第2课时 反应热的测量与计算
[核心素养发展目标] 1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。3.了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
一、中和反应反应热的测量
1．实验原理
环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等计算反应热。
阅读教材实验探究。用体积均为50 mL的一元强酸、一元强碱，它们的浓度均为0.50 mol·L－1。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g·cm－3，根据热化学方程式H＋(aq)＋ OH－ (aq)===H2O (l) ΔH＝－Q kJ·mol－1，需计算稀的酸、碱中和生成1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 氢氧化钠溶液反应后生成的水只有0.025 mol。
C＝(VHCl·ρHCl＋VNaOH·ρNaOH)×4.18 J·℃－1，生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________________ kJ·mol－1，其中溶液的质量m约为100 g。
2．实验仪器
(1)简易量热计和量热计的构造
①将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
②仪器各部分的作用
a．搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使
________________________________________________________________________。
b．保温层的作用是_______________________________________________________。
c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的______。
(2)常见的中和反应反应热的测量装置
注意事项：
①防止热量散失的方法：a.两个烧杯口要相平；b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；c.用环形玻璃搅拌棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；d.实验时操作要迅速。
②加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和反应反应热的测量没有影响。
③数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。
3．实验步骤及测量数据
(1)初始温度：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸的温度为T1 ℃、50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度为T2 ℃，取________________为 ℃。
(2)终止温度(T3)：将酸、碱溶液迅速混合，用________________不断搅动溶液，并准确读取混合溶液的________，记录为终止温度T3。反应体系的温度变化为ΔT＝℃。
(3)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
(4)实验数据处理
该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的热量是________________________kJ，生成1 mol H2O(l)时的反应热为－16.72(T3－)kJ·mol－1[或ΔH＝－kJ·mol－1]。
(1)中和反应反应热的测定实验中的环形玻璃搅拌棒换成铜制搅拌棒效果更好 ( )
(2)实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换( )
(3)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度( )
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯中( )
1．大量的实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测生成1 mol H2O(l)时中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．若用NaOH固体代替NaOH溶液，对结果会产生什么影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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，不论是__________完成，还是分几步完成，其总的热效应是________的。
(2)在恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变(ΔH)，而ΔH仅与反应的________和反应的________有关，而与反应的______无关。
例：如图表示始态到终态的反应热。
ΔH＝____________＝________________。
(3)盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算出反应速率很小或不容易直接进行的或伴有副反应发生的反应的反应热。
2．应用盖斯定律计算ΔH的方法
例 根据如下两个反应：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。
(1)虚拟路径法
反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图：
ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，则ΔH3＝__________ kJ·mol－1。
(2)加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。
①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置：________________________________________________________________________；
②将已知热化学方程式Ⅰ－Ⅱ，可得目标热化学方程式：____________________________，则ΔH3＝______ kJ·mol－1。
(1)对一个化学反应，如果反应的途径不同，其焓变也可能不同( )
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径及条件无关( )
(3)可以通过实验直接测定任一反应的反应热( )
(4)反应热的数值和热化学方程式的化学计量数无关( )
(5)同温同压下，H2和Cl2分别在光照条件下和点燃条件下发生反应时ΔH不同( )
1．已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1；
P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2。
设计成如下转化路径，请填空：
则ΔH＝____________。
2．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝140.5 kJ·mol－1
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)的ΔH是( )
A．30.0 kJ·mol－1 B．－80.5 kJ·mol－1
C．－30.0 kJ·mol－1 D．80.5 kJ·mol－1
3．(2023·苏州高二检测)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH
已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3
则ΔH＝________________________________________________________________________
________________________________________________________________(写出计算过程)。
利用盖斯定律计算ΔH的四步骤
(1)定：确定待求反应的热化学方程式。
(2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。
(3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。
(4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
第2课时 反应热的测量与计算
一、
1．－
2．(1)①温度计 环形玻璃搅拌棒 ②a.反应物混合均匀，充分接触 b．减少热量的散失 c．温度
3．(1)两温度平均值 (2)环形玻璃搅拌棒 最高温度
(4)0.418(T3－)
正误判断
(1)× (2)× (3)× (4)×
思考交流
1.
