高中化学第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算学案新人教版选修4Word文档格式.docx
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。
（2）依据盖斯定律：
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。
（3）依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：
ΔH＝Q吸－Q放。
（4）依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：
ΔH＝E生成物－E反应物。
（5）依据物质的燃烧热ΔH计算：
Q放＝n可燃物×
|ΔH|。
（6）依据比热公式计算：
Q＝cmΔt。
【练一练】
1．（依据方程式）已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.2kJ·
mol－1，当放出热量23.05kJ时，求N2的转化率。
答案 25%
解析 N2（g）＋3H2（g）2NH3 ΔH＝－92.2kJ·
1mol92.2kJ
x23.05kJ
x＝0.25mol
α（N2）＝
×
100%＝25%。
2．（依据燃烧热）已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·
mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·
mol－1，求1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为________。
答案 2953kJ
解析 Q＝283kJ·
mol－1×
1mol＋890kJ·
3mol＝2953kJ。
3．（依据键能）已知H—H键键能为436kJ·
mol－1，H—N键键能为391kJ·
mol－1，根据N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ·
mol－1，则N≡N键的键能为________。
答案 945.6kJ·
解析 ΔH＝E（N≡N）＋3E（H—H）－6E（N—H）＝－92.4kJ·
mol－1，代入数据，则E（N≡N）＝945.6kJ·
一、盖斯定律的解题模型及应用技巧
【例1】 根据盖斯定律，结合下述热化学方程式，回答问题。
已知：
（1）NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）
ΔH＝－176kJ·
（2）HCl（g）＋H2O（l）===HCl（aq）
ΔH＝－72.3kJ·
（3）NH3（g）＋HCl（aq）===NH4Cl（aq）
ΔH＝－52.3kJ·
（4）NH4Cl（s）＋H2O（l）===NH4Cl（aq） ΔH＝Q
则Q为________。
解析
利用盖斯定律知，（3）＋
（2）－
（1）＝（4），则ΔH＝－52.3kJ·
mol－1＋（－72.3kJ·
mol－1）－（－176kJ·
mol－1）＝＋51.4kJ·
答案 ＋51.4kJ·
【反思归纳】
1．解题模型
2．解题注意事项
（1）热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
（2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。
（3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”、“－”号必须随之改变。
变式训练1 已知：
①2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－566kJ·
mol－1；
②N2（g）＋O2（g）===2NO（g） ΔH＝＋180kJ·
mol－1，则2CO（g）＋2NO（g）===N2（g）＋2CO2（g）的ΔH是（ ）
A．－386kJ·
mol－1B．＋386kJ·
C．－746kJ·
mol－1D．＋746kJ·
答案 C
解析 利用盖斯定律可知①－②即可得：
2CO（g）＋2NO（g）===N2（g）＋2CO2（g），故该反应的ΔH＝－566kJ·
mol－1－180kJ·
mol－1＝－746kJ·
二、反应热的比较
【例2】 下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（ ）
①C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1
C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH2
②S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH3
S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH4
③H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH5
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH6
④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g） ΔH7
CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s） ΔH8
A．①B．④C．②③④D．①②③
解析 对于①，CO＋O2―→CO2的反应放热，故ΔH1＜ΔH2，所以①错；
对于②，S（s）―→S（g）需要吸热，故ΔH3＞ΔH4，所以②对；
对于③，反应放热，后一反应物质的化学计量数为前一反应对应物质的2倍，故ΔH5＞ΔH6，所以③对；
对于④，前一反应吸热，后一反应放热，故ΔH7＞ΔH8，所以④对。
【方法总结】 反应热的比较方法
（1）同一反应生成物状态不同时
A（g）＋B（g）===C（g） ΔH1＜0
A（g）＋B（g）===C（l） ΔH2＜0
因为C（g）===C（l） ΔH3＜0，
ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2＜ΔH1。
（2）同一反应反应物状态不同时
S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH1＜0
S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH2＜0
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。
（3）两个有联系的不同反应相比
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＜0
O2（g）===CO（g） ΔH2＜0
C（s）
CO2（g）
CO（g）
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又ΔH3＜0
所以ΔH2＞ΔH1。
变式训练2 已知：
①H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH1＝akJ·
②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH2＝bkJ·
O2（g）===H2O（l） ΔH3＝ckJ·
④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH4＝dkJ·
则a、b、c、d的关系正确的是（ ）
