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第31讲　反应热的测定与计算
一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.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，则测定结果数值偏高
2.（2024·邢台模拟）已知NaOH（aq）＋HCl（aq）NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列说法正确的是（　　）
A.H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热ΔH＝2×（－57.3） kJ·mol－1
B.98％的浓硫酸和NaOH溶液反应生成1 mol液态水时，反应热ΔH＜－57.3 kJ·mol－1
C.含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
D.中和反应反应热的测定实验中，为了保证盐酸完全被中和，需采用环形金属搅拌器搅拌
3.已知：①C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH1；
②C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH2 ；
③2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH3；
④2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）　ΔH4。
下列叙述正确的是（　　）
A.ΔH4＞ΔH3
B.ΔH1＜ΔH2
C.2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）　ΔH＝2（ΔH2－ΔH1）
D.ΔH4代表H2的燃烧热
4.（2024·大庆模拟）PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。
已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应（1）、反应（2），反应体系的温度均升高。
下列叙述正确的是（　　）
A.ΔH3＝ΔH1－ΔH2
B.4PCl3（g）＋4Cl2（g）4PCl5（s）　ΔH；ΔH＞ΔH2
C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中，ΔH3最大
D.PCl3分子中每个原子最外层都达到8电子结构
5.（2024·武汉模拟）NO参与O3分解的反应机理与总反应如下：
第一步：O3（g）＋NO（g）O2（g）＋NO2（g）　Δ
第二步：NO2（g）NO（g）＋O（g）　ΔH2
第三步：O（g）＋O3（g）2O2（g）　ΔH3
总反应：2O3（g）3O2（g）　ΔH4
反应过程中能量与反应历程的关系如图所示。
下列有关叙述不正确的是（　　）
A.NO在O3分解反应中的作用是催化剂
B.ΔH1＞0，ΔH2＞0
C.ΔH2＝ΔH3－ΔH1
D.ΔH3＝ΔH4－ΔH2－ΔH1
6.（2024·房山模拟）依据图示关系，下列说法不正确的是（　　）
A.Cu（s）与O2（g）的反应是放热反应
B.Cu2O有较好的热稳定性，与Cu＋的价层电子排布为3d10有关
C.2Cu（s）＋O2（g）Cu2O（s）　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
7.（2024·荆州模拟）为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH及温度随时间变化关系，小龙同学按图甲连接好实验装置，往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液，同时用玻璃棒搅拌。图乙是数据采集器和计算机实时显示数据。下列说法错误的是（　　）
A.胶头滴管中的试剂是稀盐酸
B.60秒时烧杯中的溶质是NaCl和NaOH
C.盐酸与氢氧化钠反应放出热量
D.恰好完全反应时，溶液温度升到最高
8.已知：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH1＝－50 kJ·mol－1；CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH2＝－91 kJ·mol－1。
化学键 CO H—H H—O
键能/（kJ·mol－1） 803 436 463
则CO（g）C（g）＋O（g）的ΔH为（　　）
A.1 075 kJ·mol－1 B.1 157 kJ·mol－1
C.735 kJ·mol－1 D.817 kJ·mol－1
9.（2024·成都模拟）在标准压强101 kPa、298 K下，由最稳定的单质生成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号Δf（kJ·mol－1）表示。部分物质的Δf如图所示，已知：H2（g）、N2（g）、O2（g）的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是（　　）
A.根据图中信息，可判断热稳定性：N2H4（l）＞NH3（g）
B.O2（g）＋2H2（g）2H2O（l）　ΔH＞－483.6 kJ·mol－1
C.2 mol NO（g）的键能小于1 mol N2（g）与1 mol O2（g）的键能之和
D.表示N2H4（l）燃烧热的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.2 kJ·mol－1
二、非选择题（本题包括1小题）
10.肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂（如过氧化氢、氧气等）配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
（1）液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1 mol N2，放出642 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为　　　　　　　，
消耗16 g液态肼放出的热量为　　　　　。
（2）已知：N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－544 kJ·mol－1，键能数据如表：
化学键 N—N N—H OO O—H
键能/（kJ·mol－1） 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为　　　　　　。若H2O（l）H2O（g）　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则N2H4（g）的燃烧热为　　　　　 　。
（3）已知：N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）　ΔH＝＋68 kJ·mol－1，则N2H4（g）和NO2（g）反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
第31讲　反应热的测定与计算
1.D　A项，Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，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，使测定结果数值偏高，正确。
2.B　A项，中和反应反应热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1 mol液态水时的ΔH，且H2SO4和Ba（OH）2反应还生成硫酸钡沉淀，放出更多热量，错误；C项，醋酸是弱电解质，电离吸热，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，错误；D项，金属搅拌器会使热量散失较多，误差大，中和反应反应热的测定实验中应用环形玻璃搅拌器，错误。
3.C　A项，一定量的氢气生成等量液态水放出热量比生成等量气态水多，即ΔH4＜ΔH3，错误；B项，等物质的量的C（s）生成CO时放出的热量比生成CO2时少，即ΔH1＞ΔH2，错误；C项，根据盖斯定律，选项中的方程式可由（反应②－反应①）×2得到，ΔH＝2（ΔH2－ΔH1），正确；D项，表示氢气的燃烧热的热化学方程式中，氢气前系数为1，表示1 mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水时放出的热量，错误。
4.D　A项，根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，错误；B项，液态PCl3汽化时吸收热量，故ΔH＜ΔH2，错误；C项，由已知信息可知反应（1）和反应（2）均是放热反应，故反应（3）也是放热反应，结合盖斯定律，ΔH3最小，错误；D项，PCl3的电子式为︰︰︰︰，PCl3分子中每个原子最外层都达到8电子结构，正确。
5.C　A项，NO先参与反应后生成，作该反应的催化剂，正确；B项，由题图可知第一、二步均为生成物总能量高于反应物总能量的反应，根据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，故ΔH1＞0，ΔH2＞0，正确；C项，由反应第三步－第一步可得NO2（g）＋O（g）NO（g）＋O2（g），得不到第二步反应，即ΔH3－ΔH1≠ΔH2，错误；D项，根据盖斯定律，第三步＝总反应－第二步－第一步，ΔH3＝ΔH4－ΔH2－ΔH1，正确。
6.C　A项，根据题图分析可知，Cu（s）与O2（g）的反应是放热反应，正确；B项，Cu＋的价层电子排布为3d10，属于全充满稳定结构，Cu2O有较好的热稳定性，正确；C项，2Cu（s）＋O2（g）2CuO（s）　ΔH1＝－315 kJ·mol－1，Cu2O（s）＋O2（g）2CuO（s）　ΔH2＝－146 kJ·mol－1，则2Cu（s）＋O2（g）Cu2O（s）　ΔH＝ΔH1－ΔH2，错误；D项，根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，正确。
7.B　中和反应为放热反应，导致温度升高，根据题图分析可知，随着溶液的滴加，溶液的pH减小，则该pH曲线表示向碱溶液中加入酸，则胶头滴管中的试剂为稀盐酸，A正确；根据题图可知，60 s左右，溶液pH＜7，则盐酸过量，溶液中溶质成分为NaCl、HCl，B错误；随着反应进行，温度升高，该反应为放热反应，C正确；恰好完全反应，反应完全放热，溶液温度升到最高，D正确。
8.A　对已知热化学方程式依次编号为①和②，根据盖斯定律，可得①－②的反应为CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH＝＋41 kJ·mol－1；又根据反应CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）的ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，即＋41 kJ·mol－1＝2×803 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1－2×463 kJ·mol－1 －CO的键能，解得CO的键能为1 075 kJ·mol－1，则CO（g）C（g）＋O（g）的ΔH为1 075 kJ·mol－1。
9.C　A项，NH3（g）的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·mol－1，N2H4（l）的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，热稳定性：N2H4（l）＜NH3（g），错误；B项，由图中信息知：O2（g）＋2H2（g）2H2O（g）　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，因为H2O（l）的能量低于H2O（g），所以O2（g）＋2H2（g）2H2O（l）　ΔH＜－483.6 kJ·mol－1，错误；C项，NO（g）的标准摩尔生成焓为91.3 kJ·mol－1，则N2（g）＋O2（g）2NO（g）　ΔH＝＋182.6 kJ·mol－1，由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则2 mol NO（g）的键能小于1 mol N2（g）与1 mol O2（g）的键能之和，正确；D项，表示N2H4（l）的燃烧热的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH，N2H4（l）的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，H2O（g）的标准摩尔生成焓为－241.8 kJ·mol－1，可以求出N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.2 kJ·mol－1，因为H2O（l）的能量低于H2O（g），故表示N2H4（l）燃烧热的热化学方程式N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＜－534.2 kJ·mol－1，错误。
