第06讲 反应热的测量与计算 能源的充分利用（预习讲义）-【暑假自学课】2025年新高二化学暑假提升精品讲义（苏教版2019）

第06讲 反应热的测量与计算 能源的充分利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 反应热的测量 1．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。 2．实验装置 (1)实验装置 (2)仪器各部分的作用 ①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀，充分接触。 ②保温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 NaOH溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）。 (3)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。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，并准确读出反应体系的最高温度（t3）。 4．实验数据处理 假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热。 ①反应体系的温度变化：Δt= t3-/(℃) ②反应体系的热容：C=(VHCl·ρHCl+ VNaOH·ρNaOH)×4.18/(J·℃-1) ③反应热ΔH= —/(kJ·mol-1) 【特别提醒】 (1)大量的实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因有： ①量热计保温效果不好； ②溶液混合时速度不够快； ③反应不充分； ④测量盐酸后温度计没有洗净就测量NaOH溶液的温度。 (2)中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关。 (3)若用NaOH固体或NaOH浓溶液代替NaOH溶液，NaOH固体溶于水（NaOH溶液稀释）时放热，使测得的反应热的数值偏大。 (4)用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；用醋酸代替盐酸，弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。 知识点二 盖斯定律及应用 1．盖斯定律的内容 一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应相同。 应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的ΔH计算出来。 2．盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的相加减而得到。 恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的起始状态和最终状态有关，而与反应的途径无关。如图所示： ΔH＝ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4+ΔH5。 3．应用盖斯定律计算ΔH的方法 根据如下两个反应： Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。 (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图： ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，则ΔH3＝－110.5 kJ·mol－1。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3； ②将已知热化学方程式Ⅰ－Ⅱ，可得目标热化学方程式：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2，则ΔH3＝－110.5 kJ·mol－1。 【方法导引】 利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 (1)定：确定待求反应的热化学方程式。 (2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。 (3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。 (4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 【易错提醒】 (1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 (2)反应式进行加减运算时，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。 (3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 (4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 (5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 知识点3 燃料燃烧释放的热 1．标准燃烧热 (1)定义：在101 kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热。 (2)单位：kJ·mol－1。 (3)意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是： 101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。 (4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为N2(g)、氢元素转化为H2O(l)、碳元素转化为CO2(g)。 2．热值 (1)定义：在101 kPa，1g物质完全燃烧所放出的热量。 (2)单位：kJ·g－1。 (3)热值与标准燃烧热的换算： 如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为ΔH＝－889.6 kJ·mol－1（或889.6 kJ·mol－1）。 3．表示标准燃烧热的热化学方程式的书写 由于标准燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1，以此来配平热化学方程式，其余物质的化学计量数常出现分数。 如表示乙炔标准燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　 ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，即C2H2的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1。 【方法导引】 标准燃烧热的热化学方程式正误判断方法 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。 “三看”ΔH的数值和单位是否正确。 学以致用（P10） 请根据下列反应的焓变，计算 C(s)与H2(g)反应生成1molC2H2 (g)的焓变。 C(s)＋O2 (g)=CO2 (g) ∆H1＝－393.5 kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ∆H2 ＝－571.6 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ∆H3＝－2 599.2 kJ·mol－1 解题方法 目标方程式为2C(s)+H2(g)=C2H2(g)，分别将已知方程式设为①、②、③，根据盖斯定律，目标方程式=①×2+②×—③×，∆H＝∆H1×2+∆H2×—∆H3×=(-393.5 kJ·mol－1)×2+(－571.6 kJ·mol－1)×—(－2 599.2 kJ·mol－1)×=226.8 kJ·mol－1。 【答案】C(s)与H2(g)反应生成1molC2H2 (g)的焓变为226.8 kJ·mol－1 教材习题05（P14） 0.3 mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼（B2O3）和液态水，释放649.5 kJ的热。 (1)写出反应的热化学方程式。 (2)已知H2O(l)转化为H2O(g)的ΔH＝44 kJ·mol－1，试计算11.2 L（标准状况）气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时释放的热。 解题方法 (1)目标方程式为B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(l)，根据已知条件，1mol B2H6(g)燃烧放出的热量为=2033kJ，故热化学方程式为B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(l) ∆H＝－2 033 kJ·mol－1① (2)H2O(l)转化为H2O(g)的热化学方程式为H2O(l)=H2O(g) ΔH＝44 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，①+3×②可得B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(g) ∆H＝－1901 kJ·mol－1，则11.2L B2H6(g)完全燃烧气态水时释放的热为1901 kJ·mol－1×0.5mol=950.5kJ。 【答案】(1) B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(l) ∆H＝－2 033 kJ·mol－1 (2) 950.5kJ 考点一 反应热的测量 1．在测定中和热的实验中，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小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等 【答案】A 【解析】反应速率越慢，达到完全反应用时越长，热量散失越多，所以使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，可以减小实验误差，故A正确；温度计水银球不能接触小烧杯底部，否则会使测定的温度偏低，故B错误；醋酸为弱酸，反应过程中醋酸还会继续电离而吸收热量，会使测定的中和热数值偏低，故C错误；测定中和热实验，需要温度计测定温度，量筒量取酸碱溶液，烧杯盛装酸碱溶液，但不需要酒精灯，故D错误。 