1、第2课时反应热的测量与计算课程目标1了解反应热(中和热)测定。2理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。3能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。图说考点基 础 知 识新知预习1中和反应的反应热(1)中和反应的反应热在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成_时的反应热(即所放出的热量)，叫中和反应的反应热。(2)注意：酸、碱溶液必须为稀溶液。计量标准必须是生成_水。(3)对于强酸和强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的，表示为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。2中和热的测定(1)实验原理通过一定量的_溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和反
2、应的反应热。(2)实验装置和实验用品实验装置： 实验用品：简易量热计、量筒_个、0.50 mol/L盐酸、0.50 mol/L氢氧化钠溶液；(3)测量步骤： (4)数据记录与处理：盐酸的温度(t1)/氢氧化钠溶液的温度(t2)/反应体系的最高温度(t3)/反应体系的温度变化t_反应体系的比热容C(VHClHClVNaOHNaOH)4.18/(J1)反应热(生成0.025 mol H2O)：H_3.盖斯定律(1)内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是_的(填“相同”或“不同”)。(2)特点反应的热效应只与始态、终态有关，与_无关。反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热：则H_。
3、(3)应用对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，有些产品不纯(有副反应发生)的反应，测定这些反应的反应热有困难，如果应用_，就可以_地把它们的反应热计算出来。4反应热的计算(1)反应热计算的常用依据根据盖斯定律计算。根据热化学方程式计算。根据键能计算。根据燃烧热或中和反应的反应热的概念进行计算。(2)应用实例C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/mol，CO(g)12O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJ/mol，求C(s)12O2(g)=CO(g)的反应热H。根据盖斯定律，知：H1_，则：H_。即时性自测1在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是
4、()A碎泡沫塑料B环形玻璃搅拌棒C硬纸板 D两个量筒2下列关于盖斯定律的说法不正确的是()A不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同B反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关C有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到D盖斯定律实质上是能量守恒定律的一种具体体现3S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(s，单斜)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1S(s，正交)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1S(s，单斜)=S(s，正交)H3下列说法正确的是()AH30.33 kJmol1B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热
5、反应CS(s，单斜)=S(s，正交)H30，正交硫比单斜硫稳定DS(s，单斜)=S(s，正交)H30，单斜硫比正交硫稳定4已知1 mol白磷完全转化为红磷放出29.2 kJ热量，下列两个反应：P4(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)HQ1，4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)HQ2，Q1与Q2的关系是()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2B4P(g)5O2(g)=2P2O5(g)H1；4P(s)5O2(g)=2P2O5(g)H2C2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1；2SO3(g)O
6、2(g)2SO2(g)H2D.已知反应：C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0，放热反应的HE(l)E(s)，可知反应热大小亦不相同。如S(g)O2(g)=SO2(g)H1a kJmol1；S(s)O2(g)=SO2(g)H2b kJmol15注意同素异形体如C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1c kJ/mol；C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H2d kJmol1提升点三盖斯定律的应用例3发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2
7、H2O(g)H543 kJmol112H2(g)12F2(g)=HF(g)H269 kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。状元随笔将所给的热化学方程式通过适当加、减或各系数相应倍数变化后再相加、减的方法得到所求的热化学方程式，焓变也作相应的变化。提升3根据下列叙述，回答有关问题：(1)如图所示是由SO2生成SO3的反应过程中能量变化示意图，该反应的热化学方程式为_。图中曲线b表示的是某条件下由SO2生成SO3反应过程中
8、的能量变化，其所代表的热化学方程式与曲线a所代表的热化学方程式是否相同：_(填“是”或“否”)。(2)已知下列热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H25 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJmol1试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：_。(3)断开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2完全反应生成NH3的反
9、应热为_，1 mol H2完全反应生成NH3所放出的热量为_(结果保留一位小数)。状元随笔该试题中涉及到三种常用的反应热的计算类型1反应物和生成物的能量变化图2盖斯定律计算3利用化学键键能计算关键能力1应用盖斯定律计算反应热的两种方法：(1)虚拟途径法由A生成D可以有两个途径：由A直接生成D，反应热为H；由A生成B，由B生成C，再由C生成D，每一步的反应热分别为H1、H2、H3，则各反应热之间的关系如图所示。(2)加和法状元随笔盖斯定律的核心是：化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态，与具体反应途径无关。2应用盖斯定律计算H的一般步骤解题步骤解题思路第一步：观察对比已知的反应与需要求H的反应
