1.1.2反應(yīng)焓變的計(jì)算-2024-2025學(xué)年高一化學(xué)學(xué)與練（2019選擇性必修1）

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第2課時(shí)反應(yīng)焓變的計(jì)算1．正確認(rèn)識燃燒熱的概念，學(xué)會利用燃燒熱進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。2．知道蓋斯定律的內(nèi)容，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。2.學(xué)會有關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算的方法技巧，進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算的能力。3.知道能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，知道使用化石燃料的利弊和新能源的開發(fā)。重點(diǎn)：焓變的計(jì)算。難點(diǎn)：蓋斯定律的應(yīng)用。一、蓋斯定律1．蓋斯定律的內(nèi)容一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無論是一步完成還是分幾步完成，反應(yīng)熱都是一樣的。2．蓋斯定律的理解(1)在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)焓變只與反應(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)某反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)相同，反應(yīng)的途徑有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三種。則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。3．蓋斯定律的意義利用已知反應(yīng)的焓變來計(jì)算其他反應(yīng)的焓變，計(jì)算某些難以直接測得的反應(yīng)的焓變。【易錯警示】運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的3個(gè)關(guān)鍵(1)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH也相應(yīng)加倍。(2)熱化學(xué)方程式相加減，同種物質(zhì)之間可加減，反應(yīng)熱也相應(yīng)加減。(3)將熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的正負(fù)必須隨之改變。二、能源摩爾燃燒焓1．能源及能源的綜合利用(1)能源的概念：能為人類提供能量的物質(zhì)或物質(zhì)運(yùn)動，包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、核能、化石燃料等?2)我國的能源現(xiàn)狀：目前，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，以石油、天然氣為輔，以水能、核能、風(fēng)能、太陽能為補(bǔ)充。(3)能原的可持續(xù)發(fā)展：一方面必須“開源”，即開發(fā)核能、風(fēng)能、太陽能等新能源；另一方面需要“節(jié)流”，加大節(jié)能減排的力度，提高能源的利用效率。開源2．煤的綜合利用(1)直接燃煤的危害：利用效率低，而且會產(chǎn)生大量固體垃圾和多種有害氣體。(2)煤的綜合利用方法：工業(yè)上通過煤的干餾、氣化和液化等方法來實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用。(3)煤的干餾：在隔絕空氣的條件下，煤高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時(shí)獲得煤氣、煤焦油等。(4)煤的氣化：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。(5)煤的液化：在一定條件下，將固體煤轉(zhuǎn)化為液體有機(jī)物的過程。3．摩爾燃燒焓(1)概念：在一定反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)條件下，1mol純物質(zhì)完全氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時(shí)的焓變，并指定物質(zhì)中含有的氮元素氧化為N2(g)、氫元素氧化為H2O(l)、碳元素氧化為CO2(g)。(2)意義：甲烷的摩爾燃燒焓為－890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa時(shí)，1mol甲烷完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí)放出890.3kJ的熱量?！疽族e警示】燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)ΔH及其單位ΔH<0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol表示方法燃燒熱為akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和熱為57．3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－11．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)根據(jù)蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測得的反應(yīng)焓變()(2)對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下，如果反應(yīng)的途徑不同，其焓變一定不同()(3)使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱()(4)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同()(5)化學(xué)反應(yīng)的焓變與方程式的書寫方式無關(guān)()(6)圖示中，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3()(7)相同條件下，等質(zhì)量的碳按以下a和b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出熱量多()途徑a：CCO＋H2CO2＋H2O；途徑b：CCO2。