资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第29讲　反应热的测定与计算
1.（2025·河南开封期中）某实验小组利用如图所示装置进行稀NaOH溶液与稀盐酸中和反应反应热的测定。下列说法正确的是（　　）
A.M可为铁制环形搅拌器
B.用温度计测量NaOH溶液温度后可直接测量稀盐酸温度
C.隔热层的作用是减小实验过程中的热量损失
D.为使反应更充分，应将稀NaOH溶液缓缓加入稀盐酸中
2.（2025·安徽六安月考）借助盐酸与NaOH溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是（　　）
A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒
B.为了保证完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热ΔH偏小
D.溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度
3.（2026·山西大同月考）用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时，测得生成1 mol液态水时的ΔH＞－57.3 kJ·mol－1，产生这种偏差的原因不可能是（　　）
A.实验用NaOH溶液的浓度过大
B.实验时搅拌速度慢
C.分2～3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
4.（2025·广东韶关模拟）用丙烯可将汽车尾气中的NOx还原为N2除去。主要反应如下：
反应Ⅰ：2C3H6（g）＋18NO（g）6CO2（g）＋9N2（g）＋6H2O（g）　ΔH1＝a kJ·mol－1
反应Ⅱ：4C3H6（g）＋18NO2（g）12CO2（g）＋9N2（g）＋12H2O（g）　ΔH2＝b kJ·mol－1
反应Ⅲ：2C3H6（g）＋9O2（g）6CO2（g）＋6H2O（g）　ΔH3
反应Ⅳ：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）　ΔH4＝c kJ·mol－1
则ΔH3为（　　）
A.（9c＋2b－a）kJ·mol－1
B.（9c＋b－a）kJ·mol－1
C.（9c＋b－2a）kJ·mol－1
D.（9c－b＋a）kJ·mol－1
5.（2025·浙江温州模拟）相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是（　　）
CoCl2·6H2O（s）CoCl2·2H2O（s）＋4H2O（l）　ΔH1
CoCl2·2H2O（s）CoCl2·H2O（s）＋H2O（l）ΔH2
CoCl2·H2O（s）CoCl2（s）＋H2O（l）　ΔH3
CoCl2·6H2O（s）CoCl2（s）＋6H2O（l）　ΔH4
A.ΔH1＞0，ΔH2＜0
B.ΔH1＜ΔH2＋ΔH3
C.ΔH4－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D.ΔH2＜ΔH3
6.（2025·浙江绍兴模拟）HCl（g）溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.ΔH5＜0，ΔH6＜0
B.若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的ΔH2（Cl）＞ΔH2（Br）
C.ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＞0
D.ΔH3－ΔH4＞0
7.（2025·河南月考）下列有关热化学方程式的书写或判断错误的是（　　）
A.已知同温同压下：OH－（aq）＋H＋（aq）H2O（l）　ΔH1；OH－（aq）＋CH3COOH（aq）CH3COO－（aq）＋H2O（l）　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
B.据上图可知：2C（s）＋O2（g）2CO（g）　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C.已知N2H4（l）的燃烧热（又称标准燃烧热、摩尔燃烧焓）ΔH＝－622 kJ·mol－1，则101 kPa下N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－622 kJ·mol－1
D.一定条件下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
8.（2026·安徽铜陵月考）下列热化学方程式正确的是（　　）
A.甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C.已知在120 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－242 kJ·mol－1
D.25 ℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热为57.3 kJ·mol－1，硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）BaSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
9.（2025·重庆模拟）下表为某些化学键的键能：
化学键 N—N OO N≡N N—H
键能/（kJ·mol－1） 154 500 942 a
已知火箭燃料肼（N2H4）有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A.表中的a＝391
B.相同条件下O2比N2稳定
C.N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＞－534 kJ·mol－1
D.图中的ΔH3＝－2 218 kJ·mol－1
10.（2025·广东期中）回答下列问题：
某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定。
（1）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表。
①请填写表中的空白：
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 （t2－t1）/℃
H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝
4.18 J·g－1·℃－1。则中和反应反应热ΔH＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（取小数点后一位）。
③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因可能是　　　　（填字母）。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中