10.（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－642 kJ·mol－1　321 kJ
（2）946 kJ·mol－1　632 kJ·mol－1
（3）N2H4（g）＋NO2（g）N2（g）＋2H2O（g）　
ΔH＝－578 kJ·mol－1
解析：（2）设氮氮三键的键能为x，则：193 kJ·mol－1＋4×391 kJ·mol－1＋497 kJ·mol－1－x－4×463 kJ·mol－1＝－544 kJ·mol－1，解得x＝946 kJ·mol－1。N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－544 kJ·mol－1　①，H2O（l）H2O（g）　ΔH＝＋44 kJ·mol－1　②，根据盖斯定律，①－②×2可得：N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－632 kJ·mol－1，即N2H4（g）的燃烧热为632 kJ·mol－1。（3）N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）　ΔH＝＋68 kJ·mol－1　③，根据盖斯定律，①－×③可得：N2H4（g）＋NO2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－578 kJ·mol－1。
4 / 4第31讲　反应热的测定与计算
课标要求
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应用，能运用盖斯定律进行有关反应热的计算。
考点一　中和反应反应热的测定
　中和反应反应热及其测定
（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1 mol H2O时所放出的热量。
（2）测定原理
ΔH＝－
比热容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。
　正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）在中和反应反应热的测定实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。（　　）
（2）用稀氨水代替稀NaOH溶液进行中和反应反应热测定实验，会使中和反应反应热测定的数值偏大。（　　）
（3）为测定反应H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）的ΔH，也可以选用0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液和0.1 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。（　　）
（4）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。（　　）
1.已知：H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列说法或表示中正确的是（　　）
A.酸碱中和反应后体系的能量将增加
B.HCl（aq）＋NaOH（aq）NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C.盐酸和氨水中和反应后放热一定等于57.3 kJ
D.1 mol H2SO4（aq）完全中和放热57.3 kJ
2.（2024·鞍山模拟）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设：一次性加入NaOH溶液。已知：混合溶液的密度为1 g·cm－3，比热容为4.18 J·g－1·℃－1。下列相关说法正确的是（　　）
A.分批加入NaOH溶液，反应更充分，测量结果更准确
B.将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁，测量更精准
C.本实验中测定的中和反应反应热ΔH＝－55.176 kJ·mol－1
D.若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，ΔH将偏小
3.下列有关中和反应反应热的说法正确的是（　　）
A.1 mol硫酸与1 mol Ba（OH）2完全中和所放出的热量为中和反应反应热
B.在测定中和反应反应热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和反应反应热数值偏大
C.在测定中和反应反应热时，用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌器，对测定结果无影响
D.在测定中和反应反应热时，分多次将NaOH溶液加入盐酸中，所测中和反应反应热数值偏小
4.（2024·杭州模拟）某实验小组用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液和50 mL 0.55 mol·L－1盐酸进行中和反应的反应热测量（装置如图所示），下列有关说法正确的是（　　）
A.因玻璃仪器易碎，可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差，可将盐酸分多次加入NaOH溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸，会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值，以减小误差
考点二　盖斯定律　反应热的计算与比较
1.盖斯定律
（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。即在一定条件下，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：可间接计算某些反应的反应热。
（3）应用（以碳的燃烧为例）
则ΔH1＝　　　　　　　　。
2.反应热的大小比较
（1）根据反应物的量的大小关系比较焓变的大小
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，故ΔH1　　　ΔH2。
（2）根据反应进行的程度大小比较焓变的大小
③C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH3
④C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更多，故ΔH3　　　　ΔH4。
（3）根据反应物或生成物的状态比较焓变的大小
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，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH7　　　　ΔH8。
一 利用盖斯定律计算ΔH
1.（2025·八省联考晋陕青宁卷节选）1，3-丁二烯（C4H6，简称丁二烯）是生产橡胶的一种重要原料，其制备方法不断创新。
1-丁烯（C4H8）催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。
25 ℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质 C4H8（g） C4H6（g） H2（g）
燃烧热ΔH/ （kJ·mol－1） a －2 542 －286
已知：C4H8（g）C4H6（g）＋H2（g）　ΔH＝＋110 kJ·mol－1，则a＝　　　　。
2.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　　　　　　　。
利用盖斯定律计算反应热的“四步骤”
二 反应热大小比较
3.（2024·承德模拟）根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是（　　）
A.H2（g）＋Br2（g）2HBr（g）　ΔH1，H2（g）＋Br2（l）2HBr（g）　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
B.2H2S（g）＋3O2（g）2SO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1，2H2S（g）＋O2（g）2S（s）＋2H2O（l）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
C.CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）　ΔH1，CaO（s）＋H2O（l）Ca（OH）2（s）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
D.H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）　ΔH1，H2（g）＋Br2（g）2HBr（g）　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
4.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
比较反应热大小的两个“注意点”
注意点1：物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。
其中ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
注意点2：在比较反应热（ΔH）的大小时，应注意符号。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
中和反应反应热的测定与拓展
【考题】 （2023·广东高考17题节选）化学反应常伴随热效应。某些反应（如中和反应）的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。
（1）热量的测定：取0.500 0 mol·L－1 NaOH溶液和0.550 0 mol·L－1盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值（℃）分别为T0、T1，则该过程放出的热量为　　　　　J（c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同）。
（2）借鉴（1）的方法，甲同学测量放热反应Fe（s）＋CuSO4（aq）FeSO4（aq）＋Cu（s）的焓变ΔH（忽略温度对焓变的影响，下同）。实验结果见下表。
序 号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L－1 CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b
ⅱ 0.56 g Fe粉 a c
①温度：b　　　　　c（填“＞”“＜”或“＝”）。
②ΔH＝　　　　　（选择表中一组数据计算）。结果表明，该方法可行。
【教材】 （人教版选择性必修1　第一章　第一节　探究）
中和反应反应热的测定
【实验测量】
请按照下列步骤，用简易量热计（如图1-3）测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。
（1）反应物温度的测量。
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。
②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。
