教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
教习目标 1.掌握反应热的计算公式。 2.学会利用盖斯定律进行反应热的计算。 3.掌握反应热大小的比较。
重点和难点 重点:反应热的相关计算。 难点:反应热的计算及其大小的比较。
◆知识点一 反应热的计算
1．根据反应物和生成物的能量计算
公式：△H =______________________________
2．根据反应物和生成物的键能计算
公式：△H = ______________________________
3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式：△H = ______________________________
如图：则ΔH＝__________
4．根据正反应和逆反应的活化能计算
公式：△H = ____________________根据中和热计算
公式：中和反应放出的热量＝__________×|ΔH|
6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
公式：Q＝燃烧热×____________________7．根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成__________比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
8．根据盖斯定律计算
（1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的__________，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的__________。
三调：调整中间物质的__________。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH__________。
（2）运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也__________该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相__________。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之__________，但数值__________。
即学即练
1.历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl
247 497 463 431
A． B．
C． D．
2.已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
一、 反应热大小的比较
1．ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。
（1）吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，
所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
（2）放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。
2．常见的几种ΔH大小比较方法
（1）如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍
例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
（2）同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
（3）晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
（4）根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。
（5）中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
实践应用
1.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
2.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( )
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2
②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3
NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4
C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
考点一 反应热的计算
【例1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表：
化学键 C—H H—H C—O H—O
键能/kJ·mol-1 413 436 358 463
则CO中碳氧键的键能是
A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1
C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1
【变式1-1】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
【变式1-2】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
【变式1-3】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.5 kJ·mol－1
欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为( )
A．12∶3.25 B．3.25∶12
C．1∶1 D．6∶1
考点二 反应热大小的比较
【例2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系中正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
【变式2-1】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
【变式2-2】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A．① B．②③④ C．④ D．①②③
基础达标
1.下列说法中正确的是
A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1
B．表示中和热的热化学方程式：H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
D．中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热
2.已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( )
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ
3.通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为( )
A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1
C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1
4.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
5.如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是( )
A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1
B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋134 kJ·mol－1
C.O==O的键能为494 kJ·mol－1
D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热
6.将和置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
一段时间后，和恰好全部消耗，共放出热量。
已知：部分化学键的键能（化学键断裂时吸收或释放的能量）如下表所示：
化学键 F—F Cl—Cl F—Cl（中） F—Cl（中）
键能 157 X 248 172
则X的值为
A．168 B．243 C．258 D．308
7.已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2
C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3
8.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1＝＋83 kJ·mol－1
CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1
则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
9.生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题：
（1）。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。
（2）甲烷可用于生产合成气，其反应 ΔH=+206kJ/mol，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表，则a= kJ/mol。
化学键
键能/kJ/mol 436 465 a 1076
10.依据题意，写出下列反应的热化学方程式。
（1）若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。
（2）用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为__________________。（3）已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______________________________________。
综合应用
11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法不正确的是( )
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3
12.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知：
①
②
则反应的是
A． B．
C． D．
13.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2
②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4
③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5；2NO2(g)N2O4(g)ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8
⑤1/2H2SO4(浓，aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10
⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11；C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
14.下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是
①
②
A．； B．；
C．； D．；
15.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法不正确的是
A．途径①和途径②的反应热是相等的
B．含的浓溶液、含的稀溶液，分别与足量的溶液反应，二者放出的热量是相等的
C．在空气中燃烧放出的热量大于在纯氧中燃烧放出的热量
D．若，则为放热反应
16.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的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________。
（2）现有以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）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
拓展培优
17.已知：
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol；
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；
H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。
（1）写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：
（2）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？
18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol
途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ/mol
2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值)
请回答下列问题：
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。
（2）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ；
（3）b与a、c、d 的数学关系式是 。
19.（23-24高一下·北京·阶段练习）请回答下列问题：
（1）肼()在常温常压下是一种无色液体，性质活泼。肼的用途十分广泛，既是一种重要的化工原料，也可作为高能燃料应用于航空航天领域。以、为原料，经过一系列复杂反应可制得肼(过程①)，此过程每生成吸收的热量为。则过程①的热化学方程式为 ，该方程式的反应物与生成物相比，所含能量较高的是 (填“反应物”或“生成物”)：
说明：所有的箭头“→”由反应物指向生成物
（2）常温常压下，可在空气中充分燃烧(反应②)，放出的热为。请写出燃烧的热化学方程式： ；
（3）根据过程①和反应②的，可求得反应的= ；根据反应③、④的，也可求得反应的焓变。 (填“<”、“=”或“>”)，原因是 。
（4）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等量所需能量较少的是 。
