资源简介 第2课时 反应热的计算[核心素养发展目标] 1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.能够提取热化学信息,利用多种方法计算化学反应的反应热,建立解决较复杂反应热问题的思维模型。一、一定量的反应物产生热量的计算1.计算依据反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。2.关系式(1)依据热化学方程式计算aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g) ΔHa b c d |ΔH|n(A) n(B) n(C) n(D) Q则====。(2)依据燃料的燃烧热计算:Q=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。1.已知:FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1。计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。答案 FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1;Q=n(FeS2)×|ΔH|=×853 kJ·mol-1≈6 398 kJ。2.在101 kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,计算1 mol H2(g)和2 mol CO(g)组成的混合气体完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)释放的热量。答案 Q=285.8 kJ·mol-1×1 mol+283.0 kJ·mol-1×2 mol=851.8 kJ。3.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,请计算该反应中SO2的转化率。答案 参加反应的SO2为×2 mol≈3.2 mol,SO2的转化率为×100%=80%。二、几种常见反应热的计算类型类型一 根据键能或燃烧热计算1.已知反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)中相关化学键的键能数据如下:化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)键能/ (kJ·mol-1) 413 745 436 1 075该反应的ΔH= kJ·mol-1。 答案 +120解析 ΔH=(413 kJ·mol-1×4+745 kJ·mol-1×2)-(2×1 075 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+120 kJ·mol-1。2.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)燃烧热 ΔH/(kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286ΔH1= kJ·mol-1。 答案 +137解析 先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式,然后根据盖斯定律,ΔH1=-1 560 kJ·mol-1-(-1 411 kJ·mol-1)-(-286 kJ·mol-1)=+137 kJ·mol-1。类型二 根据盖斯定律计算3.已知热化学方程式:①C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1 301.0 kJ·mol-1②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH为( )A.+228.2 kJ·mol-1B.-228.2 kJ·mol-1C.+1 301.0 kJ·mol-1D.+621.7 kJ·mol-1答案 A解析 根据盖斯定律,热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④,得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1。4.(2025·大连高二期末)冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气,实际生产中天然气需要脱硫,在1 200 ℃时,工艺中会发生下列反应:①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1②2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g) ΔH2③H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3④2S(g)===S2(g) ΔH4。则ΔH4的正确表达式为 。 答案 ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)解析 将2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3,所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。类型三 根据图像信息计算5.在微生物作用的条件下,N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如图。(1)第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。 (2)1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)的热化学方程式是 。 答案 (1)放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)(2)N(aq)+2O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-16.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”,科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛,总反应为CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH,转化步骤如图所示:已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4,则总反应的ΔH= (用图中焓变以及ΔH4表示)。 