（2）反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度（t2）。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。
（3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
【数据处理】
（1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2－t1）。
（2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
（3）根据温度差和比热容等计算反应热。
　　中和热的测定是中学化学重要的定量实验之一，实验的关键点：一是保证反应物充分反应；二是实验过程中要防止热量的散失。该实验原理与实验方法可拓展到其他反应热的测量。
　　实验拓展——有机物燃烧热的测定{以萘[C10H8（l）]的燃烧热测定为例}。实验室测定有机化合物（固态或液态）的燃烧热常用弹式热量计（装置结构如图所示）。实验原理：间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量。
　　某实验小组用该装置测定萘[C10H8（l）]的燃烧热，实验步骤如下：
　　常温常压下，用分析天平称取0.640 0 g萘压片并放入样品盘中，密封后向钢弹中充入过量氧气，向热量计中注入1.21 kg H2O（l），用电火花引发燃烧反应并立即打开搅拌器，记录实验数据，重复实验三次。
（1）钢弹采用钢制的原因：钢的导热性好，使物质燃烧产生的热量能及时传递给水。
（2）样品压片压太紧实会造成样品燃烧不充分，实验结果不准确。
（3）该小组记录实验过程中温度变化为5.10 ℃，查得水的比热容为4.18 J·g－1·C－1，根据题给数据计算萘燃烧热ΔH＝＝×10－3≈5 158.96 kJ·mol－1（忽略电火花引燃时的热量及萘本身的热容误差）。
（4）若点火后没有立即打开搅拌器（实验仪器位置按图示摆放的情况下），可能造成测得的物质的燃烧热的数值偏小。
1.（2024·信阳模拟）某同学利用如图所示装置探究Na2CO3溶液与稀盐酸反应的热效应，进行了三次实验，数据如表所示。忽略CO2溶解、逸出时的能量变化，逸出的CO2的质量也忽略不计，混合溶液的密度视为1 g·cm－3，若反应后混合溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，下列说法错误的是（　　）
实验 序号 0.3 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.55 mol·L－1稀盐酸 反应后高温 度/℃
体积/mL 反应前温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃
1 50 19.1 60 19.1 19.8
2 50 19.1 60 19.3 19.9
3 50 19.2 60 19.2 21.7
A.用铜质的搅拌器会使所测ΔH偏大
B.分批加入盐酸会使所测ΔH偏大
C.温度计测量Na2CO3溶液的温度后可直接测盐酸温度
D.Na2CO3（aq）＋2HCl（aq）2NaCl（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）　
ΔH＝－21.46 kJ·mol－1
2.乙醇（C2H5OH）是重要的基本化工原料，可用于制造乙醛、乙烯等。某同学用弹式热量计（结构如图所示）按以下实验步骤来测量C2H5OH（l）的燃烧热。
a.用电子天平称量1 400.00 g纯水，倒入内筒中；
b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸，置于氧弹内的坩埚上，与引燃电阻丝保持微小距离；
c.将试样装入氧弹内，用氧气排空气再注满高纯氧气；
d.打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始温度；
e.当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最高水温；
f.重复实验4次，所得数据如表：
实验序号 初始温度/℃ 最高水温/℃
① 25.00 28.01
② 24.50 27.49
③ 25.55 28.55
④ 24.00 28.42
g.用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重复上述实验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃。
已知：①1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量；
②查阅资料得知常温常压时，C2H5OH（l）的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
（1）搅拌器适宜的材质为　　　　（填字母）；氧弹的材质为不锈钢，原因是　　　　　　　　　　　（答一点即可）；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是　　　　　　　　　。
A.铜　　B.银　　C.陶瓷　D.玻璃纤维
（2）苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为　　　　℃，该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为　　　　kJ。
（3）通过以上实验可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为　　　　（精确至0.1）kJ，测得的数据与实际的有偏差的可能原因是　　　　（填字母）。
a.点燃乙醇时，引燃电阻丝工作时间比引燃苯甲酸的时间更长　b.乙醇未完全燃烧
c.苯甲酸实际质量大于1 g　d.苯甲酸未完全燃烧
1.（1）（2024·上海高考19题）已知反应Al2Br6（l）2Al（g）＋6Br（g）　ΔH
①Al2Br6（s）Al2Br6（l）　ΔH1
②Al（s）Al（g）　ΔH2
③Br2（l）Br2（g）　ΔH3
④Br2（g）2Br（g）　ΔH4
⑤2Al（s）＋3Br2（l）Al2Br6（s）　ΔH5
则ΔH＝　　　　　　　。
（2）（2024·安徽高考17题）C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6（g）＋O2（g）2C2H4（g）＋2H2O（g）
ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1
C2H6（g）＋CO2（g）C2H4（g）＋H2O（g）＋CO（g）　ΔH2＝＋178.1 kJ·mol－1
计算：2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）　ΔH3＝　　　　kJ·mol－1。
（3）（2024·吉林高考18题）为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：
2HCl（g）＋O2（g）Cl2（g）＋H2O（g）　ΔH1＝－57.2 kJ·mol－1　ΔS　K
结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
H2O（l）H2O（g）
ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1
H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）
ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1
（4）（2024·甘肃高考17题）SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4（g）＋H2（g）SiHCl3（g）＋HCl（g）　ΔH1＝＋74.22 kJ·mol－1　（298 K）
已知SiHCl3（g）＋H2（g）Si（s）＋3HCl（g）　ΔH2＝＋219.29 kJ·mol－1　（298 K）
298 K时，由SiCl4（g）＋2H2（g）Si（s）＋4HCl（g）制备56 g硅　　　　（填“吸”或“放”）热　　　　kJ。
2.（1）（2024·山东高考20题节选）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C-H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）（Ⅰ）　ΔH1＞0
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）（Ⅱ）　ΔH2＜0
CaO（s）＋CO2（g）CaCO3（s）（Ⅲ）　ΔH3＜0
C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g）CaCO3（s）＋2H2（g）的焓变ΔH＝　　　　　　（用代数式表示）。
（2）（2024·全国甲卷28题节选）已知如下热化学方程式：
CH4（g）＋Br2（g）CH3Br（g）＋HBr（g）　
ΔH1＝－29 kJ·mol－1
3CH3Br（g）C3H6（g）＋3HBr（g）　
ΔH2＝＋20 kJ·mol－1
计算反应3CH4（g）＋3Br2（g）C3H6（g）＋6HBr（g）的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
（3）（2024·贵州高考17题节选）已知25 ℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应6CH4（g）C6H6（l）＋9H2（g）的ΔH2＝　 　　kJ·mol－1（用含a、b、c的代数式表示）。
物质 CH4（g） C6H6（l） H2（g）
ΔH/（kJ·mol－1） a b c
（4）（2024·广东高考19题节选）酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反应（反应a），可用于石油开采中油路解堵。
反应a：N（aq）＋N（aq）N2（g）＋2H2O（l）
第31讲　反应热的测定与计算
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
易错辨析
（1）×　（2）×　（3）√　（4）×
关键能力突破
1.B　A项，酸碱中和反应为放热反应，反应后体系的能量将降低，错误；C项，一水合氨是弱电解质，电离吸热，且不知道盐酸和氨水的量，无法计算反应热，错误；D项，1 mol H2SO4（aq）完全中和生成2 mol H2O，放热57.3×2 kJ，错误。
2.C　A项，分批加入NaOH溶液热量损失更多，错误；B项，铁会与盐酸反应，错误；C项，根据所给数据，本实验中生成0.02 mol水，混合溶液的质量为（40 mL＋40 mL）×1 g·cm－3＝80 g，中和反应反应热是指生成1 mol水时放出的热量，故中和反应反应热ΔH＝－＝－55 176 J·mol－1＝－55.176 kJ·mol－1，正确；D项，醋酸电离时吸收热量，因为放热反应的ΔH为负值，故将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，ΔH将偏大，错误。
3.D　中和反应反应热是指稀的强酸和强碱溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量，A错误；醋酸是弱酸，放出的热量更少，则数值偏小，B错误；金属导热，用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌器，会导致热量散失，C错误；分多次将NaOH溶液加入盐酸中，会导致在反应过程中部分热量散失，故所测中和反应反应热数值偏小，D正确。
4.D　A项，由于金属是热的良导体，故实验中不可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器，否则增大热量损耗，带来更大的实验误差，错误；B项，测定中和反应反应热时，将盐酸分多次倒入装有NaOH溶液的量热计中，热量损耗大，会增大实验误差，错误；C项，将盐酸替换为等浓度的硫酸，虽然H＋的物质的量增大，但NaOH的量不变，生成的H2O的物质的量不变，故测量结果不变，错误。
考点二
必备知识夯实
1.（3）ΔH2＋ΔH3　2.（1）＞　（2）＞　（3）＜　＜　（4）＜
关键能力突破
1.－2 718
