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第一章化学反应的热效应第一节反应热第1课时反应热焓变新课程标准素养目标1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2.结合真实情境中的应用实例，能从多角度认识放热反应和吸热反应。认识化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。3.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中的能量变化。2.变化观念与平衡思想：知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化。3.科学态度与社会责任：具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。研·互动课堂知识点1反应热及其测定基础通道在等温条件下，化学反应eq\x(1)体系向eq\x(2)环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的eq\x(3)热效应，简称反应热。许多反应热可以通过eq\x(4)量热计直接测定。例如，盐酸与NaOH溶液反应的过程中会放出热量，导致体系与环境之间的温度产生差异。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，这时可以根据测得体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。热量计算公式为Q＝cmΔt(c为比热容，m为溶液质量，Δt为前后温度差)。(1)实验仪器装置①简易量热计②实验过程中，还需要的其他仪器有50mL量筒(2个)。(2)实验步骤与数据测量①反应前体系的温度(t1)测量方法是用一个eq\x(5)量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，倒入eq\x(6)量热计的内筒中并测量其eq\x(7)温度；用另一个eq\x(8)量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液并用已用蒸馏水洗净的温度计测量其eq\x(9)温度，取两温度平均值为t1。②反应后体系的温度(t2)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t2。③重复上述步骤①至步骤②两次。④实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是eq\x(10)0.418(t2－t1)kJ，中和反应生成1mol水时放出的热量为eq\t2－t1,0.025)kJ。提升通道项目内容实验关键①迅速反应，防止热量散失。②在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值注意事项①温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部；②不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应上下移动；③为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大①装置方面：装置的隔热保温效果不好，造成实验过程中热量损失而引起误差。②操作方面eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.实验过程中液体洒落到桌面上,b.混合酸、碱溶液时，动作缓慢,c.用温度计测量酸的温度后，未清洗而直,接去测量碱的温度))③读数方面eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.温度计的读数有误差,b.量取溶液体积时，读数有误差俯视、仰,视等问题))H计算ΔH＝－eq\f(m酸＋m碱c·Δt,nH2O)[c＝4.18J·(g·℃)－1]试手强化1.下列有关中和热的说法正确的是(C)A.中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B.准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次C.玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确解析A项，H＋和OH－不能用l符号，应该用aq，错误；B项，每次实验中需要测量NaOH溶液的温度，盐酸的温度，和反应后的温度，一般实验要重复操作，所以至少6次，错误；C项，铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和热数值偏小，正确；D项，当酸和碱中的H＋和OH－物质的量相等时，实验过程中稍有误差就不能确定产生水的量，一般都是有一种物质稍微过量，错误。2.用50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH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可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是玻璃搅拌器。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)如果用60mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等(填“相等”或“不相等”)，所求中和热相等(填“相等”或“不相等”)。(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析(1)用玻璃搅拌器搅拌使反应物充分反应。(2)不用硬纸板，一部分反应放出的热量会损失。(3)中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，因而所求中和热数值相等。(4)由于NH3·H2O电离时吸热，所以测得的中和热的数值偏小。中和热测定时的注意事项(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。(2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。(3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。(4)测定中和热不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。(5)中和热的数值是57.3kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。情境体验“入夜渐微凉，繁花落地成霜，你在远方眺望，耗尽所有暮光，不思量自难相忘，夭夭桃花凉，前世你怎舍下，这一海心茫茫，还故作不痛不痒不牵强，都是假象……”被广为传唱，心情也随着节奏些许微凉。然而，一份份用自热饭盒自制的美味却让我们心情峰回路转，温暖怡然，时刻享受夏日般温馨。知识点2反应热与焓变基础通道反应热焓变含义化学反应中eq\x(5)放出或eq\x(6)吸收的热量化学反应中生成物所具有的eq\x(7)焓与反应物所具有的eq\x(8)焓之差二者的相互联系ΔH是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒定条件下进行的反应的反应热eq\x(9)等于焓变ΔH吸热：化学键的断裂放热：化学键的形成放热反应：(放热>吸热)，ΔH为“—”或ΔH<0吸热反应：(吸热>放热)，ΔH为“＋”或ΔH>0提升通道化学反应能量变化的原因与ΔH的计算以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明：化学键反应中能量变化1mol化学键的断裂或形成反应中能量变化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－183kJ·mol－1化学反应能量变化的原因：(1)微观角度认识ΔH＝Q1－Q2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Q1>Q2，ΔH>0，吸热反应,Q1<Q2，ΔH<0，放热反应))(2)宏观角度认识试手强化1.由图分析，下列说法正确的是(D)―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等―→B＋CΔH<0―→B＋CΔH>0，则B＋C―→AΔH<0解析由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反应B＋C―→A一定是放热反应，ΔH<0；反之，A―→B＋C的反应一定是吸热反应，ΔH>0。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。2.