第7章 第35讲 反应热的测定与计算(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习讲义围绕反应热的测定与计算，涵盖中和反应反应热测定（原理、操作、数据处理）及盖斯定律应用、反应热计算与比较等核心考点，按“实验基础—理论应用”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建完整认知，突破测定误差分析、复杂反应热计算等难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义采用“实验探究—模型建构—真题演练”教学策略，如中和热测定中分析铜搅拌器误差原因培养科学探究与实践能力，盖斯定律应用设计“四步骤”模型提升科学思维。设置基础判断、题点专练、高考真题分层练习，配合即时反馈，确保高效掌握考点，为教师把控节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第35讲　反应热的测定与计算 [课标标准] 1．了解中和反应反应热测定的原理及操作。 2．掌握盖斯定律的内容及应用，能运用盖斯定律进行有关反应热的计算。 考点一　中和反应反应热的测定 1．中和反应反应热 (1)含义 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。 (2)热化学方程式 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝ 2．中和反应反应热的测定 (1)测定原理 通过简易量热计测定体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容来计算反应热。 (2)实验装置 (3)实验步骤 测量并记录反应前体系的平均温度为t1 ℃，测量并记录反应后体系的最高温度为t2 ℃，重复上述步骤两次。 (4)数据处理 取三次测量所得温度的平均值作为计算依据。中和反应反应热：ΔH＝，m酸、m碱分别代表酸溶液、碱溶液的质量，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1＝，n为生成H2O的物质的量。 (5)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温度计测量完一种溶液的温度后，要用水把温度计上的残液冲洗干净，擦干备用。 ③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(如0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液等体积混合)。 ④实验时不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)用稀氨水代替稀NaOH溶液进行中和反应反应热测定实验，会使中和反应反应热测定的数值(绝对值)偏大(　　) (2)在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入盐酸中(　　) (3)为测定反应H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的ΔH，也可以选用0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液进行实验(　　) (4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol-1(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 回答下列问题： (1)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母，下同)。 A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入 C．一次迅速倒入 (2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 (3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下： 实验 序号 起始温度t1/ ℃ 终止温度t2/ ℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH≈________(结果保留一位小数)。 (4)已知：盐酸和NaOH的稀溶液反应生成1 mol H2O的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol-1。 上述实验数值结果大于－57.3 kJ·mol-1，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取盐酸的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度 解析：(3)实验1、2、3的温度差分别为 Δt＝℃＝3.15 ℃、 Δt＝℃＝3.10 ℃、 Δt＝℃＝3.05 ℃， Δt平均值为＝3.10 ℃； ΔH＝－ kJ·mol-1≈－51.8 kJ·mol-1。 (4)a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小。实验数值结果大于－57.3 kJ·mol-1；b.量取盐酸的体积时仰视读数导致盐酸体积偏大，放出的热量偏高，实验数值结果小于－57.3 kJ·mol-1；c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量损失较多，测得温度偏低，实验数值结果大于－57.3 kJ·mol-1；d.温度计测量NaOH溶液起始温度后直接插入盐酸测温度，盐酸起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，实验数值结果大于－57.3 kJ·mol-1。 答案：(1)C　(2)D　(3)－51.8 kJ·mol-1　(4)b 考点二　盖斯定律　反应热的计算与比较 1．盖斯定律 (1)内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即在一定条件下，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。 (2)意义：可间接计算某些反应的反应热。 (3)应用(以碳的燃烧为例) 则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。 2．反应热的计算方法归纳 计算依据 计算方法 热化学 方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变ΔH的正负号，各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|燃烧热| 盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或若干个热化学方程式进行相加或相减等代数运算(包括ΔH运算)，得到一个新的热化学方程式 3．