1.2 反应热的测量和计算（题型专练）化学沪科版选择性必修1

**基本信息** 聚焦反应热测量与计算，构建“实验操作-理论计算-符号表征”三阶方法体系，通过典例变式实现知识逻辑与解题技巧的深度融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测定中和反应的反应热|1典例+4变式|Q=cmΔT计算/误差分析|实验原理→数据处理→误差归因| |测定反应热精准度的措施|1典例+4变式|操作规范/误差控制|实验条件→操作细节→结果影响| |热化学方程式书写|1典例+5变式|五步法（写方程-标状态-注条件-定ΔH-算数值）|概念辨析→规范表达→意义理解| |盖斯定律|1典例+5变式|方程式叠加法|能量守恒→反应路径→焓变计算| |反应焓变计算|2典例+5变式|键能/能量图/活化能三法|微观键能→宏观能量→定量计算|

第二节 反应热的测量和计算（题型突破·举一反三） 题型01 测定中和反应的反应热 题型02 测定反应热精准度的措施 题型03 热化方程式的概念及书写 题型04 盖斯定律 题型05 反应焓变的简单计算 ▌题型01 测定中和反应的反应热 1．实验原理 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol液态水 ，这时的反应热叫做中和热。 H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 2．计算方法：Q = cmΔT 其中 Q—中和反应放出的热量，c—反应混合液的比热容，m—反应混合液的质量，ΔT—反应前后溶液温度的差值 【典例1】某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定，实验装置如右图所示。 （1）实验步骤如下： a．用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中，测出其温度； b．用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； c．将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①实验中，所用溶液过量的目的是 。 ②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．一次性迅速倒入 ③使溶液与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．轻轻地振荡内筒 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 （2）实验数据如下表所示，请回答： 温度 次数 起始温度 终止温度 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①据表中数据可计算出温度差平均值为 ℃。 ②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL，中和后所得溶液的比热容，则生成1mol 时的反应热 (保留小数点后一位)。 ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，测得的反应热 (填“偏大”“不变”或“偏小”，下同)。若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，测得的反应热 。 【答案】 （1）确保NaOH溶液被完全中和 C D （2）4.0 偏小 偏大 【解析】中和热的测定实验，一种溶液的浓度稍过量，并且混合时两种溶液快速倒入，并用玻璃搅拌器搅拌混合均匀，使其充分反应，不断地读取数据，当温度下降时停止读数。 （1）①实验中，所用溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应，故答案为：确保NaOH溶液被完全中和； ②倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入，使其充分反应，避免分次倒入，有热量的损失，故答案为：C； ③A．不能用温度计小心搅拌，用环形玻璃搅拌器搅拌，故A错误； B．不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌，应盖上硬纸板搅拌，故B错误； C．不能轻轻地振荡内筒，应用环形玻璃搅拌棒搅拌，故C错误； D．用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动，故D正确； 综上所述，答案为：D； （2）①4次实验的温度差分别为：4℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，因此实验2中的数据是无效的，应该舍去，所以温度差的平均值为(4℃+3.9℃+4.1℃)÷3=4℃； ②50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，则生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的平均值为△T=4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g∙℃)×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热；故答案为−53.5kJ/mol； ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，则其体积偏大，反应放出的热多，测得的反应热偏小；若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，会造成热量流失，测得的反应热偏大。 【变式1-1】有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A．中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有：简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等 B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D．测定中和热实验中，若使用溶液和稀醋酸，则会导致所测得的中和热偏小 【答案】B 【解析】A．中和热实验中使用环形玻璃搅拌棒而非金属，因金属导热快会导致热量散失，A错误； B．