键能是两原子间形成1mol新键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知下列物质的键能：化学键H—HN≡NN—H键能/(kJ·mol－1)436946391则反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝－92kJ·mol－1。解析ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量＝946kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－6×391kJ·mol－1＝(2254kJ·mol－1－2346kJ·mol－1)＝－92kJ·mol－1。(1)物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化。如水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化。(2)化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等。(3)一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。(4)破坏反应物中的化学键吸收的能量越小，说明反应物越不稳定，本身的能量越高。(5)形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低。情境体验铝热反应是以铝粉和氧化铁为主要反应物的放热反应。当温度超过1250℃时，铝粉剧烈氧化，燃烧而放出大量热。这种放热反应的温度可达3000℃以上。铝热反应非常迅速，作用时间短。加入硅铁粉时，可使作用缓和，利于延长作用的时间。为用于浇注温度为1000～1100℃左右的铜合金铸件，可再加少量氧化剂，如硝酸钠、硝酸钾等；还可加入镁作为点火剂，使其在较低温度下发生化学反应。该反应经常用于焊接钢轨，冶炼金属。(1)阅读材料思考，该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应是否不需要加热就能发生呢？提示铝热反应为放热反应，但是该反应需要在高温下引发，因此放热反应有时也需要加热才能发生。(2)写出铝与氧化铁反应的方程式，并用图示表示反应物与生成物能量的相对大小。提示2Al＋Fe2O3eq\o(=====,\s\up15(高温))Al2O3＋2Fe。图示：练·关键能力1.下列反应中，生成物所储存的化学能比反应物所储存的化学能多的是(D)2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B.NaOH＋HCl===NaCl＋H2O4＋2O2eq\o(――→,\s\up15(点燃))CO2＋2H2OD.Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O解析2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑为放热反应，故A错误；NaOH＋HCl===NaCl＋H2O为酸碱中和反应为放热反应，故B错误；CH4＋2O2eq\o(――→,\s\up15(点燃))CO2＋2H2O为燃烧反应，属于放热反应，故C错误；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O为吸热反应，生成物所储的化学能比反应物所储化学能要多，故D正确。2.(日常生活情境)如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(B) B.生石灰 D.食盐解析NH4NO3溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度降低。CaO溶于水时，与水反应放出大量的热，而导致杯内食物温度上升。MgCl2、NaCl溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度基本不变。3.工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是(B)A.合成氨的正、逆反应的焓变相同B.若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短C.在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子D.合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量解析在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，故A错误；使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，故B正确；N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，故C错误；根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，故D错误。4.(2020·大连高二检测)某反应的反应机理、能量与反应进程的关系如图所示，已知S2Oeq\o\al(2－,8)中硫的化合价为＋6价，下列说法正确的是(A)2＋是该反应的催化剂2Oeq\o\al(2－,8)在第一步反应中作还原剂解析由图可知，亚铁离子参加反应，最后又生成亚铁离子，且Fe2＋的物质的量不变，则Fe2＋是该反应的催化剂，故A正确；图中第一步反应的反应物断裂化学键吸收的能量比第二步反应的大，故B错误；第一步中铁元素的化合价升高，则S2Oeq\o\al(2－,8)中氧元素的化合价降低，则S2Oeq\o\al(2－,8)在第一步反应中作氧化剂，故C错误；第一步为吸热反应，第二步与总反应为放热反应，故D错误。5.H2与O2、F2均能发生反应，下图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题：(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ吸收(填“吸收”或“放出”，下同)能量，完成转化Ⅲ放出能量。(2)H2和F2反应的能量变化图可用A(填“A”或“B”)表示。(3)H2在O2中燃烧的过程主要是化学能转化为热能的过程。解析(1)断键吸收能量，形成化学键释放能量，Ⅰ、Ⅱ是断键，因此是吸收能量，Ⅲ是形成化学键，是放出能量。(2)H2和F2反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故选项A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应，是化学能转化成热能的过程。课时作业1反应热焓变一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.下列化学反应属于吸热反应的是(D) B.生石灰溶于水 D.氨气分解解析碘的升华是物理变化，不是化学反应，故A错误；生石灰变成熟石灰的反应是放热反应，故B错误；镁和稀盐酸反应是放热反应，故C错误；氨气分解是吸热反应，故D正确。2.下列有关能量变化的说法中错误的是(A)A.若反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是吸热反应B.1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，则石墨比金刚石稳定解析反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应必为放热反应，选项A错误；1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的能量，说明金刚石的能量比石墨高，而能量越高越不稳定，选项B正确；化学反应中的能量变化，主要是旧键断裂需要吸热和形成新键放出热量引起的，选项C正确；任何化学反应都是断裂旧键形成新键的过程，化学键的断裂和生成会吸收能量和释放能量，选项D正确。3.下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是(A)解析反应物的总能量>生成物的总能量，反应为放热反应；反应物的总能量<生成物的总能量，反应为吸热反应，故选A。4.4P(红磷，s)P4(白磷，s)ΔH＝＋17kJ·mol－1，根据以上信息，下列推论正确的是(A)A.当1mol白磷完全转变成红磷时放出17kJ热量C.当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量解析正反应与逆反应的能量变化的绝对值相等，符号相反，故A正确；ΔH>0，正反应是一个吸热反应，故B错误；当4mol即124g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量，故C错误；能量越低越稳定，白磷不如红磷稳定，故D错误。5.