1.1.2 反应热的测量与计算(教师版)

第2课时反应热的测量与计算
课程标准课标解读
1．了解中和热测定的原理、实验仪器、药
品，实验过程与操作。

2．理解燃烧热和中和热的概念。

3．了解盖斯定律及其应用。

4．能进行反应焓变的简单计算，能运用反
应焓变合理选择和利用化学反应。

1．能从宏观和微观相结合的视角分析与解决反应热的
热效应，以及盖斯定律的认识问题。

(宏观辨识与微观探
析)
2．依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查
等方法进行实验探究。

(科学探究与创新意识)
3．通过应用盖斯定律和反应热的有关计算，形成具有节
约资源、保护环境的可持续发展意识。

(科学态度与社会
责任)
一、反应热的测量
1．实验原理
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。

2．实验装置（如图）
3．实验步骤
（1）用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（t1）。

（2）另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）。

（3）将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板。

用环形玻璃搅拌棒目标导航
轻轻搅拌，并准确读出反应体系的最高温度（t 3）。

4．实验数据处理
假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热。

①反应体系的温度变化：Δt = t 3-t 1+t 2
2
/(℃) ②反应体系的热容：C =(V HCl ·ρHCl + V NaOH ·ρNaOH )×4.18/(J·℃-1) ③反应热ΔH = —C×Δt ×10-3
0.025/(kJ·mol -1)
5．反应热的测量实验要点
（1）使用隔热层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖——减少热量损失。

（2）量取反应物，测反应前温度——要用NaOH 稀溶液、稀盐酸。

（3）混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度。

（4）重复实验2~3次，减小系统误差。

6．问题讨论
（1）若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响？ 浓硫酸或浓碱稀释时会放出热量，使最终温度偏高。

（2）使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响？ 弱酸或弱碱电离时吸热，使最终温度偏低。

（3）若分别使用0.25mol·L -1的盐酸和氢氧化钠溶液，测得的反应热的数值是否相同？
理论上相同，因为反应热与化学方程式中化学计量数相关，与实际反应的物质的物质的量无关。

本实验中测得的反应热是生成1molH 2O(l)时的反应热。

（4）若取用的溶液的体积较少，对实验结果有什么影响？ 温度差变小，会造成系统误差增大。

1．提高反应热准确度的措施
（1）实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时，使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后 ，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。

温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。

（2）反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。

（3）实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。

（4）重复实验3次，取3次实验数据的平均值。

2．导致反应热测定存在误差的原因
（1）量取溶液的体积不准确。

（2）温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度)。

（3）实验过程中有液体溅出。

（4）混合酸、碱溶液时，动作缓慢。

（5）隔热层隔热效果不好，实验过程中有热量损失。

（6）测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。

（7）溶液浓度不准确。

（8）没有进行重复实验。

【即学即练1】某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－
52.3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是()
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
答案：B
解析：若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。

【即学即练2】50 mL 1.0 mol·L－1盐酸与50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。

请回答下列问题：
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是____________________________。

(2)________(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是________________________。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

(4)如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放
热量________(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是_______________________________。

答案：(1)减少热量损失(2)不能铜棒传导热的能力较强，使热量损失较多(3)偏低(4)增加反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加
解析：中和反应反应热测定实验，一是要防止热量损失，如大烧杯上加盖硬纸板、两个烧杯口要相平、在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸条、用玻璃搅拌器搅拌而不能用金属棒(丝)搅拌、实验时动作要迅速等；二是酸、碱溶液浓度宜小不宜大，温度计读数要准确等。

加过量碱溶液可使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响
知识点二中和反应的反应热
1．中和反应的反应热
中和反应的反应热是指酸和碱在稀溶液中反应生成1molH2O(l)时的反应热，不同的酸和碱反应，中和热并不相同。

强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋和1 mol OH－反应生成1 mol液态H2O，放出57.3 kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。