保温杯能有效减少热量散失，可以替代烧杯以提高实验准确性，B正确； C．实验中需记录酸、碱的初始温度和反应后最高温度，至少3次，C错误； D．醋酸为弱酸，解离吸热，导致测得中和热偏大，D错误； 故选B。 【变式1-2】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 甲：将铝片加入盐酸中 乙：将和充分混合 丙：测定稀盐酸和稀溶液反应的反应热 A．上述所涉及的反应都是放热反应 B．将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉，温度计的示数升高速率加快 C．将实验丙中盐酸改为硫酸，则换算为生成时的反应热不变 D．将实验丙中玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒，对实验结果没有影响 【答案】BC 【解析】A．和的反应是吸热反应，A错误； B．将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉，反应速率加快，温度计的示数升高速率加快，B正确； C．硫酸也是强电解质，将实验丙中稀盐酸改为稀硫酸，则换算为生成时的反应热不变，C正确； D．相较于玻璃搅拌器，铜质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，D错误； 故选BC。 【变式1-3】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【答案】C 【解析】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L~NaOH溶液反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J，即1.3794KJ，则中和反应生成1mol水时放热约为kJ。 答案选C。 【变式1-4】在室温下，用简易量热计测量25 mL0.50 mol/L 盐酸与25 mL amol/L NaOH溶液反应的中和热[已知；反应前后溶液的密度都约为1 g/cm3，混合后溶液的比热容约为4.18 J/(g·℃)]。 （1）在如图简易量热计中，缺少的一种玻璃仪器是___________。 （2）为使盐酸完全反应，a的最佳取值为___________(选择“0.45”、“0.50”或“0.55”填空)。 （3）为提供测量准确性，下列措施可行的是___________。 A．测量盐酸的初始温度后，立即用该温度计测量NaOH溶液的初始温度 B．混合时，将NaOH溶液分多次加入盐酸中 C．混合后，立即盖上杯盖 （4）重复三次实验，测得最高温度与起始温度差分别为3.1℃、2.1°C、2.9℃。则该中和反应的中和热ΔH=___________kJ/mol。 （5）某研究小组将V1 mL0.50 mol/L稀硫酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的最高温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。 ①该实验中，环境温度___________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃。 ②该反应中，所用NaOH溶液的浓度应为___________mol/L。 【答案】（1）环形玻璃搅拌棒 （2）0.55 （3）C （4）-50.16 （5）低于 1.5 【解析】（1）中和热测定中需要搅拌使溶液混合均匀、反应充分，简易量热计缺少环形玻璃搅拌棒 （2）为保证盐酸完全被中和，减小实验误差，溶液需要稍过量，因此选。 （3） A．测量盐酸温度后，温度计未清洗直接测温度，残留盐酸会提前反应，带来初始温度测量误差，A错误； B．分多次加入盐酸中，会导致反应过程中热量大量散失，增大误差，B错误； C．混合后立即盖杯盖，可以减少热量散失，提高测量准确性，C正确； 故选C。 （4）实验数据中偏差过大，舍去；平均温度差；溶液总质量，反应放热；生成水的物质的量，因此中和热。 （5）①加入少量硫酸反应放热后温度就达到，说明环境本身温度低于。 ②温度最高时说明二者恰好完全反应，此时硫酸体积，体积；，恰好反应时，因此。 ▌题型02 测定反应热精准度的措施 1．注意事项 （1）碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。 （2）操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。 （3）热量计的保温效果尽可能好。 2．如果实验中使用的较浓的酸或碱，会因溶解放热而造成误差；如果使用的是弱酸或弱碱，会因电离吸热而造成误差。 【典例2】某学生用50 mL 0.50 mol∙L−1 盐酸、50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在图示装置中进行中和反应，最终计算出中和热为ΔH1.下列说法错误的是 A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差 B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应 C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，记录反应后体系的温度 D．用等浓度、等体积的氨水代替NaOH溶液得到中和热ΔH2，则ΔH1<ΔH2 【答案】C 【解析】A．玻璃搅拌棒起搅拌作用，可使反应物混合均匀，加快反应速率，减小实验误差，A正确； B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应，避免盐酸残留导致中和热计算偏低，B正确； C．中和热测定实验中，温度应记录的是最高温度（即反应完全时的温度），而非“长时间不再改变”的温度，因为热量会散失到环境中，长时间后温度会下降，导致测量不准确，C错误； D．氨水是弱电离，其电离过程中会吸收部分热量，导致放热减少，导致，D正确； 故选C。 【变式2-1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。其中，实验(c)为中和热测定实验。下列判断不正确的是 A．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 B．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，测得中和热数值会偏小 D．