第2课时化学能与热能(2)——反应热的比较与计算(过题型)题型一反应热(ΔH)的计算利用键能计算ΔH或根据盖斯定律计算、比较ΔH是近几年全国卷命题的必考点，特别是将热化学方程式和盖斯定律的计算融合在一起的试题，很好的考查了考生对所学知识的灵活应用和运算能力。
正确解答反应热计算的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式。
考法一利用键能计算ΔH[典例1](2018·天津高考)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)催化剂2CO(g)＋2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：C则该反应的ΔH＝__________________。
[解析] ΔH＝[4×E(C—H)＋2×E(CO)]－[2×E(C O)＋2×E(H—H)]＝(4×413＋2×745)kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436)kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。
[答案] ＋120 kJ·mol－1[备考方略] 利用键能计算ΔH的方法(1)计算公式ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
(2)计算关键利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。
考法二利用盖斯定律计算ΔH并书写热化学方程式[典例2] (2018·高考组合题)请回答下列问题：(1)[全国卷Ⅰ，28(2)]已知：2N 2O 5(g)===2N 2O 4(g)＋O 2(g) ΔH 1＝－4.4 kJ·mol －12NO 2(g)===N 2O 4(g) ΔH 2＝－55.3 kJ·mol －1则反应N 2O 5(g)===2NO 2(g)＋12O 2(g)的ΔH ＝______kJ·mol －1。
(2)[全国卷Ⅱ，27(1)]CH 4CO 2催化重整反应为 CH 4(g)＋CO 2(g)===2CO(g)＋2H 2(g)。
已知：C(s)＋2H 2(g)===CH 4(g)ΔH ＝－75 kJ·mol －1C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－394 kJ·mol －1C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－111 kJ·mol －1该催化重整反应的ΔH ＝________kJ·mol －1。
(3)[全国卷Ⅲ，28(2)]SiHCl 3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl 3(g)===SiH 2Cl 2(g)＋SiCl 4(g) ΔH 1＝＋48 kJ·mol －13SiH 2Cl 2(g)===SiH 4(g)＋2SiHCl 3(g) ΔH 2＝－30 kJ·mol －1则反应4SiHCl 3(g)===SiH 4(g)＋3SiCl 4(g)的ΔH 为________kJ·mol －1。
(4)[北京高考，27(1)]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下：反应Ⅰ：2H 2SO 4(l)===2SO 2(g)＋2H 2O(g)＋O 2(g) ΔH 1＝＋551 kJ·mol －1反应Ⅲ：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 3＝－297 kJ·mol －1反应Ⅱ的热化学方程式：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。
[解析] (1)把已知两反应按顺序编号为a 、b ，根据盖斯定律，a 式×12－b 式可得：N 2O 5(g)===2NO 2(g)＋12O 2(g)ΔH ＝＋53.1 kJ·mol －1。
(2)将题给已知三个反应依次编号为①、②、③， 根据盖斯定律，由③×2－①－②可得：CH 4(g)＋CO 2(g)===2CO(g)＋2H 2(g) ΔH ＝＋247 kJ·mol －1。
(3)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl 3(g)===SiH 4(g)＋3SiCl 4(g)，则有ΔH ＝3ΔH 1＋ΔH 2＝3×48 kJ·mol －1＋(－30kJ·mol －1)＝＋114 kJ·mol －1。
(4)由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO 2＋2H 2O =====催化剂2H 2SO 4＋S ↓。
根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)可得：3SO 2(g)＋2H 2O(g)===2H 2SO 4(l)＋S(s) ΔH 2＝－254 kJ·mol －1。
[答案] (1)＋53.1 (2)＋247 (3)＋114 (4)3SO 2(g)＋2H 2O(g)===2H 2SO 4(l)＋S(s) ΔH 2＝－254 kJ·mol －1[备考方略] 盖斯定律应用三步流程[综合训练]1．(2017·浙江4月选考)已知断裂1 mol H 2(g)中的H —H 键需要吸收436.4 kJ 的能量，断裂1 mol O 2(g)中的共价键需要吸收498 kJ 的能量，生成H 2O(g)中的1 mol H —O 键能放出462.8 kJ 的能量。
