40第28讲　反应热的测定和计算-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

高考总复习 化学 第28讲　反应热的测定和计算 第六章　化学反应与能量 课标引领 1.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 2．了解盖斯定律及其简单应用。 考点一　中和反应反应热的测定 1．测定原理 根据温度差和比热容等计算反应放出热量：Q放＝c·m总·(t2－t1)，反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，酸、碱溶液的密度按1 g/mL处理。 2．实验装置 3．实验步骤 ①量取一定体积酸、碱稀溶液→②测定混合前酸、碱溶液的温度→③测定混合酸、碱溶液反应时最高温度→④重复实验2～3次→⑤计算平均温度差(t2－t1)→⑥计算生成1 mol H2O时放出的热量。 4．实验结论 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1 mol H2O时，放出____________的热量。 57.3 kJ [例1]　(2024·浙江宁波十校联考)测定中和反应反应热的简易装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是 (　　) B 中和反应反应热的测定 考向一 A．测定中和反应反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B.相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的反应热不相同 C．实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度 D．玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分，隔热层起保温作用 解析：浓硫酸稀释时放出大量的热，选用NaOH溶液和浓硫酸进行实验，反应放出的热量偏高，A正确；盐酸、硝酸都是强酸，与NaOH溶液反应的实质都是OH－＋H＋===H2O，故相同条件下，反应热相同，B错误；实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度，根据Q＝cmΔt计算反应热，C正确；玻璃搅拌器上下搅拌，使溶液充分混合，有助于反应充分，隔热层起保温、隔热作用，防止热量散失，D正确。 [练1] 下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是 (　　) A．在一次完整的测定中和反应反应热实验中，温度计至少需要使用两次 B．已知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57.3 kJ的热量，该数值不会因酸碱的用量而改变 C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液生成1 mol H2O的ΔH＝－52.3 kJ/mol，造成这一结果的原因不可能是量热计保温效果不好 B 考点二　盖斯定律　反应热的计算 1．盖斯定律 (1)内容：一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成的，其反应热是______的，这就是盖斯定律。 相同 (2)理解：盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的______和______有关，而与反应进行的______无关。 则有：ΔH＝_____________ ＝ _________________。 始态 终态 途径 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 (3)应用：根据盖斯定律，可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。 aΔH2 －ΔH2 ΔH1＋ΔH2 2.反应热的计算 (1)根据热化学方程式计算：Q放＝|ΔH|×n(反应物)＝|ΔH|×n(生成物)。 (2)根据反应物和生成物的总焓值(能量)计算：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。 (3)根据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH＝Σ(反应物的键能)－Σ(生成物的键能)。 (4)根据活化能计算：对于可逆反应，反应热：ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)。 (5)根据盖斯定律进行计算。 [例2] (2024·浙江金丽衢十二校联考)氮肥保障了现代农业的丰收，根据下图的循环过程，下列有关硫酸铵和氯化铵的说法正确的是 (　　) 反应热的计算 考向二 A A.ΔH5＝＋3 kJ/mol B．硫酸铵晶体中只含离子键，不含共价键 C．氯化铵晶体溶于水的过程：ΔS<0 D．可以通过NH4Cl的受热分解实验测得ΔH1＝＋698 kJ/mol的数据 利用盖斯定律解题的思维流程 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。思维流程如下： [练2] (2023·浙江6月选考卷，节选)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ/mol 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)⥫⥬2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ/mol 2Fe3O4(s)＋H2O(g)⥫⥬3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2＝________kJ/mol。 答案：＋6.0　 解析：对热化学方程式进行编号：①CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ/mol；②3Fe2O3(s)＋CO(g)⥫⥬2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ/mol；③2Fe3O4(s)＋H2O(g)⥫⥬3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2。根据盖斯定律可知，③＝①－②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ/mol)－(－47.2 kJ/mol)＝＋6.0 kJ/mol。 考点三　反应热的比较 > > 由图像可知：|ΔH5|>|ΔH6|，但ΔH5<0，ΔH6<0，故ΔH5___ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤－⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6<0，故ΔH5___ΔH6。 < < < [例3] (经典高考题)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是 (　　) 反应热大小的比较 考向三 C A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2 D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4 “四看法”比较反应热(ΔH)的大小 [练3] (2024·浙江Z20名校联盟联考)为了探究Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应过程中的热效应，某化学活动小组获得如下实验数据(假设实验中试剂均充分反应，生成的H2CO3完全分解为CO2逸出)： 序号 试剂1 试剂2 混合前温度 混合后温度 Ⅰ 35 mL 2 mol/L 盐酸 含0.03 mol NaHCO3的溶液32．5 mL 20.0 ℃ 19.0 ℃ Ⅱ 35 mL 2 mol/L 盐酸 含0.03 mol Na2CO3的溶液32．5 mL 20.0 ℃ 24.2 ℃ 下列说法不正确的是 (　　) A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3<0 B．ΔH1<0 C．ΔH2>ΔH5 D．ΔH4>0 D 1．一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的，该定律称为盖斯定律。根据图示关系，下列说法不正确的是 (　　) C 进阶训练 发展学科素养 A．石墨燃烧是放热反应 B．1 mol C(石墨，s)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C．C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 进阶训练 发展学科素养 2．(2024·浙江温州模拟)标准状态下，气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A＋B→产物”的活化分子]的相对能量如表所示： 物质 NO(g) NO2(g) SO2(g) SO3(g) 相对能量/(kJ/mol) 91.3 33.2 －296.8 －395.7           物质 O2(g) O3(g) NO(O3) SO2(O3) 相对能量/(kJ/mol) 0 142.7 237.2 －96.1 进阶训练 发展学科素养 下列说法不正确的是 (　　) A.NO2(g)＋SO2(g)===NO(g)＋SO3(g)　ΔH＝－40.8 kJ/mol B．3O2(g)===2O3(g)反应不能自发进行 C．相同条件下，SO2(g)＋O3(g)⥫⥬SO3(g)＋O2(g)比NO(g)＋O3(g) ⥫⥬NO2(g)＋O2(g)速率快 D．1 mol NO2(g)的总键能大于1 mol NO(g)的总键能 C 进阶训练 发展学科素养 解析：NO2(g)＋SO2(g)===NO(g)＋SO3(g)的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝91.3 kJ/mol＋(－395.7 kJ/mol)－[33.2 kJ/mol＋(－296.8 kJ/mol)] ＝－40.8 kJ/mol，A正确；3O2(g)===2O3(g)的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝＋285.4 kJ/mol>0，且ΔS<0，则任何温度下ΔH－TΔS>0，故反应3O2(g)===2O3(g)不能自发进行，B正确；反应SO2(g)＋O3(g)⥫⥬SO3(g)＋O2(g)的活化能＝活化分子总能量－反应物总能量＝－96.1 kJ/mol－ (－296.8 kJ/mol＋142.7 kJ/mol)＝＋58 kJ/mol，反应NO(g)＋O3(g)⥫⥬ NO2(g)＋O2(g)的活化能＝活化分子总能量－反应物总能量＝237.2 kJ/mol 进阶训练 发展学科素养 －(91.3 kJ/mol＋142.7 kJ/mol)＝＋3.2 kJ/mol<＋58 kJ/mol，反应的活化能越高，反应速率越慢，故相同条件下，SO2(g)＋O3(g)⥫⥬SO3(g)＋O2(g)比NO(g)＋O3(g)⥫⥬NO2(g)＋O2(g)速率慢，C错误；反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝2×33.2 kJ/mol－2×91.3 kJ/mol－0 kJ/mol＝－116.2 kJ/mol，为放热反应，焓变ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，则该反应中反应物总键能<生成物总键能，即1 mol NO(g)和0.5 mol O2(g)总键能<1 mol NO2(g)的总键能，故 1 mol NO2(g)的总键能大于1 mol NO(g)的总键能，D正确。 进阶训练 发展学科素养 3．(2024·浙江精诚联盟联考)制备CrCl3过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是 (　　) B 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 4．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 (　　) B 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 5．(2022·浙江6月选考卷)标准状况下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质/g O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ/mol) 249 218 39 10 0 0 －136 －242 进阶训练 发展学科素养 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ/mol。下列说法不正确的是 (　　) A．H2的键能为436 kJ/mol B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ/mol C 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 6．(2022·浙江1月选考卷)相关有机化合物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷()的能量变化如图所示： 进阶训练 发展学科素养 下列推理不正确的是 (　　) A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 B．ΔH2<ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定 C.3ΔH1<ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 D．ΔH3－ΔH1<0，ΔH4－ΔH3>0，说明苯分子具有特殊稳定性 A 进阶训练 发展学科素养 解析：2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键的数目以及双键的位置有关系，不能简单地说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A错误；ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B正确；ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性，D正确。 