第5讲 殊途同归:热化学方程式的书写与盖斯定律(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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第5讲 殊途同归:热化学方程式的书写与盖斯定律(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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一、考向分析
1.课标要求
普通高中化学课程标准(2017版2025年修订)
内容要求 学业要求
1.1 体系与能量 认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 1.2 化学反应与热能 认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示,了解盖斯定律及其简单应用。 1. 能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。 2. 能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
2.考情透视
锚定高考方向 明确复习重点
高频考点聚焦 核心素养导向
1.基础必考点:热化学方程式的书写与正误判断,主要侧重细节规范。 2.综合应用点:反应热的计算,包括键能、能量差、盖斯定律综合考查等。 3.情境热点:主要利用盖斯定律结合工业生产。通过新能源的开发、环境保护、节能增效等真实场景的应用,搭配反应能量变化的图像,侧重对关键信息提取与逻辑推导能力的考查等。 1.宏观辨识与微观探析:能宏观判断化学反应能量变化趋势,微观理解化学键断裂及形成与反应热的本质关联 2.证据推理与模型认知:依托已知反应推导目标反应的焓变,构建标准化解题框架。 3.科学态度与社会责任:渗透新能源开发、节能降耗等环保理念,体现化学学科的实用价值。
3.考点统计
呈现形式与考点分布 2025年各省高考试题考点统计
安徽 北京 重庆 广东 甘肃 湖北 湖南 陕晋宁青 山东 云南 浙江1月 广西 黑吉辽蒙 河北 天津 新课标卷 四川 江苏
呈现形式 文字叙述 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
图文结合 √ √
选择题 √ √ √
非选择题 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
考点分布 热化学方程式书写 √ √ √
焓变的计算 能量 √
键能 √
盖斯定律 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
二、重温经典
考向一 焓变的计算
1.根据能量计算
例1[2025河北]乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应:EO(aq) + H2O(l) = EG(aq) ΔH < 0
选项a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
【解析】ΔH = 生成物总能量 反应物总能量,主反应中 ΔH < 0,则生成物总能量低于反应物总能量,即选项a错误。
例2[2025广西]尿素 [CO(NH2)2] 为农业生产常用氮肥。已知:常温下各物质的相对能量如图。则反应2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(l) + H2O(l)的 ΔH = kJ·mol-1。
【解析】ΔH =生成物总能量 反应物总能量= -285.8 kJ·mol l +(-321.8 kJ·mol l)- (-393.5kJ·mol l) - 2×(-45.9 kJ·mol l) = -122.3 kJ·mol l 。即答案为-122.3。
2.根据键能计算
例3[2025江苏]合成气 (CO和H2) 是重要的工业原料气。
合成气制备甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)。CO的结构式为C≡O,估算该反应的ΔH 需要 (填数字)种化学键的键能数据。
【解析】ΔH=反应物的键能总和 生成物的键能总和,根据CO的结构式为C≡O,则CO为1种键能数据、H2仅存在H-H,因而为1种键能数据、CH3OH中存在C-H、C-O、O-H,因而为3种键能数据,总共需要5种键能数据。本题易错点为将 CO 计算为3种键能数据,最后出现7种数据的错误答案。正确答案为5。
物质 N2(g) O2(g) NO(g)
能量/ kJ 945 498 631
例4[2023河北]氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。已知:1 mol物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
回答下列问题:恒温下,将1mol空气(N2和O2的体积分数分别为 0.78 和 0.21,其余为惰性组分)置于容积为V L的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应
N2 (g) + O2 (g)2NO(g) K1 ΔH1
2NO(g) + O2 (g)2NO2(g) K2 ΔH2 =-114 kJ·mol-1
① ΔH1 = kJ·mol-1 。
【解析】根据计算公式 ΔH =反应物的键能总和 生成物的键能总和,ΔH1=(945+498 - 631×2) kJ·mol l=181 kJ·mol l。即答案为181。
例5[2023新课标]氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:根据图1数据计算反应的N2(g) +H2(g) = NH3(g)的 ΔH = kJ·mol-1
【解析】在化学反应中,断开化学键要消耗能量,形成化学键要释放能量,反应的 ΔH=反应物的键能总和 生成物的键能总和。因此,由图1数据可知,反应N2(g) +H2(g) = NH3(g) 的 ΔH=(473 + 654 - 436 - 397 - 339) kJ·mol l =-45 kJ·mol l。即答案为-45。
3.根据活化能计算
例6[2024河北]氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4—二氯甲基苯等可通过氯化反应制备。硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH = -67.59 kJ·mol-1
若正反应的活化能为 E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能 E逆 = kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。
【解析】根据活化能和反应热的关系 ΔH = E正 kJ·mol-1 E逆 kJ·mol-1,E逆 = E正 kJ·mol-1 ΔH = (E正+ 67.59) kJ·mol-1。即答案为 (E正+ 67.59)。
例7[2024安徽]某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生反应
X(g)Y(g) ΔH1 < 0 Y(g)Z(g) ΔH2 < 0
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A B C D
【解析】对反应进行编号,因①和②的 ΔH < 0 ,根据活化能和反应热的关系 ΔH = Ea正 Ea逆,所以正反应的活化能低于逆反应的活化能,即 Ea正① < Ea逆①, Ea正② < Ea逆②,由此可以排除A、D选项。由图可知,反应初期随着时间的推移 X 的浓度逐渐减小,Y 和 Z 的浓度逐渐增大,而后随着时间的推移 X 和 Y 的浓度逐渐减小,Z 的浓度继续逐渐增大,说明 ①的反应速率大于②的反应速率, 则 Ea正① < Ea正②,由此可知,C错误B正确。
4.盖斯定律
例8[2025重庆]肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
① 2NH3(g) + 3N2O(g) = 4N2(g) + 3H2O(l) ΔH1 = a kJ·mol-1
② N2O(g) + 3H2(g) = N2H4(l) + H2O(l) ΔH2 = b kJ·mol-1
③ N2H4(l) + 9H2(g) + 4O2(g) = 2NH3(g) + 8H2O(l) ΔH3 = c kJ·mol-1
则反应N2H4(l) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(l) 的 ΔH(kJ·mol-1)为( )
