2024年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)講義：第37講　反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算

第37講反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的概念及能源利用的意義。2.了解中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)量的方

法。3.掌握蓋斯定律的內(nèi)容及意義，并能進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱能源

■歸納整合必備知識(shí)

1.中和反應(yīng)反應(yīng)熱及其測(cè)量

(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱

在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時(shí)所放出的熱量。

(2)測(cè)定原理

CXATX10-3_

--0X)25-kJmo1

C=VHCI-PHCI+VNUOH-PNUOH)X4.18J-℃

⑶裝置如圖

簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖

(4)實(shí)驗(yàn)步驟

①絕熱裝置組裝一②量取一定體積酸、堿稀溶液一③測(cè)反應(yīng)前酸、堿液溫度一④混合酸、堿

液測(cè)反應(yīng)時(shí)最高溫度一⑤重復(fù)2?3次實(shí)驗(yàn)一⑥求平均溫度差(小一⑦計(jì)算中和反應(yīng)反應(yīng)

熱AH。

思考

⑴在中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，使用弱酸或弱堿會(huì)使測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值

(填"偏高”"不變”或"偏低”)，其原因是。

(2)有兩組實(shí)驗(yàn)：?50mL0.50mol-L1鹽酸和50mL0.55molL'NaOH溶液，@60mL0.50mol.

L1鹽酸和50mL0.55moH/NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)①②反應(yīng)放出的熱量_______(填“相等”或

“不相等"，下同)，測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱―，原因是。

2.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱

(1)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱與熱值的比較

標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱熱值

研究條件101kPa

含義______________的反應(yīng)熱____________的反應(yīng)熱

意義衡量燃料燃燒時(shí)放出熱量的多少

(2)對(duì)完全燃燒的理解

燃燒元素CHsN

穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)

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

3」燃料的選擇能源

⑴燃料的選擇原則

,首先：________

'其次：________

.其他：等

(2)能源及利用

化

石能源

-燃迪屬于

料

能

源-

太陽能、氫能、資源豐富、沒有

L新

能風(fēng)能、地?zé)崮?、?yōu)點(diǎn)污染或污染很小,

源海洋能、生物”屬于

質(zhì)能等能源

開提高能源的利用效率：①改善開采、運(yùn)

源—輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；②科學(xué)控制燃燒

節(jié)反應(yīng)，使燃料充分燃燒

流-

的

措

施開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或

污染很小的新能源

E易錯(cuò)辨析

1.煤油是可再生能源()

2.比燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能()

3.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能()

4.開發(fā)利用各種新能源，減少對(duì)化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM2.5的含量()

+-_1

5.已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l)厶”=一57.3kJ-mol,則H2s和Ba(OH)2反應(yīng)的△”

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

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1.中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的說法錯(cuò)誤的是（）

A.等溫條件下，試管中進(jìn)行的中和反應(yīng)，反應(yīng)體系向空氣中釋放的熱量就是反應(yīng)的熱效應(yīng)

B.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)，需要快速的將兩種溶液混合

C.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)，最重要的是要保證實(shí)驗(yàn)裝置的隔熱效果

D.不同的酸堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水釋放的熱量可能不相同

2.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用簡(jiǎn)易量熱計(jì)（裝置如圖）測(cè)量中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，實(shí)驗(yàn)采用50mL0.5mol.

L'鹽酸與50mL0.55mol-L1NaOH溶液反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是（）

溫度計(jì)、za

、杯蓋

隔熱層、

、外殼

簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖

A.采用稍過量的NaOH溶液是為了保證鹽酸完全被中和

B.儀器a的作用是攪拌，減小測(cè)量誤差

C.NaOH溶液應(yīng)迅速一次性倒入裝有鹽酸的內(nèi)筒中

D.反應(yīng)前測(cè)完鹽酸溫度的溫度計(jì)應(yīng)立即插入NaOH溶液中測(cè)量溫度

二、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱能源利用

3.據(jù)某網(wǎng)報(bào)道，歐洲一集團(tuán)公司擬在太空建立巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解

海水制氫，其反應(yīng)可表示為2H2?，?2比t+02to有下列幾種說法：①水分解反應(yīng)是放

熱反應(yīng)；②若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲(chǔ)存起來，可改善生存條

件；③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)；④氨氣是一級(jí)能源。其中敘述正確的是（）

A.①②B.③④

C.②③D.①②③④

4.燃料的熱值是指單位質(zhì)量某種燃料完全燃燒放出的熱量，其常用單位為kJ-kg'o已知下

列物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（25℃、101kPa）：

燃料（辛烷）

H2COCH4C8H18

標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱/（kJ?moL）-285.8-283.0一890.3-5518

據(jù)上表數(shù)據(jù)回答下列問題：

（1）試寫出表示辛烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：.

