【文档说明】2023-2024学年高二化学同步举一反三系列（人教版2019选择性必修1） 专题1.2 反应热的计算- Word版含解析.docx，共(12)页，1.644 MB，由小赞的店铺上传

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专题1.2反应热的计算【题型1利用盖斯定律计算反应热】【题型2利用盖斯定律书写热化学方程式】【题型3利用盖斯定律比较反应热的关系】【题型4根据键能计算反应热】盖斯定律1.定义：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热

只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。2.盖斯定律的理解3.应用盖斯定律采用“加合法”计算ΔH的一般步骤(1)确定待求反应的热化学方程式。(2)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。(3)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。(4)确

定反应热的数值和符号。【题型1利用盖斯定律计算反应热】【例1】已知H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1，则反应HCl(g)=12H2(g)＋12Cl2(g)的ΔH为A

．＋184.6kJ·mol－1B．－92.3kJ·mol－1C．－369.2kJ·mol－1D．＋92.3kJ·mol－1【答案】D【详解】根据盖斯定律及热化学方程式的书写规则，反应2211HCl(g)=H(g)+Cl(g)22的ΔH＝－(－

184.6kJ·mol－1)×12＝＋92.3kJ·mol－1，故选D。【变式1-1】已知：①Zn(s)＋12O2(g)=ZnO(s)ΔH1=－351.1kJ·mol－1，②Hg(l)＋12O2(g)=HgO(s)ΔH

2=－90.7kJ·mol－1，则反应Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的焓变是A．－441.8kJ·mol－1B．－254.6kJ·mol－1C．－438.9kJ·mol－1D．－260.4kJ·m

ol－1【答案】D【详解】根据盖斯定律，由①－②可得Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)，则ΔH=(－351.1kJ·mol－1)－(－90.7kJ·mol－1)=－260.4kJ·mol－1；故选D。【变式1-2】已知肼(N2H4)是

一种用于火箭或燃料电池的原料，已知①2H2O(l)+O2(g)=2H2O2(l)△H1=+108.3kJ/mol②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=－534.0kJ/mol。则有反应：N2H4(l

)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H3，则ΔH3是A．＋425.7kJ·mol－1B．－425.7kJ·mol－1C．＋642.3kJ·mol－1D．－642.3kJ·mol－1【答案】D【详解】根据盖斯定律②－①，整理可得N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O

(l)3H=－642.3kJ/mol；故选D。【变式1-3】根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应。已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=－92

.4kJ·mol－1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ·mol－1，则2N2(g)＋6H2O(l)⇌4NH3(g)＋3O2(g)ΔH=。【答案】1530kJ·mol－1【

详解】由盖斯定律前式×2－后式×3即得。则2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH=2×(－92.4kJ·mol－1)－3×(－571.6kJ·mol－1)=1530kJ·mol－1;【变式1-4】（1）已知下列反应：SO2(g)＋2OH－(aq)=SO23−(aq)＋H2O

(l)ΔH1，ClO－(aq)＋SO23−(aq)=SO24−(aq)＋Cl－(aq)ΔH2，CaSO4(s)=Ca2＋(aq)＋SO24−(aq)ΔH3，则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO

－(aq)＋2OH－(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH=。(2)①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l)ΔH1，②N2(g)＋2H2(g)=N2H4(l)ΔH2，③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)ΔH3，④2N2H4(l)＋N2O4

(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4=－1048.9kJ·mol－1上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=。(3)碘可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)＋I2(s)=2LiI(s)ΔH，已知：4Li(s)＋O2(g)=2Li2O(s)ΔH1，4LiI(s

)＋O2(g)=2I2(s)＋2Li2O(s)ΔH2，则电池反应的ΔH=。【答案】(1)ΔH1＋ΔH2－ΔH3(2)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1(3)12ΔHΔH2−【详解】（1）将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3；

（2）对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③×2，减去热化学方程式②×2，再减去热化学方程式①，即可得出热化学方程式④，故ΔH4=2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。（3）给已知两个热化学方程式依次编号为①、②，观察可知2-

①②得锂—碘电池反应的热化学方程式，根据盖斯定律可知，ΔH=12ΔHΔH2−。【题型2利用盖斯定律书写热化学方程式】【例2】饮用水中的NO3−主要来自于NH4+。已知在微生物的作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3−。两步反应的能量变化示

