专题1 第1单元 第2课时 反应热的测量与计算（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

第2课时　反应热的测量与计算 课程标准 核心素养目标 1.能进行反应焓变的简单计算。 2．了解盖斯定律及其简单应用。 1.科学探究与创新意识：通过理解反应热测定的原理和方法，分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。 2．证据推理与模型认知：通过理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 [对应学生用书P7] 一、实验探究中和反应反应热的测量 1．测定原理 环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热，即利用公式Q＝cmΔt进行计算。 2．实验中用到的仪器和药品 (1)实验仪器 (2)各部分仪器的作用 ①环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀，充分接触。 ②隔热层的作用是减少热量的散失。 ③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验药品 0．50 mol·L－1的盐酸，0.50 mol·L－1的NaOH溶液。 3．实验步骤 (1)用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度(T1)。 (2)另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度(T2)。 (3)测量最高温度(T3) 将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃搅拌棒不断搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的最高温度(T3)。 4．实验数据处理与计算 (1)计算依据 ΔH＝－ kJ·mol－1 ＝－ kJ·mol－1。 测定反应热所需记的数据 盐酸的温度(T1)/℃ 氢氧化钠溶液的温度(T2)/℃ 反应体系的最高温度(T3)/℃ 反应体系的温度变化(ΔT＝T3－)/℃ 反应体系的热容[C＝(VHCl·ρHCl＋VNaOH·ρNaOH)×4.18]/(J·℃－1) 生成1 mol H2O时的反应热(ΔH＝－)/(kJ·mol－1) (2)某实验小组测定数据 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量约为56.8 kJ。该反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－56.8 kJ·mol－1。 二、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的起始状态和最终状态有关，而与反应的途径无关。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应的反应速率很小。 (2)有些反应不易直接进行。 (3)有些反应伴有副反应发生。 3．应用盖斯定律的计算方法举例 一个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可由这几个反应的焓变相加减而得到。 从反应途径角度：A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)； 从能量守恒角度：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0。 三、能源 1．能源定义：能提供能量的自然资源。 2．分类 3．新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 4．标准燃烧热 (1) (2)热值：1 g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 (3)标准燃烧热和热值的意义 标准燃烧热或热值可以用来衡量燃料燃烧时释放的热的多少。 [对应学生用书P8] 探究一 中和反应反应热的测定 已知：叠氮酸(HN3)是一元弱酸，弱酸电离时要吸热。某学习小组的同学用0.55 mol·L－1 KOH溶液和0.50 mol·L－1叠氮酸溶液测定中和反应的反应热，使用的简易量热计装置如图所示。 实验步骤： 步骤1：用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1叠氮酸溶液，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录叠氮酸溶液的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 步骤2：用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 KOH溶液，用温度计测量并记录KOH溶液的温度。 步骤3：打开杯盖，将量筒中的KOH溶液迅速一次性倒入简易量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用环形玻璃搅拌棒匀速搅拌，密切关注温度变化，将最高温度记录为反应后混合溶液的终止温度。 通过三次平行实验测得反应前后体系的平均温度差为3.3 ℃。 已知：50 mL溶液质量近似为50.0 g，溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1 [问题设计] (1)能否将环形玻璃搅拌棒换为铜制？实验中能否用一个量筒量取酸和碱？ 提示：铜的导热性高于玻璃，导热快，容易造成热量的损失，测得放出的热量会减少。不能，用一个量筒量取酸碱时会使一部分酸碱不在量热计中反应，损失热量。 (2)用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 KOH溶液，用温度计测量并记录KOH溶液的温度。所用碱液的量稍过量的目的是什么？能否过量太多？ 提示：所用碱液的量稍过量的目的是保证酸完全反应；氢氧化钾溶液过量较多，过量的氢氧化钾溶液会吸收热量，导致测得放出的热量偏低。 (3)计算该实验中和反应的反应热为多少？强酸和强碱测得的中和反应的反应热为－57.3 kJ·mol－1，该实验测得的ΔH大于－57.3 kJ·mol－1，实验的结果为何有差异？ 提示：ΔH＝－ kJ·mol－1＝－55.176 kJ·mol－1≈－55.2 kJ·mol－1。 该实验测得的ΔH大于－57.3 kJ·mol－1，这是因为HN3是弱酸，弱酸电离时要吸收热量，使测得的热量减少。 1．中和反应的反应热测定的注意事项 (1)操作要快、隔热效果要好，以确保热量尽可能少散失。 (2)环形玻璃搅拌棒不能用易导热的金属制品代替，防止热量通过金属传导而散失。搅拌时，要轻轻搅动，防止碰碎温度计。 (3)测量酸、碱、混合溶液的温度时，要使用同一支温度计且数据稳定后再记录下最高温度。测量酸液的温度后，在测量碱液之前，要洗净温度计上的酸。 (4)测量温度时，水银球要处于溶液中间，不能接触烧杯壁或烧杯底部，不能将温度计当玻璃搅拌棒使用。 2．中和反应的反应热测定实验中产生误差的可能原因 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时大于50 mL或小于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)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 (6)测量酸后的温度计未用水清洗便立即去测量碱的温度，会使热量损失而引起误差。 