专题32 反应热的计算高考全攻略之备战高考化学考点一遍过.docx
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专题32反应热的计算高考全攻略之备战高考化学考点一遍过
一、反应热的计算
1．运用盖斯定律计算反应热
第一步，找目标确定目标方程式，找出目标方程式中各物质出现在已知化学方程式中的位置。
第二步，定转变根据目标方程式中各物质计量数和所在位置对已知化学方程式进行转变：
或调整计量数，或调整方向。
第三步，相加减对热化学方程式进行四则运算得到目标方程式及其ΔH。
应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时需要注意以下问题：
①参照新的热化学方程式（目标热化学方程式），结合原热化学方程式（一般2～3个）进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态（固、液、气）的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
热化学方程式
焓变之间的关系
mA
BΔH1
A
BΔH2
ΔH2=
ΔH1或ΔH1=mΔH2
mA
BΔH1
B
mAΔH2
ΔH1=−ΔH2
mA
BΔH1
B
nCΔH2
mA
nCΔH
ΔH=ΔH1+ΔH2
2．根据热化学方程式的反应热计算
计算依据：
反应热与反应物中各物质的物质的量成正比。
若题目给出了相应的热化学方程式，则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先得出热化学方程式，再计算反应热。
3．根据反应物和生成物的能量计算
（1）计算公式：
ΔH=生成物的总能量−反应物的总能量。
（2）根据燃烧热计算要紧扣反应物为“1mol”、生成物为稳定的氧化物来确定。
Q放=n（可燃物）×ΔH。
4．根据反应物和生成物的键能计算
计算公式：
ΔH=反应物的键能总和−生成物的键能总和。
根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目。
常见物质的共价键数目
物质
CH4
（C—H）
Si
（Si—Si）
SiO2
（Si—O）
金刚石
（C—C）
石墨
（C—C）
P4
（P—P））
1mol微粒所含共价键数目/NA
4
2
4
2
1.5
6
二、反应热大小比较的技巧
直接比较法
ΔH是一个有正负的数值，比较时应连同“+”、“−”号一起比较。
（1）吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大（前者大于0，后者小于0）。
（2）同种物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多，ΔH越小。
（3）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，对应ΔH越小。
（4）产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多，放出的热量多对应ΔH越小。
反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多，放出的热量多对应ΔH越小。
（5）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，放出的热量多对应ΔH越小。
（6）对于可逆反应，热化学方程式中的反应热是完全反应时的反应热，若按方程式反应物对应物质的量投料，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，放出的热量少对应ΔH越大。
例如：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）ΔH=−197kJ/mol，
则向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，反应达到平衡后，放出的热量要小于197kJ。
（7）不同单质燃烧，能态高（不稳定）的放热多，对应ΔH越小。
如：
金刚石比石墨能态高，两者燃烧，金刚石放热多，对应ΔH越小。
盖斯定律比较法
（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，而ΔH3=ΔH2−ΔH1，
所以|ΔH2|>|ΔH1|。
（2）同一反应物状态不同时：
S（s）+O2（g）
SO2（g） ΔH1<0
S（g）+O2（g）
SO2（g） ΔH2<0
S（s）
SO2（g） ΔH3>0
ΔH3+ΔH2=ΔH1，且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
C（s）+
O2（g）
CO（g） ΔH2<0
ΔH3+ΔH2=ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|。
图示比较法
画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较ΔH的大小。
对于反应2A+B
2C的能量变化如图所示：
考向一反应热的计算
典例1已知下列反应的反应热：
（1）CH3COOH（l）+2O2（g）
2CO2（g）+2H2O（l） ΔH1=−870.3kJ·mol−1
（2）C（s）+O2（g）
CO2（g） ΔH2=−393.5kJ·mol−1
（3）H2（g）+
O2（g）
H2O（l） ΔH3=−285.8kJ·mol−1学@科网
则反应2C（s）+2H2（g）+O2（g）
CH3COOH（l）的反应热为
A．ΔH=+488.3kJ·mol−1
B．ΔH=−244.15kJ·mol−1
C．ΔH=−977.6kJ·mol−1
D．ΔH=−488.3kJ·mol−1
【答案】D
1．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。
已知：
Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）ΔH＝＋64.39kJ·mol－1
2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g） ΔH＝－196.46kJ·mol－1
