1、 【反应热反应热(H)的计算的计算】 一：利用键能求反应热一：利用键能求反应热(H) 1. (2018 天津高考天津高考)CO2与与 CH4经催化重整，制得合成气：经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO2(g) 催化剂催化剂 2CO(g)2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键化学键 CH C=O HH CO(CO) 键能键能/kJ mol 1 413 745 436 1 075 则该反应的则该反应的 H_。 答案答案 120 kJ mol 1 2. 通常人们把拆开通常人们把拆开 1 mol 某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能
2、。键能的大小可以衡量化学键的强弱，某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱， 也可用于估算化学反应的反应热。也可用于估算化学反应的反应热。 化学键化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC 键能键能 /kJ mol 1 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)= 高温高温 Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热，该反应的反应热 H 为为( ) A.236 kJ mol 1 B.236 kJ mol 1 C.412 kJ mol 1 D. 412 kJ
3、 mol 1 3. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成 1 mol 共价键共价键(或其逆过程或其逆过程) 时释放时释放(或吸收或吸收)的能量。已知的能量。已知 HH 键的键能为键的键能为 436 kJ mol 1， ，ClCl 键的键能为键的键能为 243 kJ mol 1， ，HCl 键的键键的键 能为能为 431 kJ mol 1，则 ，则 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热的反应热(H)等于等于( ) A.183 kJ mol 1 B.183 kJ mol 1 C.862 k
4、J mol 1 C.862 kJ mol1 注意：注意：利用键能计算利用键能计算 H 的方法的方法 (1)计算公式计算公式：H反应物的总键能生成物的总键能。反应物的总键能生成物的总键能。 (2)计算关键计算关键：利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化 合物中所含共价键的种类和数目。合物中所含共价键的种类和数目。 物质物质 (化学键化学键) CO2 (C=O) CH4 (CH) P4 (PP) SiO2 (SiO) 石墨石墨 (CC) 金刚石金刚石 (CC) S8 (SS)
5、Si (SiSi) 每个微粒所含每个微粒所含 键数键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 考法二考法二 利用盖斯定律计算利用盖斯定律计算 H 并书写热化学方程式并书写热化学方程式 1. (2018 高考组合题高考组合题)请回答下列问题：请回答下列问题： (1)已知：已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g) H14.4 kJ mol 1 2NO2(g)=N2O4(g) H255.3 kJ mol 1 课题：反应热的计算与比较课题：反应热的计算与比较 总第总第( )( )期期 命题人：沈立鹏命题人：沈立鹏 则反应则反应 N2O5(g)=2NO2(g)1 2O2(g)的 的 H_kJ m
6、ol 1。 。 (2)CH4- CO2催化重整反应为催化重整反应为 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。 已知已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJ mol 1 C(s)O2(g)=CO2(g) H394 kJ mol 1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H 111 kJ mol 1 该催化重整反应的该催化重整反应的 H_kJ mol 1。 。 (3)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g) H148 kJ mol 1 3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g) H
7、230 kJ mol 1 则反应则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的的 H 为为_kJ mol 1。 。 (4)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g) H1551 kJ mol 1 反应反应：S(s)O2(g)=SO2(g) H3297 kJ mol 1 反应反应的热化学方程式：的热化学方程式：_。 解析解析 (1)：N2O5(g)=2NO2(g)1 2O2(g) H 53.1 kJ
8、mol 1。 。 (2)CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H247 kJ mol 1。 。 (3)4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g) H114 kJ mol 1。 。 (4)3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s) H2254 kJ mol 1。 。 【随堂练习】【随堂练习】 1回答下列问题：回答下列问题： (1)用水吸收用水吸收 NOx的相关热化学方程式：的相关热化学方程式：2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq) H116.1 kJ mol 1 3HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l) H75.9
9、 kJ mol 1 反应反应 3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的的 H_ kJ mol 1。 。 (2)已知已知： Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g) H11 344.1 kJ mol 1 2AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g) H21 169.2 kJ mol 1 由由 Al2O3、C 和和 Cl2反应生成反应生成 AlCl3的热化学方程式为的热化学方程式为_。 (3)烟气烟气(主要污染物主要污染物 SO2、NOx)经经 O3预处理后用预处理后用 CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中水悬浮液吸收，可减少烟气中 SO2、NOx的含量。的含量。
