1.1反应热--【导学案】2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

1.1反应热 【学习目标】 （一）学习目标 1．结合具体实例发展学生基于内能及内能变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的实质，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 【学习重难点】 （一）学习重难点 1.燃烧热的热化学方程式的判断。 2.正确书写热化学方程式及判断。 【预习新知】 （一）反应热  焓变 一、反应热及其测定 【实验目的】 用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。 【实验装置】 温度计：测量反应前后体系的温度； 玻璃搅拌器：使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀； 内筒：反应容器 外壳：起保温作用 【实验原理】 通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量为： 其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。 【注意事项】 (1)不能用同一个量筒量取盐酸和NaOH溶液。因为量筒内的酸会与碱发生反应而使热量散失。 (2)酸、碱溶液混合时,要把量筒中的NaOH溶液快速倒入小烧杯中而不能缓缓倒入,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。 (3)加过量碱液的目的是使酸完全反应,碱稍过量对中和热的测定没有影响。 【误差分析】 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或少于50 mL都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。 (5)测酸溶液后的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度,致使热量损失而引起误差。 【实验结论】 大量实验测得，在25 C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量。 【问题与讨论】 在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 提示：①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后 ，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。 ②反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。 ③实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 ④重复实验3次，取3次实验数据的平均值。 二、反应热与焓变 1.反应热 化学反应过程中所 的能量,叫反应热,恒压下的反应热又称为 ,符号 用 表示,其单位常采用 。 1. 实质 3.焓变与吸热反应、放热反应的关系 当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为吸热反应;当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为放热反应。 思考感悟 是不是所有的化学反应都有能量的变化?为什么? 4.化学反应过程中能量变化的原因 (1)微观角度 化学反应过程是原子重新组合的过程,反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量,生成新物质时形成新的化学键要放出能量。两者的能量差,就决定了能量的变化。 当E1 E2时,反应吸收能量;当E1 E2时,反应释放能量,ΔH= 。 特别提示：键能指1.01×10-5 Pa和25 ℃下,将1 mol理想气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量。反应物的键能越小,稳定性越弱,能量就越高,破坏它需要的能量就越少;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,形成时释放的能量就越多。 (2)宏观角度 从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。反之，则为吸热反应。如图所示： ΔH= 。 三、放热反应和吸热反应 1.放热反应和吸热反应的比较: 用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量;Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量和生成物成键放出的热量。 项目 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 宏 观 角 度 比 较 E(反应物)>E(生成物) E(反应物)<E(生成物) 图 示 微观角度 Q(吸)<Q(放) Q(吸)>Q(放) 表示方法 ΔH<0 ΔH>0 2.常见放热反应和吸热反应: (1)常见的放热反应 ①活泼金属与H2O或酸的反应。如: 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ ②酸碱中和反应。如: 2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O ③燃烧反应。如: 2CO+O22CO2 CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O ④大多数化合反应。如: Na2O+H2O2NaOH CaO+H2OCa(OH)2 ⑤部分特殊反应。如: 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应) 4NH3+5O24NO+6H2O (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应。如: CaCO3CaO+CO2↑ CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O ②部分特殊反应。如: 2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O C+H2O(g)CO+H2 CO2+C2CO （一）热化学方程式 一．热化学方程式 1、概念：能表示参加反应 和 的关系的化学方程式。 2、单位： 3、注意： (1)指明了反应时的温度和压强，若在 时进行的反应，可不注明。 (2)在化学方程式右边注明ΔH的数值、符号和 。 (3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的 。常 用分别表示固体、液体和气体，溶液中用 表示。 (4)化学计量数只表示 ，因此可以为分数。 4、意义 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，表示在25 ℃、101 kPa，1 mol H2与 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出的热量是285.8 kJ。 （一）燃烧热 二、燃烧热 反应热可分为多种，例如燃烧热、中和热、溶解热等。25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位kJ/mol。燃烧热通常可利用仪器由实验测得。 对燃烧热的理解应注意以下几点： (1)燃烧热一般是由实验测得的。物质燃烧时放出的热量多少与外界条件(如温度、压强)有关(如果未注明条件，就是指25 ℃、101 kPa时的热量)，还与反应物和生成物的聚集状态有关。 (2)定义中“1 mol物质”是指1 mol纯净物(单质或化合物)。 (3)定义中“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。如碳燃烧可生成一氧化碳或二氧化碳，而这里是指全部转化成二氧化碳才是稳定的氧化物。在分析燃烧热时，可燃物中的碳元素变为CO2（g），氢元素变为H2O（l），硫元素变为SO2（g），氮元素变为N2（g）。 (4)因为物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧热时的ΔH均为负值，即ΔH＜0。 (5)燃烧热是以1 mol 可燃物为标准进行测量的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，其他物质的计量数可用分数表示。 【思考探究】 （一）思考探究 已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　 ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 [问题1]　根据信息①，求生成2 mol NaCl的反应热。 [提示]　ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·mol－1×2＝－822 kJ·mol－1。 [问题2]　根据信息②，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ [提示]　Q＝n×1 366.8 kJ·mol－1＝×1 366.8 kJ·mol－1≈29 713.0 kJ＝2.97×104 kJ。 [问题3]　根据信息③，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热。 [提示]　根据盖斯定律，将已知中的后2个方程式分别乘以2，然后相加，最后减去第一个方程式即得要求的方程式，ΔH也进行相应计算处理。即ΔH′＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 反应热的计算 计算依据 计算方法 根据热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和 根据反应物和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 【同步训练】 1．是吸热反应，则是 A．放热反应，也是氧化还原反应 B．吸热反应，也是置换反应 C．既不是放热反应也不是吸热反应 D．无法判断是放热反应还是吸热反应 2．在25℃、101 kPa下，1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．由红磷转化为白磷是放热反应 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 3．实验室进行中和热测定实验， 下列有关叙述错误的是 A．大小烧杯间塞碎泡沫，可减少热损失，提高准确率 B．测最终止温度时， 应当记录混合溶液的最高温度 C．缓慢多次加入 NaOH 溶液、搅拌，使酸碱充分反应 D．可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 4．下列变化中，属于吸热反应的是 ①液态水汽化    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③浓H2SO4稀释    ④KClO3分解制O2    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰    ⑥CaCO3高温分解    ⑦CO2+C=2CO    ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合    ⑨C+H2O(g)CO+H2    ⑩Al与盐酸反应 A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．①②④⑧⑨ C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑥⑦⑧⑨ 5．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是 A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 6．下列生活中发生的反应属于吸热反应的是 A．食物的腐败 B．铁和稀盐酸反应 C．蒸馒头时小苏打受热分解 D．生石灰制熟石灰 7．下列说法正确的是 A．乙烯完全燃烧时，放出的热量就是乙烯的燃烧热 B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 C．由2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1可知，CO的燃烧热为283 kJ·mol-1 D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1，则反应2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1 8．在25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是 A．C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol D．C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 400 kJ/mol 9．氨气分解成氮气和氢气要吸收的热量，下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 10．如图是“即热饭盒”的结构示意图，撤去隔板，水与下层物质接触，一段时间后食物就变热了。以下物质中适合作下层物质的是 A．食盐 B．生石灰 C．熟石灰 D．浓硫酸 11．已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)   ΔH=-184.6kJ/mol，则H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)的ΔH为 A．+184.6kJ/mol B．-92.3kJ/mol C．-369.2kJ/mol D．+92.3kJ/mol 12．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是 A．任何化学反应都伴随能量变化 B．某些化学键断裂时吸收能量，某些化学键断裂时则放出能量 C．形成新化学键不一定放出能量 D．有热量变化的过程一定有化学键的断裂与形成 13．下列说法错误的是 A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量 B．热化学方程式未注明温度和压强时，表示标准状况下的数据 C．同一化学反应，化学计量数不同，不同，化学计量数相同而状态不同，也不相同 D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 14．燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是 A．燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物 B．含碳物质燃烧生成1时所放出的热量是燃烧热 C．实验测定的燃烧热时与所用量的多少无关 D．1C燃烧生成时放出的热量是燃烧热 15．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动 A．A B．B C．C D．D 16．根据所给信息，书写对应的热化学方程式。 (1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5热量，其热化学方程式为 。 (2)25℃、101下，、的稀溶液发生中和反应生成1时，放出57.3的热量，其热化学方程式为 。 (3)已知：  ，请写出1分解的热化学方程式： 。若1和3在一定条件下发生反应，放出的热量 92(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 (4)在25℃、101下，1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 (5)化合物和单质在一定条件下反应可生成化合物，已知的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，的熔点为167℃。25℃、101时与气体反应生成1，放出热量123.8，该反应的热化学方程式为 。 17．盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱，在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)的用途极广，用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。现将V1 mL 1.00 mol·L-1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2=50 mL)。    回答下列问题： (1)做该实验时环境温度为 。 (2)此NaOH溶液的浓度约为 。 18．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。 A．盐酸与NaHCO3 B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)下图为1molN2(g)和1molO2(g)充分反应生成2molNO(g)的能量变化图。若断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收 能量。该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 (3)某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置： ①某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入了适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 。 ②上述3个装置中，能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是 (填装置序号)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.1反应热 【学习目标】 （一）学习目标 1．结合具体实例发展学生基于内能及内能变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的实质，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 【学习重难点】 （一）学习重难点 1.燃烧热的热化学方程式的判断。 2.正确书写热化学方程式及判断。 【预习新知】 （一）反应热  焓变 一、反应热及其测定 【实验目的】 用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。 【实验装置】 温度计：测量反应前后体系的温度； 玻璃搅拌器：使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀； 内筒：反应容器 外壳：起保温作用 【实验原理】 通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量为： 其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。 【注意事项】 (1)不能用同一个量筒量取盐酸和NaOH溶液。因为量筒内的酸会与碱发生反应而使热量散失。 (2)酸、碱溶液混合时,要把量筒中的NaOH溶液快速倒入小烧杯中而不能缓缓倒入,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。 (3)加过量碱液的目的是使酸完全反应,碱稍过量对中和热的测定没有影响。 【误差分析】 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或少于50 mL都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。 (5)测酸溶液后的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度,致使热量损失而引起误差。 【实验结论】 大量实验测得，在25 C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量。 【问题与讨论】 在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 提示：①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后 ，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。 ②反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。 ③实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 ④重复实验3次，取3次实验数据的平均值。 二、反应热与焓变 1.反应热 化学反应过程中所 的能量,叫反应热,恒压下的反应热又称为 ,符号 用 表示,其单位常采用 。 1. 实质 3.焓变与吸热反应、放热反应的关系 当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为吸热反应;当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为放热反应。 思考感悟 是不是所有的化学反应都有能量的变化?为什么? 4.化学反应过程中能量变化的原因 (1)微观角度 化学反应过程是原子重新组合的过程,反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量,生成新物质时形成新的化学键要放出能量。两者的能量差,就决定了能量的变化。 当E1 E2时,反应吸收能量;当E1 E2时,反应释放能量,ΔH= 。 特别提示：键能指1.01×10-5 Pa和25 ℃下,将1 mol理想气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量。反应物的键能越小,稳定性越弱,能量就越高,破坏它需要的能量就越少;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,形成时释放的能量就越多。 (2)宏观角度 从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。反之，则为吸热反应。如图所示： ΔH= 。 三、放热反应和吸热反应 1.放热反应和吸热反应的比较: 用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量;Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量和生成物成键放出的热量。 项目 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 宏 观 角 度 比 较 E(反应物)>E(生成物) E(反应物)<E(生成物) 图 示 微观角度 Q(吸)<Q(放) Q(吸)>Q(放) 表示方法 ΔH<0 ΔH>0 2.常见放热反应和吸热反应: (1)常见的放热反应 ①活泼金属与H2O或酸的反应。如: 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ ②酸碱中和反应。