反應(yīng)熱常見題型分類例析

陜西 馬亞樓

反應(yīng)熱常見題型分類例析

陜西 馬亞樓

能源問題是社會熱點問題，是高考必考知識，其中與反應(yīng)熱有關(guān)的判斷與計算是高考考查的重點，也是難點?，F(xiàn)就其常見的題型分類例析于下：

題型一：反應(yīng)熱化學(xué)方程式的正誤判斷

例1 （2014海南）標準狀態(tài)下，氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變?yōu)殒I焓。已知H—H，H—O和O== O鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ／mol、463kJ／mol和495kJ／mol。下列熱化學(xué)方程式正確的是（ ）

A．H2O（g）===H2（g）＋O（g） ΔH＝－485kJ／mol2

B．H2O（g）===H2（g）＋O2（g） ΔH＝＋485kJ／mol

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝＋485kJ／mol

D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－485kJ／mol

【解析】由于水分解是吸熱反應(yīng)，應(yīng)該ΔH＞0，故A錯誤；ΔH＝2×463kJ／mol－436kJ／mol－×495kJ／mol＝ 242．5kJ／mol，故B錯誤；氫氣燃燒放熱，應(yīng)該ΔH＜0，故C錯誤；ΔH＝2×436kJ／mol＋495kJ／mol－4×463kJ／mol＝－485kJ／mol，故D正確。

【答案】D

評注：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱的計算，題目難度中等，注意掌握熱化學(xué)方程式的書寫原則，明確化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系是解這類試題的關(guān)鍵。

題型二：反應(yīng)過程中能量的判斷

例2 （2013上海模擬）反應(yīng)A＋B→C（ΔH＜0）分兩步進行①A＋B→X（ΔH＞0） ②X→C（ΔH＜0）下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是（ ）

【解析】由反應(yīng)A＋B→C（ΔH＜0）分兩步進行①A＋B→X（ΔH＞0） ②X→C（ΔH＜0）可以看出，A＋B→C（ΔH＜0）是放熱反應(yīng)，A和B的能量之和大于C，由①A＋B→X（ΔH＞0）可知這步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，X→C（ΔH＜0）是放熱反應(yīng)，故X的能量大于A＋B；A＋B的能量大于C；X的能量大于C，圖象B符合。

【答案】B

題型三：已知熱效應(yīng)，求（或比較）其他熱效應(yīng)

例3 （2014全國新課標卷Ⅱ）室溫下，將1mol的Cu－SO4·5H2O（s）溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4（s）溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4· 5H2O（s）CuSO（s）＋5HO（l），熱效應(yīng)為ΔH。則下列判斷正確的是（ ）

A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3

【解析】根據(jù)題意，發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別如下：

CuSO4·5H2O（s）溶于水（溶液溫度降低，該過程為吸熱過程）：

根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＞0。由上述分析可知，ΔH2＜0，ΔH3＞0，所以A錯誤；ΔH3＝ΔH1－ΔH2（又ΔH2＜0），所以ΔH3＞ΔH1，B正確；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，所以C錯誤；ΔH1＋ΔH2＜ΔH3，D也錯誤。故該題選B。

【答案】B

例4 （2014江蘇）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）＋3O3（g）===2Fe2O3（s） ΔH4

3CO（g）＋Fe2O3（s）===3CO2（g）＋2Fe（s） ΔH5

下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是（ ）

A．ΔH1＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＞0，ΔH4＞0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

【解析】本題主要考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)反應(yīng)特點，碳燃燒放熱，故ΔH1＜0，二氧化碳和碳反應(yīng)吸熱，因而ΔH2＞0，CO燃燒放熱，ΔH3＜0，鐵和氧氣反應(yīng)放熱ΔH4＜0，CO還原氧化鐵放熱，ΔH5＜0；根據(jù)蓋斯定律有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3即C正確；根據(jù)反應(yīng)3ΔH3＝2ΔH4＋2ΔH3，故D錯誤。該題選C。

【答案】C

題型四：已知反應(yīng)熱求熱量

例5 （2015海南）已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215kJ／mol，若一定量的丙烷完全燃燒后生成18g水，則放出的熱量約為（ ）

A．55kJ B．220kJ

C．550kJ D．1 108kJ

【解析】由丙烷分子式是C3H8，燃燒熱為ΔH＝－2 215kJ／mol，可知1mol丙烷完全燃燒會產(chǎn)生4mol水，放熱2 215kJ。丙烷完全燃燒產(chǎn)生1．8g水，物質(zhì)的量為0．1mol，消耗丙烷的物質(zhì)的量為0．025mol，所以反應(yīng)放出的熱量是Q＝0．025mol×2 215kJ／mol＝55．375kJ，因此大約數(shù)值與選項A接近。故答案為A。

【答案】A

評注：這類試題解題的關(guān)鍵是理解燃燒熱的含義和燃燒物質(zhì)的物質(zhì)的量，利用公式Q＝q×n。

題型五：已知鍵能求反應(yīng)熱

例6 （2011重慶）SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中存在S—F鍵。已知1mol S（s）轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反應(yīng)熱ΔH為（ ）

A．－1 780kJ／mol B．－1 220kJ／mol C．－450kJ／mol D．＋430kJ／mol

【解析】本題考查反應(yīng)熱的計算。已知S（s）===S（g）ΔH＝＋280kJ；斷裂1mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ，則1mol S—F形成時需放出330kJ的能量，而1mol SF6中含有6mol的S—F鍵，1mol F2中含有1mol F—F，故S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反應(yīng)熱ΔH＝－（330×6－280－3×160）＝－1 220kJ／mol。

【答案】B

評注：這類試題解題的關(guān)鍵是根據(jù)化學(xué)方程式，找出對應(yīng)的化學(xué)鍵和物質(zhì)的量，然后運用反應(yīng)熱＝反應(yīng)物的鍵能－生成物的鍵能，進行計算即可。

題型六：利用蓋斯定律計算

例7 （2015重慶）黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）===K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g） ΔH＝xkJ／mol。已知硫的燃燒熱ΔH1＝akJ／mol，S（s）＋2K（s）===K2S（s） ΔH2＝b kJ／mol，2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s） ΔH3＝c kJ／mol。則x為（ ）

A．3a＋b－c B．c－3a－b

C．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b

【解析】本題主要考查蓋斯定律的應(yīng)用。已知硫的燃燒熱ΔH1＝akJ／mol，可知硫燃燒的熱化學(xué)方程式為

①S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH1＝akJ／mol；

②S（s）＋2K（s）===K2S（s） ΔH2＝b kJ／mol；

③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s） ΔH3＝c kJ／mol。

根據(jù)蓋斯定律可得：ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。

【答案】A

題型七：已知熱化學(xué)方程式，進行相關(guān)計算

例9 已知：2H2＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571．6kJ／mol

CH4（g）＋2O2（g）===CO2＋2H2O（l）

ΔH＝－890kJ／mol

現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L（標準狀況），使其完全燃燒生成CO2和H2O（l），若實驗測得反應(yīng)放熱3 695kJ。則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是（ ）

A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3

【解析】設(shè)原混合氣體中H2物質(zhì)的量為x，CH4物質(zhì)的量為y，單位物質(zhì)的量的H2和CH4放出熱量分別為285．8kJ／mol、890kJ／mol。依題意有

【答案】B

評注：此類試題解題時設(shè)兩個物質(zhì)的量的未知數(shù)，然后依據(jù)能量之間的關(guān)系列出二元一次方程，求解物質(zhì)的量，最后求出物質(zhì)的量的比即可。

（作者單位：陜西省永壽縣中學(xué)）