解析：燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，由表格数据可知：①C4H6（g）＋O2（g）4CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH1＝－2 542 kJ·mol－1；②H2（g）＋O2（g）H2O（l）　ΔH2＝－286 kJ·mol－1；③C4H8（g）＋6O2（g）4CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝a kJ·mol－1。由盖斯定律，③－①－②得反应C4H8（g）C4H6（g）＋H2（g）　ΔH＝a kJ·mol－1－ΔH1－ΔH2＝＋110 kJ·mol－1，则a＝－2 718。
2.2V2O5（s）＋2SO2（g）2VOSO4（s）＋V2O4（s）　
ΔH＝－351 kJ·mol－1
解析：根据题图知，V2O4（s）＋2SO3（g）2VOSO4（s）　ΔH1＝－399 kJ·mol－1①，V2O4（s）＋SO3（g）V2O5（s）＋SO2（g）　ΔH2＝－24 kJ·mol－1②。根据盖斯定律，由①－②×2得：2V2O5（s）＋2SO2（g）2VOSO4（s）＋V2O4（s）　ΔH＝[－399－（－24×2）]kJ·mol－1＝－351 kJ·mol－1。
3.B　A项，已知Br2（l）Br2（g）　ΔH＞0，根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH2－ΔH1＞0，即ΔH1＜ΔH2，正确；B项，已知2S（s）＋2O2（g）2SO2（g）为放热反应，ΔH＜0，根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，即ΔH1＜ΔH2，错误；C项，前者为吸热反应，ΔH1＞0，后者为放热反应，ΔH2＜0，即ΔH1＞ΔH2，正确；D项，非金属性：Cl＞Br，因此氯气与氢气反应放出的热量多于溴与氢气反应放出的热量，又因放热反应的焓变为负值，放热越多焓变越小，即ΔH1＜ΔH2，正确。
4.B　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，ΔHa＞0、ΔHb＞0。由盖斯定律知反应a＝反应②－反应③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3＞0，推知ΔH2＞ΔH3；反应b＝反应③－2×反应①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1＞0，推知ΔH3＞2ΔH1。
教考衔接5　中和反应反应热的测定与拓展
研真题扣教材
【考题】 （1）418（T1－T0）　（2）①＞　②－20.9（b－a）kJ·mol－1或－41.8（c－a）kJ·mol－1
解析：（1）由Q＝cρV总·ΔT可得Q＝4.18 J·g－1·℃－1×1.0 g·mL－1×（50 mL＋50 mL）×（T1－T0）℃＝418（T1－T0）J。（2）①100 mL 0.20 mol·L－1CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol，1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有 0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b＞c；②若按实验ⅰ进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－1＝－20.9（b－a）kJ·mol－1；若按实验ⅱ进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－1＝－41.8（c－a）kJ·mol－1。
练思维提素能
1.C　金属铜散热快，用铜质的搅拌器会使所测放出的热量偏小，ΔH偏大，A正确；要确保热量不散失，应一次性迅速加入盐酸，分批加入盐酸会导致所测得的最高温度比较低，那么放出的热量就少，ΔH为负值，则放出热量越少，ΔH越大，B正确；测量Na2CO3溶液的温度后若直接测盐酸温度，Na2CO3和盐酸反应放热会导致所测盐酸温度偏高，实验误差大，C错误；3次实验温度差分别为0.7 ℃、0.7 ℃、2.5 ℃，第三次数据误差大，舍去，取平均温度差为0.7 ℃，从题给数据知，盐酸略过量，生成0.015 mol的CO2，则放出热量Q＝cmΔt＝4.18 J·g－1·℃－1×110 g×0.7 ℃＝321.86 J， 则得Na2CO3（aq）＋2HCl（aq）2NaCl（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）　ΔH＝－≈－21.46 kJ·mol－1，D正确。
2.（1）CD　热传导的速率快　确保可燃物完全燃烧
（2）3.00　8.8　（3）1 335.8　bc
解析：用弹式热量计来测量C2H5OH（l）的燃烧热，先用1.00 g苯甲酸燃烧实验来测定绝热套内水温升高1 ℃需要的热量，然后将1.00 g苯甲酸换成1.00 g CH3CH2OH（l），测量水上升的温度，根据公式测出放出的热量。（1）搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷和玻璃纤维；氧弹的材质为不锈钢，原因是不锈钢热传导的速率快；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧。（2）实验①温差为（28.01－25.00）℃＝3.01 ℃，实验②温差为（27.49－24.50）℃＝2.99 ℃，实验③温差为（28.55－25.55）℃＝3.00 ℃，实验④温差为（28.42－24.00）℃＝4.42 ℃，实验④数据误差较大应该舍去，苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为 ℃＝3.00 ℃，1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量，则该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ＝8.8 kJ。（3）用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃，放出的热量为3.30×8.8 kJ＝29.04 kJ，可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为×29.04 kJ≈1 335.8 kJ，测得的数据与实际相比偏低，点燃乙醇时，引燃电阻丝工作时间比引燃苯甲酸的时间更长，测得数据偏大，a不选；乙醇未完全燃烧，会导致测得数据偏低，b选；苯甲酸实际质量大于1 g会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏小，c选；苯甲酸未完全燃烧会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏大，d不选。
【真题·体验品悟】
1.（1）－ΔH1＋2ΔH2＋3ΔH3＋3ΔH4－ΔH5　（2）－566
（3）－285.8　（4）吸　587.02
解析：（1）由题中所给的热化学方程式，根据盖斯定律可知，目标热化学方程式可由①×（－1）＋②×2＋③×3＋④×3＋⑤×（－1）得到，故ΔH＝－ΔH1＋2ΔH2＋3ΔH3＋3ΔH4－ΔH5。（2）由盖斯定律可知，目标反应＝第1个反应－2×第2个反应，则ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝－566 kJ·mol－1。（3）将题干及（3）中已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①－②＋③可得：H2（g）＋O2（g）H2O（l）　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1－（＋44.0 kJ·mol－1）－184.6 kJ·mol－1＝－285.8 kJ·mol－1，故H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。（4）根据盖斯定律，由第一个反应＋第二个反应，可得热化学方程式SiCl4（g）＋2H2（g）Si（s）＋4HCl（g）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋74.22 kJ·mol－1＋（＋219.29 kJ·mol－1）＝＋293.51 kJ·mol－1，则制备56 g Si（2 mol）需要吸收的热量为293.51 kJ·mol－1×2 mol＝587.02 kJ；该反应为吸热反应。
2.（1）ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　（2）－67　（3）（6a－b－9c）
（4）ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4
解析：（1）设目标反应C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g）CaCO3（s）＋2H2（g）为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ＝Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。（2）根据盖斯定律，目标反应＝第一个反应×3＋第二个反应，则ΔH＝3×ΔH1＋ΔH2＝3×（－29 kJ·mol－1）＋20 kJ·mol－1＝－67 kJ·mol－1。（3）由题中信息可得①CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝a kJ·mol－1，②C6H6（l）＋O2（g）6CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝b kJ·mol－1，③H2（g）＋O2（g）H2O（l）　ΔH＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由6×①－②－9×③可得目标反应，故ΔH2＝（6a－b－9c）kJ·mol－1。（4）由已知信息可得：Ⅰ.NaNO2（s）＋NH4Cl（s）N2（g）＋NaCl（s）＋2H2O（l）　ΔH1；Ⅱ.NaNO2（s）Na＋（aq）＋N（aq）　ΔH2；Ⅲ.NH4Cl（s）Cl－（aq）＋N（aq）　ΔH3；Ⅳ.NaCl（s）Na＋（aq）＋Cl－（aq）　ΔH4。根据盖斯定律，由Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ＋Ⅳ可得N（aq）＋N（aq）N2（g）＋2H2O（l），故反应a的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4。
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第31讲　反应热的测定与计算
高中总复习·化学
课标要求
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应用，能运用盖斯定律进行有关反应热的计算。
考点·全面突破
01
教考衔接 5
02
真题·体验品悟
03
课时·跟踪检测
04
考点·全面突破
锁定要点，聚焦应用
考点一　中和反应反应热的测定
　中和反应反应热及其测定
（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1 mol H2O时所放出的热量。
（2）测定原理
ΔH＝－ 比热容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。
　正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）在中和反应反应热的测定实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。
（　×　）
（2）用稀氨水代替稀NaOH溶液进行中和反应反应热测定实验，会使中和
反应反应热测定的数值偏大。 （　×　）
（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）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。 （　　）
×
1. 已知：H＋（aq）＋OH－（aq） H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－