20.研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为
已知：① ；②
则 (用含、的式子表示)。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
则 。1mol全部被氧化为的热化学方程式为 。
（3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。
②已知反应③生成1mol时放出akJ热量，则反应③中转移个电子时，放出 kJ热量。(用含a的式子表示)
1第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
分层作业
1．（24-25高二上·重庆·期末）下列说法正确的是
A．中和反应反应热测定实验中，若用银质搅拌器，则所测反应热的绝对值偏大
B．H2的燃烧热为akJ mol-1，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-2akJ mol-1
C．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2；ΔH 1＜ΔH2
D．C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH =+1.9kJ mol-1则处于相同条件下的金刚石更稳定
【答案】C
【解析】
A．银具有良好的导热性，则中和反应反应热测定实验中，若用银质搅拌器，则所测反应热的绝对值偏小，故A错误；
B．H2的燃烧热为akJ mol﹣1，则燃烧热方程式为H2(g)O2(g)═H2O(l) ΔH＝﹣akJ mol﹣1，即2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH＝﹣2akJ mol﹣1，题干中表示生成的是气态水，故B错误；
C．S(s)→S(g)吸热，则S(g)+O2(g)＝SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)＝SO2(g) ΔH2，且ΔH1＜ΔH2＜0，故C正确；
D．C(s，石墨)＝C(s，金刚石)ΔH＝+1.9kJ mol﹣1，则金刚石具有的能量高，因物质具有的能量越低越稳定，所以处于相同条件下的石墨更稳定，故D错误；
故选：C。
2．（23-24高二上·海南海口·期末）已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O =Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O（1） =Q2 kJ/mol
HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O（1） =Q3 kJ/mol
上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为
A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1
【答案】C
【解析】醋酸的电离吸热，放出的热量Q1的绝对值小于中和热，浓硫酸稀释放热，放出的热量Q2的绝对值大于中和热，而稀硝酸为稀的强酸，放出的热量等于中和热，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为：Q2＞Q3＞Q1，故选：C。
3．（24-25高一下·吉林·期中）下列有关说法正确的是
A．软脂酸燃烧热的热化学方程式为：
B．一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式：
C．已知同温同压下：；，则
D．已知，则电解熔融生成时释放能量
【答案】B
【解析】A．软脂酸燃烧热要求生成液态水，而方程式中H2O为气态，不符合燃烧热定义，A错误；
B．可逆反应无法完全进行，实际放热a kJ小于理论最大值，ΔH对应1mol反应的理论值，故ΔH < -2akJ/mol，B正确；
C．ΔH1为强酸强碱中和，ΔH2为弱酸中和，后者放热更少，ΔH1应小于ΔH2，C错误；
D．电解Al2O3是吸热过程，应吸收1675.5kJ而非释放，D错误；
故选B。
4．（24-25高二上·甘肃庆阳·期中）已知一定条件下的下列热化学方程式： ， 。为提供分解1 mol KNO3所需的能量，理论上需完全燃烧碳
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】依据反应 H=+58kJ/mol，分解1molKNO3所需要吸收的热量为，碳燃烧需要放出，依据热化学方程式计算，已知 H=-393.5kJ/mol，需要燃烧碳的物质的量为，故选B。
5．（23-24高二上·宁夏吴忠·期中）已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1，下列说法错误的是
A．H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
B．能量图：
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>-571.6 kJ·mol-1
D．1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相同
【答案】B
【解析】A．已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1，1molH2完全燃烧放出的热量为285.8 kJ，则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，故A项正确；
B．由热化学方程式可知，该反应为放热反应，反应物所具有的总能量高于生成物具有的总能量，故B项错误；
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)生成气态水，放出的热量比生成液态水小，ΔH>-571.6 kJ·mol-1，故C项正确；
D．燃烧热的概念就是1mol可燃物完全燃烧生成指定稳定的物质放出来的热量，所以不管是多少摩尔氢气，燃烧热都是一样的，故D项正确；
故本题选B。
6．（23-24高二上·河南·期中）已知：
；
；
；
。
下列叙述正确的是
A． B．
C． D．代表的燃烧热
【答案】C
【解析】A．氢气生成等量液态水放出热量比生成等量气态水多，反应热更小，A错误；
B．等物质的量的C（s）生成CO时放出的热量比生成CO2时少，反应热更大，B错误；
C．根据盖斯定律，选项中的方程式可由(反应②-反应①)×2得到，ΔH=2(ΔH2-ΔH1)，C正确；
D．氢气的燃烧热化学方程式中，氢气前系数为1，表示1mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量，D错误；
故答案选C。
7．（23-24高二上·黑龙江大庆·期中）根据以下热化学方程式，和的大小比较错误的是
A． ， ，则
B． ， ，则
C． ， ，则
D． ， 则
【答案】B
【解析】A．已知 ，根据盖斯定律可得，即，故A正确；
B．已知为放热反应，根据盖斯定律可得，即，故B错误；
C．已知为吸热反应，，为放热反应，，即，故C正确；
D．已知氯元素的非金属性强于溴元素，因此氯气与氢气反应放出的热量多余溴与氢气，又因放热焓变为负值，放热越多焓变值越小，即，故D正确；
故答案选B选项。
8．（23-24高二上·广东清远·期中）已知293K时， 。下列有关说法正确的是
A．1mol 与3mol 反应，放出的热量为92kJ
B．每生成1mol ，放出的热量小于46kJ
C．每生成1mol ，放出的热量为46kJ
D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关
【答案】C
【解析】A．该反应是可逆反应，因此1mol 与3mol 反应，放出的热量小于92kJ，故A错误；
B．气体到液体放出热量，每生成1mol ，放出的热量大于46kJ，故B错误；
C．根据题中若化学方程式得到每生成1mol ，放出的热量为46kJ，故C正确；
D．该反应的与各物质状态有关，也与化学计量数有关，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．（24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末）已知：①；
②。转化为的热量变化为
A．放出 B．吸收 C．放出 D．吸收
【答案】A
【解析】由盖斯定律可知，反应①-反应②得到反应，则反应，所以1mol转化为，放出的热量为，故选A。
10．（24-25高二上·福建福州·期中）研究大气中含硫化合物（主要是和）的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为 ，已知：① ；
② ，则 （用含、的式子表示）。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
则 。全部被氧化为的热化学方程式为 。
（3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。
②已知上述总反应生成时放出热量，则该总反应中转移个电子时，放出 热量。（用含a的式子表示）
【答案】（1）+
（2）
（3）催化剂
【难度】0.65
【解析】（1）由盖斯定律可知，该反应可由2×①+②得到，则+；
（2）由左图可得：Ⅰ：；则 ；
由由图可得：Ⅱ：；
由盖斯定律：Ⅰ+Ⅱ可得：，==-806.39；全部被氧化为的热化学方程式为：；
（3）①该循环过程中，在反应②中作反应物，在反应③中作产物，总过程中作催化剂；总反应的化学方程式为；
②生成时放出热量，由总反应可知，生成1mol水时转移2mol电子，则转移个电子时即1mol电子转移，放出热量。
11．（24-25高二上·广东汕头·期中）在火箭推进器中装有强还原剂肼()和强氧化剂()，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式 (计算结果保留小数点后三位)
（2）已知 ，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
（4）已知 ， ，根据盖斯定律写出肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
（5）肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为 。
（6）的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知 ，则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。
【答案】（1）
（2）408.8
（3）产物为氮气和水，无污染
（4）
（5）
（6） 1016.5
【解析】（1）已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量，则1mol液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出热量，该反应的热化学方程式 ；故答案为： 。
（2）已知 ，则 ，则液态肼(物质的量为0.5mol)燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8；故答案为：408.8。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，产生是氮气和水，还有一个很突出的优点是产物无污染；故答案为：产物为氮气和水，无污染。
（4）根据盖斯定律，第二个方程式二倍减去第一个方程式得到肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 ；故答案为： 。
（5）肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼(物质的量为0.25mol)在上述反应中放出热量，则2mol气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为 ；故答案为： 。
（6）的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，1mol气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知 ，则 ，(标准状况)乙硼烷(物质的量为0.5mol)完全燃烧生成气态水时，放出的热量是1016.5；故答案为： ；1016.5。
12．（24-25高二上·浙江·期中）请回答：
（1）在25℃和101kPa时，1mol完全燃烧生成和时放出853kJ的热量，请写出燃烧的热化学方程式 ，理论上1kg黄铁矿(的含量为90%)完全燃烧放出的热量为 kJ。
（2）已知断裂1mol、1mol、1mol需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ、391kJ，则 kJ mol-1。
（3）已知：
① kJ mol-1
② kJ mol-1
③ kJ mol-1
上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)；请写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。
【答案】（1） kJ mol-1 6397.5
（2）-92.4
（3）① kJ mol-1
【难度】0.65
【解析】（1）在25℃和101kPa时，1mol完全燃烧生成和时放出853kJ的热量，则燃烧的热化学方程式 kJ mol-1，1kg黄铁矿(的含量为90%)中的物质的量为，完全燃烧放出的热量为。
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，断裂1mol、1mol、1mol需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ、391kJ，则 kJ mol-1=-92.4 kJ mol-1。
（3）① kJ mol-1
② kJ mol-1
③ kJ mol-1
吸热反应>0，上述反应中属于吸热反应的是①；
CO的燃烧热是1molCO燃烧生成二氧化碳放出的热量。根据盖斯定律③-②得表示CO燃烧热的热化学方程式 kJ mol-1。
13．（23-24高一上·上海·期末） CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
① △H=-890kJ/mol；
② ；
③ ；
CH4、H2组成的混合气体2mol，完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量，该混合气体中CH4与H2的物质的量之比n(CH4):n(H2)= ；的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热 。
【答案】 3：2 -75.1
【解析】设甲烷的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，则x+y=2；890x+=1297.0，解得：x=1.2，y=0.8，n(CH4):n(H2)=3：2；根据盖斯定律，该反应可通过②+③-①得到，则=-75.1。
1．（24-25高二上·北京顺义·期中）依据下列热化学方程式得出的结论中，不正确的是
A．已知，则氢气的燃烧热为
B．已知C(石墨，s)(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定
C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知；则
