2020高考化学一轮复习5.2化学能与热能（2）反应热的比较与计算（过题型）学案（含解析）.docx

第2课时化学能与热能(2)反应热的比较与计算(过题型)题型一反应热(H)的计算利用键能计算H或根据盖斯定律计算、比较H是近几年全国卷命题的必考点，特别是将热化学方程式和盖斯定律的计算融合在一起的试题，很好的考查了考生对所学知识的灵活应用和运算能力。正确解答反应热计算的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式。典例1(2018天津高考)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmo075则该反应的H_。解析H4E(CH)2E(CO)2E(CO)2E(HH)(44132745)kJmol1(21 0752436)kJmol1120 kJmol1。答案120 kJmol1备考方略利用键能计算H的方法(1)计算公式 H反应物的总键能生成物的总键能。(2)计算关键利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。物质(化学键)CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨(CC)金刚石(CC)S8(SS)Si(SiSi)每个微粒所含键数24641.5282考法二利用盖斯定律计算H并书写热化学方程式典例2(2018高考组合题)请回答下列问题：(1)全国卷，28(2)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)=N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)全国卷，27(1)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。(3)全国卷，28(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H为_kJmol1。(4)北京高考，27(1)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H1551 kJmol1反应：S(s)O2(g)=SO2(g)H3297 kJmol1反应的热化学方程式：_。解析(1)把已知两反应按顺序编号为a、b，根据盖斯定律，a式b式可得：N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H53.1 kJmol1。(2)将题给已知三个反应依次编号为、，根据盖斯定律，由2可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1。(3)将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)，则有H3H1H2348 kJmol1(30 kJmol1)114 kJmol1。(4)由题图可知，反应的化学方程式为3SO22H2O2H2SO4S。根据盖斯定律，反应(反应反应)可得：3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol1。答案(1)53.1(2)247(3)114(4)3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol1备考方略盖斯定律应用三步流程综合训练1(2017浙江4月选考)已知断裂1 mol H2(g)中的HH键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol HO键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是()A断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4 kJmol1C2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.6 kJmol1DH2(g)O2(g)=H2O(l)H240.2 kJmol1解析：选B生成1 mol HO键放出热量为462.8 kJ，条件是气态水，A项没有注明水的状态，错误；B项生成2 mol H2O(g)放出的热量为(462.84436.42498)kJmol1480.4 kJmol1，正确；C项，H2O为液态时，由题目信息无法计算出H的具体数值，错误；D项，H2O的状态应为气态，错误。2回答下列问题：(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq)H116.1 kJmol13HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9 kJmol1反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的H_ kJmol1。(2)已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。(3)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H1200.9 kJmol1NO(g)O2(g)=NO2(g)H258.2 kJmol1则反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H_kJmol1。解析：(1)将题给三个热化学方程式依次编号为、和，根据盖斯定律可知，(3)/2，则H(116.1 kJmol1375.9 kJmol1)/2136.2 kJmol1。(2)把热化学方程式颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得2Al(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)H3H21 169.2 kJmol1。根据盖斯定律，由可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)HH1H3174.9 kJmol1，即为Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。(3)将热化学方程式乘以2可得2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H32H22(58.2 kJmol1)116.4 kJmol1。根据盖斯定律，由可得3NO(g)O3(g)=3NO2(g)HH1H3317.3 kJmol1。答案：(1)136.2(2)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol1(3)317.33二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)6H2(g)CH2CH2(g)4H2O(g)H(1)几种物质的能量(kJmol1)如表所示(在25 、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：物质CO2(g)H2(g)CH2CH2(g)H2O(g)能量/(kJmol1)394052242则该反应的H_kJmol1。(2)几种化学键的键能(kJmol1)如表所示：化学键COHHCCHCHO键能/(kJmol1)803436615a463a_。解析：(1)HE(生成物能量总和)E(反应物能量总和)(52242403942) kJmol1128 kJmol1。(2)HE(反应物键能总和)E(生成物键能总和)(803443666154a4638)kJmol1128 kJmol1，解得a409.25。答案：(1)128(2)409.25题型二反应热的大小比较对不同的反应热(H)进行大小比较，是高考考查的又一种形式。对于可求得准确数值的反应热(H)，直接比较反应热(H)即可得出大小关系，而对于无法求得准确数值的反应热：可通过放热反应和吸热反应来判定，吸热反应的反应热(H0)一定大于放热反应的反应热(H0可求出H1H2；同一反应的反应物和生成物的状态不同，反应热也不同，比较时要考虑物质的状态变化时的吸热或放热情况，特别说明的是放热反应的反应热(H)为负数，放热越多，H的值反而越小，如H2(g)与O2(g)反应生成液态水(还可生成气态水)时放热较多，反应热(H)小。重难点拨1总体原则(1)比较H的大小时，必须把反应热的“”“”与反应热的数值看作一个整体进行比较。对放热反应，放热越多，H越小；对吸热反应，吸热越多，H越大。(2)反应物的化学计量数不同，则H不同。(3)同一物质，状态不同，反应热也不同。如A(g)A(l)A(s)。2比较类型(1)直接比较法物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。(2)盖斯定律比较法同一反应，生成物状态不同时如A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20C(g)=C(l)H30H1H3H2，H10，H20，H30，所以H2H1。同一反应，反应物状态不同时如S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g)=S(s)H30H2H3H1，H10，H20，H30，所以H1H3BH1H3解析1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H10，H30，H40CH1H2H3 DH3H42H5解析：选C物质的燃烧反应均为放热反应，则H1、H3、H4均小于0，故A、B项错误；将题给的5个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，故H1H2H3，C项正确；根据盖斯定律，32，故3H3H42H5，D项错误。2(2018浙江11月选考)已知：H2O(g)=H2O(l)H1C6H12O6(g)=C6H12O6(s)H2C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(g)6CO2(g)H3C6H12O6(g