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高 【答案】B 【解析】A．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后反应速率加快，但释放出的热量一样多，A正确；B．已知活泼金属与酸反应、酸碱中和反应均为放热反应，即实验中(a)、(c)所涉及的反应都是放热反应，但铵盐和碱的反应即(b)是吸热反应，B错误；C．已知金属的导热性能比玻璃强得多，故实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，热量散失多，导致测得的中和热数值会偏小，C正确；D．由于NaOH固体溶于水是一个放热过程，则若用NaOH固体测定中和反应反应热，导致放出的热量更多，测定中和热的数值偏高，D正确；故选B。 【变式2-2】某实验小组学生用 的盐酸与 的溶液在如图所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计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，则测得的数值会偏低 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用 盐酸跟 的溶液进行反应，理论上所求中和热相等 【答案】C 【解析】A．为加速酸碱中和反应，减少热量损失，用环形玻璃搅拌棒搅拌，故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器，A正确；B．若分多次加入溶液，会导致热量在操作过程中散失增多，从而使测得的温度变化值( Δ �� )偏小，计算出的反应放出的热量( �� )数值偏低，B正确；C．实验中，应读取混合溶液的最高温度作为反应的终止温度，C错误 D．虽然改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应，放出的热量增多，但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量，故中和热不变，与理论上所求中和热相等，D正确；答案选C。 【变式2-3】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 【答案】A 【解析】A．(b) 所涉及的反应Ba(OH)2⋅8H2O与氯化铵反应为吸热反应，故A错误；B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉，反应物用量相同，释放出的热量相同，故B正确；C．若用NaOH固体测定中和热，NaOH固体在溶解过程中放出热量，导致放出热量偏多，ΔH偏小，故C正确；D．铜质搅拌棒导热效果较好，会导致反应放出的热量有损失，故D正确；故选A。 【变式2-4】某同学欲利用如图所示的简易量热计测量稀硫酸与溶液反应的反应热。试剂为稀硫酸和溶液。已知反应后混合溶液的密度为，比热容为，稀硫酸的初始温度为24.8℃，氢氧化钠溶液的初始温度为25.2℃，反应后混合溶液的最高温度为28.4℃，生成时的反应热，混合时溶液体积的变化忽略不计。下列说法正确的是 A．为使反应充分，可分批次加入稀硫酸和氢氧化钠溶液 B．测量稀硫酸的温度后立即测量氢氧化钠溶液的温度可减少误差 C．若杯盖密封不严密，则计算所得的会偏小 D．稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为   【答案】D 【解析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差； A．实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差，A错误； B．测量稀硫酸的温度后，应该洗净擦干温度计，再测量氢氧化钠溶液的温度，减少误差，B错误； C．反应为放热反应，焓变为负值，若杯盖密封不严密，导致热量散失，则计算所得的会偏大，C错误；   D．由题意，氢离子完全反应生成0.025mol水，初始平均温度为25.0℃，反应后温度升高3.4℃，则生成时的反应热，则生成2mol液态水放热113.7kJ，故稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为  ，D正确； 故选D。 ▌题型03 热化方程式的概念及书写 1．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 2．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。 【典例3】在298K时，6 g碳与水蒸气完全反应生成CO（g）和（g），同时吸收65.75 kJ热量，下列热化学方程式表示正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【解析】A．该选项的热化学方程式中水为气态（g），符合题意，但ΔH=+65.75对应0.5 mol碳的反应热，而热化学方程式应以1 mol碳为基准，故ΔH值错误；A错误；B．该选项的热化学方程式中水为液态（l），但题目中反应物为水蒸气（g），状态不符；且ΔH为负值表示放热，但题目中反应吸收热量，故ΔH符号错误；B错误；C．该选项的热化学方程式中水为气态（g），符合题意；ΔH=+131.5 表示吸热，与题目一致；计算过程：6 g碳（0.5 mol）吸收65.75 kJ热量，则1 mol碳吸收热量为65.75 kJ × 2 = 131.5 kJ，故ΔH值正确；C正确；D．该选项的热化学方程式中水为液态（l），与题目中水蒸气（g）不符；且ΔH为负值表示放热，但反应实际吸热，故ΔH符号错误；D错误；故选C。 【变式3-1】下列热化学方程式书写正确的是(其中的绝对值均正确) A．  (燃烧热) B．  (中和反应反应热) C．  (反应热) D．  (反应热) 【答案】C 【解析】A．燃烧热的定义为下纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，中元素转化为，因此的燃烧的热化学方程式为，A错误；B．在和下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时，放出的热量。而为弱酸，其电离时会吸热，因此放出的热量少于，B错误；C．该方程式表示由稳定单质生成气态甲酸，方程式书写正确，C正确；D．