专题7　反应热与盖斯定律应用

第一部分

专题复习篇专题7

反应热与盖斯定律应用1.反应热、能量、放热、吸热、能源、燃烧。2.热化学方程式的书写与正误判断。3.盖斯定律，焓变(ΔH)的计算、比较。高考关键词核心考点回扣高考题型1对焓变、反应热概念的理解高考题型2热化学方程式的书写与正误判断栏目索引高考题型3盖斯定律应用反应热的计算核心考点回扣答案1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(

)(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应(

)(3)物理变化过程中，也可能有热量的变化(

)(4)C(石墨，s)===C(金刚石，s)

ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定(

)(5)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变(

)(6)催化剂能改变反应的焓变(

)(7)已知S(l)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH＝－293.23kJ·mol－1，则S(s)＋O2(g)===SO2(g)反应放出的热量大于293.23kJ·mol－1(

)××√√×××答案(8)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(

)×＋92.2kJ·mol－1

－46.1kJ·mol－1答案3.有下列转化

，则A―→D的ΔH＝___________(用ΔH1，ΔH2，ΔH3表示)。ΔH1＋ΔH2＋ΔH3返回高考题型1对焓变、反应热概念的理解解析真题调研1.(高考选项组合题)下列叙述正确的是(

)A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)(2016·天津理综，3A)B.储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融

或结晶时会吸收或释放较大的热量(2016·浙江理综，7A)C.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，该反应中化学能全部转化为热能

(2015·江苏，4D)D.物质内部储存的能量不能决定化学反应的热效应(2015·上海，15D改编)√解析反应热与反应物和生成物本身的能量有关，与反应过程无关，因而使用催化剂不能改变反应热，A错；Mg在CO2中燃烧，发光放热，因而有一部分化学能转化为光能，C错；物质内部储存的能量决定了化学反应的热效应，D错。2.[2015·海南，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。解析根据题给的能量变化图像可知，由N2O与NO反应生成N2和NO2的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1。－139解析答案1.化学反应中能量变化的主要原因发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同，其关系可用下图表示：核心透析E反<E生或E1>E2，反应吸收能量；E反>E生或E1<E2，反应放出能量。2.从反应过程中能量变化图认识反应热图示各段表示的意义微观宏观a表示断裂旧化学键吸收的能量；b表示新化学键生成放出的能量；c表示反应热a表示反应物的活化能；b表示活化分子形成生成物释放的能量；c表示反应热ΔH计算关系式ΔH＝∑E(生成物)－∑E(反应物)ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)3.催化剂对活化能、焓变的影响催化剂能降低反应所需的活化能，但ΔH保持不变。如图所示：考向1反应热的概念及能量的利用1.我国的《能源百科全书》说：“能源是可以直接或经转换提供给人类所需的光、热、动力等任一形式的、且可以互相转换的能量的源泉。”人类对于能源的利用大致可以为三个时代：柴草能源、化石能源、多能源时代。以下说法正确的是(

)A.原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动B.多年来我国广大农村生火做饭使用的都是化石燃料C.多能源时代指的是新能源时代，包括核能、太阳能、氢能D.化石燃料的燃烧没有污染解析对点模拟√123456解析A项，天然气属于化石能源，原始社会不可能使用天然气，故A错误；B项，农村一般使用柴草做饭，不是用化石燃料，故B错误；C项，核能是新能源，故C正确；D项，化石燃料燃烧时产生的硫的氧化物和氮的氧化物均能对环境造成污染，故D错误。123456解析1234562.已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是(

)A.X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出

的能量D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量√解析反应X＋Y===M＋N为吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，吸热反应的反应条件不一定需要加热，且该反应中断裂化学键吸收的热量大于形成化学键释放的能量。1234563.下列关于热化学反应的描述中正确的是(

)A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2的反应

热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝

＋2×283.0kJ·mol－1C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.甲烷的燃烧热就是1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量解析√123456解析A项，中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水放出的热量；H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙微溶物，反应放出的热量大于2×(－57.3)kJ·mol－1，故A错误；123456C项，可燃物的燃烧也需要加热，但属于放热反应，故C错误；D项，101kPa下，1molCH4完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，故D错误。考向2结合能量关系图理解反应4.关于反应3O2(g)===2O3(g)，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是(

