2025版高考化學(xué)全程一輪復(fù)習(xí)第34講反應(yīng)熱的測定與計算能源課件

第34講反應(yīng)熱的測定與計算能源1.了解燃燒熱的概念及能源利用的意義。2．了解中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定方法。3．掌握蓋斯定律的內(nèi)容及意義，并能進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一

OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1(3)裝置如圖(4)實驗步驟①絕熱裝置組裝→②量取一定體積酸、堿稀溶液→③測反應(yīng)前酸、堿液溫度→④測混合酸、堿液反應(yīng)時最高溫度→⑤重復(fù)2～3次實驗→⑥求平均溫度差(t終－t始)→⑦計算中和反應(yīng)反應(yīng)熱ΔH。(5)注意事項①隔熱層及杯蓋的作用是保溫、隔熱，減少熱量損失。②溫度計測量完鹽酸溫度后，要用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。③為保證酸、堿完全中和，常采用堿稍稍過量。2．燃燒熱(1)燃燒熱101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的能量。單位為kJ·mol－1。(2)對完全燃燒的理解燃燒元素CHSN指定產(chǎn)物及狀態(tài)CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)3.燃料的選擇能源(1)選擇原則(2)能源分類煤石油天然氣不可再生可再生【易錯診斷】判斷正誤，錯誤的說明理由。1．實驗時可用銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器：_________________________________________________________。2．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反應(yīng)的ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1：_________________________________________________________。3．在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中，應(yīng)把NaOH溶液分多次倒入：_________________________________________________________。4．為測定反應(yīng)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的ΔH，也可以選用0.1mol·L－1NaHSO4溶液和0.1mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行實驗：_________________________________________________________。錯誤。銅絲攪拌器易散熱，不能使用。

錯誤。應(yīng)將NaOH溶液迅速全部倒入量熱計中。正確。

－286解析：電解液態(tài)水制備1molO2(g)，電解反應(yīng)的ΔH＝＋572kJ·mol－1，由此可以判斷，2molH2(g)完全燃燒消耗1molO2(g)生成液態(tài)水，放出的熱量為572kJ，故1molH2(g)完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為286kJ，因此，H2(g)的燃燒熱(焓)ΔH＝－286kJ·mol－1?！編熣f·延伸】以典例1為例，細(xì)說描述燃燒熱的兩種方式：①H2(g)的燃燒熱為286kJ·mol－1；②H2(g)的燃燒熱ΔH＝－286kJ·mol－1。典例2[2020·全國卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

ΔH1，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示：則ΔH1＝________kJ·mol－1。物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286＋137解析：先寫出三種氣體的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，然后根據(jù)蓋斯定律，ΔH1＝－1560kJ·mol－1－(－1411kJ·mol－1)－(－286kJ·mol－1)＝＋137kJ·mol－1?！緦c(diǎn)演練】考向一能源的開發(fā)與利用1．據(jù)某網(wǎng)報道，歐洲一集團(tuán)公司擬在太空建立巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫，其反應(yīng)可表示為2H2OTiO2

2H2↑＋O2↑。有下列幾種說法，其中敘述正確的是(

)①水分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)

②若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲存起來，可改善生存條件

③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)

④氫氣是一級能源A．①②

B．③④C．②③

D．①②③④答案：C解析：①水分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；②若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲存起來，可以減少二氧化碳的量，同時得到新能源甲醇，可改善生存條件；③氫氣燃燒只生成水，不生成CO2，有助于控制溫室效應(yīng)；④氫氣是二級能源。2．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是(

)A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫能源已被普遍使用C．2mol液態(tài)H2O具有的能量低于2molH2和1molO2的總能量D．氫氣不易儲存和運(yùn)輸，無開發(fā)利用價值答案：C解析：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，說明2mol液態(tài)H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運(yùn)輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。

答案：B4．CH3OH(l)汽化時吸收的熱量為27kJ·mol－1，CH3OH(g)的燃燒熱為677kJ·mol－1，請寫出CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________。

5．油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量為884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。已知燃燒1kg該化合物釋放出3.8×104kJ熱量，油酸甘油酯的燃燒熱為(

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

反應(yīng)熱規(guī)范答題指導(dǎo)(1)描述反應(yīng)熱時，無論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時可不帶“－”號。如：某物質(zhì)的燃燒熱為ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。

考向三中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定6．利用如圖所示裝置測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液的最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：(1)NaOH溶液稍過量的原因是_________________。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填字母，下同)。A．沿玻璃棒緩慢倒入

B．分三次倒入C．一次迅速倒入(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________。A．用溫度計小心攪拌B．揭開杯蓋用玻璃棒攪拌C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計上的玻璃攪拌器輕輕地攪動確保鹽酸被完全中和CD(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3、則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為________________。ΔH1＝ΔH2＜ΔH3