【例1】 (2023·江苏盐城高二大联考)用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题： (1)取30 mL 0.5 mol·L－1 硫酸与50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液在内筒中进行中和反应，三次实验温度平均升高4.1 ℃，已知中和后生成的溶液的比热容为4.18 J·g－1·℃－1，溶液的密度均为1 g·cm－3，通过计算可得生成1 mol H2O(l)时放出的热量为 kJ(保留小数点后一位)。 (2)上述实验数值结果与57.3 kJ有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度 c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中 (3)实验中若改用60 mL 0.25 mol·L－1 硫酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，通过计算可得生成1 mol H2O(l)时所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。若用30 mL 1 mol·L－1醋酸代替硫酸进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 答案：(1)54.8　(2)ab　(3)相等　偏小 解析：(1)取30 mL 0.5 mol·L－1 硫酸与50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液在内筒中进行中和反应，根据数据可知，硫酸过量，氢氧化钠完全反应，根据反应H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O生成水的物质的量＝n(NaOH)＝0.05 L×0.5 mol·L－1＝0.025 mol，三次实验温度平均升高4.1 ℃，已知中和后生成的溶液的比热容为4.18 J·g－1·℃－1，该反应放出的热量Q＝cmΔT＝4.18 J·g－1·℃－1×1 g·cm－3×80 mL×4.1 ℃≈1 371 J＝1.371 kJ，则生成1 mol H2O(l)时放出的热量为≈54.8 kJ。 (2)该实验测得数值结果小于57.3 kJ·mol－1，即偏小。装置保温、隔热效果差测得的热量偏小，a符合题意；测量NaOH 溶液的温度后，温度计没有用水冲洗干净，直接测定硫酸的温度发生酸和碱的中和反应，温度偏高，则反应前后温度差减小，实验测得中和反应的反应热的数值偏小，b符合题意；尽量一次性快速地将NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中，c不符合题意。 (3)中和反应的反应热即强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水放出的热量不随反应物的多少变化，故相等。醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以导致反应前后温度的变化值偏小。 1．50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。 请回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 。 (2)外壳与内筒之间隔热层的目的是 。 (3)简易量热计如果不盖杯盖，所测得中和反应反应热数值的绝对值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”) (4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)，所测得的生成1 mol H2O(l)的中和反应反应热 (填“相等”或“不相等”)。 答案：(1)环形玻璃搅拌棒　(2)减少实验过程中的热量损失　(3)偏小　(4)不相等　相等 解析：在测定中和反应反应热时，需使用环形玻璃搅拌棒搅拌，加快酸与碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的中和反应反应热数值的绝对值偏小。实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的生成1 mol H2O(l)的中和反应反应热不变，因为对于同一反应来说，中和反应反应热与所用酸、碱溶液的体积无关，根据公式中和反应反应热＝－可算出中和反应反应热。 探究二 盖斯定律 白磷和红磷互为同素异形体，两者均能在空气中燃烧，且燃烧的产物相同。 已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1② [问题设计] (1)利用上述信息，如何用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式？ 提示：①“虚拟路径”法 根据已知条件可以虚拟如下过程： 根据盖斯定律： ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2 983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1。热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 ②加和法 P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 P4O10(s)===5O2(g)＋4P(红磷，s)　ΔH2＝＋2 954 kJ·mol－1 上述两式相加得：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 (2)等质量的白磷和红磷，能量较高的是哪种物质？ 提示：白磷能量较高 (3)白磷和红磷较稳定的是哪种物质？ 提示：红磷更稳定 书写热化学方程式的两种方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加和法 加和法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 利用加和法需注意： ①热化学方程式同乘某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。 【例2】 (2022·广东卷，节选)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。 答案：(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4) 解析：设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M　ΔH1＝(E1－E2)，M→N　ΔH2＝ΔH，N→Y　ΔH3＝(E3－E4)，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。 应用盖斯定律计算ΔH的一般步骤 解题步骤 解题思路 第一步：观察 对比已知的反应与需要求ΔH的反应，找出需要消去的物质 第二步：思考 怎样消去这些物质，是相加还是相减或需要乘以某一个数后再相加减，此过程中要特别注意“剔除无关反应” 第三步：运算 将热化学方程式按第二步的思路进行运算，得出新的热化学方程式 第四步：计算 列出算式，代入数据计算 2．