答案 ΔH1+ΔH2+-解析 根据题图及盖斯定律,总反应CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)是①+②+×③-×④得到的,则反应热ΔH=ΔH1+ΔH2+-。课时对点练[分值:100分][1~8题,每小题7分]题组一 一定量的反应物产生热量的计算1.晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅:①SiO2(s,石英砂)+2C(s)===Si(s,粗硅)+2CO(g) ΔH1=+682.44 kJ·mol-1②Si(s,粗硅)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH2=-657.01 kJ·mol-1③SiCl4(l)+2Mg(s)===2MgCl2(s)+Si(s,纯硅) ΔH3=-625.63 kJ·mol-1则用石英砂生产28 g纯硅理论上放出的热量为( )A.21.44 kJ B.600.20 kJC.1 965.10 kJ D.21 435.71 kJ答案 B解析 根据盖斯定律,将反应①+②+③可得SiO2(s,石英砂)+2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)===Si(s,纯硅)+2CO(g)+2MgCl2(s) ΔH=-600.20 kJ·mol-1,则生成1 mol Si,理论上放出热量600.20 kJ,B项正确。题组二 根据键能或燃烧热计算2.(2026·湖北省级示范高中期中)在一密闭容器中充入2 mol Cl2(g)和3 mol F2(g),恰好完全反应,放出303 kJ热量,若只发生如下两个反应:①Cl2(g)+F2(g)===2ClF(g) ΔH1=a kJ·mol-1②ClF(g)+F2(g)===ClF3(g) ΔH2=a kJ·mol-1已知,F—Cl(ClF中)键能为248 kJ·mol-1,F—Cl(ClF3中)键能为172 kJ·mol-1,Cl—Cl键能为243 kJ·mol-1,则计算F—F键能(kJ·mol-1)为( )A.243 B.248 C.157 D.111答案 C解析 根据盖斯定律,将2×①+②,可得2Cl2(g)+3F2(g)===ClF3(g)+3ClF(g),由题给信息,根据反应热=反应物键能之和-生成物键能之和,设F—F键能为x kJ·mol-1,可得[(2×243+3x)-(3×248+3×172)] kJ·mol-1=-303 kJ·mol-1,解得x=157,故选C。3.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(s,石墨) C6H6(l)燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -3 267.5则25 ℃时,6C(s,石墨)+3H2(g)===C6H6(l)的ΔH为( )A.-30.9 kJ·mol-1 B.+49.1 kJ·mol-1C.+104.7 kJ·mol-1 D.-2 588.2 kJ·mol-1答案 B解析 由题给燃烧热数据可得,①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1,③C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3 267.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,目标方程式可由3×①+6×②-③得到,其ΔH=(-285.8 kJ·mol-1)×3+(-393.5 kJ·mol-1)×6-(-3 267.5 kJ·mol-1)=+49.1 kJ·mol-1。题组三 根据图像信息计算4.已知25 ℃、101 kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.51 kJ·mol-1,金刚石的燃烧热为395.41 kJ·mol-1。下列说法或表达正确的是( )A.金刚石比石墨稳定B.C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=-1.9 kJ·mol-1C.ΔH1>ΔH2D.如果石墨燃烧产物为CO(g),则放出热量大于|ΔH1|答案 C解析 等量的金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故A错误;C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9 kJ·mol-1,故B错误;由图像分析金刚石燃烧放出热量高,焓变为负值,放出的热量越多,焓变越小,则ΔH1>ΔH2,故C正确;1 mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放热为393.51 kJ,如果石墨燃烧产物为CO(g),为不完全燃烧,则放出热量小于|ΔH1|,故D错误。5.Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1,其反应机理如图。若反应 Ⅱ 的焓变为ΔH2,反应Ⅰ 、Ⅱ 的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ 的焓变ΔH为( )A.ΔH1+ΔH2 B.ΔH1-ΔH2C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH2答案 B解析 Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1①;反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq) ===Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2②;反应Ⅰ为Mn2+(aq)+H2O2(aq)===2H+(aq)+MnO2(s) ΔH,根据盖斯定律①-②可得反应Ⅰ,因此ΔH=ΔH1-ΔH2。6.(2026·河南名校调研期中联考)(g)、(g)、(g)三者的相对能量如图所示:已知:化学上,可用相对能量代表物质的能量,H2的相对能量为0。下列说法错误的是( )A.三种气体中最稳定的是B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.1 mol 最多可与2 mol Br2发生加成反应D.