专题1 第1单元 第2课时 反应热的测量与计算-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

专题1　化学反应与能量变化 第一单元　化学 反应的热效应 第2课时　反应热的 测量与计算 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1 ℃ 温度变化 预习作业 测定反应前后溶液的温度 使反应充分进行、体系的温度均匀 2．仪器——简易量热计 保温 反应容器 预习作业 二、反应热的计算——盖斯定律及应用 1．盖斯定律的内容 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____________的，即化学反应的焓变只与反应的__________和反应的___________有关，而与反应的________无关。 完全相等 起始状态 最终状态 途径 预习作业 ΔH1－ΔH2 －393．5 kJ/mol－(－283．0 kJ/mol) －110．5 kJ/mol 预习作业 1．下列叙述不正确的是(　　) A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算难以通过实验测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 答案 预习作业 答案 解析 预习作业 3．用50 mL 0．50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0．55 mol·L－1的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所放出的热量计算反应热。下列关于实验和中和反应的说法正确的是(　　) A．如图条件下实验过程中没有热量损失 B．玻璃搅拌棒可用铜质材料代替 C．中和反应的逆反应是吸热反应 D．在25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱的稀溶液 发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57．3 kJ·mol－1 的热量 答案 预习作业 课时作业 (建议用时：40分钟) 答案 解析 解析　浓硫酸稀释放热，B错误；中和反应是放热反应，ΔH<0，C错误；A中ΔH的数值错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2．盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列等式中错误的是(　　)  A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝1 B．A→D的ΔH＝－ΔH4 C．ΔH1＋ΔH2＝－ΔH3－ΔH4 D．B→D的ΔH＝ΔH2＋ΔH3 答案 解析 解析　根据盖斯定律及图示知，物质A经过一系列转化最终又得到物质A，所以始末状态相同，反应热为0，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝0，故A错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52．3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是(　　) A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中 D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液 的温度 答案 解析 解析　根据H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1可知该实验过程中测得的放出的热量偏少，用量筒量取盐酸时仰视读数会导致盐酸的量偏大，放出的热量偏多。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析　根据盖斯定律，由②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1076．7 kJ·mol－1，A正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [方法技巧]　利用盖斯定律书写热化学方程式 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．(2023·浙江省余姚市高三上学期适应性测试)根据以下H2和Cl2反应生成HCl的能量循环图： 下列说法正确的是(　　) A．ΔH4＞0 B．ΔH1＜0 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 D．ΔH3＞ΔH4 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 解析 解析　H2和Cl2化合成HCl是放热反应， 所以ΔH4＜0，A错误；断裂化学键需要吸收 能量，所以Cl2中的共价键断裂转化为氯原子 的ΔH1＞0，B错误；1 mol Cl2(g)和1 mol H2(g) 反应生成2 mol HCl(g)的过程可以分解为三步： 1 mol Cl2(g)转化为2 mol Cl(g)、1 mol H2(g)转化为2 mol H(g)、2 mol Cl(g)和2 mol H(g)生成2 mol HCl(g)，所以ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0，C正确；断裂化学键需要吸收能量，所以氯原子和氢原子直接结合成2 mol HCl(g)放出的热量高于氢气和氯气反应生成2 mol HCl(g)放出的热量，放热反应的ΔH<0，所以ΔH3＜ΔH4，D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6．利用如图装置测定中和反应反应热，下列说法错误的是(　　) A．若用醋酸代替HCl做实验，会使测定的ΔH偏大 B．加入NaOH溶液的正确操作是分三次沿玻璃棒缓 慢加入 C．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少 热量的损失 D．该实验测得的中和反应反应热ΔH的数值比理论值 偏低，其原因可能是测量完硫酸溶液温度的温度计直接用来测NaOH溶液的温度 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [易错警示]　 (1)根据盖斯定律计算ΔH时，要带着符号、数值、单位进行运算。 (2)在比较反应热(ΔH)的大小时，要带着符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 (3)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以同一个数；当热化学方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 (4)将一个热化学方程式逆向书写时，ΔH的符号也随之改变，但绝对值不变。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析　C为2 mol，由题意可知2 mol C全部转化成2 mol CO后，只有1 mol CO转化成1 mol CO2，和完全燃烧相比，损失的能量和实际放出的能量之比为282．57∶(110．35×2＋282．57)≈283∶503。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二、非选择题 12．已知拆开1 mol氢气中的化学键 需要消耗436 kJ能量，拆开1 mol氧气中的 化学键需要消耗498 kJ能量，根据图中的 能量图，回答下列问题： (1)分别写出①②的数值：①________；②________。 (2)生成H2O(g)中的1 mol H—O键放出________ kJ的能量。 (3)已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44 kJ·mol－1，试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式：_________________________________ _________________________。 答案 1370 1852 463 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－570 kJ·mol－1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 解析　(3)因为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1　①，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44 kJ·mol－1　②，将①－②×2得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－482 kJ·mol－1－44 kJ·mol－1×2＝－570 kJ·mol－1。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13．(1)用50 mL 0．50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0．55 mol·L－1的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反应热。 回答下列问题： ①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热将________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1．42 kJ，请写出 该反应的热化学方程式：________________________________________________。 答案 偏大 HCl(aq)＋NaOH(aq)===H2O(l)　ΔH＝－56．8 kJ·mol－1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 135.4 kJ·mol－1 1054 kJ·mol－1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 　　　　　　　　　　　　　 R 一、反应热的测量 1．原理：中和反应的反应热ΔH＝－eq \f(CΔT×10－3,n（H2O）)(kJ·mol－1) (1)C：体系的热容，指一定量的物质温度升高_______所需吸收的热量。 (2)ΔT：反应前后的______________。 2．盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 若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。 如已知a．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393．5 kJ/mol b．CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283．0 kJ/mol 若C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH，则ΔH＝________________＝_______________________________________＝____________________。 2．心脏起搏器电源——锂碘电池的电池反应为 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH 已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1 4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2 则下列说法正确的是(　　) A．ΔH＝eq \f(1,2)ΔH1－ΔH2 B．ΔH＝eq \f(1,2)ΔH1＋ΔH2 C．ΔH＝eq \f(1,2)ΔH1－eq \f(1,2)ΔH2 D．ΔH＝eq \f(1,2)ΔH1＋eq \f(1,2)ΔH2 解析　已知①4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1，②4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2，根据盖斯定律，eq \f(①－②,2)可得2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)，则ΔH＝eq \f(1,2)(ΔH1－ΔH2)，故C正确。 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．含0．2 mol KOH的稀溶液与1 L 0．1 mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11．46 kJ的热量。下列热化学方程式或说法正确的是(　　) A．KOH(aq)＋eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－11．46 kJ·mol－1 B．替换成同物质的量的浓硫酸反应放出的热量相等 C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝114．6 kJ·mol－1 D．KOH(aq)＋eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57．3 kJ·mol－1 4．已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)　ΔH＝8．7 kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534．0 kJ·mol－1。下列能表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式的是(　　) A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1076．7 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋eq \f(1,2)N2O4(g)===eq \f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－542．7 kJ·mol－1 C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－542．7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝1076．7 kJ·mol－1 7．固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①H2(g)＋I2(？)2HI(g)　ΔH1＝－9．48 kJ·mol－1 ②H2(g)＋I2(？)2HI(g)　ΔH2＝26．48 kJ·mol－1 下列判断不正确的是(　　) A．反应①中的I2为气态，反应②中的I2为固态 B．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 C．HI(s)比HI(g)热稳定性差 D．