2．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】B 【解析】若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。 3．50 mL 1.0 mol·L－1盐酸与50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。 请回答下列问题： (1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是____________________________。 (2)________(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是________________________。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (4)如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量________(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是_______________________________。 【答案】(1)减少热量损失　(2)不能　铜棒传导热的能力较强，使热量损失较多　(3)偏低　(4)增加　反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加 【解析】中和反应反应热测定实验，一是要防止热量损失，如大烧杯上加盖硬纸板、两个烧杯口要相平、在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸条、用玻璃搅拌器搅拌而不能用金属棒(丝)搅拌、实验时动作要迅速等；二是酸、碱溶液浓度宜小不宜大，温度计读数要准确等。加过量碱溶液可使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响 考点二 盖斯定律及应用 1．下列关于盖斯定律的说法不正确的是(　　) A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热 【答案】D 【解析】盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，A正确；反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，B正确；有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，C正确；方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误。 2．在298 K、100 kPa时，已知： 2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) 　 ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【答案】A 【解析】①2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1 ②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则由盖斯定律可知，反应③＝①＋2×②，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故选A。 3．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ·mol－1 Ⅰ、2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 Ⅱ、C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 Ⅲ、根据盖斯定律Ⅲ－×Ⅱ＋Ⅰ得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1－×571.66 kJ·mol－1＋44.01 kJ·mol－1＝－110.53 kJ·mol－1，则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为　ΔH＝－110.53 kJ·mol－1，故D正确。 4．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知： TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝140.5 kJ·mol－1 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)的ΔH是(　　) A．30.0 kJ·mol－1 B．－80.5 kJ·mol－1 C．－30.0 kJ·mol－1 D．80.5 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝140.5 kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律由①＋②可得反应：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)　ΔH＝140.5 kJ·mol－1＋(－110.5 kJ·mol－1)＝30.0 kJ·mol－1。 考点三 标准燃烧热 1．已知101 kPa时的辛烷的标准燃烧热为5 518 kJ·mol－1，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3 kJ·mol－1，则下列热化学方程式书写正确的是(　　) ①C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 518 kJ·mol－1 ②C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)； ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 ③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 ④H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1 A．①③　　　 B．②③　　　 C．②④　　　 D．② 【答案】B 【解析】辛烷的标准燃烧热是1 mol辛烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，焓变小于0，所以①错误，②正确；中和反应放热，焓变小于0，所以④错误，③正确。 2．下列关于标准燃烧热的描述中正确的是(　　) A．已知a g乙烯气体充分燃烧时生成1 mol CO2和液态水，放出b kJ的热量，则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为2C2H4(g)＋6O2(g)===4CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－4b kJ·mol－1 B．将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的标准燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 D．葡萄糖的标准燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】乙烯的标准燃烧热为1 mol乙烯充分燃烧放出的热量，A错误；甲醇的标准燃烧热是1 mol甲醇充分燃烧放出的热量，而甲醇充分燃烧的产物不是氢气，是液态水，B错误；氢气的标准燃烧热是1 mol氢气与氧气充分燃烧放出的热量，而方程式2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)中水是气态，C错误；D正确。 3．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4＝－d kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．c＞d B．0.5a＞b C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1 D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－(c－d)kJ·mol－1 【答案】B 【解析】③是不完全燃烧，④是完全燃烧，相同物质的量的C燃烧，完全燃烧比不完全燃烧释放出的热量多，则c＜d，故A项错误；相同物质的量的氢气燃烧，生成液态水比生成水蒸气释放的热量多，则0.5a＞b，故B项正确；燃烧热是指1 mol可燃物燃烧生成指定产物时释放的热量，氢气的燃烧热为a kJ·mol－1，故C项错误；据盖斯定律，④－③得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－(d－c)kJ·mol－1，故D项错误。 4．(1)甲醇属于可再生资源，能够代替汽油作为汽车的燃料。一定量的甲醇与足量的金属Na反应得到标准状况下的5.6 L H2，若将这些甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出381.65 kJ热量，则甲醇的标准燃烧热ΔH为________。 (2)家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出5×105 kJ热量。根据上述信息写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式： ________________________________________________________。 【答案】(1) －763.3 kJ·mol－1 (2)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 900 kJ·mol－1 【解析】(1)由反应产生H2的体积可以求得甲醇的物质的量为0.5 mol，则1 mol甲醇完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为763.3 kJ，故甲醇的标准燃烧热ΔH＝－763.3 kJ·mol－1。