B. C. D.
【解析】由目标方程式和已知方程式的特点可知,依据盖斯定律,可对已知方程式进行×(①-3×②+③) 变换,即得到目标反应方程式,所以 ΔH 为,即答案为B。
例9[2025山东]利用 CaS 循环再生可将燃煤尾气中的 SO2 转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CaS(s) + 2SO2(g)CaSO4(s) + S2(g) ΔH1
Ⅱ.CaSO4(s) + 4H2(g)CaS(s) + 4H2O(g) ΔH2
Ⅲ.SO2(g) + 3H2(g)H2S(g) + 2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:反应 4H2(g) + 2SO2(g)4H2O(g) + S2(g)的焓变 ΔH = kJ·mol-1(用含 ΔH1、 ΔH2 的代数式表示)。
【解析】由目标方程式与已知方程式的特点可知,依据盖斯定律 Ⅰ+Ⅱ 即得到目标反应方程式,所以反应的焓变为 ΔH1+ΔH2,即答案为 ΔH1+ΔH2。
例10[2025广东]钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。以 TiCl4为原料可制备 TiCl3。将5.0 mol TiCl4 与 10.0 mol Ti放入容积为V0 L的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号 过程 ΔH
(a) Ti(s) + TiCl4(g)2TiCl2(s) ΔH1
(b) TiCl2(s) + TiCl4(g)2TiCl3(g) +200.1 kJ·mol-1
(c) Ti(s)+3TiCl4(g)4TiCl3(g) +132.4 kJ·mol-1
(d) TiCl3(g)TiCl3(s) ΔH2
ΔH1 = kJ·mol-1。
【解析】观察反应a涉及的物质,可知反应a与反应b和c有关。根据盖斯定律,反应a = 反应c - 2×反应b,所以 ΔH1 = 132.4 kJ·mol-1 - 2 × 200.1 kJ·mol-1 = -267.8 kJ·mol-1,即答案为-267.8。
例11[2025新课标]乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为 -874 kJ·mol-1、-1367 kJ·mol-1 和 -2238 kJ·mol-1,则酯化反应CH3COOH(l) + C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l) + H2O(l)的 ΔH = kJ·mol-1。
【解析】根据乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热 -874 kJ·mol-1、-1367 kJ·mol-1 和-2238 kJ·mol-1,可得如下热化学方程式:
CH3COOH(l) + 2O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1 = -874 kJ·mol-1
CH3CH2OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH2 = -1367 kJ·mol-1
CH3COOCH2CH3(l) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 4H2O(l) ΔH3 = -2238 kJ·mol-1
根据盖斯定律①+②-③可得目标方程是,则 ΔH = -874 kJ·mol-1 + (-1367 kJ·mol-1) - (-2238 kJ·mol-1) = -3 kJ·mol-1,即答案为-3。
考向二 热化学方程式的书写
例12[2025天津]硫是一种重要的非金属元素。
(3)在 25℃ 和101 kPa下,NH3与 H2S两种气体反应生成 1 mol NH4HS 固体时,放出 90.4 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为 。
【解析】在25℃ 和101 kPa下,NH3与 H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出 90.4 kJ 的热量,放热反应焓变为负值,该反应的热化学方程式为 NH3(g) + 2H2S(g) = NH4HS(s) ΔH = -90.4kJ·mol-1
例13[2025北京]利用工业废气中的 H2S 制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下。
(1)制SO2。已知:H2S(g) +O2(g) = S(s) + H2O(g) ΔH = -221.2 kJ·mol-1
S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.8 kJ·mol-1
由H2S制SO2的热化学方程式为 。
【解析】先写出目标方程H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(g),然后对已知方程式编号,H2S(g) +O2(g) = S(s) + H2O(g) ①,S(s) + O2(g) = SO2(g) ②,利用盖斯定律,将① + ②可得 ΔH = (-221.2) + (-296.8) = -518 kJ·mol-1,即答案H2S(g) +O2(g) = SO2(g) + H2O(g) ΔH = -518 kJ·mol-1或2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g) ΔH = -1036 kJ·mol-1。
例14[2025四川]乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
① HCHO(g) + CO(g) + H2(g) = HOCH2CHO(l)
② HOCH2CHO(l) + H2(g) = HOCH2CH2OH(l)
已知:ΔfHm为物质生成焓,反应焓变 ΔH = 产物生成焓之和 反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质 HCHO(g) CO(g) H2(g) HOCH2CH2OH(l)
ΔfHm / kJ·mol-1 -116 -111 0 -455
回答下列问题:
生成乙二醇的总反应③,其热化学方程式为 。
【解析】先写出目标方程式HCHO(g) + CO(g) + 2H2(g) = HOCH2CH2OH(l),然后根据已知方程式,利用盖斯定律,① + ② 可得目标方程式。再根据 ΔH = 产物生成焓之和 反应物生成焓之和 = (-455) - (-116) - (-111) -0 = -228 kJ·mol-1。即答案为HCHO(g) + CO(g) + 2H2(g) = HOCH2CH2OH(l) ΔH = -228 kJ·mol-1。
例15[2022河北]氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。298K 时,1g H2燃烧生成H2O(g)放热 121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热 44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
【解析】根据已知条件,可写出两个热化学方程式,分别为:H2(g) +O2(g) = H2O(g) ΔH1 = -242 kJ·mol-1 ①,H2O(l) = H2O(g) ΔH2 = 44 kJ·mol-1 ②。再由盖斯定律 ① ② 可得:H2(g) +O2(g) = H2O(l) 的 ΔH = -242 kJ·mol-1 - 44 kJ·mol-1 = -286 kJ·mol-1,即答案为H2(g) +O2(g) = H2O(l) ΔH = -286 kJ·mol-1。