反应热大小的比较 看物质 状态 物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下： 看ΔH 的符号 比较反应热大小时ΔH带本身的符号比较 看化学 计量数 当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大 看反应 的程度 对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大 　正确的打“√”，错误的打“×”。 　(1)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(　　) (2)等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多(　　) (3)已知N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1，则2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的ΔH＝＋92 kJ·mol-1(　　) (4)一个反应一步完成或几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越少(　　) (5)4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1 4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH2 ΔH1>ΔH2(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 题点1　盖斯定律的应用 1．(2026·河北衡水部分高中高三联考)已知下列热化学方程式： ①Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol-1 ②Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH2＝b kJ·mol-1 ③Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋ΔH3＝c kJ·mol-1 则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的ΔH(单位：kJ·mol-1)为(　　) A． B．－ C．－ D．－ 解析：D　根据盖斯定律，由①×＋②×③×可得目标热化学方程式，所以其焓变ΔH＝kJ·mol-1，所以选D。 2．(1)[2024·全国甲卷，28(1)]已知如下热化学方程式： CH4(g)＋Br2(g)===CH3Br(g)＋HBr(g)　ΔH1＝－29 kJ·mol-1 3CH3Br(g)===C3H6(g)＋3HBr(g)　ΔH2＝＋20 kJ·mol-1 计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝________ kJ·mol-1。 (2)(2023·江苏卷，13改编)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol-1 CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol-1 列式计算反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变：_____________________。 解析：(1)根据盖斯定律，目标反应＝第一个反应×3＋第二个反应，故ΔH＝3×ΔH1＋ΔH2＝3×(－29 kJ·mol-1)＋(＋20 kJ·mol-1)＝－67 kJ·mol-1。 答案：(1)－67　(2)ΔH＝－2×41.2 kJ·mol-1－164.7 kJ·mol-1＝－247.1 kJ·mol-1 　利用盖斯定律计算反应热的“四步骤” 题点2　反应热的计算 3．天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。 乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) － 1560 －1411 －286 ΔH＝________ kJ·mol-1。 解析：利用燃烧热计算反应热时，反应热＝反应物燃烧热(ΔH)之和－生成物燃烧热(ΔH)之和，则C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝－1560 kJ·mol-1－(－1411 kJ·mol-1)－(－286 kJ·mol-1)＝＋137 kJ·mol-1。 答案：＋137 题点3　反应热大小的比较 4．(2026·广东广州高三测试)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)＋===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(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH7 CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 解析：A　①中第一个反应放出的热量多，故ΔH1<ΔH2，A正确；②中第二个反应放出的热量多，故ΔH3>ΔH4，B错误；③中第二个反应放出热量多，故ΔH5>ΔH6，C错误；④中第一个反应是放热反应，第二个反应是吸热反应，故ΔH8>ΔH7，D错误。 5．(2026·黑龙江哈尔滨高三段考)已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。下列关于ΔH的判断正确的是(　　) (aq)＋(aq) ΔH1 (aq)＋H＋(aq)⥫⥬H2CO3(aq)　ΔH2 H2CO3(aq)⥫⥬H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3 OH－(aq)＋H＋(aq)⥫⥬H2O(l)　ΔH4 A．ΔH1<0，ΔH2>0 B．ΔH2＋ΔH3>0 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0 D．ΔH2<ΔH4 解析：B　由题意可知，碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应，ΔH′>0，碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应，ΔH″<0，将已知反应依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，②＋③可得 (aq)＋H＋(aq)⥫⥬H2O(l)＋CO2(g)　ΔH′＝ΔH2＋ΔH3>0；①＋②＋③可得 (aq)＋2H＋(aq)⥫⥬H2O(l)＋CO2(g)　ΔH″＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3<0；②－④可得碳酸氢根离子的水解反应 (aq)＋H2O(l)⥫⥬H2CO3(aq)＋OH－(aq)　ΔH‴，盐类的水解反应为吸热反应，ΔH‴＝ΔH2－ΔH4>0，即ΔH2>ΔH4；碳酸的电离为吸热过程，ΔH1<0，ΔH2<0。综上所述，B项正确。 1．(2025·天津卷，11)下图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是(　　) A．