易错点2 反应热的计算-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修1）（学生版）

易错点2反应热的计算易错题【01】反应热的计算步骤易错题【02】反应热与键能的关系反应热ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3，即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。利用键能计算反应热关键是弄清物质中化学键的数目，常见单质、化合物中所含共价键的数目：1mol金刚石中含2molC—C键，1mol硅中含2molSi—Si键，1molSiO2晶体中含4molSi—O键；1molP4中含有6molP—P键，1molP4O10(即五氧化二磷)中，含有12molP—O键、4molP==O键，1molC2H6中含有6molC—H键和1molC—C键。易错题【03】盖斯定律应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题。1．首先要明确所求反应的始态和终态，各物质系数；判断该反应是吸热还是放热；2．不同途径对应的最终结果应一样；3．叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或减小倍数，ΔH也要相应扩大或减小相同倍数；4．注意各分步反应的ΔH的正负；5．比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较；6．不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热，都对反应热有影响。易错题【04】反应热大小的比较 比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其实质，从而顺利解决问题。(1)同一反应生成物状态不同时：A(g)+B(g)=C(g)；ΔH1＜0；A(g)+B(g)=C(l)；ΔH2＜0因为C(g)=C(l)；ΔH3＜0，则ΔH3=ΔH2-ΔH1，所以|ΔH2|＞|ΔH1|。(2)同一反应物状态不同时：S(g)+O2(g)=SO2(g)；ΔH1＜0S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH2＜0ΔH3+ΔH1=ΔH2，固S(s)→S(g)吸热，ΔH3>0，所以|ΔH1|＞|ΔH2|。(3)两个有联系的不同反应：C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH1＜0C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；ΔH2＜0，ΔH3+ΔH2=ΔH1，所以ΔH1<ΔH2(或|ΔH1|>|ΔH2|)。典例分析例1、（1）碘可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)＋I2(s)＝2LiI(s)ΔH，已知：4Li(s)＋O2(g)＝2Li2O(s)ΔH1，4LiI(s)＋O2(g)＝2I2(s)＋2Li2O(s)ΔH2，则电池反应的ΔH＝。（2）25℃101kPa下，①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)ΔH1＝－414kJ·mol－1②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)ΔH2＝－511kJ·mol－1，则Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)ΔH是。（3）已知25℃时，①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝kJ·mol－1【答案】（1）ΔH＝（2）－317kJ·mol－1（3）－10.4kJ·mol－1【解析】（1）给已知两个热化学方程式依次编号为①、②，观察可知得锂—碘电池反应的热化学方程式，根据盖斯定律可知，ΔH＝。（2）观察可知，①×2－②可得：Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)；根据盖斯定律，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)的ΔH＝ΔH1×2－ΔH2＝(－414kJ·mol－1)×2－(－511kJ·mol－1)＝－317kJ·mol－1。（3）根据盖斯定律，将①式减去②式可得：HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)　ΔH＝－10.4kJ·mol－1。 例2、（1）已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g))H＝＋64.39kJ.39－1，2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g))H＝－196.46kJ①式减去－1，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH＝－285.84kJ①式减去－1，则在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为。（2）已知有关反应的能量变化如图所示，则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)gH＝。（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)ΔH1＝－19.5kJ·mol－1②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2kJ·mol－1。写出肼和N2O4反应的热化学方程式。【答案】（1）a＋b(2)＋161.1kJ/mol（3）2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1048.9kJ·mol【解析】（1）将第二个热化学方程式乘以，然后将三个热化学方程式相加，即得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)＋H2(g)＋O2(g)===Cu2＋(aq)＋H2(g)＋H2O(l)＋O2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋64.39kJ·mol－1＋×(－196.46kJ·mol－1)＋(－285.84kJ·mol－1)，即：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1（2）由图①可知反应①为：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－241.8kJ/mol，由图②可知反应②为：CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－564.3kJ/mol根据盖斯定律由②×1－①×3可得反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝ΔH2－3ΔH1＝－564.3kJ/mol－(－241.8kJ/mol)×3＝＋161.1kJ/mol。