2．否；在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热的数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本实验结果基本相同。
3．NaOH固体溶于水时放热，使测得的反应热的数值偏大。
4．浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。
二、
1．(1)一步 完全相等 (2)起始状态 最终状态 途径 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
2．例 (1)－110.5 (2)①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3
②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2 －110.5
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
应用体验
1．ΔH1－4ΔH2
2．A
3．3ΔH1＋ΔH2－ΔH3
根据已知热化学方程式：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1①
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2②
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3③
将方程式3×①＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)，则ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3(共68张PPT)
反应热的测量与计算
第2课时
专题1 第一单元
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核心素养
发展目标
1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。
2.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
3.了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
内容索引
一、中和反应反应热的测量
二、盖斯定律 反应热的计算
课时对点练
中和反应反应热的测量
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一
1.实验原理
环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等计算反应热。
阅读教材实验探究。用体积均为50 mL的一元强酸、一元强碱，它们的浓度均为0.50 mol·L－1。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g·cm－3，根据热化学方程式H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－1，需计算稀的酸、碱中和生成1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 氢氧化钠溶液反应后生成的水只有0.025 mol。
一
中和反应反应热的测量
C＝(VHCl·ρHCl＋VNaOH·ρNaOH)×4.18 J·℃－1，
生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝ kJ·mol－1，其中溶液的质量m约为100 g。
2.实验仪器
(1)简易量热计和量热计的构造
①将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
温度计
环形玻璃
搅拌棒
②仪器各部分的作用
a.搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使 。
b.保温层的作用是 。
c.温度计的作用是测定反应前后反应体系的 。
反应物混合均匀，充分接触
减少热量的散失
温度
(2)常见的中和反应反应热的测量装置
注意事项：
①防止热量散失的方法：a.两个烧杯口要相
平；b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎
纸片；c.用环形玻璃搅拌棒搅拌，而不能用
金属棒(丝)搅拌；d.实验时操作要迅速。
②加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和反应反应热的测量没有影响。
③数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。
3.实验步骤及测量数据
(1)初始温度：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸的温度为T1 ℃、50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度为T2 ℃，取 为
。
(2)终止温度(T3)：将酸、碱溶液迅速混合，用 不断搅动溶液，并准确读取混合溶液的 ，记录为终止温度T3。
反应体系的温度变化为ΔT＝ 。
两温度平均值
环形玻璃搅拌棒
最高温度
(3)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
(4)实验数据处理
(1)中和反应反应热的测定实验中的环形玻璃搅拌棒换成铜制搅拌棒效果更好
(2)实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换
(3)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯中
×
×
×
×
1.大量的实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么？
提示
2.若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测生成1 mol H2O(l)时中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？
提示 否；在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热的数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本实验结果基本相同。
3.若用NaOH固体代替NaOH溶液，对结果会产生什么影响？
提示 NaOH固体溶于水时放热，使测得的反应热的数值偏大。
4.用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
提示 浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。
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盖斯定律 反应热的计算
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二
1.盖斯定律
(1)内容：一个化学反应，不论是 完成，还是分几步完成，其总的热效应是 的。
(2)在恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变(ΔH)，而ΔH仅与反应的 和反应的 有关，而与反应的 无关。
二
盖斯定律 反应热的计算
一步
完全相等
起始状态
最终状态
途径
例：如图表示始态到终态的反应热。
ΔH＝ ＝ 。
ΔH1＋ΔH2
ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
(3)盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算出反应速率很小或不容易直接进行的或伴有副反应发生的反应的反应热。
2.应用盖斯定律计算ΔH的方法
例 根据如下两个反应：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
选用两种方法，计算出C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。
(1)虚拟路径法
反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图：
ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，则ΔH3＝ kJ·mol－1。
－110.5
(2)加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。
①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置：
；
②将已知热化学方程式Ⅰ－Ⅱ，可得目标热化学方程式：___________
，则ΔH3＝ kJ·mol－1。
C(s)＋ O2(g)===CO(g) ΔH3
C(s)＋ O2(g)
===CO(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2
－110.5
(1)对一个化学反应，如果反应的途径不同，其焓变也可能不同
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径及条件无关
(3)可以通过实验直接测定任一反应的反应热
(4)反应热的数值和热化学方程式的化学计量数无关
(5)同温同压下，H2和Cl2分别在光照条件下和点燃条件下发生反应时ΔH不同
×
√
×
×
×
1.已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1；
设计成如下转化路径，请填空：
则ΔH＝ 。
ΔH1－4ΔH2
2.将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝140.5 kJ·mol－1
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g)的ΔH是
A.30.0 kJ·mol－1 B.－80.5 kJ·mol－1
C.－30.0 kJ·mol－1 D.80.5 kJ·mol－1
√
已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝140.5 kJ·mol－1，②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律由①＋②可得反应：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋C(石墨，s)===TiCl4(l)＋CO2(g) ΔH＝140.5 kJ·mol－1＋(－110.5 kJ·mol－1)＝30.0 kJ·mol－1。