与盐酸的反应为吸热反应，，D错误； 【变式3-2】结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是 说明：所有数据均在常温常压条件下测定 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ/mol 2H2+O2=2H2O   ΔH=-2a kJ/mol B 1mol SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15kJ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=-98.3 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-114.6kJ/mol D 31g白磷比31g红磷能量多b kJ P4(白磷，s)=4P(红磷，s)  ΔH=-4b kJ/mol 【答案】D 【解析】A．方程式中未指明各物质的状态，热化学方程式 ΔH=-2a kJ/mol，A错误；B．可逆反应中1 mol SO2无法完全转化，实际ΔH应小于-98.3 kJ/mol，B错误；C．生成BaSO4沉淀会额外放热，ΔH应小于-114.6 kJ/mol，C错误；D．31g白磷（0.25 mol）对应能量差b kJ，则P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-4b kJ/mol，D正确；故选D。 【变式3-3】各相关物质的燃烧热[一定条件下，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。碳元素，氢元素]数据如下表。下列热化学方程式正确的是 物质 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．燃烧热规定氢元素完全燃烧的指定产物为，该反应生成，不符合燃烧热定义，不等于，A错误；B．根据盖斯定律计算目标反应的。写出燃烧热的反应式：①、②、③ ，目标反应①②③，得，B错误；C．该反应氧原子不守恒、未配平，正确的水分解反应为，C错误；D．1 mol乙烷完全燃烧生成指定产物和，热化学方程式书写正确，数值符合表格中燃烧热数据，D正确；故选D。 【变式3-4】已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 【答案】C 【解析】A．燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，选项未指明状态，A错误； B．单位应为，B错误； C．满足燃烧热的定义，该热化学方程式正确，C正确； D．CO不是稳定的生成物，应为，D错误； 故选C。 【变式3-5】化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。研究化学反应中的能量变化具有重要的意义。根据所学化学反应的热效应的相关知识，完成下列问题： （1）依据 与适量反应生成和，放出 的热量，写出该反应的热化学方程式：______。 （2）在标准状况下，1.68 L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为1.2 g，在25℃和101 kPa下完全燃烧生成和时，放出66.77 kJ的热量。 该气体的分子式为______。 表示该气体燃烧热的热化学方程式为______。 （3）已知： ①   ②   ③ 请填写下列问题。 上述反应中属于放热反应的是______(填序号)。 表示C的燃烧热的热化学方程式为______(填序号)。 根据上面已知的热化学方程式，可知的______kJ/mol。 写出CO燃烧的热化学方程式：______。 完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为______kJ。 【答案】（1）   （2）    （3） ②③ ③    2418 【解析】（1） 与适量反应生成和，放出 的热量，该反应的热化学方程式为：   ； （2）①标准状况下，1.68 L气体的物质的量为0.075 mol，气体质量为1.2 g，则其摩尔质量为=16 g/mol，又知该气体由C、H两种元素组成，则该气体为；②在25℃和101 kPa下，完全燃烧生成稳定的氧化物，即生成和，放出66.77 kJ热量，则燃烧热为 /，表示燃烧热的热化学方程式为   ； （3）根据热化学方程式可知上述反应中属于放热反应的是②③； 表示C的燃烧热的热化学方程式为 ，即为③； ③由①知：   ； ④根据盖斯定律，由③-②可得： ； ⑤由①知：   ，则 完全燃烧生成水蒸气放出241.8 kJ热量； 的物质的量为10 mol，完全燃烧生成水蒸气放出的热量为 。 ▌题型04 盖斯定律 化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。换言之，一个反应若能分解成两步或更多步实现，则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。 【典例4】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法中错误的是 A． B． C．越小，则HX就越稳定 D．越小，则X的非金属性越强 【答案】B 【解析】A．分子分解为原子时，化学键断裂吸收热量，焓变大于0，即，A正确；B．由盖斯定律可知，反应③+反应②=反应①，则反应，故反应，B错误；C．越小，说明形成1 mol 键放出的能量越大，HX就越稳定，C正确；D．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，形成氢化物释放的热量越多，越小，说明HX越稳定，X的非金属性越强，D正确；故选B。 【变式4-1】某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下： 下列说法错误的是 A． B．反应①中有两种元素化合价发生变化 C．图中 D．该过程实现了太阳能向化学能的转化 【答案】A 【解析】A．由能量图可知，ΔH1为H2O(g)分解为H2(g)和O2(g)的焓变(吸热，ΔH1>0)，ΔH3为H2(g)和O2(g)生成H2O(l)的焓变(放热，ΔH3<0)，-ΔH3表示H2O(l)分解的焓变，而ΔH1是H2O(g)分解的焓变，二者数值不同(因H2O(l)汽化需吸热)，故ΔH1≠-ΔH3，A错误； B．反应①中，CeO2中Ce为+4价，产物中部分Ce为0价，Ce元素化合价降低；O元素由-2价升高为0价，共两种元素化合价变化，B正确； C．根据盖斯定律，图中三步反应构成循环，总焓变为0，即，C正确； D．