1。下列说法或表示中正确的是（　　）
A. 酸碱中和反应后体系的能量将增加
B. HCl（aq）＋NaOH（aq） NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3
kJ·mol－1
C. 盐酸和氨水中和反应后放热一定等于57.3 kJ
D. 1 mol H2SO4（aq）完全中和放热57.3 kJ
√
解析： 　A项，酸碱中和反应为放热反应，反应后体系的能量将降低，错
误；C项，一水合氨是弱电解质，电离吸热，且不知道盐酸和氨水的量，
无法计算反应热，错误；D项，1 mol H2SO4（aq）完全中和生成2 mol
H2O，放热57.3×2 kJ，错误。
2. （2024·鞍山模拟）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如
图。假设：一次性加入NaOH溶液。已知：混合溶液的密度为1 g·cm－3，比
热容为4.18 J·g－1·℃－1。下列相关说法正确的是（　　）
A. 分批加入NaOH溶液，反应更充分，测量结果更准确
B. 将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁，测量更精准
C. 本实验中测定的中和反应反应热ΔH＝－55.176 kJ·mol－1
D. 若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，ΔH将偏小
√
解析： 　A项，分批加入NaOH溶液热量损失更多，错误；B项，铁会与
盐酸反应，错误；C项，根据所给数据，本实验中生成0.02 mol水，混合
溶液的质量为（40 mL＋40 mL）×1 g·cm－3＝80 g，中和反应反应热是指
生成1 mol水时放出的热量，故中和反应反应热ΔH＝－
＝－55 176 J·mol－1＝－55.176 kJ·mol－
1，正确；D项，醋酸电离时吸收热量，因为放热反应的ΔH为负值，故将
盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，ΔH将偏大，错误。
3. 下列有关中和反应反应热的说法正确的是（　　）
A. 1 mol硫酸与1 mol Ba（OH）2完全中和所放出的热量为中和反应反应热
B. 在测定中和反应反应热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和反应反应
热数值偏大
C. 在测定中和反应反应热时，用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌器，对测定
结果无影响
D. 在测定中和反应反应热时，分多次将NaOH溶液加入盐酸中，所测中和
反应反应热数值偏小
√
解析： 　中和反应反应热是指稀的强酸和强碱溶液反应生成1 mol液态水
时放出的热量，A错误；醋酸是弱酸，放出的热量更少，则数值偏小，B错
误；金属导热，用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌器，会导致热量散失，C
错误；分多次将NaOH溶液加入盐酸中，会导致在反应过程中部分热量散
失，故所测中和反应反应热数值偏小，D正确。
4. （2024·杭州模拟）某实验小组用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液和50
mL 0.55 mol·L－1盐酸进行中和反应的反应热测量（装置如图所示），下列
有关说法正确的是（　　）
A. 因玻璃仪器易碎，可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B. 为减小误差，可将盐酸分多次加入NaOH溶液中
C. 将盐酸替换为等浓度的硫酸，会使测量结果偏大
D. 此实验应多次测量取平均值，以减小误差
√
解析： 　A项，由于金属是热的良导体，故实验中不可将玻璃搅拌器换成
铜丝搅拌器，否则增大热量损耗，带来更大的实验误差，错误；B项，测
定中和反应反应热时，将盐酸分多次倒入装有NaOH溶液的量热计中，热
量损耗大，会增大实验误差，错误；C项，将盐酸替换为等浓度的硫酸，
虽然H＋的物质的量增大，但NaOH的量不变，生成的H2O的物质的量不
变，故测量结果不变，错误。
考点二　盖斯定律　反应热的计算与比较
1. 盖斯定律
（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。即在一定条件下，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：可间接计算某些反应的反应热。
（3）应用（以碳的燃烧为例）
则ΔH1＝ 。
ΔH2＋ΔH3　
2. 反应热的大小比较
（1）根据反应物的量的大小关系比较焓变的大小
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，故ΔH1 ΔH2。
＞　
（2）根据反应进行的程度大小比较焓变的大小
③C（s）＋ O2（g） CO（g） ΔH3
④C（s）＋O2（g） CO2（g） ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更多，故ΔH3 ΔH4。
＞　
⑥S（s）＋O2（g） SO2（g） ΔH6
（3）根据反应物或生成物的状态比较焓变的大小
⑤S（g）＋O2（g） SO2（g） ΔH5
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。
＜　
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，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，
ΔH7 ΔH8。
＜　
＜　
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。
一 利用盖斯定律计算ΔH
1. （2025·八省联考晋陕青宁卷节选）1，3-丁二烯（C4H6，简称丁二烯）
是生产橡胶的一种重要原料，其制备方法不断创新。
1-丁烯（C4H8）催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。
25 ℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质 C4H8（g） C4H6（g） H2（g）
燃烧热ΔH/ （kJ·mol－1） a －2 542 －286
已知：C4H8（g） C4H6（g）＋H2（g）　ΔH＝＋110 kJ·mol－1，则a
＝ 。
－2 718　
解析：燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放
出的热量，由表格数据可知：
①C4H6（g）＋ O2（g） 4CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH1＝－2 542
kJ·mol－1
②H2（g）＋ O2（g） H2O（l）　
ΔH2＝－286 kJ·mol－1
③C4H8（g）＋6O2（g） 4CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝a kJ·mol－1
由盖斯定律，③－①－②得反应C4H8（g） C4H6（g）＋H2（g）　
ΔH＝a kJ·mol－1－ΔH1－ΔH2＝＋110 kJ·mol－1，则a＝－2 718。
2. 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
。
2V2O5（s）＋2SO2
（g） 2VOSO4（s）＋V2O4（s）　ΔH＝－351 kJ·mol－1　
解析：根据题图知，V2O4（s）＋2SO3（g） 2VOSO4（s）　ΔH1＝－
399 kJ·mol－1①，V2O4（s）＋SO3（g） V2O5（s）＋SO2（g）　ΔH2
＝－24 kJ·mol－1②。根据盖斯定律，由①－②×2得：2V2O5（s）＋2SO2
（g） 2VOSO4（s）＋V2O4（s）　ΔH＝[－399－（－
24×2）]kJ·mol－1＝－351 kJ·mol－1。
利用盖斯定律计算反应热的“四步骤”
二 反应热大小比较
3. （2024·承德模拟）根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误
的是（　　）
A. H2（g）＋Br2（g） 2HBr（g）　ΔH1，H2（g）＋Br2（l）
2HBr（g）　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
B. 2H2S（g）＋3O2（g） 2SO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1，2H2S（g）
＋O2（g） 2S（s）＋2H2O（l）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
C. CaCO3（s） CaO（s）＋CO2（g）　ΔH1，CaO（s）＋H2O（l）
Ca（OH）2（s）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
D. H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）　ΔH1，H2（g）＋Br2（g）
2HBr（g）　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
√
解析： 　A项，已知Br2（l） Br2（g）　ΔH＞0，根据盖斯定律可得
ΔH＝ΔH2－ΔH1＞0，即ΔH1＜ΔH2，正确；B项，已知2S（s）＋2O2
（g） 2SO2（g）为放热反应，ΔH＜0，根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH1
－ΔH2＜0，即ΔH1＜ΔH2，错误；C项，前者为吸热反应，ΔH1＞0，后者
为放热反应，ΔH2＜0，即ΔH1＞ΔH2，正确；D项，非金属性：Cl＞Br，
因此氯气与氢气反应放出的热量多于溴与氢气反应放出的热量，又因放热
反应的焓变为负值，放热越多焓变越小，即ΔH1＜ΔH2，正确。
4. 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
√
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，ΔHa＞0、ΔHb＞0。由盖斯定律知反应a＝反应②－反应③，ΔHa＝
ΔH2－ΔH3＞0，推知ΔH2＞ΔH3；反应b＝反应③－2×反应①，故ΔHb＝
ΔH3－2ΔH1＞0，推知ΔH3＞2ΔH1。
比较反应热大小的两个“注意点”
注意点1：物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。
其中ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
注意点2：在比较反应热（ΔH）的大小时，应注意符号。对于放热反
应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
教考衔接 5
中和反应反应热的测定与拓展
【考题】 （2023·广东高考17题节选）化学反应常伴随热效应。某些反应
（如中和反应）的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系
温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。
（1）热量的测定：取0.500 0 mol·L－1 NaOH溶液和0.550 0 mol·L－1的盐酸
各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值（℃）分别为T0、T1，则
该过程放出的热量为 J（c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和
1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同）。
解析： 由Q＝cρV总·ΔT可得Q＝4.18 J·g－1·℃－1×1.0 g·mL－1×（50
mL＋50 mL）×（T1－T0）℃＝418（T1－T0）J。
418（T1－T0）　
（2）借鉴（1）的方法，甲同学测量放热反应Fe（s）＋CuSO4（aq）
FeSO4（aq）＋Cu（s）的焓变ΔH（忽略温度对焓变的影响，下同）。实