3.(2023·苏州高二检测)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH
已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3
则ΔH＝_______________(写出计算过程)。
答案 3ΔH1＋ΔH2－ΔH3
根据已知热化学方程式：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 ①
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2 ②
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3 ③
将方程式3×①＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)，则ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3
思维建模
利用盖斯定律计算ΔH的四步骤
(1)定：确定待求反应的热化学方程式。
(2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。
(3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。
(4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
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课时对点练
题组一 中和反应反应热的测量
1.下列有关中和反应反应热的说法正确的是
A.中和反应反应热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l) ΔH＝
－57.3 kJ·mol－1
B.每次测量中和反应反应热的实验过程中，需测定温度4次
C.环形玻璃搅拌棒若用铜棒代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小
D.若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和反
应反应热数值更准确
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对点训练
√
对点训练
A项，H＋和OH－不能用“l”符号，应该用“aq”符号，错误；
B项，每次实验中需要测量NaOH溶液的温度、盐酸的温度和反应后溶液的最高温度，需要测温度3次，错误；
C项，铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和反应反应热数值偏小，正确；
D项，当酸与碱中的H＋和OH－物质的量相等时，实验过程中稍有误差就不能确定生成水的量，一般都是有一种物质稍微过量，错误。
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2.(2024·福建漳州高二检测)用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是
A.酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用环形玻
璃搅拌棒搅拌
B.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失
C.用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变
D.改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行测
定，ΔH数值不变
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对点训练
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对点训练
中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保温工作，B正确；
用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，氢氧化钠溶液体积大于所需体积，但生成水的量不变，放出的热量不变，测得的中和反应反应热ΔH不变，C正确；
反应放出的热量与所用酸和碱的量有关，但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关，D正确。
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对点训练
3.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52.3 kJ·mol－1，比理论数值要小，造成这一结果的原因不可能的是
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
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对点训练
若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；
用量筒取液体，仰视读数时，实际量取的盐酸体积多于应该量取的盐酸体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；
C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；
D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。
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对点训练
题组二 盖斯定律及其应用
4.(2023·福建三明高二调研)已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是
A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2
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对点训练
应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。
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对点训练
5.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是
A.途径①和途径②的反应热不相等
B.含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol
H2SO4的稀溶液，分别与足量的
NaOH溶液反应，二者放出的热量
是相等的
C.图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生
成物成键释放的总能量
D.若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应
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对点训练
硫酸的浓溶液溶于水放热，故B错误。
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对点训练
根据盖斯定律将①－②得到CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，
因为ΔH1>0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH3，ΔH2<ΔH3，故A正确。
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12
7.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
对点训练
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下列表示N2H4(g)和N2O4(g)反应的热化学方程式，正确的是
A.2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
C.2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D.2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
对点训练
√
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对点训练
根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1。
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对点训练
8.(2023·河北唐山高二检测)LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为
A.351 kJ·mol－1 B.－351 kJ·mol－1
C.702 kJ·mol－1 D.－702 kJ·mol－1
√
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9.将V1 mL 1.00 mol·L－1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
√
综合强化
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从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1＝5，则
V2＝45，此时已经开始发生中和反应并放出热量，
所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错；
由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度升高说明反
应放热，化学能转化为热能，B正确；
当V1＝30时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝
＝1.50 mol·L－1，C错；
该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。
综合强化
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综合强化
10.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
