反应热的计算
一、
2．(1)
应用体验
1．FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g) ΔH＝－853 kJ·mol－1；Q＝n(FeS2)×|ΔH|＝×853 kJ·mol－1≈6 398 kJ。
2．Q＝285.8 kJ·mol－1×1 mol＋283.0 kJ·mol－1×2 mol＝851.8 kJ。
3．参加反应的SO2为×2 mol≈3.2 mol，SO2的转化率为×100%＝80%。
二、
1．＋120
2．＋137
3．A
4．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
5．(1)放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
(2)NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
6．ΔH1＋ΔH2＋－
三、
应用体验
1．> <
2．C 3.B(共68张PPT)
第1章 第1节
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第4课时
反应热的计算
核心素养
发展目标
1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.能够提取热化学信息，利用多种方法计算化学反应的反应热，建立解决较复杂反应热问题的思维模型。
内容索引
一、一定量的反应物产生热量的计算
二、几种常见反应热的计算类型
课时对点练
三、ΔH的大小比较
>
<
一
一定量的反应物产生热量的计算
1.计算依据
反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。
一
一定量的反应物产生热量的计算
2.关系式
(1)依据热化学方程式计算
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
(2)依据燃料的摩尔燃烧焓计算：Q＝n(可燃物)×|ΔH|(摩尔燃烧焓)。
计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。
2.在101 kPa下，H2(g)、CO(g)的摩尔燃烧焓分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1，计算1 mol H2(g)和2 mol CO(g)组成的混合气体完全燃烧释放的热量。
答案 Q＝285.8 kJ·mol－1×1 mol＋283.0 kJ·mol－1×2 mol＝851.8 kJ。
3.已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，请计算该反应中SO2的转化率。
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几种常见反应热的计算类型
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二
二
几种常见反应热的计算类型
类型一 已知键能或摩尔燃烧焓计算型
1.已知反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)中相关化学键的键能数据如下：
化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)
键能/(kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
该反应的ΔH＝_______kJ·mol－1。
＋120
ΔH＝(413 kJ·mol－1×4＋745 kJ·mol－1×2)－(2×1 075 kJ·mol－1＋2×
436 kJ·mol－1)＝＋120 kJ·mol－1。
化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)
键能/(kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
2.乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的摩尔燃烧焓数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
摩尔燃烧焓ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
ΔH1＝_______ kJ·mol－1。
＋137
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
摩尔燃烧焓ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
先写出三种气体的摩尔燃烧焓的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝＋137 kJ·mol－1。
类型二 多步方程式叠加型
3.已知热化学方程式：
①C2H2(g)＋ O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝－1 301.0 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为
A.＋228.2 kJ·mol－1 B.－228.2 kJ·mol－1
C.＋1 301.0 kJ·mol－1 D.＋621.7 kJ·mol－1
√
热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②＋③－①＝④。
所以根据盖斯定律，得ΔH4＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ·mol－1)－285.8 kJ·mol－1＋1 301.0 kJ·mol－1＝＋228.2 kJ·mol－1。
4.冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1 200 ℃时，工艺中会发生下列反应：
④2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为_________________________。
类型三 反应进(流)程图型
(1)第一步反应是______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是____________________________________
________。
放热
ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的
总能量)
＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
6.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)＋2H2(g) HCHO(g)＋H2O(g) ΔH，转化步骤如图所示：
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH＝_______________
(用图中焓变以及ΔH4表示)。
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ΔH的大小比较
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三
1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如右：
2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
三
ΔH的大小比较
3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4.看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1.如图为不同聚集状态的硫单质燃烧的反应过程能量变化：
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
则：Q1____(填“>”“<”或“＝”，下同)Q2，ΔH1____ΔH2。
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2.已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据上述反应所得出的结论正确的是
A.ΔH1＝ΔH2 B.ΔH1＞ΔH2
C.ΔH1＜ΔH2 D.金刚石比石墨稳定
√
已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则等量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2＜0，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定。
3.氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
①HF(aq)＋OH－(aq)=== F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝a kJ·mol－1
②H3O＋(aq)＋OH－(aq)===2H2O(l) ΔH＝b kJ·mol－1
③HF(aq)＋H2O(l) H3O＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝c kJ·mol－1
④F－(aq)＋H2O(l) HF(aq)＋OH－(aq) ΔH＝d kJ·mol－1
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是
A.HF的电离过程吸热
B.c＝a－b，c＜0
C.c>0，d＜0
D.d＝b＋c，d＜0
√
③是电离方程式，③＝①－②，ΔH＝c＝a－b，由于a反应④是反应①的逆过程，d＝－a>0，故C、D不正确。
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课时对点练
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对点训练
题组一 焓变的计算与比较
1.已知：S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
对点训练
下列说法正确的是
A.1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量
B.H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g)
ΔH＝－229 kJ·mol－1