(2023·淮安期中考试)联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，常用作火箭和燃料电池的燃料。回答下列问题： (1)工业上利用N2和H2合成NH3，用NH3进一步制备联氨(N2H4)。 ①已知断开(或形成)1 mol N≡N键、H—H键分别需要吸收(或放出)948.9 kJ、436.0 kJ的热量，合成1 mol NH3可放出46.1 kJ的热量，则形成1 mol N—H放出的热量为 kJ(保留一位小数)。 ②工业上一种制备联氨的方法为NaClO＋2NH3·H2O===N2H4＋NaCl＋3H2O。该反应涉及物质中属于离子化合物的是 (填化学式)。制备80 kg N2H4，反应中转移电子的物质的量为 mol。 (2)发射航天器通常以N2H4为燃料，NO2为推进剂。 已知： ⅰ.N2H4(g)＋3O2(g)===2NO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－622 kJ·mol－1。 ⅱ.N2(g)与O2(g)反应的物质和能量变化示意图如下： N2H4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。 答案：(1)①391.5 ②NaCl、NaClO　5×103 (2)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 446.5 kJ·mol－1 探究三 标准燃烧热 一些物质的标准燃烧热(25 ℃) 名称 化学式 ΔH/(kJ·mol－1) 氢气 H2(g) －285.8 一氧化碳 CO(g) －283.0 甲烷 CH4(g) －890.3 甲醇 CH3OH(l) －726.5 乙醇 C2H5OH(l) －1 366.8 乙烷 C2H6(g) －1 559.8 乙烯 C2H4(g) －1 411.0 乙炔 C2H2(g) －1 299.6 蔗糖 C12H22O11(s) －5 640.9 苯 C6H6(l) －3 267.5 [问题设计] (1)由上述表中数据可知甲烷的标准燃烧热为多少？意义是什么？ 提示：甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 (2)以H2为例，写出表示H2标准燃烧热的热化学方程式？表示标准燃烧热的热化学方程式与一般热化学方程式有什么不同？ 提示：表示 H2标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。书写表示标准燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 (3)利用表中数据，计算1 kg CH4在25 ℃、101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为多少？ 提示：1 kg甲烷的物质的量为62.5 mol，甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，说明1 mol CH4在25 ℃、101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量为890.3 kJ，则62.5 mol甲烷在25 ℃、101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量为890.3 kJ·mol－1×62.5 mol≈5.56×104 kJ。 1．判断标准燃烧热的热化学方程式书写正误的“三看” (1)“一看”可燃物的化学计量数是否为1。 (2)“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 (3)“三看”ΔH是否为“－”及单位是否正确。 2．标准燃烧热的应用 利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量，Q＝n(燃料)×标准燃烧热 3．反应热和标准燃烧热的比较 项目 反应热 标准燃烧热 能量的变化 放热或吸热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0；吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 反应物的量 不限 1 mol纯物质 生成物 无要求 指定产物 热化学方程式 有无数个 唯一 4.标准燃烧热和中和反应反应热的比较 【例3】 (2023·江苏徐州高二质检)根据以下信息，回答相关问题： 已知：①101 kPa时，1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。常温常压下，几种可燃物的标准燃烧热如下表所示： 可燃物 C2H6(g) C2H4(g) C2H2(g) 正丁烷(g) 标准燃烧热(ΔH)/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411.0 －1 299.6 －2 878 ②甲烷燃烧的能量变化如图1、图2所示。 (1)写出乙炔气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热化学方程式： 。 (2)在相同条件下，等质量的下列气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量最多的是 (填标号)。 A．CH4 B．C2H6 C．C2H4 D．C2H2 (3)根据图1、图2中的信息可知，天然气灶具要调整好空气进气孔，如果空气不足，造成的不利影响有 (答两条)。 (4)工业上常采用氧炔焰(乙炔在氧气中燃烧的火焰，温度可达到3 000 ℃以上)焊接和切割金属，而不用乙烯、乙烷在氧气中燃烧的火焰，可能的原因是 (从放出的热量与水的物质的量之比角度分析)。 (5)正丁烷裂解可得乙烯和乙烷，则C4H10(g)===C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH＝ kJ·mol－1。 答案：(1)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1　(2)A (3)产生的热量减少，产生有毒气体CO(合理即可) (4)液态水汽化时要吸热，乙炔完全燃烧放出的热量与生成水的物质的量之比最大(合理即可)　(5)92.8 解析：(1)根据乙炔的标准燃烧热可写出热化学方程式： C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1。 (2)等质量时各气体完全燃烧放出的热量：CH4>C2H6>C2H4>C2H2。 (3)根据图像可以看出，甲烷不完全燃烧时放出的热量减少，同时生成有毒的CO气体。 (4)要产生高温，既要考虑放出的热量，又要考虑生成的液态水汽化时要吸收热量。 乙烷、乙烯、乙炔燃烧放出的热量与水的物质的量之比依次为、、，显然乙炔燃烧放出的热量与水的物质的量之比最大，故选择氧炔焰。 (5)有关物质标准燃烧热的热化学方程式如下： ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－1 411.0 kJ·mol－1 ②C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH2＝－1 559.8 kJ·mol－1 ③C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH3＝－2 878 kJ·mol－1 根据盖斯定律，将③－①－②得C4H10(g)===C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH＝－2 878 kJ·mol－1＋1 411.0 kJ·mol－1＋1 559.8 kJ·mol－1＝92.8 kJ·mol－1 3．