【答案】A
【解析】A．氢气的燃烧热是指1mol氢气燃烧生成指定产物即生成液态水时放出的热量，，水为气态，故氢气的燃烧热小于，A错误；
B．能量越低越稳定。C(石墨，s)(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定，B正确；
C．根据，20.0gNaOH的稀溶液即0.5mol氢氧化钠与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，C正确；
D．，两个反应都是放热反应，前者放出的热量多，因为放热为负值，故，D正确；
故选A。
2．（24-25高二上·陕西西安·期中）回答下列问题：
（1）已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
(白磷，s) kJ·mol
4P(红磷，s) kJ·mol
若a、b均大于零，则a和b的关系为___________。
A．ab D．无法确定
（2）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇气体(结构简式为)。部分化学键的键能数据如下表：
化学键 C-C C-H H-H C-O H-O
键能kJ·mol 348 413 436 358 1072 463
已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
（3）下图表示的是和CO反应生成和NO过程中能量变化示意图，请写出和CO反应的热化学方程式： 。
（4）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒(活化能) eV，写出该步骤的化学方程式 。
【答案】（1）C
（2）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116 kJ/mol
（3）
（4）2.02 COOH +H +H2O =COOH +2H +OH 或H2O =H +OH
【难度】0.65
【解析】（1）①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH =-akJ/mol(a＞0)；②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)；ΔH=-bkJ/mol(b＞0)；根据盖斯定律可知，①-②即得到P4(白磷，s)=4P(红磷，s)，结合常温时红磷比白磷稳定，所以反应热△H=-akJ/mol+bkJ/mol＜0，所以a>b，故选C。
（2）CO和H2化合来制备甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，该反应的ΔH=1072 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-（3×413 kJ·mol-1+358 kJ·mol-1+463 kJ·mol-1）=-116 kJ·mol-1。
（3）由题干图示信息可知， NO2和CO反应的热化学方程式为：CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g) =E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol。
（4）图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应物，反应的焓变小于0，正反应进行的方向需要吸收能量，结合图此分析判断，是发生的过渡反应：COOH +H +H2O =COOH +2H +OH 或H2O =H +OH ，该历程中最大能垒（活化能）E正=1.86eV-（-0.16eV）=2.02eV。
3．一定条件下，红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题：
（1）反应的为 。
（2）写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式： 。
（3）红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为 。
（4）白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。
其中 (用含和的代数式表示)。
（5）红磷与白磷互为 (填“同位素”或“同素异形体”)，等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量 (填“相同”或“不同”)。
【答案】（1）-93kJ/mol
（2）
（3）70.5
（4）
（5）同素异形体 不同
【解析】（1）由图可知1molPCl3和1molCl2的总能量高于1molPCl5的总能量，该反应是放热反应，反应的=-93kJ/mol；
（2）固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的反应为，由图可知，则热化学方程式：；
（3）红磷物质的量为，标准状况物质的量为，由可知0.2mol红磷消耗0.3mol氯气放出61.2kJ能量，剩余0.1mol氯气参与=-93kJ/mol的反应，放出9.3kJ能量，则共放出61.2+9.3=70.5kJ；
（4）根据盖斯定律知，△H3=△H1+△H2；
（5）红磷与白磷都是由P元素形成的不同单质，互为同素异形体，二者转化时存在能量转化，则等质量的红磷和白磷具有的能量不同，完全燃烧生成P2O5(s)时放出的热量不相同。
4．（24-25高二上·山东济宁·期中）研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，。则相比，较稳定的是 。
（2）已知的燃烧热为 ，则a 238.64(填“”、“”或“=”)。
（3）使和通过灼热的固体炭层，生成和，当有参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为 。反应过程中每转移放出的热量为 kJ。
（5）通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看做是该化学键的键能。下表是常见的键能数据：
化学键
键能 386 167 498 946 460 a
已知合成氨反应 ，则a为 (取整数)。
（6）氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应： ； 。则的等于 。
（7）已知在和101kPa下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成放出57.3kJ的热量。现有下列反应：
①；
②；
③；
④；
⑤
其中反应热符合的是 (写序号)。
【答案】（1）M
（2）<
（3）2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CO2 (g) ΔH= 290kJ mol 1
（4）98
（5）426
（6）+11 kJ·mol-1
（7）⑤
【解析】（1）有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程的，则M转化为N是吸热反应，所以 M的能量更低，能量越低越稳定，所以较稳定的是M。
（2）燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，在反应中因H2还可以进一步燃烧生成H2O(l)并放出热量，故a<238.6。
（3）有1molCl2参与反应时释放出145 kJ 热量，2molCl2反应放热290 kJ，则反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH= 290kJ mol 1。
（4）已知，该反应中Al元素由0价上升到+3价，C元素由0价下降到-4价，由方程式可知，反应过程中4molAl参与反应转移电子物质的量为12mol，则每转移，放热kJ=98kJ。
（5）合成氨反应 ，该反应的焓变为反应物的总键能减去生成物的总键能，1molN2中存在1molN≡N，1molH2中存在1molH-H，1molNH3中存在3molN-H，可得946+3a-6×386=-92，计算a=426。
（6）已知反应：① ；② ；由盖斯定律可知，可得 △H=+11kJ mol-1。
（7）①：该反应生成2mol水，因此其焓变为2 × (-57.3kJ/mol) = -114.6kJ/mol，不符合△h = -57.3kJ/mol，故①不选；
②：该反应生成2mol水，且生成了硫酸钡沉淀，焓变会小于-114.6kJ/mol，因为生成沉淀会释放额外的能量，故②不选；
③：一水合氨为弱碱，电离时吸热，因此该反应放出的热量少于-57.3kJ/mol，故③不选；
④：醋酸为弱酸，电离时吸热，因此该反应生成1mol水放出的热量小于-57.3kJ/mol，故④不选；
⑤：符合强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成，，故⑤选；
答案选⑤。
1．（24-25高三上·山东淄博·期末）合成尿素的机理及能量变化如图，TS表示过渡态。
下列说法正确的是
A．反应过程中的化合价发生改变
B．一定比稳定
C．若，则
D．决速步的热化学方程式：
【答案】C
【解析】A．反应过程中N一直为-3价，化合价未变化，故A错误；
B．图中HOOCNH2(s)+NH3+2H2O的能量比HNCO(g) +NH3+3H2O的能量更低 ，但HOOCNH2(s)的能量与HNCO(g) 的能量无法比较，故稳定性不确定，故B错误；
C．根据图象可知，87.5+△E1=△E2-87，故 若，则，故C正确；
D．决速步是能垒最高的步骤（ΔE1=66.5 kJ·mol ），对应反应：HNCO(g) +NH3 →[CO(NH2)2] (s)，故D错误；
故选C。
2．能源是人类生存和发展的重要支柱，研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义，已知下列热化学方程式：
①H2（g）+O2（g）= H2O（ g） ΔH = - 242kJ/mol；
②2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（ l） ΔH= - 572kJ/mol；
③C（s）+O2（g）=CO （g） ΔH =-110.5 kJ/mol；
④C（s）+O2（g）= CO2（g） ΔH=- 393.5 kJ/mol；
⑤CO2（g）+2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（ g） ΔH = + 802kJ/mol:
化学键 O=O C-C H-H O-O C-O O-H C-H
键能 kJ/mol 497 348 436 142 351 463 414
回答下列问题
（1）写出能表示H2燃烧热的热化学方程式 ；
（2）已知C（s）+ H2O（g）H2（g）+ CO（g） ΔH = kJ/mol;
（3）估算出C=O键能为 kJ/mol:
（4）CH4的燃烧热ΔH = kJ/mol:
（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃烧效率是90%（注：相当于10%的CH4未燃烧），水壶的热量利用率是70%,则用此燃具和水壶，烧开 1L 水所需要的CH4的物质的量为 mol[保留到小数点后2位：已知：c（H2O）=4.2J/（g ℃）］。
【答案】 H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l） ΔH=-286 kJ / mol +131.5 800 -890 0.56
【难度】0.65
【解析】
（1）燃烧热指的是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，由2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）ΔH= - 572kJ/mol可知，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l） ΔH=-286 kJ / mol；
（2） 已知：①H2（g）+O2（g）= H2O（ g）ΔH = - 242kJ/mol；③C（s）+O2（g）=CO （g）ΔH =-110.5 kJ/mol，根据盖斯定律③-①得C（s）+ H2O（g）H2（g + CO（g） ΔH =+131.5kJ/mol；
（3） 设C=O键能为xkJ/mol，根据CO2（g）+2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（ g）ΔH = + 802kJ/mol和表中数据可知，ΔH=2xkJ/mol+4×463kJ/mol-4×414kJ/mol-2×497kJ/mol=+ 802kJ/mol，得x=800；
（4）已知①H2（g）+O2（g）= H2O（ g）ΔH = - 242kJ/mol；②2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（ l）ΔH= - 572kJ/mol；⑤CO2（g）+2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（ g）ΔH = + 802kJ/mol，根据盖斯定律可知，②-2×①-⑤得CH4（g）+ 2O2（ g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH= - 890kJ/mol；
（5） 烧开 1L 水所需要的热量为1000g×75℃×4.2J/（g ℃）=315000J=315kJ，设需要甲烷的物质的量为amol，则根据CH4（g）+ 2O2（ g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH= - 890kJ/mol可知，890kJ/mol×amol×90%×70%=315kJ，得a=0.56。
3．我国科学家在乙烷选择性催化氧化方面取得新进展，基于载氧体的选择性氧化乙烷制备乙烯的原理如图1所示。
空气反应器与乙烷反应器中发生的反应分别为：
①
②
（1） (用含、的代数式表示)。
（2）已知：、、的燃烧热( H)分别为、、，写出乙烷气体脱氢生成乙烯气体的反应的热化学方程式： 。
（3）选择性氧化乙烷制乙烯，单位时间内乙烯的产率与温度的关系如图2所示。温度高于时，乙烯产率迅速下降的主要原因有：① (从催化剂角度分析)；② (从产物角度分析)。
【答案】（1）
（2）
（3）催化剂活性或选择性降低 副产物增多
【解析】（1）①
②
将反应①+2×②得：。答案为：；
（2）依题意得：C2H6(g)+3.5O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H1=-1559.8kJ mol-1 ③
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H2=-1411kJ mol-1 ④
H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJ mol-1 ⑤
将反应③-④-⑤得：C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) H= H1- H2- H3=-1559.8kJ mol-1+1411kJ mol-1+285.8kJ mol-1=+137kJ mol-1，所以乙烷气体脱氢生成乙烯气体反应的热化学方程式为：。答案为：；
（3）从图中可以看出，温度高于时，乙烯产率迅速下降，则可能是催化剂的催化性能出现问题，也可能是发生了副反应，所以主要原因有：①催化剂活性或选择性降低；②副产物增多。答案为：催化剂活性或选择性降低；副产物增多。
