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

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____________时所放出的热量。

2．测定原理

ΔH＝－

c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用

1 g·mL－1进行计算。

3．装置图

4．实验步骤

①绝热装置组装→②量取一定体积酸、碱稀溶液→③测反应前酸、碱液温度→④混合酸、碱液测反应时最高温度→⑤重复2～3次实验→⑥求平均温度差(t终－t始)→⑦计算中和反应反应热ΔH。

思考　(1)在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸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________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)有两组实验：①50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，②60 mL 0.50 mol·

L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液。实验①②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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

1．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(　　)

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ΔH，也可以选用0.1 mol·L－1NaHSO4溶液和

0.1 mol·L－1 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(　　)

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 mol液态水释放的热量可能不相同

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 mol·

L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 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

C．NaOH溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中

D．反应前测完盐酸温度的温度计应立即插入NaOH溶液中测量温度

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____________有关，而与____________无关。

2．意义

间接计算某些反应的反应热。

3．应用

1．(2022·北京丰台模拟)依据图示关系，下列说法不正确的是(　　)

A．ΔH2＞0

B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ

C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3

D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ

2．已知(g)===(g)＋H2(g)　

ΔH1＝＋100.3 kJ·mol－1①

H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1②

对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)

ΔH3＝________kJ·mol－1。

3．火箭的第一、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：

①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)

ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1

②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－543 kJ·mol－1

写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：___________________________________

________________________________________________________________________。

“三步”确定热化学方程式或ΔH

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

①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2

反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1____ΔH2。

2．根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小

③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3

④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4

反应④中，C完全燃烧，放热更____，|ΔH3|<|ΔH4|，但ΔH3<0，ΔH4<0，故ΔH3____ΔH4。

3．根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小

⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5

⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6

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：|ΔH5|>|ΔH6|，但ΔH5<0，ΔH6<0，故ΔH5____ΔH6。

方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。

由反应⑤－反应⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6<0，故ΔH5____ΔH6。

4．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小

⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7

⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8

由反应⑦－反应⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH7－ΔH8，已知铝热反应为________，故ΔH<0，ΔH7<ΔH8。

1．(2022·石家庄模拟)已知几种离子反应的热化学方程式如下：

①H＋＋OH－===H2O(l)　ΔH1；

②Ba2＋＋SO===BaSO4(s)　ΔH2；

③NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O(l) 　ΔH3；

④Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4(s)＋2H2O　 ΔH4。

下列有关判断正确的是(　　)

A．ΔH2>0，ΔH3<0   B．ΔH2<ΔH4

C．ΔH4<ΔH1＋ΔH2   D．ΔH1>ΔH3

2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；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。下列判断正确的是(　　)

A．ΔH2＞ΔH3   B．ΔH1＜ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2   D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

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。①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1；②2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)===C2H4(g)　ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是(　　)

A．ΔH1>ΔH2>ΔH3

B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1

C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3

D．ΔH3>ΔH2>ΔH1

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

B．1 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

C．C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2

D．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

2．(2022·浙江1月选考，18)相关有机物分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(　　)

A．2ΔH1≈ΔH2，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

B．ΔH2<ΔH3，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

C．3ΔH1<ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D．ΔH3－ΔH1<0，ΔH4－ΔH3>0，说明苯分子具有特殊稳定性

3．[2020·全国卷Ⅰ，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)

ΔH＝－98 kJ·mol－1。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_____________________________________________

________________________________________________________________________。

4．[2022·广东，19(1)②]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)。

5．[2022·湖北，19(1)]已知：

①CaO(s)＋H2O(l)Ca(OH)2(s)　ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1

②Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH2＝－16.73 kJ·mol－1

③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g)　ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1

则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1。