(2021·湖北孝感期末)常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说法不正确的是(D)共价键H—HF—FH—FH—ClH—IE(kJ·mol－1)436157568432298A.432kJ·mol－1>E(H—Br)>298kJ·mol－1价键是H—F键2(g)―→2H(g)ΔH＝＋436kJ·mol－12(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－25kJ·mol－1解析依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，所以结合表中数据可知432kJ·mol－1>E(H—Br)>298kJ·mol－1，故A正确；键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H—F，最稳定的共价键是H—F键，故B正确；氢气转变为气态氢原子吸收的能量等于氢气中断裂化学键需要的能量，H2(g)―→2H(g)ΔH＝＋436kJ·mol－1，故C正确；依据键能计算反应焓变＝反应物键能总和－生成物键能总和，ΔH＝436kJ·mol－1＋157kJ·mol－1－2×568kJ·mol－1＝－543kJ·mol－1，H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－543kJ·mol－1，故D错误。V1mL1.0mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50mL)。下列叙述正确的是(B)A.做该实验时环境温度为22℃B.NaOH溶液的浓度约为1.5mol·L－1解析V1为5mL时混合液温度是22℃，故A错误；恰好反应时参加反应的盐酸的体积是30mL，由V1＋V2＝50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O111.0mol·L－1×0.03Ln则n＝1.0mol·L－1×0.03L＝0.03mol，所以浓度是eq\f(0.03mol,0.02L)＝1.5mol·L－1，故B正确；该实验中需要使用玻璃搅拌器在上下方向轻轻转动搅拌，故C错误；该实验不可用相同物质的量的氢氧化钠固体投入盐酸中测定中和热，否则因NaOH溶解放热，使得测定数值偏高，故D错误。7.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是(A)解析观察示意图知该反应的反应物是一种，生成物是两种，该物质发生分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应是放热反应，A项错误，D项正确；根据图示可知有一部分反应物未参加反应，所以该反应是可逆反应，B项正确；该反应中反应物为化合物，生成物中有单质，元素化合价有变化，属于氧化还原反应，C项正确。8.(2020·山东临沂月考)如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是(C)解析断键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，说明是吸热反应。NaOH溶液与稀盐酸的反应是放热反应，A错误；锌与稀盐酸的反应是放热反应，B错误；氢氧化钡与氯化铵固体的反应是吸热反应，C正确；一氧化碳在空气中的燃烧反应是放热反应，D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见(BC)A.反应的化学方程式：NH4HCO3＋CH3COOH===CH3COONH4＋CO2↑＋H2OB.该反应中，热能转化为产物内部的能量4HCO3和盐酸的反应是放热反应解析反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，故A错误；醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，即吸收的热量转化为产物内部的能量，故B正确，D错误；因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，故C正确。10.在测定中和反应的反应热的实验中，下列说法正确的是(A)A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C.用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同D.在测定中和热实验中可以使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等解析实验中温度计水银球不能接触烧杯底部，B不正确；醋酸是弱酸，电离时吸收热量，C不正确；测定中和热实验中不需要滴定管，D不正确。11.用50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，反应后溶液的比热容为4.18J·g－1·℃－1，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm－3，则中和反应生成1mol水时放热(A)A.55.2kJ B.391kJC.336kJ D.1.38kJ解析代入公式ΔH＝－eq\t2－t2,0.025)kJ·mol－1≈－55.2kJ·mol－1。12.(2020·安徽高二检测)一种“MgCl2热化学循环”工艺如图所示，下列说法正确的是(C)C.加热至400～500℃时发生的反应为2MgO＋2Cl2eq\o(=====,\s\up15(400～500℃))2MgCl2＋O22＋H2O===MgO＋2HCl↑解析该工艺中有热能转化为化学能的过程，也有电能转化为化学能的过程，A错误；图示中看出在生产转化中MgCl2是循环物，氧气为最后产物，没有镁单质的生成，B错误；根据工艺图可知，C正确；从图中看出初始反应物为H2O，最终生成物有O2和H2，实际是电解水的过程，总反应为2H2Oeq\o(=====,\s\up15(通电))O2↑＋2H2↑，D错误。三、非选择题13.在一个小烧杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O晶体，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。(1)实验中玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应。(2)实验中观察到的现象有玻璃片与小烧杯之间粘在一起、烧杯中产生刺激性气味的气体、反应混合物成糊状，出现糊状的原因是反应中有水生成。(3)写出有关反应的化学方程式：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(4)通过结冰现象，说明该反应为吸热(填“吸热”或“放热”)反应，这是由于反应物的总能量小于(填“小于”或“大于”)生成物的总能量。解析(1)玻璃棒在化学实验中的作用：搅拌和引流，本实验中，根据题意：将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体分别放入小烧杯中，用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应。(2)氯化铵和氢氧化钡的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味，反应混合物成糊状是生成水的缘故。(3)氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡，化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(4)玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起，说明氢氧化钡和氯化铵的反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量。14.在量热计中(如图所示)将100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1K所需要的热量)是150.5J/K，溶液密度均为1g/mL，充分混合后溶液的比热容c＝4.184J/(g·K)。(1)CH3COOH的中和热ΔH＝kJ·mol－1。(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ·mol－1，你认为(1)中测得的实验值出现偏差可能的原因是①量热计的保温瓶绝热效果不好，②酸、碱溶液混合不迅速，③温度计不够精确等。解析(1)根据题中所给信息推算出酸和碱的物质的量，酸为0.050mol，碱为0.055mol，可知碱是过量的，应以酸的量计算，算出生成0.050mol水时放出的热量，进而算出生成1mol水时放出的热量，即可得出CH3COOH的中和热：ΔH＝－eq\g·K×100g＋100g]×300.7K－298.0Kmol)≈×104J/mol＝－53.3kJ·mol－1。(2)本实验方法测得的CH3COOH的中和热数值小于文献值，原因可能有以下几个方面：①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸、碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。15.