2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第7章 第39讲　反应热的测定与计算.docx

1、第39讲反应热的测定与计算复习目标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意义，并能进行有关反应热的计算。考点一中和反应反应热的测定1概念在25 和101 kPa下，在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量。2测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 gmL1进行计算。3装置图4实验步骤绝热装置组装量取一定体积酸、碱稀溶液测反应前酸、碱液温度混合酸、碱液测反应时最高温度重复23次实验求平均温度差(t终t始)计算中和反应反应热H。思考(1)在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸

2、或弱碱会使测得的中和反应反应热数值_(填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是_。答案偏低弱酸或弱碱在水溶液中部分电离，在反应过程中，分子会继续电离，而电离是吸热的过程(2)有两组实验：50 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1NaOH溶液，60 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1NaOH溶液。实验反应放出的热量_(填“相等”或“不相等”，下同)，测得的中和反应反应热_，原因是_。答案不相等相等中和反应反应热是以生成1 mol液态水为标准的，与反应物的用量无关1已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则H2SO

3、4和Ba(OH)2反应的H2(57.3) kJmol1()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()3为测定反应H(aq)OH(aq)=H2O(l)的H，也可以选用0.1 molL1NaHSO4溶液和0.1 molL1 NaOH溶液进行实验()4实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器()答案1.2.3.4.1中和反应是放热反应，下列关于中和反应反应热测定的说法错误的是()A等温条件下，试管中进行的中和反应，反应体系向空气中释放的热量就是反应的热效应B测定中和反应反应热时，需要快速的将两种溶液混合C测定中和反应反应热时，最重要的是要保证实验装置的隔热效果D不同的酸碱反应生成1 m

4、ol液态水释放的热量可能不相同答案A解析等温条件下，试管中进行的中和反应，反应体系向环境中释放的热量就是反应的热效应，环境是指与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等，A错误；快速混合，防止热量散失，B正确；若用的是弱酸或弱碱，其电离需吸收一部分热量，D正确。2某化学实验小组用简易量热计(装置如图)测量中和反应的反应热，实验采用50 mL 0.5 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液反应。下列说法错误的是()A采用稍过量的NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和B仪器a的作用是搅拌，减小测量误差CNaOH溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中D反应前测完

5、盐酸温度的温度计应立即插入NaOH溶液中测量温度答案D解析若分多次倒入则热量损失大，C正确；反应前测完盐酸温度的温度计应洗净、擦干后再插入NaOH溶液中测量温度，D错误。考点二盖斯定律及其应用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意义间接计算某些反应的反应热。3应用转化关系反应热间的关系aAB；ABH1aH2ABH1H2HH1H21(2022北京丰台模拟)依据图示关系，下列说法不正确的是()AH20B1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJCH2H1H3D16 g S(s)

6、完全燃烧释放的能量为1 484 kJ答案B解析硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，A正确；硫蒸气的能量高于硫固体，B错误；由盖斯定律可知，焓变H2H3H1，则焓变H2H1H3，C正确；由图可知，16 g硫固体完全燃烧释放的能量为2 968 kJmol11 484 kJ，D正确。2已知(g)=(g)H2(g)H1100.3 kJmol1H2(g)I2(g)=2HI(g)H211.0 kJmol1对于反应：(g)I2(g)=(g)2HI(g)H3_kJmol1。答案89.3解析根据盖斯定律，将反应反应得到目标反应，则H3H1H2100.3(11.0)kJmol189.3 kJmol1。3火箭的第一

7、、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H10.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H543 kJmol1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：_。答案2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 096.7 kJmol1解析根据盖斯定律，由2得：2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H2(543 kJmol1)(10.7 kJmol1)1 096.7 kJmol1。“三步”确定热

8、化学方程式或H考点三反应热大小的比较1根据反应物量的大小关系比较反应焓变的大小H2(g)O2(g)=H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2反应中H2的量更多，因此放热更多，|H1|H2|，但H10，H2H2。2根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小C(s)O2(g)=CO(g)H3C(s)O2(g)=CO2(g)H4反应中，C完全燃烧，放热更多，|H3|H4|，但H30，H4H4。3根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小S(g)O2(g)=SO2(g)H5S(s)O2(g)=SO2(g)H6方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。由图像可知：|H5|H

9、6|，但H50，H60，故H5H6。方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。由反应反应可得S(g)=S(s)HH5H60，故H5H6。4根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H72Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H8由反应反应可得2Al(s)Fe2O3(s)=2Fe(s)Al2O3(s)HH7H8，已知铝热反应为放热反应，故H0，H70，H30BH2H4CH4H3答案C解析反应生成BaSO4沉淀，为放热反应，H20，反应为NH3H2O与强酸发生的中和反应，为放热反应，H30，A错误；反应除了生成沉淀放热，还有中和反应放热，放出的热量大于反应，即

