化学选择性必修1第一章 化学反应的热效应第二节 反应热的计算优秀习题

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1、用盖斯定律计算反应热
2、用键能计算反应热
3、用反应物和生成物的总能量计算反应热
【学习重难点】
重点：反应热的计算
难点：反应热的计算
【温故知新】
1.盖斯定律内容：____________________________________________________________________
【做一做】已知下列热化学方程式：
反应Ⅰ.Hg(l)＋ EQ \f(1,2)O2(g)=HgO(s) ΔH1；
反应Ⅱ.Zn(s)＋ EQ \f(1,2)O2(g)=ZnO(s) ΔH2；
反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ）
A．ΔH2-ΔH1B．ΔH2＋ΔH1C．ΔH1-ΔH2D．-ΔH1-ΔH2
【想一想】用盖斯定律解题的技巧
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【合作探究】
一．用盖斯定律计算反应热
【典例1】已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－26.7 kJ·ml－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－50.75 kJ·ml－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝－36.5 kJ·ml－1
则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓变为( )
A.＋7.28 kJ·ml－1 B.－7.28 kJ·ml－1
C.＋43.68 kJ·ml－1 D.－43.68 kJ·ml－1
【变式1】甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ/ml
②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/ml
写出CH4与 CO2生成H2和CO的热化学方程式：
【变式2】已知下列热化学方程式：
① CH3COOH（l）+ 2O2(g) ═2CO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝﹣870.3 kJ/ml
② C (s) + O2（g）═CO2（g） ΔH1＝﹣393.5 kJ/ml
③ H2(g) + O2（g）═H2O（l） ΔH1＝﹣285.8 kJ/ml
则反应 2C(s) +2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）的焓变ΔH为（ ）
A．244.15kJ•ml﹣1 B．﹣224.15kJ•ml﹣1
C．488.3kJ•ml﹣1 D．﹣488.3kJ•ml﹣1
【变式3】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·ml−1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·ml−1
③C(s)+(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·ml−1 该催化重整反应的ΔH=______ kJ·ml−1，
【温馨提示】
（1）运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系，列式进行简单计算。
（2）注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量，必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可以直接相加减，化学计量数必须与ΔH相对应。
（3）热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热。
（4）正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
(5)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。
(6)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”、“－”号必须随之改变。
【合作探究】
二．用键能计算反应热
反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(______的总键能之和)－E(______的总键能之和)
【技巧指导】
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种类和数目。
注意特殊物质中键数的判断：
【典例1】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 ml共价键(或逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·ml－1，Cl—Cl键的键能为243 kJ·ml－1，H—Cl键的键能为431 kJ·ml－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( )
A．183 kJ·ml－1 B．－183 kJ·ml－1
C．－862 kJ·ml－1 D．862 kJ·ml－1
【变式1】已知几种化学键的键能如表所示：
根据热化学方程式： ，计算表中的a为
A．484.5B．969C．872D．1938
【变式2】甲醇是重要的化工原料，工业上由CO、和合成甲醇的主要反应如下：
I．
II．
III．
已知：反应Ⅲ中相关化学键的数据如下表
则键的键能a为
A．1076B．826C．779D．538
【变式3】科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知键能是指断开1ml化学键变为气态原子所需要的能量，或形成1ml化学键所释放的能量。下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4(g)比N2 (g)稳定
C．56 g N4 (g)转化为N2 (g)时要释放734 kJ能量
D．N4 (g)和N2 (g)互为同位素，N4转化为N2属于化学变化
三．用反应物和生成物的总能量计算反应热
反应热ΔH的计算公式:ΔH＝生成物的总能量 - 反应物的总能量
___________________________________________________
___________________________________________________
【典例3】研究氮的氧化物的性质对于消除城市中汽车尾气的污染具有重要意义。NO2有较强的氧化性，能将SO2氧化成SO3，自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示，则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为___________________________________________________
【变式1】电石气是一种常见燃料，C2H2(g) + 5/2 O2(g) ＝ 2CO2(g) + H2O(l) ΔH 有关化学反应的能量变化如右图所示，已知断裂1ml化学键所需的能量（kJ）：O=O为500、C-H为410，则断裂1mlC≡C 键所需的能量（kJ）是（ ）
A．840 B．1590 C．900 D．1250
【变式2】肼()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1ml化学键所需的能量(kJ)：N=N键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1mlN-H键所需的能量是
A．194kJB．391kJC．516kJD．658kJ
【变式3】化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1ml化学键时释放(或吸收)的能量。一定条件下，氢气与氧气反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是

A．该反应的反应热
B．该反应为吸热反应
C．断裂和放出的能量
D．燃烧热的热化学方程式为：
【技巧指导】
【巩固练习】
1．(1)已知拆开1 ml H—H、1 ml N—H、1 ml N≡N需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________________________________。
(2)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，回答下列问题：
①该反应的ΔH____________________________(填“>”“<”或“＝”)0。
②反应物的总键能为________。
③写出该反应的热化学方程式：__________________________________。
(3)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1048.9 kJ·ml－1
上述反应热之间的关系式为ΔH4＝__________________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________。
2．(1)环戊二烯是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：
ΔH1＝＋100.3 kJ·ml－1 ①
H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH2＝－11.0 kJ·ml－1 ②
对于反应：＋2HI(g) ΔH3＝_______ kJ·ml－1 ③。
(2)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacn直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)===CuCl(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g) ΔH1＝＋83 kJ·ml－1
CuCl(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CuO(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·ml－1
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·ml－1
则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·ml－1。
(3)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ.硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 ml SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为_________________________________。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)＋H2(g)=SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)=4SiHCl3(g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g)=3SiHCl3(g) ΔH3
反应③的ΔH3＝________(用ΔH1、ΔH2表示)。
物质(1 ml)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
CO2
CH4
化学键
P—P
C—C
C—C
Si—Si
Si—O
C==O
C—H
键数(ml)
化学键
键能
a
436
463
750
化学键
键能/
436
343
a
465
413
化学键
N≡N
N−N
键能/ kJ∙ml−1
946
193
计算依据
计算反应热方法
热化学方程式
根据盖斯定律
根据燃烧热
根据化学键的变化
根据反应物和生成物的总能量