(g)生成(g)的热化学方程式:(g)===(g)+H2(g) ΔH=-110 kJ·mol-1答案 D解析 据相对能量关系,环戊烷能量最低,1,3-环戊二烯能量最高,环戊烯能量居中,能量越低物质越稳定,三种气体中最稳定的是,A正确;环戊烯含碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,B正确;1,3-环戊二烯含两个碳碳双键,1 mol该物质最多可与2 mol Br2发生加成反应,C正确;ΔH=生成物总能量-反应物总能量,已知:H2的相对能量为0,且(g)的能量较(g)低110 kJ·mol-1,(g)生成(g)的热化学方程式:(g)===(g)+H2(g) ΔH=+110 kJ·mol-1,D错误。题组四 根据盖斯定律计算7.(2026·浙江高二上阶段练习)O2PtF6是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用(s)表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4B.ΔH4>ΔH1+ΔH2+ΔH3C.ΔH3>0,ΔH4>0D.ΔH>0,ΔH2<0答案 B解析 根据盖斯定律,总反应焓变ΔH等于各分步反应焓变之和。对于反应O2(g)+PtF6(g)===(g),由能量循环图可知,ΔH+ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,A错误;由A项可知,ΔH+ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,由于离子化合物形成时通常放热(ΔH<0),则ΔH4>ΔH1+ΔH2+ΔH3,B正确;ΔH3是形成气态离子化合物反应的焓变,形成化学键的过程放热,则ΔH3<0;ΔH4是固态化合物变为气态的焓变,升华吸热,则ΔH4>0,C错误;离子化合物形成通常放热,故ΔH<0;ΔH2是PtF6(g)得电子生成阴离子的焓变,得电子放热,即ΔH2<0,D错误。8.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,发生的相关反应如下:①SO2(g)+2OH-(aq)===S(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1②ClO-(aq)+S(aq)===S(aq)+Cl-(aq) ΔH2=b kJ·mol-1③CaSO4(s)===Ca2+(aq)+S(aq) ΔH3=c kJ·mol-1④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq) ΔH4=d kJ·mol-1下列有关说法正确的是( )A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小B.反应①②均为氧化还原反应C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的ΔH=-c kJ·mol-1D.d=a+b+c答案 A解析 由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此吸收剂溶液的pH逐渐减小,A正确;反应①中元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B错误;反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=== CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为Ca2++S+2OH-+2H+===CaSO4↓+2H2O,该离子反应不是反应③的逆反应,因此该反应的ΔH≠-c kJ·mol-1,C错误;根据盖斯定律,可得④=①+②-③,所以d=a+b-c,D错误。[9~12题,每小题8分]9.(2026·湖北黄冈期中联考)各相关物质的燃烧热数据如下表所示。下列热化学方程式正确的是( )物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -1 560.0 -1 411.0 -285.8A.C2H6(g)+O2(g)===2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.0 kJ·mol-1B.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1C.C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=+136.8 kJ·mol-1D.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1答案 C解析 依据燃烧热的定义可知:①C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.0 kJ·mol-1②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。该热化学方程式中的产物为CO(g),不符合燃烧热定义,A错误;H2O(l)分解为H2和O2的反应是吸热反应,ΔH应为+571.6 kJ·mol-1,B错误;根据盖斯定律,由①-②-③得C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=(-1 560.0 kJ·mol-1)-(-1 411.0 kJ·mol-1)-(-285.8 kJ·mol-1)=+136.8 kJ·mol-1,C正确;燃烧产物H2O应为液态,D错误。10.现有如下3个热化学方程式:①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1则由下表所列的原因能推导出后面结论的是( )选项 原因 结论A H2的燃烧是放热反应 a、b、c均大于0B ①和②中物质的化学计量数均相同 a=bC ③中H2O的状态不同,化学计量数不同 a、b、c不会有任何等量或不等量关系D ③的化学计量数是②的2倍 ΔH2<ΔH3答案 A解析 H2的燃烧是放热反应,焓变小于0,故a、b、c均大于零,A符合题意;焓变的大小也与反应物和生成物的聚集状态有关,热化学方程式①、②中生成物H2O的聚集状态不同,故a≠b,B不合题意;③中物质的化学计量数是②的2倍,所以ΔH3=2ΔH2,因为气态水转变为液态水的过程放热,所以ΔH2<ΔH1,由于a、b、c均大于0,因此2b=c>2a,C不合题意;由以上分析可知,ΔH3=2ΔH2<0,故ΔH2>ΔH3,D不合题意。11.已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示如图。过程Ⅰ:……过程Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1下列说法不正确的是( )A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能B.