10、，找出需要消去的物质第二步：思考怎样消去这些物质，是相加还是相减或需要乘以某一个数后再相加减，此过程中要特别注意“剔除无关反应”第三步：运算将热化学方程式按第二步的思路进行运算，得出新的热化学方程式第四步：计算列出算式，代入数据计算形成性自评1关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是()A为了使反应进行得更完全，可以使酸或碱适当过量B为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液C中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类无关D测完酸溶液的温度后，未冲洗温度计并擦干就直接测碱溶液的温度，会使测得的反应热数值的绝对值偏大2某同学用50 mL 0.50 molL1的盐酸与5
11、0 mL 0.55 molL1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法中正确的是()A该实验过程中只需测三次温度B图中实验装置缺少玻璃搅拌器C烧杯间填满碎纸条的作用主要是固定小烧杯D若将盐酸的体积改为60 mL，理论上所求中和热不相等3工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸，副产品为氟化氢。已知在一定条件下：CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)Ha kJmol15CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)Hb kJmol1则该条件下利用上述反应制取294 g磷酸
12、时放出(或吸收)的热量(kJ)为()A5ab B5abCab Dab4已知下列热化学方程式：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H1702.2 kJmol1；Hg(l)12O2(g)=HgO(s)H290.7 kJmol1。由此可知Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H3中H3的值是()A260.4 kJmol1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1 D441.8 kJmol15键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热。下表是一些化学键的键能：化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)41
13、4489565155根据键能数据计算每消耗1 mol CH4时，反应CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的热效应为()A.放热1 940 kJB吸热1 940 kJC.放热485 kJ D吸热485 kJ6已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1，实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，参加反应的SO2的物质的量为()A.1.6 mol B2.0 molC.3.2 mol D3.6 mol7用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 k
14、Jmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2(aq)和H2O(l)的反应热H等于()A.417.91 kJmol1 B319.68 kJmol1C.546.69 kJmol1 D448.46 kJmol18“高铁、扫码支付、共享单车和网购”被称作中国的“新四大发明”。古代的四大发明分别是造纸术、印刷术、指南针、火药。黑火药爆炸的热化学方程式为S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1已知：碳的燃烧热
15、H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1则x为()A.3abcBc3abC.abc Dcab9已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量495 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为()A.920 kJ B557 kJC.436.5 kJ D188 kJ10(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：反应：Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)H1a kJmol1反应：
16、2CO(g)O2(g)=2CO2 (g)H2b kJmol1反应：2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)H3_ kJmol1(用含a、b的代数式表示)。(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.19 kJmol1反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H3则反应的H3_ kJmol1。(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化
17、学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJmol114CaSO4(s)CO(g) 14CaS(s)CO2(g)H247.3 kJmol1反应：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)的H_ kJmol1。(4)已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由于Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3和CO的热化学方程式为_。11利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50
18、 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填字母)。A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/终止温度t2/盐酸氢氧
19、化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。(3)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。练后感悟反应热的计算方法计算依据计算方法热化学方程式热化学方程式可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数盖斯定律根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式中和热中和反应放出的热量n(H2O)|H|化学键的变化H反应物的化学键断裂所吸收的能量之和生成物的化学
20、键形成所放出的能量之和反应物和生成物的总能量HE(生成物)E(反应物)第2课时反应热的测量与计算基础知识新知预习1(1)1 mol H2O(2)1 mol2(1)酸与碱(2)2(3)损失误差(4) kJmol13(1)相同(2)途径H1H2H3H4H5(3)盖斯定律间接4(2)HH2H1H2393.5 kJ/mol(283.0 kJ/mol)110.5 kJ/mol即时性自测1解析：碎泡沫塑料起到保温效果，减少热量散失，从而减小实验误差，A项不符合题意；环形玻璃搅拌棒搅拌能加快反应速率，减少热量散失，从而减小实验误差，B项不符合题意；硬纸板覆盖于反应装置上起隔离作用，能减少热量散失，从而减小实
21、验误差，C项不符合题意；两个量筒用来分别盛放和量取酸和碱，对实验误差无影响，因此不是为了减小实验误差，D项符合题意。答案：D2答案：B3答案：C4答案：B5解析：依据化学反应的反应热反应物的总键能生成物的总键能可得，HQ kJmol1(4362432431) kJmol1183 kJmol1，故Q183。答案：B技能素养例1解析：(1)由表中四组数据第2组偏差较大，舍去，可求得t2t1的平均值为4.0 。(2)根据Q(m1m2)c(t2t1)80 4.184.0103 kJ1.337 6 kJ。又因30 mL 0.50 mol/L硫酸溶液中含有0.03 mol的H，所以跟0.025 mol的O
