1.2 反应热的测量和计算（5大题型专项训练） 化学沪科版2020选择性必修1

1.2 反应热的测量和计算 题型01 热化学方程式 题型02 中和热 题型03 中和反应反应热的测量 题型04 反应焓变的简单计算 题型05 盖斯定律的应用 题型01 热化学方程式 1．概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。 2．表示意义：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。 例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示在25 ℃和101 kPa下， 2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时，放出571.6 kJ的热量。 3．热化学方程式与普通化学方程式的区别 化学方程式 热化学方程式 化学 计量数 是整数，既可表示粒子个数，又可表示该物质的物质的量 既可以是整数，也可以是分数，只表示该物质的物质的量 状态 不要求注明 必须在化学式后注明 正负号及单位 无 必须注明 意义 表明了化学反应中的物质变化 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 4．书写热化学方程式的步骤及要求 一、写化学方程式——写出配平的化学方程式。 二、标状态——用s、1、g、aq标明物质的聚集状态，不标“↑”或“↓”。 三、标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)。 四、标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。 五、标数值——根据化学计量数计算写出△H的值，并注明单位kJ·mol－1。 5．热化学方程式书写中的常见错误 (1)物质的聚集状态标注错误或漏写，物质的聚集状态不同，ΔH的值不同。 (2)ΔH的正、负及单位书写错误，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 (3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同，ΔH与方程式中化学计量数成正比。 6．热化学方程式的正误判断 一、看方程式是否配平。 二、看各物质的聚集状态是否正确。。 三、看ΔH的“＋”“－”符号是否正确。 四、看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”。 五、看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【典例1】已知充分燃烧a乙炔气体时生成1二氧化碳气体和液态水，放出热量b，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【变式1-1】下列有关热化学方程式的说法错误的是 A．热学化方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 B．热化学方程式中，各物质的化学计量数不表示分子个数，只代表该物质的物质的量 C．同一化学反应，化学计量数不同，则ΔH不同；化学计量数相同而状态不同，ΔH也不同 D．化学反应过程中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】A 【解析】A．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示25°C、101kPa下的数据，而不是标准状况（0°C、101kPa）下的数据，A错误； B．热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，B正确； C．同一反应，化学计量数不同，反应热不同，物质状态不同，反应热也不同，C正确； D．反应热与参加反应的物质的物质的量成正比，D正确。 故选A。 【变式1-2】下列关于2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)   ΔH=-571.6 kJ·mol−1。说法正确的是 A．两分子 H2 和一分子O2反应，放出热量571.6 kJ B．2mol H2和1mol O2完全反应生成2mol H2O，放出热量571.6 kJ C．在25 ℃、101 kPa时，2mol气态 H2和1mol气态 O2完全反应生成2mol液态 ，放出热量571.6 kJ D．在25℃、101 kPa时，1mol气态 H2和0.5mol气态 O2完全反应生成液态H2O，放出热量571.6 kJ 【变式1-3】红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体，吸收262.6kJ热量，能表示该反应热化学方程式的是 A．   B．   C．   D．   题型02 中和热 1．中和热的概念 在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所放出的热量。大量实验测得，在25 ℃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1mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 【典例2】已知  ，下列反应的是 A．稀与足量溶液反应 B．稀盐酸与氨水反应生成 C．稀盐酸与稀溶液反应生成 D．稀溶液与浓硫酸生成 【答案】C 【解析】A．稀H2SO4与足量的Ba(OH)2溶液反应生成0.5molBaSO4和1molH2O，生成BaSO4沉淀放热，故放出的热量大于57.3kJ，ΔH<−57.3kJ/mol，A不符合题意； B．一水合氨是弱碱，存在电离平衡，电离吸热，则稀盐酸与氨水反应生成1mol H2O时放出热量小于57.3kJ，ΔH>−57.3kJ/mol，B不符合题意； C．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2O时放出热量为57.3kJ，ΔH=−57.3kJ/mol，C符合题意； D．浓硫酸溶于水放热，则稀NaOH与浓硫酸反应生成1molH2O时放出热量大于57.3kJ，ΔH<−57.3kJ/mol，D不符合题意； 故选C。 【变式2-1】含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A．  =+28.7kJ/mol B． =-28.7kJ/mol C． =+57.4kJ/mol D．  =-57.4kJ/mol 【变式2-2】已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O  =Q1 kJ/mol H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1)  =Q2 kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1)  =Q3 kJ/mol 上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为 A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1 【变式2-3】下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)     ，则金刚石比石墨稳定 B．500℃、30MPa下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ，其热化学方程式为   C．  ，  ，则 D．在稀溶液中有  ，若将的稀与的NaOH溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJ 题型03 中和反应反应热的测量 1. 测定原理 ΔH＝－ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。 (3)装置如图 (4)注意事项 ①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。 ②温度计测量完盐酸温度后，要用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。 ④实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。 2. 测定中和反应反应热的实验中需要注意的问题 (1)所用装置要尽可能做到保温、隔热；实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 (2)所用溶液的配制必须准确，且浓度要小；为保证酸完全被氢氧化钠中和，要使氢氧化钠稍过量。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)要使用同一支温度计，温度计读数要尽可能准确；水银球部位一定要完全浸没在溶液中，且要稳定一段时间后再读数，以提高测量的精度；两次读数的时间间隔要短，这样才能读到最高温度，即最终温度。 (5)实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中弱酸或弱碱的电离吸热，会使测得的反应热数值的绝对值偏小。 (6)可采用多次测量取平均值的方法，减小实验误差。 3. 误差分析：实验所测得的数据若不是为57.3 kJ·mol-1，则产生误差可能的原因是： (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或小于50mL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)测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 【典例4】“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数，也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40 mL 盐酸与40 mL 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是 A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是玻璃搅拌器 C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度 D．用稀硫酸代替稀盐酸，结果不一样 【变式4-1】在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述错误的是 A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失 B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 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 【解析】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫可以起到保温作用，减少热量损失，A正确； B．测量终止温度要记录混合溶液的最高温度，B正确； C．若缓慢分次倒入NaOH溶液，会使热量散失，导致实验误差增大，应一次迅速倒入，C错误； D．塑料材质的环形搅拌棒可以代替环形玻璃搅拌棒，且能减少热量损失，D正确。 故选C。 【变式4-2】 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如上题图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可计算中和热。试回答下列问题： （1）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。 （2）实验中改用60 m L 0.50 mol·L－1盐酸与 50 m L 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”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由__________________________________________。 （3）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 【答案】（1）偏小　保温杯　 （2）不相等　相等　因中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关　 （3）偏小　偏小 【解析】第（3）小题，若用氨水代替NaOH溶液，由于氨水是弱碱，电离时会吸热，将使测得的结果偏小。若用50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液，则酸碱的物质的量相等，理论上对中和热测量应没有影响，但实验中不可能完全绝热，一定会有热量的损失，测得的结果也会偏小。 【变式4-3】某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是 A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出 D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变 题型04 反应焓变的简单计算 1. 根据热化学方程式计算：反应热与反应方程式中各物质的物质的量成正比，例如： aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　 ΔH a　　b　　　 c　　 d　　 |ΔH| n(A)　n(B)　 　n(C) n(D)　 Q 则 ＝ ＝ ＝ ＝ 2. 根据反应物和生成物的键能计算：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 常见物质中的化学键数目 物质 CO2(C=O) CH4(C－H) P4(P－P) SiO2(Si－O) 石墨 金刚石 S8(S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 3. 根据反应物和生成物的能量计算：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量 【典例5】已知293K时，  。下列有关说法正确的是 A．1mol 与3mol 反应，放出的热量为92kJ B．每生成1mol ，放出的热量小于46kJ C．每生成1mol ，放出的热量为46kJ D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关 【变式5-1】一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如图所示，下列说法正确的是 A． B．为进程Ⅱ的催化剂，可以减少反应热 C．相同条件下，进程Ⅰ、Ⅱ中的平衡转化率不同 D．