过程 Ⅰ 的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1C.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点答案 A解析 过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2,该反应为吸热反应,由题意知过程 Ⅱ 中发生的反应也是吸热反应,因此不存在化学能→热能的转化,A项错误;已知反应①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1和反应②3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×-②得Fe3O4(s)=== 3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1,B项正确;过程Ⅱ的产物中氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且整个过程是利用太阳能完成的,成本低,D项正确。12.(2026·福建高二上阶段练习)已知:在标准压强(101 kPa)、298 K下,由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用ΔH(kJ·mol-1)表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的ΔH如图所示,下列有关判断正确的是( )A.相同状况下,N2H4比NH3稳定B.H2O(l)的ΔH>-241.8 kJ·mol-1C.标准状况下,1 mol N2H4(l)完全燃烧放出的热量为534.2 kJD.2 mol NH3(g)的键能大于1 mol N2(g)与3 mol H2(g)的键能之和答案 D解析 摩尔生成焓越小,物质的能量越低,该物质越稳定,根据图中数据,相同条件下,NH3的摩尔生成焓更低,更稳定,A错误;由气态水转变为液态水的焓变小于零,根据盖斯定律,液态水的摩尔生成焓等于气态水的摩尔生成焓加上气态水转变为液态水的焓变,两者焓变均小于零,所以相加后得到液态水的摩尔生成焓小于-241.8 kJ·mol-1,B错误;N2H4(l)+O2(g)===2H2O(g)+N2(g) ,该反应的焓变为生成物的摩尔生成焓减去反应物的摩尔生成焓,其中气态氮气和气态氧气为稳定单质,摩尔生成焓为0,反应的摩尔生成焓为2×(-241.8 kJ·mol-1)-50.6 kJ·mol-1=-534.2 kJ·mol-1,但反应中的水为气态水,标准状况下,1 mol N2H4(l)完全燃烧生成的水为液态水,所以放出的热量大于534.2 kJ,C错误;由图中数据可知1 mol N2(g)与3 mol H2(g)反应生成2 mol NH3(g)放热,该反应焓变为反应物总键能减去生成物总键能,所以1 mol N2(g)与3 mol H2(g)的键能之和小于2 mol NH3(g)的键能,D正确。13.(6分)(1)[2024·广西,17(1)]二氯亚砜(SOCl2)是重要的液态化工原料。合成SOCl2前先制备SCl2。有关转化关系为:则S(s)+Cl2(g)===SCl2(l)的ΔH3= kJ·mol-1。(2)[2025·黑吉辽蒙,18(2)]乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g)。已知CO(g)、H2(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)。 答案 (1)-50 (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)解析 (1)由盖斯定律可知,2S(s)+2Cl2(g)===2SCl2(l)的焓变为ΔH1+ΔH2=(-59.4 kJ·mol-1)+(-40.6 kJ·mol-1)=-100 kJ·mol-1,则S(s)+Cl2(g)===SCl2(l)的ΔH3=×(-100 kJ·mol-1)=-50 kJ·mol-1。14.(6分)(1)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是 。 (2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为TiO2―→TiCl4Ti已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。 ②反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。 答案 (1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1 (2)①-80 kJ·mol-1②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用解析 (1)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4+2O2SiO2+2H2O,由化学方程式可知,1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1。(2)①根据盖斯定律,由2×Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=-80 kJ·mol-1。(共54张PPT)第一章 第二节第2课时 反应热的计算核心素养 发展目标1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.能够提取热化学信息,利用多种方法计算化学反应的反应热,建立解决较复杂反应热问题的思维模型。内容索引课时对点练一、一定量的反应物产生热量的计算二、几种常见反应热的计算类型< 一 >一定量的反应物产生热量的计算1.计算依据反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。2.关系式(1)依据热化学方程式计算aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g) ΔHa b c d |ΔH|n(A) n(B) n(C) n(D) Q则====_____。(2)依据燃料的燃烧热计算:Q=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。1.已知:FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1。