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（北京）股份有限公司第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
分层作业
1．（24-25高二上·重庆·期末）下列说法正确的是
A．中和反应反应热测定实验中，若用银质搅拌器，则所测反应热的绝对值偏大
B．H2的燃烧热为akJ mol-1，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-2akJ mol-1
C．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2；ΔH 1＜ΔH2
D．C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH =+1.9kJ mol-1则处于相同条件下的金刚石更稳定
2．（23-24高二上·海南海口·期末）已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O =Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O（1） =Q2 kJ/mol
HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O（1） =Q3 kJ/mol
上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为
A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1
3．（24-25高一下·吉林·期中）下列有关说法正确的是
A．软脂酸燃烧热的热化学方程式为：
B．一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式：
C．已知同温同压下：；，则
D．已知，则电解熔融生成时释放能量
4．（24-25高二上·甘肃庆阳·期中）已知一定条件下的下列热化学方程式： ， 。为提供分解1 mol KNO3所需的能量，理论上需完全燃烧碳
A． B． C． D．
5．（23-24高二上·宁夏吴忠·期中）已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1，下列说法错误的是
A．H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
B．能量图：
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>-571.6 kJ·mol-1
D．1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相同
6．（23-24高二上·河南·期中）已知：
；
；
；
。
下列叙述正确的是
A． B．
C． D．代表的燃烧热
7．（23-24高二上·黑龙江大庆·期中）根据以下热化学方程式，和的大小比较错误的是
A． ， ，则
B． ， ，则
C． ， ，则
D． ， 则
8．（23-24高二上·广东清远·期中）已知293K时， 。下列有关说法正确的是
A．1mol 与3mol 反应，放出的热量为92kJ
B．每生成1mol ，放出的热量小于46kJ
C．每生成1mol ，放出的热量为46kJ
D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关
9．（24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末）已知：①；
②。转化为的热量变化为
A．放出 B．吸收 C．放出 D．吸收
10．（24-25高二上·福建福州·期中）研究大气中含硫化合物（主要是和）的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为 ，已知：① ；
② ，则 （用含、的式子表示）。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
则 。全部被氧化为的热化学方程式为 。
（3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。
②已知上述总反应生成时放出热量，则该总反应中转移个电子时，放出 热量。（用含a的式子表示）
11．（24-25高二上·广东汕头·期中）在火箭推进器中装有强还原剂肼()和强氧化剂()，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式 (计算结果保留小数点后三位)
（2）已知 ，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
（4）已知 ， ，根据盖斯定律写出肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
（5）肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为 。
（6）的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知 ，则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。
12．（24-25高二上·浙江·期中）请回答：
（1）在25℃和101kPa时，1mol完全燃烧生成和时放出853kJ的热量，请写出燃烧的热化学方程式 ，理论上1kg黄铁矿(的含量为90%)完全燃烧放出的热量为 kJ。
（2）已知断裂1mol、1mol、1mol需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ、391kJ，则 kJ mol-1。
（3）已知：
① kJ mol-1
② kJ mol-1
③ kJ mol-1
上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)；请写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。
13．（23-24高一上·上海·期末） CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
① △H=-890kJ/mol；
② ；
③ ；
CH4、H2组成的混合气体2mol，完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量，该混合气体中CH4与H2的物质的量之比n(CH4):n(H2)= ；的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热 。
1．（24-25高二上·北京顺义·期中）依据下列热化学方程式得出的结论中，不正确的是
A．已知，则氢气的燃烧热为
B．已知C(石墨，s)(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定
C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知；则
2．（24-25高二上·陕西西安·期中）回答下列问题：
（1）已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
(白磷，s) kJ·mol
4P(红磷，s) kJ·mol
若a、b均大于零，则a和b的关系为___________。
A．ab D．无法确定
（2）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇气体(结构简式为)。部分化学键的键能数据如下表：
化学键 C-C C-H H-H C-O H-O
键能kJ·mol 348 413 436 358 1072 463
已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
（3）下图表示的是和CO反应生成和NO过程中能量变化示意图，请写出和CO反应的热化学方程式： 。
（4）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒(活化能) eV，写出该步骤的化学方程式 。
3．一定条件下，红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。回答下列问题：
（1）反应的为 。
（2）写出固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质(PCl3)的热化学方程式： 。
（3）红磷在(标准状况)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为 。
（4）白磷(P4)在中燃烧有如下转化关系。
其中 (用含和的代数式表示)。
（5）红磷与白磷互为 (填“同位素”或“同素异形体”)，等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量 (填“相同”或“不同”)。
4．（24-25高二上·山东济宁·期中）研究化学反应的能量变化具有重要意义。请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，。则相比，较稳定的是 。
（2）已知的燃烧热为 ，则a 238.64(填“”、“”或“=”)。
（3）使和通过灼热的固体炭层，生成和，当有参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为 。反应过程中每转移放出的热量为 kJ。
（5）通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看做是该化学键的键能。下表是常见的键能数据：
化学键
键能 386 167 498 946 460 a
已知合成氨反应 ，则a为 (取整数)。
（6）氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应： ； 。则的等于 。
（7）已知在和101kPa下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成放出57.3kJ的热量。现有下列反应：
①；
②；
③；
④；
⑤
其中反应热符合的是 (写序号)。
1．（24-25高三上·山东淄博·期末）合成尿素的机理及能量变化如图，TS表示过渡态。
下列说法正确的是
A．反应过程中的化合价发生改变
B．一定比稳定
C．若，则
D．决速步的热化学方程式：
2．能源是人类生存和发展的重要支柱，研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义，已知下列热化学方程式：
①H2（g）+O2（g）= H2O（ g） ΔH = - 242kJ/mol；
②2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（ l） ΔH= - 572kJ/mol；
③C（s）+O2（g）=CO （g） ΔH =-110.5 kJ/mol；
④C（s）+O2（g）= CO2（g） ΔH=- 393.5 kJ/mol；
⑤CO2（g）+2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（ g） ΔH = + 802kJ/mol:
化学键 O=O C-C H-H O-O C-O O-H C-H
键能 kJ/mol 497 348 436 142 351 463 414
回答下列问题
（1）写出能表示H2燃烧热的热化学方程式 ；
（2）已知C（s）+ H2O（g）H2（g）+ CO（g） ΔH = kJ/mol;
（3）估算出C=O键能为 kJ/mol:
（4）CH4的燃烧热ΔH = kJ/mol:
（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃烧效率是90%（注：相当于10%的CH4未燃烧），水壶的热量利用率是70%,则用此燃具和水壶，烧开 1L 水所需要的CH4的物质的量为 mol[保留到小数点后2位：已知：c（H2O）=4.2J/（g ℃）］。
3．我国科学家在乙烷选择性催化氧化方面取得新进展，基于载氧体的选择性氧化乙烷制备乙烯的原理如图1所示。
空气反应器与乙烷反应器中发生的反应分别为：
①
②
（1） (用含、的代数式表示)。
（2）已知：、、的燃烧热( H)分别为、、，写出乙烷气体脱氢生成乙烯气体的反应的热化学方程式： 。
（3）选择性氧化乙烷制乙烯，单位时间内乙烯的产率与温度的关系如图2所示。温度高于时，乙烯产率迅速下降的主要原因有：① (从催化剂角度分析)；② (从产物角度分析)。
1第二节 反应热的计算
课时2 反应热的计算
一、知识目标
掌握有关反应热计算的方法和技巧，如利用键能、能量图、盖斯定律、燃烧热、活化能以及根据题目信息等计算，进一步提高计算能力。
理解标准摩尔生成焓的概念，并能运用其计算反应的焓变。
二、核心素养目标
宏观辨识与微观探析：能从宏观的化学反应热效应现象，微观的化学键、能量变化等角度理解反应热的计算原理。
证据推理与模型认知：通过对不同类型反应热计算的实例分析，建立反应热计算的思维模型，依据证据进行分析推理得出反应热。
科学态度与社会责任：认识反应热计算在实际生产生活中的重要应用，如火箭燃料的选择、工业合成氨等，培养科学态度和社会责任感。
一、学习重点
多种反应热计算方法和技巧的掌握与应用，包括利用键能、能量图、盖斯定律等计算。
二、学习难点
灵活运用不同方法进行反应热的计算。
对标准摩尔生成焓概念的理解和应用。
一、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成______。例如，
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．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝________________________。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝________________________。
4．根据图像计算
5．根据盖斯定律计算
将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH______或______，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
二、ΔH的大小比较
1．同一物质不同聚集状态
H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2
由物质的能量E大小比较知热量：Q12．同一反应，物质的聚集状态不同
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。
3.注意
（1）ΔH的大小比较时包含“＋”“－”比较。
（2）先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。
（3）可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
（一）课堂导入
问题思考
在实际应用（火箭发射、“嫦娥五号”着陆月球、“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验、工业合成氨、水煤气变换等反应）中，常常需要计算反应热。请思考有关反应热计算的依据和方法可能有哪些呢？
