（新课标）2020高考化学二轮复习第一部分专题突破方略专题九化学反应与能量教学案

该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol。

解析：(1)由于反应Ⅱ是二氧化硫的歧化反应，且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为H2SO4

和S，根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应Ⅱ的化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)。根据盖斯定律，反应Ⅰ与反应Ⅲ的热化学方程式相加得：2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋254 kJ·mol，所以反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH＝－254 kJ·mol。

(2)将已知热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①×3＋②，可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g) ΔH＝3×48 kJ·mol－30 kJ·mol＝＋114 kJ·mol。

(3)将已知的3个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394) kJ·mol＝＋247 kJ·mol。

答案：(1)3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH＝－254 kJ·mol (2)＋114 (3)＋247

叠加法求焓变

步骤1 “倒”

为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。

步骤2 “乘”

为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。 步骤3 “加”

上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得到目标方程式，反应热也要相加。

1．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( )

A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol

B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol2×283.0 kJ·mol

C．氢气的燃烧热ΔH＝－285.5 kJ·mol，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJ·mol

D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 解析：选B。根据燃烧热定义知B正确。

对比法理解反应热、燃烧热与中和热

(1)化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为ΔH，常用单位为kJ·mol，它只与化学反

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，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋

应的化学计量数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。

(2)燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位为kJ·mol。需注意：①燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数；②燃烧产物必须是稳定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O(l)等。

(3)中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热。需注意：①稀溶液指物质溶于大量水中；②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；③中和反应的实质是H和OH化合生成H2O，即H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol。

(4)反应热指反应完全时的热效应，所以对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。 2．(2019·岳阳一模)研究表明CO与N2O在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为①N2O＋Fe===N2＋FeO(慢)、②FeO＋CO===CO2＋Fe(快)。下列说法正确的是( )

＋

＋

＋

＋

＋

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＋

－

＋

－

－1

A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应

B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定 C．Fe使反应的活化能减小，FeO是中间产物 D．若转移1 mol电子，则消耗11.2 L N2O

解析：选C。A项，反应①、②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A错误；B项，由题图可知，反应①、②都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，B错误；C项，Fe做催化剂，使反应的活化能减小，FeO是反应过程中产生的物质，因此是中间产物，C正确；D项，由于没有指明外界条件，所以不能确定气体的体积，D错误。

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

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＋

＋

＋

＋

，则a为( )

A．－332 C．＋350

B．－118 D．＋130

解析：选D。根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol＝－480 kJ·mol，题中

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②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·mol，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

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ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。

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4．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。A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有ΔH1＜0、ΔH3＜0；B项，CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2＞0，Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4＜0；C项，将五个热化学方程式依次编号为①②③④⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D项，将五个热化学方程式依次编号为①②③④⑤，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。

反应热大小比较

(1)注意三问题

①反应中各物质的聚集状态；

②ΔH有正负之分，比较时要连同“＋”“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较； ③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。 (2)方法面面观 ①利用盖斯定律比较

如，比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均为放热反

应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。

②同一反应的生成物状态不同时，如 A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1， A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。

③同一反应的反应物状态不同时，如 A(s)＋B(g)===C(g) ΔH1，

A(g)＋B(g)===C(g) ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。

④两个有联系的反应相比较时，如 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 Ⅰ， 1

C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2 Ⅱ。

2

利用反应Ⅰ(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应Ⅱ(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。

5．(1)[2017·高考全国卷Ⅲ，T28(3)]已知： 3

As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1

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H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2

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2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3

2

则反应As2O5(s) ＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________。

(2)[2017·高考全国卷Ⅰ，T28(2)]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为___________________、______________________________，制得等量H2所需能量较少的是____________。

(3)(2017·高考海南卷)已知：①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(g)＋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。

(4)(2017·高考北京卷)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：

氯化过程精制过程

钛精矿沸腾炉――→粗TiCl4蒸馏塔――→纯TiCl4

氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋175.4 kJ·mol

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