2．中和反应的反应热的实质
中和反应的反应热的实质是H+、OH-结合生成H2O。

若反应过程中有其他物质生成(如生成沉淀或难电离的其他物质等)，这部分反应热不应计在中和热内。

如使用浓硫酸或浓碱反应时，浓硫酸或碱稀释要放出热量，放出的热量增加；如使用弱酸或弱碱反应时，弱酸或弱碱电离吸热，放出的热量减少。

【即学即练3】分别取40 mL的0.50 mol·L－1盐酸与40 mL的0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液混合进行中和热的测定，下列说法正确的是()
A．碎泡沫塑料作用在于保温，减少实验误差
B．仪器A的名称是玻璃棒
C．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用玻璃棒搅拌
D．用氢氧化钡和硫酸代替氢氧化钠和盐酸溶液，结果也是正确的
答案：A
解析：测定中和热时，为了使实验精确，必须尽量减少热量外放，所以加碎泡沫塑料可减少热量散失，保证实验准确，故A正确；仪器A是环形玻璃搅拌棒，故B错误；酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应快速倒
入小烧杯中，不断搅拌，缓缓地注入消耗时间多，热量逸出来的多，测得的中和热数值偏低，故C错误；硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外还生成BaSO4沉淀，该反应中的BaSO4沉淀会影响反应的反应热，不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热，故D错误。

【即学即练4】在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()
A．使用环形玻璃搅拌棒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0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·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需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等
答案：A
解析：反应速率越慢，达到完全反应用时越长，热量散失越多，所以使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，可以减小实验误差，故A正确；温度计水银球不能接触小烧杯底部，否则会使测定的温度偏低，故B 错误；醋酸为弱酸，反应过程中醋酸还会继续电离而吸收热量，会使测定的中和热数值偏低，故C错误；测定中和热实验，需要温度计测定温度，量筒量取酸碱溶液，烧杯盛装酸碱溶液，但不需要酒精灯，故D错误。

三、盖斯定律
1．盖斯定律的内容
一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应相同。

应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的ΔH计算出来。

2．盖斯定律的应用
利用已知反应焓变求未知反应焓变。

一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的相加减而得到。

恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的起始状态和最终状态有关，而与反应的途径无关。

如图所示：
ΔH ＝ΔH 1+ΔH 2 = ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5。

利用盖斯定律进行问题分析时，常用加合法和虚拟途径法。

1．加合法
将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的变化。

举例：已知：
①2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ΔH 1=-483.6 kJ·mol -1 ②H 2O(g)=H 2O(l) ΔH 2=-44.0 kJ·mol -1 写出H 2(g)+1
2O 2(g)=H 2O(l)的热化学方程式
根据盖斯定律：将①×1/2 +②便得出
ΔH =ΔH 1×12+ΔH 2=(-483.6kJ·mol -1)×1
2+(-44.0kJ·mol -1)=-285.8kJ·mol -1
所求热化学方程式为：H 2(g)+ 1
2O 2(g)=H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1
2．虚拟途径法
先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。

举例：若反应物A 变为生成物D ，可以有两个途径： ①由A 直接变成D ，反应热为ΔH ；
②由A 经过B 变成C ，再由C 变成D ，每步的反应热分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3。

则有：ΔH =ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3
应用加合法计算反应热时应注意：
①热化学方程式如果相加(或相减)，则反应热就相应地相加(或相减)。

②反应热数值与各物质的化学计量数成正比：化学计量数乘以(或除以)某个数，则反应热就相应地乘以(或除以)这个数。

③可逆反应中，热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热；正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。

【即学即练5】已知反应：
①H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1
②1
2N 2(g)＋O 2(g)===NO 2(g) ΔH 2 ③12N 2(g)＋3
2
H 2(g)NH 3(g) ΔH 3
则反应2NH 3(g)＋7
2O 2(g)===2NO 2(g)＋3H 2O(g)的ΔH 为( )
A ．2ΔH 1＋2ΔH 2－2ΔH 3
B ．ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3
C ．3ΔH 1＋2ΔH 2＋2ΔH 3
D ．3ΔH 1＋2ΔH 2－2ΔH 3
答案：D
解析：根据目标方程式中NH 3、NO 2、H 2O 在已知方程式中只出现一次的物质作为调整依据：①×③＋②×2－③×2得目标方程式，同时ΔH ＝3ΔH 1＋2ΔH 2－2ΔH 3
【即学即练6】已知25 ℃、101 kPa 下，1 mol 水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ 。