（8）在101kPa下，1mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量就是其燃燒熱（）（9）1molH2完全燃燒生成1mol水蒸氣時(shí)放出的熱量為H2的燃燒熱（）（10）所有物質(zhì)的燃燒熱其ΔH均小于0【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√2．（2024江蘇省鹽城市響水中學(xué)期中）研究、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義?？刹捎眠€原法處理氮的氧化物，一定條件下還原NO生成和氣態(tài)水。已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HNO中的共價(jià)鍵N≡NH—O鍵能()436630946463寫出還原NO生成和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式。【答案】【解析】還原NO生成和氣態(tài)水的反應(yīng)為：，根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，ΔH=[2×630kJ·mol1+2×436kJ·mol1][946kJ·mol1+4×463kJ·mol1]=666kJ·mol1。3．（2024安徽省馬鞍山市第二中學(xué)期中素質(zhì)測試）按要求完成下列填空。(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的，圖為和反應(yīng)生成過程中的能量變化：①該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)；②該反應(yīng)中，每生成，放出(或吸收)熱量kJ。(2)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行如圖甲所示實(shí)驗(yàn)，請判斷b中溫度(填“升高”或“降低”)。反應(yīng)過程(填“a”或“b”)的能量變化可用圖乙表示。【答案】(1)吸熱90(2)降低a【解析】（1）①反應(yīng)+=2中，根據(jù)圖示，E吸=946kJ+498kJ=1444kJ，E放=2×632kJ=1264kJ，E吸＞E放，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。②該反應(yīng)中，每生成，吸收(14441264)kJ=180kJ，則每生成，吸收熱量90kJ。（2）a中鋁和稀鹽酸的置換反應(yīng)為放熱反應(yīng)、溫度升高，b中氫氧化鋇晶體和氯化銨的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)、溫度降低；圖乙中生成物能量低于反應(yīng)物能量為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)過程a的能量變化可用圖乙表示。?問題一能源【典例1】（2024浙江省杭州高級中學(xué)分班考試）在壓強(qiáng)為、溫度達(dá)到374℃時(shí)，水成為“超臨界狀態(tài)”，此時(shí)水可將等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，這就是“水熱反應(yīng)”，生物質(zhì)在地下高溫高壓條件下通過水熱反應(yīng)可生成石油、煤等礦物能源．下列說法不正確的是A．二氧化碳與超臨界水作用生成汽油的反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)B．“水熱反應(yīng)”是一種復(fù)雜的物理化學(xué)變化C．火力發(fā)電廠可望利用廢熱，將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉次镔|(zhì)D．隨著科技的進(jìn)步，“水熱反應(yīng)”制取能源有望實(shí)現(xiàn)地球上碳資源的和諧循環(huán)【答案】A【解析】高溫高壓條件下通過水熱反應(yīng)可生成石油、煤等礦物能源，屬于吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；壓強(qiáng)達(dá)到2.20×104kPa、溫度達(dá)到374℃時(shí)，水成為“超臨界狀態(tài)”，該過程為物理變化，此時(shí)水可將CO2

等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，為化學(xué)變化，B項(xiàng)正確；利用廢熱，在高壓條件下將CO2等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，是將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉次镔|(zhì)，C項(xiàng)正確；充分利用地球上的碳資源，有利于碳資源的循環(huán)使用和碳資源的和諧循環(huán)，D項(xiàng)正確?！窘忸}必備】能源的分類【變式11】（2024山東省濟(jì)寧市曲阜市期中）中國十大科技新聞之一是物理化學(xué)科學(xué)家聯(lián)合突破海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)，向大海要水要資源又有新進(jìn)展。下列說法正確的是A．該過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．、、互為同位素C．氫能源代替化石能源可緩解海水酸化D．氫能、太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、天然氣屬于新能源【答案】C【解析】該電解制氫過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯誤；同一元素的不同原子之間互稱為同位素，、、都是分子，不互為同位素，B項(xiàng)錯誤；化石能源燃燒產(chǎn)生大量CO2，溶于水使海水酸化，而氫能源是清潔能源，燃燒產(chǎn)物為水無污染，因此氫能源代替化石能源可緩解海水酸化，C項(xiàng)正確；天然氣不屬于新能源，D項(xiàng)錯誤?！咀兪?2】我國力爭二氧化碳排放2030年前達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。要加快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，太陽能光催化分解水制氫、太陽能光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料等都是加快推動綠色低碳發(fā)展，降低碳排放強(qiáng)度的有效措施。下列說法錯誤的是A．太陽能燃料屬于一次能源B．直接電催化CO2制取燃料時(shí)，燃料是陰極產(chǎn)物C．用光催化分解水產(chǎn)生的H2是理想的綠色能源D．