(2)10 kg丁烷的物质的量为，则丁烷的标准燃烧热ΔH＝－5×105 kJ÷＝－2 900 kJ·mol－1，表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 900 kJ·mol－1。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．了解中和热测定的原理、实验仪器、药品，实验过程与操作。 2．了解盖斯定律及其应用。 3．理解标准燃烧热的概念，掌握有关标准燃烧热的计算。 【学习重难点】 1．盖斯定律及其应用. 2．燃烧热的有关计算。 1．关于中和热测定实验的下列说法不正确的是(　　) A．烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失 B．使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计 C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢 D．测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度 【答案】C 【解析】因泡沫塑料能隔热，则烧杯间填满碎泡沫塑料能减少实验过程中的热量损失，A项正确；环形玻璃搅拌棒能上下搅拌液体，且不导热，所以使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计，B项正确；向盛装酸的烧杯中加碱时应迅速一次性加入，减少热量的散失，C项错误；测定酸后的温度计用水清洗后，不会发生酸碱中和反应，然后测定碱的温度，较准确，D项正确。 2．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－126.4 kJ·mol－1，这个热化学方程式表示(　　) A．1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 B．1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量 C．1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量 D．12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 【答案】C 【解析】根据热化学方程式的意义可知：该热化学方程式表示1 mol(或12 g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4 kJ的热量，C项满足题意。 3．在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为(　　) 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1 1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为(　　) A．2 912 kJ　　　　　B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 【答案】B 【解析】2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1 1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为566 kJ·mol－1× mol＋890 kJ·mol－1×3 mol＝2 953 kJ。故选B。 4．已知： ①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　) A．＋262.6 kJ·mol－1　　　　　　 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1　②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，依据盖斯定律得到C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1；故选D。 5．2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2＞0 B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH＜ΔH3 D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8 【答案】B 【解析】金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此ΔH2＞0，故A项正确；由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＝ΔH1，故B项错误；由钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)―→2K＋(g)的ΔH＜ΔH3，故C项正确；由盖斯定律可知ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，故D项正确。 6．下列燃烧反应的反应热是标准燃烧热的是(　　) A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2 C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 D．H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l)　ΔH4 【答案】C 【解析】标准燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质所放出的热量。生成物气态水不是稳定的状态，应是液态水，A不符合题意；生成物一氧化碳不是稳定状态，应生成二氧化碳，B不符合题意；符合标准燃烧热的定义，C符合题意；生成物硫不是稳定的物质，应生成二氧化硫，D不符合题意。 7．下列关于标准燃烧热的说法中正确的是(　　) A．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热 B．1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫时所放出的热量为硫的标准燃烧热 C．在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，叫作该物质的标准燃烧热 D．标准燃烧热随着化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变 【答案】C 【解析】标准燃烧热必须是可燃物完全燃烧，生成稳定的物质所放出的热量，A未指明生成物是否稳定，故A错误；1 mol硫燃烧应该生成气态二氧化硫，而不是三氧化硫，且未指明燃烧的条件，应为25 ℃ 、101 kPa ，故B错误；在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，叫作该物质的标准燃烧热，故C正确；在表示标准燃烧热的化学方程式中，可燃物的化学式前的化学计量数必须是1，此情况下的反应热才是标准燃烧热，标准燃烧热不随着化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变，故D错误。 8．下列表述中正确的是(　　) A．101 kPa时，1 mol C和3 mol C的标准燃烧热相等 B．由图1可知金刚石比石墨稳定 C．由图2可知H2的标准燃烧热数值大于483.6 kJ·mol－1 D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能 【答案】A 【解析】标准燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，A项正确；由图1观察金刚石的总能量大于石墨的总能量，石墨比金刚石稳定，B项错误；由图2知2 mol H2标准燃烧生成2 mol H2O(g)放出483.6 kJ的热量，则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(g)放出241.8 kJ的热量，H2O(g)变成H2O(l)放热，由图2知H2的标准燃烧热数值大于241.8 kJ·mol－1，C项错误；汽油燃烧时化学能没有全部转化成热能，还有部分转化为光能等，D项错误。 9．少量运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知： (1)H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1 (2)O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1 (3)如图： 下列说法正确的是(　　) A．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低 B．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1 C．氢气的标准燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量 【答案】B 【解析】由图像可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，放出483.6 kJ的热量，故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，选项A错误；由图像可知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1①，H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1②，O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1③，根据盖斯定律可知将①－②×2－③可得2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1，选项B正确；氢气的标准燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故氢气的标准燃烧热为ΔH＝－(483.6＋88)kJ·mol－1÷2＝－285.8 kJ·mol－1，选项C错误；H2O(g)变成H2O(l)为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，选项D错误。 10．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0 C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 【答案】D 【解析】A.