3．(2017·全国卷Ⅲ节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
3
已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
21
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
25
2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3
2
则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝____________。
解析：将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s) ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。
答案：2ΔH1－3ΔH2－ΔH3
4．(2017·海南高考节选)碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：
已知：
①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4 kJ·mol ②NaOH(s)＋CO2(g)===NaHCO3(s) ΔH2＝－131.5 kJ·mol
反应2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol。
解析：根据盖斯定律，由①－2×②得，2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－127.4 kJ·mol－2×(－131.5 kJ·mol)＝＋135.6 kJ·mol。
答案：＋135.6
5．(2015·全国卷Ⅱ节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2②CO2(g)＋3H2③CO2(g)＋H2
3
－1
－1
－1
－1
－1
－1
OH(g) ΔH1
3
OH(g)＋H2O(g) ΔH2 ＋H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 HH 436 CO 343 1 076 HO 465 CH 413 E/(kJ·mol－1) 由此计算ΔH1＝__________kJ·mol________kJ·mol。
解析：根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol＋2×436 kJ·mol)－(413 kJ·mol×3＋343 kJ·mol＋465 kJ·mol
16
－1
－1
－1
－1
－1
－1
；已知ΔH2＝－58 kJ·mol
－1
，则ΔH3＝
－1
)＝－99 kJ·mol。根据盖斯定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2
－1
－1
－1
－1
＋H2O(g) ΔH3
＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol)－(－99 kJ·mol)＝＋41 kJ·mol。
答案：－99 ＋41
[师说高考] 知 考 情 明 学 法 [备考这样办]
从三个要点突破反应热的求算与比较
突破点1 反应热大小的比较
比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。
(1)吸热反应的ΔH比放热反应的大(前者>0，后者<0)。
(2)产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多； 反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。 (3)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。
(4)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。
[对点训练]
1．(2018·湖南长沙模拟)已知：
1－1
(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol
2(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol 1－1
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol
2(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol 下列关系式中正确的是( ) A．a B．b>d>0 －1－1 高考主要以生产、生活、科学技术和能源问题等社会热点为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用和运算能力 复习本部分内容时，要清楚书写热化学方程式的要求和注意事项，理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式 17 C．2a＝b<0 D．2c＝d>0 解析：选C 氢气燃烧为放热反应，ΔH<0，气态水液化放出热量，故生成液态水放出的热量多，但ΔH小，故c 2．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：选C C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s) 2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。 突破点2 利用键能计算ΔH (1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 (2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。要注意特殊分子或晶体中化学键的数目，常见的有1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石中含有2 mol C—C键，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键等。 [对点训练] 3．已知： C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol、496 kJ·mol和462 kJ·mol，则a为( ) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 －1 －1 －1 －1－1 解析：选D 根据盖斯定律，由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) 18 ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol，则有：4×462 kJ·mol－2×436 kJ·mol－496 kJ·mol＝(2a＋220)kJ·mol，解得a＝＋130，故选项D正确。 4．(2015·全国卷Ⅰ节选)已知反应 2 －1 －1－1－1－1 (g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol －1, 1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。 解析：设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。 答案：299 5．(2018·杭州市重点中学过关卷)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应： 已知： 化学键 键能/(kJ·mol) 计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol。 解析： 制备苯乙烯需断开2 mol C—H键，生成1 mol H—H键，同时 －1 －1C—H 412 C—C 348 C===C 612 H—H 436 在C—C键的基础上生成C===C键，因此生成1 mol苯乙烯吸收的热量为2×412 kJ＝824 kJ，放出的热量为436 kJ＋(612－348)kJ＝700 kJ，根据反应热的定义可知，ΔH＝824 kJ·mol －1 —700 kJ·mol＝124 kJ·mol。 答案：＋124 突破点3 利用盖斯定律计算ΔH (1)盖斯定律 化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只 －1－1 与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)应用五步骤 19 [对点训练] 6．已知：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＝－1 048.9 kJ·mol 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由已知热化学方程式①②③可得： N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g) －ΔH1 2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g) －2ΔH2 2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g) 2ΔH3 根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由热化学方程式可知，N2H4和N2O4反应时放出大量的热，且产生大量气体。 答案：2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反应放热量大、产生大量气体 7．(2018·山东实验中学练兵)已知下列反应： SO2(g)＋2OH(aq)===SO3(aq)＋H2O(l) ΔH1 ClO(aq)＋SO3(aq)===SO4(aq)＋Cl(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca(aq)＋SO4(aq) ΔH3 则反应SO2(g)＋Ca(aq)＋ClO(aq)＋2OH(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl(aq)的ΔH＝________。 解析：将题给三个热化学方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ可得：SO2(g)＋Ca(aq)＋ClO(aq)＋2OH(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl(aq)，则有ΔH＝ －1 －2－ －2－2－－ 2＋2－ 2＋－－－ 2＋－－－ 20
(通用版)2019版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量学案