例16[2021河北]大气中的二氧化碳主要来自于煤、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 。
【解析】根据燃烧热数据,可写出各物质燃烧热的热化学方程式为:反应① C(石墨,s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ·mol-1,反应② H2(g) +O2(g) = H2O(l) ΔH = -285.8 kJ·mol-1,反应③ C6H6(l) +O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH3 = -3267.5 kJ·mol-1。再由盖斯定律,①×6 + ②×3 - ③得反应:6C(石墨,s) + 3H2(g) = C6H6(l) ΔH = (-393.5kJ·mol-1)×6 + (-285.8kJ·mol-1)×3 - (-3267.5) kJ·mol-1 = 49.1 kJ·mol-1,即答案为6C(石墨,s) + 3H2(g) = C6H6(l) ΔH = 49.1 kJ·mol-1。
例17[2024山东实验中学一模]一种利用太阳能催化甲烷、水蒸气重整制氢反应原理关系如图所示。
(1)若第Ⅰ步反应生成 1 mol H2,吸收Q kJ热量,第Ⅰ步的热化学方程式为 。
【解析】
第Ⅰ步反应生成1 mol H2,吸收Q kJ热量,第Ⅰ步热化学方程式为 CH4(g) + NiFe2O4(s) = CO(g) + 2H2(g) + 2FeO(s) + NiO(s)  ΔH = +2Q kJ·mol-1。
三、知识重构
1.反应热与焓变
反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
焓变:在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变,用 ΔH 表示,单位常采用 kJ·mol 1。
说明:严格地讲,焓变是指在恒压的条件下,体系仅做体积功,不做其他功(如电功等)的变化过程中的热效应。如不特别指明,化学反应的反应热就是该反应的焓变。
2.热化学方程式
概念:能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
意义:表明化学反应中的物质变化和能量变化及其计量关系。
[例] 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ·mol 1
表示的意义:2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol水蒸气,放出483.6 kJ 的热量。
书写步骤及注意事项:
写方程式——写配平的化学方程式
标状态——用 s、l、g、aq 标物质的聚集状态
标条件——注明反应的温度和压强(101kPa 、25℃时可不标注)
标 ΔH ——在方程式后写出 ΔH,并根据信息注明 ΔH 的“+”或“-”
标数值——根据化学计量数计算出 ΔH 的值
3.盖斯定律
内容:一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相等的。这个规律被称为盖斯定律。由俄国化学家盖斯(G. H. Hess,1802 1850)于1840年提出。
本质:在恒压条件下,化学反应的热效应等于焓变 ΔH,而 ΔH 仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关,而与反应的途径无关。
图示反应的三个途径的热效应相同,即 ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
应用:某些反应的热效应难以测定,运用盖斯定律则可以计算出它们的反应热。
①反应速率很小的反应;
②伴有副反应发生的反应;
③不易直接进行的反应。
四、模型建构
1.反应热计算的思维模型——“多维选择”
①根据反应物和生成物的总能量计算:ΔH = E(生成物总能量) - E(反应物总能量)
E反应物 > E生成物 E反应物 < E生成物
ΔH < 0 ΔH > 0
②根据反应中各物质的键能计算:ΔH = E(反应物总键能) - E(生成物总键能)
③根据反应的活化能计算:ΔH = Ea(正反应) - Ea(逆反应)
ΔH = Ea正 - Ea逆
④根据盖斯定律计算:
①对比:对比分析目标方程式和已知方程式,调整已知方程式的化学计量数与目标方程式的化学计量数一致
②叠加:根据目标方程式中的反应物和生成物加减所调整的方程式进行叠加
③计算书写:按照“叠加”步骤中的调整方法,焓变也随之进行相应变化
2.盖斯定律运用的思维模型——“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。
3.学习策略
二轮复习建议(“三个一”工程):
①一本错题专集:收录常见热化学方程式书写错误、盖斯定律路径错误等典型错题
②一天一道题:保持每天至少练习一道热化学习题
③一周一总结:每周回顾热化学知识体系
考场应对策略:
①审题三看:看状态、看系数、看焓变
②盖斯定律三验证:始态终态是否一致、中间产物是否消净、物质系数是否匹配
③计算后三检查:符号、数值、单位
4.教学策略
(一) 厘清概念,夯实基础
厘清反应热、焓变、能量、相对能量、热量、键能、活化能等概念,及其相互关系。
构建模型,明晰应用
构建基于反应的热量变化、共价键的键能、相对能量或活化能、盖斯定律计算焓变的思维模型,重点突破基于盖斯定律计算焓变的4种常见方法。知道各种模型、方法的应用范围和局限性。
强化训练,注重落实
利用高考真题、各地的模拟题进行训练,反复强化,使学生能够熟练地应用思维模型和解题方法解决焓变计算的相关试题,重点落实基于盖斯定律解决热化学方程式以及焓变计算的相关问题。(共42张PPT)
新高考化学二轮重点专题30讲2026版
第5讲-殊途同归:热化学方程式的书写与盖斯定律
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
课标要求
内容要求 学业要求
1.1 体系与能量 认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 1.2 化学反应与热能 认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示,了解盖斯定律及其简单应用。 1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
2.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
普通高中化学课程标准(2017版2025年修订)
考情透视
高频考点聚焦 核心素养导向
1.基础必考点:热化学方程式的书写与正误判断,主要侧重细节规范。 2.综合应用点:反应热的计算,包括键能、能量差、盖斯定律综合考查等。 3.情境热点:主要利用盖斯定律结合工业生产。通过新能源的开发、环境保护、节能增效等真实场景的应用,搭配反应能量变化的图像,侧重对关键信息提取与逻辑推导能力的考查等。 1.宏观辨识与微观探析:能宏观判断化学反应能量变化趋势,微观理解化学键断裂及形成与反应热的本质关联
2.证据推理与模型认知:依托已知反应推导目标反应的焓变,构建标准化解题框架。
3.科学态度与社会责任:渗透新能源开发、节能降耗等环保理念,体现化学学科的实用价值。
锚定高考方向 明确复习重点
考点统计
呈现形式与考点分布 2025年各省高考试题考点统计
安徽 北京 重庆 广东 甘肃 湖北 湖南 陕晋宁青 山东 云南 浙江1月 广西 黑吉辽蒙 河北 天津 新课标卷 四川 江苏
呈现形式 文字叙述 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
图文结合 √ √
选择题 √ √ √