气态水能量高，液态水能量低，气态水转化为液态水放出热量，则ΔH5＜0，故A错误；B.由图可知，①Ca(OH)2(s)===CaO(s)＋H2O(g)　ΔH1、②CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2，①＋②不能得到510 ℃时Ca(OH)2(s)，则ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；C.④CaO(s)===CaO(s)　ΔH4、⑤H2O(g)===H2O(l)　ΔH5，④＋⑤不能得到510 ℃时Ca(OH)2(s)，则ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；D.由盖斯定律可知，①＋②＋④＋⑤＝－③，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH3，可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。 11．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是(　　) A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．1 mol S在空气中燃烧放出的热量等于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 【答案】B 【解析】硫酸的浓溶液溶于水放热，故B错误。 12．已知煤炭的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量” 。下列有关说法正确的是（ ） A．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1 B．CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1 C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体 D．因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的 【答案】C 【解析】A．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH＝-571.6kJ·mol-1，由于液态水转化为气态水吸热，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＞-571.6kJ·mol-1，A错误；B．一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol，则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1，B错误；C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO，C正确；D．由于能量是守恒的，所以“煤炭燃烧时加少量水，不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。”，故该同学的结论是错误的，D错误；答案选C。 13．(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题： ①N2(g)＋2O2===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________。 (2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时： CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol－1 5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_______________________________________。 【答案】(1) 2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放热多、产生大量气体 (2)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1 【解析】(1)由盖斯定律可知，四个热化学方程式的关系为③×2－②×2－①，则2ΔH3－2ΔH2－ΔH1＝ΔH4；由反应④可知，2 mol N2H4(l)和1 mol N2O4(l)反应生成3 mol N2(g)和4 mol H2O(g)时，放出1 048.9 kJ热量，且产生7 mol气体，由此推断，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因是反应放热多、产生大量气体。 (2)将题中两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×5－②得，Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1。 14．(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、945.7 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________________________________________。 (2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量，反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝__________kJ·mol－1。 已知：2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________________________________________________________。 (3)实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为________________________________。 【答案】(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1　(2)－621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 ； (3)环形玻璃搅拌棒 【解析】(1)在反应N2＋3H22NH3中，断裂3 mol H—H键，1 mol N≡N键共吸收的能量为3×436 kJ＋945.7 kJ＝2 253.7 kJ，生成2 mol NH3，共形成6 mol N—H键，放出的能量为6×391 kJ＝2 346 kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为2 346 kJ－2 253.7 kJ＝92.3 kJ； (2)16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－621.2 kJ·mol－1①； 2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－196.4 kJ·mol－1 ②根据盖斯定律，①＋②得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 ； (3)根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 反应热的测量与计算 能源的充分利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 反应热的测量 1．实验原理 通过测定一定量的酸、 碱溶液在反应前后_______的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 2．实验装置 (1)实验装置 (2)仪器各部分的作用 ①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使____________________________。 ②保温层的作用是_____________________。 ③温度计的作用是测定反应前后反应体系的_______。 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______________（t1）。 (2)另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，测量并记录______________（t2）。 (3)将量筒中的氢氧化钠溶液__________盛有盐酸的简易量热计中，立即_________。用______________轻轻搅拌，并准确读出反应体系的__________（t3）。 4．实验数据处理 假设溶液的比热与水的比热_______，溶液的密度与水的密度_______，忽略量热计的_______。 ①反应体系的温度变化：Δt=______________/(℃) ②反应体系的热容：C=______________ /(J·℃-1) ③反应热ΔH= ______________/(kJ·mol-1) 【特别提醒】 (1)大量的实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因有： ①量热计保温效果不好； ②溶液混合时速度不够快； ③反应不充分； ④测量盐酸后温度计没有洗净就测量NaOH溶液的温度。 (2)中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关。 (3)若用NaOH固体或NaOH浓溶液代替NaOH溶液，NaOH固体溶于水（NaOH溶液稀释）时放热，使测得的反应热的数值偏大。 (4)用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；用醋酸代替盐酸，弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。 知识点二 盖斯定律及应用 1．盖斯定律的内容 一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应_______。 应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的_______计算出来。 2．盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的_______而得到。 恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的____________和____________有关，而与反应的_______无关。如图所示： ΔH＝______________ = ______________。 3．应用盖斯定律计算ΔH的方法 根据如下两个反应： Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。 (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图： ΔH1＝______________，则ΔH3＝_______ kJ·mol－1。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3； ②将已知热化学方程式Ⅰ－Ⅱ，可得目标热化学方程式：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝____________，则ΔH3＝_______ kJ·mol－1。 【方法导引】 利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 (1)定：确定待求反应的热化学方程式。 (2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。 (3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。 (4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 【易错提醒】 (1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 (2)反应式进行加减运算时，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。 (3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 (4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 (5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 知识点3 燃料燃烧释放的热 1．标准燃烧热 (1)定义：在101 kPa下，_______物质__________的反应热。 (2)单位：_______。 (3)意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是： ____________________________________________________________________________________。 (4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_______、氢元素转化为_______、碳元素转化为_______。 2．热值 (1)定义：在101 kPa，______物质完全燃烧所放出的热量。 (2)单位：_______。 (3)热值与标准燃烧热的换算： 如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为_____________________。 3．表示标准燃烧热的热化学方程式的书写 由于标准燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，可燃物的化学计量数为______，以此来配平热化学方程式，其余物质的化学计量数常出现分数。 如表示乙炔标准燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　 ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，即C2H2的标准燃烧热为_______kJ·mol－1。 【方法导引】 标准燃烧热的热化学方程式正误判断方法 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。 “三看”ΔH的数值和单位是否正确。 学以致用（P10） 请根据下列反应的焓变，计算 C(s)与H2(g)反应生成1molC2H2 (g)的焓变。 C(s)＋O2 (g)=CO2 (g) ∆H1＝－393.5 kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ∆H2 ＝－571.6 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ∆H3＝－2 599.2 kJ·mol－1 解题方法 目标方程式为2C(s)+H2(g)=C2H2(g)，分别将已知方程式设为①、②、③，根据盖斯定律，目标方程式=①×2+②×—③×，∆H＝∆H1×2+∆H2×—∆H3×=(-393.5 kJ·mol－1)×2+(－571.6 kJ·mol－1)×—(－2 599.2 kJ·mol－1)×=226.8 kJ·mol－1。 【答案】 教材习题05（P14） 0.3 mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼（B2O3）和液态水，释放649.5 kJ的热。 (1)写出反应的热化学方程式。 (2)已知H2O(l)转化为H2O(g)的ΔH＝44 kJ·mol－1，试计算11.2 L（标准状况）气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时释放的热。 解题方法 (1)目标方程式为B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(l)，根据已知条件，1mol B2H6(g)燃烧放出的热量为=2033kJ，故热化学方程式为B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(l) ∆H＝－2 033 kJ·mol－1① (2)H2O(l)转化为H2O(g)的热化学方程式为H2O(l)=H2O(g) ΔH＝44 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，①+3×②可得B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+ 3H2O(g) ∆H＝－1901 kJ·mol－1，则11.2L B2H6(g)完全燃烧气态水时释放的热为1901 kJ·mol－1×0.5mol=950.5kJ。 【答案】 考点一 反应热的测量 1．在测定中和热的实验中，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小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等 2．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 3．50 mL 1.0 mol·L－1盐酸与50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。 请回答下列问题： (1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是____________________________。 (2)________(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是________________________。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (4)如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量________(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是_______________________________。 考点二 盖斯定律及应用 1．下列关于盖斯定律的说法不正确的是(　　) A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热 2．在298 K、100 kPa时，已知： 2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) 　 ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 3．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1 4．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知： TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝140.5 kJ·mol－1 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)的ΔH是(　　) A．30.0 kJ·mol－1 B．－80.5 kJ·mol－1 C．－30.0 kJ·mol－1 D．80.5 kJ·mol－1 考点三 标准燃烧热 1．已知101 kPa时的辛烷的标准燃烧热为5 518 kJ·mol－1，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3 kJ·mol－1，则下列热化学方程式书写正确的是(　　) ①C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 518 kJ·mol－1 ②C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)； ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 ③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 ④H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1 A．①③　　　 B．②③　　　 C．②④　　　 D．② 2．下列关于标准燃烧热的描述中正确的是(　　) A．