c.用温度计测定NaOH溶液的起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
d.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
（2）实验中改用30 mL 0.50 mol·L－1的硫酸溶液跟60 mL 0.50 mol·L－1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　填“相等”或“不相等”）。
第29讲　反应热的测定与计算
1.C　M应为玻璃搅拌器，铁制搅拌器导热性好，会造成热量散失，引起误差，A错误；用温度计测量NaOH溶液温度后，应将温度计用蒸馏水冲洗干净并擦干后再测量稀盐酸温度，B错误；为了减小实验过程中的热量损失，可在装置中加隔热层，减小实验误差，C正确；为了减小实验过程中的热量损失，应将稀NaOH溶液一次性快速加入稀盐酸中，D错误。
2.B　中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯（用作反应容器）、环形玻璃搅拌器（用于搅拌混合液体）、温度计（测量温度），A错误；为了测定数据更准确，采用稍过量的NaOH溶液，使HCl完全反应，B正确；若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热偏小，所得反应热ΔH偏大，C错误；需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，D错误。
3.A　 A项，NaOH溶液稀释过程释放热量，导致中和反应反应热ΔH＜－57.3 kJ·mol－1；B项，实验时搅拌速度慢，导致热量散失，测得中和反应反应热ΔH＞－57.3 kJ·mol－1；C项，分2～3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，导致热量散失，测得中和反应反应热ΔH＞－57.3 kJ·mol－1；D项，用量取完稀盐酸的量筒直接量取NaOH溶液，NaOH被部分反应，导致测得中和反应反应热ΔH＞－57.3 kJ·mol－1。
4.B　根据盖斯定律，反应Ⅱ－Ⅰ＋9×Ⅳ可得反应Ⅲ：2C3H6（g）＋9O2（g）6CO2（g）＋6H2O（g），则焓变ΔH3＝ΔH2－ΔH1＋9ΔH4＝（9c＋b－a）kJ·mol－1。
5.C　题给四个反应都是吸热反应，反应的ΔH都大于0，A错误；将题干4个反应依次编号为①、②、③、④，根据盖斯定律，将②＋③得CoCl2·2H2O（s）CoCl2（s）＋2H2O（l）　ΔH＝ΔH2＋ΔH3（标为⑤），该反应为吸热反应，该反应失去2 mol结晶水，反应①失去4 mol结晶水，失去水的物质的量是⑤的两倍，故反应①吸收的热量更多，则ΔH1＞ΔH2＋ΔH3，B错误；根据盖斯定律，将①＋②＋③＝④，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，则ΔH4－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正确；反应②、③都失去1 mol结晶水，由题意无法判断ΔH2、ΔH3的相对大小，D错误。
6.C　H＋（g）→H＋（aq）、Cl－（g）→Cl－（aq）为放热过程，ΔH5＜0，ΔH6＜0，A正确； Cl的非金属性强于Br，氢氯键键能大于氢溴键，断开共价键吸热，则ΔH2（Cl）＞ΔH2（Br），B正确；根据题干可知，HCl（g）溶于大量水的过程放热，ΔH1＜0，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＜0，C错误；氢原子失电子吸热，氯原子得电子放热，ΔH3＞0，ΔH4＜0，则ΔH3－ΔH4＞0，D正确。
7.D　醋酸是弱酸，电离时会吸热，故与强酸和OH－反应时比较，在物质的量相同时，醋酸对应的反应放出的热量变小，则ΔH会变大，故ΔH1＜ΔH2，A正确；由题图可知，C（s）＋O2（g）CO（g）的反应热ΔH＝283.0 kJ·mol－1－393.5 kJ·mol－1＝－110.5 kJ·mol－1，计量数加倍则反应热加倍，故2C（s）＋O2（g）2CO（g）　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1， B正确；N2H4（l）的燃烧热指的是1 mol N2H4（l）完全燃烧生成N2（g）和液态水时放出的热量，故其燃烧热的热化学方程式：N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－622 kJ·mol－1， C正确；N2和H2的反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3 kJ，消耗的氮气的物质的量小于0.5 mol，而热化学方程式中的反应热指的是完全反应时的反应热，即消耗的氮气的物质的量为1 mol，放出的热量大于38.6 kJ， D错误。
8.C　燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，一般C→CO2（g），S→SO2（g），H→H2O（l），则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，A错误； 因N2＋3H22NH3是可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中不能完全反应，若完全反应放出的热量大于19.3 kJ，则1 mol N2完全反应放出的热量大于38.6 kJ，则N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜－38.6 kJ·mol－1，B错误； 1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ的热量，则1 mol H2燃烧放出242 kJ的热量，故其热化学方程式为H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－242 kJ·mol－1，C正确； 中和反应反应热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量，则如果生成2 mol水，反应放热114.6 kJ，同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量，故选项中所给的热化学方程式中 ΔH＜－114.6 kJ·mol－1，D错误。
9.A　依据盖斯定律，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝（－534＋2 752）kJ·mol－1＝2 218 kJ·mol－1，则a＝391，A正确；表中数据显示，OO的键能小于N≡N的键能，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定，则相同条件下N2比O2稳定，B错误；N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH相当于发生反应N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－534 kJ·mol－1和反应2H2O（g）2H2O（l）　ΔH2＜0，所以N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＜－534 kJ·mol－1，C错误；图中的ΔH3＝2 218 kJ·mol－1，D错误。