反应①利用太阳能使CeO2分解，将太阳能转化为化学能储存在产物中，实现了太阳能向化学能的转化，D正确； 答案选A。 【变式4-2】在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)　 2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)　 H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)　 2S(g)=S2(g)　 则△H4的正确表达式为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】将题干中已知的三个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律，①×-③×得⑤：S(g)+ O2(g)=SO2(g)=（）；根据盖斯定律，②×-③× 得⑥：SO2(g)+ S(g)=O2(g)+S2(g)=（）；⑤+⑥得：2S(g)=S2(g)=（），故A正确；答案选A。 【变式4-3】1molC(石墨，s)在一定条件下可发生如图所示变化，已知：，下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s)   【答案】B 【分析】1.石墨转化为金刚石：C(石墨，s)→C(金刚石，s)  ΔH1>0（已知，吸热，金刚石能量高于石墨）。  2. 石墨完全燃烧：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3（燃烧放热，ΔH3<0）。  3. 金刚石不完全燃烧：C(金刚石，s)+O2(g)=CO(g)  ΔH4(燃烧放热，ΔH4<0）。  4. 盖斯定律关联：石墨→金刚石→CO2的总焓变=石墨直接→CO2的焓变，即 ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2；ΔH5=ΔH1+ΔH4。 【解析】A．ΔH5=ΔH1+ΔH4，又ΔH1>0，故，故A正确；B．对放热反应而言，ΔH＜0，燃烧越充分，焓变越小，故，故B错误；C．由分析可知，ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2，则ΔH2=ΔH3−ΔH1−ΔH4，故C正确；D．由盖斯定律可知，C(石墨，s)  ，故D正确；故选B。 【变式4-4】已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、，则工业冶炼晶体硅的反应为  。则下列判断错误的是 A．   B． C．   D． 【答案】C 【解析】A．燃烧热是指在25°C、101kPa下，1mol纯净物完全燃烧生成指定产物放出的热量，碳燃烧的指定产物是气态二氧化碳，所给燃烧热的化学方程式正确，A正确；B．根据碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3，可分别得到热化学方程式：①，②，③，根据盖斯定律，反应等效于①×2-②×2-③，所以，B正确；C．热化学方程式需要标出物质的聚集状态，正确的热化学方程式应为：，C错误；D．△H1是碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量，即碳先不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳再完全燃烧生成二氧化碳的总热量，△H2是一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量，△H是负值，所以，D正确；答案选C。 【变式4-5】已知：①、完全分解为气态原子时消耗的能量分别为和；②  。请回答：反应②属于_______(填“吸热”或者“放热”)反应；完全分解为气态原子时消耗的能量为_______。 （2）已知在一定温度和压强下有下列转化关系： 由此可以判断_______(填“>”、“=”或“<”，下同)；相同条件下，等质量的石墨具有的能量_______等质量的金刚石具有的能量。 【答案】（1）吸热 502 （2）> < 【解析】（1）反应② ，即，属于吸热反应；由已知得：，，又，由盖斯定律得，所以1 mol 完全分解为气态原子时消耗的能量为502 kJ。 （2）由图可知，，，，根据盖斯定律得，，所以；因为，所以等质量的石墨具有的能量小于等质量的金刚石具有的能量。 ▌题型05 反应焓变的简单计算 1.利用键能计算：反应物的总键能 - 生成物的总键能。 2.利用能量图计算：从能量图中获取反应物和生成物的能量信息，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。 3.利用活化能计算：正反应的活化能 - 逆反应的活化能。 【典例5】已知：，则的反应热是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】表示1molH2(g)和1molCl2(g)完全反应生成2molHCl(g)时放出184.6kJ的能量，则mol H2(g)和mol Cl2(g)完全反应生成1molHCl(g)时放出92.3kJ的能量，1molHCl(g)分解为mol H2(g)和mol Cl2(g)吸收的热量为92.3kJ，反应的ΔH=+92.3kJ/mol；答案选A。 【典例6】工业上由和合成气态甲醇的反应为。有关化学键的键能如下表： 化学键 键能 745 343 463 436 414 则 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据反应物键能之和-生成物键能之和，则，答案选A。 【变式5-1】氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应：       则的等于 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】①   ②   根据盖斯定律(①-②)÷2得，=，故A正确；故选：A。 【变式5-2】与催化重整制备的过程中发生反应：  。已知、键和的键能分别为、和。断开键与断开键所需的能量差为 A．25 kJ B．28 kJ C．35 kJ D．46 kJ 【答案】A 【解析】根据反应焓变与键能的关系：反应物总键能生成物总键能，设H-H键能为，H-O键能为，题目所求能量差为。梳理各物质化学键：反应物2mol 含4mol 键，6mol 含6mol 键；生成物1mol 含6mol 键、2mol 键，3mol 含6mol 键，代入数据得：，整理计算得，A正确；故答案选A。 