BaO和足量的水 B．Al和足量的NaOH溶液 C．ZnO和足量的稀硫酸 D．KOH溶液和足量的稀盐酸 解析：B　BaO与水反应生成Ba(OH)2，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，A不符合题意；Al与NaOH溶液反应生成H2气体，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，不适宜用简易量热计测定，B符合题意；ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，C不符合题意；KOH与稀盐酸的中和反应，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，D不符合题意。 2．(2025·重庆卷，12)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol-1 ②N2O(g)＋3H2(g)===N2H4(l)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol-1 ③N2H4(l)＋9H2(g)＋4O2(g)===2NH3(g)＋8H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol-1 则反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　) A．(a＋3b－c) B．(a－3b＋c) C．a－3b＋c D．a＋3b－c 解析：B　根据目标方程式与原方程式的特点可知，将原方程式进行(①－3×②＋③)变换，可得目标方程式，所以，ΔH应为(a－3b＋c)。 3．(2025·浙江6月选考，11)下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是(　　) H2SO4(l)＋Fe(OH)2(s)===FeSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH1 H2SO4(l)＋2NaOH(s)===Na2SO4(s)＋2H2O(l)　ΔH2 H2SO4(l)＋Na2O(s)===Na2SO4(s)＋H2O(l)　ΔH3 SO3(g)＋Na2O(s)===Na2SO4(s)　ΔH4 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH5 A．ΔH1－ΔH2>0 B．ΔH2－ΔH3>0 C．ΔH3－ΔH4<0 D．ΔH4－ΔH5<0 解析：C　将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。酸碱中和反应为放热反应，Fe(OH)2难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应①H2SO4(l)＋Fe(OH)2(s)===FeSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH1，②H2SO4(l)＋2NaOH(s)===Na2SO4(s)＋2H2O(l)　ΔH2，则反应①放出的热量小于反应②，即ΔH1>ΔH2，故ΔH1－ΔH2>0，A正确；已知反应②H2SO4(l)＋2NaOH(s)===Na2SO4(s)＋2H2O(l)　ΔH2，③H2SO4(l)＋Na2O(s)===Na2SO4(s)＋H2O(l)　ΔH3，利用盖斯定律将反应③－反应②得到H2O(l)＋Na2O(s)===2NaOH(s)，该反应为放热反应，则该反应的ΔH＝ΔH3－ΔH2<0，即ΔH2－ΔH3>0，B正确；已知反应⑤SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)(化合反应)为放热反应，即ΔH5<0，利用盖斯定律，将反应④－反应③得到反应⑤，即ΔH4－ΔH3＝ΔH5<0，ΔH3－ΔH4>0，C错误；反应③H2SO4(l)＋Na2O(s)===Na2SO4(s)＋H2O(l)　ΔH3，ΔH3<ΔH2<0，结合C项解析知：ΔH4－ΔH3＝ΔH5，则ΔH4－ΔH5＝ΔH3<0，D正确。 4．[2025·甘肃卷，17(1)]乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH1＝－175 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa) 反应2：C2H2(g)＋2H2(g)===C2H6(g)　ΔH2＝－312 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa) 25 ℃，101 kPa时，反应C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)　ΔH＝________kJ·mol-1。 解析：根据盖斯定律可知，目标反应＝反应2－反应1，故ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－137 kJ·mol-1。 答案：－137 5．(1)[2025·黑吉辽内蒙古卷，18(2)]乙二醇是一种重要化工原料，以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。 直接合成法：2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g)。 已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为－a kJ·mol-1、－b kJ·mol-1、－c kJ·mol-1，则上述合成反应的ΔH＝　　　　 kJ·mol-1(用a、b和c表示)。 (2)[2025·陕晋宁青卷，17(1)]MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ.MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋101 kJ·mol-1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－166 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH3＝＋41 kJ·mol-1 计算MgCO3(s)＋4H2(g)===MgO(s)＋2H2O(g)＋CH4(g)　ΔH4＝　　　　kJ·mol-1。 解析：(1)合成反应的热化学方程式为2CO(g)＋3H2(g)⥫⥬HOCH2CH2OH(g)　ΔH；ΔH＝反应物的燃烧热(ΔH)之和－生成物的燃烧热(ΔH)之和＝(－2a kJ·mol－3b kJ·mol-1)－(－c kJ·mol-1)＝－(2a＋3b－c)kJ·mol-1。(2)目标反应＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，根据盖斯定律，ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝＋101 kJ·mol-1＋(－166 kJ·mol-1)＝－65 kJ·mol-1。 答案：(1)－(2a＋3b－c)　(2)－65 学科网（北京）股份有限公司 $