10.（1）4.0　－53.5 kJ·mol－1　 abc　 （2）不相等
解析：（1）①第一次测定的温度差为4.0 ℃，第二次测定的温度差为6.1 ℃，第三次测定的温度差为3.9 ℃，第四次测定的温度差为4.1 ℃，实验2的误差太大，要舍去，三次温度差的平均值为4.0 ℃。②硫酸是过量的，生成水的物质的量和消耗氢氧化钠的物质的量相等，所以生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L－1＝0.025 mol，溶液的质量为80 mL×1 g·mL－1＝80 g，温度变化的值Δt＝4.0 ℃，则生成0.025 mol水放出的热量Q＝m·c·Δt＝80 g×4.18 J·g－1·℃－1×4.0 ℃＝1 337.6 J，即1.337 6 kJ，所以实验测得的中和反应反应热ΔH＝≈－53.5 kJ·mol－1。③a项，装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和反应反应热ΔH偏大；b项，分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中，热量散失较多，测得温度偏低，中和反应反应热ΔH偏大；c项，用温度计测定NaOH溶液的起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，导致温度计上残留的碱液与稀硫酸反应，起始温度偏高，中和反应反应热ΔH偏大；d项，量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠溶液体积偏大，放出的热量偏高，中和反应反应热ΔH偏小。（2）实验中改用30 mL 0.50 mol·L－1硫酸溶液跟60 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，生成的水的物质的量不同，所放出的热量不相等。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第29讲　反应热的测定与计算
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
必备知识
1.中和反应反应热：25 ℃和101 kPa下，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，为57.3 kJ（实验值）。
2.中和反应反应热的测定
（1）实验装置
（2）实验步骤
（3）数据处理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1。
易错辨析
　（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）HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则0.5 mol H2SO4和足量Ba（OH）2反应的ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。（　　）
关键能力
考向　中和反应反应热及其测定
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）完全被中和放热57.3 kJ
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的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
③将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。
重复上述步骤，记录数据。
回答下列问题：
（1）NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是　　　　（填字母）。
a.把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒中与盐酸反应
b.用温度计小心搅拌
c.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
d.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动
e.实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
（2）NaOH溶液稍过量的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g·cm－3，溶液的比热容c＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1。某学生实验记录数据如下：
实验 序号 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
计算生成1 mol H2O（l）时的反应热：
ΔH＝－＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（保留小数点后一位）。
（4）问题讨论
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：ⅰ.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，ⅱ.60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量　　　　（填“相等”或“不相等”，下同），测得生成1 mol H2O（l）时中和反应反应热　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
考点二　盖斯定律　反应热的计算与比较
必备知识
1.盖斯定律
内容 通过大量实验证明，不管化学反应是　　　　完成或分几步完成，其反应热是　　　　的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和　　　　有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律
意 义 应用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热