非选择题 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
考点分布 热化学方程式书写 √ √ √
焓变的计算 能量 √
键能 √
盖斯定律 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
重温经典
PART 02
02
题型概况
考向一 焓变的计算
考向二 热化学方程式的书写
盖斯定律
重温经典,感悟高考
考向一 焓变的计算——根据能量计算
例1[2025河北]乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应:EO(aq) + H2O(l) = EG(aq) ΔH < 0
选项 a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
【解析】
ΔH = 生成物总能量 反应物总能量,主反应中 ΔH < 0,则生成物总能量低于反应物总能量,即选项 a 错误。

例2[2025广西]尿素 [CO(NH2)2] 为农业生产常用氮肥。
已知:常温下各物质的相对能量如图。则反应
2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(l) + H2O(l) 的 ΔH = kJ·mol-1。
重温经典,感悟高考
考向一 焓变的计算——根据能量计算
【解析】
ΔH = 生成物总能量 反应物总能量
= -285.8 kJ·mol l + (- 321.8 kJ·mol l) - (-393.5kJ·mol l) - 2×(-45.9 kJ·mol l) = -122.3 kJ·mol l。
-122.3
例3[2025江苏]合成气 (CO和H2) 是重要的工业原料气。
合成气制备甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) 。CO 的结构式为 C≡O,估算该反应的 ΔH 需要 (填数字)种化学键的键能数据。
重温经典,感悟高考
考向一 焓变的计算——根据键能计算
【解析】
ΔH=反应物的键能总和 生成物的键能总和,根据 CO 的结构式为 C≡O,则 CO 为 1 种键能数据、H2 仅存在 H-H,因而为1种键能数据、CH3OH 中存在 C-H、C-O、O-H,因而为 3 种键能数据,总共需要 5 种键能数据。本题易错点为将 CO 计算为 3 种键能数据,最后出现 7 种数据的错误答案。
5
回答下列问题:
恒温下,将 1mol 空气( N2 和 O2 的体积分数分别为 0.78 和 0.21,其余为惰性组分)置于容积为 V L 的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应
i.N2 (g) + O2 (g) 2NO(g) K1 ΔH1
ii.2NO(g) + O2 (g) 2NO2(g) K2 ΔH2 =-114 kJ·mol-1
① ΔH1 = kJ·mol-1 。
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考向一 焓变的计算——根据键能计算
物质 N2(g) O2(g) NO(g)
能量/ kJ 945 498 631
【解析】
根据计算公式 ΔH=反应物的键能总和 生成物的键能总和
ΔH1=(945+498 - 631×2) kJ·mol l=181 kJ·mol l。
181
例4[2023河北]氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。已知:1 mol 物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
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考向一 焓变的计算——根据键能计算
例5[2023新课标]氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
根据图1数据计算反应 的 ΔH = kJ·mol-1
-45
【解析】
在化学反应中,断开化学键要消耗能量,形成化学键要释放能量,反应的 ΔH=反应物的键能总和 生成物的键能总和。因此,由图1数据可知,反应 的 ΔH=(473 + 654 - 436 - 397 - 339) kJ·mol l=-45 kJ·mol l。
读图获取信息
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考向一 焓变的计算——根据活化能计算
例6[2024河北]氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及 1,4 二氯甲基苯等可通过氯化反应制备。
硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
SO2(g) + Cl2(g) SO2Cl2(g) ΔH = -67.59kJ·mol-1
若正反应的活化能为 E正 kJ·mol-1,则逆反应的活化能 E逆= kJ·mol-1(用含E正 的代数式表示)。
(E正 + 67.59)
【解析】
根据活化能和反应热的关系 ΔH = E正 kJ·mol-1 E逆 kJ·mol-1
E逆 = E正 kJ·mol-1 ΔH = (E正 + 67.59) kJ·mol-1 。
例7[2024安徽]某温度下,在密闭容器中充入一定量的 X(g),发生反应
X(g) Y(g) (ΔH1 < 0),Y(g) Z(g) (ΔH2 < 0),
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 ( )
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考向一 焓变的计算——根据活化能计算
A B C D
【解析】
对反应进行编号,因①和②的 ΔH < 0 ,根据活化能和反应热的关系 ΔH = Ea正 Ea逆,所以正反应的活化能低于逆反应的活化能,即 Ea正① < Ea逆①, Ea正② < Ea逆②,由此可以排除A、D选项。
X(g) Y(g) ΔH1 < 0 ①
Y(g) Z(g) ΔH2 < 0 ②
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考向一 焓变的计算——根据活化能计算
由图可知,反应初期随着时间的推移 X 的浓度逐渐减小,Y 和 Z 的浓度逐渐增大,而后随着时间的推移, X 和 Y 的浓度逐渐减小,Z 的浓度继续逐渐增大,说明 ①的反应速率大于②的反应速率, 则 Ea正① < Ea正②,由此可知,C错误B正确。
A D
B C
例7[2024安徽]某温度下,在密闭容器中充入一定量的 X(g),发生反应
X(g) Y(g) (ΔH1 < 0),Y(g) Z(g) (ΔH2 < 0),
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 ( )
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考向一 焓变的计算——根据活化能计算
B
A B C D
例8[2025重庆]肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可做火箭燃料。已知下列反应:
① 2NH3(g) + 3N2O(g) = 4N2(g) + 3H2O(l) ΔH1 = a kJ·mol-1
② N2O(g) + 3H2(g) = N2H4(l) + H2O(l) ΔH2 = b kJ·mol-1
③ N2H4(l) + 9H2(g) + 4O2(g) = 2NH3(g) + 8H2O(l) ΔH3 = c kJ·mol-1
则反应 N2H4(l) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(l) 的 ΔH(kJ·mol-1)为( )
