反应热的计算2022年高考化学一轮复习过考点(原卷版)

考点31 反应热的计算
一、盖斯定律
1．盖斯定律的内容
大量实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。

换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

2．盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢。

(2)有些反应不容易直接发生。

(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。

3．应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。

如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(2)加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。

举例说明：
根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋1
2O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。

Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol －
1
①“虚拟路径”法
反应C(s)＋O 2(g)====CO 2(g)的途径可设计如下：
则ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2＝－110.5 kJ·mol －
1。

②加合法
分析：找唯一：C 、CO 分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C 是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO 是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”
调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。

所以ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2＝－110.5 kJ· mol －
1。

二、反应热的计算 1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。

例如， a A(g)＋b B(g)===c C(g)＋d D(g) ΔH a b c d |ΔH | n (A) n (B) n (C) n (D) Q 则
n A a ＝n B b ＝n C c ＝n D d ＝Q
|ΔH |
2．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。

3．根据物质的燃烧热数值计算 Q (放)＝n (可燃物)×|ΔH (燃烧热)|。

4．根据盖斯定律计算
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及其ΔH 。

三、反应热(ΔH )的比较 1．ΔH 大小比较时注意事项
ΔH 是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。

(1)吸热反应的ΔH 为“＋”，放热反应的ΔH 为“－”， 所以吸热反应的ΔH 一定大于放热反应的ΔH 。

(2)放热反应的ΔH 为“－”，所以放热越多，ΔH 越小。

2．常见的几种ΔH 大小比较方法
(1)如果化学计量数加倍，ΔH 的绝对值也要加倍 例如，H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH 1＝－a kJ·mol －
1；
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 2＝－b kJ·mol －
1，其中ΔH 2＜ΔH 1＜0，且b ＝2a 。

(2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)放热吸热A(l)放热
吸热A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E (g)＞E (l)＞E (s)，可知反应热大小亦不相同。

如S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1＝－a kJ·mol －1 S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2＝－b kJ·mol －
1
(3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s ，石墨)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－a kJ·mol －
1 C(s ，金刚石)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－b kJ·mol －1
(4)根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH 越小，如C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 1；C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)
ΔH 2，则ΔH 1＞ΔH 2。

②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH 的绝对值。

如：2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)ΔH ＝－197 kJ·mol －
1，向密闭容器中通入2 mol SO 2(g)
和1 mol O 2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ ，但ΔH 仍为－197 kJ·mol －
1。

(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol 水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。

②醋酸和NaOH 溶液反应生成1 mol 水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。

③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol 水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO 2－
4和
Ba 2＋
反应生成BaSO 4沉淀会放热)。

考向一 反应热的计算
典例精析
1．（2021·济南大学城实验高级中学高三月考）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：CO 2(g)+4H 2(g)=CH 4(g)+2H 2O(g)ΔH =-164.7kJ/mol 反应Ⅱ：CO 2(g)+H 2(g)=CO(g)+H 2O(g)ΔH =41.2kJ/mol 反应Ⅲ：2CO(g)+2H 2(g)=CO 2(g)+CH 4(g)ΔH =-247.1kJ/mol
向恒压、密闭容器中通入1molCO 2和4molH 2，平衡时CH 4、CO 、CO 2的物质的量随温度的变化如图所示。

下列说法正确的是
A ．图中曲线C 表示CO 的物质的量随温度的变化
B ．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K =
4422c(CH )
c(CO )c (H )
C ．提高CO 2转化为CH 4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
D ．CH 4(g)+H 2O(g)=CO(g)+3H 2(g)的ΔH =-205.9kJ/mol
考向二 焓变(ΔH)的比较
典例精析
2．（2021·浙江高三开学考试）氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。

①HF(aq)+OH -(aq) = F -(aq)+H 2O(l) ΔH=a kJ·mol -1 ②H 3O ＋(aq)+OH -(aq) = 2H 2O(l) ΔH=b kJ·mol -1
③HF(aq)＋H2O(l)⇌H3O＋(aq)＋F-(aq) ΔH=c kJ·mol-1
④F-(aq)＋H2O(l)⇌HF(aq)＋OH-(aq) ΔH=d kJ·mol-1
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是
A．HF的电离过程吸热B．c=a-b，c＜0
C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜0
1．（2021·浙江高三月考）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。