2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋571.66 kJ·mol －
1 C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.29 kJ·mol －
1 则反应C(s)＋1
2 O 2(g)===CO(g)的反应热为( )
A ．ΔH ＝－396.36 kJ·mol －1
B ．ΔH ＝－198.55 kJ·mol －
1 C ．ΔH ＝－154.54 kJ·mol －1
D ．ΔH ＝－110.53 kJ·mol －
1
答案：D
解析：已知25 ℃、101 kPa 下，1 mol 水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ ，则H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44.01 kJ·mol －
1 ℃、2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋571.66 kJ·mol －
1 ℃、C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.29 kJ·mol －1 ℃、根据盖斯定律℃－1
2 ×℃＋℃得C(s)＋12 O 2(g)===CO(g) ΔH ＝＋131.29 kJ·mol －
1－12
×571.66 kJ·mol －1＋44.01 kJ·mol －1＝－110.53 kJ·mol －
1，则反应C(s)＋12 O 2(g)===CO(g)的反应热为 ΔH ＝－
110.53 kJ·mol －
1，故D 正确。

知识点四 ΔH 大小比较
1．基本规律
(1)能量守恒定律：在化学反应过程中，遵循能量守恒定律。

若该反应是放热反应，则反应物的总能量=生成物的总能量+放出的能量；若该反应是吸热反应，则反应物的总能量+吸收的能量=生成物的总能量；
(2)）能量大小与物质的聚集状态的关系
物质的量相同时，同一物质在不同状态时能量关系是：气态>液态>固态。

2．比较方法
(1)比较反应热(ΔH )时，要带上“+”、“—”号比较，不能只比较数值。

对于放热反应(ΔH <0)，ΔH 的数值越大，放出的热量越少；对于吸热反应(ΔH >0)， ΔH 的数值越大，吸收的热量越多。

(2)同一反应，生成物的状态不同时：
A(g)+B(g)=C(g) ΔH 1<0 A(g)+B(g)=C(l) ΔH 2<0 则有：ΔH 2＜ΔH 1。

（3）同一反应，反应物的状态不同时：
A(s)+B(g)=C(l) ΔH 1<0 A(g)+B(g)=C(l) ΔH 2<0 则有：ΔH 2＜ΔH 1。

反应热大小的比较方法
(1)看物质状态。

物质的气、液、固三态转化时的能量变化如图：
(2)看ΔH 符号。

比较反应热大小时不要只比较ΔH 数值的大小，还要考虑其符号。

(3)看化学计量数。

当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH 越小，吸热反应的ΔH 越大。

(4)看反应的程度。

对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。

【即学即练7】下列各组热化学方程式中，ΔH 1＜ΔH 2的是( )
①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1
C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g) ΔH 2
②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1
S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2
③H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l) ΔH 1
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 2
④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) ΔH 1
CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s)
ΔH 2
A ．①
B ．②③④
C ．④
D ．①②③ 答案：A
解析：相同量的碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑符号，所以ΔH 1＜ΔH 2，故①符合；固态硫变为气态硫需要吸收热量，所以ΔH 1＞ΔH 2，故②不符合；相同条件下物质的量少的反应放热少，1 mol 氢气燃烧放热小于2 mol 氢气燃烧放热，所以ΔH 1＞ΔH 2，故③不符合；碳酸钙分解吸热，焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应，放热，焓变是负值，所以ΔH 1＞ΔH 2，故④不符合。

