第6讲 热化学方程式的书写与反应热的计算
考纲定位 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。 6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 命题热点1 反应热的计算 热化学方程式的书写 (对应学生用书第22页)
■储知识——剖解重点难点备考· 1．热化学方程式书写的“六个注意”
2.盖斯定律及其应用 2017年Ⅱ卷T27(1)；2017年Ⅲ卷T28(3)；2016年Ⅱ卷T26(3)；2016年Ⅲ卷T27(4)；2015年Ⅱ卷T27(1)；2014年Ⅰ卷T28(2)；2014年Ⅱ卷T13；2013年Ⅱ卷T12 命题热点及考频考题 1.反应热的计算 热化学方程式的书写 2017年Ⅰ卷T29(2)；2015年Ⅰ卷T28(3)；2013年Ⅰ卷T28(3)； 1.变化观念——关注化学变化中的能量变化。 2.社会责任——具有可持续发展意识和绿色化学观念；认识环境保护和资源合理开发的重要性，能对有关的环保、能源等热点问题做出正确的价值判断。 3.科学精神——通过了解新能源开发，环境保护与可持续发展问题，培养严谨的科学态度。 核心素养
2．反应热计算
(1)利用热化学方程式进行有关计算
1
根据已知的热化学方程式、已知的反应物或生成物的物质的量、反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 (2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)。 (3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝
E1－E2。
(4)利用物质具有的能量计算：ΔH＝∑E(生成物)－∑E(反应物)。 (5)利用反应的互逆性关系计算：A(6)利用盖斯定律计算： 对于存在下列关系的反应：
，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。
■对点练——沿着高考方向训练·
1．(2017·哈尔滨三模)可逆反应NO2(g)＋ CO(g)
CO2(g)＋ NO(g) 反应过程中的能量
ΔH1ΔH2
B，ΔH1＝－ΔH2。
变化如图所示，下列说法正确的是( ) 【导学号：97184066】
A．1 mol NO2气体与1 mol CO气体混合经充分反应放热234 kJ B．若反应开始时加入催化剂， 则使E1 、E2 都变大 C．正反应的活化能是134 kJ/mol D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
C [此反应是可逆反应， 1 mol NO2气体与1 mol CO气体混合充分反应放出的热量小于234 kJ, A错误；使用催化剂，降低活化能，E1和E2都降低， B错误；根据图像，正
2
反应的活化能是134 kJ/mol, C正确；反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应，ΔH<0，因此ΔH＝E1－E2, D错误。]
2．(2017·天津河西区三模)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是
( )
① 太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝ ＋571.6 kJ/mol ② 焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝＋206.1 kJ/mol A．由反应①知H2的燃烧热为571.6 kJ/mol B．反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量 C．反应③若改用新催化剂，ΔH3不变化
D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ/mol
A [在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，由反应① 知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，A错误；反应②的焓变大于0，说明该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，B正确；反应③使用催化剂，可以加快反应速率，但是催化剂不影响反应热，所以使用催化剂后ΔH3不变，C正确；根据盖斯定律，③－②可得：反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝(＋206.1 kJ/mol)－(＋131.3 kJ/mol)＝＋74.8 kJ/mol，D正确。]
3．(1)(2017·合肥三模节选)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。
CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如下图所示，每生成16 g S(s) ，该反应________(填“放出”或“吸收”)的热量为________。
(2)(2017·湖南考前演练节选)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。已知： ①2CO(g)＋O2(g)
2CO2(g)
ΔH＝－566.0 kJ·mol
②N2(g)＋O2(g)
2NO(g)
ΔH＝＋180.5 kJ·mol
③2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)
－1－1
3
ΔH＝－116.5 kJ·mol
Ⅰ.CO的燃烧热为________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。
Ⅱ.CO将NO2还原为单质的热化学方程式为__________________________。
(3)(2017·绵阳高三5月模拟节选)已知反应S4(g)＋4Cl2(g)===4SCl2(g)的ΔH＝－4 kJ·mol
－1,
－1
1 mol S4(g)、1 mol SCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1 064 kJ、510
kJ的能量，则1 mol Cl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。 【解析】 (1)从图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，2CO(g)＋SO2(g)
S(s)＋2CO2(g)，反应热为ΔH＝(409－679) kJ·mol＝―270