已知：
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH2=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于
A．-319.68 kJ·mol-1B．-417.91 kJ·mol-1
C．-448.46 kJ·mol-1D．+546.69 kJ·mol-1
2．（2021·天津高三一模）CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步为①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)、②FeO++CO=CO2+Fe+(快)。

下列说法正确的是
A．分子构型：CO2为直线型，N2O为V形(已知N2O中每个原子都满足8电子稳定结构)
B．反应①的活化能比反应②大
C．反应中每转移1mol电子，生成N2体积为11.2L
D．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
3．（2021·浙江高三月考）根据能量关系示意图，下列说法正确的是
A ．lmolC(s)与1molO 2(g)的能量之和为393.5kJ
B ．反应2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C ．由C→CO 的热化学方程式为：2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H =-221.2kJ·mol -1
D ．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，CO 热值△H =-10.1kJ·mol -1
4．（2021·湖南益阳市箴言中学高三月考）以2TiO 为催化剂的光热化学循环分解2CO 反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。

下列说法正确的是
A ．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B ．该反应中，光能和热能转化为电能
C ．使用2TiO 作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
D ．2CO 分解反应的热化学方程式为()()()
222CO g =2CO g +O g ΔH=+30kJ/mol
5．（2021·浙江高三二模）6SF 分子中只存在S-F 键。

已知：1moLS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ ，断
裂1moLS-F 键需吸收330kJ 能量。

H ⋅26
S(s)+3F(g)=SF(s) Δ=1220kJ mol ，则断裂1moLF-F 键需要的能量为 A ．180kJ moL -⋅
B ．1160kJ moL -⋅
C ．1240kJ moL -⋅
D ．1320kJ moL -⋅
6．（2021·山东滨州市·高三二模）“氯化反应”通常指将氯元素引入化合物中的反应。

计算机模拟单个乙炔分
子和氯化氢分子在催化剂表面的反应历程如图所示。

下列说法正确的是
A．该历程中活化能为1.68×10-24eV
B．M2为C2H2与HgCl2形成的中间体
C．反应物或产物在催化剂表面进行吸附和脱离
D．该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)→H2C=CHCl(g)△H=-2.24×10-24eV·mol-1
7．（2021·浙江高三其他模拟）已知在25℃、1.01×105Pa下，1 mol氮气和1 mol氧气生成2 mol一氧化氮的
能量变化如下图所示，已知
22
N(g)+O(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ/mol，下列有关说法正确的是
A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)时吸收热量
B．乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将小于1264 kJ
C．O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol
D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为：乙＞甲＞丙
8．（2021·河北高三开学考试）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)+1
2
O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中，1molCu与1molH2O2完全反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于A．-417.91kJ·mol-1B．-319.68kJ·mol-1
C．+546.69kJ·mol-1D．-448.46kJ·mol-1
9．（2021·宁夏中卫市·高三其他模拟）工业合成三氧化硫的反应为-12232SO (g)+O (g)
2SO (g)Δ=-198kJ mol H ，反应过程可用如图模拟(
代表O 2分子，代表
SO 2分子，代表催化剂)下列说法正确的是
A ．过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了整个反应进行的程度
B ．过程Ⅱ为放热反应，过程Ⅲ为吸热反应
C ．1molSO 2和1molO 2反应，放出的热量小于99kJ
D ．催化剂可降低整个反应的活化能，因此使△H 减小
10．（2021·浙江高三月考）水煤气的主要成分为CO 和H 2，业上常利用乙烷在高温催化剂的条件下与水蒸气发生反应生成水煤气(氢气和一氧化碳)，原理为C 2H 6(g)+2H 2O(g)2CO(g)+5H 2(g)△H >0。

利用此法，
下列条件中最适合工业生产水煤气的是 A ．温度为25℃，压强为50kPa B ．温度为25℃，压强为101kPa C ．温度为800℃，压强为250kPa D ．温度为500℃，压强为1000kPa。