A. B. C. D.
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考向一 焓变的计算——盖斯定律
B
【解析】
由目标方程式和已知方程式的特点可知,依据盖斯定律,可对已知方程式进行 ×(①-3×②+③) 变换,即得到目标反应方程式,所以 ΔH 为 (a-3b+c),故选B。
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考向一 焓变的计算——盖斯定律
例9[2025山东]利用 CaS 循环再生可将燃煤尾气中的 SO2 转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CaS(s) + 2SO2(g) CaSO4(s) + S2(g) ΔH1
Ⅱ.CaSO4 (s) + 4H2(g) CaS(s) + 4H2O(g) ΔH2
Ⅲ.SO2(g) + 3H2(g) H2S(g) + 2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
反应 4H2(g) + 2SO2(g) 4H2O(g) + S2(g) 的焓变 ΔH = kJ·mol-1(用含ΔH1、 ΔH2 的代数式表示)。
【解析】
由目标方程式与已知方程式的特点可知,依据盖斯定律 Ⅰ+Ⅱ 即得到目标反应方程式,所以反应的焓变为 ΔH1+ΔH2。
ΔH1+ΔH2
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考向一 焓变的计算——盖斯定律
例10[2025广东]钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(3)以 TiCl4 为原料可制备 TiCl3。将 5.0mol TiCl4 与 10.0mol Ti 放入容积为 V0 L 的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号 过程 ΔH
(a) Ti(s) + TiCl4(g) 2TiCl2(s) ΔH1
(b) TiCl2(s) + TiCl4(g) 2TiCl3(g) +200.1kJ·mol-1
(c) Ti(s)+3TiCl4(g) 4TiCl3(g) +132.4kJ·mol-1
(d) TiCl3(g) TiCl3(s) ΔH2
ΔH1 = kJ·mol-1。
【解析】
观察反应 a 涉及的物质,可知反应 a 与反应 b 和 c 有关。根据盖斯定律,反应 a = 反应 c - 2×反应 b,所以 ΔH1 = 132.4 kJ·mol-1 - 2 × 200.1 kJ·mol-1
= -267.8kJ·mol-1。
-267.8
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考向一 焓变的计算——盖斯定律
例11[2025新课标]乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为 -874kJ·mol-1、-1367kJ·mol-1和
-2238kJ·mol-1,则酯化反应 CH3COOH(l) + C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l) 的 ΔH = kJ·mol-1。
【解析】
根据乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热-874kJ·mol-1、-1367kJ·mol-1和-2238kJ·mol-1,可得如下热化学方程式:
CH3COOH(l) + 2O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1 = -874 kJ·mol-1
CH3CH2OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH2 = -1367 kJ·mol-1
CH3COOCH2CH3(l) + 5O2(g) → 4CO2 (g) + 4H2O(l) ΔH3 = -2238kJ·mol-1
根据盖斯定律 ①+②-③ 可得目标方程式,则 ΔH = -874 kJ·mol-1 + (-1367 kJ·mol-1) -(-2238kJ·mol-1)= -3kJ·mol-1。
-3
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考向二 热化学方程式的书写
例12[2025天津]硫是一种重要的非金属元素。
(3)在 25℃ 和101 kPa下,NH3 与 H2S 两种气体反应生成 1 mol NH4HS 固体时,放出 90.4 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为 。
【解析】
在 25℃ 和 101 kPa 下,NH3 与 H2S 两种气体反应生成 1 mol NH4HS 固体时,放出 90.4 kJ 的热量,放热反应焓变为负值,该反应的热化学方程式为 NH3(g) + 2H2S(g) = NH4HS(s) ΔH = -90.4kJ·mol-1。
NH3(g) + 2H2S(g) = NH4HS(s) ΔH = -90.4kJ·mol-1
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考向二 热化学方程式的书写
例13[2025北京]利用工业废气中的 H2S 制备焦亚硫酸钠 (Na2S2O5) 的一种流程示意图如下。
(1)制SO2。已知:H2S(g) + O2(g) = S(s) + H2O(g) ΔH = -221.2 kJ·mol-1
S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.8 kJ·mol-1
由 H2S 制 SO2 的热化学方程式为 。
【解析】
先写出目标方程 H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(g),然后根据已知方程式,利用盖斯定律,
将 ① + ② 可得 ΔH = (-221.2) + (-296.8) = -518 kJ·mol-1。


H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(g) ΔH = -518 kJ·mol-1
2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g) ΔH = -1036 kJ·mol-1
例14[2025四川]乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行:
① HCHO(g) + CO(g) + H2(g) = HOCH2CHO(l)
② HOCH2CHO(l) + H2(g) = HOCH2CH2OH(l)
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考向二 热化学方程式的书写