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.84kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋（aq）和H2O（l）的反应热ΔH等于
A．－417.91kJ·mol－1 B．－319.68kJ·mol－1
C．＋546.69kJ·mol－1D．－448.46kJ·mol－1
利用盖斯定律进行计算的一般步骤
考向二焓变（ΔH）的比较
典例12H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH1
H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH2
4HCl（g）＋O2（g）===2Cl2（g）＋2H2O（g） ΔH3
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH4
2NH3（g）＋3Cl2（g）===N2（g）＋6HCl（g） ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3>0，ΔH4>0
C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
【答案】D
2．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+（aq）+OH−（aq）
H2O（l） ΔH=−57.3kJ·mol−1，又知电解质的电离是吸热过程。
向1L0.5mol·L−1的NaOH溶液中加入下列物质：
①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应。
其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3<ΔH2
C．ΔH1=ΔH3>ΔH2D．ΔH1>ΔH3>ΔH2
比较反应热大小的四个注意要点
（1）反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热关系：
（2）ΔH的符号：
比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
（3）化学计量数：
当反应物和生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
（4）正确理解可逆反应的反应热（ΔH），如：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ΔH=−92.4kJ·mol−1中的92.4kJ是1molN2（g）与3molH2（g）完全反应生成2molNH3（g）时放出的热量。
1．已知在298K时下述反应的有关数据如下：
C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH1＝－110.5kJ·mol－1
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH2＝－393.5kJ·mol－1
则C（s）＋CO2（g）===2CO（g）的ΔH为
A．＋283.5kJ·mol－1B．＋172.5kJ·mol－1
C．－172.5kJ·mol－1D．－504kJ·mol－1
2．在25℃、101kPa条件下，C（s）、H2（g）、CH3COOH（l）的燃烧热ΔH分别为－393.5kJ·mol－1、
－285.8kJ·mol－1、－870.3kJ·mol－1，则2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的反应热为
A．－488.3kJ·mol－1B．＋488.3kJ·mol－1
C．－191kJ·mol－1D．＋191kJ·mol－1
3．已知：
①CH3OH（g）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－akJ·mol－1
②CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－bkJ·mol－1
③CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－ckJ·mol－1
则下列叙述正确的是
A．由上述热化学方程式可知b>c
B．甲烷的燃烧热为bkJ·mol－1
C．2CH3OH（g）===2CH4（g）＋O2（g）ΔH＝2（b－a）kJ·mol－1
D．当甲醇和甲烷物质的量之比为1∶2时，其完全燃烧生成CO2和H2O（l）时，放出的热量为QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为
mol
4．天然气燃烧不完全会产生有毒气体CO，又知CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－566kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890kJ·mol－1
又知由1molH2与O2反应生成液态H2O比生成气态H2O多放出44kJ的热量。
则下列热化学方程式正确的是
A．2CH4（g）＋
O2（g）===CO2（g）＋CO（g）＋4H2O（l）ΔH＝－1214kJ·mol－1
B．2CH4（g）＋
O2（g）===CO2（g）＋CO（g）＋4H2O（g）ΔH＝－1038kJ·mol－1
C．3CH4（g）＋5O2（g）===CO2（g）＋2CO（g）＋6H2O（l）ΔH＝－1538kJ·mol－1
D．3CH4（g）＋5O2（g）===CO2（g）＋2CO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1840kJ·mol－1
5．设NA阿伏加德罗常数的值。
己知反应
（1）CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l）△H1=akJ/mol
（2）CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（g）△H2=bkJ/mol，其它数据如表：
化学键
C═O
O═O
C−H
O−H
键能kJ·mol−1
798
x
413
463
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