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2＋O2===2H2O。已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是A(填“A”或“B”)。从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表：化学键H—HO===OH—O键能kJ·mol－1436496463则生成1mol水可以放出热量242kJ。(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气②氯酸钾分解③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl⑦气态水液化，属于放热反应的有③④⑤(填序号)。解析(1)2H2＋O2===2H2O是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，能正确表示该反应中能量变化的是A；根据2H2＋O2===2H2O，反应ΔH＝(2×436＋496－4×463)kJ·mol－1＝－484kJ·mol－1，生成1mol水可以放出热量242kJ。(2)放热反应主要有化合反应、中和反应、燃烧反应；吸热反应主要有分解反应、大多数以C为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反应；属于放热反应的有③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰。16.断裂1mol化学键时需要吸收的能量叫做键能。已知下列化学键的键能：化学键键能(kJ/mol)H—H436N—H391N≡N946(1)合成氨的反应为放热反应(填“放热”或“吸热”)。(2)计算：1molN2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－92kJ/mol，1molH2完全反应生成NH3的反应热为ΔHkJ/mol。解析(1)反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)过程中，共断裂1molN≡N和3molH—H，形成6molN—H，则断键共吸热为946kJ/mol×1mol＋436kJ/mol×3mol＝2254kJ，形成N—H共放热＝391kJ/mol×6mol＝2346kJ，由于放出热量>吸收热量，故反应放热。(2)1molN2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－(2346－2254)kJ/mol＝－92kJ/mol，而1molH2只与eq\f(1,3)molN2反应，所以1molH2完全反应生成NH3的反应热为：ΔH＝－92kJ/mol×eq\f(1,3)≈－30.6kJ/mol。第2课时热化学方程式燃烧热新课程标准素养目标1.认识热化学方程式，了解热化学方程式表示的意义。2.理解热化学方程式书写规则，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。3.认识燃烧热，结合不同物质的燃烧热数值，讨论选择燃料的依据。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观角度认识热化学方程式表示的意义；能把握书写热化学方程式的规则。2.变化观念与平衡思想：能运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化，能正确书写热化学方程式。研·互动课堂知识点1热化学方程式基础通道能表示参加反应eq\x(1)物质的量和eq\x(2)反应热的关系的化学方程式。(1)指明了反应时的eq\x(3)温度和eq\x(4)压强，若在25℃、101kPa时进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明ΔH的数值、符号和eq\x(5)单位。(3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的eq\x(6)聚集状态。常用eq\x(7)s、l、g分别表示固体、液体和气体，溶液中用eq\x(8)aq表示。(4)化学计量数只表示eq\x(9)物质的量，因此可以为分数。热化学方程式不仅表明了化学反应中的eq\x(10)物质变化，也表明了化学反应中的eq\x(11)能量变化。如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃、101kPa，eq\x(12)1molH2与eq\x(13)eq\f(1,2)molO2完全反应生成1moleq\x(14)液态水时放出的热量是285.8kJ。提升通道1.注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明该物质的聚集状态(g、l、s)，不用标“↑”或“↓”，水溶液用aq表示。2.注意注明必要的反应条件：焓变与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(25℃、101kPa时，可不注明)。3.注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。H的单位及符号：ΔH的单位是kJ/mol或kJ·mol－1，ΔH只能写在化学方程式的右边，表示正向反应的焓变。ΔH<0表示为放热反应；ΔH>0则表示为吸热反应。应中化学计量数与ΔH数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH的数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。试手强化1.在常温常压下，1gH2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出92.3kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是(D)2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－92.3kJ·mol－12(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝＋92.3kJ·mol－12(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝＋184.6kJ·mol－1D.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋184.6kJ·mol－1解析A项，化学计量数与ΔH不一致；B项，ΔH<0且数值不对；C项，ΔH<0。2.含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ热量，下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是(D)A.KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)===eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－11.46kJ·mol－1B.2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJC.2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2OΔH＝－114.6kJ·mol－1D.KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)===eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析A项，化学计量数与ΔH绝对值不对应；B项，ΔH的单位应为kJ·mol－1；C项，书写热化学方程式时应注明各物质的聚集状态。“五看”法判热化学方程式正误一看“配平”→二看“状态”→三看“正负”→四看“单位”→五看“数值”。情境体验我们知道在每届奥林匹克运动会上，都有一个庄严仪式——传递圣火，在这里火成为精神、文明的象征，并以此传递奥林匹克的伟大精神。事实上火在古代就是一种神圣的象征，火代表着创世、再生和光明，人们对火是又畏惧又崇拜。畏惧是因为她的威力，她能给人类带来巨大的灾难；崇拜她是因为她能给人类带来温暖和光明，是她把人类从“茹毛饮血”带向文明。这里的“火”实际上就是化学反应中产生的能量。尽管随着科学发展，社会已逐步进入多能源时代，但是化学反应中的能量仍是目前主要的能量来源。知识点2燃烧热能源基础通道一、燃烧热在eq\x(1)101kPa时，eq\x(2)1mol纯物质eq\x(3)完全燃烧生成指定产物时所eq\x(4)放出的热量。单位：eq\x(5)kJ·mol－1，ΔH<0。25℃、101kPa时甲烷的燃烧热ΔH＝－890.31kJ·mol－1，热化学方程式为eq\x(6)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31kJ·mol－1。