两个进程中速率最快的一步反应的 【变式5-2】如表所示是有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： 据此判断，下列热化学方程式的书写正确的是 A． B． C． D． 【变式5-3】根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是 A．反应的热化学方程式是 B．反应中1mol (l)换为1mol (g)，△H不变 C．该反应是吸热反应 D．1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ 题型05 盖斯定律的应用 1.盖斯定律：不管化学反应一步完成或分几步完成，最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2.应用盖斯定律采用“加合法”计算反应热ΔH的步骤 (1)确定待求反应的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 (3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。 (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。 (5)实施叠加并确定反应热的变化。 【典例6】盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，反应热为ΔH4，则ΔH4为 A．ΔH2－ΔH3－3ΔH1 B．0.5ΔH2－0.5ΔH3－1.5ΔH1 C．0.5ΔH1－1.5 ΔH2＋0.5ΔH3 D．ΔH3－ΔH2＋3ΔH1 【变式6-1】将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知： ①   ②   则反应的是 A． B． C． D． 【变式6-2】天然气使用前需要脱硫，发生下列反应： ①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) ΔΗ1 ②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) ΔΗ2 ③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) ΔΗ3 ④2S(g)=S2(g) ΔΗ4 则ΔΗ4的正确表达式为 A．ΔΗ4=(ΔΗ1＋ΔΗ2-3ΔΗ3) B．ΔΗ4=(3ΔΗ3-ΔΗ1-ΔΗ2) C．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2＋3ΔΗ3) D．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2-3ΔΗ3) 【变式6-3】下列关于盖斯定律的描述，正确的是 A. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的具体途径无关 B. 盖斯定律违背了能量守恒定律 C. 不能利用盖斯定律计算有副反应发生的反应热 D. 反应热的大小与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等无关 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.2 反应热的测量和计算 题型01 热化学方程式 题型02 中和热 题型03 中和反应反应热的测量 题型04 反应焓变的简单计算 题型05 盖斯定律的应用 题型01 热化学方程式 1．概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。 2．表示意义：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。 例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示在25 ℃和101 kPa下， 2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时，放出571.6 kJ的热量。 3．热化学方程式与普通化学方程式的区别 化学方程式 热化学方程式 化学 计量数 是整数，既可表示粒子个数，又可表示该物质的物质的量 既可以是整数，也可以是分数，只表示该物质的物质的量 状态 不要求注明 必须在化学式后注明 正负号及单位 无 必须注明 意义 表明了化学反应中的物质变化 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 4．书写热化学方程式的步骤及要求 一、写化学方程式——写出配平的化学方程式。 二、标状态——用s、1、g、aq标明物质的聚集状态，不标“↑”或“↓”。 三、标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)。 四、标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。 五、标数值——根据化学计量数计算写出△H的值，并注明单位kJ·mol－1。 5．热化学方程式书写中的常见错误 (1)物质的聚集状态标注错误或漏写，物质的聚集状态不同，ΔH的值不同。 (2)ΔH的正、负及单位书写错误，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 (3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同，ΔH与方程式中化学计量数成正比。 6．热化学方程式的正误判断 一、看方程式是否配平。 二、看各物质的聚集状态是否正确。。 三、看ΔH的“＋”“－”符号是否正确。 四、看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”。 五、看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【典例1】已知充分燃烧a乙炔气体时生成1二氧化碳气体和液态水，放出热量b，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】已知充分燃烧a mol乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，说明乙炔的物质的量为0.5mol，其完全燃烧放出热量bkJ，则1mol乙炔完全燃烧放出热量2bkJ，则其燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 。 故选B。 【变式1-1】下列有关热化学方程式的说法错误的是 A．热学化方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 B．热化学方程式中，各物质的化学计量数不表示分子个数，只代表该物质的物质的量 C．同一化学反应，化学计量数不同，则ΔH不同；化学计量数相同而状态不同，ΔH也不同 D．化学反应过程中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】A 【解析】A．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示25°C、101kPa下的数据，而不是标准状况（0°C、101kPa）下的数据，A错误； B．热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，B正确； C．同一反应，化学计量数不同，反应热不同，物质状态不同，反应热也不同，C正确； D．反应热与参加反应的物质的物质的量成正比，D正确。 