应 用 有以下两个反应： C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO（g）＋O2（g）CO2（g）　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C（s）＋O2（g）CO（g）的反应热ΔH。 （1）虚拟路径法：根据所给的两个方程式，反应C（s）＋O2（g）CO2（g）可设计为如下途径。 ΔH1＝ΔH＋ΔH2，即ΔH＝ΔH1－ΔH2＝　　　　　　　　。 （2）加合法：将两个热化学方程式相减即得C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH＝　　　　　　　　　　　
2.反应热的计算方法
计算依据 计算方法
反应物的总能量和生成物的总能量 ΔH＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）
化学键的键能 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和
反应历程正逆反应的活化能 ΔH＝正反应的活化能之和－逆反应的活化能之和
燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×燃烧热
盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或若干个热化学方程式相加或相减等代数运算（包括ΔH运算），得到一个新的热化学方程式
热化学 方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变ΔH的正负号，各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
　（1）25 ℃、101 kPa时，56 g CO在足量的O2中充分燃烧，放出565.2 kJ热量。则CO的燃烧热为ΔH＝　　　　　　　　　　　　。
（2）0.050 L 2.00 mol·L－1 H2SO4溶液与0.200 L 1.05 mol·L－1 KOH溶液完全反应，放出11.46 kJ热量，则生成1 mol H2O（l）的反应热ΔH＝　　　　　　　　　　　　。
（3）EA、EB、EC、ED分别表示A（g）、B（g）、C（g）、D（g）所具有的能量，则对于反应：A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）　ΔH＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（用含EA、EB、EC、ED的代数式表示）。
3.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，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。
关键能力
考向1　利用盖斯定律计算反应热（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.（1）（2025·山东青岛模拟节选） 以CH3OH（g）和CO2（g）为原料在一定条件下可制备HCOOCH3（g），发生的主要反应如下：
Ⅰ.CH3OH（g）＋CO2（g）HCOOH（g）＋HCHO（g）　ΔH1＝＋756.83 kJ·mol－1
Ⅱ.HCOOH（g）＋CH3OH（g）HCOOCH3（g）＋H2O（g）　ΔH2＝＋316.12 kJ·mol－1
Ⅲ.2HCHO（g）HCOOCH3（g） ΔH3＝－162.04 kJ·mol－1
反应4CH3OH（g）＋2CO2（g）3HCOOCH3（g）＋2H2O（g）的ΔH＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）（2025·广东梅州模拟节选）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有H2S，需要回收处理并加以利用。根据文献，对H2S的处理主要有两种方法。
①克劳斯工艺。该工艺经过两步反应使H2S转化为S2：
反应Ⅰ：2H2S（g）＋3O2（g）2SO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1
反应Ⅱ：4H2S（g）＋2SO2（g）3S2（g）＋4H2O（g）　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1
写出该工艺总反应的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②分解法。反应Ⅲ：2H2S（g）S2（g）＋2H2（g）　ΔH3＝＋170 kJ·mol－1，相比克劳斯工艺，分解法处理H2S的优点是　　　　　　　　　　　。
利用盖斯定律计算反应热的“四步骤” 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。
考向2　反应热大小比较
3.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.（2025·广东梅州模拟）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＞0　　　 B.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
C.ΔH2＞ΔH3 D.ΔH1＜ΔH3
　“四看”比较反应热（ΔH）的大小
（1）看能量变化 看是吸热反应还是放热反应，吸热反应的ΔH＞0，放热反应的ΔH＜0，且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH
（2）看物质 状态 等量的同一物质，处于气态、液态和固态时，所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时，要考虑物质状态的影响
（3）看反应程度 对于同一反应物，反应进行的程度不同，ΔH不同
（4）看反应关系 对于不同的反应，若含有相同的反应物或生成物，可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小
1.（2025·重庆高考12题）肼（N2H4）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应：
（1）2NH3（g）＋3N2O（g）4N2（g）＋3H2O（l）　ΔH1＝a kJ·mol－1
（2）N2O（g）＋3H2（g）N2H4（l）＋H2O（l）　ΔH2＝b kJ·mol－1
（3）N2H4（l）＋9H2（g）＋4O2（g）2NH3（g）＋8H2O（l）　ΔH3＝c kJ·mol－1
则反应N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）的ΔH（kJ·mol－1）为（　　）
A.（a＋3b－c） B.（a－3b＋c）
C.a－3b＋c D.a＋3b－c
2.（1）（2025·安徽高考17题节选）通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应：
①HCOOH（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH1＝＋26.3 kJ·mol－1