研發(fā)和利用太陽能燃料，有利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展【答案】A【解析】太陽能屬于一次能源，但太陽能燃料屬于二次能源，A項(xiàng)錯誤；直接電催化CO2制取燃料時(shí)，C化合價(jià)降低，在陰極反應(yīng)，因此燃料是陰極產(chǎn)物，B項(xiàng)正確；H2燃燒放出的熱量多，無污染，是理想的綠色能源，C項(xiàng)正確；研發(fā)和利用太陽能燃料，消耗能量最低，有利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，D項(xiàng)正確。?問題二燃燒熱【典例2】航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時(shí)放出巨大的能量，已知1kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62700kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(鈹?shù)南鄬υ淤|(zhì)量為9)()A．Be＋eq\f(1,2)O2=BeOΔH＝－564.3kJ·mol－1B．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1D．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(g)ΔH＝－564.3kJ·mol－1【答案】C【解析】1kgBe的物質(zhì)的量為eq\f(1000g,9g·mol－1)＝eq\f(1000,9)mol，又因?yàn)?kgBe完全燃燒放出的熱量為62700kJ，則1molBe完全燃燒放出的熱量為eq\f(62700,\f(1000,9))kJ＝564.3kJ，Be與O2反應(yīng)生成BeO固體，則其熱化學(xué)方程式為Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1?！窘忸}必備】燃燒熱及表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式(2)燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)?！咀兪?1】（2024湖南省岳陽市汨羅市第一中學(xué)月考）甲醇是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用作燃料。已知：CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣443.64kJ?mol﹣12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=﹣566.0kJ?mol﹣1下列說法或熱化學(xué)方程式正確的是A．CO的燃燒熱為﹣566.0kJ?mol﹣1B．2molCO和1molO2的總能量比2molCO2的總能量低C．完全燃燒20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸氣時(shí)放出的熱量為908.3kJD．2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)

ΔH=﹣1453.28kJ?mol﹣1【答案】D【解析】1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量為燃燒熱，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

ΔH2=566.0kJ?mol1，則CO的燃燒熱為283kJ·mol－1，A項(xiàng)錯誤；放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以2molCO和1molO2的總能量比2molCO2的總能量高，B項(xiàng)錯誤；已知：①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH1=443.64kJ?mol1；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=566.0kJ?mol1，根據(jù)蓋斯定律①+②×得CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=726.64kJ?mol1，則完全燃燒20g甲醇，即0.625mol，則放出的熱量為0.625mol×726.64kJ?mol1=454.15kJ，C項(xiàng)錯誤；由C項(xiàng)知：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=726.64kJ?mol1，則2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)

ΔH=1453.28kJ?mol1，D項(xiàng)正確?！咀兪?2】已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.4kJ熱量。表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－48.4kJ·mol－1B．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5517.6kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1D．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－48.4kJ·mol－1【答案】B【解析】C8H18(辛烷)的摩爾質(zhì)量為114g·mol－1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出5517.6kJ熱量。?問題三反應(yīng)熱的比較【典例3】下列兩組熱化學(xué)方程式中，有關(guān)ΔH的比較正確的是()①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2②NaOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH3NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH4A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4【答案】B【解析】①中兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，后者生成液態(tài)水，所以放出的熱量大于前者，而放熱反應(yīng)ΔH小于0，放熱越多，焓變越小，故ΔH1＞ΔH2。②中兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸堿中和，都是放熱反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量都是1mol，但是CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離過程吸收一部分熱量，所以后者放出的熱量少，所以ΔH3＜ΔH4?！