10、O3氧化烟气中氧化烟气中 SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为的主要反应的热化学方程式为 NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H1200.9 kJ mol 1 NO(g)1 2O2(g)=NO2(g) H2 58.2 kJ mol 1 则反应则反应 3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的的 H_kJ mol 1。 。 答案：答案：(1)136.2 (2)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g) H174.9 kJ mol 1 (3)317.3 2二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知 CO2经
11、催化加氢可合成低碳烯烃：经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g) 6H2(g)=CH2CH2(g)4H2O(g) H (1)几种物质的能量几种物质的能量(kJ mol 1)如表所示 如表所示(在在 25 、101 kPa 条件下，规定单质的能量为条件下，规定单质的能量为 0，测得其他物质生成，测得其他物质生成 时的反应热为其具有的能量时的反应热为其具有的能量)： 物质物质 CO2(g) H2(g) CH2CH2(g) H2O(g) 能量能量/(kJ mol 1) 394 0 52 242 则该反应的则该反应的 H_kJ mol 1。 。 (2)几种化学键的键能几种化学键的键能(kJ mol 1
12、)如表所示： 如表所示： 化学键化学键 CO HH CC HC HO 键能键能/(kJ mol 1) 803 436 615 a 463 a_。 答案：答案：(1)128 (2)409.25 题型二题型二 反应热的大小比较反应热的大小比较 1总体原则总体原则 (1)比较比较 H 的大小时，必须把反应热的的大小时，必须把反应热的“”“”与反应热的数值看作一个整体进行比较。对放热反应，放与反应热的数值看作一个整体进行比较。对放热反应，放 热越多，热越多，H 越小；对吸热反应，吸热越多，越小；对吸热反应，吸热越多，H 越大。越大。 (2)反应物的化学计量数不同，则反应物的化学计量数不同，则 H 不同
13、。不同。 (3)同一物质，状态不同，反应热也不同。同一物质，状态不同，反应热也不同。 2比较类型比较类型 (1)直接比较法直接比较法 物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。 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。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。 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。的热量多。 对于可逆反应，因反应不能进
14、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对于可逆反应，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。例如：反应热数值。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H197 kJ mol 1，表示 ，表示 2 mol SO2(g)和和 1 mol O2(g) 完全反应生成完全反应生成 2 mol SO3(g)时，放出的热量为时，放出的热量为 197 kJ，实际上向密闭容器中通入，实际上向密闭容器中通入 2 mol SO2(g)和和 1 mol O2(g)，反，反 应达到平衡后，放出的热量要小于应达到平衡后，放出的热量要小于 1
15、97 kJ。 (2)盖斯定律比较法盖斯定律比较法 同一反应，生成物状态不同时同一反应，生成物状态不同时 同一反应，反应物状态不同时同一反应，反应物状态不同时 1.(2014 全国卷全国卷)室温下，将室温下，将 1 mol 的的 CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H1，将，将 1 mol 的的 CuSO4(s) 溶 于 水 会 使 溶 液 温 度 升 高 ， 热 效 应 为溶 于 水 会 使 溶 液 温 度 升 高 ， 热 效 应 为 H2； CuSO4 5H2O 受 热 分 解 的 化 学 方 程 式 为受 热 分 解 的 化 学 方
16、程 式 为 CuSO4 5H2O(s)= CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为，热效应为 H3。则下列判断正确的是。则下列判断正确的是( ) AH2H3 BH1H3 2已知：已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 CO2(g)C(s)=2CO(g) H2 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H3 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H4 3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) AH10，H30，H40 CH1H2H3 DH3H42H5 3已知：已知：2CH3OH(g)3O
17、2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H3 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H4 CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) AH10，H2H4 CH1H22H3H5 D2H5H10 【综合练习】【综合练习】 1肼肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。 已知断裂已知断裂 1 mol 化学键所需的能量化学键所需的能量(kJ)：NN 为为 94
18、2、OO 为为 500、NN 为为 154， 则断裂则断裂 1 mol NH 键所需的能量键所需的能量(kJ)是是( ) A194 B391 C516 D658 2已知已知 H2(g)Br2(l)=2HBr(g) H72 kJ mol 1，蒸发 ，蒸发 1 mol Br2(l)需要吸收的能量为需要吸收的能量为 30 kJ，其他相，其他相 关数据如下表：关数据如下表： 则表中则表中 a 为为( ) A404 B260 C230 D200 3、根据以下三个热化学方程式：根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l) HQ1 kJ mol 1 2H2S(g)O2
19、(g)=2S(s)2H2O(l) HQ2 kJ mol 1 2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g) HQ3 kJ mol 1 判断判断 Q1、Q2、Q3三者关系正确的是三者关系正确的是( ) A.Q1Q2Q3 B.Q1Q3Q2 C.Q3Q2Q1 D.Q2Q1Q3 4已知：已知：2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H1 572 kJ mol 1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1890 kJ mol 1 现有现有 H2与与 CH4的混合气体的混合气体 112 L(标准状况标准状况)， 使其完全燃烧生成， 使其完全燃烧生成 CO2和和 H2O(l)， 若实验测得反应放热， 若实验测得反应放热 3 695 kJ， 则原混合气体中则原混合气体中 H2与与 CH4的物质的量之比是的物质的量之比是( ) A12 B13 C14 D23 H2(g) Br2(g) HBr(g) 化学键键能化学键键能/(kJ mol 1) 436 a 369