(2022·海南卷，节选)已知：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝572 kJ·mol－1。由此计算H2(g)的标准燃烧热ΔH＝ kJ·mol－1。 答案：－286 解析：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝572 kJ·mol－1，由此可以判断，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成1 mol液态水的同时放出的热量为572 kJ，故1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286 kJ，因此，H2(g)的标准燃烧热ΔH＝－286 kJ·mol－1。 [对应学生用书P13] 1．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是(　　) A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与内筒底部接触 C．用0.55 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.50 mol·L－1的盐酸、醋酸反应，若所取的溶液体积相等，则测得的反应热数值相同 D．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻璃搅拌棒 A　解析：温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触，B错误；盐酸是强酸，CH3COOH是弱酸，CH3COOH电离吸热，测得的反应热数值不同，C错误；在测定中和反应反应热的实验中，不需要滴定管、天平，D错误。 2．黑火药爆炸的热化学方程式为 S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1 已知：碳的标准燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1 S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1 则x为(　　) A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b A　解析：由碳的标准燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1写出热化学方程式： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ①；结合S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1②；2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1③，由盖斯定律知，①×3＋②－③得到：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1，x＝3a＋b－c。 3．下列关于热化学反应的描述正确的是(　　) A．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol液态水时放出57.3 kJ的热量 B.H2(g)的标准燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则反应2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝571.6 kJ· mol－1 C．放热反应比吸热反应容易发生 D．1 mol丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的标准燃烧热 B　解析：CH3COOH是弱酸，在溶液中电离时会吸收热量，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol液态水时放出的热量小于57.3 kJ，A错误；标准燃烧热是指在 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时的反应热，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2×(－285.8 kJ·mol－1)＝571.6 kJ·mol－1，B正确；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应是否容易发生无关，C错误；不能确定生成物的聚集状态，D错误。 4．2021年3月13日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十一号04组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。 (1)长征四号丙运载火箭的一子级、助推器和二子级使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，书写该反应的热化学方程式： 。 (2)长征四号丙运载火箭的三子级使用的是效能更高的液氢和液氧作为推进剂。已知： ①H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1 ②O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1 ③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44.0 kJ·mol－1 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： 。 (3)肼(N2H4)常用作火箭燃料。 肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示： 计算下表中的a值。 化学键 N—N O===O N≡N O—H N—H 键能/(kJ·mol－1) 154 500 942 463 a＝ 答案：(1)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1 (2)H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1 (3)391 解析：(1)N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与N2O4(l)完全燃烧放出的热量为×60 g＝2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由④＋③－①－②×得：H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。(3)由能量变化图示可知，反应N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)的ΔH1＝－576 kJ·mol－1，根据反应热与键能的关系可知ΔH1＝(4a kJ·mol－1＋154 kJ·mol－1＋500 kJ·mol－1)－(942 kJ·mol－1＋4×463 kJ·mol－1)＝－576 kJ·mol－1，解得a＝391。 学科网（北京）股份有限公司 $$