專題02-反應熱的計算與比較(知識串講+專題過關)(原卷版)

專題02反應熱的計算與比較【知識梳理】【歸納總結】一．蓋斯定律1．蓋斯定律的內容對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。2．蓋斯定律的意義應用蓋斯定律可以間接計算以下情況(不能直接測定)的反應熱：(1)有些反應進行得很慢。(2)有些反應不容易直接發(fā)生。(3)有些反應的生成物不純(有副反應發(fā)生)。3．應用轉化關系反應熱間的關系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B、Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH2二．反應熱的計算1．根據(jù)熱化學方程式計算熱化學方程式中反應熱數(shù)值與各物質的化學計量數(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)反應物、生成物的鍵能計算ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。3．根據(jù)物質的燃燒熱數(shù)值計算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃燒熱)|。4．根據(jù)蓋斯定律計算(1)“虛擬路徑”法若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法加合法就是運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。三．反應熱(ΔH)的比較1．ΔH大小比較時注意事項ΔH是有符號“＋”“－”的，比較時要帶著符號比較。(1)吸熱反應的ΔH為“＋”，放熱反應的ΔH為“－”，所以吸熱反應的ΔH一定大于放熱反應的ΔH。(2)放熱反應的ΔH為“－”，所以放熱越多，ΔH越小。2．常見的幾種ΔH大小比較方法(1)如果化學計量數(shù)加倍，ΔH的絕對值也要加倍例如，H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。(2)同一反應，反應物或生成物的狀態(tài)不同，反應熱不同在同一反應里，反應物或生成物狀態(tài)不同時，要考慮A(g)eq\o(,\s\up7(放熱),\s\do5(吸熱))A(l)eq\o(,\s\up7(放熱),\s\do5(吸熱))A(s)，或者從三狀態(tài)自身的能量比較：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反應熱大小亦不相同。如S(g)＋O2(g)SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(3)晶體類型不同，產物相同的反應，反應熱不同如C(s，石墨)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金剛石)＋O2(g)CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(4)根據(jù)反應進行的程度比較反應熱大?、倨渌麠l件相同，燃燒越充分，放出熱量越多，ΔH越小，如C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。②對于可逆反應，由于反應物不可能完全轉化為生成物，所以實際放出(或吸收)的熱量小于相應的熱化學方程式中的ΔH的絕對值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，發(fā)生上述反應，達到平衡后，放出的熱量小于197kJ，但ΔH仍為－197kJ·mol－1。(5)中和反應中反應熱的大小不同①濃硫酸和氫氧化鈉固體反應生成1mol水時，放出的熱量一定大于57.3kJ(濃硫酸稀釋和氫氧化鈉固體溶解時都會放出熱量)。②醋酸和NaOH溶液反應生成1mol水時，放出的熱量一定小于57.3kJ(醋酸電離會吸熱)。③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應生成1mol水時，反應放出的熱量一定大于57.3kJ(SOeq\o\al(2－,4)和Ba2＋反應生成BaSO4沉淀會放熱)?！緦ｎ}過關】1．分別向1L0.5mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①濃硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列關系正確的是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3C．ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH32．（2021·蘇州外國語學校高二月考）在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，△H2>△H1的是A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2B．S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1；S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2C．C(s)+O2(g)=CO(g)△H1；C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2D．H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)△H1；2H2(g)+2Cl2(g)=4HC1(g)，△H23．（2021·浙江舟山·高二期末）已知煤轉化成水煤氣及其燃燒過程的能量變化如圖，下列說法不正確的是A．由△H3可知，該步反應的反應物鍵能總和小于生成物的鍵能總和B．△H1-△H2+△H3=0C．△H1＜△H2D．若用C(s)和H2O(l)轉化為H2(g)和CO(g)，則△H2變大4．(2020·北京)依據(jù)圖示關系，下列說法不正確的是()A．石墨燃燒是放熱反應B．1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，前者放熱多C．C(石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關5．已知碳、一氧化碳、晶體硅的燃燒熱分別是ΔH1、ΔH2、ΔH3，則工業(yè)冶煉晶體硅的反應為2C(s)＋SiO2(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4。則下列判斷正確的是()A．ΔH1>ΔH2B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1D．Si＋O2=SiO2ΔH36．已知：

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下列關于上述反應焓變的判斷正確的是A．， B．，C． D．7．已知：①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH3；④2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷不正確的是()A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5＝ΔH3－ΔH2 D．2ΔH5＝3ΔH3－ΔH48．已知下列熱化學方程式：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-24.8kJ/mol②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-15.73kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=640.4kJ/mol則14gCO氣體還原足量FeO固體和CO2氣體時對應的△H約為A．-218kJ/mol B．-109kJ/mol C．218kJ/mol D．1.09kJ/mol9．已知：(I)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1(II)H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2(III)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH3(IV)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH4下列說法正確的是A．ΔH1＜0、ΔH3＞0B．ΔH4=ΔH2+ΔH3-ΔH1C．ΔH2+ΔH3＜ΔH1D．ΔH1、ΔH2、ΔH3分別對應為C、H2、CO的標準燃燒熱10．下列關于如圖所示轉化關系(X代表鹵素)的說法不正確的是A．△H3＜0B．△H1+△H2+△H3=0C．按照Cl、Br、I的順序，△H2依次減少D．一定條件下，拆開1mol氣態(tài)HX需要吸收akJ能量，則該條件下△H3=-2akJ/mol11．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知：①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH2=+64.39kJ·mol-1②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH=-285.84kJ·mol-1在H2SO4溶液中，1molCu(s)與H2O2(l)反應生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反應熱ΔH等于A．-319.68kJ·mol-1B．-417.91kJ·mol-1C．-448.46kJ·mol-1D．+546.69kJ·mol-112．已知：一些烷烴的燃燒熱(101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量)如表：化合物甲烷乙烷丙烷燃燒熱△H/(kJ·mol-1)-891.0-1560.8-2221.5下列說法中正確的是A．C—H鍵的鍵能為kJ·mol-1B．乙烷燃燒的熱化學方程式為C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

△H=-1560.8kJ·mol-1C．等質量的三種烷烴完全燃燒，丙烷放出的熱量最多D．由表中數(shù)據(jù)不能確定C—C鍵的鍵能13．已知，和反應過程中的能量變化如圖所示。a、b、c、d都表示正數(shù)，下列說法正確的是A．c代表新鍵形成所放出的能量B．該反應是吸熱反應C．若，則D．14．兩種制備硫酸的途徑(反應條件略)如圖。下列說法正確的是A．S和過量反應可直接生成B．含0.5mol的稀溶液與足量溶液反應，放出的熱量即為中和熱C．能使紫色石蕊試液先變紅后褪色D．若，則為放熱反應15．Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝＋83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝kJ·mol－1。16．硫酸是一種重要的基本化工產品，接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up7(釩催化劑))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。釩催化劑參與反應的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為。17．二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：二氧化碳加氫制甲醇的總反