A．a＜c＜0B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0D．2c＝d＞0
解析 对比①、②两热化学方程式可知：
2a＝b＜0，C正确；
对比③、④两式可知2c＝d＜0，D错误，则B也错误；
再对比①、③两式，因等质量的H2O（g）比H2O（l）的能量高，则|a|＜|c|，又因为a、c均为负值，故c＜a＜0，A错误。
1．下列关于盖斯定律描述不正确的是（ ）
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
答案 A
解析 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。
2．已知热化学方程式：
C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1①
C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH2②
C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH3＝＋1.9kJ·
mol－1③
下列说法正确的是（ ）
A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
D．ΔH1>
ΔH2
解析 由方程式③中ΔH3＝＋1.9kJ·
mol－1>
0得出石墨比金刚石稳定，故A项对，B项错；
C项中正确结论应为ΔH3＝ΔH2－ΔH1；
ΔH1与ΔH2均小于零，石墨具有的能量低于金刚石，故都生成CO2时ΔH1<
ΔH2，D项错。
3．已知H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH＝－184.6kJ·
mol－1，则反应HCl（g）===
H2（g）＋
Cl2（g）的ΔH为（ ）
A．＋184.6kJ·
mol－1B．－92.3kJ·
C．－369.2kJ·
mol－1D．＋92.3kJ·
答案 D
解析 据两热化学方程式的关系可知ΔH＝－（－184.6kJ·
mol－1）×
＝＋92.3kJ·
mol－1，D正确。
4．已知热化学方程式：
H2O（g）===H2（g）＋
ΔH＝＋241.8kJ·
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ·
当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（ ）
A．ΔH＝＋88kJ·
B．ΔH＝＋2.44kJ·
C．ΔH＝－4.98kJ·
D．ΔH＝－44kJ·
答案 B
解析 将两式相加得到H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44kJ·
mol－1，所以每1g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为
kJ≈2.44kJ。
5．已知：
Fe2O3（s）＋
C（s）===
CO2（g）＋2Fe（s）
ΔH1＝＋234.1kJ·
mol－1①
C（s）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH2＝－393.5kJ·
mol－1②
则2Fe（s）＋
O2（g）===Fe2O3（s）的ΔH3是（ ）
A．－824.4kJ·
mol－1B．－627.6kJ·
C．－744.7kJ·
mol－1D．－169.4kJ·
解析 由盖斯定律可知：
②－①得2Fe（s）＋
O2（g）===Fe2O3（s），所以ΔH3＝
（－393.5kJ·
mol－1）－234.1kJ·
mol－1＝－824.35kJ·
mol－1≈－824.4kJ·
[基础过关]
一、由反应热比较物质的稳定性
1．化学反应：
O2（g）===CO（g） ΔH1<
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH2<
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH3<
0；
下列说法中不正确的是（相同条件下）（ ）
A．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
B．12gC所具有的能量一定大于28gCO所具有的能量
C．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多
解析 A项，由CO（g）＋
0得2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝2ΔH2<
0，为放热反应，说明56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量，正确；
B项，由C（s）＋
0，不能判断C与CO能量的相对大小，错误；
C项，由盖斯定律知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，正确；
D项，质量相等的碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多，正确。
2．已知25℃、101kPa条件下：
①4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）
ΔH＝－2834.9kJ·
②4Al（s）＋2O3（g）===2Al2O3（s）
ΔH＝－3119.1kJ·
由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
解析 根据盖斯定律②－①得2O3（g）===3O2（g） ΔH＝－284.2kJ·
mol－1，故等质量的O2能量低。
3．灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。
①Sn（白，s）＋2HCl（aq）===SnCl2（aq）＋H2（g） ΔH1
②Sn（灰，s）＋2HCl（aq）===SnCl2（aq）＋H2（g） ΔH2
③Sn（灰，s）
Sn（白，s）
ΔH3＝＋2.1kJ·
A．ΔH1>
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
解析 由③知Sn（灰）转化为Sn（白）是吸热的，当温度低于13.2℃时Sn（白）自动转化为Sn（灰），所以A、B、C都错，D正确。
二、根据盖斯定律比较反应热大小
4．根据以下三个热化学方程式：
2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－Q1kJ·
2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－Q2kJ·
2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（g）
ΔH＝－Q3kJ·
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（ ）
A．Q1>
Q2>
Q3B．Q1>
Q3>
Q2
C．Q3>
Q1D．Q2>
Q1>
Q3
解析 假设已知三个方程式分别为①、②、③，则①、②相比可知①为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比②多，即Q1>
Q2；
②、③相比H2O的状态不同，因为等量的水，H2O（l）比H2O（g）能量低，故放出热量Q2>
Q3，则有Q1>
Q3。
5．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是（ ）
A．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－Q1