窘忸}必備】1．同一物質(zhì)不同聚集狀態(tài)H2O(s)===H2O(l)ΔH1H2O(s)===H2O(g)ΔH2由物質(zhì)的能量E大小比較知熱量：Q1<Q2，且均為吸熱反應(yīng)，ΔH為正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。2．同一反應(yīng)，物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2由物質(zhì)的能量(E)的大小知熱量：Q1>Q2，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2?！咀兪?1】根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－12H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－12H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()A．Q1>Q2>Q3B．Q1>Q3>Q2C．Q3>Q2>Q1D．Q2>Q1>Q3【答案】A【解析】假設(shè)已知三個(gè)方程式分別為①、②、③，則①、②相比可知①為H2S完全燃燒的熱化學(xué)方程式，故放出熱量比②多，即Q1>Q2；②、③相比H2O的狀態(tài)不同，因?yàn)榈攘康乃琀2O(l)比H2O(g)能量低，故放出熱量Q2>Q3，則有Q1>Q2>Q3?！咀兪?2】已知：C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH＝－1.9kJ·mol－1C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2根據(jù)已述反應(yīng)所得出的結(jié)論正確的是()A．ΔH1＝ΔH2B．ΔH1>ΔH2C．ΔH1<ΔH2D．金剛石比石墨穩(wěn)定【答案】C【解析】已知：C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH＝－1.9kJ·mol－1，則相同量的金剛石和石墨相比較，金剛石的能量高，燃燒放出的熱量多，則ΔH1<ΔH2<0，能量越低越穩(wěn)定，則石墨穩(wěn)定，C項(xiàng)正確。?問題四蓋斯定律的應(yīng)用【典例4】已知反應(yīng)：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1②eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH3則反應(yīng)2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3【答案】D【解析】根據(jù)目標(biāo)方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出現(xiàn)一次的物質(zhì)作為調(diào)整依據(jù)：①×③＋②×2－③×2得目標(biāo)方程式，同時(shí)ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。【解題必備】蓋斯定律的應(yīng)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。(2)“加合”法運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。eq\x(先確定待求的反應(yīng)方程式)?eq\x(找出待求方程式中各物質(zhì)在已知方程式中的位置)?eq\x(根據(jù)待求方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)和位置對已知方程式進(jìn)行處理，得到變形后的新方程式)?eq\x(將新得到的方程式進(jìn)行加減反應(yīng)熱也需要相應(yīng)加減)?eq\x(寫出待求的熱化學(xué)方程式)【變式41】已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的ΔH為()A．＋262.6kJ·mol－1B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1D．＋131.3kJ·mol－1【答案】D【解析】根據(jù)蓋斯定律，把已知兩個(gè)反應(yīng)相加減，可求得制備水煤氣反應(yīng)的ΔH。①－②得2C(s)＋2H2O(g)2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)＝＋262.6kJ·mol－1，則C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的ΔH＝(＋262.6kJ·mol－1)÷2＝＋131.3kJ·mol－1。【變式42】發(fā)射火箭時(shí)使用的燃料可以是液氫和液氧，已知下列熱化學(xué)方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)=H2(l)ΔH2＝－0.92kJ·mol－1③O2(g)=O2(l)ΔH3＝－6.84kJ·mol－1④H2O(l)=H2O(g)ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1則反應(yīng)H2(l)＋eq\f(1,2)O2(l)=H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH為()A．＋237.46kJ·mol－1B．－474.92kJ·mol－1C．－118.73kJ·mol－1D．－237.46kJ·mol－1【答案】D【答案】根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①－②－③×eq\f(1,2)＋④可得目標(biāo)反應(yīng)化學(xué)方程式，其反應(yīng)熱ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×eq\f(1,2)＋ΔH4＝－237.46kJ·mol－1。?問題五反應(yīng)熱的計(jì)算【典例5】化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價(jià)鍵的鍵能是兩種原子間形成1mol共價(jià)鍵(或其逆過程)時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol－1，H—Cl鍵的鍵能為431kJ·mol－1，則H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱(ΔH)等于()A．－183kJ·mol－1B．183kJ·mol－1C．－862kJ·mol－1D．