22、H发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q，所以中和热H kJ/mol53.5 kJ/mol。(3)由于测得反应放出的热量明显小于57.3 kJ，故保温效果不好，a正确；量取NaOH溶液时，仰视NaOH溶液的体积增多，b不正确；分多次加入NaOH溶液也会使热量散失，要快速一次性加入液体，c正确；d项提前中和了一部分酸和碱，故使一部分热量散失，d正确。答案：(1)4.0(2)53.5 kJ/mol(3)acd提升1解析：在测定中和反应反应热时，需使用环形玻璃搅拌棒搅拌，加快酸与碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的中和反应反应热数值的绝对值偏小。实验中反应的酸和碱增多
23、，放出的热量也增多，但测得的中和反应反应热不变，因为对于同一反应来说，中和反应反应热与所用酸、碱溶液的体积无关，根据公式|中和反应反应热|可算出中和反应反应热。答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)不相等相等例2解析：碳与氧气反应放热，即H10，H20，CO再与O2作用时又放热，所以H1H4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故H5H6；碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO与H2O反应放出热量，H8H8。答案：C提升2解析：气态水转化为液态水放出热量，故|H2|H1|，且这两个反应均为放热反应，H为负值，所以H1H2，A项正确；气态P比固态P的能
24、量高，气态P燃烧放出的热量更多，故|H2|H1，B项错误；第一个反应为放热反应，第二个反应为吸热反应，故H2H1，C项错误；金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，故|H2|H1|，且这两个反应均为放热反应，所以H1H2，D项错误。答案：A例3解析：(1)结合盖斯定律：2便得反应2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，其反应热H(543 kJmol1)2(67.7 kJmol1)1 153.7 kJmol1。(2)结合盖斯定律知：42得反应N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)，其反应热H(543 kJmol1)(269 kJmol1)4(242 kJmol1)21
25、135 kJmol1。答案：(1)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 153.7 kJmol1(2)N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 135 kJ mol1提升3解析：(1)由题图可知，该反应的热化学方程式为SO2(g)O2(g)SO3(g)H99 kJmol1。根据盖斯定律可知两曲线所代表的热化学方程式相同。(2)根据盖斯定律由(32)可得CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)HH13(H2H32)18 kJmol1。(3)由N2生成NH3的化学方程式为3H2N22NH3，1 mol N2完全反应生成NH3的反应热H3436 kJmo
26、l1946 kJmol123391 kJmol192 kJmol1，1 mol H2完全反应生应NH3所放出的热量Q92 kJ330.7 kJ。答案：(1)SO2(g)O2(g)SO3(g)H99 kJmol1是(2)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H18 kJmol1(3)92 kJmol130.7 kJ形成性自评1解析：中和反应反应热测定实验中，为保证反应完全，可以使酸或碱适当过量，A项正确；分几次加入酸溶液或碱溶液，会导致部分热量散失，B项错误；中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类有关，C项错误；测完酸溶液的温度计表面附着有酸，未冲洗温度计并擦干就直接测量碱溶液的温
27、度，会导致测量的碱溶液温度偏高，从而使测得的温度差值偏小，测得的反应热数值的绝对值偏小，D项错误。答案：A2解析：中和热实验应做三次平行实验，每次实验要测三次温度，故需要测 9次温度，A错误；根据题图可知，实验装置缺少玻璃搅拌器，B正确；烧杯间填满碎纸条的作用除固定小烧杯外，主要是保温，减少热量的损失，C错误；中和热是以生成1 mol H2O作为基准的，是固定值，若将盐酸的体积改为60 mL，生成水的量n(H2O)将增大，放出的热量(Q放)将增多，但所求中和热理论上不变，D错误。答案：B3解析：分析题给两个热化学方程式，根据盖斯定律，由5可得Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5Ca
28、SO4(s)3H3PO4(l)HF(g)，则该反应的H(5ab) kJmol1。294 g磷酸的物质的量为3 mol，故生成3 mol磷酸时放出(或吸收)的热量为(5ab) kJ。答案：A4解析：将题给两个热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，由可得Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)，则该反应的H3(702.2 kJmol1)(90.7 kJmol1)260.4 kJmol1。答案：A5解析：由题给信息可知，H断裂化学键所吸收的总能量形成化学键所释放的总能量4414 kJmol14155 kJmol14489 kJmol14565 kJmol11 940 kJmol1。答案：A6解
29、析：SO2热量2 mol196.6 kJn(SO2) 314.3 kJ解得参加反应的SO2为3.2 mol。答案：C7解析：将已知反应从上到下依次标记为，则得Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJmol1。答案：B8答案：A9答案：C10解析：(1)分析反应和，根据盖斯定律，由2可得2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)，则有H32H1H22a kJmol1b kJmol1(2ab) kJmol1。(2)分析反应、及，根据盖斯定律，由反应可得CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，则有H3H1H2(49.58 kJmol1)(41.19 kJmo
30、l1)90.77 kJmol1。(3)根据盖斯定律，由4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)，则有H4H2H1(47.3 kJmol1)4(210.5 kJmol1)399.7 kJmol1。(4)根据盖斯定律，将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式。答案：(1)2ab(2)90.77(3)399.7(4)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol111解析：(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。(2)取三次实验的平均值代入公式计算即可。即：t120.3t223.4所以H51.8 kJmol1(3)因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。答案：(1)D(2)51.8 kJmol1(3)不能H2SO4与Ba(OH)2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热