（3）肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，观察已知的两个热方程式可知，②×2－①得：2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝ΔH2×2－ΔH1＝－1048.9kJ·mol－1。例3、(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：①第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是_______________。②1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_________________________。(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5 (s)　ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。(3)在298K、101kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是_____。A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2(4)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566kJ·mol－1①Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1②，则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为_______________。(5)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72kJ·mol－1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436200a则表中a＝________。【答案】(1)①放热　ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)　②NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346kJ·mol－1　(2)<(3)A　(4)2mol(或1.204×1024，或2NA)　(5)369【解析】(1)由图可知：NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－273kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)　ΔH＝－73kJ·mol－1，2个热化学方程式相加即可得第②问答案。(2)将2个热化学方程式相减得P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，由红磷比白磷稳定可知白磷的能量高，白磷转化为红磷是放热反应，ΔH<0，所以ΔH1<ΔH2。(3)将题中3个热化学方程式依次编号为①、②、③，则③＝①＋②×2，所以ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。(4)(①＋②×2)×得：CO(g)＋Na2O2(s)===Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ·mol－1，即该反应放出590kJ热量时转移2mole－。(5)由题中热化学方程式及蒸发1molBr2(l)吸热30kJ可得：H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－102kJ·mol－1，则436＋200－2a＝－102，a＝369。例4、研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是___________________________________________________。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)，若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为________mol，放出的热量为______________kJ(用含有a和b的代数式表示)。(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2 (g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1①CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝？②若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝________。【答案】(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270kJ·mol－1　(2)0.3　3(2a＋b)/80(3)－1160kJ·mol－1【解析】(1)依据题意知，处理烟道气污染的一种方法是将CO、SO2在催化剂作用下转化为单质S，对照反应①和②，并根据盖斯定律将反应①×2－②可得答案。(2)假设两个反应分别为①、②，由①×2＋②可得：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol－1，反应中转移电子为8e－。因此标准状况下的3.36LCO还原NO2时，转移电子为×8mol＝0.3mol，放出的热量为×(2a＋b)＝3(2a＋b)/80kJ。(3)CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867kJ·mol－1，根据盖斯定律，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2＝－867kJ·mol－1×2－(－574kJ·mol－1)＝－1160kJ·mol－1。1．（2022·贵州遵义·高二期中）部分化学键的键能数据如表：化学健496243431463则的为A．+125kJ⋅molB．125kJC．-118kJ⋅molD．-118kJ2．（2022·陕西·西安市鄠邑区第二中学高二阶段练习）已知A(g)＋N(g)=P(g)  ΔH1，D(g)＋N(g)=W(g)  ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若A和D的混合气体1mol完全与N反应，反应热为ΔH3，则A和D的物质的量之比为A．B．C．D．3．（2022·广东佛山·高二期中）和在尿素合成塔中合成是分两步进行的：①：②其反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．的能量低于的能量B．C．合成尿素的总反应是吸热反应D．反应过程中会有大量累积4．（2022·山东省郓城第一中学高二期中）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OH能量249218391000-136-242下列说法错误的是A．键能为498B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：D．  5．