已知a g乙烯气体充分燃烧时生成1 mol CO2和液态水，放出b kJ的热量，则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为2C2H4(g)＋6O2(g)===4CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－4b kJ·mol－1 B．将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的标准燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 D．葡萄糖的标准燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 3．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4＝－d kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．c＞d B．0.5a＞b C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1 D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－(c－d)kJ·mol－1 4．(1)甲醇属于可再生资源，能够代替汽油作为汽车的燃料。一定量的甲醇与足量的金属Na反应得到标准状况下的5.6 L H2，若将这些甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出381.65 kJ热量，则甲醇的标准燃烧热ΔH为________。 (2)家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出5×105 kJ热量。根据上述信息写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式： ________________________________________________________。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．了解中和热测定的原理、实验仪器、药品，实验过程与操作。 2．了解盖斯定律及其应用。 3．理解标准燃烧热的概念，掌握有关标准燃烧热的计算。 【学习重难点】 1．盖斯定律及其应用. 2．燃烧热的有关计算。 1．关于中和热测定实验的下列说法不正确的是(　　) A．烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失 B．使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计 C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢 D．测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度 2．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－126.4 kJ·mol－1，这个热化学方程式表示(　　) A．1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 B．1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量 C．1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量 D．12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 3．在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为(　　) 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1 1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为(　　) A．2 912 kJ　　　　　B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 4．已知： ①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　) A．＋262.6 kJ·mol－1　　　　　　 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 5．2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2＞0 B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH＜ΔH3 D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8 6．下列燃烧反应的反应热是标准燃烧热的是(　　) A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2 C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 D．H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l)　ΔH4 7．下列关于标准燃烧热的说法中正确的是(　　) A．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热 B．1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫时所放出的热量为硫的标准燃烧热 C．在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，叫作该物质的标准燃烧热 D．标准燃烧热随着化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变 8．下列表述中正确的是(　　) A．101 kPa时，1 mol C和3 mol C的标准燃烧热相等 B．由图1可知金刚石比石墨稳定 C．由图2可知H2的标准燃烧热数值大于483.6 kJ·mol－1 D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能 9．少量运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知： (1)H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1 (2)O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1 (3)如图： 下列说法正确的是(　　) A．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低 B．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1 C．氢气的标准燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量 10．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0 C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 11．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是(　　) A．途径①和途径②的反应热是相等的 B．含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．1 mol S在空气中燃烧放出的热量等于在纯氧中燃烧放出的热量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 12．已知煤炭的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量” 。下列有关说法正确的是（ ） A．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1 B．CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1 C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体 D．因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的 13．(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题： ①N2(g)＋2O2===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________。 (2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时： CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol－1 5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_______________________________________。 14．(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、945.7 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________________________________________。 (2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量，反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝__________kJ·mol－1。 已知：2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________________________________________________________。 (3)实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为________________________________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$