故选A。 【变式1-2】下列关于2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)   ΔH=-571.6 kJ·mol−1。说法正确的是 A．两分子 H2 和一分子O2反应，放出热量571.6 kJ B．2mol H2和1mol O2完全反应生成2mol H2O，放出热量571.6 kJ C．在25 ℃、101 kPa时，2mol气态 H2和1mol气态 O2完全反应生成2mol液态 ，放出热量571.6 kJ D．在25℃、101 kPa时，1mol气态 H2和0.5mol气态 O2完全反应生成液态H2O，放出热量571.6 kJ 【答案】C 【解析】A．在25℃、101kPa时，不是一分子H2和O2反应，应是2molH2和1molO2反应，A错误； B．没有说明外界条件、物质所处的状态，B错误； C．外界条件、物质所处的状态和反应物质的量均明确，C正确； D．在25℃、101 kPa时，2mol气态H2和1mol气态O2完全反应生成液态H2O，放出热量571.6 kJ ，D错误； 故选C。 【变式1-3】红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体，吸收262.6kJ热量，能表示该反应热化学方程式的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】红热的炭和水蒸气反应生成2molH2和2molCO气体，吸收262.6kJ热量，则当生成1molH2和1molCO气体，吸收131.3kJ热量，则该反应热化学方程式可以为  ，故D正确。 故选D。 题型02 中和热 1．中和热的概念 在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所放出的热量。大量实验测得，在25 ℃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1mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 【典例2】已知  ，下列反应的是 A．稀与足量溶液反应 B．稀盐酸与氨水反应生成 C．稀盐酸与稀溶液反应生成 D．稀溶液与浓硫酸生成 【答案】C 【解析】A．稀H2SO4与足量的Ba(OH)2溶液反应生成0.5molBaSO4和1molH2O，生成BaSO4沉淀放热，故放出的热量大于57.3kJ，ΔH<−57.3kJ/mol，A不符合题意； B．一水合氨是弱碱，存在电离平衡，电离吸热，则稀盐酸与氨水反应生成1mol H2O时放出热量小于57.3kJ，ΔH>−57.3kJ/mol，B不符合题意； C．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2O时放出热量为57.3kJ，ΔH=−57.3kJ/mol，C符合题意； D．浓硫酸溶于水放热，则稀NaOH与浓硫酸反应生成1molH2O时放出热量大于57.3kJ，ΔH<−57.3kJ/mol，D不符合题意； 故选C。 【变式2-1】含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A．  =+28.7kJ/mol B． =-28.7kJ/mol C． =+57.4kJ/mol D．  =-57.4kJ/mol 【答案】D 【分析】中和热的定义是常温常压下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量，其中固定的是水的物质的量为1mol。20.0g的NaOH生成的水为0.5mol，故生成1mol水的放热应为：57.4 kJ/mol，根据此定义进行作答即可。 【详解】A．根据上述分析，本选项有两个错误点，水的物质的量不为1mol，焓变错误，A错误； B．根据上述分析，本选项有一个错误点，水的物质的量不为1mol，B错误； C．根据上述分析，本选项有一个错误点，焓变应为-57.4 kJ/mol，C错误； D．根据上述分析，D正确； 故选D。 【变式2-2】已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O  =Q1 kJ/mol H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1)  =Q2 kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1)  =Q3 kJ/mol 上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为 A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1 【答案】C 【解析】醋酸的电离吸热，放出的热量Q1的绝对值小于中和热，浓硫酸稀释放热，放出的热量Q2的绝对值大于中和热，而稀硝酸为稀的强酸，放出的热量等于中和热，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为：Q2＞Q3＞Q1，故选C。 【变式2-3】下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)     ，则金刚石比石墨稳定 B．500℃、30MPa下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ，其热化学方程式为   C．  ，  ，则 D．在稀溶液中有  ，若将的稀与的NaOH溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJ 【答案】C 【详解】A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，石墨能量低比金刚石稳定，A错误； B. 氮气和氢气的反应为可逆反应，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放出的热量为19.3 kJ，如完全反应，放出的热量大于19.3 kJ，反应热小于−38.6 kJ⋅mol−1，B错误； C. S(s)→S(g)吸热，等量的S(s)和S(g)完全燃烧，S(g)放热多，由于放热，为负，所以，C正确； D. H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) △H=−57.3 kJ⋅mol−1，若将0.5mol⋅L−1的稀 H2SO4与1mol⋅L−1的NaOH的溶液各1L混合，放出的热量等于57.3 kJ，但酸碱溶液体积未知，所以放出的热量不确定，D错误； 故选C。 题型03 中和反应反应热的测量 1. 测定原理 ΔH＝－ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。 (3)装置如图 (4)注意事项 ①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。 ②温度计测量完盐酸温度后，要用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。 ④实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。 2. 测定中和反应反应热的实验中需要注意的问题 (1)所用装置要尽可能做到保温、隔热；实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 (2)所用溶液的配制必须准确，且浓度要小；为保证酸完全被氢氧化钠中和，要使氢氧化钠稍过量。