（2022·广东·广州市第二中学高二期中）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是选项热化学方程式结论ABP(s，白磷)比P(s，红磷)稳定C的燃烧热()为D将和混合并充分反应，放出的热量为6．（2022·江西·新余市第一中学高二期中）我国科学家开发高效催化剂实现催化还原制备热化学方程式为。 已知几种共价键键能如下：共价键CO2(C=O)键能/E436413467下列叙述错误的是A．a曲线代表加入了催化剂，能降低能垒B．加入催化剂能提高的平衡转化率C．表格中E值等于805.5D．回收与封存有利于实现“双碳达标”7．（2022·北京师大附中高二期中）已知：①  ②氢气燃烧的能量变化示意图：下列说法正确的是A．1molC(s)完全燃烧放出110kJ的热量B．  C．  D．欲分解2mol，至少需要提供的热量8．（2022·河南安阳·高二期中）工业上根据氢气来源将氢气分为绿氢、蓝氢和灰氢。利用水煤气法制氢气叫“灰氢”。已知：①  ，②   。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的炭粉和，发生上述反应生成水煤气，达到平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系的热效应是A．吸收的热量为4.92kJB．放出的热量为4.92kJC．吸收的热量为31.2kJD．放出的热量为31.2kJ9．（2022·贵州遵义·高二期中）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是选项热化学方程式结论A  kJ·mol的燃烧热kJ·molB  kJ·mol含0.5mol的稀溶液与足量稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3kJC  kJ·mol  kJ·molDC(金刚石，3)(石墨，s)  金刚石比石墨稳定10．（2022·湖北·高二期中）在固体M的催化下，A转化为D和E分两步进行：①；②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法错误的是A．该反应的速率是由步骤I决定的B．总反应的焓变C．反应过程中，C物质很难大量积累D．催化剂的作用是降低反应的活化能，但活化分子百分数不变11．（2022·山东德州·高二期中）加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术，其中的一步反应为 ，该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示，下列说法正确的是物质及共价键键能/(kJ/mol)799436463x已知：  A．图中所示反应的逆反应活化能为2034B．x为1067C．  D．反应物的总键能小于生成物的总键能12．（2022·安徽师范大学附属中学高二期中）某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将、转变成、CO，其过程如下：；。下列说法不正确的是 A．该过程中没有消耗B．从变成是熵增的过程C．图中D．的反应热小于13．（2022·安徽省宣城中学高二阶段练习）反应热计算是一种基本化学能力。(1)已知相关的化学键键能数据如下：化学键H-HC-OH-OC-HE/()4363431076465413CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH=_______kJ·mol-1(2)水煤气变换反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH＜0(简称WGS)，在金属催化剂Au(III)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位：kJ/mol)如下表，其中*表示催化剂表面活性位，X*表示金属表面活性位吸附物种。基元反应正逆反应活化能E正反应E逆反应①H2O+*H2O*067②H2O*+*OH*+H*1500③OH*+*O*+H*7167④2H*+*H2+2*7425⑤CO+*CO*042⑥CO*+O*CO2*+*37203 ⑦CO2*CO2+*170由表中数据计算WGS反应的焓变ΔH=___________kJ/mol。(3)已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)  ΔH=+180.0kJ/molN2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/molH2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44.0kJ/mol则反应4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)  ΔH=_______kJ/mol(4)已知下列物质的相对能量如图，则C2H6(g)＋2CO2(g)=4CO(g)+3H2(g)ΔH=___kJ/mol14．（2022·江西·新余市第一中学高二期中）已知在和一定温度下，由最稳定单质生成纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热，最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据如下表所示：物质回答下列问题：(1)在卤化钠中，最稳定的是_______(填化学式，下同)。最不稳定的是_______。(2)根据表格数据可判断，卤化钠中熔点最高的是_______。(3)_______。(4)_______。(5)在如图中表示的能量变化_______。 15．（2022·河南安阳·高二期中）某反应分两步进行，其能量变化如图所示。请回答下列问题：(1)反应①的活化能_______。(2)总反应的热化学方程式为_______。(3)  _______。(4)在恒温条件下，向某恒容密闭容器中充入和发生上述总反应，达到平衡时气体的总压强增大，其原因是_______。若达到平衡后，其他条件不变，再充入和，的平衡转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)在恒温恒压下，向某密闭容器中充入一定量和发生上述总反应，达到平衡后，再充入情性气体，的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。16．（2022·山西太原·高二期中）生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为。回答下列问题： (1)甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是_______(填字母)。A．甲烷是一种清洁能源B．甲烷完全燃烧时，化学能全部转化为热能C．该反应的热化学方程式为  (2)若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为_______。(3)利用催化还原，可消除氮氧化物的污染。已知：①  ②  若将还原为，整个过程中放出的热量为867kJ，则_______。(4)甲烷可用于生产合成气，其反应为    ，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表：化学键键能/436465a1076则a=_______。