计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。答案 FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1;Q=n(FeS2)×|ΔH|=×853 kJ·mol-1≈6 398 kJ。2.在101 kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,计算1 mol H2(g)和2 mol CO(g)组成的混合气体完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)释放的热量。答案 Q=285.8 kJ·mol-1×1 mol+283.0 kJ·mol-1×2 mol=851.8 kJ。3.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,请计算该反应中SO2的转化率。答案 参加反应的SO2为×2 mol≈3.2 mol,SO2的转化率为× 100%=80%。返回< 二 >几种常见反应热的计算类型类型一 根据键能或燃烧热计算1.已知反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)中相关化学键的键能数据如下:化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)键能/(kJ·mol-1) 413 745 436 1 075该反应的ΔH= kJ·mol-1。 +120ΔH=(413 kJ·mol-1×4+745 kJ·mol-1×2)-(2×1 075 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+120 kJ·mol-1。2.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286ΔH1= kJ·mol-1。 +137先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式,然后根据盖斯定律,ΔH1=-1 560 kJ·mol-1-(-1 411 kJ·mol-1)-(-286 kJ·mol-1)=+137 kJ·mol-1。类型二 根据盖斯定律计算3.已知热化学方程式:①C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1 301.0 kJ·mol-1②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH为A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1C.+1 301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1√根据盖斯定律,热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④,得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1。4.(2025·大连高二期末)冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气,实际生产中天然气需要脱硫,在1 200 ℃时,工艺中会发生下列反应:①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1②2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g) ΔH2③H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3④2S(g)===S2(g) ΔH4。则ΔH4的正确表达式为 。 ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)将2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3,所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。类型三 根据图像信息计算5.在微生物作用的条件下,N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如图。(1)第一步反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________________________________________。 (2)1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)的热化学方程式是__________________________________________________________。 放热ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)N(aq)+2O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-16.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”,科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛,总反应为CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH,转化步骤如图所示:已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4,则总反应的ΔH=________________(用图中焓变以及ΔH4表示)。 ΔH1+ΔH2+-根据题图及盖斯定律,总反应CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)是①+②+×③-×④得到的,则反应热ΔH=ΔH1+ΔH2+-。返回< 三 >课时对点练题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 B C B C B D B A题号 9 10 11 12答案 C A A D对一对答案123456789101112131413.(1)-50 (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)答案123456789101112131414.