已知:ΔfHm为物质生成焓,反应焓变 ΔH = 产物生成焓之和 - 反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质 HCHO(g) CO(g) H2(g) HOCH2CH2OH(l)
ΔfHm/kJ·mol-1 -116 -111 0 -455
回答下列问题:
生成乙二醇的总反应③,其热化学方程式为 。
【解析】
利用盖斯定律,① + ② 可得目标方程式 HCHO(g) + CO(g) + 2H2(g) = HOCH2CH2OH(l)。再根据 ΔH = 产物生成焓之和 - 反应物生成焓之和 = (-455) - (-116) - (-111) -0 = -228 kJ·mol-1。
HCHO(g) + CO(g) + 2H2(g) = HOCH2CH2OH(l) ΔH = -228 kJ·mol-1
例15[2022河北]氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。298K 时,1g H2 燃烧生成 H2O(g)放热 121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热 44 kJ,表示 H2 燃烧热的热化学方程式为 。
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考向二 热化学方程式的书写
【解析】
根据已知条件,可写出两个热化学方程式,分别为:
H2(g) + O2(g) = H2O(g),ΔH1 = -242 kJ·mol-1 ①
H2O(l) = H2O(g) ΔH2 = 44 kJ·mol-1 ②
再由盖斯定律①-②可得:H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH= -286 kJ·mol-1。
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH= -286 kJ·mol-1
例16[2021河北]大气中的二氧化碳主要来自于煤、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表:
则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式 。
6C(石墨,s) +3H (g) = C6H6(l) ΔH = 49.1kJ·mol-1
重温经典,感悟高考
考向二 热化学方程式的书写
物质 H (g) C(石墨, s) C H (l)
燃烧热ΔH(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
【解析】
根据燃烧热数据,可写出各物质燃烧热的热化学方程式为:
反应① C(石墨,s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ·mol
反应② H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH = -285.8 kJ·mol
反应③ C6H6(l) + O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH3 = -3267.5 kJ·mol
再由盖斯定律,①×6 + ②×3 - ③得反应:
6C(石墨,s) + 3H (g) = C6H6(l) ΔH = (-393.5kJ·mol-1)×6 + (-285.8kJ·mol-1)×3 - (-3267.5) kJ·mol-1 = 49.1 kJ·mol-1。
例17[2024山东实验中学一模]一种利用太阳能催化甲烷、水蒸气重整制氢反应原理关系如图所示。
重温经典,感悟高考
(1)若第 Ⅰ 步反应生成 1 mol H2,吸收 Q kJ 热量,第 Ⅰ 步的热化学方程式为 。
考向二 热化学方程式的书写
【解析】
第 Ⅰ 步反应生成 1 mol H2,吸收 Q kJ 热量,第 Ⅰ 步热化学方程式为 CH4(g) + NiFe2O4(s) = CO(g) + 2H2(g) + 2FeO(s) + NiO(s)  ΔH = +2Q kJ·mol-1
CH4(g) + NiFe2O4(s) = CO(g) + 2H2(g) + 2FeO(s) + NiO(s)  ΔH = +2Q kJ·mol-1
知识重构
PART 03
03
知识重构,归纳整合
1. 反应热与焓变
反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
焓变:在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变,用 ΔH 表示,单位常采用 kJ·mol 1。
说明:严格地讲,焓变是指在恒压的条件下,体系仅做体积功,不做其他功(如电功等)的变化过程中的热效应。如不特别指明,化学反应的反应热就是该反应的焓变。
知识重构,归纳整合
概念:能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
意义:表明化学反应中的物质变化和能量变化及其计量关系。
2. 热化学方程式
[例] 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ·mol 1
表示的意义: 2mol 氢气与 1mol 氧气完全反应生成 2mol 水蒸气,放出 483.6 kJ 的热量。
知识重构,归纳整合
一 写方程式
写出已经配平好的化学方程式
二 标状态
用 s、l、g、aq 标明物质的聚集状态
三 标条件
注明反应的温度和压强(101kPa 、25℃ 时可不标注)
四 标焓变
在方程式后写出 ΔH,并根据信息注明 ΔH 的“+”或“-”
五 标数值
根据化学计量关系计算出 ΔH 的值
书写步骤及注意事项
2. 热化学方程式
知识重构,归纳整合
3. 盖斯定律
内容:一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相等的。这个规律被称为盖斯定律。由俄国化学家盖斯(G. H. Hess,1802 1850)于1840年提出。
本质:在恒压条件下,化学反应的热效应等于焓变 ΔH,而 ΔH 仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关,而与反应的途径无关。
图示反应的三个途径的热效应相同
即 ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
①反应速率很小的反应;
②伴有副反应发生的反应;
③不易直接进行的反应。
知识重构,归纳整合
3. 盖斯定律
应用:某些反应的热效应难以测定,运用盖斯定律则可计算出它们的反应热。
模型建构
PART 04
04
模型建构,融会贯通
1. 反应热计算的思维模型——“多维选择”
反应热计算
ΔH = 生成物的总能量(E生) - 反应物的总能量(E反)
ΔH = 反应物的键能总和(E) - 生成物的键能总和(E)
ΔH = 正反应活化能(Ea正) - 逆反应活化能(Ea逆)
对比分析目标方程式和已知方程式,调整已知方程式的化学计量数与目标方程式的化学计量数一致
根据目标方程式中的反应物和生成物加减所调整的方程式进行叠加