题型一 反应热的测量
1．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( )
A ．使用环形玻璃搅拌棒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0.5 mol·L －
1 NaOH 溶液分别与0.5 mol·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需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等 答案：A
解析：反应速率越慢，达到完全反应用时越长，热量散失越多，所以使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，可以减小实验误差，故A 正确；温度计水银球不能接触小烧杯底部，否则会使测定的温度偏低，故B 错误；醋酸为弱酸，反应过程中醋酸还会继续电离而吸收热量，会使测定的中和热数值偏低，故C 错误；测定中和热实验，需要温度计测定温度，量筒量取酸碱溶液，烧杯盛装酸碱溶液，但不需要酒精灯，故D 错误。

解答实验类习题时，要从以下两个方面着手：
(1)熟练掌握实验仪器和操作步骤，理解各步实验的作用；
(2)分析误差时，要从实验原理进行分析，即根据处理数据的公式进行分析。

题型二 反应热的计算
2．在一定温度下，CO 和CH 4燃烧的热化学方程式分别为( )
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566 kJ·mol －
1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －
1
1 mol CO 和3 mol CH 4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为( ) A ．
2 912 kJ B ．2 95
3 kJ C ．3 236 kJ D ．3 867 kJ 答案：B
解析：1 mol CO 和3 mol CH 4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为566 kJ·mol －
1×12
mol ＋890 kJ·mol －
1×3 mol ＝2 953 kJ 。

故选B 。

题型三 盖斯定律及其应用
3．已知：①2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221.0 kJ·mol －
1，②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－483.6
kJ·mol －
1，则制备水煤气的反应C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)的ΔH 为( ) A ．＋262.6 kJ·mol －
1 B ．－131.3 kJ·mol －
1 C ．－352.3 kJ·mol －
1 D ．＋131.3 kJ·mol －
1 答案：D
解析：①2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221.0 kJ·mol
－1
②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－483.6
kJ·mol －1，依据盖斯定律①－②2 得到C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －
1；故选D 。

4．盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行
的途径无关。

物质 A 在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是( )
A ．A→F ，ΔH ＝－ΔH 6
B ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4 ＋ΔH 5＋ΔH 6＝1
C ．C→F ，|ΔH |＝|ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 6|
D ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝－ΔH 4－ΔH 5－ΔH 6 答案：B
解析：F→A ，ΔH ＝ΔH 6，则A→F ，ΔH ＝－ΔH 6，A 正确；6个ΔH 全部相加，是A→A 的ΔH ，应等于零，即ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 6＝0，B 错误；F→C 的ΔH ＝ΔH 6＋ΔH 1＋ΔH 2，则C→F 的ΔH ＝－(ΔH 6＋ΔH 1＋ΔH 2)，所以|ΔH| ＝|ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 6|，C 正确；A→D 的ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3，D→A 的ΔH ＝ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 6，二者的绝对值相等，符号相反，即ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝－ΔH 4－ΔH 5－ΔH 6，D 正确。

5．丙烯是重要的有机化工原料。

以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”，主要反应
为C 4H 8(g)＋C 2H 4(g) 2C 3H 6(g)。

已知：
①C 2H 4(g)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－1 411 kJ·mol －
1
②C 3H 6＋92
O 2===3CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－2 049 kJ·mol －1 ③C 4H 8(g)＋6O 2(g)===4CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－2 539 kJ·mol －1
下列说法不正确的是( )
A ．消耗等物质的量的原料，反应③的放热最显著
B ．放出相等的热量，反应①产生的CO 2最少
C ．“烯烃歧化“反应中消耗1 mol C 4H 8(g)，放热148 kJ
D ．“烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多
答案：C
解析：燃烧各1 mol C 2H 4、C 3H 6、C 4H 8，反应③放热最多，A 项正确；反应①②③各生成1 mol CO 2时，分别放热705.5 kJ 、683 kJ 、634.75 kJ ，则放出相等的热量时反应①产生的CO 2最少，B 项正确；根据盖斯定律，①＋③－②×2得C 4H 8(g)＋C 2H 4(g) 2C 3H 6(g) ΔH ＝＋148 kJ·mol －1，反应中消耗1 mol C 4H 8(g)，吸热148 kJ ，C 项错误； “烯烃歧化”反应是吸热反应，断裂反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多，D 项正确。