②HCOOH（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH2＝－14.9 kJ·mol－1
反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
（2）（2025·陕晋青宁17题节选）MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：
Ⅰ.MgCO3（s）MgO（s）＋CO2（g）　ΔH1＝＋101 kJ·mol－1
Ⅱ.CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－166 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2（g）＋H2（g）H2O（g）＋CO（g）　ΔH3＝＋41 kJ·mol－1
计算MgCO3（s）＋4H2（g）MgO（s）＋2H2O（g）＋CH4（g）　ΔH4＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
kJ·mol－1。
（3）（2025·广东高考19题节选）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
以TiCl4为原料可制备TiCl3。将5.0 mol TiCl4与10.0 mol Ti放入容积为V0 L的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。
编号 过程 ΔH
（a） Ti（s）＋TiCl4（g）2TiCl2（s） ΔH1
（b） TiCl2（s）＋TiCl4（g）2TiCl3（g） ＋200.1 kJ·mol－1
（c） Ti（s）＋3TiCl4（g）4TiCl3（g） ＋132.4 kJ·mol－1
（d） TiCl3（g）TiCl3（s） ΔH2
ΔH1＝　　　　kJ·mol－1。
（4）（2025·湖北高考19题节选）CaH2（s）粉末可在较低温度下还原Fe2O3（s）。
已知一定温度下：
CaH2（s）＋6Fe2O3（s）Ca（OH）2（s）＋4Fe3O4（s）　ΔH1＝m kJ·mol－1
2CaH2（s）＋Fe3O4（s）2Ca（OH）2（s）＋3Fe（s）　ΔH2＝n kJ·mol－1
则3CaH2（s）＋2Fe2O3（s）3Ca（OH）2（s）＋4Fe（s）的ΔH3＝　　　　kJ·mol－1（用m和n表示）。
3.（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ΔH＝　　　　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）
则反应a的ΔH＝　　　　　　　　　。
第29讲　反应热的测定与计算
考点一
必备知识
2.（1）玻璃　（2）2～3次
易错辨析
　（1）×　（2）×　（3）√　（4）×
关键能力
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）完全被中和生成2 mol H2O，放热（57.3×2）kJ，错误。
2.（1）d　（2）确保盐酸被完全中和
（3）－51.8 kJ·mol－1　（4）①偏低　弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程　②不相等　相等　生成1 mol液态水时的中和反应反应热与反应物的用量无关
考点二
必备知识
1.一步　相同　终态　－110.5 kJ·mol－1　－110.5 kJ·mol－1
2.应用示例：
（1）－282.6 kJ·mol－1　（2）－57.3 kJ·mol－1　
（3）（EC＋ED－EA－EB）kJ·mol－1
3.（1）＞　（2）＞　（3）＜　＜　（4）＜　
关键能力
1.－2 718
解析：燃烧热是指在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.（1）＋1 983.86 kJ·mol－1　（2）①2H2S（g）＋O2（g）S2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－314 kJ·mol－1　 ②副产物H2可作燃料
解析：（1）根据盖斯定律，反应4CH3OH（g）＋2CO2（g）3HCOOCH3（g）＋2H2O（g）可由已知反应“Ⅰ×2＋Ⅱ×2＋Ⅲ”得到，故ΔH＝2×ΔH1＋2×ΔH2＋ΔH3＝（2×756.83＋2×316.12－162.04）kg·mol－1＝＋1 983.86 kJ·mol－1。
（2）①根据盖斯定律，可得该工艺总反应的热化学方程式：2H2S（g）＋O2（g）S2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－314 kJ·mol－1；②克劳斯工艺为H2S与氧气反应生成S2和水，分解法处理H2S生成S2和氢气，分解法的优点是副产物H2可作燃料。
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.C　发生反应（1）、反应（2），反应体系的温度均升高，则两者均为放热反应，根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，则ΔH3＜0，A、B错误；ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，即ΔH3－ΔH2＝ΔH1＜0，故ΔH2＞ΔH3，ΔH3－ΔH1＝ΔH2＜0，即ΔH1＞ΔH3，C正确，D错误。
【真题演练】
1.B　根据盖斯定律，由×[（1）－3×（2）＋（3）]可得目标方程式，故ΔH＝（a－3b＋c）kJ·mol－1，B项正确。
2.（1）－41.2　（2）－65　（3）－267.8　（4）
解析：（1）根据盖斯定律，由反应②－反应①，可得CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1－26.3 kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol－1。（2）根据盖斯定律，目标反应＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝＋101 kJ·mol－1－166 kJ·mol－1＝－65 kJ·mol－1。（3）根据反应（a）、（b）、（c）的物质转化关系，由盖斯定律可知，（c）－2（b）＝（a），故ΔH1＝＋132.4 kJ·mol－1－2×200.1 kJ·mol－1＝－267.8 kJ·mol－1。（4）根据盖斯定律可知×第一个反应＋×第二个反应得到目标反应，ΔH3＝×m kJ·mol－1＋×n kJ·mol－1＝ kJ·mol－1。
3.（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ΔH＝（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。
1 / 1

展开更多......

收起↑