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综合强化
下列说法不正确的是
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
D.反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·
mol－1
√
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综合强化
反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①②为反应③提供原料气，故A正确；
反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；
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综合强化
由盖斯定律可知，②×2＋③×2＋④得到2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)，则ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1，故D正确。
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综合强化
11.用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：100 mL 0.50 mol·
L－1盐酸、50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液、50 mL 0.50 mol·L－1氨水。已知：弱碱电离时吸热。
(1)从实验装置上看，还缺少环形玻璃搅拌棒，其能否用铜制材料替代？______(填“能”或“不能”)，理由是__________________________________。
不能
金属材料易散热，会使实验误差增大
金属材料易散热，会使实验误差增大，所以环形玻璃搅拌棒不可以用铜制材料替代。
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综合强化
(2)将浓度为0.50 mol·L－1的酸溶液和0.50 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，测得温度如下：
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl＋NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl＋NH3·H2O) 15.0 18.1
①两组实验结果存在差异的原因是________________________________
____________。
NH3·H2O为弱碱，电离时要吸热，导
致放热较少
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综合强化
两组实验一个是强酸和强碱的反应，一个是强酸和弱碱的反应，NH3·H2O为弱碱，电离时要吸热，导致放热较少。
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl＋NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl＋NH3·H2O) 15.0 18.1
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综合强化
②HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)的ΔH＝_______________
(结果保留一位小数)。
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl＋NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl＋NH3·H2O) 15.0 18.1
－51.8 kJ·mol－1
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综合强化
50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1氨水的总质量为100 mL
×1 g·mL－1＝100 g，c＝4.18 J·g－1·℃－1，则生成0.025 mol水放出的热量为4.18 J·g－1·℃－1×100 g×3.1 ℃＝1 295.8 J＝1.295 8 kJ，所以生成1 mol水放出的热量为 kJ≈51.8 kJ，则反应HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)的ΔH＝－51.8 kJ·mol－1。
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综合强化
③某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热ΔH偏大，则可能的原因是________(填字母)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严
D.NaOH溶液一次性迅速倒入
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl＋NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl＋NH3·H2O) 15.0 18.1
AC
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综合强化
测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净，导致初始温度偏高，ΔT偏小，ΔH偏大，A项可能；
做该实验时室温较高，不会影响实验结果，B项不可能；
杯盖未盖严会导致热量散失，使测得的ΔH偏大，C项可能；
NaOH溶液一次性迅速倒入可以减少实验误差，减少热量损失，D项不可能。
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综合强化
12.(2023·南京外国语学校高二期中)回答下列问题：
(1)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝b kJ·mol－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·mol－1(a、b、c、d均为正值)
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综合强化
判断等量的丙烷通过途径Ⅰ放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”，下同)途径Ⅱ放出的热量。C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量______生成物具有的总能量，b与a、c、d的数学关系式是
_____________。
等于
小于
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综合强化
根据盖斯定律，等量的丙烷燃烧时，不管是一步完成还是多步完成，反应放出的热量相等；
由于C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的ΔH>0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量；
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综合强化
(2)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋ O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
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综合强化
将题给三个反应依次编号为①、②、③：
C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1 ①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1 ②
根据盖斯定律，由③×2－①－②可得
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝247 kJ·mol－1。
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综合强化
(3)现有下列3个热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8 kJ·mol－1
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47.2 kJ·mol－1
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝640.5 kJ·mol－1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：___________________________________________________。
CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－218.0 kJ·mol－1
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综合强化
已知：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8 kJ·mol－1；
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47.2 kJ·mol－1；
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12作业2 反应热的测量与计算
(选择题1～10题，每小题7分，共70分)
题组一 中和反应反应热的测量
1．下列有关中和反应反应热的说法正确的是( )
A．中和反应反应热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．每次测量中和反应反应热的实验过程中，需测定温度4次
C．环形玻璃搅拌棒若用铜棒代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小
D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确
