1.1 化学反应的热效应（第2课时） 教学设计、课件、习题-2025-2026学年苏教版高一上学期化学选择性必修一

专题1 化学反应与能量 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 能源的充分利用 目 录 导入新课 知识拓展 新课讲解 课堂练习 课堂小结 教学目标 1、掌握测定化学反应的反应热的实验方法、仪器作用、误差分析及注意事项。 2、掌握中和热、燃烧热的定义，分析它们与反应热的区别。 3、掌握盖斯定律的含义、意义及运用。 教学重难点 教学重点： 1、中和热的测定实验操作、误差分析、注意事项等。 2、中和热、燃烧热的定义。 3、盖斯定律的含义及应用。 教学难点： 1、中和热、燃烧热与反应热的区别。 2、反应热的计算。 导入新课 思考：不同的化学反应有不同的反应热，你知道怎么测量化学反应的反应热吗？ 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 1、反应热的测量 【实验探究】测定强酸与强碱反应的中和热 【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。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 【实验探究】测定强酸与强碱反应的反应热 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 玻璃搅拌棒：使反应物混合均匀充分接触。 保温层：减少热量的散失。 温度计：测定反应前后反应体系的温度。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 【实验步骤】 （1）用量筒量取50 mL0.50 mol/L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 mL0.50 mol/L氢氧化钠溶液，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，用环形玻璃棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出反应体系的最高温度（T3）并记录。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 （4）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，根据溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算该反应的反应热并写出热化学方程式。 （5）计算公式： 反应热：△H = -KJ/mol 温度变化：△T = T3 - ℃ 比热容：c ≈ 4.18 J/(g•℃) m = VHCl•ρHCl + VNaOH•ρNaOH 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 减少中和热测定的实验误差： 使用保温层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖，减少热量损失 准确读取反应后混合液的最高温度 温度计测量盐酸的温度后，取另一温度计测量氢氧化钠的温度，防止酸碱反应造成热量损失 重复实验2～3次，减少实验误差 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 中和热测定实验的注意事项： 需使用强酸、强碱溶液反应，弱酸弱碱的电离会吸收热量，使最终温度偏低 需使用稀的强酸强碱溶液反应，浓的溶液反应稀释时放出热量，使最终温度偏高 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 （1）定义 2、中和热 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1 mol液体水时所释放的热量。 （2）对于强酸与强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的 H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H = -57.3 KJ/mol 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 3、反应热的计算 思考：是不是所有反应的反应热都能用实验直接测定？ 【解答】 并非所有化学反应的反应热均可用实验直接测定。例如：C(s) + O2(g) = CO(g)的反应热无法用实验直接测定，因为反应中总有CO2气体生成。有些伴有副反应发生，还有些不易直接进行，测定这些反应的热效应就很困难，运用盖斯定律则可以计算出它们的反应热。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 （1）盖斯定律 盖斯定律：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。 即：△H仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。 盖斯定律的意义：对于那些进行很慢和难以测量的反应，可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 方法导引 【例】已知在298 K 时，C(s)、CO(g) 燃烧的热化学方程式如下： 请运用盖斯定律计算反应C(s)＋ O2(g)=CO(g)的焓变∆ H3。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 分析：C(s)与O2(g) 生成CO2(g)的反应可以一步完成（反应焓变为ΔH1），也可以看成两步完成：先生成CO(g)（反应焓变为ΔH3），CO(g) 再与O2(g)反应生成CO2(g)（反应焓变为ΔH2）。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 根据盖斯定律可以得到ΔH1 ＝ΔH2＋ΔH3（图1-7），则反应C(s) ＋ O2(g)=CO(g)的焓变ΔH3 ＝∆H1－ΔH2。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 根据盖斯定律，直接将热化学方程式①、②左右两边分别相减，也可以求得C(s)与 O2(g) 反应生成 CO(g) 的焓变。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 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以由这几个反应的焓变相加减而得到。 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 4、能源的充分利用 （1）能源 能源是指可以提供能量的自然资源，是国民经济和社会发展的重要物质基础。 不可再生能源 燃料 石油 天然气 煤炭 ...... 可再生能源 太阳能 水能 风能 生物质能 ...... 新课讲解 ——反应热的测量与计算 能源的充分利用 （2）燃烧热 标准燃烧热： 在101 KPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热叫作该物质的标准燃烧热。 热值： 1 g物质完全燃烧的反应热叫作该物质的热值。 完全燃烧： 氮元素转化为N2(g) 氢元素转化为H2O(l) 碳元素转化为CO2(g) 知识拓展 燃料的选择 工业和日常生活中选择何种物质作为燃料，不仅取决于其热值的大小，还与燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面因素有关，应加以综合考虑。在这些因素中，保护环境必须放在首位。 目前，针对煤燃烧产生硫氧化物和氮氧化物的事实，常对煤进行液化和气化处理，使之转化为更清洁、更便利的燃料。 又如乙硼烷是一种热值很高的燃料，但它密度小、沸点低、难储存、毒性强，所以，在一般条件下，乙硼烷会被限制用作燃料。 课堂练习 1、下列有关中和反应反应热的测定说法正确的是（ ） A、图中仪器a为温度计，仪器b为玻璃棒 B、为了确保测量结果的精准，溶液中HCl和NaOH的物质的量必须相等 C、所用酸和碱浓度不宜太高，否则混合过程被稀释并伴随反应外的热量变化 D、实验过程中两溶液要快速混合，把混合瞬间的温度计读数记录以作为反应前温度 C 课堂练习 【解析】A．图中仪器a为温度计，用来测量反应体系最高温度，仪器b为环形玻璃搅拌棒，用来搅拌，使溶液充分反应，故A错误； B．为了保证HCl完全反应，通常采用加稍过量的NaOH溶液，故B错误； C．浓的酸和碱混合时因互相稀释而放热，影响实验结果，故所用酸和碱浓度不宜太高，故C正确； D．实验过程中两溶液要快速混合，尽量减少热量散失，观察温度计变化，记录反应体系的最高温度，故D错误； 答案选C。 