学年苏教版选修4 专题1第一单元 化学反应中的热效应第2课时 学案Word格式.docx
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（3）数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。
例1
在进行中和热的测定中，下列操作错误的是（ ）
A．反应中用的是强酸、强碱的稀溶液
B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C．为了使反应均匀进行，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）
D．为了使反应更完全，可以使碱适当过量
答案 C
解析 分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。
考点
中和热的实验测定
题点
中和热测定实验操作和误差分析
例2
某实验小组设计用50mL0.50mol·
L－1盐酸跟50mL0.55mol·
L－1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。
试回答下列问题：
（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是（填字母）。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
（2）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·
cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·
℃－1。
为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度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
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝（结果保留一位小数）。
（3）实验过程中如果做出如下改变，会使测得的中和热发生怎样的变化？
（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
①本实验中用稍过量的NaOH的原因是为保证盐酸完全被中和。
试问：
盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会。
③若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会，其原因是
。
答案
（1）D
（2）－51.8kJ·
mol－1 （3）①偏小 ②偏小 ③偏小 用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小
解析
（2）取三次实验的平均值代入公式计算即可。
即：
t1＝
＝20.3（℃）
t2＝
＝23.4（℃）
所以ΔH＝－
≈－51.8kJ·
mol－1。
（3）①若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，则测得的中和热会偏小。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，其目的是使温度计上面的残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测量结果偏小。
③用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小。
中和热测定实验的综合
二、盖斯定律及应用
1．盖斯定律的理解
（1）大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
（2）化学反应的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。
（3）始态和终态相同反应的途径有如下三种：
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。
2．盖斯定律的应用
根据如下两个反应
①C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＝－393.5kJ·
mol－1
②CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH2＝－283.0kJ·
选用两种方法，计算出C（s）＋
O2（g）===CO（g）的反应热ΔH。
（1）虚拟路径法
反应C（s）＋O2（g）===CO2（g）的途径可设计如下：
则ΔH＝－110.5kJ·
（2）加合法
利用“加合法”求C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH的步骤：
ⅰ.写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，
C（s）＋
O2（g）===CO（g）。
ⅱ.将已知热化学方程式变形，得反应③，
CO2（g）===CO（g）＋
O2（g） ΔH3＝283.0kJ·
mol－1③；
ⅲ.将热化学方程式相加，ΔH也相加：
①＋③得，
O2（g）===CO（g） ΔH＝ΔH1＋ΔH3，
盖斯定律的解题模型
例3
已知：
①Zn（s）＋
O2（g）===ZnO（s） ΔH＝－348.3kJ·
②2Ag（s）＋
O2（g）===Ag2O（s） ΔH＝－31.0kJ·
则Zn（s）＋Ag2O（s）===ZnO（s）＋2Ag（s）的ΔH等于。
答案 －317.3kJ·
解析 根据盖斯定律，将方程式①－②得目标方程式，所以ΔH＝－348.3kJ·
mol－1－（－31.0kJ·
mol－1）＝－317.3kJ·
盖斯定律
根据盖斯定律确定焓变关系
特别提醒
（1）热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。
（2）热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。
（3）将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。
例4
已知P4（s，白磷）＋5O2（g）===P4O10（s） ΔH1＝－2983.2kJ·
mol－1①
P（s，红磷）＋
O2（g）===
P4O10（s） ΔH2＝－738.5kJ·
mol－1②
试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。
答案
（1）“虚拟路径”法
根据已知条件可以虚拟如下过程：
根据盖斯定律
ΔH＝ΔH1＋（－ΔH2）×
4＝－2983.2kJ·
mol－1＋738.5kJ·
mol－1×
4＝－29.2kJ·
mol－1热化学方程式为P4（s，白磷）===4P（s，红磷） ΔH＝－29.2kJ·
（2）“加合”法
P4（s，白磷）＋5O2（g）===P4O10（s） ΔH1＝－2983.2kJ·
P4O10（s）===5O2（g）＋4P（s，红磷） ΔH2′＝2954kJ·
上述两式相加得：
P4（s，白磷）===4P（s，红磷） ΔH＝－29.2kJ·
根据盖斯定律书写热化学方程式
1．中和热的测定
2．盖斯定律
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
1．下列关于中和热的说法中正确的是（ ）
A．10L0.1mol·
L－1NaOH溶液与10L0.1mol·
L－1盐酸反应时的反应热是中和热
B．1molHCl气体通入1L0.01mol·
