基础课时落实(二)　反应热的测量与计算

(建议用时：25分钟)

[基础过关练]

1．“中和热”是一个在热化学中的重要概念，“中和热”的定义为：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态H2O，这时的反应热叫做中和热。以下关于中和热的叙述正确的是(　　)

A．在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等

B．在稀溶液中强酸与强碱反应的中和热都相等

C．在稀溶液中1 mol强酸和1 mol强碱反应放出的热量都相等

D．将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中刚好生成1 mol水时，产生的热量即为中和热

B　[A．弱酸、弱碱电离吸热，故A错误；B．在稀溶液中强酸与强碱反应的中和热都相等，均对应生成1 mol H2O，故B正确；C．若生成沉淀放热，如硫酸与氢氧化钡的反应，故C错误；D．浓硫酸稀释放热，放出的热量偏大，故D错误；]

2．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，能表示该反应中和热的化学方程式的为(　　)

A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O (l)

ΔH＝－11.46 kJ·mol－1

B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)

ΔH＝－11.46 kJ·mol－1

C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)

ΔH＝－114.6 kJ·mol－1

D．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

D　[n(KOH)＝＝0.2 mol，n(H2SO4)＝1 L×0.1 mol/L＝0.1 mol，二者发生2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)，生成0.2 mol水，则生成1 mol水放出57.3 kJ热量，中和热为生成1 mol水放出的热量，则该反应中和热的化学方程式为KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。]

3．下列说法或表达式正确的是(　　)

A．0.5 mol稀H2SO 4与0.5 mol稀Ba(OH)2溶液反应放出a kJ热量，则中和热为－a kJ/mol

B．如图，则热量变化关系式：ΔH1＋ΔH3＋ΔH5＝－(ΔH2＋ΔH4)

C．ΔH与反应方程式中的化学计量数，物质的状态和可逆反应均有关

D．同温同压下，H2( g)＋Cl 2(g)===2HCl (g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

B　[A、0.5 mol稀H2SO4与0.5 mol稀Ba(OH)2溶液反应放出a kJ热量，包括钡离子和硫酸根离子之间反应放出的热量，则中和热大于－a kJ/mol，故A错误；B、根据盖斯定律，转化过程的焓变等于零，所以ΔH1＋ΔH3＋ΔH5＝－(ΔH2＋ΔH4)，故B正确；C、ΔH与反应方程式中的化学计量数，物质的状态有关，和反应是否可逆无关，故C错误；D、反应热只与反应物和生成物的总能量大小有关，与反应条件和途径无关，同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故D错误。]

4．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，向50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中加入1 mol/L的某种酸恰好完全反应，测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如下图所示(不考虑热量的散失)，则该酸可能是(　　)

A．醋酸(CH3COOH)  B．盐酸

C．草酸(HOOC—COOH)  D．硫酸

C　[强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ/mol,50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中加入1 mol/L的酸溶液，恰好完全反应，该酸属于二元酸，但是根据图示放出的热量小于5.73 kJ，所以该酸属于二元弱酸。]

5．25℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，则下列描述正确的是(　　)

A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1

C．H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量

A　[A．在稀溶液中，稀的酸跟碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫做中和热，中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故A正确；B．酸碱中和反应为放热反应，则NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故B错误；C．H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙沉淀，形成沉淀时会放热，所以反应放出的热量大于2×(57.3)kJ，故C错误；D．弱酸电离时吸热，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量小于57.3 kJ，故D错误。]

[拓展培优练]

6．(易错题)如图所示，有关转化关系(X代表卤素)的说法正确的是(　　)

A．ΔH1越小，HX越不稳定

B．按Cl、Br、I顺序，ΔH2依次减小

C．ΔH3＞0

D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0

B　[A．ΔH1越小，能量越低，HX越稳定，故A错误；B．原子半径：Cl<Br<I，则键能Cl—Cl键>Br—Br键>I—I键，断裂1 mol X—X键Cl>Br>I，故按Cl、Br、I顺序，ΔH2依次减小；C．途径Ⅲ是断形成化学键的过程，是放热过程，ΔH3＜0，故C错误；D．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝2ΔH1≠0，故D错误；]

7．(素养题)让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200 ℃时，工艺中会发生下列反应：

①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1

②2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2

③H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3

④2S(g)===S2(g)　ΔH4则ΔH4的正确表达式为(　　)

A．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)

B．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)　

C．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2＋3ΔH3)

D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)

B　[①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1

②H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O　ΔH2

③2H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3

④2S(g)===S2(g)　ΔH4

将2×②＋2×①－6×③得到6S(g)＝3S2(g)的焓变3ΔH4＝2ΔH1＋2ΔH2－6ΔH3；所以2S(g)＝S2(g)的焓变ΔH4＝(2ΔH1＋2ΔH2－6ΔH3)＝(H1＋ΔH2－3ΔH3)]

8．以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是(　　)

①6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH1

②C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)＋2CO2(g)　ΔH2

③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3

A．2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2

B．ΔH3、ΔH1、ΔH2均为ΔH＜0

C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同

D．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能

A　[A、由盖斯定律可知：－①－②＝③×2，则2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2，故A正确；B、假设反应热均小于0，根据2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2可知ΔH2＝－ΔH1－2ΔH3，则若ΔH1＜0，ΔH3＜0，则ΔH2＞0，与假设矛盾，故B错误；C、焓变与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，故C错误；D、植物的光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，故D错误。]

9．(1)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______________

____________________________________________________________。

(2)已知：

Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)

ΔH1＝＋1 344.1 kJ· mol－1

2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)

ΔH2＝＋1 169.2 kJ· mol－1

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_______________

____________________________________________________________。

[解析]　(1)已知：①CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ·mol－1

②5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1

则根据盖斯定律可知①×5－②即得到Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋HF(g)＋3H3PO4(l)　ΔH＝－418 kJ·mol－1。

(2)已知：①Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋1 344.1 kJ· mol－1

②2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)　ΔH2＝＋1 169.2 kJ· mol－1

则根据盖斯定律可知①－②即得到由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1。

[答案]　(1)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋HF(g)＋3H3PO4(l)　ΔH＝－418 kJ·mol－1

(2)Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1