C.反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和
D.1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以
H2S(g)比HCl(g)稳定
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
√
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对点训练
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
A项，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝(243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，当2 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应时，只有1 mol Cl2(g)参加反应，所以放出的热量为183 kJ，错误；
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对点训练
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
B项，根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1，结合S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJ·mol－1，错误；
D项，由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，错误。
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对点训练
2.碘与氢气反应的热化学方程式为I2(s)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1。已知：①I2(s)===I2(g) ΔH＝＋35.96 kJ·mol－1；②在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下列说法正确的是
A.2 mol碘蒸气凝华时要吸收71.92 kJ的热量
B.将1 mol I2(g)与1 mol H2(g)混合，充分反应，放出9.48 kJ热量
C.1 mol I2(g)与1 mol H2(g)的键能总和小于2 mol HI(g)的键能总和
D.1 mol HI(g)发生分解反应要吸收13.24 kJ热量
√
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对点训练
由I2(s)===I2(g) ΔH＝＋35.96 kJ·mol－1可知，2I2(g)===2I2(s) ΔH＝－71.92 kJ·mol－1，则2 mol碘蒸气凝华时要放出71.92 kJ的热量，A错误；
将题干中I2与氢气的反应编号为③，根据盖斯定律可知，反应③－反应①可得I2(g)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1－(＋35.96 kJ·mol－1)
＝－9.48 kJ·mol－1，该反应是可逆反应，则1 mol I2(g)与1 mol H2(g)混合，充分反应，放出的热量小于9.48 kJ，B错误；
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对点训练
由B项分析可知，I2(g)与H2(g)的反应为放热反应，根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和可知，1 mol I2(g)与1 mol H2(g)的键能总和小于2 mol HI(g)的键能总和，C正确。
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对点训练
题组二 盖斯定律计算焓变的方法
3.已知：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
CO与镍反应会造成镍催化剂中毒，为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫，则对应反应的热化学方程式为
A.S(s)＋2CO(g)===SO2(g)＋2C(s) ΔH＝(2Q1－2Q2－Q3) kJ·mol－1
B.S(s)＋2CO(g)===SO2(g)＋2C(s) ΔH＝(Q1－Q3) kJ·mol－1
C.SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝(Q1－2Q2＋Q3) kJ·mol－1
D.SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝(2Q1－Q2＋2Q3) kJ·mol－1
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对点训练
将题中已知的热化学方程式从上到下依次编号为①、②、③。再根据题给信息可知CO被氧化后生成CO2，则对应的化学方程式为SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)。根据盖斯定律，可知由2×②－③－①可得SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝(Q1－2Q2＋Q3)kJ·mol－1。
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4.(2023·石家庄高二检测)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是
A.ΔH2>0
B.ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C.在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3
D.ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
对点训练
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对点训练
Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2>0，A正确；
根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B不正确；
Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C正确；
根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D正确。
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对点训练
5.LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为
A.＋351 kJ·mol－1 B.－351 kJ·mol－1
C.＋702 kJ·mol－1 D.－702 kJ·mol－1
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对点训练
6.CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH。
已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1＝－75 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－394 kJ·mol－1
③C(s)＋ O2(g)===CO(g) ΔH3＝－111 kJ·mol－1
则ΔH为
A.－580 kJ·mol－1 B.＋247 kJ·mol－1
C.＋208 kJ·mol－1 D.－430 kJ·mol－1
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对点训练
根据盖斯定律可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝2ΔH3－ΔH2－ΔH1＝＋247 kJ·mol－1。
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对点训练
7.已知△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝－2 092 kJ·mol－1，丙烷(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝
－2 220 kJ·mol－1，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·mol－1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为
A.－658 B.－482
C.－329 D.－285
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对点训练
已知△(g)＋H2(g)===CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ·mol－1①，△(g)＋
O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2 092 kJ·mol－1②，
CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1③，H2O(l)―→H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1④，
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)可由2×(①－②＋③＋④)获得，计算得ΔH＝－482 kJ·mol－1。
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对点训练
8.Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH1，其反应机理如图。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的焓变ΔH为
A.ΔH1＋ΔH2 B.ΔH1－ΔH2
C.2ΔH1－ΔH2 D.ΔH1－2ΔH2
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对点训练
Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH1①；反应Ⅱ为MnO2(s)＋H2O2(aq)＋2H＋(aq)===Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(l) ΔH2②；反应Ⅰ为Mn2＋(aq)＋H2O2(aq)===2H＋(aq)＋MnO2(s) ΔH，根据盖斯定律①－②可得反应Ⅰ，因此ΔH＝ΔH1－ΔH2。
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9.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
综合强化
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH4＝d kJ·mol－1
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下列有关说法正确的是
A.随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B.反应①②均为氧化还原反应
C.反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D.d＝a＋b＋c
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综合强化
A项，由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH－，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，正确；
B项，反应①元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，错误；
C项，反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的离子方程式为Ca2＋＋ ＋2OH－＋2H＋===CaSO4↓＋2H2O，该离子反应不是反应③的逆反应，因此该反应的ΔH≠－c kJ·mol－1，错误；
D项，根据盖斯定律，可得④＝①＋②－③，所以d＝a＋b－c，错误。
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10.已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
下列说法不正确的是
A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B.过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)＋ O2(g)
ΔH＝＋156.6 kJ·mol－1
C.氢气的摩尔燃烧焓ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
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综合强化
过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2，该反应为吸热反
应，由题意知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应，
因此不存在化学能→热能的转化，A项错误；
已知反应①2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1和反应②3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1，
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综合强化
过程Ⅱ的产物中氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且整个过程是利用太阳能完成的，成本低，D项正确。
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11.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2
B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应，放热1 124 kJ
C.工业上可用电解MgCl2溶液的方法冶炼金属Mg，
该过程需要吸收热量
D.由图可知，MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l)
ΔH＝－117 kJ·mol－1
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A项，物质的能量越低越稳定，根据图像数据分析，化合物的热稳定性由强到弱的顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2，正确；
B项，没有说明是否在标准状况下，22.4 L F2(g)不一定为1 mol，错误；
C项，工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属Mg，而不是电解MgCl2溶液，错误；
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综合强化
D项，①Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH＝－641 kJ·mol－1，②Mg(s)＋Br2(g)===MgBr2(s) ΔH＝－524 kJ·mol－1，由①－②得MgBr2(s)＋
Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g) ΔH＝－117 kJ·mol－1，而Br2(g)变成Br2(l)会放出热量，则MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l)的ΔH<－117 kJ·mol－1，错误。
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综合强化
12.为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ热量，则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式
为________________________________________________________。
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综合强化
(2)现有如下两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol－1
则a_____(填“＞”“＝”或“＜”)b。
＞
将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。
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综合强化
(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键又会释放能量。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ·mol－1) 436 391 945
已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝______。
－93
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综合强化
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ·mol－1) 436 391 945
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的ΔH＝945 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－93 kJ·mol－1，故a＝－93。
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综合强化
13.(1)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是
_______________________________________________________。
SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1
SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2 SiO2＋2H2O，由化学方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。
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综合强化
(2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝＋141 kJ·mol－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝_____________。
－80 kJ·mol－1
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综合强化
根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===
TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝－80 kJ·mol－1。
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综合强化
②反应TiCl4＋2Mg 2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________________________________。
防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
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13作业4 反应热的计算
(分值：100分)
(选择题1～11题，每小题8分，共88分)
题组一 焓变的计算与比较
1．已知：S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