2．(2024·福建漳州高二检测)用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是( )
A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用环形玻璃搅拌棒搅拌
B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失
C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变
D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变
3．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52.3 kJ·mol－1，比理论数值要小，造成这一结果的原因不可能的是( )
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
题组二 盖斯定律及其应用
4．(2023·福建三明高二调研)已知298 K、101 kPa时：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
5．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是( )
A．途径①和途径②的反应热不相等
B．含1 mol H2SO4的浓溶液和含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的
C．图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应
6．室温下，CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l) ΔH1>0；CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq) ΔH2<0。若CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是( )
A．ΔH1<ΔH3 B．ΔH2>ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
7．肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
下列表示N2H4(g)和N2O4(g)反应的热化学方程式，正确的是( )
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
8．(2023·河北唐山高二检测)LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为( )
A．351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1
C．702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1
9.将V1 mL 1.00 mol·L－1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
10．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1
D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1
11.(15分，每空3分)用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：100 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液、50 mL 0.50 mol·L－1氨水。已知：弱碱电离时吸热。
(1)从实验装置上看，还缺少环形玻璃搅拌棒，其能否用铜制材料替代？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________。
(2)将浓度为0.50 mol·L－1的酸溶液和0.50 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，测得温度如下：
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl＋NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl＋NH3·H2O) 15.0 18.1
①两组实验结果存在差异的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
②HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)的ΔH＝________(结果保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热ΔH偏大，则可能的原因是________(填字母)。
A．测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B．做该实验时室温较高
C．杯盖未盖严
D．NaOH溶液一次性迅速倒入
12．(15分，每空3分)(2023·南京外国语学校高二期中)回答下列问题：
(1)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝b kJ·mol－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·mol－1(a、b、c、d均为正值)
判断等量的丙烷通过途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)途径Ⅱ放出的热量。C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量________生成物具有的总能量，b与a、c、d的数学关系式是________________。
(2)CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)现有下列3个热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8 kJ·mol－1
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47.2 kJ·mol－1
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝640.5 kJ·mol－1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：__________________。
作业2 反应热的测量与计算
1．C 2.A 3.B
4．A [应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。]
5．B [硫酸的浓溶液溶于水放热，故B错误。]
6．A [已知CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l) ΔH1>0①，CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq) ΔH2<0②，根据盖斯定律将①－②得到CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，因为ΔH1>0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH3，ΔH2<ΔH3，故A正确。]
7．A [根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1。]
8．D [根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝×[－572 kJ·mol－1＋(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。]
9．B [从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1＝5，则V2＝45，此时已经开始发生中和反应并放出热量，所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错；由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol·L－1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。]
10．C [反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①②为反应③提供原料气，故A正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH≠ kJ·mol－1，故C错误；由盖斯定律可知，②×2＋③×2＋④得到2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)，则ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1，故D正确。]
11．(1)不能 金属材料易散热，会使实验误差增大
(2)①NH3·H2O为弱碱，电离时要吸热，导致放热较少 ②－51.8 kJ·mol－1 ③AC
解析 (1)金属材料易散热，会使实验误差增大，所以环形玻璃搅拌棒不可以用铜制材料替代。
(2)①两组实验一个是强酸和强碱的反应，一个是强酸和弱碱的反应，NH3·H2O为弱碱，电离时要吸热，导致放热较少。②50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1氨水的总质量为100 mL×1 g·mL－1＝100 g，c＝4.18 J·g－1·℃－1，则生成0.025 mol水放出的热量为4.18 J·g－1·℃－1×100 g×3.1 ℃＝1 295.8 J＝1.295 8 kJ，所以生成1 mol水放出的热量为 kJ≈51.8 kJ，则反应HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)的ΔH＝－51.8 kJ·mol－1。③测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净，导致初始温度偏高，ΔT偏小，ΔH偏大，A项可能；做该实验时室温较高，不会影响实验结果，B项不可能；杯盖未盖严会导致热量散失，使测得的ΔH偏大，C项可能；NaOH溶液一次性迅速倒入可以减少实验误差，减少热量损失，D项不可能。
12．(1)等于 小于 b＝＋－a (2)247
(3)CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－218.0 kJ·mol－1