下列说法正确的是( )A ．断裂1 mol H 2O 中的化学键需要吸收925.6 kJ 的能量B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)ΔH ＝－480.4 kJ·mol －1C ．2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g)ΔH ＝471.6 kJ·mol －1D ．H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH ＝－240.2 kJ·mol －1解析：选B 生成1 mol H —O 键放出热量为462.8 kJ ，条件是气态水，A 项没有注明水的状态，错误；B 项生成2 mol H 2O(g)放出的热量为(462.8×4－436.4×2－498)kJ·mol－1＝480.4 kJ·mol －1，正确；C 项，H 2O 为液态时，由题目信息无法计算出ΔH 的具体数值，错误；D 项，H 2O 的状态应为气态，错误。
2．回答下列问题：(1)用水吸收NO x 的相关热化学方程式如下：2NO 2(g)＋H 2O(l)===HNO 3(aq)＋HNO 2(aq) ΔH ＝－116.1 kJ·mol －13HNO 2(aq)===HNO 3(aq)＋2NO(g)＋H 2O(l) ΔH ＝＋75.9 kJ·mol －1反应3NO 2(g)＋H 2O(l)===2HNO 3(aq)＋NO(g)的ΔH ＝________ kJ·mol －1。
(2)已知：①Al 2O 3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g) ΔH 1＝＋1 344.1 kJ·mol －1②2AlCl 3(g)===2Al(s)＋3Cl 2(g) ΔH 2＝＋1 169.2 kJ·mol －1由Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为________________________。
(3)烟气(主要污染物SO 2、NO x )经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO 2、NO x 的含量。
O 3氧化烟气中SO 2、NO x 的主要反应的热化学方程式为①NO(g)＋O 3(g)===NO 2(g)＋O 2(g) ΔH 1＝－200.9 kJ·mol －1②NO(g)＋12O 2(g)===NO 2(g)ΔH 2＝－58.2 kJ·mol －1则反应3NO(g)＋O 3(g)===3NO 2(g)的ΔH ＝______kJ·mol －1。
解析：(1)将题给三个热化学方程式依次编号为①、②和③，根据盖斯定律可知，③＝(①×3＋②)/2，则ΔH ＝(－116.1 kJ·mol －1×3＋75.9 kJ·mol －1)/2＝－136.2 kJ·mol －1。
(2)把热化学方程式②颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得③2Al(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g) ΔH 3＝－ΔH 2＝－1 169.2 kJ·mol －1。
根据盖斯定律，由①＋③可得Al 2O 3(s)＋3C(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g)＋3CO(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3＝＋174.9 kJ·mol－1，即为Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式。
(3)将热化学方程式②乘以2可得③2NO(g)＋O 2(g)===2NO 2(g) ΔH 3＝2×ΔH 2＝2×(－58.2 kJ·mol－1)＝－116.4 kJ·mol－1。
根据盖斯定律，由①＋③可得3NO(g)＋O 3(g)===3NO 2(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3＝－317.3 kJ·mol －1。
答案：(1)－136.2(2)Al 2O 3(s)＋3C(s)＋3Cl 2(g)===2AlCl 3(g)＋3CO(g) ΔH ＝＋174.9 kJ·mol －1(3)－317.33．二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。
已知CO 2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO 2(g)＋6H 22CH 2(g)＋4H 2O(g) ΔH(1)几种物质的能量(kJ·mol－1)如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：则该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)几种化学键的键能(kJ·mol－1)如表所示：a＝________。
解析：(1)ΔH＝E(生成物能量总和)－E(反应物能量总和)＝(52－242×4－0＋394×2) kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1。
(2)ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝(803×4＋436×6－615－4a－463×8)kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1，解得a＝409.25。