课堂练习 2、以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是（　　） ①6CO2（g）+6H2O（1）═C6H12O6（s）+6O2（g）△H1 ②C6H12O6（s）═2C2H5OH（1）+2CO2（g）△H2 ③C2H5OH（1）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（1）△H3 A、2△H3＝﹣△H1﹣△H2 B、△H3、△H1、△H2均为△H＜0 C、在不同油耗汽车中发生反应③，△H3会不同 D、植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 A 课堂练习 【解析】A、由盖斯定律可知：﹣①﹣②＝③×2，则2△H3＝﹣△H1﹣△H2，故A正确； B、假设反应热均小于0，根据2△H3＝﹣△H1﹣△H2可知△H2＝﹣△H1﹣2△H3，则若△H1＜0，△H3＜0，则△H2＞0，与假设矛盾，故B错误； C、焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，△H3相同，故C错误； D、植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，故D错误。故选：A。 课堂练习 3、1 mol浓硫酸溶于水时包含两个过程：一是部分硫酸分子分散在水里吸收热量，热效应为△H1；二是部分硫酸分子与水作用形成硫酸水化物释放热量，热效应为△H2，其中具体包含以下三个变化：下列说法正确的是（　　） ①H2SO4（l）+nH2O（l）═H2SO4•nH2O（l）△H＝H3 ②H2SO4•nH2O（l）═H2SO4（aq）+nH2O（l）△H＝H4 ③H2SO4（aq）═2H+（aq）+SO42﹣（aq）△H＝H5 A、浓硫酸溶于水只有化学变化 B、△H1﹣△H2＜0 C、△H5＜0 D、△H2＝△H3+△H4+△H5 D 课堂练习 【解析】A．依据题目所给信息可知，浓硫酸溶于水存在物理变化和化学变化，故A错误； B．硫酸分子分散在水里吸收热量△H1＞0，硫酸分子与水作用形成硫酸水化物分子释放热量，△H2＜0，故△H1﹣△H2＞0，故B错误； C．③为电离过程，吸收热量△H5＞0，故C错误； D．①H2SO4（l）+nH2O（l）═H2SO4•nH2O（l）△H＝H3 ②H2SO4•nH2O（l）═H2SO4（aq）+nH2O（l）△H＝H4 ③H2SO4（aq）═2H+（aq）+SO42﹣（aq）△H＝H5，①+②+③为硫酸分子与水作用形成硫酸水化物释放热量，热效应为△H2，故△H2＝△H3+△H4+△H5，故D正确，故选：D。 课堂小结 反应热的测定与计算 能源的充分利用 反应热的测量 能源的充分利用 反应热的计算：盖斯定律 中和热的定义 中和热的测定实验 简易量热计 中和热测定实验的实验误差分析和注意事项 定义 意义 应用 能源 燃烧热的定义 热值的定义 谢 谢 观 看 Lavf58.76.100 $ 专题1 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 能能源的充分利用 基础训练 1、测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的实验中没有使用的仪器有（ ） ①简易量热计　②容量瓶　③量筒　④搅拌器  ⑤试管　⑥温度计　⑦蒸发皿　⑧托盘天平 A．①②⑥⑦ B．②⑤⑦⑧ C．②③⑦⑧ D．③④⑤⑦ 2、用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是（ ） A．图A是探究氨气在水中的溶解性 B．图B是分离溴和苯 C．图C是测定反应热 D．图D是灼烧碎海带 3、下列关于盖斯定律描述不正确的是（　　） 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通过实验难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 4、下列有关叙述正确的是（ ） A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 C．相同条件下，若lmolO、lmolO2所具有的能量分别为E1、E2，则2E1>E2 D．已知，则的硫酸与足量Ba(OH)2溶液恰好完全反应放出热量会小于5.73kJ 5、2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．△H2＞0 B．△H4+△H5+△H8＝△H1 C．在相同条件下，2K（g）→2K+（g）的△H3′＜△H3 D．△H6+△H7＝△H8 6、已知：CH4 在一定条件下可发生一系列反应，如图所示：下列说法不正确的是（　　） A．△H3＝△H2﹣△H5 B．△H1＝△H2+△H3+△H4 C．△H1＞△H5 D．△H4＞0 7、下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是（　　） A．2C8H18（l）+25O2（g）═16CO2（g）+18H2O（l）△H═﹣11003 kJ/mol B．H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H═﹣241.8 kJ/mol C．2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H═﹣221 kJ/mol D．CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H═﹣283.0 kJ/mol 8、下列描述中正确的是（ ） A．所有的燃烧反应都是放热反应，化学能全部转化为热能 B．25℃、101kPa时，  ，该反应的反应热为 C．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，可知石墨比金刚石稳定 D．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 9、已知反应：①101kPa时，2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H＝﹣221kJ•mol﹣1 ②稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1 下列结论正确的是（　　） A．碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol﹣1 B．反应①的反应热为221 kJ•mol﹣1 C．98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 10、酸碱的稀溶液反应生成时释放的热量称为中和热。现有0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的HF溶液，各取100mL混合反应，通过实验测得该过程释放的热量为0.677kJ。已知浓的酸碱溶液稀释过程中会有较明显的放热。试回答下列问题： (1)中和反应是放热的反应的主要原因是 。 (2)上述反应的热化学方程式为 ，若将100mL、8mol/L的HF溶液与100mL、8mol/L的NaOH溶液混合充分反应释放的热量Q 54.16kJ(填“>”、“<”或“=”)，原因是 。 (3)若上述中和反应在绝热的密闭容器中进行，则反应释放的热量会完全被 (填“体系”或“环境”)吸收。 (4)若已知  试写出HF在水中电离的热化学方程式 。 巩固提升 11、在如图所示的量热计中，将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是（ ）    A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测ΔH偏大 B．搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器 C．若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃ D．所加NaOH溶液过量，目的是保证CH3COOH溶液完全被中和 12、中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是（ ） A．测定中和热实验只需要以下玻璃仪器：温度计、烧杯、量筒 B．为了使反应物混合均匀，减小误差，应使用温度计轻轻搅拌溶液 C．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热数值和原来不相同 D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热偏大 13、已知：①C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H1＝akJ•mol﹣1 ②S（s）+2K（s）＝K2S（s）△H2＝bkJ•mol﹣1 ③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s）△H3＝ckJ•mol﹣1 则S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）的热效应△H为 （　　） A．（a+b﹣c）kJ•mol﹣1 B．（3a+b﹣c）kJ•mol﹣1 C．（c﹣a﹣b）kJ•mol﹣1 D．（c﹣3a﹣b）kJ•mol﹣1 14、Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．△H3＜0 B．△H3+△H4+△H5＝△H6 C．△H6＞△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＝0 15、2018年，NASA宣布将发起“CO2转化挑战赛“，这项研究有助于解决在火星上的生存问题。下列说法不正确的是（　　） A．△H1＝﹣（△H2+△H3+△H4） B．用工业催化剂代替微生物发酵，△H5不变 C．