(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1 (2)①-80 kJ·mol-1 ②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用题组一 一定量的反应物产生热量的计算1.晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅:①SiO2(s,石英砂)+2C(s)===Si(s,粗硅)+2CO(g) ΔH1=+682.44 kJ·mol-1②Si(s,粗硅)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH2=-657.01 kJ·mol-1③SiCl4(l)+2Mg(s)===2MgCl2(s)+Si(s,纯硅) ΔH3=-625.63 kJ·mol-1则用石英砂生产28 g纯硅理论上放出的热量为A.21.44 kJ B.600.20 kJ C.1 965.10 kJ D.21 435.71 kJ√对点训练答案1234567891011121314根据盖斯定律,将反应①+②+③可得SiO2(s,石英砂)+2C(s)+2Cl2(g)+ 2Mg(s)===Si(s,纯硅)+2CO(g)+2MgCl2(s) ΔH=-600.20 kJ·mol-1,则生成1 mol Si,理论上放出热量600.20 kJ,B项正确。答案1234567891011121314题组二 根据键能或燃烧热计算2.(2026·湖北省级示范高中期中)在一密闭容器中充入2 mol Cl2(g)和3 mol F2(g),恰好完全反应,放出303 kJ热量,若只发生如下两个反应:①Cl2(g)+F2(g)===2ClF(g) ΔH1=a kJ·mol-1②ClF(g)+F2(g)===ClF3(g) ΔH2=a kJ·mol-1已知,F—Cl(ClF中)键能为248 kJ·mol-1,F—Cl(ClF3中)键能为172 kJ·mol-1,Cl—Cl键能为243 kJ·mol-1,则计算F—F键能(kJ·mol-1)为A.243 B.248 C.157 D.111√答案1234567891011121314答案1234567891011121314根据盖斯定律,将2×①+②,可得2Cl2(g)+3F2(g)===ClF3(g)+3ClF(g),由题给信息,根据反应热=反应物键能之和-生成物键能之和,设F—F键能为x kJ·mol-1,可得[(2×243+3x)-(3×248+3×172)] kJ·mol-1=-303 kJ·mol-1,解得x=157,故选C。3.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:答案1234567891011121314物质 H2(g) C(s,石墨) C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -3 267.5则25 ℃时,6C(s,石墨)+3H2(g)===C6H6(l)的ΔH为A.-30.9 kJ·mol-1 B.+49.1 kJ·mol-1C.+104.7 kJ·mol-1 D.-2 588.2 kJ·mol-1√答案1234567891011121314由题给燃烧热数据可得,①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1,③C6H6(l)+O2(g) ===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3 267.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,目标方程式可由3×①+6×②-③得到,其ΔH=(-285.8 kJ·mol-1)×3+(-393.5 kJ·mol-1)×6-(-3 267.5 kJ·mol-1)=+49.1 kJ·mol-1。题组三 根据图像信息计算4.已知25 ℃、101 kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.51 kJ·mol-1,金刚石的燃烧热为395.41 kJ·mol-1。下列说法或表达正确的是A.金刚石比石墨稳定B.C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH= -1.9 kJ·mol-1C.ΔH1>ΔH2D.如果石墨燃烧产物为CO(g),则放出热量大于|ΔH1|√答案1234567891011121314答案1234567891011121314等量的金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故A错误;C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9 kJ·mol-1,故B错误;由图像分析金刚石燃烧放出热量高,焓变为负值,放出的热量越多,焓变越小,则ΔH1>ΔH2,故C正确;1 mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放热为393.51 kJ,如果石墨燃烧产物为CO(g),为不完全燃烧,则放出热量小于|ΔH1|,故D错误。5.Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1,其反应机理如图。若反应 Ⅱ 的焓变为ΔH2,反应Ⅰ 、Ⅱ 的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ 的焓变ΔH为A.ΔH1+ΔH2 B.ΔH1-ΔH2C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH2√答案1234567891011121314答案1234567891011121314Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1①;反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq) ===Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2②;反应Ⅰ为Mn2+(aq)+H2O2(aq)===2H+(aq)+MnO2(s) ΔH,根据盖斯定律①-②可得反应Ⅰ,因此ΔH=ΔH1-ΔH2。6.(2026·河南名校调研期中联考) (g)、 (g)、 (g)三者的相对能量如图所示:已知:化学上,可用相对能量代表物质的能量,H2的相对能量为0。下列说法错误的是A.三种气体中最稳定的是B. 