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)要使用同一支温度计，温度计读数要尽可能准确；水银球部位一定要完全浸没在溶液中，且要稳定一段时间后再读数，以提高测量的精度；两次读数的时间间隔要短，这样才能读到最高温度，即最终温度。 (5)实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中弱酸或弱碱的电离吸热，会使测得的反应热数值的绝对值偏小。 (6)可采用多次测量取平均值的方法，减小实验误差。 3. 误差分析：实验所测得的数据若不是为57.3 kJ·mol-1，则产生误差可能的原因是： (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或小于50mL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)测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 【典例4】“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数，也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40 mL 盐酸与40 mL 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是 A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是玻璃搅拌器 C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度 D．用稀硫酸代替稀盐酸，结果不一样 【答案】D 【详解】A．为了确保盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液，故A正确； B．根据A结构可知为玻璃搅拌器，故B正确； C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度，避免残余盐酸与NaOH溶液反应，导致测得温度有误差，故C正确； D．稀硫酸与稀盐酸都是强酸，且无沉淀生成，因此替换后结果是一样的，故D错误； 故选D。 【变式4-1】在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述错误的是 A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失 B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 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 【解析】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫可以起到保温作用，减少热量损失，A正确； B．测量终止温度要记录混合溶液的最高温度，B正确； C．若缓慢分次倒入NaOH溶液，会使热量散失，导致实验误差增大，应一次迅速倒入，C错误； D．塑料材质的环形搅拌棒可以代替环形玻璃搅拌棒，且能减少热量损失，D正确。 故选C。 【变式4-2】 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如上题图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可计算中和热。试回答下列问题： （1）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。 （2）实验中改用60 m L 0.50 mol·L－1盐酸与 50 m L 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”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由__________________________________________。 （3）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 【答案】（1）偏小　保温杯　 （2）不相等　相等　因中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关　 （3）偏小　偏小 【解析】第（3）小题，若用氨水代替NaOH溶液，由于氨水是弱碱，电离时会吸热，将使测得的结果偏小。若用50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液，则酸碱的物质的量相等，理论上对中和热测量应没有影响，但实验中不可能完全绝热，一定会有热量的损失，测得的结果也会偏小。 【变式4-3】某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是 A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出 D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变 【答案】C 【详解】A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失，热量损失少，中和热的测定越准确，A正确； B．大烧杯上如不盖硬纸板，会增大热量的流失，求得的中和热数值偏小，B正确； C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要迅速，以免热量的流失，C错误； D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变，因为中和热是指，在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热，所以中和热与溶液的量无关，D正确； 故选C。 题型04 反应焓变的简单计算 1. 根据热化学方程式计算：反应热与反应方程式中各物质的物质的量成正比，例如： aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　 ΔH a　　b　　　 c　　 d　　 |ΔH| n(A)　n(B)　 　n(C) n(D)　 Q 则 ＝ ＝ ＝ ＝ 2. 根据反应物和生成物的键能计算：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 常见物质中的化学键数目 物质 CO2(C=O) CH4(C－H) P4(P－P) SiO2(Si－O) 石墨 金刚石 S8(S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 3. 根据反应物和生成物的能量计算：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量 【典例5】已知293K时，  。下列有关说法正确的是 A．1mol 与3mol 反应，放出的热量为92kJ B．每生成1mol ，放出的热量小于46kJ C．每生成1mol ，放出的热量为46kJ D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关 【答案】C 【详解】A．该反应是可逆反应，因此1mol 与3mol 反应，放出的热量小于92kJ，故A错误； B．气体到液体放出热量，每生成1mol ，放出的热量大于46kJ，故B错误； C．