如: 2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O ③燃烧反应。如: 2CO+O22CO2 CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O ④大多数化合反应。如: Na2O+H2O2NaOH CaO+H2OCa(OH)2 ⑤部分特殊反应。如: 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应) 4NH3+5O24NO+6H2O (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应。如: CaCO3CaO+CO2↑ CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O ②部分特殊反应。如: 2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O C+H2O(g)CO+H2 CO2+C2CO （一）热化学方程式 一．热化学方程式 1、概念：能表示参加反应 和 的关系的化学方程式。 2、单位： 3、注意： (1)指明了反应时的温度和压强，若在 时进行的反应，可不注明。 (2)在化学方程式右边注明ΔH的数值、符号和 。 (3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的 。常 用分别表示固体、液体和气体，溶液中用 表示。 (4)化学计量数只表示 ，因此可以为分数。 4、意义 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，表示在25 ℃、101 kPa，1 mol H2与 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出的热量是285.8 kJ。 （一）燃烧热 二、燃烧热 反应热可分为多种，例如燃烧热、中和热、溶解热等。25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位kJ/mol。燃烧热通常可利用仪器由实验测得。 对燃烧热的理解应注意以下几点： (1)燃烧热一般是由实验测得的。物质燃烧时放出的热量多少与外界条件(如温度、压强)有关(如果未注明条件，就是指25 ℃、101 kPa时的热量)，还与反应物和生成物的聚集状态有关。 (2)定义中“1 mol物质”是指1 mol纯净物(单质或化合物)。 (3)定义中“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。如碳燃烧可生成一氧化碳或二氧化碳，而这里是指全部转化成二氧化碳才是稳定的氧化物。在分析燃烧热时，可燃物中的碳元素变为CO2（g），氢元素变为H2O（l），硫元素变为SO2（g），氮元素变为N2（g）。 (4)因为物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧热时的ΔH均为负值，即ΔH＜0。 (5)燃烧热是以1 mol 可燃物为标准进行测量的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，其他物质的计量数可用分数表示。 【思考探究】 （一）思考探究 已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　 ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 [问题1]　根据信息①，求生成2 mol NaCl的反应热。 [提示]　ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·mol－1×2＝－822 kJ·mol－1。 [问题2]　根据信息②，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ [提示]　Q＝n×1 366.8 kJ·mol－1＝×1 366.8 kJ·mol－1≈29 713.0 kJ＝2.97×104 kJ。 [问题3]　根据信息③，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热。 [提示]　根据盖斯定律，将已知中的后2个方程式分别乘以2，然后相加，最后减去第一个方程式即得要求的方程式，ΔH也进行相应计算处理。即ΔH′＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 反应热的计算 计算依据 计算方法 根据热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和 根据反应物和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 【同步训练】 1．是吸热反应，则是 A．放热反应，也是氧化还原反应 B．吸热反应，也是置换反应 C．既不是放热反应也不是吸热反应 D．无法判断是放热反应还是吸热反应 【答案】A 【详解】某一反应正反应为吸热反应，则其逆反应一定是放热反应，同时该反应涉及到电子的转移，是氧化还原反应，故选A。 2．在25℃、101 kPa下，1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．由红磷转化为白磷是放热反应 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 【答案】C 【详解】A． 由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A错误； B． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故B错误； C． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故C正确； D． 由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少，故D错误； 故选C。 3．实验室进行中和热测定实验， 下列有关叙述错误的是 A．大小烧杯间塞碎泡沫，可减少热损失，提高准确率 B．测最终止温度时， 应当记录混合溶液的最高温度 C．缓慢多次加入 NaOH 溶液、搅拌，使酸碱充分反应 D．可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 【答案】C 【详解】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，可减少热量损失，减小测量误差，提高准确率，故A正确； B．充分反应时放出的热量最多，温度最高，因此测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度，故B正确； C．为了减少热量损失，应当快速一次性倒入NaOH溶液并搅拌，使酸碱充分反应，故C错误； D．塑料材质的环形搅拌棒导热能力差，可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，故D正确； 故答案选C。 4．下列变化中，属于吸热反应的是 ①液态水汽化    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③浓H2SO4稀释    ④KClO3分解制O2    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰    ⑥CaCO3高温分解    ⑦CO2+C=2CO    ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合    ⑨C+H2O(g)CO+H2    ⑩Al与盐酸反应 A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．