葡萄糖的燃烧热为﹣△H1 D．“人造转化器”所起的作用就是催化剂 16、现代火法炼锌过程中发生了以下三个主要反应。下列说法正确的是（　　） ①2ZnS（s）+3O2（g）＝2ZnO（s）+2SO2（g）△H1＝a kJ•mol﹣1 ②2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H2＝b kJ•mol﹣1 ③ZnO（s）+CO（g）＝Zn（g）+CO2（g）△H3＝c kJ•mol﹣1 A．以上三个反应中，只有①是放热反应 B．反应②的作用是仅为反应③提供还原剂 C．反应 ZnS（s）+C（s）+2O2（g）＝Zn（g）+SO2（g）+CO2（g）的△H＝（a+b+2c） kJ•mol﹣1 D．碳的燃烧热为b kJ•mol﹣1 17、对下列有关反应的说法正确的是（　　） ①NH4HCO3（s）═NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）△H＝+185.6kJ•mol﹣1 ②2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H2＝+571.6kJ•mol﹣1 ③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H3＝+206.1kJ•mol﹣1 A．反应①②③均为吸热反应，均需在高温下进行 B．2 mol H2完全燃烧生成气态水时，放出的热量为571.6kJ C．若反应③中使用不同的催化剂，△H3会发生改变 D．1mol NH4HCO3（s）的总能量低于1 mol NH3（g）、1 mol H2O（g）与1 mol CO2（g）的总能量 18、下列有关说法正确的是（　　） A．已知 HI（g）⇌H2（g）+I2（s）△H＝﹣26.5 kJ/mol，由此可知 1 mol HI 气体在密闭容器中分解后可以放出 26.5kJ 的热量 B．已知 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H＝﹣571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为△H＝﹣285.8kJ/mol C．已知①2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1，②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1＜△H2 D．含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出 28.7kJ 的热量，则稀醋酸和稀 NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH（a）+CH3COOH（ag）＝CH3COONa（ag）+H2O（1）△H＝﹣57.4kJ/mol 19、MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法错误的是（ ） A．△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)>0 B．△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0 C．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H3的值相等 D．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H2>△H3 20、下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是（ ） ①C(s)+O2(g)= CO2(g)     ΔH1；C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH3； S(g)+O2(g)= SO2(g)    ΔH4 ③H2(g)+O2(g)= H2O(l)     ΔH5：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)    ΔH6 ④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)    ΔH7； CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)     ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 21、甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法，且具有良好的应用前景。依据图示关系，下列说法不正确的是（ ） A．甲醇与水蒸气发生的反应是吸热反应 B．1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g) 总能量 C．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 D．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=ΔH3-ΔH1 22、Mg的葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和CO2气体，同时放出QkJ热量。将CO2全部通入足量的过氧化钠粉末中完全反应，固体净增16.8g。则葡萄糖的燃烧热为（　　） A．Q kJ/mol B．6Q kJ/mol C．10Q kJ/mol D．20Q kJ/mol 23、下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（　　） A．甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：3CH4（g）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H＝﹣890.3kJ•mol﹣1 B．已知稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生 成 1mol 水时放出 57.3kJ 的热量 C．500℃下，将 0.5mol I2（g）和 0.5molH2（g）置于密闭的容器中充分反应生成 HI（g），放热 10kJ，其热化学 方程式为：I2（g）+H2（g）═2HI（g）△H＝﹣20kJ•mol﹣1 D．已知 25℃、101KPa 条件下：4Al（s）+3O2（g）═2A12O3（s）△H＝﹣2834.9kJ•mol﹣1，4Al（s）+2O3（g）═2A12O3（s）△H＝﹣3119.1kJ•mol﹣1，则 O2 比 O3 稳定 24、某实验小组用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液与60mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定，装置如图所示。回答下列问题： (1)若实验共需要400mLNaOH溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量NaOH固体 g。 (2)图中装置缺少的仪器是 。 (3)硫酸稍过量的原因是 。 (4)请填写表中的平均温度差： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 平均温度差(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 (5)近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液与0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，则上述实验测得的中和热ΔH(焓变)= (结果保留至小数点后一位)。 (6)上述实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol-1，产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A．量取NaOH溶液时仰视读数 B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．实验装置保温隔热效果差 D．用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌 (7)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为∆H1、∆H2、∆H3，则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题 专题1 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 能源的充分利用 学科 化学 学段 高中 年级 选修第一册 教材 苏教版 教学目标及教学重点、难点 教学目标：1、掌握测定化学反应的反应热的实验方法、仪器作用、误差分析及注意事项。 2、掌握中和热、燃烧热的定义，分析它们与反应热的区别。 3、掌握盖斯定律的含义、意义及运用。 教学重点：1、中和热的测定实验操作、误差分析、注意事项等。 2、 中和热、燃烧热的定义。 3、 盖斯定律的含义及应用。 