862kJ·mol－1【答案】A【解析】ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1?！窘忸}必備】反應(yīng)熱的四種計(jì)算方法：1．根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。例如，aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)ΔHAbcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q則eq\f(nA,a)＝eq\f(nB,b)＝eq\f(nC,c)＝eq\f(nD,d)＝eq\f(Q,|ΔH|)。2．根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計(jì)算：ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。3．根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計(jì)算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱)。4．根據(jù)圖像計(jì)算【變式51】25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是ΔH＝－393.5kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.3kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D.eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1【答案】D【解析】根據(jù)燃燒熱的概念中生成指定產(chǎn)物的含義可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，D項(xiàng)正確?！咀兪?2】（2024浙江省杭州市富陽區(qū)場口中學(xué)月考）已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是A．每生成2分子AB吸收bkJ熱量B．?dāng)嗔?molAA鍵和1molBB鍵，放出akJ能量C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量D．該反應(yīng)吸收的熱量為(ab)kJ·mol1【答案】D【解析】由圖可知A2(g)+B2(g)═2AB(g)?H=(ab)kJ/mol，每生成2mol分子AB吸收(ab)kJ能量，則生成2分子AB吸收kJ能量，A項(xiàng)錯誤；化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，斷裂1molAA鍵和1molBB鍵，吸收akJ能量，B項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于產(chǎn)物的總能量，C項(xiàng)錯誤；由圖可知，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為A2(g)+B2(g)═2AB(g)?H=(ab)kJ/mol，生成2molAB吸收的熱量為(ab)kJ·mol1，D項(xiàng)正確。1．下列說法正確的是()A．書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可B．凡是在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C．表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ【答案】C【解析】熱化學(xué)方程式還應(yīng)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A項(xiàng)錯誤；有些放熱反應(yīng)在點(diǎn)燃或加熱時(shí)才能發(fā)生，B項(xiàng)錯誤；ΔH的單位應(yīng)為kJ·mol－1，D項(xiàng)錯誤。2．已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽的熱化學(xué)方程式用離子方程式可表示為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，又知弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程。向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中分別加入下列物質(zhì)：①稀醋酸、②濃硫酸、③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的焓變分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2【答案】D【解析】因?yàn)橄〈姿崾侨跛幔婋x時(shí)吸熱，濃硫酸溶于水時(shí)會放出較多熱量，故中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量Q(濃硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放熱反應(yīng)中焓變?yōu)樨?fù)值，則ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。3．（2024四川省成都外國語學(xué)校期末）下列關(guān)于熱化學(xué)方程式的說法中，正確的是A．丙烷的燃燒熱，則丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：B．一定條件下，，則將和置于密閉容器中充分反應(yīng)放出熱量為C．，，，，則D．在稀溶液中：，若將含的鹽酸稀溶液與固體混合，放出的熱量小于【答案】C【解析】高中階段燃燒熱的定義為在25℃，1.01×105Pa條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，產(chǎn)物中的H2O的物質(zhì)狀態(tài)應(yīng)為液態(tài)，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：