L－1NaOH溶液中反应时的反应热是中和热
C．1molCH3COOH与2molNaOH溶液反应时的反应热是中和热
D．只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热
答案 A
解析 B中1molHCl气体通入1L0.01mol·
L－1NaOH溶液中反应的热效应除了中和热外还有HCl气体的溶解热和电离热，错误；
D中如果是硫酸与氢氧化钡反应，它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀，会放出更多热量。
2．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0.5mol·
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需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、温度计
解析 在中和热的测定中，使用环形玻璃搅拌棒，目的是使反应物混合均匀，加快反应速率，减小误差，A正确；
温度计水银球不能接触烧杯底部，B错；
CH3COOH为弱酸，电离时吸热，故测得的中和热比用盐酸时数值小，C错；
实验仪器中不需要天平，D错。
3．下列关于盖斯定律的描述不正确的是（ ）
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
解析 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。
4．已知热化学方程式：
H2O（g）===H2（g）＋
O2（g） ΔH＝241.8kJ·
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·
当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（ ）
A．ΔH＝88kJ·
B．ΔH＝2.44kJ·
C．ΔH＝－4.98kJ·
D．ΔH＝－44kJ·
答案 B
解析 将两式相加得到H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44kJ·
mol－1，所以1g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为
kJ≈2.44kJ。
5．已知下列热化学反应方程式：
①Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g） ΔH＝－26.7kJ·
②2Fe3O4（s）＋CO2（g）===3Fe2O3（s）＋CO（g） ΔH＝50.75kJ·
③
FeO（s）＋
CO2（g）===
Fe3O4（s）＋
CO（g） ΔH＝18.25kJ·
则反应Fe（s）＋CO2（g）===FeO（s）＋CO（g）的焓变为（ ）
A．7.28kJ·
B．－7.28kJ·
C．43.65kJ·
D．－43.68kJ·
[对点训练]
题组一 中和反应的反应热
1．含NaOH20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（ ）
A．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝28.7kJ·
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－28.7kJ·
C．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝57.4kJ·
D．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.4kJ·
答案 D
解析 含NaOH20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，则含1molNaOH的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出57.4kJ的热量。
A项，焓变的符号应为“－”、数值与化学计量数不对应，错误；
B项，焓变的数值与化学计量数不对应，错误；
C项，焓变的符号应为“－”，错误；
D项正确。
中和反应反应热
表示中和热的热化学方程式
2．强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·
mol－1，
已知：
①HCl（aq）＋NH3·
H2O（aq）===NH4Cl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－akJ·
②HCl（aq）＋NaOH（s）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－bkJ·
③HNO3（aq）＋KOH（aq）===KNO3（aq）＋H2O（l） ΔH＝－ckJ·
则a、b、c三者的大小关系为（ ）
A．a＞b＞c
B．b＞c＞a
C．a＝b＝c
D．无法比较
解析 NH3·
H2O为弱碱，电离要吸热，a＜57.3，NaOH（s）溶于水放热，b＞57.3，c＝57.3，所以b＞c＞a。
中和热与57.3kJ·
题组二 中和热反应热的测定
3．下列说法中正确的是（ ）
A．只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热
B．可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的实验
C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录3次温度
D．测定中和热的实验中，若所使用的NaOH的物质的量稍大于HCl，则会导致所测得的中和热数值偏高
解析 如果是硫酸与氢氧化钡反应，除生成水外还会生成硫酸钡沉淀，放出更多热量；
保温杯完全可以代替烧杯，而且防止散热效果更好；
需测定稀盐酸、稀NaOH溶液的温度以及反应后混合液的最高温度，即一次实验需要测定并记录3次温度，但对于定量实验，需进行重复实验；
为了提高实验的准确度，在实验中通常使一种物质稍过量。
4．为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是（ ）
①酸溶液的浓度和体积 ②碱溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量（单位：
g） ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A．①②③⑥B．①③④⑤
C．③④⑤⑥D．全部
解析 根据ΔH＝－
mol－1可知，C正确。
中和热测定的实验原理
5．在做中和热测定实验时，应使用的仪器是（ ）
①量筒 ②托盘天平 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤冷凝管 ⑥温度计 ⑦酒精灯
A．①③⑥B．②③⑤
C．①②③⑥D．①②⑥⑦
解析 中和热测定实验中，需用温度计测定溶液温度，需用量筒量取一定量的酸、碱溶液，需用烧杯盛放反应液及碎泡沫塑料，故选A。
中和热测定实验操作
题组三 盖斯定律及应用
6．（2017·
山东枣庄八中高二月考）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＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．C―→F |ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
解析 由盖斯定律可知：
