高中化學二輪精準復習45講反應熱的計算與比較2023第19講反應熱的計算及比較是高考命題的熱點和重點，在選擇題中結合能量—反應過程圖像考查反應熱與活化能的關系、反應熱的比較等；在非選擇題中側重考查利用蓋斯定律計算反應熱，或書寫熱化學方程式，另外還考查根據鍵能計算反應熱等。此類試題大多以最新科研成果、化工生產中反應機理等為命題情境，命題形式和命題角度靈活多變，體現《中國高考評價體系》對知識獲取能力、思維認知能力的要求，考生要能夠客觀全面地獲取相關信息，能夠從情境中提取有效信息；能夠準確概括和描述學科所涉及基本現象的特征及其相互關系，并從中發現問題；能夠靈活地、創造性地運用不同方法，發散地、逆向地解決問題能夠通過敏銳的洞察能力，發現復雜、新穎情境中的關鍵事實特征和有價值的新問題；能夠將所學知識遷移到新情境，解決新問題，得出新結論。考情分析題型一利用鍵能計算ΔH考向一

反應熱ΔH的計算甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發生的主要反應如下:由此計算ΔH1=

kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=

kJ·mol-1。

典題示例1答案:-99

+41物質CO2(g)H2(g)CH2

CH2(g)H2O(g)能量/(kJ·mol－1)－394052－242化學鍵C===

OH—HC===CH—CH—O鍵能/(kJ·mol－1)803436615a463答題模板

根據蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法:(1)計算步驟。題型二利用蓋斯定律計算ΔH(2)計算方法。

要特別注意三個關鍵：(1)參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般為2～3個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘或除以某一個數，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，可得出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。(2)當熱化學方程式乘、除以某一個數時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號。(3)將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數值不變。[典例1]+53.1物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286ΔH=

kJ·mol-1。

+137[典例2](2021廣東卷改編)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:①根據蓋斯定律,反應a的ΔH1=

(寫出一個代數式即可)。

②一定條件下,CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該過程分

步進行,其中,第

步的正反應活化能最大。

ΔH2+ΔH3-ΔH5(或ΔH3-ΔH4)44解析

(2)①根據題目所給出的化學方程式關系可知,a=b+c-e=c-d,根據蓋斯定律則有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。②由圖可知,反應過程中能量變化出現了4個峰,即經歷了4步反應;且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對應的峰最高,對應的正反應活化能最大。精練1.(2020·全國卷Ⅰ)釩催化劑參與反應的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為____________________________解析：據題圖知，V2O4(s)＋SO3(g)===V2O5(s)＋SO2(g)

ΔH2＝－24kJ·mol－1①，V2O4(s)＋2SO3(g)===2VOSO4(s)

ΔH1＝－399kJ·mol－1②。根據蓋斯定律，由②－①×2得2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)

ΔH＝(－399＋48)kJ·mol－1＝－351kJ·mol－1。2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)

ΔH＝－351kJ·mol－1精練2．已知：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)

ΔH1＝－akJ/mol4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH2＝－bkJ/molH2O(l)＝H2O(g)ΔH3＝＋ckJ/mol則反應4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)的ΔH＝_______kJ/mol解析：①4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)

ΔH1＝－akJ/mol②4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH2＝－bkJ/mol③H2O(l)＝H2O(g)ΔH3＝＋ckJ/mol根據蓋斯定律，將(①×2＋②×3－③×30)×1/5，整理可得4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)

ΔH＝－(2a＋3b＋30c)/5kJ/mol。答案：－(2a＋3b＋30c)/5精練3.(2019·北京高考節選)已知反應器中還存在如下反應：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)

ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)

ΔH3……ⅲ為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用____________________________反應的ΔH。解析：根據蓋斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)

ΔH1＋ΔH2，則(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)

ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)