①②④⑧⑨ C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑥⑦⑧⑨ 【答案】D 【详解】①液态水汽化为吸热过程，为物理变化，故不选； ②将胆矾加热变为白色粉末，为分解反应，属于吸热反应，故选； ③浓H2SO4稀释放出大量的热，为物理变化，故不选； ④KClO3分解制O2，为分解反应属于吸热反应，故选； ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应，故不选； ⑥CaCO3高温分解，为分解反应，属于吸热反应，故选； ⑦CO2+C2CO为吸热反应，故选； ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合，为吸热反应，故选； ⑨C+H2O(g)CO+H2，为吸热反应，故选； ⑩Al与HCl反应为放热反应，故不选； 综上所述故选D。 5．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是 A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 【答案】C 【详解】A. Na2SO4•10H2O脱水是吸热过程，A正确； B. 因为十水硫酸钠脱水较慢，它一点点地脱水，水遇上硝酸铵吸热，因此制冷效果可以维持较长，B正确； C. 铵盐不会自身发生复分解反应，Na2SO4•10H2O和NH4NO3也不能发生复分解反应，C错误； D. 硝酸铵夺取硫酸钠结晶水，是一个吸热反应，同时溶解吸热，D正确； 故选C。 6．下列生活中发生的反应属于吸热反应的是 A．食物的腐败 B．铁和稀盐酸反应 C．蒸馒头时小苏打受热分解 D．生石灰制熟石灰 【答案】C 【详解】A.  食物的腐败，发生氧化反应，属于放热反应，故A不符； B． 铁和稀盐酸反应，铁发生氧化反应，属于放热反应，故B不符； C． 蒸馒头时小苏打受热分解，属于吸热反应，故C符合； D． 生石灰制熟石灰，是化合反应，属于放热反应，故D不符； 故选C。 7．下列说法正确的是 A．乙烯完全燃烧时，放出的热量就是乙烯的燃烧热 B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 C．由2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1可知，CO的燃烧热为283 kJ·mol-1 D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1，则反应2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，没指明乙烯为1mol，故A错误； B．没指明碳完全燃烧生成指定产物CO2（g），故B错误； C．2molCO完全燃烧放出热量566kJ，则1molCO完全燃烧生成CO2（g）放出热量为283kJ，所以其燃烧热为283 kJ·mol-1，故C正确； D．热化学方程式中生成物水应为液态，故D错误； 答案选C。 8．在25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是 A．C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol D．C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 400 kJ/mol 【答案】B 【详解】A．生成物一氧化碳不是稳定氧化物，A错误； B．甲烷的摩尔燃烧焓是1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量，B正确； C．氢气燃烧是放热反应，ΔH小于0，C错误； D．生成物水蒸气不是稳定氧化物，D错误； 故选B。 9．氨气分解成氮气和氢气要吸收的热量，下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．热化学方程式需要标注反应物和生成物的状态，A错误； B．1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量，2mol氨气分解成氮气和氢气吸收92.38kJ的热量，B正确； C．1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量，说明产物的能量高于反应物的能量，所以46.19kJ前应该为减号不是加号，C错误； D．1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量，23.095kJ为0.5mol氨气分解成氮气和氢气吸收的热量，D错误； 故答案选B。 10．如图是“即热饭盒”的结构示意图，撤去隔板，水与下层物质接触，一段时间后食物就变热了。以下物质中适合作下层物质的是 A．食盐 B．生石灰 C．熟石灰 D．浓硫酸 【答案】B 【详解】撤去隔板，水与下层物质接触，一段时间后食物就变热了，说明有大量的热量释放出来，食盐溶于水热量变化不明显，生石灰溶于水生成氢氧化钙，放出大量的热量，熟石灰溶于水放热不如生石灰，浓硫酸是液体，且具有腐蚀性，因此适合作下层物质的是生石灰。 答案选B。 11．已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)   ΔH=-184.6kJ/mol，则H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)的ΔH为 A．+184.6kJ/mol B．-92.3kJ/mol C．-369.2kJ/mol D．+92.3kJ/mol 【答案】B 【详解】H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)   ΔH=-184.6kJ/mol表示1molH2(g)和1molCl2(g)完全反应生成2molHCl(g)时放出184.6kJ的能量，则mol H2(g)和mol Cl2(g)完全反应生成1molHCl(g)时放出92.3kJ的能量，反应H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)的ΔH=-92.3kJ/mol，答案选B。 12．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是 A．任何化学反应都伴随能量变化 B．某些化学键断裂时吸收能量，某些化学键断裂时则放出能量 C．形成新化学键不一定放出能量 D．有热量变化的过程一定有化学键的断裂与形成 【答案】A 【详解】A．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都伴随能量变化，故A正确； B．化学键断裂时是吸收能量，不能放出能量，故B错误； C．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，故C错误； D．有热量变化的反应不一定有化学键的断裂与形成，如氢氧化钠溶解过程中化学键断裂，无化学键形成，故D错误； 故选A。 13．下列说法错误的是 A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量 B．热化学方程式未注明温度和压强时，表示标准状况下的数据 C．同一化学反应，化学计量数不同，不同，化学计量数相同而状态不同，也不相同 D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 【答案】B 【详解】A．根据热化学方程式的定义，各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量，A正确； B．标准状况是指0℃、101，而热化学方程式如果没有注明温度和压强，则指的是25℃、101，B错误； C．化学反应中的焓变与物质的用量和状态均有关，故同一化学反应，化学计量数不同，不同，化学计量数相同而状态不同，也不相同，C正确； D．化学反应中的热效应与物质用量相关，且化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比，D正确； 故选B。 