10、H4H2，B错误；根据盖斯定律可知H42H1H2，已知H10，H20，故H4H1，D错误。2室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。下列判断正确的是()AH2H3 BH1H3CH1H3H2 DH1H2H3答案B解析根据题意知，CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低，热化学方程式为CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H10；CuSO4(

11、s)溶于水会使溶液温度升高，热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H20；根据盖斯定律知，CuSO45H2O受热分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)H3H1H20。根据上述分析知，H20，H30，则H2H3，A错误；H10，H20，H3H1H2，则H1H3，B正确；H3H1H2，C错误；H10，H20，H1H2H3，D错误。3对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)H2(g)，反应b：2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。C(s)2H2(g)=CH4(g)H1；2C(s)H2(g)=C2H2(g)H2；

12、2C(s)2H2(g)=C2H4(g)H3。则中H1、H2、H3的大小顺序排列正确的是()AH1H2H3BH2H32H1CH22H1H3DH3H2H1答案B解析对于反应a、b，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，Ha0、Hb0。由盖斯定律知反应a反应反应，HaH2H30，推知H2H3；反应b反应2反应，故HbH32H10，推知H32H1。1(2020北京，12)依据图示关系，下列说法不正确的是()A石墨燃烧是放热反应B1 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CC(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)HH1H2D化学反应的H，只与反应

13、体系的始态和终态有关，与反应途径无关答案C解析由题图知，石墨燃烧的H1393.5 kJmol1，为放热反应，A项正确；根据图示，1 mol石墨完全燃烧转化为CO2，放出393.5 kJ热量，1 mol CO完全燃烧转化为CO2，放出283.0 kJ热量，故石墨放热多，B项正确；由题图知，C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1、CO(g)O2(g)=CO2(g)H2，根据盖斯定律，由第一个反应第二个反应2，可得C(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)HH12H2，C项错误；根据盖斯定律，化学反应的H取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，D项正确。2(2022浙江1月选考，18)相关有机物分

14、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：下列推理不正确的是()A2H1H2，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BH2H3，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C3H1H4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键DH3H10，说明苯分子具有特殊稳定性答案A解析2H1H2，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，但不能是存在相互作用的两个碳碳双键，故A错误；H2H3，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，故B正确；3H1H4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双

15、键，故C正确；H3H10，H4H30，说明苯分子具有特殊稳定性，故D正确。32020全国卷，28(1)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为_。答案2V2O5(s)2SO2(g)=2VOSO4(s)V2O4(s)H351 kJmol1解析据图写出热化学方程式：V2O4(s)2SO3(g)=2VOSO4(s)H1399 kJmol1；V2O4(s)SO3(g)=V2O5(s)SO2(

16、g)H224 kJmol1，根据盖斯定律由2可得：2V2O5(s)2SO2(g)=2VOSO4(s)V2O4(s)HH12H2(399 kJmol1)(24 kJmol1)2351 kJmol1。42022广东，19(1)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)Y(g)过程的焓变为_(列式表示)。答案(E1E2)H(E3E4)解析设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则XM的H1E1E2，MN的H2H，NY的H3E3E4，根据盖斯定律可知，X(g)Y(g)的焓变为H1H2H3(E1E2)H(E3E4)。52022湖北，19(1)已知：CaO(s)H2O(l)Ca(OH

17、)2(s)H165.17 kJmol1Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H216.73 kJmol1Al(s)OH(aq)3H2O(l)Al(OH)4(aq)H2(g)H3415.0 kJmol1则CaO(s)2Al(s)7H2O(l)=Ca2(aq)2Al(OH)4(aq)3H2(g)的H4_kJmol1。答案911.9解析根据盖斯定律，2可得反应CaO(s)2Al(s)7H2O(l)=Ca2(aq)2Al(OH)4(aq)3H2(g)，则H4H1H22H3(65.17 kJmol1)(16.73 kJmol1)2(415.0 kJmol1)911.9 kJmol1。课时精练1

18、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()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有所增加C实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响D若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果偏高答案D解析A项，Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，铝片更换为铝粉，没有改变反应的本质，放出的热量不变，错误；C项，铁质搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果偏高，正确。2下列关于热化学反应的描述正确的是()A已知H(aq)OH(a

19、q)=H2O(l)H57.3 kJmol1，用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJmol1BCO(g)的燃烧热H283.0 kJmol1，则反应2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的H(2283.0) kJmol1C1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量答案B解析中和反应反应热是以生成1 mol H2O(l)作为标准的，A不正确；有水生成的燃烧反应，必须按液态水计算燃烧热，C不正确；稀醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，放出的热量要小于57.3 kJ，D不正确

20、。3(2023太原检测)分别向1 L 0.5 molL1的Ba(OH)2溶液中加入浓硫酸；稀硫酸；稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3，下列关系正确的是()AH1H2H3 BH1H2H3CH1H2H3 DH1H2H3答案B解析混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2、SO之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的H取负值，故H1H20，H20BH3H1H2CH1H2，H3H2DH2H3H4答案C解析环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，H10，H20 ，A不正确；苯分子中没有碳碳双键，