)解析√123456A.ΔH<0

ΔS<0 B.ΔH>0

ΔS<0C.ΔH<0

ΔS>0 D.ΔH>0

ΔS>0解析该反应的反应物能量比生成物能量低，为吸热反应，ΔH>0，该反应是熵减的化学反应，ΔS<0，B项正确。5.已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(

)解析√123456A.每生成2分子AB吸收

bkJ热量B.该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂1molA—A键和1molB—B键，放出akJ能量解析观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。123456解析123456√返回123456解析由已知得该反应的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，又依据活化能Ea＝90.4kJ·mol－1，可知Ea－ΔH<50.5kJ·mol－1，结合图中Ea－ΔH与ΔH的比例可知能量关系图D是合理的。返回高考题型2热化学方程式的书写与正误判断真题调研答案1.按要求书写下列变化的热化学方程式：(1)[2016·天津理综，7(4)]Si与Cl两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)

ΔH＝－687kJ·mol－1(2)[2015·天津理综，7(4)]已知1mol

钠的单质在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________。2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)

ΔH＝－511kJ·mol－1答案(3)[2015·安徽理综，27(4)]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式：____________________________________________________________。NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)

ΔH＝－216kJ·mol－1(4)[2014·安徽理综，25(3)]CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1mol

CuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式：____________________________________________________________。4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－12.(2014·海南，4)标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O==O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1、495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是(

)解析√解析根据“H—H、H—O和O==O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1、495kJ·mol－1”，可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·mol－1×2＋495kJ·mol－1×1－463kJ·mol－1×4＝－485kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－485kJ·mol－1，D正确。解析对点模拟考向1对热化学方程式意义的理解1.已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是(

)A.2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC.在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体

的能量D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量√123456解析热化学方程式中的计量数表示物质的量。解析2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(

)A.已知2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高

于SO3的能量B.已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)

ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则任何酸

碱中和反应的热效应均为57.3kJD.已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)

ΔH1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH2，

则ΔH1<ΔH2√123456解析A项说明2molSO2和1molO2的总能量比2molSO3的能量高，但不能说明SO2的能量高于SO3的能量，A不正确；石墨转化为金刚石吸收能量，则金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B不正确；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C不正确；碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多，但比较ΔH时应带符号比较，故ΔH1<ΔH2，D正确。123456解析考向2热化学方程式的正误判断3.下列有关热化学方程式书写正确的是(

)123456选项已知条件热化学方程式A中和热为ΔH＝－57.3

kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(1)ΔH＝－114.6kJ·mol－1B合成氨反应生成0.1mol

NH3时放出akJ热量N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＝－20a

kJ·mol－1CH2的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1D碳的燃烧热为ΔH＝－393.5kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－787kJ·mol－1√解析中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热，A错误；燃烧热为25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，其中水应为液态，碳的稳定化合物为CO2，C、D错误。123456解析4.胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(

)A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1√123456解析热化学方程式中各物质前面的系数表示反应物的物质的量，A选项错误；物质的状态不同，反应的热效应不同，C选项错误；放热反应ΔH用“－”表示，吸热反应ΔH用“＋”表示，D选项错误。123456考向3热化学方程式的正确书写5.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2吸收16.95kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_______________________________________________。123456解析23gNO2的物质的量为0.5mol，则生成2molNO2吸收的热量为67.8kJ。吸热反应ΔH为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)

ΔH＝＋67.8kJ·mol－1。N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1解析答案(2)18g葡萄糖与适量O2反应，生成CO2和液态水，放出280.4kJ热量。葡萄糖燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________。123456解析18g葡萄糖的物质的量为0.1mol，故1mol葡萄糖燃烧生成CO2和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)

