2024年高考化学第一轮复习讲义：第37讲　反应热的测量与计算

第37讲反应热的测量与计算

［复习目标］1.了解标准燃烧热的概念及能源利用的意义。2.了解中和反应反应热测量的方

法。3.掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算。

考点一反应热的测量标准燃烧热能源

■归纳整合必备知识

1.中和反应反应热及其测量

(1)中和反应反应热

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

CXATX10-3_

--0X)25-kJmo1

C=VHCI-PHCI+VNUOH-PNUOH)X4.18J-℃

⑶装置如图

简易量热计示意图

(4)实验步骤

①绝热装置组装一②量取一定体积酸、碱稀溶液一③测反应前酸、碱液温度一④混合酸、碱

液测反应时最高温度一⑤重复2〜3次实验一⑥求平均温度差(小一⑦计算中和反应反应

热AH。

思考

⑴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：©50mL0.50mol-L1盐酸和50mL0.55molL'NaOH溶液，@60mL0.50mol.

L1盐酸和50mL0.55moH/NaOH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。

2.标准燃烧热

(1)标准燃烧热与热值的比较

标准燃烧热热值

研究条件101kPa

含义______________的反应热____________的反应热

意义衡量燃料燃烧时放出热量的多少

(2)对完全燃烧的理解

燃烧元素CHsN

稳定产物及状态

CO2(g)H2O(1)so2(g)N2(g)

3」燃料的选择能源

⑴燃料的选择原则

,首先：________

'其次：________

.其他：等

(2)能源及利用

化

石能源

-燃迪属于

料

能

源-

太阳能、氢能、资源丰富、没有

L新

能风能、地热能、优点污染或污染很小,

源海洋能、生物”属于

质能等能源

开提高能源的利用效率：①改善开采、运

源—输、加工等各个环节；②科学控制燃烧

节反应，使燃料充分燃烧

流-

的

措

施开发资源丰富、可以再生、没有污染或

污染很小的新能源

E易错辨析

1.煤油是可再生能源()

2.比燃烧过程中热能转化为化学能()

3.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()

4.开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量()

+-_1

5.已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l)厶”=一57.3kJ-mol,则H2s和Ba(OH)2反应的△”

=2X(-57.3kJ-moF'X)

■专项突破关键能力

一、中和反应反应热测定实验

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1mol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50mL0.5mol.

L'盐酸与50mL0.55mol-L1NaOH溶液反应。下列说法错误的是（）

温度计、za

、杯盖

隔热层、

、外壳

简易量热计示意图

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

二、标准燃烧热能源利用

3.据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解

海水制氢，其反应可表示为2H2。瑩=2比t+02to有下列几种说法：①水分解反应是放

热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条

件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④氨气是一级能源。其中叙述正确的是（）

A.①②B.③④

C.②③D.①②③④

4.燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为kJ-kg'o已知下

列物质的标准燃烧热（25℃、101kPa）：

燃料（辛烷）

H2COCH4C8H18

标准燃烧热/（kJ•moL）-285.8-283.0一890.3-5518

据上表数据回答下列问题：

（1）试写出表示辛烷标准燃烧热的热化学方程式：.

(2)CH4的热值约为(保留3位有效数字)。

(3)上表所列燃料的热值最大的是一(填化学式)。

考点二盖斯定律及其应用

■归纳整合

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

转化关系反应热间的关系

.AH,,A%

〃A-------B；A------」c

a△M=_________

A&B△M=_________

AH=_________

■专项突破

1.(2022•北京丰台模拟)依据图示关系，下列说法不正确的是()

[S(s)+CMg)]△出=一2%>8灯.mol：so.g)]

[s(g)+O2(g)]

A.A/72>0

B.1molS(g)完全燃烧释放的能量小于2968kJ

C.A//2=AW|-AW3

D.16gS(s)完全燃烧释放的能量为1484kJ

2.已知C^(g)=C^(g)+H2(g)

△”i=100.3kJ-moL①

H2(g)+l2(g)=2HI(g)

△冃2=-11。kJ-mo「②

对于反应：、_/(g)+l2(g)=、一/(g)+2HI(g)

△”3=kJmol'o

3.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲阴和四氧化二氮，偏二甲阴可用月井来制

备。用駢(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)