(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH 也应乘以或除以某数。

(2)反应式进行加减运算时，ΔH 也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH 看作一个整体进行运算。

(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH 看作一个整体。

(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。

(5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

题型四 ΔH 大小比较
6．下列两组热化学方程式中，有关ΔH 的比较正确的是( )
①CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 2
②NaOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12
Na 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH 3 NaOH(aq)＋CH 3COOH(aq)===CH 3COONa(aq)＋H 2O(l) ΔH 4
A ．ΔH 1＞ΔH 2；ΔH 3＞ΔH 4
B ．ΔH 1＞ΔH 2；ΔH 3＜ΔH 4
C ．ΔH 1＝ΔH 2；ΔH 3＜ΔH 4
D ．ΔH 1＜ΔH 2；ΔH 3＞ΔH 4
答案：B
解析：①中两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH 小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH 1＞ΔH 2。

②中两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1 mol ，但是CH 3COOH 是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量少，所以ΔH 3＜ΔH 4。

比较ΔH 的注意事项：
(1)在比较ΔH 的大小时，要注意其数值前的“＋”、“－”。

(2)同一放热(吸热)反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH 越小(越大)。

(3)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃料的聚集状态分别为气态、液态、固态时，放出的热量依次减小，ΔH 依次增大。

(4)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃烧产物越稳定，放出的热量越多，ΔH 越小。

(5)要注意吸热反应的ΔH 肯定比放热反应的大，吸热反应的ΔH ＞0，放热反应的ΔH ＜0
基础巩固
1．C(s)＋12
O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－126.4 kJ·mol －1，这个热化学方程式表示( ) A ．1 g 碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ 的热量
B ．1 g 碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ 的热量
C ．1 mol 固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ 的热量
D ．12 g 碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ 的热量
答案：C
解析：根据热化学方程式的意义可知：该热化学方程式表示1 mol(或12 g)固体碳在氧气中燃烧生成CO 气体时放出126.4 kJ 的热量，C 项满足题意。

2．肼(N 2H 4)是一种高效清洁的火箭燃料。

8 g N 2H 4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ 热量。

则
下列热化学方程式中正确的是( )
A ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534 kJ·mol －
1
B ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝＋534 kJ·mol －1
C ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－267 kJ·mol －1
D ．N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋H 2O(g) ΔH ＝＋267 kJ·mol －1
答案：A
解析：0.25 mol N 2H 4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5 kJ 热量，则1 mol N 2H 4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5 kJ×4＝534 kJ 热量，热化学方程式为N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534 kJ·mol －
1，A 项正确。

3．关于中和热测定实验的下列说法不正确的是( )
A ．烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失
B ．使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计
C ．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢
D ．测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度
答案：C
解析：因泡沫塑料能隔热，则烧杯间填满碎泡沫塑料能减少实验过程中的热量损失，A 项正确；环形玻璃搅拌棒能上下搅拌液体，且不导热，所以使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计，B 项正确；向盛装酸的烧杯中加碱时应迅速一次性加入，减少热量的散失，C 项错误；测定酸后的温度计用水清洗后，不会发生酸碱中和反应，然后测定碱的温度，较准确，D 项正确。

4．下列各反应均为放热反应，同温同压下下列各热化学方程式中ΔH 最小的是( )
A ．2A(l)＋B(l)===2C(g) ΔH 1
B ．2A(g)＋B(g)===2C(g) ΔH 2
C ．2A(g)＋B(g)===2C(l) ΔH 3
D ．2A(l)＋B(l)===2C(l) ΔH 4
答案：C
解析：各反应中对应物质的物质的量相同，同一物质的能量g ＞l ＞s ，所以反应物的总能量为B ＝C ＞A ＝D ，生成物的能量为A ＝B ＞C ＝D ，反应为放热反应，反应物的总能量越高，生成物的总能量越低，反应放出的热量越多，故C 放出的热量最多，反应热符号为“－”，反应放出的热量越多，反应热越小，故C 的反应热最小。