－1
16 g－1
kJ·mol，故生成16 g S放出的热量为－1×
32 g·mol270 kJ·mol＝135 kJ。
(2)Ⅰ.由反应①可知， 2 mol CO完全燃烧放出566.0 kJ的热量，所以1 mol CO完全燃烧放出283 kJ的热量，则CO的燃烧热为283 kJ·mol。设1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，由反应②可知，946 kJ＋498 kJ－2x＝＋180.5 kJ，得
－1
－1
x＝631.75 kJ，即1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ。
Ⅱ.根据盖斯定律由①×2－②－③可得：2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝(－566.0 kJ·mol)×2－(＋180.5 kJ·mol)－(－116.5 kJ·mol)＝－1 196 kJ·mol
－1
－1
－1
－1
，所以CO将NO2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH－1
＝－1 196 kJ·mol。
(3)设1 mol Cl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为Q，则ΔH＝1 064 kJ＋4×Q－4×510 kJ＝－4 kJ，解得Q＝243 kJ。 【答案】 (1)放出 135 kJ (2)Ⅰ. 283 kJ·mol 631.75 Ⅱ.2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－1 196 kJ·mol (3)243
4．(1)(2017·桂林5月模拟节选)下图是1 mol CO和1 mol NO2反应生成两种气态氧化物过程中能量变化示意图。已知14 g CO参加反应时转移电子数为NA。写出该反应的热化学方程式________________________________。
－1－1
4
(2)(2017·莆田考前模拟节选)甲醇(CH3OH)常温下为无色液体，是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。
已知：CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为－283.0 kJ·mol、
－285.8 kJ·mol、－726.8 kJ·mol，则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是_________________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】 (1)14 g CO(0.5 mol)参加反应时转移电子数为NA，则1 mol CO反应转移电子2 mol，反应生成两种气态氧化物为CO2和NO，则NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝(134－368)kJ·mol＝－234 kJ·mol。
(2)由CO(g)、CH3OH(l)和H2(g)的燃烧热ΔH分别为－283.0 kJ·mol 、－726.8 kJ·mol
－1
－1
－1
－1
－1
－1
－1
和－285.8 kJ·mol，则①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol ②
－1
－1－1
CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.8 kJ·mol
－1
③H2(g)＋
1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol 由盖斯定律可知用①＋③×2－②得反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)，该反应的反应热ΔH＝－283.0 kJ·mol ＋(－285.8 kJ·mol )×2－(－726.8 kJ·mol )＝
－127.8 kJ·mol ，即CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－127.8 kJ·mol 。 【答案】 (1)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol (2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－127.8 kJ·mol [归纳总结]
根据反应物或生成物分子的结构，确定含有化学键的数目，常考物质及所含化学键如下表：
物质 键数 CO2 (C===O) 2 CH4 (C—H) 4 P4 (P—P) 6 SiO2 (Si—O) 4 石墨 1.5 金刚石 2 Si 2 －1
－1
－1
－1
－1
－1
－1
■提能力——针对热点题型训练· (见专题限时集训T1、T4、T5、T8) 命题热点2 盖斯定律及其应用
(对应学生用书第23页)
5
■储知识——剖解重点难点备考· 1．根据盖斯定律计算ΔH的步骤
2．根据盖斯定律计算ΔH的方法
■对点练——沿着高考方向训练·
1．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol；HCl(aq)与NaOH(aq)发生中和反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol。则HCN在水溶液中发生电离的ΔH等于( ) 【导学号：97184067】 A．＋43.5 kJ·mol C．－67.7 kJ·mol
－
－
－1－1
－1
－1
B．－43.5 kJ·mol D．＋67.7 kJ·mol
－1
－1
A [已知：HCN(aq)＋OH(aq)===CN(aq)＋H2O(l) ΔH＝
－12.1 kJ·mol①，H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－55.6 kJ·mol②。 HCN发生电离的方程式为HCNHCN(aq)
＋
－
－1
＋
－
－1
H＋CN，①－②可得HCN发生电离的热化学方程式：
－1
－1
＋－
H(aq)＋CN(aq) ΔH＝－12.1 kJ·mol－(－55.6 kJ·mol)＝＋
－1
43.5 kJ·mol。]
2．(2017·衡水押题卷)利用H2和O2制备H2O2的原理为
①H2(g)＋ A(l) ②O2(g)＋B(l)
B(l) ΔH1 A(l)＋ H2O2(l) ΔH2
已知：A、B均为有机物，两个反应均能自发进行，下列说法正确的是( ) 【导学号：
97184068】
A．ΔH2>0
6