【变式5-3】关于反应： ①   ②   ③   下列叙述正确的是 A．CO的燃烧热为 B．在③进行时，若改为，可以使减小 C．若有0.2 mol 与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2 kJ D．若生成相同质量的，放出的热量小于CO 【答案】C 【解析】A．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，1 mol CO的燃烧热ΔH=-283 kJ/mol，A错误；B．若改为，由于液态水汽化需要吸收热量，导致反应③的总ΔH需额外吸收液态水汽化的热量，ΔH会增大，B错误；C．0.2 mol按③反应，吸收热量为0.2×216=43.2 kJ，C正确；D．反应①每生成1 mol放热650 kJ，反应②每生成1 mol放热283 kJ，放热更多，D错误；故选C。 【变式5-4】肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是 A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为（1），相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【答案】C 【解析】A．该反应，根据图示可知，，A错误；B．由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，B错误；C．若产物为，能量低于，放出热量多，，C正确；D．使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，D错误；答案选C。 【变式5-5】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．的 C．X是 D．反应   【答案】D 【分析】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图，根据元素守恒可知，X为SO2，可得热化学方程式 ΔH1、 ΔH2。 【解析】A．根据盖斯定律所表示的反应为，由低能量生成高能量的物质，故属于吸热反应，即，A正确；B．根据 ΔH1，能量比低，故燃烧时气态放热更多，即，B正确； C．根据元素守恒可知，X为SO2，C正确；D．根据盖斯定律，8倍的减去8倍的可得，则，D错误；故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的测量和计算（题型突破·举一反三） 题型01 测定中和反应的反应热 题型02 测定反应热精准度的措施 题型03 热化方程式的概念及书写 题型04 盖斯定律 题型05 反应焓变的简单计算 ▌题型01 测定中和反应的反应热 1．实验原理 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol液态水 ，这时的反应热叫做中和热。 H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 2．计算方法：Q = cmΔT 其中 Q—中和反应放出的热量，c—反应混合液的比热容，m—反应混合液的质量，ΔT—反应前后溶液温度的差值 【典例1】某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定，实验装置如右图所示。 （1）实验步骤如下： a．用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中，测出其温度； b．用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； c．将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。 ①实验中，所用溶液过量的目的是 。 ②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．一次性迅速倒入 ③使溶液与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．轻轻地振荡内筒 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 （2）实验数据如下表所示，请回答： 温度 次数 起始温度 终止温度 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①据表中数据可计算出温度差平均值为 ℃。 ②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL，中和后所得溶液的比热容，则生成1mol 时的反应热 (保留小数点后一位)。 ③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数，测得的反应热 (填“偏大”“不变”或“偏小”，下同)。若将NaOH溶液倒入内筒中后，未立即盖上杯盖，测得的反应热 。 【变式1-1】有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A．中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有：简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等 B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D．测定中和热实验中，若使用溶液和稀醋酸，则会导致所测得的中和热偏小 【变式1-2】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 甲：将铝片加入盐酸中 乙：将和充分混合 丙：测定稀盐酸和稀溶液反应的反应热 A．上述所涉及的反应都是放热反应 B．将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉，温度计的示数升高速率加快 C．将实验丙中盐酸改为硫酸，则换算为生成时的反应热不变 D．将实验丙中玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒，对实验结果没有影响 【变式1-3】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【变式1-4】在室温下，用简易量热计测量25 mL0.50 mol/L 盐酸与25 mL amol/L NaOH溶液反应的中和热[已知；反应前后溶液的密度都约为1 g/cm3，混合后溶液的比热容约为4.18 J/(g·℃)]。 （1）在如图简易量热计中，缺少的一种玻璃仪器是___________。 （2）为使盐酸完全反应，a的最佳取值为___________(选择“0.45”、“0.50”或“0.55”填空)。 （3）为提供测量准确性，下列措施可行的是___________。 A．测量盐酸的初始温度后，立即用该温度计测量NaOH溶液的初始温度 B．混合时，将NaOH溶液分多次加入盐酸中 C．混合后，立即盖上杯盖 （4）重复三次实验，测得最高温度与起始温度差分别为3.1℃、2.1°C、2.9℃。则该中和反应的中和热ΔH=___________kJ/mol。 （5）某研究小组将V1 mL0.50 mol/L稀硫酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的最高温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。 ①该实验中，环境温度___________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃。 ②该反应中，所用NaOH溶液的浓度应为___________mol/L。 ▌题型02 测定反应热精准度的措施 1．注意事项 （1）碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。 （2）操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。 （3）热量计的保温效果尽可能好。 2．如果实验中使用的较浓的酸或碱，会因溶解放热而造成误差；如果使用的是弱酸或弱碱，会因电离吸热而造成误差。 【典例2】某学生用50 mL 0.50 mol∙L−1 盐酸、50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在图示装置中进行中和反应，最终计算出中和热为ΔH1.下列说法错误的是 A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差 B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应 C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，记录反应后体系的温度 D．用等浓度、等体积的氨水代替NaOH溶液得到中和热ΔH2，则ΔH1<ΔH2 【变式2-1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。其中，实验(c)为中和热测定实验。下列判断不正确的是 A．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 B．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，测得中和热数值会偏小 D．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高 【变式2-2】某实验小组学生用 的盐酸与 的溶液在如图所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计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，则测得的数值会偏低 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用 盐酸跟 的溶液进行反应，理论上所求中和热相等 【变式2-3】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 【变式2-4】某同学欲利用如图所示的简易量热计测量稀硫酸与溶液反应的反应热。试剂为稀硫酸和溶液。已知反应后混合溶液的密度为，比热容为，稀硫酸的初始温度为24.8℃，氢氧化钠溶液的初始温度为25.2℃，反应后混合溶液的最高温度为28.4℃，生成时的反应热，混合时溶液体积的变化忽略不计。下列说法正确的是 A．为使反应充分，可分批次加入稀硫酸和氢氧化钠溶液 B．测量稀硫酸的温度后立即测量氢氧化钠溶液的温度可减少误差 C．若杯盖密封不严密，则计算所得的会偏小 D．稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为   ▌题型03 热化方程式的概念及书写 1．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 2．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。 【典例3】在298K时，6 g碳与水蒸气完全反应生成CO（g）和（g），同时吸收65.75 kJ热量，下列热化学方程式表示正确的是 A．   B．   C．   D．   【变式3-1】下列热化学方程式书写正确的是(其中的绝对值均正确) A．  (燃烧热) B．  (中和反应反应热) C．  (反应热) D．  (反应热) 【变式3-2】结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是 说明：所有数据均在常温常压条件下测定 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ/mol 2H2+O2=2H2O   ΔH=-2a kJ/mol B 1mol SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15kJ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=-98.3 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-114.6kJ/mol D 31g白磷比31g红磷能量多b kJ P4(白磷，s)=4P(红磷，s)  ΔH=-4b kJ/mol 【变式3-3】各相关物质的燃烧热[一定条件下，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。碳元素，氢元素]数据如下表。下列热化学方程式正确的是 物质 A． B． C． D． 【变式3-4】已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 【变式3-5】化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。