，A項(xiàng)錯誤；由于為可逆反應(yīng)，充入和無法完全反應(yīng)，因此反應(yīng)過程放出的熱量應(yīng)小于99kJ，B項(xiàng)錯誤；由于，根據(jù)該斯定律可得ΔH=ΔH2ΔH1>0，則b(a)>0，則，C項(xiàng)正確；NaOH固體溶解放熱，所以的鹽酸稀溶液與固體混合，放出的熱量大于。4.已知298K、101kPa時(shí)：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2【答案】A【解析】應(yīng)用蓋斯定律，將第一個(gè)熱化學(xué)方程式與第二個(gè)熱化學(xué)方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH＝ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A項(xiàng)正確。5.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ·mol－1C．已知2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1，則H2(g)的燃燒熱是242kJ·mol－1D．葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1【答案】D【解析】A項(xiàng)中H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)除有H＋與OH－反應(yīng)放熱外，生成BaSO4沉淀亦放熱，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B項(xiàng)中甲醇未完全生成穩(wěn)定的氧化物，H元素應(yīng)生成H2O(l)；C項(xiàng)可表示為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1，水為氣態(tài)，不是H2的燃燒熱；D項(xiàng)燃燒熱是指1mol葡萄糖完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量，熱化學(xué)方程式中C6H12O6(s)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為eq\f(1,2)，則ΔH＝－1400kJ·mol－1。6.（2024黑龍江省虎林市高級中學(xué)高二上學(xué)期第一次月考）下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是選項(xiàng)熱化學(xué)方程式結(jié)論AH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=?akJ·mol?1H2的燃燒熱ΔH=?akJ·mol?1BOH?(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH=?57.3kJ·mol?1溶質(zhì)物質(zhì)的量為0.5mol的Ba(OH)2稀溶液與足量稀H2SO4完全中和，放出的熱量等于57.3kJCC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=?akJ·mol?1；C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2=?bkJ·mol?1ΔH1<ΔH2DP4(s，白磷)=4P(s，紅磷)ΔH=?29.2kJ·mol?1P4(s，白磷)比P(s，紅磷)穩(wěn)定A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，A不選；Ba(OH)2與H2SO4完全中和，生成硫酸鋇沉淀，也放出熱量，放出的熱量大于57.3kJ，B不選；C完全燃燒生成CO2，不完全燃燒生成CO，完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒放出的熱量，放熱的焓變?yōu)樨?fù)值，ΔH1<ΔH2，C選；物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，P(s，紅磷)比P(s，白磷)穩(wěn)定，D不選。7．已知在一定條件下，CO的燃燒熱為283kJ·mol－1，CH4的燃燒熱為890kJ·mol－1，由1molCO和3molCH4組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為()A．2912kJB．2953kJC．3236kJD．3867kJ【答案】B【解析】1molCO完全燃燒放出的熱量為1mol×283kJ·mol－1＝283kJ，3molCH4完全燃燒放出的熱量為3mol×890kJ·mol－1＝2670kJ，釋放的總熱量為283kJ＋2670kJ＝2953kJ。8．（2024河北省保定市高碑店市崇德實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考）白磷()與氯氣反應(yīng)的能量變化如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)白磷在氯氣中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但是啟動反應(yīng)時(shí)需要點(diǎn)燃或加熱，其原因是。(2)△H=。(3)寫出白磷蒸氣在氯氣中反應(yīng)生成五氯化磷氣體的熱化學(xué)方程式：。(4)在密閉容器中充入1mol(g)和3mol(g)，發(fā)生反應(yīng)：，若平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為70%，放的出熱量為kJ。(5)白磷在氯氣中燃燒，開始引燃之后，停止加熱，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行的原因是?！敬鸢浮?1)斷開舊鍵需要吸收能量(2)+88kJ/mol(3)(4)62.6(5)白磷與氯氣反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行【解析】（1）化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，白磷在氯氣中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但是啟動反應(yīng)時(shí)需要點(diǎn)燃或加熱，其原因是斷開舊鍵需要吸收能量；（2）由圖可知，4molPCl5分解生成4molPCl3需要吸收能量352kJ，故PCl5分解的熱化學(xué)方程式的=+88kJ/mol；（3）由圖可知，1molP4蒸氣完全反應(yīng)生成PCl5氣體放出的熱量為1559kJ，故白磷蒸氣在氯氣中反應(yīng)生成五氯化磷氣體的熱化學(xué)方程式：；（4）由小問(2)可知，的△H=88，若平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為70%，放的出熱量為88kJ=62.6kJ。（5）白磷在氯氣中燃燒為放熱反應(yīng)，放出的熱量能維持反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，故開始引燃之后，停止加熱，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行。1．以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法，其流程如圖所示。