按照“叠加”步骤中的调整方法,焓变也随之进行相应变化
对比
叠加
计算
书写
盖斯定律
模型建构,融会贯通
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. 盖斯定律运用的思维模型——“三调一加”
模型建构,融会贯通
3. 学习策略
二轮复习建议(“三个一”工程):
1. 一本错题专集:收录常见热化学方程式书写错误、盖斯定律路径错误等典型错题
2. 一天一道题:保持每天至少练习一道热化学习题
3. 一周一总结:每周回顾热化学知识体系
考场应对策略:
1. 审题三看:看状态、看系数、看焓变
2. 盖斯定律三验证:始态终态是否一致、中间产物是否消净、物质系数是否匹配
3. 计算后三检查:符号、数值、单位
模型建构,融会贯通
厘清概念,夯实基础
厘清反应热、焓变、能量、相对能量、热量、键能、活化能等概念,及其相互关系。
构建模型,明晰应用
构建基于反应的热量变化、共价键的键能、相对能量或活化能、盖斯定律计算焓变的思维模型,
重点突破基于盖斯定律计算焓变的 4 种常见方法。知道各种模型、方法的应用范围和局限性。
强化训练,注重落实
利用高考真题、各地的模拟题进行训练,反复强化,使学生能够熟练地应用思维模型和解题
方法解决焓变计算的相关试题,重点落实基于盖斯定律解决热化学方程式以及焓变计算的相
关问题。
4. 教学策略
模型建构,融会贯通
根据反应物和生成物的总能量计算 : ΔH = E(生成物总能量) - E(反应物总能量)
ΔH < 0
ΔH > 0
E反应物 > E生成物
E反应物 < E生成物
1. 反应热计算的思维模型——“多维选择”
模型建构,融会贯通
1. 反应热计算的思维模型——“多维选择”
根据反应中各物质的键能计算 : ΔH = E(反应物总键能) - E(生成物总键能)
模型建构,融会贯通
1. 反应热计算的思维模型——“多维选择”
根据反应的活化能计算 : ΔH = Ea(正反应) - Ea(逆反应)
能量
无催化剂
有催化剂
生成物
反应物
反应过程
ΔH
Ea正
Ea逆
ΔH = Ea正 - Ea逆
感谢您的观看1.[2025·湖北卷]CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。回答下列问题:
已知一定温度下:
CaH2(s) + 6Fe2O3(s) = Ca(OH)2(s) + 4Fe3O4(s) ΔH1 = m kJ·mol-1
2CaH2(s) + Fe3O4(s) = 2Ca(OH)2(s) + 3Fe(s) ΔH2 = n kJ·mol-1
则2CaH2(s) + 2Fe2O3(s) = 3Ca(OH)2(s) + 4Fe(s)的 ΔH3 = kJ·mol-1(用m和n表示)。
2.[2025·湖南卷]在反应器中,发生如下反应:
反应i:2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1 = -104.7 kJ·mol-1
反应ii:2C2H4(g) + H2(g)C4H10(g) ΔH2 = -230.7 kJ·mol-1
计算反应C4H8(g) + H2(g)C4H10(g)的 ΔH3 = kJ·mol-1
3.[2025·云南卷]我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ. C2H5OH(g) + H2O(g) = 2H2(g) + CH3COOH(g) ΔH1
Ⅱ. C2H5OH(g) = CH3CHO(g) + H2(g) ΔH2 = +68.7 kJ·mol-1
回答下列问题:
对于反应Ⅰ:已知CH3CHO(g) + H2O(g) = H2(g) + CH3COOH(g) ΔH1 = -24.3 kJ·mol-1
则 ΔH1 = kJ·mol-1。
4.[2025·陕晋青宁卷]MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
I. MgCO3(s) = MgO + CO2(g) ΔH1 = +101 kJ·mol-1
II. CO2(g) + 4H2(g) = CH4(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -166 kJ·mol-1
III. CO2(g) + H2(g) = H2O(g) +CO(g) ΔH3 = +41 kJ·mol-1
回答下列问题,
计算MgCO3(s) + 4H2(g) = MgO(g) + 2H2O(g) + CH4(g)的 ΔH4 = kJ·mol-1。
5.[2025·甘肃卷]乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质,得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应:
反应1:C2H2(g) + H2(g) = C2H4(g) ΔH1 = -175 kJ·mol-1(25℃,101 kPa)
反应2:C2H2(g) + 2H2(g) = C2H6(g) ΔH2 = -312 kJ·mol-1(25℃,101 kPa)
(1)25℃,101kPa时,反应C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) ΔH = kJ·mol-1。
6.[2025·安徽卷]通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
① HCOOH(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH1 = +26.3 kJ·mol-1
② HCOOH(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH2 = -14.9 kJ·mol-1
(1)反应CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)的 ΔH = 。
7.[2025·海南卷]石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料,经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式:
Ⅰ. 6S(s) + 3Ca(OH)2(s)2CaS2(aq) + CaS2O3(aq) + 3H2O(l) ΔH1
回答问题:
(2)已知:Ⅱ. 6S(s) + 6OH-(aq)2S22-(aq) + S2O32-(aq) + 3H2O(l) ΔH2
Ⅲ. Ca(OH)2(s)Ca2+(aq) + 2OH-(aq) ΔH3
所以 ΔH1 = (写表达式)。
8.[2025·黑吉辽蒙卷]乙二醇是一种重要化工原料,以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ. 直接合成法:2CO(g) + 3H2(g)HOCH2CH2OH(g)