能使酸性KMnO4溶液褪色C.1 mol 最多可与2 mol Br2发生加成反应D. (g)生成 (g)的热化学方程式: (g)=== (g)+H2(g) ΔH= -110 kJ·mol-1√答案1234567891011121314答案1234567891011121314据相对能量关系,环戊烷能量最低,1,3-环戊二烯能量最高,环戊烯能量居中,能量越低物质越稳定,三种气体中最稳定的是 ,A正确;环戊烯含碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,B正确;1,3-环戊二烯含两个碳碳双键,1 mol该物质最多可与2 mol Br2发生加成反应,C正确;ΔH=生成物总能量-反应物总能量,已知:H2的相对能量为0,且 (g)的能量较 (g)低110 kJ·mol-1, (g)生成 (g)的热化学方程式: (g)=== (g)+H2(g) ΔH=+110 kJ·mol-1,D错误。题组四 根据盖斯定律计算7.(2026·浙江高二上阶段练习)O2PtF6是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用(s)表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4B.ΔH4>ΔH1+ΔH2+ΔH3C.ΔH3>0,ΔH4>0D.ΔH>0,ΔH2<0√答案1234567891011121314答案1234567891011121314根据盖斯定律,总反应焓变ΔH等于各分步反应焓变之和。对于反应O2(g)+PtF6(g)===(g),由能量循环图可知,ΔH+ΔH4=ΔH1+ΔH2 +ΔH3,A错误;由A项可知,ΔH+ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,由于离子化合物形成时通常放热(ΔH<0),则ΔH4>ΔH1+ΔH2+ΔH3,B正确;ΔH3是形成气态离子化合物反应的焓变,形成化学键的过程放热,则ΔH3<0;ΔH4是固态化合物变为气态的焓变,升华吸热,则ΔH4>0,C错误;离子化合物形成通常放热,故ΔH<0;ΔH2是PtF6(g)得电子生成阴离子的焓变,得电子放热,即ΔH2<0,D错误。8.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,发生的相关反应如下:①SO2(g)+2OH-(aq)===S(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1②ClO-(aq)+S(aq)===S(aq)+Cl-(aq) ΔH2=b kJ·mol-1③CaSO4(s)===Ca2+(aq)+S(aq) ΔH3=c kJ·mol-1④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq) ΔH4=d kJ·mol-1下列有关说法正确的是A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小B.反应①②均为氧化还原反应C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的ΔH=-c kJ·mol-1D.d=a+b+c√答案1234567891011121314答案1234567891011121314由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此吸收剂溶液的pH逐渐减小,A正确;反应①中元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B错误;反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为Ca2++ S+2OH-+2H+===CaSO4↓+2H2O,该离子反应不是反应③的逆反应,因此该反应的ΔH≠-c kJ·mol-1,C错误;根据盖斯定律,可得④=①+②-③,所以d=a+b-c,D错误。9.(2026·湖北黄冈期中联考)各相关物质的燃烧热数据如下表所示。下列热化学方程式正确的是综合强化物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -1 560.0 -1 411.0 -285.8A.C2H6(g)+O2(g)===2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.0 kJ·mol-1B.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1C.C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=+136.8 kJ·mol-1D.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1√答案1234567891011121314答案1234567891011121314依据燃烧热的定义可知:①C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.0 kJ·mol-1②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。该热化学方程式中的产物为CO(g),不符合燃烧热定义,A错误;H2O(l)分解为H2和O2的反应是吸热反应,ΔH应为+571.6 kJ·mol-1,B错误;答案1234567891011121314根据盖斯定律,由①-②-③得C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=(-1 560.0 kJ·mol-1)-(-1 411.0 kJ·mol-1)-(-285.8 kJ·mol-1)=+136.8 kJ·mol-1,C正确;燃烧产物H2O应为液态,D错误。10.现有如下3个热化学方程式:①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1则由下表所列的原因能推导出后面结论的是答案1234567891011121314选项 原因 结论A H2的燃烧是放热反应 a、b、c均大于0B ①和②中物质的化学计量数均相同 a=bC ③中H2O的状态不同,化学计量数不同 a、b、c不会有任何等量或不等量关系D ③的化学计量数是②的2倍 ΔH2<ΔH3√答案1234567891011121314H2的燃烧是放热反应,焓变小于0,故a、b、c均大于零,A符合题意;焓变的大小也与反应物和生成物的聚集状态有关,热化学方程式①、②中生成物H2O的聚集状态不同,故a≠b,B不合题意;③中物质的化学计量数是②的2倍,所以ΔH3=2ΔH2,因为气态水转变为液态水的过程放热,所以ΔH2<ΔH1,由于a、b、c均大于0,因此2b=c>2a,C不合题意;由以上分析可知,ΔH3=2ΔH2<0,故ΔH2>ΔH3,D不合题意。