5．已知：①2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1＝－a kJ·mol －1
②H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(g) ΔH 2＝－b kJ·mol －1 ③C(s)＋12
O 2(g)===CO(g) ΔH 3＝－c kJ·mol －1 ④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 4＝－d kJ·mol －1
下列说法正确的是( )
A ．c ＞d
B ．0.5a ＞b
C ．氢气的燃烧热为ΔH ＝－b kJ·mol －1
D ．CO(g)＋12 O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－(c －d)kJ·mol －1
答案：B
解析：③是不完全燃烧，④是完全燃烧，相同物质的量的C 燃烧，完全燃烧比不完全燃烧释放出的热量多，则c ＜d ，故A 项错误；相同物质的量的氢气燃烧，生成液态水比生成水蒸气释放的热量多，则0.5a ＞
b ，故B 项正确；燃烧热是指1 mol 可燃物燃烧生成指定产物时释放的热量，氢气的燃烧热为12 a kJ·mol －1，故C 项错误；据盖斯定律，④－③得CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－(d －c)kJ·mol －1，故D 项错误。

6．已知下列热化学方程式：
Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g) ΔH ＝－24.8 kJ·mol －1
3Fe 2O 3(s)＋CO(g)===2Fe 3O 4(s)＋CO 2(g) ΔH ＝－47.2 kJ·mol －1
Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g) ΔH ＝＋640.5 kJ·mol －1
则14 g CO 气体与足量FeO 充分反应得到Fe 单质和CO 2气体时的释放或吸收的热量为( )
A ．放出218 kJ
B ．放出109 kJ
C ．吸收218 kJ
D ．吸收109 kJ 答案：B
解析：①Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g) ΔH ＝ －24.8 kJ·mol －1，②3Fe 2O 3(s)＋CO(g)===2Fe 3O 4(s)＋CO 2(g) ΔH ＝－47.2 kJ·mol －1，③Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g) ΔH ＝ ＋640.5 kJ·mol －1，由盖斯定律可知，①×3－（②＋③×2）6 得到反应CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO 2(g) ΔH ＝－24.8×3－（－47.2）－640.5×26
kJ·mol －1≈－218 kJ·mol －1，14 g CO 为0.5 mol ，故答案选B 。

7．2 mol 金属钠和1 mol 氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A ．ΔH 2＞0
B ．ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 8＝ΔH 1
C ．在相同条件下，2K(g)―→2K ＋
(g)的ΔH ＜ΔH 3
D ．ΔH 6＋ΔH 7＝ΔH 8
答案：B
解析：金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此ΔH 2＞0，故A 项正确；由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 6＋ΔH 7＝ΔH 1，故B 项错误；由钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)―→2K ＋(g)的ΔH ＜ΔH 3，故C 项正确；由盖斯定律可知ΔH 6＋ΔH 7＝ΔH 8，故D 项正确。

8．室温下，CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图：
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水，溶液温度降低；CuSO4(s)溶于水，溶液温度升高。

下列有关说法正确的是()
A．从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变ΔH＞0
B．1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2＋(aq)与1 mol SO2－4(aq)的总能量
C．ΔH2＞ΔH1
D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
答案：B
解析：图中ΔH2＞0，可知从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变ΔH＜0，故A项错误；图中ΔH3＜0，可知1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2＋(aq)与1 mol SO2－4(aq)的总能量，故B项正确；ΔH2＞0，ΔH3＜0，ΔH1＝ΔH2－ΔH3，则ΔH2＜ΔH1，故C项错误；由盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2－ΔH3，故D项错误。

9．(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。

回答下列问题：
①N2(g)＋2O2===N2O4(l)ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________。

(2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。

已知25 ℃，101 kPa时：
CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol－1
5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)ΔH＝－937 kJ·mol－1
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是____________________________________。