（二）利用键能计算
问题思考
化学反应的本质是什么？为什么说键的断裂和形成会伴随着能量的变化？
答案：
利用键能计算反应热的公式是什么？
答案：
典例分析
联氨是喷气式发动机和火箭常用的燃料，已知，相关化学键的键能如下表所示，则为（ ）
化学键
键能
A. B.
C. D.
工业上可用和反应制备合成气和，、、和的结构如下：共价键：、键能分别为、，利用上述信息估算的键能（用含、、的代数式表示）。
（三）利用能量图计算
问题思考
能量图能给我们提供哪些关于反应热的信息？
答案：
从能量图中计算反应热的方法是什么？
答案：
典例分析
标准状态下，气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程如图所示 [已知和的相对能量为]，下列说法正确的是（ ）
A. 的
B. 在历程 II 中作催化剂
C. 相同条件下，的平衡转化率：历程 II > 历程 I
D. 历程 II 中的一步反应的
（四）利用盖斯定律计算
问题思考
什么是盖斯定律？它在反应热计算中有什么作用？
答案：
如何利用盖斯定律通过多个热化学方程式的组合来计算反应热？
答案：
典例分析
植物不能缺少氮磷钾，钾元素同植物体内的许多代谢过程密切相关。已知和存在如图的热化学循环过程，可得为（ ）
A. B.
C. D.
用溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化，由下图关系可得：______。
（五）利用燃烧热计算
问题思考
什么是燃烧热？其概念中有哪些关键要点？
答案：
利用燃烧热计算反应热的公式是什么？
答案：
典例分析
“嫦娥五号”着陆月球采样返回，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢、液态肼、煤油等化学品。肼的燃烧热为，下列有关说法错误的是（ ）
A. 煤油是不可再生资源
B. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 运载火箭燃料使用的液氢燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”
D. 表示肼燃烧热的热化学方程式：
（六）利用活化能计算
问题思考
反应的活化能与反应热之间有什么关系？
答案：
如何从能量图中确定正反应的活化能、逆反应的活化能和反应热？
答案：
典例分析
反应分两步进行：①，②。反应过程能量变化曲线如图所示 (、、、表示活化能)。下列说法不正确的是（ ）
A. 三种化合物的稳定性： B. 反应的活化能为
C. 反应的 D. 加入催化剂不能改变反应的焓变
（七）根据题目信息计算
问题思考
在实际题目中，如何根据题目所给的不同信息选择合适的方法计算反应热？
答案：
典例分析
氨用途十分广泛，如氨是制造硝酸和氮肥的重要原料。工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。合成氨反应的历程和能量的变化如图所示，符号“·”可视为催化剂。在合成氨的基元反应中，决速步骤的活化能为 ________。
水煤气变换是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 * 标注。
水煤气变换的______ (填“”、“”或“”)。该历程中最大能垒 (活化能)_______。
1．杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”，表达了亚运精神薪火相传，中华文明生生不息之意；“薪火”采用丙烷为燃料，火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是
A．丙烷和甲醇的燃烧，实现了零碳排放的绿色亚运
B．废碳(CO )再生绿色甲醇原子利用率100%
C．丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热
D．丙烷和甲醇完全燃烧产物对大气无污染
2．在25°C，101kPa下，由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变即为该化合物的标准摩尔生成焓根据下表所给的数据，下列说法正确的是
化合物 (NaCl s) (NaBr s) (NaI s)
-411 -361 -288
A．根据标准摩尔生成焓定义可知稳定单质的为0
B．可推知键能：Cl - Cl > Br - Br > I - I
C．可推知热稳定性：(NaCl s) < (NaBr s) < (NaI s)
D．和NaI反应的热化学方程为
3．已知：。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是
A．中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“”表示
B．有热量变化时一定发生了化学反应
C．石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热，二者数值相同
D．常温下1mol与1mol在水溶液中反应，放出热量114.6kJ
4．下列说法中不正确的是
A．已知Sn(s，灰锡) Sn(s，白锡) ，则灰锡更不稳定
B．1mol与足量反应生成1mol放出285.8kJ的热量，则的燃烧热为285.8kJ·mol
C．；在一容器中通入1mol和3mol发生反应，测得放出的热量为9.2kJ，则a > 9.2
D．反应物的总能量高于生成物总能量的反应是放热反应
5．和均是有害气体，可在表面转化为无害气体，其反应原理如下：。有关化学反应的能量变化过程(图1)及物质变化过程(图2)如下。
回答下列问题：
（1）图1中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量，该反应的ΔH= 。
（2）该反应的逆反应活化能是 。
（3）若没有参与该转化过程，Ea ，ΔH 。
一、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
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．根据反应物、生成物的键能计算：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
3．根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。
二、反应热(ΔH)的比较
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。
5．中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)＋O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1……①
2Fe(s)＋O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2……②
由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)＝2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH1＜ΔH2。
考点一 反应热的计算
1．通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si，
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol－1) 460 360 436 431 176 347
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为( )
A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1
C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1
2．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·mol－1
H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为( )
A．－332 B．－118
C．＋350 D．＋130
3．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
考点二 ΔH大小比较
1．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系中正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
2．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
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第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第2课时 反应热的计算
教习目标 1.掌握反应热的计算公式。 2.学会利用盖斯定律进行反应热的计算。 3.掌握反应热大小的比较。
重点和难点 重点:反应热的相关计算。 难点:反应热的计算及其大小的比较。
◆知识点一 反应热的计算
1．根据反应物和生成物的能量计算
公式：△H = 生成物总能量 — 反应物总能量
2．根据反应物和生成物的键能计算
公式：△H = 反应物总键能 — 生成物总键能
3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式：△H = 断键吸收能量 — 成键释放能量
如图：则ΔH＝E1－E2
4．根据正反应和逆反应的活化能计算
公式：△H = 正反应活化能 — 逆反应活化能
根据中和热计算
公式：中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH|
6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
7．根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
8．根据盖斯定律计算
（1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
（2）运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
即学即练
1.历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl
247 497 463 431
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】＝反应物总键能－生成物总键能＝氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1－氯氯键键能×2－氢氧键键能×4＝431×4＋497×1－247×2－463×4＝－125kJ/mol；
故答案选B；
2.已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】根据盖斯定律，将①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·
mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH＝
(＋262.6 kJ·mol－1)÷2＝＋131.3 kJ·mol－1。
一、 反应热大小的比较
1．ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。
（1）吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，
所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
（2）放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。
2．常见的几种ΔH大小比较方法
（1）如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍
例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
（2）同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
（3）晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
（4）根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。
（5）中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
实践应用
1.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
【答案】C
【解析】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则相同量的金刚石和石墨，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，故C正确，A、B、D错误。
2.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( )
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2
②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3
NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4
A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4
B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4
C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4
D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
【答案】B
【解析】①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1、CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2，两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3、NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4，两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1 mol，但是CH3COOH是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量小，所以ΔH3＜ΔH4，故选B。
考点一 反应热的计算
【例1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表：
化学键 C—H H—H C—O H—O
键能/kJ·mol-1 413 436 358 463
则CO中碳氧键的键能是
A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1
C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1
【答案】C
【解析】CO(g)+2H2(g) CH3OH (g)的焓变=反应物总键能之和-生成物总键能之和，设CO中碳氧键的键能为x，结合图表提供的化学键的键能，则△H═x+2×436kJ/mol-(3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=-116 kJ mol-1，解得：x=1072kJ/mol，故答案选C。
【变式1-1】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1。
【变式1-2】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
【答案】A
【解析】葡萄糖燃烧热的热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝
－2 804 kJ·mol－1，由此可知，生成6 mol×18 g·mol－1＝108 g水放出2 804 kJ热量，则生成