验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L－1 CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b
ⅱ 0.56 gFe粉 a c
①温度：b c（填“＞”“＜”或“＝”）。
②ΔH＝ （选择
表中一组数据计算）。结果表明，该方法可行。
＞　
－20.9（b－a）kJ·mol－1或－41.8（c－a）kJ·mol－1　
解析： ①100 mL 0.20 mol·L－1CuSO4溶液含有溶质的物质的量
为0.02 mol，1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为0.021
mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有
0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b＞c；②若按实验ⅰ
进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－1＝－20.9（b－a）
kJ·mol－1；若按实验ⅱ进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－
1＝－41.8（c－a）kJ·mol－1。
【教材】 （人教版选择性必修1　第一章　第一节　探究）
中和反应反应热的测定
【实验测量】
请按照下列步骤，用简易量热计（如图1-3）测量盐酸与NaOH溶液反
应前后的温度。
（1）反应物温度的测量。
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内
筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计冲洗
干净，擦干备用。
②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量
并记录NaOH溶液的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。
（2）反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上
杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度
记为反应后体系的温度（t2）。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。
（3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。
【数据处理】
（1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度
（t1）。计算温度差（t2－t1）。
（2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
（3）根据温度差和比热容等计算反应热。
　　中和热的测定是中学化学重要的定量实验之一，实验的关键点：一是
保证反应物充分反应；二是实验过程中要防止热量的散失。该实验原理与
实验方法可拓展到其他反应热的测量。
　　实验拓展——有机物燃烧热的测定{以萘[C10H8（l）]的燃烧热测定为例}。实验室测定有机化合物（固态或液态）的燃烧热常用弹式热量计
（装置结构如图所示）。实验原理：间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量。
　　常温常压下，用分析天平称取0.640 0 g萘压片并放入样品盘中，密封
后向钢弹中充入过量氧气，向热量计中注入1.21 kg H2O（l），用电火花
引发燃烧反应并立即打开搅拌器，记录实验数据，重复实验三次。
（1）钢弹采用钢制的原因：钢的导热性好，使物质燃烧产生的热量能及
时传递给水。
（2）样品压片压太紧实会造成样品燃烧不充分，实验结果不准确。
　　某实验小组用该装置测定萘[C10H8（l）]的燃烧热，实验步骤如下：
（3）该小组记录实验过程中温度变化为5.10 ℃，查得水的比热容为4.18
J·g－1·C－1，根据题给数据计算萘燃烧热ΔH＝ ＝
×10－3≈5 158.96 kJ·mol－1（忽略电火花引燃
时的热量及萘本身的热容误差）。
（4）若点火后没有立即打开搅拌器（实验仪器位置按图示摆放的情况
下），可能造成测得的物质的燃烧热的数值偏小。
1. （2024·信阳模拟）某同学利用如图所示装置探究Na2CO3溶液与稀盐酸反应的热效应，进行了三次实验，数据如表所示。忽略CO2溶解、逸出时的能量变化，逸出的CO2的质量也忽略不计，混合溶液的密度视为1 g·cm－3，若反应后混合溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，下列说法错误的是（　　）
实验 序号 0.3 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.55 mol·L－1稀盐酸 反应后
最高温
度/℃
体积
/mL 反应前温度/℃ 体积/mL 反应前温
度/℃
1 50 19.1 60 19.1 19.8
2 50 19.1 60 19.3 19.9
3 50 19.2 60 19.2 21.7
A. 用铜质的搅拌器会使所测ΔH偏大
B. 分批加入盐酸会使所测ΔH偏大
C. 温度计测量Na2CO3溶液的温度后可直接测盐酸温度
D. Na2CO3（aq）＋2HCl（aq） 2NaCl（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）　
ΔH＝－21.46 kJ·mol－1
√
解析： 　金属铜散热快，用铜质的搅拌器会使所测放出的热量偏小，ΔH
偏大，A正确；要确保热量不散失，应一次性迅速加入盐酸，分批加入盐
酸会导致所测得的最高温度比较低，那么放出的热量就少，ΔH为负值，
则放出热量越少，ΔH越大，B正确；测量Na2CO3溶液的温度后若直接测
盐酸温度，Na2CO3和盐酸反应放热会导致所测盐酸温度偏高，实验误差
大，C错误；3次实验温度差分别为0.7 ℃、0.7 ℃、2.5 ℃，第三次数据
误差大，舍去，取平均温度差为0.7 ℃，从题给数据知，盐酸略过量，生
成0.015 mol的CO2，则放出热量Q＝cmΔt＝4.18 J·g－1·℃－1×110 g×0.7
℃＝321.86 J， 则得Na2CO3（aq）＋2HCl（aq） 2NaCl（aq）＋H2O
（l）＋CO2（g）　ΔH＝－ ≈－21.46 kJ·mol－1，D正确。
2. 乙醇（C2H5OH）是重要的基本化工原料，可用于制造乙醛、乙烯等。
某同学用弹式热量计（结构如图所示）按以下实验步骤来测量C2H5OH
a.用电子天平称量1 400.00 g纯水，倒入内筒中；
b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸，置于氧弹内的坩埚上，与引燃电阻丝保
持微小距离；
c.将试样装入氧弹内，用氧气排空气再注满高纯氧气；
d.打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始温度；
e.当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最高水温；
f.重复实验4次，所得数据如表：
（l）的燃烧热。
实验序号 初始温度/℃ 最高水温/℃
① 25.00 28.01
② 24.50 27.49
③ 25.55 28.55
④ 24.00 28.42
g.用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重复上述实验，测
得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃。
已知：①1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量；
②查阅资料得知常温常压时，C2H5OH（l）的燃烧热ΔH＝－1 366.8
kJ·mol－1。
（1）搅拌器适宜的材质为 （填字母）；氧弹的材质为不锈钢，原
因是 （答一点即可）；氧弹内注满过量高纯氧气的目
的是 。
A. 铜 B. 银
C. 陶瓷 D. 玻璃纤维
CD　
热传导的速率快　
确保可燃物完全燃烧　
解析：用弹式热量计来测量C2H5OH（l）的燃烧热，先用1.00 g苯甲酸燃烧实验来测定绝热套内水温升高1 ℃需要的热量，然后将1.00 g苯甲酸换成1.00 g CH3CH2OH（l），测量水上升的温度，根据公式测出放出的热量。（1）搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷和玻璃纤维；氧弹的材质为不锈钢，原因是不锈钢热传导的速率快；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧。
（2）苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为 ℃，
该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ。
解析： 实验①温差为（28.01－25.00）℃＝3.01 ℃，实验②温差为（27.49－24.50）℃＝2.99 ℃，实验③温差为（28.55－25.55）℃＝3.00 ℃，实验④温差为（28.42－24.00）℃＝4.42 ℃，实验④数据误差较大应该舍去，苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为 ℃＝3.00 ℃，1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量，则该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ＝8.8 kJ。
3.00　
8.8　
（3）通过以上实验可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为
（精确至0.1）kJ，测得的数据与实际的有偏差的可能原因
是 （填字母）。
a.点燃乙醇时，引燃电阻丝工作时间比引燃苯甲酸的时间更长
b.乙醇未完全燃烧
c.苯甲酸实际质量大于1 g
d.苯甲酸未完全燃烧
1 335.8　
bc　
解析： 用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃，放出的热量为3.30×8.8 kJ＝29.04 kJ，可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为 ×29.04 kJ≈1 335.8 kJ，测得的数据与实际相比偏低，点燃乙醇时，引燃电阻丝工作时间比引燃苯甲酸的时间更长，测得数据偏大，a不选；乙醇未完全燃烧，会导致测得数据偏低，b选；苯甲酸实际质量大于1 g会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏小，c选；苯甲酸未完全燃烧会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏大，d不选。
真题·体验品悟
感悟高考，明确方向
1. （1）（2024·上海高考19题）已知反应Al2Br6（l） 2Al（g）＋6Br
（g）　ΔH
①Al2Br6（s） Al2Br6（l） ΔH1
②Al（s） Al（g） ΔH2
③Br2（l） Br2（g） ΔH3
④Br2（g） 2Br（g） ΔH4
⑤2Al（s）＋3Br2（l） Al2Br6（s） ΔH5
则ΔH＝ 。
－ΔH1＋2ΔH2＋3ΔH3＋3ΔH4－ΔH5　
解析： 由题中所给的热化学方程式，根据盖斯定律可知，目标热化
学方程式可由①×（－1）＋②×2＋③×3＋④×3＋⑤×（－1）得到，
故ΔH＝－ΔH1＋2ΔH2＋3ΔH3＋3ΔH4－ΔH5。
（2）（2024·安徽高考17题）C2H6氧化脱氢反应：
2C2H6（g）＋O2（g） 2C2H4（g）＋2H2O（g）
ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1
C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋H2O（g）＋CO（g）　ΔH2＝＋
178.1 kJ·mol－1
计算：2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）　ΔH3＝ kJ·mol－1。
解析： 由盖斯定律可知，目标反应＝第1个反应－2×第2个反应，则
ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝－566 kJ·mol－1。
－566　
（3）（2024·吉林高考18题）为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催
化氧化法处理HCl废气：
2HCl（g）＋ O2（g） Cl2（g）＋H2O（g）　ΔH1＝－57.2 kJ·mol－1　
ΔS　K
结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝ kJ·mol－1。
H2O（l） H2O（g）
ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1
H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）
ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1
－285.8　
解析： 将题干及（3）中已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定
律，由①－②＋③可得：H2（g）＋ O2（g） H2O（l）　ΔH＝－
57.2 kJ·mol－1－（＋44.0 kJ·mol－1）－184.6 kJ·mol－1＝－285.8 kJ·mol－
1，故H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
（4）（2024·甘肃高考17题）SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可
由不同途径制备。
由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4（g）＋H2（g） SiHCl3（g）＋HCl（g）　
ΔH1＝＋74.22 kJ·mol－1　（298 K）
已知SiHCl3（g）＋H2（g） Si（s）＋3HCl（g）　ΔH2＝＋219.29
kJ·mol－1　（298 K）
298 K时，由SiCl4（g）＋2H2（g） Si（s）＋4HCl（g）制备56 g
硅 （填“吸”或“放”）热 kJ。
吸　
587.02　
解析： 根据盖斯定律，由第一个反应＋第二个反应，可得热化学方
程式SiCl4（g）＋2H2（g） Si（s）＋4HCl（g）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝
＋74.22 kJ·mol－1＋（＋219.29 kJ·mol－1）＝＋293.51 kJ·mol－1，则制备56
g Si（2 mol）需要吸收的热量为293.51 kJ·mol－1×2 mol＝587.02 kJ；该反
应为吸热反应。
2. （1）（2024·山东高考20题节选）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对
C-H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）（Ⅰ） ΔH1＞0
CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g）（Ⅱ） ΔH2＜0
CaO（s）＋CO2（g） CaCO3（s）（Ⅲ） ΔH3＜0
C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g） CaCO3（s）＋2H2（g）的焓变ΔH
＝ （用代数式表示）。
解析： 设目标反应C（s）＋CaO（s）＋2H2O（g） CaCO3（s）＋
2H2（g）为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ＝Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋
ΔH3。
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　
（2）（2024·全国甲卷28题节选）已知如下热化学方程式：
CH4（g）＋Br2（g） CH3Br（g）＋HBr（g）
ΔH1＝－29 kJ·mol－1
3CH3Br（g） C3H6（g）＋3HBr（g） ΔH2＝＋20 kJ·mol－1
计算反应3CH4（g）＋3Br2（g） C3H6（g）＋6HBr（g）的ΔH＝
kJ·mol－1。
解析： 根据盖斯定律，目标反应＝第一个反应×3＋第二个反
应，则ΔH＝3×ΔH1＋ΔH2＝3×（－29 kJ·mol－1）＋20 kJ·mol－1＝－
67 kJ·mol－1。
－
67　
（3）（2024·贵州高考17题节选）已知25 ℃时有关物质的燃烧热数据如
表，则反应6CH4（g） C6H6（l）＋9H2（g）的ΔH2＝
kJ·mol－1（用含a、b、c的代数式表示）。
物质 CH4（g） C6H6（l） H2（g）
ΔH/（kJ·mol－1） a b c
（6a－b－
9c）　
解析： 由题中信息可得①CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋
2H2O（l）　ΔH＝a kJ·mol－1，②C6H6（l）＋ O2（g） 6CO2（g）
＋3H2O（l）　ΔH＝b kJ·mol－1，③H2（g）＋ O2（g） H2O（l）　
ΔH＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由6×①－②－9×③可得目标反应，故
ΔH2＝（6a－b－9c）kJ·mol－1。
（4）（2024·广东高考19题节选）酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反
应（反应a），可用于石油开采中油路解堵。
反应a：N （aq）＋N （aq） N2（g）＋2H2O（l）
则反应a的ΔH＝ 。
解析： 由已知信息可得：Ⅰ.NaNO2（s）＋NH4Cl（s） N2（g）
＋NaCl（s）＋2H2O（l）　ΔH1；Ⅱ.NaNO2（s） Na＋（aq）＋N
（aq）　ΔH2；Ⅲ.NH4Cl（s） Cl－（aq）＋N （aq）　ΔH3；
Ⅳ.NaCl（s） Na＋（aq）＋Cl－（aq）　ΔH4。根据盖斯定律，由Ⅰ－Ⅱ
－Ⅲ＋Ⅳ可得N （aq）＋N （aq） N2（g）＋2H2O（l），故反
应a的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4。
ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4　
课时·跟踪检测
培优集训，提升素养
一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意）
1. 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（　　）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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，则测定结果数值偏高
√
解析： 　A项，Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B
项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，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，使测定结果数值偏高，正确。
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2. （2024·邢台模拟）已知NaOH（aq）＋HCl（aq） NaCl（aq）＋
H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列说法正确的是（　　）
A. H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热ΔH＝2×（－57.3） kJ·mol－1
B. 98％的浓硫酸和NaOH溶液反应生成1 mol液态水时，反应热ΔH＜－
57.3 kJ·mol－1
C. 含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
D. 中和反应反应热的测定实验中，为了保证盐酸完全被中和，需采用环
形金属搅拌器搅拌
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解析： 　A项，中和反应反应热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成
1 mol液态水时的ΔH，且H2SO4和Ba（OH）2反应还生成硫酸钡沉淀，放
出更多热量，错误；C项，醋酸是弱电解质，电离吸热，则含40.0 g NaOH
的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，错误；D项，金属
搅拌器会使热量散失较多，误差大，中和反应反应热的测定实验中应用环
形玻璃搅拌器，错误。
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3. 已知：①C（s）＋ O2（g） CO（g）　ΔH1；
②C（s）＋O2（g） CO2（g） ΔH2 ；
③2H2（g）＋O2（g） 2H2O（g） ΔH3；
④2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）　ΔH4。
下列叙述正确的是（　　）
A. ΔH4＞ΔH3
B. ΔH1＜ΔH2
C. 2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）　ΔH＝2（ΔH2－ΔH1）
D. ΔH4代表H2的燃烧热
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解析： 　A项，一定量的氢气生成等量液态水放出热量比生成等量气态水
多，即ΔH4＜ΔH3，错误；B项，等物质的量的C（s）生成CO时放出的热
量比生成CO2时少，即ΔH1＞ΔH2，错误；C项，根据盖斯定律，选项中的
方程式可由（反应②－反应①）×2得到，ΔH＝2（ΔH2－ΔH1），正确；
D项，表示氢气的燃烧热的热化学方程式中，氢气前系数为1，表示1 mol
氢气在氧气中完全燃烧生成液态水时放出的热量，错误。
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4. （2024·大庆模拟）PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。
已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应（1）、反应（2），反应体系的温
度均升高。
下列叙述正确的是（　　）
A. ΔH3＝ΔH1－ΔH2
B. 4PCl3（g）＋4Cl2（g） 4PCl5（s）　ΔH；ΔH＞ΔH2
C. ΔH1、ΔH2、ΔH3中，ΔH3最大
D. PCl3分子中每个原子最外层都达到8电子结构
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解析： 　A项，根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，错误；B项，液
态PCl3汽化时吸收热量，故ΔH＜ΔH2，错误；C项，由已知信息可知反应
（1）和反应（2）均是放热反应，故反应（3）也是放热反应，结合盖斯
定律，ΔH3最小，错误；D项，PCl3的电子式为︰ ︰ ︰ ︰，
PCl3分子中每个原子最外层都达到8电子结构，正确。
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5. （2024·武汉模拟）NO参与O3分解的反应机理与总反应如下：
第一步：O3（g）＋NO（g） O2（g）＋NO2（g）　Δ
第二步：NO2（g） NO（g）＋O（g）　ΔH2
第三步：O（g）＋O3（g） 2O2（g）　ΔH3
总反应：2O3（g） 3O2（g）　ΔH4
反应过程中能量与反应历程的关系如图所示。
下列有关叙述不正确的是（　　）
A. NO在O3分解反应中的作用是催化剂 B. ΔH1＞0，ΔH2＞0
C. ΔH2＝ΔH3－ΔH1 D. ΔH3＝ΔH4－ΔH2－ΔH1