14．燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是 A．燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物 B．含碳物质燃烧生成1时所放出的热量是燃烧热 C．实验测定的燃烧热时与所用量的多少无关 D．1C燃烧生成时放出的热量是燃烧热 【答案】C 【详解】A．燃烧热所指的燃烧产物不一定是相应元素的最高价氧化物，如S元素对应的产物为，A错误； B．燃烧热是指101下1纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，B错误； C．实验测定的燃烧热时测定生成1液态水时释放的热量，与所用量的多少无关，C正确； D．101下，1C燃烧生成1时放出的热量是C的燃烧热，D错误； 故选C。 15．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，烧杯中发生的反应为放热反应，故A不符合题意； B．反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故B不符合题意； C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明空气受热膨胀，试管中发生的反应为放热反应，故C不符合题意； D．稀硫酸和Zn反应生成H2，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以活塞向右移动不能说明该反应放热，故D符合题意； 故选D。 16．根据所给信息，书写对应的热化学方程式。 (1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5热量，其热化学方程式为 。 (2)25℃、101下，、的稀溶液发生中和反应生成1时，放出57.3的热量，其热化学方程式为 。 (3)已知：  ，请写出1分解的热化学方程式： 。若1和3在一定条件下发生反应，放出的热量 92(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 (4)在25℃、101下，1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 (5)化合物和单质在一定条件下反应可生成化合物，已知的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，的熔点为167℃。25℃、101时与气体反应生成1，放出热量123.8，该反应的热化学方程式为 。 【答案】(1)   (2)   (3)    小于 该反应是可逆反应，不能进行完全 (4) (5) 【详解】（1）11.2L(标准状况)的物质的量为0.5mol，其在足量中燃烧生成气体，放出91.5热量，其热化学方程式为：  。 （2）25℃、101下，、的稀溶液发生中和反应生成1时，放出57.3的热量，其热化学方程式为：   （3）根据题意，已知反应的逆过程说明2molNH3(g)分解吸收92kJ热量，则1molNH3(g)分解吸收46kJ热量，1分解的热化学方程式：  ；由于该反应是可逆反应，不能进行完全，若1和3在一定条件下发生反应，放出的热量小于92。 （4）1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68，则1甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放热725.76，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 （5）的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，的熔点为167℃，25℃、101时，为液态，为固态，生成1放出热量123.8，该反应的热化学方程式为 。 17．盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱，在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)的用途极广，用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。现将V1 mL 1.00 mol·L-1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2=50 mL)。    回答下列问题： (1)做该实验时环境温度为 。 (2)此NaOH溶液的浓度约为 。 【答案】(1)20 ℃ (2)1.5 mol·L-1 【详解】（1）环境温度是盐酸、氢氧化钠混合前的温度，故应看横坐标为0时对应的纵坐标，即20 ℃。 （2）恰好反应时，体系放出的热量最多，混合溶液温度最高；由图可知参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，由V1＋V2=50 mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20 mL。设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，，浓度是=1.5 mol·L-1。 18．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。 A．盐酸与NaHCO3 B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)下图为1molN2(g)和1molO2(g)充分反应生成2molNO(g)的能量变化图。若断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收 能量。该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 (3)某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置： ①某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入了适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 。 ②上述3个装置中，能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是 (填装置序号)。 【答案】(1)CD (2) 632 kJ 低于 (3) 左端液面降低，右端液面升高 I、Ⅱ 【详解】（1）A．盐酸与NaHCO3的反应是吸热反应；B．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应是吸热反应；C．Zn和稀硫酸反应是放热反应；D．KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应；答案为：CD。 （2）由图知，若断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量。破坏1 mol N2(g)和1 mol O2(g)需要吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ=1444 kJ，生成2 mol NO释放能量为2×632 kJ=1264 kJ，吸收的能量大于放出的能量，因此N2(g)和O2(g)生成NO(g)的反应是个吸热反应，则该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量。故答案为：632 kJ、低于； （3）①装置Ⅰ中，甲试管反应放热，则乙中气体受热膨胀，U形管中可观察到的现象是：左端液面降低，右端液面升高。 ②装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是Ⅰ、Ⅱ。 故答案为：左端液面降低，右端液面升高；I、Ⅱ。 学科网（北京）股份有限公司 $$