教学难点：1、中和热、燃烧热与反应热的区别。 2、反应热的计算。 核心素养 1、 科学探究与创新意识：通过中和热测定实验，理解反应热测定的原理和方法，分析产生误差的原因，掌握实验的注意事项。 2、 证据推理与模型认知：通过理解盖斯定律的含义，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 教学方法和手段 PPT演示 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 设置意图 引入 新课 【引入】思考：不同的化学反应有不同的反应热，你知道怎么测量化学反应的反应热吗？ 【回答】实验测定 【讲解】不同的化学反应有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，其中最直接的方法是通过实验进行测定。 通过提出问题，激发学生的学习兴趣 讲授新课： 环节一：反应热的测量 环节二：中和热 环节三：反应热的计算 环节四：能源的充分利用 环节五：课堂练习 【新课讲解】——反应热的测量与计算 能源的充分利用 1、 反应热的测量 【过渡】我们通过实验探究的方式测定一下中和热 【实验探究】测定强酸与强碱反应的中和热 【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。 【播放视频】认真观看实验视频，注意观察实验步骤、实验现象 【提问】我们在做这个中和热的实验所需的实验仪器是什么呢？ 【回答】量筒、温度计、简易量热计 【讲解】玻璃搅拌棒：使反应物混合均匀充分接触。 保温层：减少热量的散失。 温度计：测定反应前后反应体系的温度。 【提问】测定中和热的实验步骤有哪些呢？ 【讲解】 【实验步骤】（1）用量筒量取50 mL0.50 mol/L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 mL0.50 mol/L氢氧化钠溶液，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，用环形玻璃棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出反应体系的最高温度（T3）并记录。 （4）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，根据溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算该反应的反应热并写出热化学方程式。 （5）计算公式： 反应热：△H = -c×m×△T×10−3/n(H2O)KJ/mol 温度变化：△T = T3 - （T1 + T2）/2 ℃ m = VHCl•ρHCl + VNaOH•ρNaOH 比热容：c ≈ 4.18 J/(g•℃) 【提问】为了更准确的测量中和热，如何才能减小实验误差呢？ 【回答】多次测量取平均值、做好保温材料 【讲解】 （1）使用保温层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖，减少热量损失 （2）准确读取反应后混合液的最高温度 （3）温度计测量盐酸的温度后，取另一温度计测量氢氧化钠的温度，防止酸碱反应造成热量损失 （4）重复实验2～3次，减少实验误差 【提问】测量中和热又有哪些注意事项呢？ 【讲解】中和热测定实验的注意事项： （1）需使用强酸、强碱溶液反应，弱酸弱碱的电离会吸收热量，使最终温度偏低 （2）需使用稀的强酸强碱溶液反应，浓的溶液反应稀释时放出热量，使最终温度偏高 2、中和热 （1）定义 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1 mol液体水时所释放的热量。 （2）对于强酸与强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的 H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H = -57.3 KJ/mol 2、 反应热的计算 【提问】是不是所有反应的反应热都能用实验直接测定？ 【回答】不是 【讲解】 并非所有化学反应的反应热均可用实验直接测定。例如：C(s) + 1/2O2(g) = CO(g)的反应热无法用实验直接测定，因为反应中总有CO2气体生成。在众多的化学反应中，有些反应的反应速率很小，有些伴有副反应发生，还有些不易直接进行，测定这些反应的热效应就很困难，运用盖斯定律则可以计算出它们的反应热。 【讲解】 （1）盖斯定律 盖斯定律：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。 即：△H仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。 【设问】盖斯定律有怎样的意义呢？ 【讲解】盖斯定律的意义：对于那些进行很慢和难以测量的反应，可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。 【展示】PPT16 【设问】根据PPT的展示，如何运用盖斯定律计算反应的焓变 【分析】C(s)与O2(g) 生成CO2(g)的反应可以一步完成（反应焓变为ΔH1），也可以看成两步完成：先生成CO(g)（反应焓变为ΔH3），CO(g) 再与O2(g)反应生成CO2(g)（反应焓变为ΔH2）。 根据盖斯定律可以得到ΔH1 ＝ΔH2＋ΔH3（图1-7），最后得出反应的焓变。 说明：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以由这几个反应的焓变相加减而得到。 4、能源的充分利用 （1）能源 能源是指可以提供能量的自然资源，是国民经济和社会发展的重要物质基础。 不可再生能源：燃料、石油、天然气、煤炭...... 可再生能源：太阳能、水能、风能、生物质能...... （2）燃烧热 标准燃烧热： 在101 KPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热叫作该物质的标准燃烧热。 热值： 1 g物质完全燃烧的反应热叫作该物质的热值。 完全燃烧： 氮元素转化为N2(g) 氢元素转化为H2O(l) 碳元素转化为CO2(g) 【知识拓展】燃料的选择 工业和日常生活中选择何种物质作为燃料，不仅取决于其热值的大小，还与燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面因素有关，应加以综合考虑。在这些因素中，保护环境必须放在首位。 目前，针对煤燃烧产生硫氧化物和氮氧化物的事实，常对煤进行液化和气化处理，使之转化为更清洁、更便利的燃料。 又如乙硼烷是一种热值很高的燃料，但它密度小、沸点低、难储存、毒性强，所以，在一般条件下，乙硼烷会被限制用作燃料。 【课堂练习】 1、下列有关中和反应反应热的测定说法正确的是（ C ） A、图中仪器a为温度计，仪器b为玻璃棒 B、为了确保测量结果的精准，溶液中HCl和NaOH的物质的量必须相等 C、所用酸和碱浓度不宜太高，否则混合过程被稀释并伴随反应外的热量变化 D、实验过程中两溶液要快速混合，把混合瞬间的温度计读数记录以作为反应前温度 【解析】A．图中仪器a为温度计，用来测量反应体系最高温度，仪器b为环形玻璃搅拌棒，用来搅拌，使溶液充分反应，故A错误； B．为了保证HCl完全反应，通常采用加稍过量的NaOH溶液，故B错误； C．浓的酸和碱混合时因互相稀释而放热，影响实验结果，故所用酸和碱浓度不宜太高，故C正确； D．实验过程中两溶液要快速混合，尽量减少热量散失，观察温度计变化，记录反应体系的最高温度，故D错误； 答案选C。 2、以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是（　A　） ①6CO2（g）+6H2O（1）═C6H12O6（s）+6O2（g）△H1 ②C6H12O6（s）═2C2H5OH（1）+2CO2（g）△H2 ③C2H5OH（1）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（1）△H3 A、2△H3＝﹣△H1﹣△H2 B、△H3、△H1、△H2均为△H＜0 C、在不同油耗汽车中发生反应③，△H3会不同 D、植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 【解析】A、由盖斯定律可知：﹣①﹣②＝③×2，则2△H3＝﹣△H1﹣△H2，故A正确； B、假设反应热均小于0，根据2△H3＝﹣△H1﹣△H2可知△H2＝﹣△H1﹣2△H3，则若△H1＜0，△H3＜0，则△H2＞0，与假设矛盾，故B错误； C、焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，△H3相同，故C错误； D、植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，故D错误。故选：A。 3、1 mol浓硫酸溶于水时包含两个过程：一是部分硫酸分子分散在水里吸收热量，热效应为△H1；二是部分硫酸分子与水作用形成硫酸水化物释放热量，热效应为△H2，其中具体包含以下三个变化：下列说法正确的是（　D　） ①H2SO4（l）+nH2O（l）═H2SO4•nH2O（l）△H＝H3 ②H2SO4•nH2O（l）═H2SO4（aq）+nH2O（l）△H＝H4 ③H2SO4（aq）═2H+（aq）+SO42﹣（aq）△H＝H5 A、浓硫酸溶于水只有化学变化 B、△H1﹣△H2＜0 C、△H5＜0 D、△H2＝△H3+△H4+△H5 【解析】A．