高中化学 第一章 化学反应与能量 重难点十一 反应热大小比较(含解析)新人教版选修4

重难点十一反应热大小比较
比较反应热大小的方法
（1）根据反应物和生成物的聚集状态比较
物质由固体变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量．因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称．
（2）根据热化学方程式中化学计量数比较
热化学方程式中的化学计量数不表示分子数，而是表示反应物和生成物的物质的量，可以是分数．当化学计量系数发生变化(如加倍或减半)时，反应热也要随之变化．互为可逆的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反．
（3）根据反应物和生成物的性质比较
对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量．
（4）根据反应进行的程度比较
对于分步进行的反应来说，反应进行的越彻底，其热效应越大．如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多．如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量．对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。

【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】从物质的聚集状态比较反应热的大小
【例1】根据以下3个热化学方程式：
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH=-Q2kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)ΔH=-Q3 kJ/mol
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A．Q1＞Q2＞Q3 B．Q1＞Q3＞Q2C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3
【答案】A
【名师点睛】考查反应热的大小比较，题目难度中等，本题注意从物质反应的程度以及物质的聚集状态的角度比较反应热的大小；三个反应都为放热反应，物质发生化学反应时，生成液态水比生成气态水放出的热量多，反应越完全，放出的热量越多，以此解答该题。

【重难点考向二】根据热化学方程式中化学计量数、反应程度比较
【例2】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是( )
①C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH1C(s)+1/2O2(g)═CO(g)ΔH2
②S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH1S(g)+O2(g)═SO2(g)ΔH2
③H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH2
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)ΔH1 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)ΔH2．
A．① B．②③④ C．④ D．①②③
【答案】A
【解析】A．碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小考虑负号，所以ΔH1＜ΔH2，故A符合；B．固体硫变为气态硫需要吸收热量，焓变比较大小考虑负号，所以ΔH1＞ΔH2，故B不符合；C．相同条件下物质的量少的反应放热少，焓变比较大小考虑负号，1mol氢气燃烧放热小于2mol 氢气燃烧放热，所以ΔH1＞ΔH2，故C符合；D．碳酸钙分解吸热焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应放热，焓变是负值，所以ΔH1＞ΔH2，故D符合；故选A。

【名师点睛】考查反应热大小的比较，物质的量不同、状态不同、反应程度不同反应热的大小不同，碳不完全燃烧放热少、固体硫变为气态硫需要吸收热量、相同条件下物质的量少的反应放热少、碳酸钙分解吸热焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应放热，同时注意焓变比较大小考虑负号，据此分析解题。

【重难点考向三】从同素异形体的角度比较
【例3】已知红磷通常要比白磷稳定，下列两个反应：①P4(白磷，s)+5O2(g)═2P2O5(s)ΔH1②4P(红
磷，s)+5O2(g)═2P2O5(s)ΔH2，则ΔH1和ΔH2的关系是( )
A．ΔH1＜ΔH2B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1=ΔH2 D．无法确定
【答案】A
【解析】①P4(白磷，s)+5O2(g)═2P2O5(s)ΔH1
②4P(红磷，s)+5O2(g)═2P2O5(s)ΔH2，
根据盖斯定律将方程式运算：①-②得P4(白磷，s)=4P(红磷，s)，ΔH′=ΔH1-ΔH2，
已知红磷通常要比白磷稳定，所以白磷的能量比红磷高，白磷向红磷转化反应放热，ΔH′＜0，即ΔH1-ΔH2＜0，所以ΔH1＜ΔH2，故选A。

【名师点睛】考查反应热大小的比较，利用盖斯定律求出P4(白磷，s)=4P(红磷，s)的反应热就可判断ΔH1和ΔH2的大小关系，注意物质能量越低越稳定。

1．已知N2和H2合成氨的反应是放热反应，破坏1mol N≡N键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol H-H 键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol N-H键放出的能量为Q3kJ，下列关系式中正确的是( ) A．Q1+3Q2＞6Q3 B．Q1+3Q2＜6Q3 C．Q1+Q2＜Q3 D．Q1+Q2=Q3
【答案】B
【名师点睛】考查反应热的计算，注意把握从键能的角度计算反应热的方法，放热ΔH＜0是解答的关键点；
已知N2和H2合成氨的反应是放热反应，该反应放热，ΔH＜0，根据反应热ΔH=反应物的总键能-生成
物的总键来计算该反应的反应热，据此解答。

2．分别向1L 0.5mol•L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3
C．ΔH1＞ΔH2=ΔH3 D．ΔH1=ΔH2＜ΔH3
【答案】B
【名师点睛】主要考查中和热，明确中和热的概念即可解答，需要注意的是放出的能量多，ΔH 反而小，根据中和热是在稀溶液中强酸与强碱生成1molH2O放出的热量，注意生成沉淀会放出少量的热，浓硫酸溶于水放热来解答。

3．已知：（1）H2(g)+O2(g)═H2O(g)ΔH1=a kJ•mol-1
（2）2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH2=b kJ•mol-1
（3）H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH3=c kJ•mol-1
（4）2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH4=d kJ•mol-1
下列关系式中正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a=b＜0 D．2c=d＞0
【答案】C
【解析】热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，
（1）H2(g)+O2(g)═H2O(g)ΔH1=a kJ•mol-1
（2）2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH2=b kJ•mol-1
（3）H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH3=c kJ•mol-1
（4）2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH4=d kJ•mol-1
水从气态变为液态，放热，所以（1）与（3）比较，（3）放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，（2）与（4）比较，（4）放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式反应系数变化，焓变随之变化，所以b=2a＜0，d=2c＜0，故选C。

【名师点睛】考查热化学反应方程式，比较反应热及热量时注意正负号，依据热化学方程式书写原则分析，
反应系数变化，焓变随之变化，反应方向变化，焓变要变化符号；焓变小于零的反应是放热的，大于
零的反应是吸热的，据此分析解答。

4．下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( )
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH1
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH2
②NaOH(aq)+H2SO4(浓)═Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH3
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH4
A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4
C．ΔH1=ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
【答案】B
【解析】①CH4(g)+2O2(g)═C O2(g)+2H2O(g)；ΔH1、CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)；ΔH2 ，两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变值越小，故ΔH1＞ΔH2；
②NaOH(aq)+1/2H2SO4(浓)═1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)；ΔH3、
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)；ΔH4．两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1mol，但是CH3COOH(aq)是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量小，所以ΔH3＜ΔH4，故选B。

5．已知：C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH=-1.9KJ/mol
C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH1
C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2
根据已述反应所得出的结论正确的是( )
A．ΔH1=ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH1＜ΔH2 D．金刚石比石墨稳定
【答案】C
【名师点睛】考查化学反应能量变化分析判断，依据热化学方程式可知金刚石变化为石墨是放热反应，则相同量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，能量越高越不稳定，据此分析。