说明：1mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和eq\x(7)H2O(l)时放出eq\x(8)kJ的热量。微点拨C、H、S、N的指定产物分别为CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)、N2(g)。二、能源能提供eq\x(9)能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。(1)化石燃料①包括：eq\x(10)煤、eq\x(11)石油、eq\x(12)天然气。②缺点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蕴藏量有限、不能再生、利用率低,污染问题，特别是造成\x(13)温室效应和,\x(14)酸雨))(2)新能源①类别：新能源主要包括eq\x(15)太阳能、eq\x(16)氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能。②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。提升通道“两关键”(1)一是“完全燃烧”：指可燃物在O2中充分燃烧。(2)二是“指定产物”：碳的指定产物是CO2而不是CO；氢的指定产物是液态水而不是气态水；硫的指定产物是SO2而不是SO3。“四点”要求(1)可燃物的化学计量数是否为1。(2)碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g)。(3)氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l)。(4)ΔH是否为“－”及单位是否正确。3．燃烧热与中和热比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH<0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol表示方法燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1试手强化1.以下几个热化学方程式中能表示燃烧热的热化学方程式的是(B)A.C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－18H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－12(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－12(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1解析A项，C(s)燃烧未生成指定产物CO2(g)，故不能表示燃烧热的热化学方程式；B项，符合燃烧热的定义；C项，H2虽然转变成了指定产物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化，故不能表示燃烧热的热化学方程式；D项，参加燃烧的H2虽然是1mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故不能表示燃烧热的热化学方程式。①稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，下列结论正确的是(B)A.碳的燃烧热为110.5kJ·mol－1B.2molC(s)＋1molO2(g)的总能量比2molCO(g)的总能量高221kJC.0.5molH2SO4(浓)与1molNaOH溶液混合，放出57.3kJ热量D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量解析A项，1mol碳燃烧生成CO时放出的热量不是碳的燃烧热，错误；B项，根据2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，即2molC(s)＋1molO2(g)的总能量比2molCO(g)的总能量高221kJ，正确；C项，浓硫酸溶于水放热，所以0.5molH2SO4(浓)与1molNaOH溶液混合，放出热量大于57.3kJ，错误；D项，醋酸是弱酸，电离吸收能量，所以醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，错误。燃烧热与中和热的判断误区(1)燃烧热的热化学方程式以可燃物1mol为标准。(2)中和热的热化学方程式以生成1mol水为标准。(3)用文字描述燃烧热、中和热时，反应热不带“＋、－”符号，而用焓变表示时需带“＋、－”符号。如甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1或ΔH＝－890.3kJ·mol－1。情境体验氢气作为能源，越来越受到人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多(液氢完全燃烧约为同质量汽油的3倍)，且燃烧后的产物是水，不污染空气。所以，它被认为是理想的清洁、高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。(1)氢气燃烧放出的热量从何而来？与化学反应的本质有什么关系？提示氢气燃烧放出的热量来自物质的内能，与化学反应中化学键的断裂和形成有关。(2)已知在101kPa下，1g氢气在氧气中完全燃烧生成液态水时，放出热量142.9kJ，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式。提示H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1。练·关键能力1.(日常生活情境)下列分别是利用不同能源发电的实例图，其中不属于新能源开发利用的是(C)解析火力发电是化石能源的利用，不属于新能源的开发利用。2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH，下列有关ΔH的说法正确的是(B)B.与H—H键、O===O键、H—O键的键能有关解析化学计量数不同时，反应的焓变不同，A项错误；化学反应的焓变与键能的相对大小有关，与反应条件无关，B项正确，C项错误；同一物质的状态不同时，其自身具有的能量也不同，从而导致反应的焓变不同，D项错误。3.偏二甲基肼()是长征系列火箭的燃料。已知：1.5g偏二甲基肼完全燃烧放出50kJ热量，则偏二甲基肼的燃烧热为(C)A.1000kJ·mol－1 B.1500kJ·mol－1C.2000kJ·mol－1 D.3000kJ·mol－1解析由偏二甲基肼的摩尔质量为60g·mol－1得：n＝eq\f(1.5g,60g·mol－1)＝eq\f(1,40)mol，所以1mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为eq\f(50kJ,\f(1,40)mol)＝2000kJ·mol－1，即燃烧热为2000kJ·mol－1。4.下列说法正确的是(D)A.CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故CO燃烧一定是吸热反应B.在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热解析A中CO是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热；C中任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧。5.(2021·山东德州质检)已知下列热化学方程式：eq\f(1,2)CH4(g)＋O2(g)===eq\f(1,2)CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－445.15kJ/molCH4(g)＋eq\f(3,2)O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－607.3kJ/molCH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/molCH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ/mol则CH4的燃烧热为(C)A.445.15kJ/mol B.607.3kJ/molC.890.3kJ/mol D.802.3kJ/mol解析1mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的ΔH＝－890.3kJ/mol，故甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol。课时作业2热化学方程式燃烧热一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2021·安徽合肥检测)航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。铍是高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(C)A.Be＋eq\f(1,2)O2===BeOΔH＝－564.3kJ·mol－1B.Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)===BeO(s)ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C.Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)===BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1D.Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)===BeO(g)ΔH＝－564.3kJ解析每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ，则1mol铍即9g铍完全燃烧放出的热量是eq\f(9,1000)×62700kJ＝564.3kJ，C正确。A中没有注明物质的状态，B中反应热的符号错误，D中反应热的单位错误。2.关于热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，下列有关叙述不正确的是(C)A.2molH2完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热B.1molH2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热C.2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析根据氢气燃烧的热化学方程式可知，2molH2完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，A正确；同样1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量是571.6kJ÷2＝285.8kJ，B正确；因为化学计量数表示的是参加反应的物质的物质的量，不是分子数，C不正确；反应热与化学计量数成正比，D正确。3.下列说法正确的是(C)A.在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫该物质的燃烧热B.弱酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热D.101kPa时，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热解析本题旨在考查学生对燃烧热、中和热定义的理解，特别是两个概念中应注意的问题。A项中没有确定“物质完全燃烧生成指定产物”这一条件，A项错误。B项在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热，B项错误。D项中未限定物质的量是1mol，D项错误。4.下列各组物质的燃烧热相等的是(B)B.1mol碳和3mol碳C.3mol乙炔和1mol苯解析燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，故B正确。D中淀粉和纤维素都可以表示为(C6H10O5)n，但n不同，燃烧热不同。5.25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是(D)A.C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)===CO(g)ΔH＝－393.5kJ/mol2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝＋571.6kJ/mol4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ/mol6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2800kJ/mol解析A中碳未完全燃烧；B中应为放热反应ΔH＝－571.6kJ/mol；C中H2O应为液态。6.(学术探索情境)“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是(C)A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C.研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展“3R”利用观，即：减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)解析煤、石油等化石燃料是不可再生的资源，应该减少使用，故C项错误。7.下列措施不符合节能减排的是(A)A.大力发展火力发电，解决电力紧张问题C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气解析火力发电必须使用煤等燃料，不节能减排，A项不符；太阳能热水器使用太阳能，是节能的，B项符合；回收石膏，实现资源合理利用，C项符合；沼气作为燃气，是节能的，D项符合。8.(2020·黑龙江鸡西质检)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。下列热化学方程式正确的是(B)3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ·mol－13OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－13OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－13OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1解析1g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热725.76kJ，放热是负值，A、C、D项错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－50kJ·mol－1。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是(A)解析由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，焓变为负，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多，选项A中图符合。10.根据下图所给信息，得出的结论正确的是(AB)A.48g碳完全燃烧放出热量为1574kJB.2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－12(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋283.0kJ·mol－1D.C(s)＋O2(g)===CO2(s)ΔH＝－393.5kJ·mol－1解析A项，根据图示可知，1mol的C完全燃烧放出热量是393.5kJ，则48g即4mol的碳完全燃烧放出热量为393.5kJ·mol－1×4mol＝1574kJ，正确；B项，1mol的C燃烧变为CO，放热为393.5kJ－283kJ＝110.5kJ，则2mol的C燃烧变为CO放出热量是110.5kJ×2＝221.0kJ，所以有热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1，正确；C项，根据图示可知1mol的CO2比1mol的CO和eq\f(1,2)mol的O2的能量低283.0kJ，则相应的热化学方程式是2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋566.0kJ·mol－1，错误；D项，1mol的固体C完全燃烧产生1mol的CO2气体，放出热量是393.5kJ，由于物质在固态含有的能量比气态低，所以产生1mol固态CO2放出的热量要比393.5kJ多，因此该热化学方程式书写有误，错误。11.一些烷烃的燃烧热如表：化合物燃烧热/kJ·mol－1化合物燃烧热/kJ·mol－1甲烷正丁烷乙烷异丁烷丙烷2­甲基丁烷下列表达正确的是(BC)2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1B.稳定性：正丁烷<异丁烷C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多解析燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H2O应是液态，即C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1，故A错误；根据正丁烷和异丁烷的燃烧热，正丁烷具有的能量高于异丁烷，物质具有的能量越高，物质越不稳定，即稳定性：正丁烷<异丁烷，故B正确；2­甲基丁烷为异戊烷，因此根据正丁烷和异丁烷的燃烧热，推出正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1，故C正确；相同质量时，1g甲烷燃烧放出的热量是eq\f(890.3,16)kJ≈55.6kJ,1g乙烷燃烧放出的热量为eq\f(1560.8,30)kJ≈52kJ，因此等质量时，碳原子质量分数越大的烷烃燃烧放出的热量越少，故D错误。12.(2021·陕西西安检测)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于计算化学反应的反应热(ΔH)。化学键H—HCl—ClH—Cl键能436kJ·mol－1243kJ·mol－1431kJ·mol－1则下列热化学方程式不正确的是(C)A.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－12(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝＋91.5kJ·mol－1D.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1解析反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量－生成物的化学键形成所释放的总能量＝(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)－431kJ·mol－1×2＝－183kJ·mol－1，故A、B、D正确，C错误。三、非选择题13.根据如图所示图像，写出反应的热化学方程式并回答下列问题：(1)反应过程①的热化学方程式为A2(g)＋B2(g)===C(g)ΔH＝－QkJ·mol－1。(2)反应过程②的热化学方程式为C(g)===A2(g)＋B2(g)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1。(3)Q与Q1的关系：Q＝Q1(填“<”“>”或“＝”)。解析图中已清楚地表明两个反应的反应物、生成物和反应热，按照书写热化学方程式的规则，不难写出相应的热化学方程式。因为两个反应互为逆反应，因此其反应热的数值相等，符号相反。14.能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题，回答下列问题：(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点正确的是ACD(填字母)。A.煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用B.煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严重D.通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率(2)某国科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是使煤油雾化，增大与助燃剂的接触面积，提高燃烧效率。(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，则乙醇完全燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.89kJ·mol－1。解析(1)煤是一种化石燃料，也是重要的化工原料，属于非可再生能源，把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费，并且煤中所含的硫在燃烧时生成SO2，会对环境造成污染，通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率。(2)煤油雾化后可使煤油与助燃剂充分接触，提高燃烧效率。(3)根据已知条件，1mol乙醇完全燃烧放出的热量为59.43kJ×eq\f(46g,2.0g)＝1366.89kJ。15.(1)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1＝ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。(2)相同条件下，2mol氢原子所具有的能量>1mol氢分子所具有的能量。(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1<ΔH2。①P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1，②4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。(4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量>57.3kJ。(5)已知：0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在一定条件下，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋2akJ·mol－1。解析(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差，与反应条件无关，故ΔH1＝ΔH2。(2)2mol氢原子形成新化学键生成1mol氢分子时放热，故2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量。(3)常温时红磷比白磷稳定，则白磷的能量比红磷高，燃烧时放出的热量多，则ΔH1<ΔH2。(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热，故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量大于57.3kJ。(5)根据题意配平化学方程式，注明物质的状态和反应热。第二节反应热的计算新课程标准素养目标1.通过盖斯定律的学习，理解盖斯定律，并能利用盖斯定律解决简单问题。2.通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，能进行反应焓变的简单计算。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观的视角认识和掌握盖斯定律。2.变化观念与平衡思想：能认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化，并遵循盖斯定律。3.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法总结反应热与始态和终态的相互关系，建立认知模型，并能运用模型解决有关反应热的计算问题。研·互动课堂知识点1盖斯定律基础通道不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是eq\x(1)相同的。(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与eq\x(2)反应的途径无关。(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝eq\x(3)ΔH1＋ΔH2＝eq\x(4)ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：(1)有些进行得很慢的反应。(2)有些不容易直接发生的反应。(3)有些产品不纯的反应(有副反应发生)。微点拨指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的，即化学反应的焓变不因反应历程和反应条件的改变而改变。提升通道(1)虚拟路径法：如C(s)＋O2(g)===CO2(g)，可设置如下：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。(2)加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。如：求P4(白磷)―→P(红磷)的热化学方程式。已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1①P(红磷，s)＋eq\f(5,4)O2(g)===eq\f(1,4)P4O10(s)ΔH2②即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)ΔH＝ΔH1－4ΔH2。(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。试手强化1.已知：As(s)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH22As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)===As2O5(s)ΔH3则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。解析将题中热化学方程式依次编号：①As(s)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH2③2As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)===As2O5(s)ΔH3根据盖斯定律，将反应①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。2.下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为H2O(l)===H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝286kJ·mol－1、H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝20kJ·mol－1，制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。解析根据盖斯定律，将①＋②＋③可得，系统(Ⅰ)中的热化学方程式：H2O(l)===H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝327kJ·mol－1－151kJ·mol－1＋110kJ·mol－1＝286kJ·mol－1同理，将②＋③＋④可得，系统(Ⅱ)中的热化学方程式：H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－151kJ·mol－1＋110kJ·mol－1＋61kJ·mol－1＝20kJ·mol－1由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。盖斯定律应用计算模型(1)确定待求反应的热化学方程式。(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。(5)加减确定待求热化学方程式。情境体验2020年1月7日23时20分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号发射升空。长征三号乙运载火箭的一子级、助推器和二子级使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，书写该反应的热化学方程式。提示N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1molC2H8N2(l)与N2O4(l)完全燃烧放出的热量为eq\f(425kJ,10.0g)×60g＝2550.0kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)ΔH＝－2550.0kJ·mol－1。知识点2反应热的计算提升通道反应热常用的六种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ΔH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ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式续表计算依据计算方法燃烧热可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热中和反应的反应热中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH|化学键的变化ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量之和－生成物的化学键形成所放出的能量之和反应物和生成物的总能量ΔH＝E生成物－E反应物试手强化考查点一反应热的计算1.已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。现有由炭粉和氢气组成的悬浮气0.2mol，在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g)，共放出63.53kJ热量，则悬浮气中C与H2的物质的量之比为(A)∶1 B.1∶2∶3 D.3∶2解析设悬浮气中炭粉的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋yxy＝63.53))，解方程组得x＝0.1，y＝0.1，即两者的物质的量之比为1∶1。2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C—HC===OH—HCeq\o(\s\up15(←),\s\do15(===))O(CO)键能/(kJ·mol－1)4137454361075则该反应的ΔH＝＋120kJ·mol－1。解析根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，该反应的ΔH＝(413×4＋745×2)kJ·mol－1－(1075×2＋436×2)kJ·mol－1＝＋120kJ·mol－1。考查点二反应热的大小比较3.在298K、101kPa时，已知：①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(A)A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2解析因为反应式①②③之间存在关系：①＋2×②＝③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3。4.相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH最小的是(C)A.2A(l)＋B(l)===2C(g)ΔH1B.2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH2C.2A(g)＋B(g)===2C(l)ΔH3D.2A(l)＋B(l)===2C(l)ΔH4解析题中所给四个选项中各反应物和生成物物质的量相等，但聚集状态各不相同。由于同种物质气态时的能量高于液态时的能量，故B、C项反应物的能量最高，C、D项生成物的能量最低，故C项中反应物的总能量与生成物的总能量差值最大，由于反应放热，ΔH为负值，故ΔH3最小。“符号”相关的反应热比较对于放热反应来说，ΔH＝－QkJ·mol－1，虽然“－”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，ΔH反而越小。“化学计量数”相关的反应热比较例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。“物质聚集状态”相关的反应热比较(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0，A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0，因为C(g)===C(l)ΔH3<0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2<ΔH1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2<0ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。情境体验油酸甘油酯是油酸(十八烯酸)和甘油(丙三醇)聚合的产物，属于不饱和甘油酯。可在酸或碱性条件下水解，也可以和氢气加成，与硝酸发生硝化反应。常用作表面活性剂、食品稳定剂、塑料橡胶助剂。油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2×104kJ，则油酸甘油酯的燃烧热是多少呢？提示×104×104kJ，故油酸甘油酯的燃烧热ΔH×104kJ·mol－1。练·关键能力1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是(D)A.不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同B.反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关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.根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热解析利用盖斯定律，需对热化学方程式通过“加、减、乘、除”四则运算进行计算总反应热。2.(日常生活情境)动画片《黑猫警长》有一集《失踪的纽扣》，最终黑猫警长破案，丢失的纽扣是由于锡纽扣在－33℃以下会变成粉末状，而失踪。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(白，s)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2