依据题目所给信息可知，浓硫酸溶于水存在物理变化和化学变化，故A错误； B．硫酸分子分散在水里吸收热量△H1＞0，硫酸分子与水作用形成硫酸水化物分子释放热量，△H2＜0，故△H1﹣△H2＞0，故B错误； C．③为电离过程，吸收热量△H5＞0，故C错误； D．①H2SO4（l）+nH2O（l）═H2SO4•nH2O（l）△H＝H3 ②H2SO4•nH2O（l）═H2SO4（aq）+nH2O（l）△H＝H4 ③H2SO4（aq）═2H+（aq）+SO42﹣（aq）△H＝H5，①+②+③为硫酸分子与水作用形成硫酸水化物释放热量，热效应为△H2，故△H2＝△H3+△H4+△H5，故D正确，故选：D。 通过中和热的实验过程，使学生了解实验误差分析，注意事项以及中和热的含义。 通过了解盖斯定律的本质，使学生能够运用盖斯定律进行简单的计算。 课堂 总结 反应热的测定与计算 能源的充分利用 反应热的测量：中和热的测定实验、简易量热计、中和热测定实验的实验误差分析和注意事项 中和热的定义 反应热的计算：盖斯定律：定义、意义、应用 能源的充分利用：能源、燃烧热的定义、热值的定义 板书设计 反应热的测定与计算 能源的充分利用 1、 反应热的测定 （1） 中和热的测定实验 （2） 仪器的作用 （3） 减少实验误差 （4） 实验注意事项 2、 中和热 3、 盖斯定律 （1） 定义 （2） 意义 （3） 应用 4、 能源的充分利用 （1） 能源 （2） 标准燃烧热 （3） 热值 教学设计反思 本课时的主要内容为反应热的测定与计算和能源的充分利用，通过中和热的测定实验了解定量测定反应热的基本原理和实验方法，使学生能够正确分析误差产生的原因，并能采取适当的措施减小实验误差，并了解实验的注意事项，培养学生的科学探究能力。通过学习掌握盖斯定律的本质，使学生能用盖斯定律进行有关焓变的简单计算，构建运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。通过掌握中和热和燃烧热的定义，使学生能够区分中和热、燃烧热和反应热三者的区别。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题1 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 能能源的充分利用 基础训练 1、测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的实验中没有使用的仪器有（ ） ①简易量热计　②容量瓶　③量筒　④搅拌器  ⑤试管　⑥温度计　⑦蒸发皿　⑧托盘天平 A．①②⑥⑦ B．②⑤⑦⑧ C．②③⑦⑧ D．③④⑤⑦ 【答案】B 【解析】测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热，大烧杯中放小烧杯，中间有泡沫来隔热，利用量筒量取酸、碱溶液，混合时利用环形玻璃搅拌棒来搅拌，并利用简单量热计或温度计测定初温度及完全反应的温度，不需要的仪器为②⑤⑦⑧； 故选B。 2、用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是（ ） A．图A是探究氨气在水中的溶解性 B．图B是分离溴和苯 C．图C是测定反应热 D．图D是灼烧碎海带 【答案】A 【解析】A．烧瓶内出现“喷泉”，证明氨气易溶于水，故选A； B．溴单质和苯互溶，不能用分液方法分离，故不选B； C．无保温措施，放出的热量易散失，不能用装置C测定反应热，故不选C； D．灼烧碎海带不能用烧杯应用坩埚，故不选D； 答案选A。 3、下列关于盖斯定律描述不正确的是（　　） 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通过实验难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】A 【解析】A、化学反应的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，故A错误； B、反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的分析体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故B正确； C、盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故C正确； D、利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算副反应发生的反应的反应热，故D正确；故选：A。 4、下列有关叙述正确的是（ ） A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 C．相同条件下，若lmolO、lmolO2所具有的能量分别为E1、E2，则2E1>E2 D．已知，则的硫酸与足量Ba(OH)2溶液恰好完全反应放出热量会小于5.73kJ 【答案】C 【解析】A．在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，A错误； B．同一化学反应的与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，B错误； C．分子变成原子需要断裂化学键，吸收能量，， C正确； D．的硫酸和足量氢氧化钡的反应既有酸碱中和也有沉淀的形成放出的热量大于5.73kJ，D错误； 故选C。 5、2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．△H2＞0 B．△H4+△H5+△H8＝△H1 C．在相同条件下，2K（g）→2K+（g）的△H3′＜△H3 D．△H6+△H7＝△H8 【答案】B 【解析】A．Na从固态变为液态的程中需要吸收热量，则△H2＞0，故A正确； B．由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7＝△H1，故B错误； C．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，则2K（g）→2K+ （g）的△H2＜△H3，故C正确； D．由盖斯定律可知△H6+△H7＝△H8，故D正确。故选：B。 6、已知：CH4 在一定条件下可发生一系列反应，如图所示：下列说法不正确的是（　　） A．△H3＝△H2﹣△H5 B．△H1＝△H2+△H3+△H4 C．△H1＞△H5 D．△H4＞0 【答案】A 【解析】A、由盖斯定律可知，CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H5＝△H2+△H3，即△H3＝△H5﹣△H2，故A错误； B、由盖斯定律可知，CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（g）△H1＝△H2+△H3+△H4，故B正确； C、由盖斯定律可知，CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（g）△H1＝△H5+△H4，但H2O（l）→H2O（g）△H4＞0，所以△H1＞△H5，故C正确； D、H2O（l）→H2O（g）吸热，所以CO2（g）+2H2O（l）→CO2（g）+2H2O（g）吸热，即△H4＞0，故D正确；故选：A。 7、下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是（　　） A．2C8H18（l）+25O2（g）═16CO2（g）+18H2O（l）△H═﹣11003 kJ/mol B．H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H═﹣241.8 kJ/mol C．2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H═﹣221 kJ/mol D．CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H═﹣283.0 kJ/mol 【答案】D 【解析】A、C8H18的化学计量数为2，产物是稳定氧化物，△H不代表燃烧热，故A错误； B、H2的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，△H不代表燃烧热，故B错误； C、C的化学计量数为2，产物不是稳定氧化物，△H不代表燃烧热，故C错误； D、CO的化学计量数为1，产物为稳定氧化物，△H代表燃烧热，故D正确；故选：D。 8、下列描述中正确的是（ ） A．所有的燃烧反应都是放热反应，化学能全部转化为热能 B．25℃、101kPa时，  ，该反应的反应热为 C．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，可知石墨比金刚石稳定 D．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 【答案】C 【解析】A．所有的燃烧反应都是放热反应，化学能除了转化为热能还有光能，故A错误； B．反应热包含符号，该反应的反应热为-，故B错误； C．能量越低越稳定，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，金刚石的能量比石墨高，故石墨更稳定，故C正确； D．