1 mol固态碘升华时将吸收35．96 kJ热量 8．已知： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； ②C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH2； ③C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH3； ④4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4； ⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH5。 下列叙述正确的是(　　) A．ΔH1>0 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1 D．3ΔH1－3ΔH2－eq \f(1,2)ΔH4＋ΔH5＝0 解析　|ΔH1|为1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，|ΔH2|为1 mol C不完全燃烧生成CO时放出的热量，则反应①放出的热量比反应②放出的热量多，又由于放热反应的ΔH为负值，所以ΔH1<0，ΔH1<ΔH2，A、B错误；根据盖斯定律，由2×②－①得③C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，C正确；根据盖斯定律，由3×①－3×②－eq \f(1,2)×④＋⑤得2Fe2O3(s)＋6CO(g)===4Fe(s)＋6CO2(g)　ΔH＝3ΔH1－3ΔH2－eq \f(1,2)ΔH4＋ΔH5，任何反应的ΔH≠0，D错误。 9．24 g木炭在氧气中燃烧，得到相同条件下等体积的CO和CO2。已知：C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110．35 kJ·mol－1，CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282．57 kJ·mol－1。和完全燃烧相比，该反应燃烧损失的能量与实际放出的能量之比大约是(　　) A．283∶503 B．55∶141 C．141∶196 D．1∶1 10．在1200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1，2H2S(g)＋SO2(g)===eq \f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2，H2S(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3，2S(g)===S2(g)　ΔH4。则ΔH4的正确表达式为(　　) A．ΔH4＝eq \f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝eq \f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝eq \f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝eq \f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析　依次给题中4个热化学方程式编号①、②、③、④，根据盖斯定律②×eq \f(2,3)－③×2＋①×eq \f(2,3)＝④，则ΔH4＝ΔH2×eq \f(2,3)－ΔH3×2＋ΔH1×eq \f(2,3)＝eq \f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，A正确。 11．在热的碱性水溶液中，1 mol Cl－、1 mol ClOeq \o\al(－,x)(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关ΔH说法正确的是(　　) 2ClO－(aq)===Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,2)(aq)　ΔH1 3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,3)(aq)　ΔH2 2ClOeq \o\al(－,2)(aq)===Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,4)(aq)　ΔH3 2ClOeq \o\al(－,2)(aq)===ClO－(aq)＋ClOeq \o\al(－,3)(aq)　ΔH4 A．ΔH1<0　ΔH2>0 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH3<0　ΔH4<0 D．ΔH3>ΔH4 解析　2ClO－(aq)===Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,2)(aq)对应2B===A＋C，ΔH1＝(0＋100－60×2) kJ·mol－1＝－20 kJ·mol－1，3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,3)(aq)对应3B===2A＋D，ΔH2＝(0×2＋63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，故ΔH2<ΔH1<0，A、B错误；2ClOeq \o\al(－,2)(aq)===Cl－(aq)＋ClOeq \o\al(－,4)(aq)对应2C===A＋E，ΔH3＝(0＋40－100×2) kJ·mol－1＝－160 kJ·mol－1，2ClOeq \o\al(－,2)(aq)===ClO－(aq)＋ClOeq \o\al(－,3)(aq)对应2C===B＋D，ΔH4＝(60＋63－100×2) kJ·mol－1＝－77 kJ·mol－1，故ΔH3<ΔH4<0，C正确，D错误。 (2)(2023·广东省六校联考)CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。 CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如下图所示，计算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝____________________。 已知键能数据如下表。 化学键 H—H C—O H—O C—H 键能(kJ·mol－1) 436 326 a 464 414 则的键能为____________________。 解析　(1)①若改为薄铁板，则有热量散失，测得的反应热偏大。②该反应中50 mL 0．55 mol·L－1的NaOH溶液过量，其与50 mL 0．50 mol·L－1的盐酸(即0．025 mol)反应生成0．025 mol H2O，放出的热量为1．42 kJ，那么生成1 mol H2O时放出56．8 kJ的热量，即可书写出热化学方程式。 (2)根据题图可写出①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106．0 kJ·mol－1、②2CO(g)＋2H2(g)===HCOOCH3(g)　ΔH＝－76．6 kJ·mol－1，②－①×2可得出2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝135．4 kJ·mol－1。根据反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106．0 kJ·mol－1，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，代入数据可得a＝1054，的键能为1054 kJ·mol－1。 $$