1 g水时放出的热量为2 804 kJ÷108≈26.0 kJ。
【变式1-3】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.5 kJ·mol－1
欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为( )
A．12∶3.25 B．3.25∶12
C．1∶1 D．6∶1
【答案】A
【解析】设需要碳和氢气的质量分别是x、y，则×393.5＝×241.5，解得x∶y≈12∶3.25。
考点二 反应热大小的比较
【例2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系中正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
【答案】C
【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态，放热，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式反应计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0，故选C。
【变式2-1】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
【答案】D
【解析】因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，因而选D。
【变式2-2】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A．① B．②③④ C．④ D．①②③
【答案】A
【解析】碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑负号，所以ΔH1＜ΔH2，故①符合；固体硫变为气态硫需要吸收热量，焓变比较大小时考虑负号，所以ΔH1＞ΔH2，故②不符合；相同条件下物质的量少的反应放热少，焓变比较大小时考虑负号，1 mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热，所以ΔH1＞ΔH2，故③不符合；碳酸钙分解吸热，焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应，放热，焓变是负值，所以ΔH1＞ΔH2，故④不符合；故选A。
基础达标
1.下列说法中正确的是
A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1
B．表示中和热的热化学方程式：H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
D．中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热
【答案】C
【解析】中和热是指稀溶液中，酸和碱每生成1molH2O时放出的热量，据此分析解题：
A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，题干未告知H2SO4与Ba(OH)2的物质的量且反应中还生成有BaSO4沉淀，该反应也放热，故无法知道该反应的中和热，A错误；
B．表示中和热的热化学方程式：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，B错误；
C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合能生成1molH2O，但由于浓硫酸稀释过程是放热的，故该反应放出的热量大于57.3kJ，C正确；
D．中和热的数值57.3kJ·mol-1，表示所有稀溶液中，强酸和强碱反应生成1molH2O和可溶性盐的反应热，D错误；
故答案为：C。
2.已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( )
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ
【答案】A
【解析】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 215 kJ。1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，则放出的热量约为55 kJ。
3.通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为( )
A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1
C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，即ΔH＝360 kJ·mol－1×4＋
436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1。
4.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
【答案】C
【解析】设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则285.8x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。
5.如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是( )
A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1
B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋134 kJ·mol－1
C.O==O的键能为494 kJ·mol－1
D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热
【答案】D
【解析】由图1可知，H—H键能为436 kJ/mol，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，1 mol H2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的热化学方程式为H2O(g)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋243 kJ·mol－1，即O2(g)＋H2(g)===H2O(g) ΔH＝－243 kJ·mol－1；由图2可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－285 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ/mol；根据分析可知，①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ/mol，②H2O(g)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋243 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－285 kJ/mol，由盖斯定律①＋②－③可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝－394＋243－(－285)＝＋134 kJ·mol－1，故B正确；由图1可知，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，C正确；根据盖斯定律，将两式H2O(g)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋243 kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－285 kJ/mol相加可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热ΔH＝243＋(－285)＝－42 kJ·mol－1，D错误。
6.将和置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
一段时间后，和恰好全部消耗，共放出热量。
已知：部分化学键的键能（化学键断裂时吸收或释放的能量）如下表所示：
化学键 F—F Cl—Cl F—Cl（中） F—Cl（中）
键能 157 X 248 172
则X的值为
A．168 B．243 C．258 D．308
【答案】B
【解析】根据反应热与键能的关系△H＝反应物的总键能 生成物的总键能，由题意Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol；Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol可知；ΔH1＝(X＋157 2×248)kJ/mol＝(X-339)kJ/mol，ΔH2＝(X＋3×157 2×3×172)kJ/mol＝(X 561)kJ/mol，即a＝X-339，b＝X 561，设参与Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol的氯气物质的量为m，则消耗的氟气也为m，剩下的氯气和氟气正好按Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol的系数比反应，即＝，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×(339-X) kJ/mol＋0.5mol×(561-X)kJ/mol＝303kJ，解之得x＝243，故答案选B。
7.已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2
C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3
【答案】A
【解析】H2S与O2的反应为放热反应，焓变ΔH＜0，等量的H2S反应越完全，放出的热量越多，焓变ΔH越小，则ΔH2＞ΔH1；反应②生成的为H2O(l)，反应③生成的为H2O(g)，H2O(g)→H2O(l)时放热，则ΔH3＞ΔH2，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3＞ΔH2＞ΔH1。故选A。
8.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1＝＋83 kJ·mol－1
CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1
则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
【答案】－116
【解析】将题给三个反应依次编号为：反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ，根据盖斯定律知，(反应Ⅰ＋反应Ⅱ＋反应Ⅲ)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)×2＝－116 kJ·mol－1。
9.生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题：
（1）。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为 。
（2）甲烷可用于生产合成气，其反应 ΔH=+206kJ/mol，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表，则a= kJ/mol。
化学键
键能/kJ/mol 436 465 a 1076
【答案】（1） （2）415
【解析】（1） ①；1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则有： ②；反应①+②2得到，，根据盖斯定律可计算出，该反应的==，则表示燃烧热的热化学方程式为 ；
（2）=反应物键能总和-生成物键能总和，则==+206，则a=415。
10.依据题意，写出下列反应的热化学方程式。
（1）若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。
（2）用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为__________________。（3）已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______________________________________。
【答案】（1）N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1
（2）C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1
（3）N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
综合应用
11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法不正确的是( )
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3
【答案】C
【解析】通过太阳能实现总反应H2O＋CO2―→H2＋CO＋O2可知：CeO2没有消耗，CeO2为催化剂，故A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确；由图中转化关系及据盖斯定律可知：ΔH1为正值，ΔH2＋ΔH3为负值，则－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C错误；气态水转化为液态水，放出能量，故H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)放热更多，焓变更小，故D正确。
12.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知：
①
②
则反应的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据盖斯定律，由反应①+②×2得反应
13.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2
②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4
③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5；2NO2(g)N2O4(g)ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8
⑤1/2H2SO4(浓，aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10
⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11；C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
【答案】B
【解析】①通过比较氢气与氯气、溴蒸气反应的条件及现象可知，氢气与氯气反应放出的热量多，则△H1＜△H2，符合题意；②固态硫变为气态硫过程中吸热，所以气态硫燃烧放出的热量多，则△H3＜△H4，符合题意；③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5＞0，2NO2(g)N2O4(g)ΔH6＜0，则△H5＞△H6，不符合题意；④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)为吸热反应，△H7＞0，CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，不符合题意；⑤浓硫酸稀释要放出热量，△H9＜△H10，符合题意；⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物，碳单质完全燃烧生成二氧化碳时放热更多，所以△H11＞△H12，，不符合题意；符合题意的有3项，B正确。
故选B。
14.下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是
①
②
A．； B．；
C．； D．；
【答案】D