A―→F ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，故A项正确，B项错误；
由C―→F可以判断，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－（ΔH1＋ΔH2＋ΔH6），故C项正确；
由A―→D知：
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－（ΔH4＋ΔH5＋ΔH6），故D项正确。
7．关于如图所示的转化关系（X代表卤素），下列说法不正确的是（ ）
A．2H（g）＋2X（g）===2HX（g） ΔH3<
B．生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
C．途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定
D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
解析 原子形成化学键时放热，焓变小于0，则2H（g）＋2X（g）===2HX（g） ΔH3<
0，A项正确；
反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，生成HX的反应热与途径无关，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，B项正确；
途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多，说明HCl的能量低，比HBr稳定，C项正确；
Cl、Br、I的原子半径依次增大，断裂Cl2、Br2、I2中的化学键需要的能量依次减少，所以途径Ⅱ吸收的能量依次减少，D项错误。
8．已知：
A（g）＋B（g）===C（g） ΔH1；
D（g）＋B（g）===E（g） ΔH2。
若A、D的混合物共1mol，完全与B反应后的热效应为ΔH3，则A与D的物质的量之比为（ ）
A．（ΔH2－ΔH3）∶（ΔH1－ΔH3）
B．（ΔH3－ΔH2）∶（ΔH1－ΔH3）
C．（ΔH3－ΔH2）∶（ΔH3－ΔH1）
D．（ΔH1－ΔH3）∶（ΔH3－ΔH2）
解析 设A、D的物质的量分别为xmol、ymol，则xmol＋ymol＝1mol，ΔH1×
x＋ΔH2×
y＝ΔH3，解得x∶y＝（ΔH3－ΔH2）∶（ΔH1－ΔH3）。
9．已知：
Fe2O3（s）＋
C（s）===
CO2（g）＋2Fe（s）
ΔH1＝234.1kJ·
mol－1①
C（s）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH2＝－393.5kJ·
则2Fe（s）＋
O2（g）===Fe2O3（s）的ΔH3是（ ）
A．－824.4kJ·
mol－1B．－627.6kJ·
C．－744.7kJ·
mol－1D．－169.4kJ·
×
②－①得2Fe（s）＋
O2（g）===Fe2O3（s），所以ΔH3＝
（－393.5kJ·
mol－1）－234.1kJ·
mol－1＝－824.35kJ·
mol－1≈－824.4kJ·
10．已知下列热化学方程式：
①Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）
ΔH＝－25kJ·
②3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）
ΔH＝－47kJ·
则下列关于Fe3O4（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式的书写中正确的是（ ）
A．Fe3O4＋4CO===3Fe＋4CO2 ΔH＝－14kJ·
B．Fe3O4（s）＋4CO（g）===3Fe（s）＋4CO2（g）
ΔH＝－22kJ·
C．Fe3O4（s）＋4CO（g）===3Fe（s）＋4CO2（g）
ΔH＝14kJ·
D．Fe3O4（s）＋4CO（g）===3Fe（s）＋4CO2（g）
ΔH＝－14kJ·
解析 根据盖斯定律，①×
3÷
2－②÷
2可得Fe3O4（s）＋4CO（g）===3Fe（s）＋4CO2（g） ΔH＝－14kJ·
mol－1，故D正确。
题组四 根据热化学方程式计算反应热
11．已知：
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.83kJ·
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－282.9kJ·
若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4gH2O（l），并放出114.3kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为（ ）
A．0.22molB．0.15mol
C．0.1molD．0.05mol
解析 设当生成5.4gH2O时放出的热量为x，则
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.83kJ·
18g 285.83kJ
5.4g x
解得x≈85.75kJ，
由CO燃烧放出的热量为114.3kJ－85.75kJ＝28.55kJ；
设CO的物质的量为y，则
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－282.9kJ·
1mol282.9kJ
y28.55kJ
解得y≈0.1mol。
12．已知：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890kJ·
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O（l），若实验测得反应放热3695kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）
A．1∶1B．1∶3C．1∶4D．2∶3
解析 设112L即5mol混合气体中H2的物质的量为x，则285.8kJ·
mol－1x＋890kJ·
mol－1（5mol－x）＝3695kJ，解得：
x≈1.25mol，故n（H2）∶n（CH4）＝1.25mol∶3.75mol＝1∶3。
[综合强化]
13．50mL0.50mol·
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）从实际装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。
（2）烧杯间填满碎纸片的作用是。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol·
L－1NaOH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”），所求中和热（填“相等”或“不相等”），简述理由：
答案
（1）环形玻璃搅拌棒
（2）减少实验过程中的热量损失 （3）偏小 （4）不相等 相等 因为中和热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关
14．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1<
0 ①
途径Ⅱ 先制成水煤气：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）
ΔH2>
0 ②
再燃烧水煤气：
2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH3<
0
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