根据题中若化学方程式得到每生成1mol ，放出的热量为46kJ，故C正确； D．该反应的与各物质状态有关，也与化学计量数有关，故D错误。 故选C。 【变式5-1】一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如图所示，下列说法正确的是 A． B．为进程Ⅱ的催化剂，可以减少反应热 C．相同条件下，进程Ⅰ、Ⅱ中的平衡转化率不同 D．两个进程中速率最快的一步反应的 【答案】A 【解析】A．由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即为E1-E4=E2-E5，故A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热，故B错误； C．催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅰ=历程Ⅱ，故C错误； D．由图可知，历程Ⅱ中的第二步反应活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越低，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的焓变为E2-E3，故D错误； 故选A。 【变式5-2】如表所示是有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： 据此判断，下列热化学方程式的书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．忽视了生成物为)，且反应热不对，选项A错误； B．，选项B正确； C．化学计量数变为原来的，而的数值未变，正确为=+4.35kJ/mol，选项C错误； D．反应物不是固态，而是气态，选项D错误； 故选B。 【变式5-3】根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是 A．反应的热化学方程式是 B．反应中1mol (l)换为1mol (g)，△H不变 C．该反应是吸热反应 D．1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ 【答案】A 【分析】由图可知，该反应为放热反应，反应的∆H=—(510—419)kJ/mol=—91)kJ/mol，反应的热化学方程式为。 【解析】A．由分析可知，反应的热化学方程式为，故A正确； B．气态甲醇的能量高于液态甲醇，所以反应中1mol 液态甲醇换为1mol气态甲醇，反应的∆H发生变化，故B错误； C．由分析可知，该反应为放热反应，故C错误； D．由图可知，419kJ不是1molCO、2molH2的总能量，故D错误； 故选A。 题型05 盖斯定律的应用 1.盖斯定律：不管化学反应一步完成或分几步完成，最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2.应用盖斯定律采用“加合法”计算反应热ΔH的步骤 (1)确定待求反应的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 (3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。 (4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。 (5)实施叠加并确定反应热的变化。 【典例6】盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，反应热为ΔH4，则ΔH4为 A．ΔH2－ΔH3－3ΔH1 B．0.5ΔH2－0.5ΔH3－1.5ΔH1 C．0.5ΔH1－1.5 ΔH2＋0.5ΔH3 D．ΔH3－ΔH2＋3ΔH1 【答案】D 【详解】①H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 ②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 ③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 46 g酒精其物质的量为1mol，根据盖斯定律可知③-②+3①可得C2H5OH(l)+ 3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l ) ΔH4=ΔH3 -ΔH2+ 3ΔH1，综上所述故选D。 【变式6-1】将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知： ①   ②   则反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据盖斯定律，由反应①+②×2得反应，故选C。 【变式6-2】天然气使用前需要脱硫，发生下列反应： ①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) ΔΗ1 ②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) ΔΗ2 ③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) ΔΗ3 ④2S(g)=S2(g) ΔΗ4 则ΔΗ4的正确表达式为 A．ΔΗ4=(ΔΗ1＋ΔΗ2-3ΔΗ3) B．ΔΗ4=(3ΔΗ3-ΔΗ1-ΔΗ2) C．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2＋3ΔΗ3) D．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2-3ΔΗ3) 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ5=（ΔΗ1-ΔΗ3）；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) ΔΗ6=（ΔΗ2-2ΔΗ3）；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) ΔΗ4=（ΔΗ1+ΔΗ2-3ΔΗ3），故选A。 【变式6-3】下列关于盖斯定律的描述，正确的是 A. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的具体途径无关 B. 盖斯定律违背了能量守恒定律 C. 不能利用盖斯定律计算有副反应发生的反应热 D. 反应热的大小与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等无关 【答案】A  【解析】A. 一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成的，其热效应总是相同的，即反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的具体途径无关，A正确； B. 反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，B错误； C. 利用盖斯定律可从已经精确测定的反应热来计算副反应的反应热，C错误； D. 反应热等于生成物的总能量反应物的总能量，物质或物质的状态不同，其内能不同，并且反应热与反应物和生成物的物质的量成正比，即反应热与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等均有关，D错误； 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$