【解析】根据盖斯定律，ΔH2＝ΔH1＋6ΔH3；因H2O(g)能量高于H2O(l)，故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少，两者ΔH均为负值，故ΔH1>ΔH2；Ba(OH)2与浓硫酸反应，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀放热，故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多，即ΔH4<ΔH5，故选D。
15.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法不正确的是
A．途径①和途径②的反应热是相等的
B．含的浓溶液、含的稀溶液，分别与足量的溶液反应，二者放出的热量是相等的
C．在空气中燃烧放出的热量大于在纯氧中燃烧放出的热量
D．若，则为放热反应
【答案】B
【解析】A．反应热的大小只与反应物和生成物有关，与反应途径无关，故A正确；B．浓硫酸溶于水放热，故二者与足量的溶液反应放出的能量不同，故B错误；C．相同温度下，相同质量的单质硫分别在足量空气中和足量纯氧中燃烧，生成相同质量的二氧化硫，理论上讲，放出的能量应该一样多，但由于硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，所以硫在纯氧中燃烧时，释放的光能多，因此放出的热量少，故C正确；D．， ， ， ①-(②＋③)即得反应，所以 ＜0，
则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应，故D正确；故选B。
16.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的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________。
（2）现有以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）已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
【答案】（1）CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 （2）＞
（3）
【解析】（1）5 g液态CH3OH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液态CH3OH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，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为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）根据题意可知蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，因此6 mol H2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44 kJ。根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可知，在反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ＝4a kJ＋5b kJ－
4z kJ－6d kJ－6×44 kJ，解得z＝。
拓展培优
17.已知：
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol；
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；
H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。
（1）写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：
（2）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？
【答案】（1）C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g） △H =﹣2044kJ/mol （2）1:1
【解析】（1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（1）△H=﹣2220.0kJ/mol，
②H2O（1）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol，根据盖斯定律，①+②×4得C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣2044kJ/mol。
（2）由热化学方程式可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol，H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ，则混合气体中H2和C3H8的平均燃烧热为=1252.5kJ/mol，根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比：
故H2和C3H8的体积比为967.5kJ/mol:966.7kJ/mol=1:1。
18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol
途径Ⅱ：C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ/mol
2C3H6(g)＋9O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值)
请回答下列问题：
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。
（2）由于C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是 ；
（3）b与a、c、d 的数学关系式是 。
【答案】（1）等于 （2）小于 吸收 加热 （3）
【解析】（1）根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系；
（2）该反应属于吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量；
（3）途径I：①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-a kJ mol-1
途径II：②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ mol-1
③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-c kJ mol-1
④2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=-d kJ mol-1 反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系。
（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样；
（2）由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中△H＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量；
（3）途径I:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H= akJ mol 1
途径II:②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ mol 1
③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H= ckJ mol 1
④2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H= dkJ mol 1反应①=反应②+反应③×+反应④×，据盖斯定律来判断各步反应之间的关系所以 a=b+×( c d)，所以b= a+×(c+d)，2b=c+d 2a，即b=+ a=。
19.（23-24高一下·北京·阶段练习）请回答下列问题：
（1）肼()在常温常压下是一种无色液体，性质活泼。肼的用途十分广泛，既是一种重要的化工原料，也可作为高能燃料应用于航空航天领域。以、为原料，经过一系列复杂反应可制得肼(过程①)，此过程每生成吸收的热量为。则过程①的热化学方程式为 ，该方程式的反应物与生成物相比，所含能量较高的是 (填“反应物”或“生成物”)：
说明：所有的箭头“→”由反应物指向生成物
（2）常温常压下，可在空气中充分燃烧(反应②)，放出的热为。请写出燃烧的热化学方程式： ；
（3）根据过程①和反应②的，可求得反应的= ；根据反应③、④的，也可求得反应的焓变。 (填“<”、“=”或“>”)，原因是 。
（4）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等量所需能量较少的是 。
【答案】（1） 生成物
（2）
（3）-571.66 = 焓变只与反应物、生成物能量有关，与具体反应路径无关
（4） 系统(Ⅱ)
【详解】（1）根据图中反应原理可知，过程①的热化学方程式为：，该反应为吸热反应，反应后能量升高，因此生成物能量大于反应物能量，故答案为：；生成物。
（2）根据图中反应原理可知，反应②的热化学方程式：，故答案为：。
（3）根据过程①为，反应②为，根据盖斯定律①+②可得的；
焓变只与反应物、产物的初始和结束状态有关，与过程无关，因此两者相等；
故答案为：-571.66；=；焓变只与反应物、生成物能量有关，与具体反应路径无关。
（4）系统(Ⅰ)涉及水的分解，系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解，利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式分别相加，可得到水、硫化氢分解的热化学方程式，则系统(Ⅰ)的热化学方程式；
系统(Ⅱ)的热化学方程式；
根据系统Ⅰ、系统Ⅱ的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统Ⅱ；
故答案为：；；系统(Ⅱ)。
20.研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离，发生的反应为
已知：① ；②
则 (用含、的式子表示)。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
则 。1mol全部被氧化为的热化学方程式为 。
（3）将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是 ，图示总反应的化学方程式为 。
②已知反应③生成1mol时放出akJ热量，则反应③中转移个电子时，放出 kJ热量。(用含a的式子表示)
【答案】（1）
（2）-442.39
（3）催化作用
【解析】（1）已知：①；②，根据盖斯定律，①×2+②得为，其；
（2）根据第一步反应的能量图可知 ，则的焓变为；
根据第二步反应的能量图可知 ，将第一步反应和第二步反应相加得到
（3）整个循环过程中没有被消耗，是催化剂，起催化作用；反应③的方程式为： ，已知反应③生成1mol时放出akJ热量，根据反应方程式可知生成1mol转移2mol电子，所以转移个电子时，放出热量。
1第二节 反应热的计算
课时2 反应热的计算
一、知识目标
掌握有关反应热计算的方法和技巧，如利用键能、能量图、盖斯定律、燃烧热、活化能以及根据题目信息等计算，进一步提高计算能力。
理解标准摩尔生成焓的概念，并能运用其计算反应的焓变。
二、核心素养目标
宏观辨识与微观探析：能从宏观的化学反应热效应现象，微观的化学键、能量变化等角度理解反应热的计算原理。
证据推理与模型认知：通过对不同类型反应热计算的实例分析，建立反应热计算的思维模型，依据证据进行分析推理得出反应热。
科学态度与社会责任：认识反应热计算在实际生产生活中的重要应用，如火箭燃料的选择、工业合成氨等，培养科学态度和社会责任感。
一、学习重点
多种反应热计算方法和技巧的掌握与应用，包括利用键能、能量图、盖斯定律等计算。
二、学习难点
灵活运用不同方法进行反应热的计算。
对标准摩尔生成焓概念的理解和应用。
一、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
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．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。
4．根据图像计算
5．根据盖斯定律计算
将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
二、ΔH的大小比较
1．同一物质不同聚集状态
H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2
由物质的能量E大小比较知热量：Q12．同一反应，物质的聚集状态不同
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。
3.注意
（1）ΔH的大小比较时包含“＋”“－”比较。
（2）先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。
（3）可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
（一）课堂导入
问题思考
在实际应用（火箭发射、“嫦娥五号”着陆月球、“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验、工业合成氨、水煤气变换等反应）中，常常需要计算反应热。请思考有关反应热计算的依据和方法可能有哪些呢？
（二）利用键能计算
问题思考
化学反应的本质是什么？为什么说键的断裂和形成会伴随着能量的变化？
答案：化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成。化学键是原子间强烈的相互作用，断裂化学键需要吸收能量来克服原子间的相互作用，形成化学键时原子间相互靠近释放能量，所以键的断裂和形成会伴随着能量的变化。
利用键能计算反应热的公式是什么？
答案： 等于反应物的总键能减去生成物的总键能，即反应物的总键能 - 生成物的总键能。
典例分析
联氨是喷气式发动机和火箭常用的燃料，已知，相关化学键的键能如下表所示，则为（ ）
化学键
键能
A. B.
C. D.
答案：C
解析：在反应中，反应物的总键能为键能加上键能，即；生成物的总键能为键能加上键能，即。根据反应物的总键能 - 生成物的总键能，可得。
工业上可用和反应制备合成气和，、、和的结构如下：共价键：、键能分别为、，利用上述信息估算的键能（用含、、的代数式表示）。
答案：，解得
解析：设的键能为，反应物中有键，中有键，所以反应物的总键能为；生成物中有键，中有键（本题未涉及键能变化，不影响计算），生成物的总键能为。根据反应物的总键能 - 生成物的总键能，即，移项可得。
（三）利用能量图计算
问题思考
能量图能给我们提供哪些关于反应热的信息？
答案：能量图能直观地展示反应过程中能量的变化情况，可以从中确定反应物和生成物的能量，进而计算反应热。
从能量图中计算反应热的方法是什么？
答案：反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，即生成物的总能量 - 反应物的总能量。
典例分析
标准状态下，气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程如图所示 [已知和的相对能量为]，下列说法正确的是（ ）
A. 的
B. 在历程 II 中作催化剂
C. 相同条件下，的平衡转化率：历程 II > 历程 I
D. 历程 II 中的一步反应的
答案：A
解析：A选项，是化学键的断裂过程，吸收能量，从图中可知断裂到吸收的能量为，所以，A 正确；
B选项，在历程 II 中是中间产物，不是催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，B 错误；
C选项，催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，C 错误；
D选项，历程 II 中的一步反应的，D 错误。
（四）利用盖斯定律计算
问题思考
什么是盖斯定律？它在反应热计算中有什么作用？
答案：盖斯定律是指一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。它的作用是可以计算一些很难直接测量反应热的化学反应的。