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－Q2
B．S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q1
S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q2
C．C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－Q1
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－Q2
D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH＝－Q1
Cl2（g）===HCl（g） ΔH＝－Q2
解析 A项，生成H2O（l）放出热量多，Q1＞Q2；
B项，S（g）燃烧生成SO2（g）放出热量多，Q1＞Q2；
C项，碳燃烧生成CO2比生成CO时放出热量多，Q1＜Q2；
D项，生成2molHCl比生成1molHCl时放出热量多，Q1＞Q2。
6．已知：
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1
CO2（g）＋C（s）===2CO（g） ΔH2
2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH3
4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s） ΔH4
3CO（g）＋Fe2O3（s）===3CO2（g）＋2Fe（s） ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）
0，ΔH3<
B．ΔH2>
0，ΔH4>
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
解析 C、CO的燃烧都是放热反应，故ΔH1<
0、ΔH3<
0，A错误；
CO2与C生成CO的反应为吸热反应，则ΔH2>
0，铁的氧化为放热反应，则ΔH4<
0，B错误；
将第二、三个热化学方程式相加可得第一个热化学方程式，C正确；
将第五个热化学方程式乘2后与第四个热化学方程式相加，再除以3可得第三个热化学方程式，故ΔH3＝
，D错误。
三、根据盖斯定律计算反应热
7．已知：
①2C（s）＋O2（g）===2CO（g）
ΔH＝－221.0kJ·
②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）
ΔH＝－483.6kJ·
则制备水煤气的反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）的ΔH为（ ）
A．＋262.6kJ·
mol－1B．－131.3kJ·
C．－352.3kJ·
mol－1D．＋131.3kJ·
解析 根据盖斯定律，由题意知：
①×
1/2－②×
1/2得：
ΔH＝（－221.0kJ·
1/2－（－483.6kJ·
1/2＝＋131.3kJ·
8．已知：
H2O（g）===H2O（l） ΔH＝Q1kJ·
C2H5OH（g）===C2H5OH（l） ΔH＝Q2kJ·
C2H5OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）
ΔH＝Q3kJ·
若使46g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（ ）
A．－（Q1＋Q2＋Q3）kJ
B．－0.5（Q1＋Q2＋Q3）kJ
C．－（0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3）kJ
D．－（3Q1－Q2＋Q3）kJ
解析 由盖斯定律和题意可得，乙醇燃烧的热化学方程式：
C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝（3Q1－Q2＋Q3）kJ·
9．已知下列热化学方程式：
②H2（g）===H2（l） ΔH2＝－0.92kJ·
③O2（g）===O2（l） ΔH3＝－6.84kJ·
④H2O（l）===H2O（g） ΔH4＝＋44.0kJ·
则反应H2（l）＋
O2（l）===H2O（g）的反应热ΔH为（ ）
A．＋237.46kJ·
B．－474.92kJ·
C．－118.73kJ·
D．－237.46kJ·
10．向足量的H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·
L－1的Ba（OH）2溶液，放出的热量是5.12kJ。
向足量的Ba（OH）2溶液中加入100mL0.4mol·
L－1的HCl溶液，放出的热量为2.2kJ。
则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为（ ）
A．Ba2＋（aq）＋SO
（aq）===BaSO4（s）
ΔH＝－2.92kJ·
B．Ba2＋（aq）＋SO
ΔH＝－0.72kJ·
C．Ba2＋（aq）＋SO
ΔH＝－73kJ·
D．Ba2＋（aq）＋SO
ΔH＝－18kJ·
解析 由题意可知①2H＋（aq）＋SO
（aq）＋Ba2＋（aq）＋2OH－（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l） ΔH1＝－
＝－128kJ·
②H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH2＝－
－55kJ·
根据盖斯定律，由①－②×
2，即得Ba2＋（aq）＋SO
（aq）===BaSO4（s） ΔH＝－128kJ·
mol－1－（－55kJ·
2＝－18kJ·
[能力提升]
11．发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料和二氧化氮（NO2）作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）
ΔH＝＋67.7kJ·
N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－543kJ·
F2（g）===HF（g）
ΔH＝－269kJ·
O2（g）===H2O（g）
ΔH＝－242kJ·
mol－1④
（1）肼和二氧化氮反应的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－1153.7kJ·
（2）N2H4（g）＋2F2（g）===N2（g）＋4HF（g）
ΔH＝－1135kJ·
解析
（1）结合盖斯定律：
②×
2－①便得反应2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g），其反应热ΔH＝（－543kJ·
2－（＋67.7kJ·
mol－1）＝－1153.7kJ·
（2）结合盖斯定律知：
②＋③×
4－④×
2得反应N2H4（g）＋2F2（g）===N2（g）＋4HF（g），其反应热ΔH＝（－543kJ·
mol－1）＋（－269kJ·
4－（－242kJ·
2＝－1135kJ·
12．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。
工业上将C与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1∶1。
1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量；
1molH2完全
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