11.已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示如图。过程Ⅰ:……过程Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1下列说法不正确的是A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能B.过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1C.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点√答案1234567891011121314答案1234567891011121314过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2,该反应为吸热反应,由题意知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应,因此不存在化学能→热能的转化,A项错误;已知反应①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1和反应②3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×-②得Fe3O4(s)===3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1,B项正确;过程Ⅱ的产物中氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且整个过程是利用太阳能完成的,成本低,D项正确。12.(2026·福建高二上阶段练习)已知:在标准压强(101 kPa)、298 K下,由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用ΔH(kJ·mol-1)表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的ΔH如图所示,下列有关判断正确的是A.相同状况下,N2H4比NH3稳定B.H2O(l)的ΔH>-241.8 kJ·mol-1C.标准状况下,1 mol N2H4(l)完 全燃烧放出的热量为534.2 kJD.2 mol NH3(g)的键能大于1 mol N2(g)与3 mol H2(g)的键能之和√答案1234567891011121314答案1234567891011121314摩尔生成焓越小,物质的能量越低,该物质越稳定,根据图中数据,相同条件下,NH3的摩尔生成焓更低,更稳定,A错误;由气态水转变为液态水的焓变小于零,根据盖斯定律,液态水的摩尔生成焓等于气态水的摩尔生成焓加上气态水转变为液态水的焓变,两者焓变均小于零,所以相加后得到液态水的摩尔生成焓小于-241.8 kJ·mol-1,B错误;答案1234567891011121314N2H4(l)+O2(g)===2H2O(g)+N2(g) ,该反应的焓变为生成物的摩尔生成焓减去反应物的摩尔生成焓,其中气态氮气和气态氧气为稳定单质,摩尔生成焓为0,反应的摩尔生成焓为2×(-241.8 kJ·mol-1)-50.6 kJ·mol-1=-534.2 kJ·mol-1,但反应中的水为气态水,标准状况下,1 mol N2H4(l)完全燃烧生成的水为液态水,所以放出的热量大于534.2 kJ,C错误;由图中数据可知1 mol N2(g)与3 mol H2(g)反应生成2 mol NH3(g)放热,该反应焓变为反应物总键能减去生成物总键能,所以1 mol N2(g)与3 molH2(g)的键能之和小于2 mol NH3(g)的键能,D正确。13.(1)[2024·广西,17(1)]二氯亚砜(SOCl2)是重要的液态化工原料。合成SOCl2前先制备SCl2。有关转化关系为:则S(s)+Cl2(g)===SCl2(l)的ΔH3= kJ·mol-1。答案1234567891011121314-50答案1234567891011121314由盖斯定律可知,2S(s)+2Cl2(g)===2SCl2(l)的焓变为ΔH1+ΔH2=(-59.4 kJ·mol-1)+(-40.6 kJ·mol-1)=-100 kJ·mol-1,则S(s)+Cl2(g)===SCl2(l)的ΔH3=×(-100 kJ·mol-1)=-50 kJ·mol-1。(2)[2025·黑吉辽蒙,18(2)]乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:2CO(g)+3H2(g) HOCH2CH2OH(g)。已知CO(g)、H2(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)。答案1234567891011121314-2a-3b+c(或c-2a-3b)14.(1)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是 。 答案1234567891011121314SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4+2O2 SiO2+2H2O,由化学方程式可知,1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1。(2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为TiO2―→TiCl4 Ti已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=____________。 答案1234567891011121314-80 kJ·mol-1根据盖斯定律,由2×Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=-80 kJ·mol-1。②反应TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是______________________________________________。 答案1234567891011121314防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用返回THANKS本课结束 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第一章 第二节 第2课时 反应热的计算.docx 第一章 第二节 第2课时 反应热的计算.pptx