21、其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即H3H1H2，B不正确；由于1 mol 1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，则H1H2；苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(H40)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热：H3H4H2，因此H3H2，H2H3H4，C正确、D不正确。5多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图所示，我国学者发现在T 时，甲醇(CH3OH)在铜催化剂上的反应机理如下：反应：CH3O

22、H(g)=CO(g)2H2(g)H1a kJmol1反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1(b0)总反应：CH3OH(g)H2O(g)=CO2 (g)3H2(g)H3c kJmol1下列有关说法正确的是()A反应是放热反应B1 mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量Cc0D优良的催化剂降低了反应的活化能，并减小了H3，节约了能源答案C解析根据图像可知总反应生成物的总能量大于反应物的总能量，因此为吸热反应，故H30，反应也为吸热反应，故A、B错误，C正确；优良的催化剂降低了反应的活化能，但焓变不

23、变，故D错误。6(2022内蒙古包钢一中模拟)已知：2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H1a kJmol1；C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) H2b kJmol1；2Na(s)C(石墨，s)O2(g)=Na2CO3(s) H3c kJmol1；CO2(g)Na2O2(s)=Na2CO3(s)O2(g) H4。下列说法不正确的是()A石墨的燃烧热Hb kJmol1BC(石墨，s)O2(g)=CO(g) Hb kJmol1C反应中，H4(cab) kJmol1D若将反应设计成原电池，则32 g O2在正极反应转移2 mol电子答案C解析由盖斯定律，得，H4 (cab) kJmol1，

24、C说法错误。7Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是()AH3H5DH1H2H3H4H5H60答案C解析O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，H30，A项错误；物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系可知，H1H2H3H4H5H6，B、D两项错误。8发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：H2(g)=H2(l)H10.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H26.84 kJmol1下列说法正确的是()AH2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJB氢气的燃烧热H241

25、.8 kJmol1C火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1DH2O(g)=H2O(l)H88 kJmol1答案C解析由题图可知，每2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，故A错误；氢气的燃烧热H kJmol1285.8 kJmol1，故B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H483.6 kJmol1(0.9226.84)kJmol1474.92 kJmol1，故C正确；由题图可知，H2O(g)=

26、H2O(l)H44 kJmol1，故D错误。9下列示意图表示正确的是()A甲图表示反应CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H205.9 kJmo11的能量变化B乙图表示碳的燃烧热C丙图表示实验的环境温度为20 ，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V的变化(已知V1V260 mL)D已知稳定性顺序：BA0，故氢气中的HH比甲醇中的CH强。根据盖斯定律可知，反应反应2反应，故H22H1H3121.4 kJmol1。(3)将反应和反应相加，即可得到总反应3C(s)N2(g)3H2O(l)=3CO(g)2NH3(g)H708.1 kJ

27、mol1(274.1 kJmol1)434.0 kJmol1(4).NOClhNOCl*.NOClNOCl*2NOCl2得总反应为2NOClh2NOCl2，因此分解2 mol NOCl需要吸收1 mol光子能量，则分解1 mol的NOCl需要吸收0.5 mol的光子。11氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。(1)已知：Cl2(g)2NaOH(aq)=NaCl(aq)NaClO(aq)H2O(l)H1101.1 kJmol13NaClO(aq)=NaClO3(aq)2NaCl(aq)H2112.2 kJmol1则反应3Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O

28、(l)的H_kJmol1。(2)几种含氯离子的相对能量如下表所示：离子Cl(aq)ClO(aq)ClO(aq)ClO(aq)ClO(aq)相对能量/ (kJmol1)0601016338在上述五种离子中，最不稳定的离子是_(填离子符号)。反应3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)的H_。写出由ClO反应生成ClO和Cl的热化学方程式：_。(3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.4 kJmol1。上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原

29、理如图所示：已知过程的反应为2HCl(g)CuO(s)CuCl2(s)H2O(g)H1120.4 kJmol1。过程反应的热化学方程式为_。过程流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为_。答案(1)415.5(2)ClO117 kJmol14ClO(aq)=3ClO(aq)Cl(aq)H138 kJmol1(3)2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)H125.4 kJmol1溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅)解析(1)分析题给热化学方程式，根据盖斯定律，由3可得3Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaC

30、l(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H3H1H2(101.1 kJmol1)3(112.2 kJmol1)415.5 kJmol1。(2)物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是ClO。H生成物的总能量反应物的总能量，则反应3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)的H63 kJmol1360 kJmol1117 kJmol1。由ClO生成ClO和Cl的反应为4ClO(aq)=3ClO(aq)Cl(aq)，该反应的H338 kJmol1463 kJmol1138 kJmol1。(3)由图可知，过程(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)，将题给O2氧化HCl的热化学方程式编号为，将过程反应的热化学方程式编号为，根据盖斯定律，由2可得2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)H(115.4 kJmol1)(120.4 kJmol1)2125.4 kJmol1。