意图如下：1molNH4+全部被氧化成NO3−的热化学方程式为。【答案】+4NH(aq)＋2O2(g)=NO3−(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH=－346kJ·mol－1【详解】首先写出+4NH(aq)＋2O2(g)=NO3−(aq)＋2H＋(aq)＋2H2O(l)，然后依据图像写出①+

4NH(aq)＋32O2(g)=NO2−(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH1=－273kJ·mol－1、②NO2−(aq)＋12O2(g)=NO3−(aq)ΔH1=－73kJ·mol－1，①＋②即得1molNH4+全部被氧化成NO3−的热化学方程式：+4NH(aq)＋2O2(g)=N

O3−(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH=－346kJ·mol－1。【变式2-1】大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：物质H2(g

)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－285.8－393.5－3267.5则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为。【答案】3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH=＋49.1kJ·mol－1【详解】由题给燃烧热数据可得

，①H2(g)＋12O2(g)=H2O(l)ΔH1=－285.8kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=－393.5kJ·mol－1，③C6H6(l)＋152O2(g)=6CO2(g)

＋3H2O(l)ΔH3=－3267.5kJ·mol－1，根据盖斯定律，目标方程式可由3×①＋6×②－③得到，其ΔH=(－285.8kJ·mol－1)×3＋(－393.5kJ·mol－1)×6－(－3267.5kJ·

mol－1)=＋49.1kJ·mol－1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)＋6C(石墨，s)=C6H6(l)ΔH=＋49.1kJ·mol－1。【变式2-2】（

1）火箭发射时可以用肼(24NH，液态)作燃料，2NO作氧化剂，二者反应生成2N和水蒸气。已知：请写出()24NH1与2NO反应的热化学方程式。（2）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。2H可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一已知：在25℃、101kPa下，①2221HO

(g)H(g)O(g)2=+1241.8kJmolH/=+②21C(s)O(g)CO(g)2+=2110.5kJmolH/=−③()()()22CsOgCOg+=3H393.5kJ/mol=−则25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转

化为2H和2CO的热化学方程式为。【答案】(1)()()()()242222NHl2NOg3Ng4HOg+=+H1134.4kJ/mol=−(2)()()()()222COgHOgCOgHg+=+H41.2k

J/mol=−【详解】（1）根据图示信息，可得①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）ΔH1=+66.4kJ⋅mol－1②N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）ΔH2=－534kJ⋅mol－1；N2H4（l）与NO2（g）反应的方程式为2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2

（g）+4H2O（g），根据盖斯定律：②×2－①计算反应2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）的焓变ΔH=（－534kJ⋅mol－1）×2－（+66.4kJ⋅mol－1）=－1134.4kJ/mol；（2）CO与水蒸气反应

转化为2H和2CO的反应为：()()()()222COgHOgCOgHg+=+；①2221HO(g)H(g)O(g)2=+1241.8kJmolH/=+②21C(s)O(g)CO(g)2+=2110.5kJmolH/=−③()()()22CsO

gCOg+=3H393.5kJ/mol=−根据盖斯定律该反应=①－②+③，可得CO与水蒸气反应转化为2H和2CO的热化学方程式为()()()()222COgHOgCOgHg+=+H41.2kJ/mol=−

。【变式2-3】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH=＋49.0kJ·mol－1，②CH3OH(g)＋12O2(g)=CO2(g)＋2H

2(g)ΔH=－192.9kJ·mol－1，又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH=－44kJ·mol－1，则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式。【答案】CH3OH(g)＋32O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－764.7kJ·mol－1【详解】根据盖斯定律，由3×②－①×2＋③×2得：C

H3OH(g)＋32O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=3×(－192.9kJ·mol－1)－2×49.0kJ·mol－1＋(－44kJ·mol－1)×2=－764kJ·mol－1；【变式2-4】书写下列热化学方程式。(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中

能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：。(2)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=－437.3kJ·mol－1H2(g)＋12O2(g)=H2O(g)ΔH=－285.8kJ·mol－1CO(g)＋12O2(g

)=CO2(g)ΔH=－283.0kJ·mol－1则固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是。【答案】(1)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH=－234kJ/mol(2)C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH=+131.5kJ·mol－1

【详解】（1）根据图像可知1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO的焓变ΔH=(E1－E2)kJ/mol=134kJ/mol－368kJ/mol=－234kJ/mol，故热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=－234kJ/mol。（2

）已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=－437.3kJ·mol－1②H2(g)＋12O2(g)=H2O(g)ΔH=－285.8kJ·mol－1③CO(g)＋12O2(g)=CO2(g)ΔH=－283.0kJ·mol－1根据盖斯定律可知①－②－③即得到碳单质与水蒸气反应生成一氧化碳和氢

气的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－1。【题型3利用盖斯定律比较反应热的关系】【例3】依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是①S(g)+O2(g)⇌SO2(g)ΔH1②S(s)+O2(

g)⇌SO2(g)ΔH2③2H2S(g)+O2(g)⇌2S(s)+H2O(1)ΔH3④2H2S(g)+3O2(g)⇌2SO2(g)+H2O(1)ΔH4⑤2H2S(g)+SO2(g)⇌3S(s)+2H2O(1)ΔH5A．ΔH1>ΔH2B．ΔH3<ΔH4C．ΔH4=ΔH2+ΔH

3D．2ΔH5=3ΔH3－ΔH4【答案】D【详解】A．气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，故A错误；B．反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧

，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，所以ΔH3>ΔH4，故B错误；C．根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+H2O(1)ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C错误；D．根据盖斯定律[③×3－④]12得()()()()222SOg

2HSg3Ss2HOl+=+()5341ΔH=3ΔH-ΔH2，即2ΔH5=3ΔH3－ΔH4，故D正确；故选：D。【变式3-1】黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s

)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1②K2S(s)=S(s)＋2K(s)ΔH＝bkJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH＝ckJ

·mol－1下列说法不正确的是A．x<0a<0B．b>0c<0C．x＝3a－b－cD．1molC(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于akJ·mol－1【答案】D【详解】A．黑火药的爆炸、碳的燃烧都属于放热反应，因此x<0，a<0，A

正确；B．反应②为分解反应，反应吸热，b>0，反应③为化合反应，多数化合反应放热，c<0，B正确；C．根据盖斯定律将方程式3×①－②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)的ΔH＝(3a－b－c)kJ·mol－1，所

以x＝3a－b－c，C正确；D．1molC(s)在空气中不完全燃烧生成CO放出的热量小于生成CO2时放出的热量，所以焓变大于akJ·mol－1，D错误；答案选D。【变式3-2】已知①H2(g)＋12O2

(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋12O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1下列关系式正确的是A

．a<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0【答案】C【详解】氢气燃烧是放热反应，ΔH<0；生成液态水比生成气态水时放出的热量多，ΔH更小，即c<a<0,0>b>d；②中各物质的物质的量是①中的2倍，则

ΔH2＝2ΔH1，即b＝2a；综上所述，A、B、D错误，答案选C。【变式3-3】依据图示关系，下列说法不正确的是A．54HHB．1mol石墨、1molCO分别完全燃烧，石墨放出热量多C．石墨比金刚石稳定D．C(石墨，s

)()()2COg2COg+=的32HHH=−【答案】D【详解】A．根据盖斯定律：△H5=△H1+△H4，△H5－△H4=△H1>0，则△H5>△H4，故A正确；B．由图可知1mol石墨完全燃烧放热393.5kJ热量，1molCO完全燃烧放热283.0kJ热量，石墨

燃烧放热多，故B正确；C．由图可知石墨到金刚石吸热，说明石墨能量低稳定，故C正确；D．①C(石墨，s)+12O2(g)=CO(g)△H5，②CO(g)+12O2=CO2(g)△H2。根据盖斯定律①－②得C(石墨，s)()()2COg2COg+=△H=△H5－△H

2，故D错误；答案选D。【变式3-4】关于下列H的判断不正确．．．的是。①C(s，石墨)()()22OgCOg+=1ΔH②C(s，金刚石)()()22OgCOg+=2ΔH③2C(s，石墨)()()2Og2COg+=3ΔH④()()()222C

OgOg2COg+=4ΔH⑤()2COgC+(s，石墨)()2COg=5ΔHA．1ΔH<0，4ΔH<0B．341ΔH+ΔHΔH=2C．若石墨比金刚石更加稳定，则12ΔH<ΔHD．若反应⑤为吸热反应，则31ΔH>ΔH【答案】C【详解】A．①