进阶训练 发展学科素养 请完成：课时提升训练（28） 温馨提示 谢谢观看！ 转化关系 反应热间的关系 aAB、AB ΔH1＝________ ΔH1＝________ ΔH＝______________ 解析：由题给信息可得：①NH4Cl(s)===NH(g)＋Cl－(g)　ΔH1＝ ＋698 kJ/mol；②NH4Cl(s)===NH(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2＝＋15 kJ/mol；③Cl－(g)===Cl－(aq)　ΔH3＝－378 kJ/mol；④(NH4)2SO4(s)===NH(g)＋SO(g)　ΔH4＝＋838 kJ/mol；⑤(NH4)2SO4(s)===NH(aq)＋SO(aq)　ΔH5；⑥SO(g)===SO(aq)　ΔH6＝－530 kJ/mol；根据盖斯定律，由④ ＋②＋⑥－①－③可得⑤，则有ΔH5＝＋3 kJ/mol，A正确；硫酸铵晶体中既含离子键又含共价键，B错误；氯化铵晶体溶于水的过程中混乱度增大，即熵增大，ΔS>0，C错误；氯化铵受热分解为氯化氢和氨气，且氯化氢和氨气又会重新结合生成氯化铵，不能用氯化铵的受热分解实验测NH4Cl(s)===NH(g)＋Cl－(g)的ΔH1数据，D错误。 1．根据反应物的量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1___ΔH2。 2．根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4 反应④中，C完全燃烧，放热更多，|ΔH3|<|ΔH4|，但ΔH3<0，ΔH4<0，故ΔH3___ΔH4。 3．根据反应物或生成物的聚集状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5 ⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6 方法一：图像法 4．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7 ⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH7－ΔH8，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，则有ΔH7___ΔH8。 解析：环己烷比环己烯、环己二烯稳定，则环己烷能量低，ΔH1<0，ΔH2<0，A错误；根据反应的化学方程式，结合盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2＋ΔH4，B错误；将反应②减去反应①可得：(g)＋H2(g)―→(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1，由于环己烯比环己二烯稳定，则ΔH2－ΔH1<0，即ΔH2 <ΔH1，同理将反应③减去反应②可得：(g)＋H2(g)―→(g)　ΔH4 ＝ΔH3－ΔH2，比稳定，则ΔH3－ΔH2>0，即ΔH3>ΔH2，C正确；根据盖斯定律，结合反应②③④可得：ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D错误。 (1)看能 量变化 看是吸热反应还是放热反应，吸热反应的ΔH＞0，放热反应的ΔH＜0，且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH (2)看物质 聚集状态 等量的同一物质，处于气态、液态和固态时，所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时，要考虑物质聚集状态的影响 (3)看反 应程度 对于同一反应物，反应进行的程度不同，ΔH不同 (4)看反 应关系 对于不同的反应，若含有相同的反应物或生成物，可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小 ①CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)　ΔH1 ②HCO(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)　ΔH2 ③H2CO3(aq)===H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3 ④CO(aq)＋CO2(aq)＋H2O(l)===2HCO(aq)　ΔH4 ⑤H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH5 解析：由盖斯定律可知①＋②＋③得CO(aq)＋2H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g)，结合表中 Ⅱ 组数据可知，该反应为放热反应，焓变小于零，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3<0，A正确；①中只存在化学键的形成，成键释放能量，焓变小于0，B正确；⑤为氢离子和氢氧根离子直接生成水，属于中和反应，②为氢离子和弱酸根离子即碳酸氢根离子生成碳酸，等量氢离子在中和反应中放热更多，则ΔH2>ΔH5，C正确；由表可知，⑥HCO(aq)＋ H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g)反应后温度降低，则ΔH6>0；⑦CO(aq)＋ 2H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g)反应后温度升高，则ΔH7<0；由盖斯定律可知，⑦－2×⑥得④CO(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)===2HCO(aq)　ΔH4＝ΔH7－2ΔH6<0，D错误。 A．ΔH2<ΔH4，ΔH3>ΔH5 B．CCl4中共价键的键能约为ΔH3 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 D．ΔH5很小，说明COCl2沸点很高 A．总反应为N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2 B．该反应若使用更高效的催化剂，可使反应的焓变减小 C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．Pt2O＋为反应的催化剂，Pt2O 为中间产物 解析：根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2＝436 kJ/mol，A正确；O2的键能为249×2＝498 kJ/mol，H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJ/mol，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为(249＋39－10) kJ/mol＝278 kJ/mol，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ/mol，C错误；由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ/mol－249 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝－143 kJ/mol，D正确。 $$