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度最高时时，该温度为终止温度，故D错误； 故答案为C。 9、已知反应：①101kPa时，2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H＝﹣221kJ•mol﹣1 ②稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1 下列结论正确的是（　　） A．碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol﹣1 B．反应①的反应热为221 kJ•mol﹣1 C．98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 【答案】A 【解析】A．使用燃烧热时要注意两个关键点：①反应物用量：可燃物为1mol；②产物要求：充分燃烧成稳定氧化物[H→H2O（l）、C→CO2 （g）、S→SO2 （g）]，该反应生成CO，没有生成稳定氧化物CO2，因此碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol﹣1，故A正确； B．在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫反应热，反应热分吸收热量，放出热量，①的反应热为﹣221 kJ•mol﹣1，故B错误； C．浓硫酸稀释放出热量，所以放出的热量大于57.3 kJ，所以98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mo1水时放出热量大于57.3 kJ/mol，故C错误； D．醋酸为弱电解质，电离过程为吸热过程，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成lmol水，放出的热量小于57.3kJ，故D错误；故选：A。 10、酸碱的稀溶液反应生成时释放的热量称为中和热。现有0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的HF溶液，各取100mL混合反应，通过实验测得该过程释放的热量为0.677kJ。已知浓的酸碱溶液稀释过程中会有较明显的放热。试回答下列问题： (1)中和反应是放热的反应的主要原因是 。 (2)上述反应的热化学方程式为 ，若将100mL、8mol/L的HF溶液与100mL、8mol/L的NaOH溶液混合充分反应释放的热量Q 54.16kJ(填“>”、“<”或“=”)，原因是 。 (3)若上述中和反应在绝热的密闭容器中进行，则反应释放的热量会完全被 (填“体系”或“环境”)吸收。 (4)若已知  试写出HF在水中电离的热化学方程式 。 【答案】(1)中和反应的本质是氢离子与氢氧根形成共价键的过程 (2)     > 浓溶液混合反应有稀释过程，该过程也是放热的 (3)体系 (4)    【解析】（1）中和反应的本质是氢离子与氢氧根形成共价键的过程，形成化学键释放能量； （2）0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的HF溶液各取100mL混合反应，生成0.01mol水释放的热量为0.677kJ，生成1mol水，释放的热量为67.7kJ，反应的热化学方程式为，将100mL、8mol/L的HF溶液与100mL、8mol/L的NaOH溶液混合充分反应生成0.8mol水，浓的氢氧化钠溶液稀释也要放热，故放出的热量大于； （3）绝热体系与外界没有热交换，反应释放的热量会完全被体系吸收； （4）氢氧化钠与HF反应的离子式为，已知  ，根据盖斯定律可知   。 巩固提升 11、在如图所示的量热计中，将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是（ ）    A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测ΔH偏大 B．搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器 C．若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃ D．所加NaOH溶液过量，目的是保证CH3COOH溶液完全被中和 【答案】C 【解析】A．中和反应为放热反应，焓变为负值，若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测ΔH偏大，A正确； B．搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器，尽力减少热量损失，B正确； C．醋酸为弱酸、电离过程会吸收热量导致热量损失；故若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至超过27.7℃，C错误； D．所加NaOH溶液过量，目的是保证CH3COOH溶液完全被中和，C正确； 故选C。 12、中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是（ ） A．测定中和热实验只需要以下玻璃仪器：温度计、烧杯、量筒 B．为了使反应物混合均匀，减小误差，应使用温度计轻轻搅拌溶液 C．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热数值和原来不相同 D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热偏大 【答案】D 【解析】A．中和实验除了需要：温度计、烧杯、量筒，还需要环形玻璃搅拌棒，A错误； B．温度计不能用于搅拌，B错误； C．中和热是生成1mol水时放出的热量，所以测得的中和热数值和原来相等，C错误； D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计，直接放入碱溶液中，会中和放热所以测得的碱溶液初始温度偏高，温差偏小，根据，测得放出的热量偏小，则带负号偏大，D正确； 故选：D。 13、已知：①C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H1＝akJ•mol﹣1 ②S（s）+2K（s）＝K2S（s）△H2＝bkJ•mol﹣1 ③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s）△H3＝ckJ•mol﹣1 则S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）的热效应△H为 （　　） A．（a+b﹣c）kJ•mol﹣1 B．（3a+b﹣c）kJ•mol﹣1 C．（c﹣a﹣b）kJ•mol﹣1 D．（c﹣3a﹣b）kJ•mol﹣1 【答案】B 【解析】由信息可知，①C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H1＝a kJ•mol﹣1； ②S（s）+2K（s）＝K2S（s）△H2＝b kJ•mol﹣1 ③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s）△H3＝c kJ•mol﹣1， 结合盖斯定律可知，②+①×3﹣③得到S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则△H＝3a+b﹣c，故选：B。 14、Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．△H3＜0 B．△H3+△H4+△H5＝△H6 C．△H6＞△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6＝0 【答案】C 【解析】A．断裂化学键吸收能量，氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热，△H3＞0，故A错误； B．盖斯定律分析可知：反应一步完成与分步完成的热效应相同，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5＝△H6，故B错误； C．能量转化关系和盖斯定律的计算可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5＝△H6，△H6＞△H5，故C正确； D．盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5＝△H6，故D错误；故选：C。 15、2018年，NASA宣布将发起“CO2转化挑战赛“，这项研究有助于解决在火星上的生存问题。下列说法不正确的是（　　） A．△H1＝﹣（△H2+△H3+△H4） B．用工业催化剂代替微生物发酵，△H5不变 C．葡萄糖的燃烧热为﹣△H1 D．“人造转化器”所起的作用就是催化剂 【答案】D 【解析】A、根据盖斯定律可知△H1＝﹣（△H2+△H3+△H4），故A正确； B、催化剂不改变反应热，故用工业催化剂代替微生物发酵，△H5不变，故B正确； C、根据图示可知葡萄糖的燃烧热为﹣△H1，故C正确； D、“人造转化器”的目的使非自发反应反应发生，故D错误；故选：D。 16、现代火法炼锌过程中发生了以下三个主要反应。下列说法正确的是（　　） ①2ZnS（s）+3O2（g）＝2ZnO（s）+2SO2（g）△H1＝a kJ•mol﹣1 ②2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H2＝b kJ•mol﹣1 ③ZnO（s）+CO（g）＝Zn（g）+CO2（g）△H3＝c kJ•mol﹣1 A．