为石墨燃烧，放热反应，故1ΔH<0，④为一氧化碳燃烧，放热反应，4ΔH<0，A正确；B．由盖斯定律，①=12(③+④)，故341ΔH+ΔHΔH=2，B正确；C．由能量越低越稳定，若石墨比金刚石更加稳定，得石墨具有得能量比金刚石低，即12ΔH-ΔH0，则12ΔH>ΔH，C错误；D．

由盖斯定律得，⑤=③－①，则531ΔHΔHΔH0=−，得31ΔH>ΔH，D正确；故选C。【题型4根据键能计算反应热】【例4】NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长

达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是化学键N≡NF－FN－F键能/kJ·mol－1946154.8283.0A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(

g)为吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B【详解】A．过程N2(g)→2N(g)为化学键断裂的过程，是吸收能量的过程，故A错误；B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，是放出能量的过程，

故B正确；C．由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：ΔH=946kJ·mol－1＋3×154.8kJ·mol－1—6×283.0kJ·mol－1=—287.6kJ·mol－1，则该反应为放热反应，故C错误；D．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，则NF3吸收能量后如果没有

化学键的断裂与生成，说明没有化学反应的发生，故D错误；故选B。【变式4-1】根据能量变化示意图，下列说法正确的是A．反应()()()2222HgOg2HOg+=，反应物的总能量小于生成物的总能量B．可

推测，断开1molO－H键共放出463kJ能量C．1mol()2HOg分解生成()2Hg和()2Og吸收484kJ能量D．()2Hg和()2Og生成2mol()2HOl放出的能量大于484kJ【答案】D【详解】A．由图知，该反应正反应为放热反

应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；B．断键时应该为吸收能量，B错误；C．由图知，生成2mol水时放出的热量为1852kJ,所以1mol()2HOg分解生成()2Hg和()2Og吸收能量为926k

J，C错误；D．由()2HOg()2HOl，∆H<0，()2Hg和()2Og生成2mol()2HOl放出的能量大于484kJ，故D正确；故选D。【变式4-2】一定条件下，2H和2Cl反应生成HCl的能量变化如

图所示。下列说法正确的是A．断裂1molHCl中的化学键吸收能量862kJB．形成1molClCl−键吸收能量243kJC．一定条件下，2H、2Cl和HCl中，最稳定的为HClD．()()()22HgClg2HClg+=，1183kJmolH−=−【答案】

D【分析】断键需要吸收热量，成键放出能量，吸收和放出的能量在数值上等于键能。【详解】A．断裂1molHCl中的化学键吸收能量是431kJ，故A错误；B．形成1molClCl−键放出能量243kJ，故B错误；C．键能越大越稳定，H－H键键

能最大，H2最稳定，故C正确；D．ΔH可以用反应物的总键能减去生成物的总键能，ΔH=(436+243)－2×431=－183kJ/mol，故D正确；答案选D。【变式4-3】已知：化学键C—HC—CC=CH—

H键能/(kJ·mol－1)412348612436则＋H2(g)ΔH=；又知H2和苯乙烯的燃烧热ΔH分别为－290kJ·mol－1和－4400kJ·mol－1，则乙苯的燃烧热ΔH=kJ·mol－1。【答案】＋124kJ·mol－1－4566【详解】反应热=反应物总键能－生成物总键能，由有机

物的结构可知，乙苯催化脱氢反应的反应热等于—CH2CH3的总键能与—CH=CH2、H2的总键能之差，故乙苯催化脱氢反应的ΔH=(5×412＋348－3×412－612－436)kJ·mol－1=＋124kJ·mol－1，由盖斯定律，乙苯

的燃烧热ΔH=－290kJ·mol－1＋(－4400kJ·mol－1)＋(＋124kJ·mol－1)=－4566kJ·mol－1。【变式4-4】下表是部分化学键的键能数据，已知1mol白磷(P4)完全燃烧放热为dkJ，白磷及其完全燃烧的产

物结构如图Ⅱ所示，则表中x=kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。化学键P—PP—OO=OP=O键能/(kJ·mol－1)abcx【答案】d+6a+5c-12b4