答案：(1) 2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放热多、产生大量气体
(2)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)ΔH＝－418 kJ·mol－1
解析：(1)由盖斯定律可知，四个热化学方程式的关系为③×2－②×2－①，则2ΔH3－2ΔH2－ΔH1＝ΔH4；由反应④可知，2 mol N2H4(l)和1 mol N2O4(l)反应生成3 mol N2(g)和4 mol H2O(g)时，放出1 048.9 kJ热量，且产生7 mol气体，由此推断，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因是反应放热多、产生大量气体。

(2)将题中两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×5－②得，Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)ΔH＝－418 kJ·mol－1。

10．(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分
别需要的能量是436 kJ、391 kJ、945.7 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
___________________________________________________。

(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6
kJ 的热量，反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝__________kJ·mol－1。

已知：2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。

N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为______________________________________________。

(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应
过程中所放出的热量可计算中和热。

该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为_______________。

答案：(1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
(2)－621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 ；
(3)环形玻璃搅拌棒
解析：(1)在反应N2＋3H22NH3中，断裂3 mol H—H键，1 mol N≡N键共吸收的能量为3×436 kJ＋945.7 kJ＝2 253.7 kJ，生成2 mol NH3，共形成6 mol N—H键，放出的能量为6×391 kJ＝2 346 kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为2 346 kJ－2 253.7 kJ＝92.3 kJ；
(2)16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－621.2 kJ·mol－1①；2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.4 kJ·mol－1 ②根据盖斯定律，①＋②得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 ；
(3)根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒。

培优竞赛
11．已知在25 ℃、1.01×105 Pa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法不正确的是()
A．热化学方程式可表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－490 kJ·mol－1
B．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
C．H2O分解为H2与O2时吸收热量
D ．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
答案：B
解析：根据能量变化关系可知，H 2(g)和12
O 2(g)反应共释放(930－436－249)＝245 kJ 的能量，则热化学方程式可表示为2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－490 kJ·mol －
1，A 正确；水由气态变为液态时，将释放热量，故乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ ，B 错误；O 2和H 2化合生成H 2O 时释放热量，因此H 2O 分解为H 2与O 2时吸收热量，C 正确；甲→乙吸收热量，乙→丙释放能量，甲→丙释放能量，因此甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙，D 正确。

12．少量运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
(1)H 2(g)===H 2(l) ΔH 1＝－0.92 kJ·mol －1
(2)O 2(g)===O 2(l) ΔH 2＝－6.84 kJ·mol －1
(3)如图：
下列说法正确的是( )
A ．2 mol H 2(g)与1 mol O 2(g)所具有的总能量比2 mol H 2O(g)所具有的总能量低
B ．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H 2(l)＋O 2(l)===2H 2O(g) ΔH ＝－474.92 kJ·mol －
1
C ．氢气的标准燃烧热为ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1
D ．H 2O(g)变成H 2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
答案：B
解析：由图像可知2 mol H 2(g)与1 mol O 2(g)反应生成2 mol H 2O(g)，放出483.6 kJ 的热量，故2 mol H 2(g)与1 mol O 2(g)所具有的总能量比 2 mol H 2O(g)所具有的总能量高，选项A 错误；由图像可知2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－483.6 kJ·mol －1①，H 2(g)===H 2(l) ΔH 1＝－0.92 kJ·mol －1②，O 2(g)===O 2(l) ΔH 2＝－6.84 kJ·mol －1③，根据盖斯定律可知将①－②×2－③可得2H 2(l)＋O 2(l)===2H 2O(g) ΔH ＝－474.92 kJ·mol －1，选项B 正确；氢气的标准燃烧热是指1mol 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故氢气的标准燃烧热为ΔH ＝－(483.6＋88)kJ·mol －1÷2＝－285.8 kJ·mol －1，选项C 错误；H 2O(g)变成H 2O(l)为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，选项D 错误。

13．已知Mg (OH)2和Al(OH)3是工业上常用的阻燃剂，Mg(OH)2的分解温度范围为340～490 ℃，氢氧化
铝的分解温度范围为190～230 ℃，它们的热化学方程式分别为
Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H 2O(g) ΔH 1＝＋81.5 kJ·mol －1。