AH=10.7kJ-mol1

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

△〃=-543kJ-mo「

写出气态胧和N2O4反应的热化学方程式：。

■思维建模

“三步”确定热化学方程式或

r——根据待求解的热化学方程式中的反应物和

西巴卜生成物找出可用的已知热化学方程式

①根据待求解的热化学方程式调整可用的热

__「化学方程式的方向，同时调整的符号

［调整卜---------------------------------------

寸》②根据待求解的热化学方程式将调整好的

L热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，

同时调整的值____________________

加篇口将调整好的热化学方程式和AH分别进行

求AH厂|加和，确定目标反应的AH_____________

考点三反应热大小的比较

■归纳整合

1.根据反应物量的大小关系比较反应熠变的大小

@H2(g)+102(g)=H20(g)AM

@2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AW2

反应②中H2的量更多，因此放热更多，但AHiCO,AH2<0,故AHIAH2。

2.根据反应进行的程度大小比较反应焰变的大小

@C(s)+1o2(g)=CO(g)&H3

@C(s)+O2(g)=CO2(g)AH4

反应④中，C完全燃烧，放热更,公“3|<|厶％|，但厶%<0,Aft<0,故AH3____AH*

3.根据反应物或生成物的状态比较反应熔变的大小

@S(g)+O2(g)==SO2(g)AH5

@S(s)+O2(g)=SO2(g)AWfi

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：|AWS|>|AW6|,但厶，5<0，AW6<0,故厶，5A“6。

方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。

由反应⑤一反应⑥可得S(g)==S(s)AW=AW5-A/76<0,故A“5AW6O

4.根据特殊反应的熠变情况比较反应焼变的大小

3

⑦2Al(s)+即2(g)=A12C)3(s)\H1

3

⑧2Fe(s)+9)2(g)=Fe2O3(s)

由反应⑦一反应⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+AhO3(s)厶〃=厶冃7—△%，已知铝热反

应为,故△，<(),AH,vA%。

■专项突破

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(aq)+OH—(aq)=H2O⑴AM;

②Ba2'(aq)+SO『(aq)=BaSO4(s)△%;

③NH3•H2O(aq)+H'(aq)=NH；(aq)+出0⑴AH3;

2+

@Ba(aq)+2OH(aq)+2H*(aq)+SO?(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)XH”

下列有关判断正确的是()

A.A/72>0,Aft<0

B.XH5XH4

C.△H4<AH|+A42

D.

2.室温下，将1mol的CuSO4・5H20(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为将1mol

的CuSOa(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为Aft；CUSO4-5H2O受热分解的化学方程式

为CuSOr5H2(Xs)=CuSO4(s)+5H2O⑴，热效应为A%。下列判断正确的是()

A.A/72>AftB.

C.AW|+AW3=AW2D.△M+A”2>A43

3.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),当升咼

温度时平衡都向右移动。①C(s)+2H2(g)=CH"g)AHi；②2c(s)+H?(g)=C2H2(g)Aft;

③2c(S)+2H2(g)=C2H4(g)A〃3。则①②③中△M、△”2、△H3的大小顺序排列正确的是()

A.

B.A/72>AW3>2A//I

C.△42>2AHI>AH3

D.AW3>A//2>A/7I

真题演练明确考向

1.（2020•北京，12）依据图示关系，下列说法不正确的是（）

CO（g）+^O2（g）

/\r-28X0kJ-mol-'

[C（石墨，$）+021）品+々0魂）]

-393L5kJ-mol-'

A.石墨燃烧是放热反应

B.1molC（石墨，s）和1molCO分别在足量。2中燃烧，全部转化为CO?，前者放热多

C.C（石墨，s）+CO2（g）=2CO（g）AH=AH|-A“2

D.化学反应的只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

A

2.（2022•浙江1月选考，18湖关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷（1J）的能

量变化如图所示：

◎Q

0

A”

丁

^

WA”4=1208kJ,mol-1

•mT*3901

1

A”3=-229kJ-mol-1

♦

下列推理不正确的是（）

A.2NH产Nth,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.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.3AM<A“4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D.A//3-A//1<0,'HA—XH>。,说明苯分子具有特殊稳定性

3.[2020全国卷1,28（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S02的催化氧化：SO2（g）+±O2（g）朋催化剂'S03（g）

△”=-98kJ-molL钢催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2。*）与S02（g）反应生成

VOSCU（s）和V2O4G）的热化学方程式为。

能I

量y2o.,(s)+so；,(g)

AH2=-24