ΔH＝－2804kJ·mol－1。C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH＝－2804kJ·mol－1解析答案(3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________。123456解析2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1427.2kJ·mol－1解析答案(4)下图是NO2和CO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：____________________________________________________。123456解析由图可知放出能量：ΔE＝368kJ·mol－1－134kJ·mol－1＝234kJ·mol－1。NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1解析答案123456.(1)CO可用于消除NO的污染。已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH＝＋179.5kJ·mol－1 ①2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝－112.3kJ·mol－1 ②NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1 ③请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：_____________________________________________________。62NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)

ΔH＝－759.8kJ·mol－1答案解析解析NO与CO反应生成的无污染气体是氮气和二氧化碳：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，根据盖斯定律，由②－①＋2×③得ΔH＝－759.8kJ·mol－1。12345612345(2)已知某些化学键的键能数据如表所示：6答案解析化学键C—CC—HH—HC—OCOH—O键能(kJ·mol－1)3484134363581072463工业上制备甲醇的方法之一：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。已知CO中的化学键为CO，则该反应的热化学方程式为______________________________________________。ΔH＝－116kJ·mol－1返回12345解析反应CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)的焓变可以根据反应物的总键能和生成物的总键能计算得到，ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和＝1072kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(3×413kJ·mol－1＋358kJ·mol－1＋463kJ·mol－1)＝－116kJ·mol－1。6返回1.(2016·江苏，8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(

)①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)

ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应C.反应③使用催化剂，ΔH3减小D.反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8kJ·mol－1高考题型3盖斯定律应用反应热的计算真题调研解析√解析反应①中是光能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝＋206.1kJ·mol－1－(＋131.3kJ·mol－1)＝＋74.8kJ·mol－1，D正确。2.[2016·全国卷Ⅱ，26(3)]①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)

ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)

ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)

ΔH3④2N2H4(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＝________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_______________________________。答案2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放出热量大，产生大量的气体解析解析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；联氨具有强还原性，N2O4具有强氧化性，两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放出热量大，并产生大量的气体，可为火箭提供很大的推进力。解析将题中的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。ΔH1＋ΔH2－ΔH3解析答案核心透析反应热的计算与比较总结(1)根据“两个”公式计算反应热ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)ΔH＝E(反应物的键能之和)－E(生成物的键能之和)(2)根据热化学方程式计算反应热对于任意一个热化学方程式，焓变与反应物的物质的量成正比(Q＝n·ΔH)(3)根据盖斯定律计算反应热若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。表示方法：

，ΔH＝ΔH1＋ΔH2。具体步骤：对点模拟解析考向1反应热的计算与比较1.已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝a

kJ·mol－1②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O==O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为(

)A.－332 B.－118C.＋350 D.＋130√1234512345解析2.已知：①胆矾失水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1

kJ·mol－1②室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)ΔH＝－Q2

kJ·mol－1③胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)(

)A.Q1>Q2

B.Q1＝Q2 C.Q1<Q2

D.无法确定√1234512345解析3.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是(

)①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH2A.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4

B.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4C.ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4

D.ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4√12345解析由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子在电离过程中要吸热，使反应放热减小。12345考向2反应热的综合考查4.已知下列热化学方程式：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－220.0kJ·mol－1；②C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH

＝－393.5kJ·mol－1；③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH

＝－566.0kJ·mol－1；④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH

＝－890.0kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)CO的燃烧热为________________。－283.0kJ·mol－1

解析由热化学方程式③可知CO的燃烧热为－283.0kJ·mol－1。12345解析答案(2)炽热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的反应为________(填“放热”或“吸热”)反应，理由是______________________________________________________________________________________。解析热化学方程式①减去热化学方程式②可得C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH＝＋173.5kJ·mol－1，故该反应为吸热反应。吸热

由热化学方程式①减去热化学方程式②可得C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH＝＋173.5kJ·mol－1

12345解析答案(3)实验中测定甲烷与氧气反应生成CO的反应热不易操作，原因是__________________________，写出甲烷与氧气反应生成CO的热化学方程式：______________________________________________________。解析甲烷燃烧时，无法控制反应使其完全生成CO，一般生成CO和CO2的混合物，故甲烷与氧气反应生成CO的反应热不易直接测定。根据盖斯定律，④×2－③即得新的热化学方程式2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－1214.0kJ·