已知CO(g)、H(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为 -a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1,则上述合成反应的 ΔH = kJ·mol-1(用a、b和c表示)。
9.[2025·江西卷]CO2与H2通过催化转化为高附加值化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据如下:
Ⅰ. CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH1 = +41 kJ·mol-1
Ⅱ. CO2(g) + 4H2(g) = CH4(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -165 kJ·mol-1
Ⅲ. CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = -50 kJ·mol-1
Ⅳ. 2CO2(g) + 6H2(g) = CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) ΔH4 = -174 kJ·mol-1
Ⅴ. 2CO2(g) + 6H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ΔH5 = -123 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)CH3CH2OH(g) = CH3OCH3(g) ΔH6 = kJ·mol-1。
10.[2024·甘肃卷]SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
由SiCl4制备SiHCl3:SiCl4(g) + H2(g) = SiHCl3(g) + HCl(g) ΔH1 = +74.22 kJ·mol-1(298K)
已知SiHCl3(g) + H2(g) = Si(s) + 3HCl(g) ΔH2 = +219.29 kJ·mol-1(298K)
298K时,由SiCl4(g) + 2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g)制备56 g硅 (填“吸”或“放”)热 kJ。
11.[2023·湖北卷]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g) → C40H18(g) + H2(g) 的反应机理和能量变化如下:
回答下列问题:
(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol-1和298.0 kJ·mol-1,H-H键能为436.0 kJ·mol-1。估算C40H20(g)C40H18(g) + H2(g)的ΔH = _______kJ·mol-1。
第5讲-热化学方程式的书写与盖斯定律真题演练答案及解析
1.【答案】
【解析】对已知方程式进行编号,
① CaH2(s) + 6Fe2O3(s) = Ca(OH)2(s) + 4Fe3O4(s) ΔH1 = m kJ·mol-1
② 2CaH2(s) + Fe3O4(s) = 2Ca(OH)2(s) + 3Fe(s) ΔH2 = n kJ·mol-1
③ 2CaH2(s) + 2Fe2O3(s) = 3Ca(OH)2(s) + 4Fe(s) ΔH3
根据盖斯定律,×①+×②得到反应③,可知ΔH3 =× m kJ·mol-1 +× n kJ·mol-1
= kJ·mol-1。
2.【答案】-126
【解析】根据盖斯定律,反应ii-反应i即可得到目标反应,则ΔH = -230.7 kJ·mol-1 -(-104.7 kJ·mol-1) = -126 kJ·mol-1。
3.【答案】+44.4
【解析】根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得已知反应,ΔH1 = ΔH + ΔH2 = -24.3 kJ·mol-1 + 68.7 kJ·mol-1 = +44 kJ·mol-1。
4.【答案】-65
【解析】根据盖斯定律,反应I +反应Ⅱ,可得MgCO3(s) + 4H2(g) = MgO(g) + 2H2O(g) + CH4(g),所以 ΔH4 = ΔH1 + ΔH2 = 101 kJ·mol-1 + (-166) kJ·mol-1 = -65 kJ·mol-1。
5.【答案】-137
【解析】根据盖斯定律,反应2-反应1,可以得到目标方程式,则 ΔH = ΔH2 - ΔH1 = -312 kJ·mol-1 - (-175) kJ·mol-1 = -137 kJ·mol-1。
6.【答案】-41.2
【解析】根据盖斯定律,②-①,可以得到目标方程式,则 ΔH = ΔH2 - ΔH1 = -14.9 kJ·mol-1 - 26.3 kJ·mol-1 = -41.2 kJ·mol-1。
7.【答案】ΔH2 + 3ΔH3
【解析】根据盖斯定律,②+3×③,可以得到①式,则 ΔH1 = ΔH2 + 3ΔH3。
8.【答案】(c-2a-3b)
【解析】根据已知条件可以写出如下物质燃烧热的热化学方程式:
① CO(g) +O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -a kJ·mol-1
② H2(g) +O2(g) = H2O(g) ΔH2 = -b kJ·mol-1
③ HOCH2CH2OH(g) +O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH3 = -c kJ·mol-1
根据盖斯定律,用反应③-2×反应①-3×反应②即可得到目标方程式,故目标方程式的ΔH = (c-2a-3b) kJ·mol-1。
9.【答案】+51
【解析】根据盖斯定律,已知方程式Ⅴ-Ⅳ,可以得到目标方程式Ⅵ,则 ΔH6 = ΔH5 - ΔH4 = -123 kJ·mol-1 - (-174 kJ·mol-1) = +51 kJ·mol-1。
10.【答案】587.02
【解析】由题目给出的热化学方程式,根据盖斯定律,两式相加可得热化学方程式SiCl4(g) + 2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g)的 ΔH = ΔH1 + ΔH2 = 74.22 kJ·mol-1 + 219.29kJ·mol-1 = 293.51kJ·mol-1,则制备56g Si,即2mol Si,需要吸收热量为293.51 kJ·mol-1×2 = 587.02 kJ·mol-1。
11.【答案】128
【解析】由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出,C40H20中断裂了2根碳氢键,C40H18形成了1根碳碳键,所以C40H20(g)C40H18(g) + H2(g)的 ΔH = 431 kJ·mol-1×2 - 298 kJ·mol-1 - 436 kJ·mol-1 = 128 kJ·mol-1,故答案为128。

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