下列说法正确的是( )
A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量
B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1
C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和
D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定
2．碘与氢气反应的热化学方程式为I2(s)＋H2(g)??2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1。已知：①I2(s)===I2(g) ΔH＝＋35.96 kJ·mol－1；②在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下列说法正确的是( )
A．2 mol碘蒸气凝华时要吸收71.92 kJ的热量
B．将1 mol I2(g)与1 mol H2(g)混合，充分反应，放出9.48 kJ热量
C．1 mol I2(g)与1 mol H2(g)的键能总和小于2 mol HI(g)的键能总和
D．1 mol HI(g)发生分解反应要吸收13.24 kJ热量
题组二 盖斯定律计算焓变的方法
3．已知：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
CO与镍反应会造成镍催化剂中毒，为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫，则对应反应的热化学方程式为( )
A．S(s)＋2CO(g)===SO2(g)＋2C(s) ΔH＝(2Q1－2Q2－Q3) kJ·mol－1
B．S(s)＋2CO(g)===SO2(g)＋2C(s) ΔH＝(Q1－Q3) kJ·mol－1
C．SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝(Q1－2Q2＋Q3) kJ·mol－1
D．SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝(2Q1－Q2＋2Q3) kJ·mol－1
4.(2023·石家庄高二检测)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．ΔH2>0
B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3
D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
5．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为( )
A．＋351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1
C．＋702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1
6．CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH。
已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1＝－75 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－394 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝－111 kJ·mol－1
则ΔH为( )
A．－580 kJ·mol－1 B．＋247 kJ·mol－1
C．＋208 kJ·mol－1 D．－430 kJ·mol－1
7．已知△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝－2 092 kJ·mol－1，丙烷(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝－2 220 kJ·mol－1，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·mol－1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为( )
A．－658 B．－482 C．－329 D．－285
8．Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH1，其反应机理如图。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的焓变ΔH为( )
A．ΔH1＋ΔH2 B．ΔH1－ΔH2
C．2ΔH1－ΔH2 D．ΔH1－2ΔH2
9．煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
①SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol－1
②ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq) ΔH3＝c kJ·mol－1
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列有关说法正确的是( )
A．随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B．反应①②均为氧化还原反应
C．反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D．d＝a＋b＋c
10．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B．过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋156.6 kJ·mol－1
C．氢气的摩尔燃烧焓ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
11.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2
B．22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应，放热1 124 kJ
C．工业上可用电解MgCl2溶液的方法冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量
D．由图可知，MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l) ΔH＝－117 kJ·mol－1
12．(6分)为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ热量，则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______________________
________________________________________________________________________。
(2)现有如下两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol－1
则a________(填“＞”“＝”或“＜”)b。
(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键又会释放能量。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ·mol－1) 436 391 945
已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝______。
13．(6分)(1)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是_____________________。
(2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
TiO2―→TiCl4Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝＋141 kJ·mol－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________________。
②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_________________
________________________________________________________________________。
作业4 反应热的计算
1．C 2.C 3.C 4.B 5.D 6.B 7.B 8.B 9.A 10.A
11．A
12．(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 (2)＞ (3)－93
解析 (1)5 g CH3OH液体在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol CH3OH液体在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出×113.5 kJ＝726.4 kJ热量，则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1。(2)将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。(3)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)的ΔH＝945 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－93 kJ·mol－1，故a＝－93。
13．(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1
(2)①－80 kJ·mol－1 ②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
解析 (1)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2＋2H2O，由化学方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。(2)①根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝－80 kJ·mol－1。