如何利用盖斯定律通过多个热化学方程式的组合来计算反应热？
答案：先分析目标热化学方程式与已知热化学方程式之间的关系，通过对已知热化学方程式进行加减、乘除等运算，使其组合得到目标热化学方程式，相应的也进行相同的运算。
典例分析
植物不能缺少氮磷钾，钾元素同植物体内的许多代谢过程密切相关。已知和存在如图的热化学循环过程，可得为（ ）
A. B.
C. D.
答案：B
解析：根据盖斯定律，将已知的热化学方程式进行组合。由图可知，反应①，反应②，反应③，目标反应④。将反应①反应② - 反应③可得反应④，所以。
用溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化，由下图关系可得：______。
答案：
解析：根据盖斯定律，通过对已知热化学方程式进行加减运算。观察转化关系，找到与相关的热化学方程式，经过合理的组合（具体组合根据图中转化关系确定），最终得出。
（五）利用燃烧热计算
问题思考
什么是燃烧热？其概念中有哪些关键要点？
答案：燃烧热是指纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。关键要点有：可燃物的物质的量必须是，燃烧条件为、下完全燃烧，且生成物必须为稳定的物质，如生成，生成等。
利用燃烧热计算反应热的公式是什么？
答案：等于反应物的燃烧热之和减去生成物的燃烧热之和，即反应物的燃烧热之和 - 生成物的燃烧热之和。
典例分析
“嫦娥五号”着陆月球采样返回，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢、液态肼、煤油等化学品。肼的燃烧热为，下列有关说法错误的是（ ）
A. 煤油是不可再生资源
B. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 运载火箭燃料使用的液氢燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”
D. 表示肼燃烧热的热化学方程式：
答案：D
解析：燃烧热要求生成稳定的氧化物，元素对应的稳定氧化物是，而 D 选项中生成的是，所以 D 错误。A 选项煤油是化石燃料，属于不可再生资源；B 选项太阳能电池板能将太阳能转化为电能；C 选项液氢燃烧产物是水，不污染环境，有利于实现“碳中和”，均正确。
（六）利用活化能计算
问题思考
反应的活化能与反应热之间有什么关系？
答案：等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，即正反应的活化能 - 逆反应的活化能。
如何从能量图中确定正反应的活化能、逆反应的活化能和反应热？
答案：正反应的活化能是从反应物到过渡态所需的能量，逆反应的活化能是从生成物到过渡态所需的能量，反应热是生成物的总能量减去反应物的总能量，也等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。
典例分析
反应分两步进行：①，②。反应过程能量变化曲线如图所示 (、、、表示活化能)。下列说法不正确的是（ ）
A. 三种化合物的稳定性： B. 反应的活化能为
C. 反应的 D. 加入催化剂不能改变反应的焓变
答案：C
解析：A 选项，物质的能量越低越稳定，从图中可知能量，所以稳定性，A 正确；
B 选项，反应的活化能就是从反应物到过渡态所需的能量，即，B 正确；
C 选项，反应的，C 错误；
D 选项，催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的焓变，D 正确。
（七）根据题目信息计算
问题思考
在实际题目中，如何根据题目所给的不同信息选择合适的方法计算反应热？
答案：首先要仔细分析题目所给的信息，若涉及化学键的键能数据，考虑用键能计算；若有能量图，根据能量图计算；若有多个热化学方程式，考虑用盖斯定律；若涉及燃烧反应，考虑用燃烧热计算；若给出活化能相关信息，用活化能计算。同时要结合化学反应的特点和已知条件进行综合判断。
典例分析
氨用途十分广泛，如氨是制造硝酸和氮肥的重要原料。工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。合成氨反应的历程和能量的变化如图所示，符号“·”可视为催化剂。在合成氨的基元反应中，决速步骤的活化能为 ________。
答案：
解析：活化能最大的基元反应对总反应速率影响最大，从图中可知决速步骤基元反应的活化能为。
水煤气变换是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 * 标注。
水煤气变换的______ (填“”、“”或“”)。该历程中最大能垒 (活化能)_______。
答案：（1） ；（2）
解析：从图中可以看出，反应物的能量高于生成物的能量，所以。该历程中最大能垒（活化能）就是从反应物到过渡态所需的最大能量，即。
1．杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”，表达了亚运精神薪火相传，中华文明生生不息之意；“薪火”采用丙烷为燃料，火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是
A．丙烷和甲醇的燃烧，实现了零碳排放的绿色亚运
B．废碳(CO )再生绿色甲醇原子利用率100%
C．丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热
D．丙烷和甲醇完全燃烧产物对大气无污染
【答案】D
【解析】A．丙烷燃烧会产生二氧化碳，不能实现零碳排放，A选项错误；B．废碳(CO )再生绿色甲醇，除了生成甲醇还有其他物质生成，原子利用率不是100%，B选项错误；C．丙烷燃烧的热效应不一定是其燃烧热，燃烧热要求是1mol丙烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，C选项错误；D．丙烷和甲醇完全燃烧产物为二氧化碳和水，对大气无污染，D选项正确。
2．在25°C，101kPa下，由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变即为该化合物的标准摩尔生成焓根据下表所给的数据，下列说法正确的是
化合物 (NaCl s) (NaBr s) (NaI s)
-411 -361 -288
A．根据标准摩尔生成焓定义可知稳定单质的为0
B．可推知键能：Cl - Cl > Br - Br > I - I
C．可推知热稳定性：(NaCl s) < (NaBr s) < (NaI s)
D．和NaI反应的热化学方程为
【答案】AD
【解析】A．根据标准摩尔生成焓的定义，最稳定单质的，A选项正确；B．由表格数据可知生成NaCl、NaBr、NaI的焓变逐渐增大，只能说明生成它们时的能量变化情况，不能直接得出键能大小关系，B选项错误；C．生成化合物时放出的热量越多，化合物越稳定，所以热稳定性：(NaCl s) > (NaBr s) > (NaI s)，C选项错误；D．根据盖斯定律，，D选项正确。
3．已知：。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是
A．中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“”表示
B．有热量变化时一定发生了化学反应
C．石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热，二者数值相同
D．常温下1mol与1mol在水溶液中反应，放出热量114.6kJ
【答案】A
【解析】A．在中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“”表示，A选项正确；B．有热量变化时不一定发生了化学反应，如物质的溶解过程也可能有热量变化，B选项错误；C．石墨和金刚石是碳的不同单质，它们的能量不同，燃烧热数值不同，C选项错误；D．与反应除了生成水，还有硫酸钡沉淀生成，沉淀生成也会有能量变化，所以放出的热量不是114.6kJ，D选项错误。
4．下列说法中不正确的是
A．已知Sn(s，灰锡) Sn(s，白锡) ，则灰锡更不稳定
B．1mol与足量反应生成1mol放出285.8kJ的热量，则的燃烧热为285.8kJ·mol
C．；在一容器中通入1mol和3mol发生反应，测得放出的热量为9.2kJ，则a > 9.2
D．反应物的总能量高于生成物总能量的反应是放热反应
【答案】A
【解析】A．已知Sn(s，灰锡) Sn(s，白锡) ，说明白锡能量高，能量越低越稳定，所以灰锡更稳定，A选项错误；B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，1mol与足量反应生成1mol放出285.8kJ的热量，则的燃烧热为285.8kJ·mol ，B选项正确；C．该反应是可逆反应，1mol和3mol不能完全反应，而是完全反应时的焓变，所以a > 9.2，C选项正确；D．反应物的总能量高于生成物总能量的反应是放热反应，D选项正确。
5．和均是有害气体，可在表面转化为无害气体，其反应原理如下：。有关化学反应的能量变化过程(图1)及物质变化过程(图2)如下。
回答下列问题：
（1）图1中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量，该反应的ΔH= 。
（2）该反应的逆反应活化能是 。
（3）若没有参与该转化过程，Ea ，ΔH 。
【答案】（1） 放热；需要； - 226kJ/mol；（2） 360kJ/mol；（3） 增大；不变
【解析】（1） 由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应；反应需要先克服一定的能量障碍，即需要环境先提供能量；反应物总能量 - 生成物总能量 = - 226kJ/mol。（2） 逆反应活化能是指逆反应时反应物需要克服的能量障碍，由图可知为360kJ/mol。（3） 催化剂能降低反应的活化能，若没有参与该转化过程，增大，但只与反应物和生成物的能量有关，所以不变。
一、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
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．根据反应物、生成物的键能计算：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
3．根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。
二、反应热(ΔH)的比较
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。
5．中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)＋O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1……①
2Fe(s)＋O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2……②
由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)＝2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH1＜ΔH2。
考点一 反应热的计算
1．通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si，
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol－1) 460 360 436 431 176 347
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为( )
A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1
C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1
答案 A
解析 ΔH＝E(反应物的键能之和)－E(生成物的键能之和)，即ΔH＝360 kJ·mol－1×4＋
436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1。
2．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·mol－1
H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为( )
A．－332 B．－118
C．＋350 D．＋130
答案 D
解析 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。结合题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·
mol－1，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。
3．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
答案 C
解析 设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。
考点二 ΔH大小比较
1．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系中正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
答案 C
解析 热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态，放热，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。
2．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
答案 D
解析 因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。
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