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解析： 　A项，NO先参与反应后生成，作该反应的催化剂，正确；B
项，由题图可知第一、二步均为生成物总能量高于反应物总能量的反
应，根据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，故ΔH1＞0，ΔH2＞0，
正确；C项，由反应第三步－第一步可得NO2（g）＋O（g） NO
（g）＋O2（g），得不到第二步反应，即ΔH3－ΔH1≠ΔH2，错误；D
项，根据盖斯定律，第三步＝总反应－第二步－第一步，ΔH3＝ΔH4－
ΔH2－ΔH1，正确。
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6. （2024·房山模拟）依据图示关系，下列说法不正确的是（　　）
A. Cu（s）与O2（g）的反应是放热反应
B. Cu2O有较好的热稳定性，与Cu＋的价层电子排布为3d10有关
C. 2Cu（s）＋ O2（g） Cu2O（s）　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
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解析： 　A项，根据题图分析可知，Cu（s）与O2（g）的反应是放热反
应，正确；B项，Cu＋的价层电子排布为3d10，属于全充满稳定结构，Cu2O
有较好的热稳定性，正确；C项，2Cu（s）＋O2（g） 2CuO（s）　
ΔH1＝－315 kJ·mol－1，Cu2O（s）＋ O2（g） 2CuO（s）　ΔH2＝－
146 kJ·mol－1，则2Cu（s）＋ O2（g） Cu2O（s）　ΔH＝ΔH1－
ΔH2，错误；D项，根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的
始态和终态有关，与反应途径无关，正确。
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7. （2024·荆州模拟）为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH
及温度随时间变化关系，小龙同学按图甲连接好实验装置，往盛有一种溶
液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液，同时用玻璃棒搅拌。图乙是数据
采集器和计算机实时显示数据。下列说法错误的是（　　）
A. 胶头滴管中的试剂是稀盐酸
B. 60秒时烧杯中的溶质是NaCl和NaOH
C. 盐酸与氢氧化钠反应放出热量
D. 恰好完全反应时，溶液温度升到最高
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解析： 　中和反应为放热反应，导致温度升高，根据题图分析可知，随
着溶液的滴加，溶液的pH减小，则该pH曲线表示向碱溶液中加入酸，则胶
头滴管中的试剂为稀盐酸，A正确；根据题图可知，60 s左右，溶液pH＜
7，则盐酸过量，溶液中溶质成分为NaCl、HCl，B错误；随着反应进行，
温度升高，该反应为放热反应，C正确；恰好完全反应，反应完全放热，
溶液温度升到最高，D正确。
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8. 已知：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH1＝－50
kJ·mol－1；CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）　ΔH2＝－91 kJ·mol－1。
化学键 C O H—H H—O
键能/（kJ·mol－1） 803 436 463
则CO（g） C（g）＋O（g）的ΔH为（　　）
A. 1 075 kJ·mol－1 B. 1 157 kJ·mol－1
C. 735 kJ·mol－1 D. 817 kJ·mol－1
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解析： 　对已知热化学方程式依次编号为①和②，根据盖斯定律，可
得①－②的反应为CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）　
ΔH＝＋41 kJ·mol－1；又根据反应CO2（g）＋H2（g） CO（g）
＋H2O（g）的ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，即＋41
kJ·mol－1＝2×803 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1－2×463 kJ·mol－1 －CO
的键能，解得CO的键能为1 075 kJ·mol－1，则CO（g） C（g）＋
O（g）的ΔH为1 075 kJ·mol－1。
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9. （2024·成都模拟）在标准压强101 kPa、298 K下，由最稳定的单质生成
1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号Δf （kJ·mol－1）表示。部分物质的Δf 如图所示，
A. 根据图中信息，可判断热稳定性：N2H4（l）＞NH3（g）
B. O2（g）＋2H2（g） 2H2O（l）　ΔH＞－483.6 kJ·mol－1
C. 2 mol NO（g）的键能小于1 mol N2（g）与1 mol O2（g）的键能之和
D. 表示N2H4（l）燃烧热的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g） N2
（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.2 kJ·mol－1
已知：H2（g）、N2（g）、O2（g）的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是（　　）
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解析： 　A项，NH3（g）的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·mol－1，N2H4
（l）的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，N2和H2反应生成NH3放热，而生
成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，热稳定性：N2H4（l）＜NH3
（g），错误；B项，由图中信息知：O2（g）＋2H2（g） 2H2O（g）　
ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，因为H2O（l）的能量低于H2O（g），所以O2
（g）＋2H2（g） 2H2O（l）　ΔH＜－483.6 kJ·mol－1，错误；C项，
NO（g）的标准摩尔生成焓为91.3 kJ·mol－1，则N2（g）＋O2（g）
2NO（g）　
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ΔH＝＋182.6 kJ·mol－1，由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则2
mol NO（g）的键能小于1 mol N2（g）与1 mol O2（g）的键能之和，正确；
D项，表示N2H4（l）的燃烧热的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）
N2（g）＋2H2O（l）　ΔH，N2H4（l）的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，
H2O（g）的标准摩尔生成焓为－241.8 kJ·mol－1，可以求出N2H4（l）＋O2
（g） N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.2 kJ·mol－1，因为H2O（l）
的能量低于H2O（g），故表示N2H4（l）燃烧热的热化学方程式N2H4（l）
＋O2（g） N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＜－534.2 kJ·mol－1，错误。
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二、非选择题（本题包括1小题）
10. 肼（N2H4）是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂（如过氧化
氢、氧气等）配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
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（1）液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并
放出大量热。若每生成1 mol N2，放出642 kJ的热量，则该反应的热化学方
程式为
，消耗16 g液态肼放出的热量为 　 　。
N2H4（l）＋2H2O2（l） N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－642
kJ·mol－1　
321 kJ
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（2）已知：N2H4（g）＋O2（g） N2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－544 kJ·mol－1，键能数据如表：
化学键 N—N N—H O O O—H
键能/ （kJ·mol－1） 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 。若H2O（l） H2O（g）　ΔH
＝＋44 kJ·mol－1，则N2H4（g）的燃烧热为 。
（3）已知：N2（g）＋2O2（g） 2NO2（g）　ΔH＝＋68 kJ·mol－1，
则N2H4（g）和NO2（g）反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为
。
946 kJ·mol－1　
632 kJ·mol－1　
N2H4
（g）＋NO2（g） N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－578 kJ·mol－1
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解析： 设氮氮三键的键能为x，则：193 kJ·mol－1＋4×391 kJ·mol－1
＋497 kJ·mol－1－x－4×463 kJ·mol－1＝－544 kJ·mol－1，解得x＝946
kJ·mol－1。N2H4（g）＋O2（g） N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－544
kJ·mol－1　①，H2O（l） H2O（g）　ΔH＝＋44 kJ·mol－1　②，根据
盖斯定律，①－②×2可得：N2H4（g）＋O2（g） N2（g）＋2H2O
（l）　ΔH＝－632 kJ·mol－1，即N2H4（g）的燃烧热为632 kJ·mol－1。
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（3）已知：N2（g）＋2O2（g） 2NO2（g）　ΔH＝＋68 kJ·mol－1，
则N2H4（g）和NO2（g）反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为
。
N2H4
（g）＋NO2（g） N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－578 kJ·mol－1
解析：N2（g）＋2O2（g） 2NO2（g）　ΔH＝＋68 kJ·mol－1　③，根
据盖斯定律，①－ ×③可得：N2H4（g）＋NO2（g） N2（g）＋
2H2O（g）　ΔH＝－578 kJ·mol－1。
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