02发展素养(十)模型认知-反应热的计算【正文】听课手册

发展素养(十)模型认知——反应热的计算根据键能计算反应热例1[2024·辽宁沈阳二中模拟]已知:①CO的结构式为C≡O;②298K时相关化学键的键能数据如下表:化学键H—HO—HC—HC≡O键能/(kJ·mol-1)4364654131076则反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的ΔH的值为 ()A.-198kJ·mol-1B.+267kJ·mol-1C.-298kJ·mol-1D.+634kJ·mol-1方法技巧(1)根据键能计算反应热:ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。(2)解题时,要考虑单个分子中含有共价键的数目及对应的化学计量数,常考物质中的化学键及数目如下表:物质CO2CH4白磷(P4)SiO2金刚石晶体硅共价键COC—HP—PSi—OC—CSi—Si单个粒子含有共价键数目246422变式题[2025·河北定州中学检测]标准状态下,1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示:物质O2(g)N2(g)NO(g)相对能量/(kJ·mol-1)00x解离总耗能/kJ498946632物质C(s,石墨)CH4(g)CO2(g)相对能量/(kJ·mol-1)0-75-393.5解离总耗能/kJ7171656y下列说法正确的是 ()A.x=180B.逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJC.解离每摩尔C(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJD.根据4NO(g)+CH4(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能根据盖斯定律计算反应热例2(1)[2023·全国甲卷节选]已知下列反应的热化学方程式:①3O2(g)2O3(g)K1ΔH1=+285kJ·mol-1②2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(l)K2ΔH2=-329kJ·mol-1反应③CH4(g)+O3(g)CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=kJ·mol-1,平衡常数K3=

(用K1、K2表示)。(2)[2023·全国乙卷节选]已知下列热化学方程式:FeSO4·7H2O(s)FeSO4(s)+7H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1FeSO4·xH2O(s)FeSO4(s)+xH2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1FeSO4·yH2O(s)FeSO4(s)+yH2O(g)ΔH3=ckJ·mol-1则FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH=kJ·mol-1。

方法技巧利用盖斯定律解题的思维流程将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式,反应热也作相应的加减运算。思维流程如下:变式题(1)[2024·全国甲卷节选]已知如下热化学方程式:CH4(g)+Br2(g)CH3Br(g)+HBr(g)ΔH1=-29kJ·mol-13CH3Br(g)C3H6(g)+3HBr(g)ΔH2=+20kJ·mol-1计算反应3CH4(g)+3Br2(g)C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)[2024·贵州卷节选]一定温度下,CH4芳构化时同时存在如下反应:ⅰ.CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH1=+74.6kJ·mol-1ΔS=+80.84J·mol-1·K-1ⅱ.6CH4(g)C6H6(l)+9H2(g)ΔH2已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表,则反应ⅱ的ΔH2=kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。

物质CH4(g)C6H6(l)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)abc根据图像信息计算反应热例3[2023·全国新课标卷节选]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。根据如图所示数据计算反应12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的ΔH=kJ·mol-1。能量转换关系方法技巧(1)根据断键吸收的能量和成键释放的能量计算反应热:ΔH=ΣE(断键吸收)-ΣE(成键释放)。(2)根据物质的总焓值(能量)计算反应热:ΔH=H总(生成物)-H总(反应物)。(2)根据正、逆反应的活化能计算反应热:ΔH=Ea(正反应)-Ea(逆反应)。变式题[2024·甘肃卷]甲烷在