以上三个反应中，只有①是放热反应 B．反应②的作用是仅为反应③提供还原剂 C．反应 ZnS（s）+C（s）+2O2（g）＝Zn（g）+SO2（g）+CO2（g）的△H＝（a+b+2c） kJ•mol﹣1 D．碳的燃烧热为b kJ•mol﹣1 【答案】C 【解析】A．①、②都是燃烧反应，一定是放热反应，故A错误； B．反应②的作用，既可为反应③提供还原剂，又可为反应体系提供热量，故B错误； C．将反应（①+②）×+③可得ZnS（s）+C（s）+2O2（g）＝Zn（g）+SO2（g）+CO2（g）的△H＝[ （a+b）+c]kJ•mol﹣1，故C正确； D．碳完全燃烧生成CO2时，放出的热量才是燃烧热，故②不是碳的燃烧热的热化学方程式，故碳的燃烧热不是b kJ•mol﹣1，故D错误。故选：C。 17、对下列有关反应的说法正确的是（　　） ①NH4HCO3（s）═NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）△H＝+185.6kJ•mol﹣1 ②2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H2＝+571.6kJ•mol﹣1 ③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H3＝+206.1kJ•mol﹣1 A．反应①②③均为吸热反应，均需在高温下进行 B．2 mol H2完全燃烧生成气态水时，放出的热量为571.6kJ C．若反应③中使用不同的催化剂，△H3会发生改变 D．1mol NH4HCO3（s）的总能量低于1 mol NH3（g）、1 mol H2O（g）与1 mol CO2（g）的总能量 【答案】D 【解析】A．反应①②③均为吸热反应△H＞0，①②③气体的物质的量都增大△S＞0，反应能自发进行，△G＝△H﹣T•△S＜0，不一定需在高温下反应进行，只要满足△H＜T•△S，故A错误； B．根据2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H2＝+571.6kJ•mol﹣1可知，2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2＝﹣571.6kJ•mol﹣1，2 mol H2完全燃烧生成液态水时，放出的热量为571.6kJ，故B错误； C．反应热与物质的总能量有关，催化剂不改变反应热，故C错误； D．NH4HCO3（s）═NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）△H＝+185.6kJ•mol﹣1，△H＞0，正反应为吸热，反应物总能量低于生成物的总能量，即1mol NH4HCO3（s）的总能量低于1 mol NH3（g）、1 mol H2O（g）与1 mol CO2（g）的总能量，故D正确；故选：D。 18、下列有关说法正确的是（　　） A．已知 HI（g）⇌H2（g）+I2（s）△H＝﹣26.5 kJ/mol，由此可知 1 mol HI 气体在密闭容器中分解后可以放出 26.5kJ 的热量 B．已知 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H＝﹣571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为△H＝﹣285.8kJ/mol C．已知①2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1，②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1＜△H2 D．含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出 28.7kJ 的热量，则稀醋酸和稀 NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH（a）+CH3COOH（ag）＝CH3COONa（ag）+H2O（1）△H＝﹣57.4kJ/mol 【答案】C 【解析】A．HI（g）═H2（g）+I2（s）△H＝﹣26.5kJ/mol，该反应为可逆反应，则1mol HI不能全部分解，则在密闭容器中分解后放出的能量小于26.5kJ，故A错误； B．1mol氢气燃烧生成液态水时为燃烧热，生成气态水时放出的热量，不能判断燃烧热，故B错误； C．已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H1，2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应，焓变为负值，则△H1＜△H2，故C正确； D．醋酸电离吸热，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH（ aq）+CH3COOH（ ag）＝CH3 COONa（ag）+H2O（1）△H＞﹣57.4 kJ•mol﹣1，故D错误。故选：C。 19、MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法错误的是（ ） A．△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)>0 B．△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0 C．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H3的值相等 D．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H2>△H3 【答案】C 【解析】A．碳酸盐分解为吸热反应，且镁离子半径小，离子键强，则△H1(MgCO3)＞△H1(CaCO3)＞0，A正确； B．图中△H2均为C、O之间化学键的断裂，断裂化学键吸收能量，则△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)＞0，B正确； C．由盖斯定律可知CaCO3(s)=Ca2+(g)+(g)加上Ca2+(g)+O2-(g)=CaO(s)得到CaCO3(s)+O2-(g)=(g)+CaO(s)，MgCO3(s)=Mg2+(g)+(g)加上MgO(s)=Mg2+(g)+O2-(g)得到MgCO3(s)+O2-(g)=(g)+MgO(s) ，CaCO3(s)+O2-(g)=(g)+CaO(s)减去MgCO3(s)+O2-(g)=(g)+MgO(s)得到CaCO3(s)+ MgO(s)= MgCO3(s)+ CaO(s)，该反应的不为0，即对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H3的值不相等，C错误； D．分解为吸热反应，结合盖斯定律可知，△H1+△H2-△H3=△H＞0，即△H1+△H2＞△H3，D正确； 故答案为：C。 20、下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是（ ） ①C(s)+O2(g)= CO2(g)     ΔH1；C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH3； S(g)+O2(g)= SO2(g)    ΔH4 ③H2(g)+O2(g)= H2O(l)     ΔH5：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)    ΔH6 ④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)    ΔH7； CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)     ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 【答案】A 【解析】A．①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)= CO2(g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)=CO(g)放出的热量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正确； B．②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于硫发生S(g)+O2(g)= SO2(g)放出的热量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B错误； C．根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H2(g)+O2(g)= H2O(l)，2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ，2ΔH5=ΔH6＜0，则有ΔH5＞ΔH6，C错误； D．④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)为吸热反应，即ΔH8＞0，则有ΔH7＜ΔH8，D错误； 故答案为：A。 