(2)CH4的熱值約為(保留3位有效數(shù)字)。

(3)上表所列燃料的熱值最大的是一(填化學(xué)式)。

考點(diǎn)二蓋斯定律及其應(yīng)用

■歸納整合

1.內(nèi)容

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。即化學(xué)反應(yīng)的反

應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的有關(guān)，而與無關(guān)。

2.意義

間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。

3.應(yīng)用

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系

.AH,,A%

〃A-------B；A------」c

a△M=_________

A&B△M=_________

AH=_________

■專項(xiàng)突破

1.(2022?北京豐臺(tái)模擬)依據(jù)圖示關(guān)系，下列說法不正確的是()

[S(s)+CMg)]△出=一2%>8燈.mol：so.g)]

[s(g)+O2(g)]

A.A/72>0

B.1molS(g)完全燃燒釋放的能量小于2968kJ

C.A//2=AW|-AW3

D.16gS(s)完全燃燒釋放的能量為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

對(duì)于反應(yīng)：、_/(g)+l2(g)=、一/(g)+2HI(g)

△”3=kJmol'o

3.火箭的第一、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中，所用的燃料為偏二甲陰和四氧化二氮，偏二甲陰可用月井來制

備。用駢(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化劑，二者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知：

①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)

AH=10.7kJ-mol1

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

△〃=-543kJ-mo「

寫出氣態(tài)朧和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

■思維建模

“三步”確定熱化學(xué)方程式或

r——根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和

西巴卜生成物找出可用的已知熱化學(xué)方程式

①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用的熱

__「化學(xué)方程式的方向，同時(shí)調(diào)整的符號(hào)

［調(diào)整卜---------------------------------------

寸》②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的

L熱化學(xué)方程式進(jìn)行縮小或擴(kuò)大相應(yīng)的倍數(shù)，

同時(shí)調(diào)整的值____________________

加篇口將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和AH分別進(jìn)行

求AH廠|加和，確定目標(biāo)反應(yīng)的AH_____________

考點(diǎn)三反應(yīng)熱大小的比較

■歸納整合

1.根據(jù)反應(yīng)物量的大小關(guān)系比較反應(yīng)熠變的大小

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

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

反應(yīng)②中H2的量更多，因此放熱更多，但AHiCO,AH2<0,故AHIAH2。

2.根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度大小比較反應(yīng)焰變的大小

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

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

反應(yīng)④中，C完全燃燒，放熱更,公“3|<|厶％|，但厶%<0,Aft<0,故AH3____AH*

3.根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)熔變的大小

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

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

方法一：圖像法，畫出上述兩反應(yīng)能量隨反應(yīng)過程的變化曲線。

由圖像可知：|AWS|>|AW6|,但厶，5<0，AW6<0,故厶，5A“6。

方法二：通過蓋斯定律構(gòu)造新的熱化學(xué)方程式。

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

4.根據(jù)特殊反應(yīng)的熠變情況比較反應(yīng)焼變的大小

3

⑦2Al(s)+即2(g)=A12C)3(s)\H1

3

⑧2Fe(s)+9)2(g)=Fe2O3(s)

由反應(yīng)⑦一反應(yīng)⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+AhO3(s)厶〃=厶冃7—△%，已知鋁熱反

應(yīng)為,故△，<(),AH,vA%。

■專項(xiàng)突破

1.(2022.石家莊模擬)已知幾種離子反應(yīng)的熱化學(xué)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”

下列有關(guān)判斷正確的是()

A.A/72>0,Aft<0

B.XH5XH4

C.△H4<AH|+A42

D.

2.室溫下，將1mol的CuSO4?5H20(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為將1mol

的CuSOa(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為Aft；CUSO4-5H2O受熱分解的化學(xué)方程式

為CuSOr5H2(Xs)=CuSO4(s)+5H2O⑴，熱效應(yīng)為A%。下列判斷正確的是()

A.A/72>AftB.

C.AW|+AW3=AW2D.△M+A”2>A43

3.對(duì)于反應(yīng)a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),反應(yīng)b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),當(dāng)升咼

溫度時(shí)平衡都向右移動(dòng)。①C(s)+2H2(g)=CH"g)AHi；②2c(s)+H?(g)=C2H2(g)Aft;

③2c(S)+2H2(g)=C2H4(g)A〃3。則①②③中△M、△”2、△H3的大小順序排列正確的是()

A.

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

C.△42>2AHI>AH3

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

真題演練明確考向

1.（2020?北京，12）依據(jù)圖示關(guān)系，下列說法不正確的是（）

CO（g）+^O2（g）

/\r-28X0kJ-mol-'

[C（石墨，$）+021）品+々0魂）]

-393L5kJ-mol-'

A.石墨燃燒是放熱反應(yīng)

B.1molC（石墨，s）和1molCO分別在足量。2中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為CO?，前者放熱多

C.C（石墨，s）+CO2（g）=2CO（g）AH=AH|-A“2

D.化學(xué)反應(yīng)的只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)

A

2.（2022?浙江1月選考，18湖關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷（1J）的能

量變化如圖所示：

◎Q

0

A”

丁

^

WA”4=1208kJ,mol-1

?mT*3901

1

A”3=-229kJ-mol-1

?

下列推理不正確的是（）

A.2NH產(chǎn)Nth,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比

B.說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定

C.3AM<A“4,說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵

D.A//3-A//1<0,'HA—XH>。,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性

3.[2020全國卷1,28（1）]硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工

序是S02的催化氧化：SO2（g）+±O2（g）朋催化劑'S03（g）

△”=-98kJ-molL鋼催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2。*）與S02（g）反應(yīng)生成

VOSCU（s）和V2O4G）的熱化學(xué)方程式為。

能I

量y2o.,(s)+so；,(g)

AH2=-24