已知向反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物中加過量I2會得到兩層溶液含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層，這兩層分別進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ，循環(huán)分解制氫。下列說法錯誤的是A．反應(yīng)I的化學(xué)方程式為SO2+2H2+I2=H2SO4+2HIB．該流程將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，加快了水分解制氫的速率C．反應(yīng)Ⅲ是分解反應(yīng)，I2是還原產(chǎn)物D．SO2和I2是反應(yīng)2H2O=2H2+O2的催化劑【答案】C【解析】根據(jù)圖中物質(zhì)之間關(guān)系，反應(yīng)I中，加入了水、二氧化硫和單質(zhì)碘，結(jié)合轉(zhuǎn)化圖可知，產(chǎn)物為硫酸和HI，反應(yīng)II中，硫酸生成二氧化硫和氧氣，開始進(jìn)行循環(huán)，反應(yīng)Ⅲ中，反應(yīng)I生成的HI分解生成氫氣和單質(zhì)碘，開展循環(huán)。反應(yīng)I中反應(yīng)物SO2、H2O和I2，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氫碘酸，化學(xué)方程式為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，A項(xiàng)正確；該過程以太陽能為熱源，高效制氫，所以該流程將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項(xiàng)正確；反應(yīng)Ⅲ是2HI=H2+I2屬于分解反應(yīng)，碘元素化合價(jià)升高，I2是氧化產(chǎn)物，C項(xiàng)錯誤；SO2和I2循環(huán)利用，并未消耗，是反應(yīng)2H2O=2H2+O2的催化劑，D項(xiàng)正確。2．（2024廣東省湛江市某校高二上學(xué)期期中）已知：①；②；③；④；下列說法正確的是A．反應(yīng)②放出197kJ的熱量，轉(zhuǎn)移4mol電子B．由反應(yīng)①可知1mol水分解吸收的熱量為285.8kJC．反應(yīng)③表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式D．【答案】D【解析】1molC參與反應(yīng)②，放出熱量394kJ，轉(zhuǎn)移電子4mol，故放出197kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol電子，A項(xiàng)錯誤；由熱化學(xué)方程式①可知，1mol氣態(tài)水分解需要吸收285.8kJ的熱量，而不是液態(tài)水，B項(xiàng)錯誤；表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1，且生成物應(yīng)為穩(wěn)定的氧化物，H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)是液態(tài)，而不是氣態(tài)，C項(xiàng)錯誤；因②×2+①③=④，根據(jù)蓋斯定律得：ΔH4=2ΔH2+ΔH1ΔH3，D項(xiàng)正確。3．（2024山東省菏澤第一中學(xué)期中聯(lián)考）如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)的能量變化示意圖，下列說法正確的是A．熱穩(wěn)定性：B．金屬鎂和鹵素單質(zhì)的反應(yīng)中，生成的焓變最小C．由圖可知，此溫度下所含化學(xué)鍵的鍵能最大D．與足量的Mg充分反應(yīng)，放熱1124kJ【答案】B【解析】物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，結(jié)合圖示可知，熱穩(wěn)定性：，A項(xiàng)錯誤；金屬與鹵素單質(zhì)的能量之和高于生成物的能量，所以金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，金屬鎂和鹵素單質(zhì)的反應(yīng)中，生成(s)時(shí)放熱最大，則焓變最小，B項(xiàng)正確；所含化學(xué)鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，結(jié)合選項(xiàng)A可知，此溫度下所含化學(xué)鍵的鍵能最小，MgF2(s)所含化學(xué)鍵的鍵能最大，C項(xiàng)錯誤；未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不一定為1mol，難以計(jì)算放出的熱量，D項(xiàng)錯誤。4．（2024重慶市八中期末）我國研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，其主要過程如圖所示。已知相關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下表所示，若反應(yīng)過程中分解了2mol水，下列說法不正確的是化學(xué)鍵鍵鍵鍵鍵鍵能460496436138A．過程Ⅰ吸收了能量B．過程Ⅱ放出了574kJ能量C．過程Ⅲ吸收了350kJ能量D．總反應(yīng)為【答案】C【解析】斷裂化學(xué)鍵吸收能量，過程Ⅰ吸收了能量，A項(xiàng)正確；形成化學(xué)鍵釋放能量，過程Ⅱ中形成了鍵和鍵，放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，B項(xiàng)正確；由過程Ⅲ可知，H2O2中的OH鍵斷裂，同時(shí)HH鍵形成，460kJ/mol×2436kJ/mol=484kJ/mol，吸收了484kJ能量，C項(xiàng)錯誤；太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，總反應(yīng)為，D項(xiàng)正確。5．已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH為()A．＋262.6kJ·mol－1B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1D．＋131.3kJ·mol－1【答案】D【解析】根據(jù)蓋斯定律，將①－②得2C(s)＋2H2O(g)=2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)＝＋262.6kJ·mol－1，則C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH＝eq\f(＋262.6,2)kJ·mol－1＝＋131.3kJ·mol－1。6．（2024重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)校期末）利用