21、甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法，且具有良好的应用前景。依据图示关系，下列说法不正确的是（ ） A．甲醇与水蒸气发生的反应是吸热反应 B．1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g) 总能量 C．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 D．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=ΔH3-ΔH1 【答案】D 【解析】A．甲醇与水蒸气发生反应，ΔH1或ΔH3均是正值，是吸热反应，A正确； B．ΔH2=ΔH3 –ΔH1<0，故1molCO(g)、2molH2(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和3molH2(g) 总能量，所以1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g) 总能量，B正确； C．根据盖斯定律，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，C正确； D．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) -ΔH2=ΔH1－ΔH3，D错误； 故选D。 22、Mg的葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和CO2气体，同时放出QkJ热量。将CO2全部通入足量的过氧化钠粉末中完全反应，固体净增16.8g。则葡萄糖的燃烧热为（　　） A．Q kJ/mol B．6Q kJ/mol C．10Q kJ/mol D．20Q kJ/mol 【答案】C 【解析】将CO2全部通入足量的过氧化钠粉末中完全反应，固体净增16.8g，与Na2O2发生反应：2Na2O2+CO2＝2Na2CO3+O2↑，对生成物变式：Na2CO3～Na2O2•CO，固体增加的质量相当于CO的质量，根据碳原子守恒，则生成CO2气体的物质的量为＝0.6mol，说明Mg的葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和0.6molCO2气体，同时放出QkJ热量，则1mol葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和6molCO2气体时，放出热量为10QkJ，所以葡萄糖的燃烧热为10Q kJ/mol。故选：C。 23、下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（　　） A．甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：3CH4（g）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H＝﹣890.3kJ•mol﹣1 B．已知稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生 成 1mol 水时放出 57.3kJ 的热量 C．500℃下，将 0.5mol I2（g）和 0.5molH2（g）置于密闭的容器中充分反应生成 HI（g），放热 10kJ，其热化学 方程式为：I2（g）+H2（g）═2HI（g）△H＝﹣20kJ•mol﹣1 D．已知 25℃、101KPa 条件下：4Al（s）+3O2（g）═2A12O3（s）△H＝﹣2834.9kJ•mol﹣1，4Al（s）+2O3（g）═2A12O3（s）△H＝﹣3119.1kJ•mol﹣1，则 O2 比 O3 稳定 【答案】D 【解析】A．甲烷的燃烧热为890.3KJ•mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣890.3KJ•mol﹣1，故A错误； B．醋酸电离吸热，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出热量小于57.3kJ，故B错误； C、0.5mol I2（g）和 0.5molH2（g）置于密闭容器中充分反应生HI（g），放热10kJ，则1molI2（g）完全反应放出热量大于20kJ，可知I2（g）+H2（g）＝2HI（g）△H＜﹣20kJ•mol﹣1，故C错误； D、由①4Al（s）+3O2（g）═2A12O3（s）△H＝﹣2834.9KJ•mol﹣1，②4Al（s）+2O3（g）═2A12O3（s）△H＝﹣3119.1KJ•mol﹣1，结合盖斯定律可知，①﹣②得到3O2（g）═2O3（g）△H＝﹣2834.9KJ•mol﹣1﹣（﹣3119.1KJ•mol﹣1）＞0，可知氧气的能量低，则O2比O3稳定，故D正确；故选：D。 24、某实验小组用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液与60mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定，装置如图所示。回答下列问题： (1)若实验共需要400mLNaOH溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量NaOH固体 g。 (2)图中装置缺少的仪器是 。 (3)硫酸稍过量的原因是 。 (4)请填写表中的平均温度差： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 平均温度差(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 (5)近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液与0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，则上述实验测得的中和热ΔH(焓变)= (结果保留至小数点后一位)。 (6)上述实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol-1，产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A．量取NaOH溶液时仰视读数 B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．实验装置保温隔热效果差 D．用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌 (7)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为∆H1、∆H2、∆H3，则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为 。 【答案】(1)10.0 (2)玻璃搅拌器 (3)使氢氧化钠充分反应，减小实验误差 (4)4.0 (5)-53.5 kJ·mol-1 (6)BCD (7)∆H1=ΔH2＜ΔH3 【解析】（1） 因为没有400 mL容量瓶，实际配制的的是500 mL(0.5L)溶液，即m(NaOH)= 0.50 mol·L-10.5L40g/mol=10.0g，故答案为：10.0。 （2） 为减少热量损失，需缩短反应时间，需要搅拌，用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，故答案为：环形玻璃搅拌棒。 （3） 为确保NaOH完全反应，减少误差，硫酸需要过量，故答案为：使氢氧化钠充分反应，减小实验误差。 （4） 四组数据计算的温差分别为4.0℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃，所以平均温度差为4.0℃，故答案为4.0℃。 （5） 在该中和实验中，生成水的物质的量为0.05mol，放出的热量=cmt=4.18 J·g-1·℃-1(100+60)g4.0℃=2675.2 J=2.6752 kJ，则生成1mol水放出的热量为=53.5 kJ·mol-1，则H=-53.5 kJ·mol-1，故答案为：-53.5 kJ·mol-1。 （6） 量取NaOH溶液时仰视读数，量取的氢氧化钠溶液体积偏大，反应放出的热量多，测得的中和热数值偏大，故A不符合题意；向酸溶液中分次加入碱溶液，装置保温隔热效果差，使用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌，均会造成热量散失较多，测得中和热数值偏小，故B、C、D符合题意； 故选BCD。 （7） 稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙均为强电解质溶液，稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应的热化学方程式均为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H，则∆H1=∆H2；一水合氨是弱电解质、电离吸热，则稀氨水和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应时放热少，其反应热∆H3大，则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为∆H1=ΔH2＜ΔH3。 学科网（北京）股份有限公司 $