－51.8kJ·mol－1

考點(diǎn)二考點(diǎn)二蓋斯定律1.蓋斯定律：不管化學(xué)反應(yīng)分一步完成或幾步完成，最終的反應(yīng)熱相同?；瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。2．“蓋斯定律”型反應(yīng)熱(焓變)的運(yùn)算規(guī)則熱化學(xué)方程式方程式系數(shù)關(guān)系焓變之間的關(guān)系反應(yīng)Ⅰ：aA(g)===B(g)

ΔH1反應(yīng)Ⅱ：B(g)===aA(g)

ΔH2Ⅰ＝－ⅡΔH1＝－ΔH2反應(yīng)Ⅰ：aA(g)===B(g)

ΔH1反應(yīng)Ⅱ：A(g)===1/aB(g)

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

＋118

【師說·延伸】

概括為：察唯一、定加減、調(diào)系數(shù)、做運(yùn)算。典例2[2022·山東卷，20(1)]利用γ-丁內(nèi)酯(BL)制備1，4-丁二醇(BD)，反應(yīng)過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反應(yīng)，涉及反應(yīng)如下：已知：因反應(yīng)Ⅰ在高壓H2氛圍下進(jìn)行，故H2壓強(qiáng)近似等于總壓。以5.0×10－3molBL或BD為初始原料，在493K、3.0×103kPa的高壓H2氛圍下，分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時，以BL為原料，體系向環(huán)境放熱XkJ；以BD為原料，體系從環(huán)境吸熱YkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ焓變ΔH(493K，3.0×103kPa)＝__________kJ·mol－1。－200(X＋Y)解析：結(jié)合已知信息，可推定在同溫同壓下，以同物質(zhì)的量的BL或BD為初始原料，分別從正、逆方向建立相同的平衡時狀態(tài)。以5.0×10－3mol的BL為原料，若完全轉(zhuǎn)化為BD放出的熱量為(X＋Y)kJ，則1molBL為原料完全轉(zhuǎn)化為BD放出的熱量為200(X＋Y)kJ，反應(yīng)Ⅰ的焓變ΔH＝－200(X＋Y)kJ·mol－1。【師說·延伸】可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)與可逆無關(guān)，是指給定反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)熱。

－213kJ·mol－1

><<

3．[2024·河北唐縣模擬]室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。下列判斷正確的是(

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

考向三根據(jù)蓋斯定律確定熱化學(xué)方程式4．NOx是造成大氣污染的主要物質(zhì)，用還原法將其轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)，對于消除環(huán)境污染有重要意義。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則用焦炭還原NO生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式為：__________________________________________。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根據(jù)蓋斯定律，由(③＋①－②)/2得該反應(yīng)的ΔH＝(ΔH3＋ΔH1－ΔH2)/2＝－573.75kJ·mol－1。5．含碳化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在，AndrenDasic等提出在M＋的作用下以N2O為氧化劑可以氧化乙烯生成乙醛，催化體系氧化還原循環(huán)如圖所示，請回答下列問題。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請寫出在M＋的作用下以N2O為氧化劑氧化乙烯生成乙醛的熱化學(xué)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根據(jù)蓋斯定律①＋②可得N2O(g)＋C2H4(g)===N2(g)＋C2H4O(g)

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋678kJ·mol－1＋(－283kJ·mol－1)＝＋395kJ·mol－1?？枷蛩纳w斯定律在能量圖像中的應(yīng)用6．氨的合成是重要的化工生產(chǎn)之一。工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取方法：①用焦炭跟水反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)高溫CO(g)＋H2(g)；②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)催化劑,高溫CO(g)＋3H2(g)。已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示，且方法②的反應(yīng)只能在高溫條件下發(fā)生，則方法②中反應(yīng)的ΔH＝____________kJ·mol－1。a＋3b－c解析：先抓三種物質(zhì)，這三種物質(zhì)既在目標(biāo)熱化學(xué)方程式里，又在已知圖中只出現(xiàn)過1次，它們分別是圖3的CH4、圖1的CO、圖2的H2。其中CH4在圖3和②中都是反應(yīng)物，位置相同，系數(shù)也相同，即＋(－ckJ·mol－1)；CO的位置在圖1和②中不同，系數(shù)相同，即－(－akJ·mol－1)；H2的位置在圖2和②中不同，且目標(biāo)熱化學(xué)方程式中H2的系數(shù)是圖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：(題給條件為物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，運(yùn)用ΔH＝生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓－反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計算)ΔH2＝(－241.8kJ·mol－1)＋(－110.5