ΔH1－ΔH2，則(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH。因此，要求反應ⅲ式的ΔH3，還必須利用反應C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH。C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)精練4．回答下列問題：(1)用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下：2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)ΔH＝－116.1kJ·mol－13HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)ΔH＝＋75.9kJ·mol－1反應3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。對不同的反應熱(ΔH)進行大小比較，是高考考查的又一種形式。對于可求得準確數值的反應熱(ΔH)，直接比較反應熱(ΔH)即可得出大小關系，而對于無法求得準確數值的反應熱：①可通過放熱反應和吸熱反應來判定，吸熱反應的反應熱(ΔH>0)一定大于放熱反應的反應熱(ΔH<0)；②可利用蓋斯定律來判定，如由蓋斯定律可得出ΔH1－ΔH2＝ΔH3，又因ΔH3>0可求出ΔH1>ΔH2；③同一反應的反應物和生成物的狀態不同，反應熱也不同，比較時要考慮物質的狀態變化時的吸熱或放熱情況，特別說明的是放熱反應的反應熱(ΔH)為負數，放熱越多，ΔH的值反而越小，如H2(g)與O2(g)反應生成液態水(還可生成氣態水)時放熱較多，反應熱(ΔH)小。考向二

反應熱ΔH的大小比較(1)直接比較法(3)對于可逆反應，因反應不能進行完全，實際反應過程中放出或吸收的熱量要小于相應熱化學方程式中的反應熱數值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－197kJ·mol－1，表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應生成2molSO3(g)時，放出的熱量為197kJ，實際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應達到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH2<ΔH1。ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。[典例1]已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)

ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)

ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是

(

)A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．ΔH3＝ΔH4＋2ΔH5解析：物質的燃燒反應均為放熱反應，則ΔH1、ΔH3、ΔH4均小于0，故A、B項錯誤；將題給的5個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據蓋斯定律，①＝②＋③，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；根據蓋斯定律，3×③＝④＋2×⑤，故3ΔH3＝ΔH4＋2ΔH5，D項錯誤。C[典例2](3)(2021全國甲節選)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)該反應一般認為通過如下步驟來實現:①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2=-90kJ·mol-1總反應的ΔH=

kJ·mol-1;若反應①為慢反應,下列示意圖中能體現上述反應能量變化的是

(填字母),判斷的理由是

。

-49AΔH1為正值,ΔH2和ΔH為負值,反應①的活化能大于反應②的解析:二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),根據蓋斯定律可知,①+②可得二氧化碳加氫制甲醇的總反應:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=(+41

kJ·mol-1)+(-90

kJ·mol-1)=-49

kJ·mol-1;該反應總反應為放熱反應,因此生成物總能量低于反應物總能量,反應①為慢反應,因此反應①的活化能高于反應②,同時反應①的反應物總能量低于生成物總能量,反應②的反應物總能量高于生成物總能量,因此示意圖中能體現反應能量變化的是A項。精練1．根據Ca(OH)2/CaO體系的能量循環圖：判斷下列說法正確的是(

)A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0解析：水蒸氣變成液態水會放出熱量，則ΔH5<0，故A錯誤；氫氧化鈣分解生成氧化鈣固體和水蒸氣與液態水和氧化鈣反應生成氫氧化鈣不是可逆過程，因此ΔH1＋ΔH2≠0，故B錯誤；由圖可知，ΔH3>0，ΔH4<0，ΔH5<0，故ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C錯誤；根據蓋斯定律，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正確。D精練2．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH2③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH3④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH4⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(

)A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH3>ΔH4C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5 D．2ΔH5＋ΔH1<0解析：A項，甲醇燃燒是放熱反應，ΔH1<0，錯誤；B項，H2O(g)===H2O(l)，放出熱量，反應③放出的熱量多，ΔH3小，錯誤；C項，根據蓋斯定律，ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－2ΔH5，錯誤；D項，根據蓋斯定律可得2CO(g)＋4H2(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝2ΔH5＋ΔH1，相當于CO、H2的燃燒，均為放熱反應，正確。D精練3．