2018版高考化学二轮复习专题2化学基本理论第6讲热化学方程式的书写与反应热的计算学案

第6讲 热化学方程式的书写与反应热的计算

(对应学生用书第22页)

■储知识——剖解重点难点备考· 1．热化学方程式书写的“六个注意”

2．反应热计算

(1)利用热化学方程式进行有关计算

根据已知的热化学方程式、已知的反应物或生成物的物质的量、反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。

(2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量

计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)。

(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变

若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。

(4)利用物质具有的能量计算：ΔH＝∑E(生成物)－∑E(反应物)。

ΔH1

B，ΔH1＝－ΔH2。

(5)利用反应的互逆性关系计算：A

ΔH2

(6)利用盖斯定律计算：

对于存在下列关系的反应：

，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。

■对点练——沿着高考方向训练·

1．(2017·哈尔滨三模)可逆反应NO 2(g)＋ CO(g) CO2(g)＋ NO(g) 反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) 【导学号：97184066】

A．1 mol NO2气体与1 mol CO气体混合经充分反应放热234 kJ

B．若反应开始时加入催化剂，则使E1、E2都变大

C．正反应的活化能是134 kJ/mol

D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1

C[此反应是可逆反应， 1 mol NO2气体与1 mol CO气体混合充分反应放出的热量小于234 kJ, A错误；使用催化剂，降低活化能，E1和E2都降低， B错误；根据图像，正

反应的活化能是134 kJ/mol, C正确；反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应，ΔH<0，因此ΔH＝E1－E2, D错误。]

2．(2017·天津河西区三模)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是

( )

① 太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝＋571.6 kJ/mol

② 焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol

③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝＋206.1 kJ/mol

A．由反应①知H2的燃烧热为571.6 kJ/mol

B．反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量

C．反应③若改用新催化剂，ΔH3不变化

D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ/mol

A[在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，由反应①知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，A错误；反应②的焓变大于0，说明该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，B正确；反应③使用催化剂，可以加快反应速率，但是催化剂不影响反应热，所以使用催化剂后ΔH3不变，C正确；根据盖斯定律，③－②可得：反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝(＋206.1 kJ/mol)－(＋131.3 kJ/mol)＝＋74.8 kJ/mol，D正确。]

3．(1)(2017·合肥三模节选)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。

CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如下图所示，每生成

16 g S(s) ，该反应________(填“放出”或“吸收”)的热量为________。

(2)(2017·湖南考前演练节选)汽车尾气中排放的NO x和CO污染环境，在汽车尾气系统

中装置催化转化器，可有效降低NO x和CO的排放。已知：

①2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)

ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

②N2(g)＋O2(g)2NO(g)

ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1

③2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)

ΔH＝－116.5 kJ·mol－1Ⅰ.CO的燃烧热为________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。

Ⅱ.CO将NO2还原为单质的热化学方程式为__________________________。

(3)(2017·绵阳高三5月模拟节选)已知反应S4(g)＋4Cl2(g)===4SCl2(g)的ΔH＝－4 kJ·mol－1,1 mol S4(g)、1 mol SCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1 064 kJ、510 kJ的能量，则1 mol Cl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。

【解析】(1)从图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g)，反应热为ΔH＝(409－679) kJ·mol－1＝―270

kJ·mol－1，故生成16 g S放出的热量为16 g

32 g·mol－1

×

270 kJ·mol－1＝135 kJ。

(2)Ⅰ.由反应①可知， 2 mol CO完全燃烧放出566.0 kJ的热量，所以1 mol CO完全

燃烧放出283 kJ的热量，则CO的燃烧热为283 kJ·mol－1。设1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，由反应②可知，946 kJ＋498 kJ－2x＝＋180.5 kJ，得

x＝631.75 kJ，即1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ。

Ⅱ.根据盖斯定律由①×2－②－③可得：2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝(－566.0 kJ·mol－1)×2－(＋180.5 kJ·mol－1)－(－116.5 kJ·mol－1)＝－1 196 kJ·mol

－1，所以CO将NO

2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) Δ

H ＝－1 196 kJ·mol－1。

(3)设1 mol Cl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为Q，则ΔH＝1 064 kJ＋4×Q－

4×510 kJ＝－4 kJ，解得Q＝243 kJ。

【答案】 (1)放出135 kJ

(2)Ⅰ. 283 kJ·mol－1631.75

Ⅱ.2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)

ΔH＝－1 196 kJ·mol－1

(3)243

4．(1)(2017·桂林5月模拟节选)下图是1 mol CO和1 mol NO2反应生成两种气态氧化物过程中能量变化示意图。已知14 g CO参加反应时转移电子数为N A。写出该反应的热化学方程式________________________________。