研究化学反应中的能量变化具有重要的意义。根据所学化学反应的热效应的相关知识，完成下列问题： （1）依据 与适量反应生成和，放出 的热量，写出该反应的热化学方程式：______。 （2）在标准状况下，1.68 L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为1.2 g，在25℃和101 kPa下完全燃烧生成和时，放出66.77 kJ的热量。 该气体的分子式为______。 表示该气体燃烧热的热化学方程式为______。 （3）已知： ①   ②   ③ 请填写下列问题。 上述反应中属于放热反应的是______(填序号)。 表示C的燃烧热的热化学方程式为______(填序号)。 根据上面已知的热化学方程式，可知的______kJ/mol。 写出CO燃烧的热化学方程式：______。 完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为______kJ。 ▌题型04 盖斯定律 化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。换言之，一个反应若能分解成两步或更多步实现，则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。 【典例4】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法中错误的是 A． B． C．越小，则HX就越稳定 D．越小，则X的非金属性越强 【变式4-1】某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下： 下列说法错误的是 A． B．反应①中有两种元素化合价发生变化 C．图中 D．该过程实现了太阳能向化学能的转化 【变式4-2】在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)　 2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)　 H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)　 2S(g)=S2(g)　 则△H4的正确表达式为 A． B． C． D． 【变式4-3】1molC(石墨，s)在一定条件下可发生如图所示变化，已知：，下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s)   【变式4-4】已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、，则工业冶炼晶体硅的反应为  。则下列判断错误的是 A．   B． C．   D． 【变式4-5】已知：①、完全分解为气态原子时消耗的能量分别为和；②  。请回答：反应②属于_______(填“吸热”或者“放热”)反应；完全分解为气态原子时消耗的能量为_______。 （2）已知在一定温度和压强下有下列转化关系： 由此可以判断_______(填“>”、“=”或“<”，下同)；相同条件下，等质量的石墨具有的能量_______等质量的金刚石具有的能量。 ▌题型05 反应焓变的简单计算 1.利用键能计算：反应物的总键能 - 生成物的总键能。 2.利用能量图计算：从能量图中获取反应物和生成物的能量信息，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。 3.利用活化能计算：正反应的活化能 - 逆反应的活化能。 【典例5】已知：，则的反应热是 A． B． C． D． 【典例6】工业上由和合成气态甲醇的反应为。有关化学键的键能如下表： 化学键 键能 745 343 463 436 414 则 A． B． C． D． 【变式5-1】氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取，已知反应：       则的等于 A． B． C． D． 【变式5-2】与催化重整制备的过程中发生反应：  。已知、键和的键能分别为、和。断开键与断开键所需的能量差为 A．25 kJ B．28 kJ C．35 kJ D．46 kJ 【变式5-3】关于反应： ①   ②   ③   下列叙述正确的是 A．CO的燃烧热为 B．在③进行时，若改为，可以使减小 C．若有0.2 mol 与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2 kJ D．若生成相同质量的，放出的热量小于CO 【变式5-4】肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是 A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为（1），相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【变式5-5】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．的 C．X是 D．反应   / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 反应热的测量和计算（题型突破·举一反三） ▌题型01 测定中和反应的反应热 【典例1】（1）确保NaOH溶液被完全中和 C D （2）4.0 偏小 偏大 【变式1-1】B 【变式1-2】BC 【变式1-3】C 【变式1-4】（1）环形玻璃搅拌棒 （2）0.55 （3）C （4）-50.16 （5）低于 1.5 ▌题型02 测定反应热精准度的措施 【典例2】C 【变式2-1】B 【变式2-2】C 【变式2-3】A 【变式2-4】D ▌题型03 热化方程式的概念及书写 【典例3】C 【变式3-1】C 【变式3-2】D 【变式3-3】D 【变式3-4】C 【变式3-5】（1）   （2）    （3） ②③ ③    2418 ▌题型04 盖斯定律 【典例4】B 【变式4-1】A 【变式4-2】A 【变式4-3】B 【变式4-4】C 【变式4-5】（1）吸热 502 （2）> < ▌题型05 反应焓变的简单计算 【典例5】A 【典例6】A 【变式5-1】A 【变式5-2】A 【变式5-3】C 【变式5-4】C 【变式5-5】D / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $