2025版高考化学全程一轮复习第34讲反应热的测定与计算能源课件

第34讲反应热的测定与计算能源1.了解燃烧热的概念及能源利用的意义。2．了解中和反应反应热的测定方法。3．掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算。考点一考点二考点一

OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1(3)装置如图(4)实验步骤①绝热装置组装→②量取一定体积酸、碱稀溶液→③测反应前酸、碱液温度→④测混合酸、碱液反应时最高温度→⑤重复2～3次实验→⑥求平均温度差(t终－t始)→⑦计算中和反应反应热ΔH。(5)注意事项①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。②温度计测量完盐酸温度后，要用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。2．燃烧热(1)燃烧热101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的能量。单位为kJ·mol－1。(2)对完全燃烧的理解燃烧元素CHSN指定产物及状态CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)3.燃料的选择能源(1)选择原则(2)能源分类煤石油天然气不可再生可再生【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器：_________________________________________________________。2．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应的ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1：_________________________________________________________。3．在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入：_________________________________________________________。4．为测定反应H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的ΔH，也可以选用0.1mol·L－1NaHSO4溶液和0.1mol·L－1NaOH溶液进行实验：_________________________________________________________。错误。铜丝搅拌器易散热，不能使用。

错误。应将NaOH溶液迅速全部倒入量热计中。正确。

－286解析：电解液态水制备1molO2(g)，电解反应的ΔH＝＋572kJ·mol－1，由此可以判断，2molH2(g)完全燃烧消耗1molO2(g)生成液态水，放出的热量为572kJ，故1molH2(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ，因此，H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝－286kJ·mol－1。【师说·延伸】以典例1为例，细说描述燃烧热的两种方式：①H2(g)的燃烧热为286kJ·mol－1；②H2(g)的燃烧热ΔH＝－286kJ·mol－1。典例2[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

ΔH1，相关物质的燃烧热数据如表所示：则ΔH1＝________kJ·mol－1。物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286＋137解析：先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1560kJ·mol－1－(－1411kJ·mol－1)－(－286kJ·mol－1)＝＋137kJ·mol－1。【对点演练】考向一能源的开发与利用1．据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为2H2OTiO2

2H2↑＋O2↑。有下列几种说法，其中叙述正确的是(

)①水分解反应是放热反应

②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件

③使用氢气作燃料有助于控制温室效应

④氢气是一级能源A．①②

B．③④C．②③

D．①②③④答案：C解析：①水分解反应是吸热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以减少二氧化碳的量，同时得到新能源甲醇，可改善生存条件；③氢气燃烧只生成水，不生成CO2，有助于控制温室效应；④氢气是二级能源。2．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是(

)A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2mol液态H2O具有的能量低于2molH2和1molO2的总能量D．氢气不易储存和运输，无开发利用价值答案：C解析：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。

答案：B4．CH3OH(l)汽化时吸收的热量为27kJ·mol－1，CH3OH(g)的燃烧热为677kJ·mol－1，请写出CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式：____________________________________________________________。

5．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。已知燃烧1kg该化合物释放出3.8×104kJ热量，油酸甘油酯的燃烧热为(

)A．3.8×104kJ·mol－1B．－3.8×104kJ·mol－1C．3.4×104kJ·mol－1D．－3.4×104kJ·mol－1答案：C

反应热规范答题指导(1)描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。

考向三中和反应反应热的测定6．利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：(1)NaOH溶液稍过量的原因是_________________。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母，下同)。A．沿玻璃棒缓慢倒入

B．分三次倒入C．一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。A．用温度计小心搅拌B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动确保盐酸被完全中和CD(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3、则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。ΔH1＝ΔH2＜ΔH3

－51.8kJ·mol－1

考点二考点二盖斯定律1.盖斯定律：不管化学反应分一步完成或几步完成，最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。2．“盖斯定律”型反应热(焓变)的运算规则热化学方程式方程式系数关系焓变之间的关系反应Ⅰ：aA(g)===B(g)

ΔH1反应Ⅱ：B(g)===aA(g)

ΔH2Ⅰ＝－ⅡΔH1＝－ΔH2反应Ⅰ：aA(g)===B(g)

ΔH1反应Ⅱ：A(g)===1/aB(g)

ΔH2Ⅰ＝a×ⅡΔH1＝a×ΔH2/ΔH＝ΔH1＋ΔH2或ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5

＋118

【师说·延伸】

概括为：察唯一、定加减、调系数、做运算。典例2[2022·山东卷，20(1)]利用γ-丁内酯(BL)制备1，4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压。以5.0×10－3molBL或BD为初始原料，在493K、3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热XkJ；以BD为原料，体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493K，3.0×103kPa)＝__________kJ·mol－1。－200(X＋Y)解析：结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，分别从正、逆方向建立相同的平衡时状态。以5.0×10－3mol的BL为原料，若完全转化为BD放出的热量为(X＋Y)kJ，则1molBL为原料完全转化为BD放出的热量为200(X＋Y)kJ，反应Ⅰ的焓变ΔH＝－200(X＋Y)kJ·mol－1。【师说·延伸】可逆反应的反应热(ΔH)与可逆无关，是指给定反应物完全转化时的反应热。

－213kJ·mol－1

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3．[2024·河北唐县模拟]室温下，将1molCuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是(

)A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3答案：B

考向三根据盖斯定律确定热化学方程式4．NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。已知：2C(s)＋O2(g)⇌2CO(g)

ΔH1＝－221.0kJ·mol－1N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)

ΔH2＝＋180.5kJ·mol－12NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)

ΔH3＝－746.0kJ·mol－1则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为：__________________________________________。2NO(g)＋C(s)⇌CO2(g)＋

N2(g)ΔH＝－573.75kJ·mol－1解析：①2C(s)＋O2(g)⇌2CO(g)

ΔH1＝－221.0kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)

ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1③2NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)ΔH3＝－746.0kJ·mol－1根据盖斯定律，由(③＋①－②)/2得该反应的ΔH＝(ΔH3＋ΔH1－ΔH2)/2＝－573.75kJ·mol－1。5．含碳化合物在生产生活中广泛存在，AndrenDasic等提出在M＋的作用下以N2O为氧化剂可以氧化乙烯生成乙醛，催化体系氧化还原循环如图所示，请回答下列问题。已知N2O(g)＋M＋(s)===N2(g)＋MO＋(s)

ΔH1＝＋678kJ·mol－1MO＋(s)＋C2H4(g)===C2H4O(g)＋M＋(s)

ΔH2＝－283kJ·mol－1请写出在M＋的作用下以N2O为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式：____________________________________________。N2O(g)＋C2H4(g)===N2(g)＋C2H4O(g)

ΔH＝＋395kJ·mol－1解析：已知：①N2O(g)＋M＋(s)===N2(g)＋MO＋(s)

ΔH1＝＋678kJ·mol－1②MO＋(s)＋C2H4(g)===C2H4O(g)＋M＋(s)ΔH2＝－283kJ·mol－1根据盖斯定律①＋②可得N2O(g)＋C2H4(g)===N2(g)＋C2H4O(g)

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋678kJ·mol－1＋(－283kJ·mol－1)＝＋395kJ·mol－1。考向四盖斯定律在能量图像中的应用6．氨的合成是重要的化工生产之一。工业上合成氨用的H2有多种制取方法：①用焦炭跟水反应：C(s)＋H2O(g)高温CO(g)＋H2(g)；②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g)催化剂,高温CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如图所示，且方法②的反应只能在高温条件下发生，则方法②中反应的ΔH＝____________kJ·mol－1。a＋3b－c解析：先抓三种物质，这三种物质既在目标热化学方程式里，又在已知图中只出现过1次，它们分别是图3的CH4、图1的CO、图2的H2。其中CH4在图3和②中都是反应物，位置相同，系数也相同，即＋(－ckJ·mol－1)；CO的位置在图1和②中不同，系数相同，即－(－akJ·mol－1)；H2的位置在图2和②中不同，且目标热化学方程式中H2的系数是图2的3倍，即－(－3bkJ·mol－1)。所以ΔH＝(－ckJ·mol－1)－(－akJ·mol－1)－(－3bkJ·mol－1)＝(a＋3b－c)kJ·mol－1。

＋41.2解析：(题给条件为物质的标准摩尔生成焓，运用ΔH＝生成物的标准摩尔生成焓－反应物的标准摩尔生成焓计算)ΔH2＝(－241.8kJ·mol－1)＋(－110.5