(新高考)高考化学大一轮复习课件第6章第34讲反应热的计算(含解析)

这是一份(新高考)高考化学大一轮复习课件第6章第34讲反应热的计算(含解析)，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，盖斯定律及应用，反应热的比较，真题演练明确考向，课时精练等内容，欢迎下载使用。

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测定的方法。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。
反应热的测定　燃烧热　能源
1.中和反应反应热及其测定(1)中和反应反应热在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成 时所放出的热量。(2)测定原理
1 ml H2O(l)
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。
(3)装置如图(4)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为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 ml·L－1 盐酸、0.55 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合)。③实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。
2.燃烧热(1)燃烧热
概念：在101 kPa时， ml纯物质_________生成指定产物时所放出的热量意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少
(2)对完全燃烧的理解
首先：_________其次：_________其他： 等
3.燃料的选择　能源(1)燃料的选择原则
稳定性、来源、价格、运输
1.煤油是可再生能源(　　)2.H2燃烧过程中热能转化为化学能(　　)3.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(　　)4.开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　)5.根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571 kJ·ml－1可知，氢气的燃烧热为571 kJ·ml－1(　　)6.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的ΔH＝2×(－57.3 kJ·ml－1)(　　)
燃烧热是指25 ℃、101 kPa下，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，
1.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1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热为A.3.8×104 kJ·ml－1B.－3.8×104 kJ·ml－1C.3.4×104 kJ·ml－1D.－3.4×104 kJ·ml－1
一、燃烧热、中和反应反应热的含义
2.下列关于热化学反应的描述正确的是A.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，用含20.0 g NaOH的稀溶 液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·ml－1B.CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·ml－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝ ＋(2×283.0) kJ·ml－1C.1 ml甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水，放出57.3 kJ热量
3.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50 mL 0.50 ml·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH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
二、中和反应反应热的测定操作及误差分析
(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(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1 L 1 ml·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
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
－51.8 kJ·ml－1
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝_______________(结果保留一位小数)。
1.盖斯定律(1)内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的 有关，而与 无关。(2)意义间接计算某些反应的反应热。
2.反应热的大小比较(1)根据反应物的量的大小关系比较反应焓变的大小
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2反应②中H2的量更多，因此放热更多，故ΔH1 ΔH2。(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4反应④中，C完全燃烧，放热更 ，故ΔH3 ΔH4。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。由图像可知：ΔH5 ΔH6。方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。由⑤－⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6 0，故ΔH5 ΔH6。
由⑦－⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH已知铝热反应为 ，ΔH＝ΔH7－ΔH8 0，故ΔH7 ΔH8。
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
1.已知 (g)=== (g)＋H2(g)　ΔH1＝＋100.3 kJ·ml－1①H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·ml－1②对于反应： (g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g)　ΔH3＝ kJ·ml－1。
一、根据盖斯定律计算反应热
ΔH2＝－20 kJ·ml－1CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121 kJ·ml－1则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝ kJ·ml－1。
2.Deacn直接氧化法可按下列催化过程进行：
二、根据盖斯定律书写热化学方程式
3.“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)　ΔH＝＋10.7 kJ·ml－1②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－543 kJ·ml－1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：____________________________________ 。
2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 096.7 kJ·ml－1
4.[2018·北京，27(1)]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应 Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551 kJ·ml－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297 kJ·ml－1反应Ⅱ的热化学方程式： 。
3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·ml－1
5.[2020·全国卷Ⅰ，28(1)]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化： 　ΔH＝－98 kJ·ml－1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为___________________________________________________________。
2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·ml－1
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
(1)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，即可求得待求反应的反应热。(2)加和法：将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。 流程如右：
6.已知：①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH3；④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH5下列关于上述反应焓变的判断不正确的是A.ΔH1＜ΔH2B.ΔH3＜ΔH4C.ΔH5＝ΔH3－ΔH2D.2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4
7.室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O(s)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＞ΔH3 B.ΔH1＜ΔH3C.ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D.ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
四、能量图像的分析与应用
8.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图所示，我国学者发现在T ℃时，甲醇(CH3OH)在铜催化剂上的反应机理如下：反应Ⅰ：CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝a kJ·ml－1反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－b kJ·ml－1(b＞0)总反应：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2 (g)＋3H2(g)　ΔH3＝c kJ·ml－1下列有关说法正确的是A.反应Ⅰ是放热反应B.1 ml CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于 1 ml CO2(g)和3 ml H2(g)的总能量C.c＞0D.优良的催化剂降低了反应的活化能，并减小了ΔH3，节约了能源
9.[2021·全国甲卷，28(1)]二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·ml－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2＝－90 kJ·ml－1总反应的ΔH＝ kJ·ml－1；若反应①为慢反应，上列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填标号)，判断的理由是_____________________________________ 。
ΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①的
活化能大于反应②的活化能
A.ΔH1＞0，ΔH2＞0B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2D.ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
1.(2021·浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是
2.[2021·广东，19(1)]我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：(a)CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1(b)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2(c)CH4(g) C(s)＋2H2(g)　ΔH3(d)2CO(g) CO2(g)＋C(s)　ΔH4(e)CO(g)＋H2(g) H2O(g)＋C(s)　ΔH5根据盖斯定律，反应a的ΔH1 ＝ (写出一个代数式即可)。
ΔH2＋ΔH3－ΔH5(或ΔH3－ΔH4)
3.(2020·北京，12)依据图示关系，下列说法不正确的是A.石墨燃烧是放热反应B.1 ml C(石墨)和1 ml CO分别在足量O2中燃烧， 全部转化为CO2，前者放热多C.C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2D.化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
4.(2019·浙江4月选考，23)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是A.ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B.ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C.ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
1.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
2.已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·ml－1；②H2(g)＋S(g)===H2S(g)　ΔH＝－20.1 kJ·ml－1，下列判断正确的是A.若反应②中改用固态硫，则消耗1 ml S(s)反应放出的热量小于20.1 kJB.从焓变数值知，单质硫与氧气相比，更容易与氢气化合C.由①②知，水的热稳定性弱于硫化氢D.氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·ml－1
3.某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是A.由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热 反应B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出 的热量有所增加C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结 果没有影响D.若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果偏高
4.分别向1 L 0.5 ml·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH1＜ΔH2＜ΔH3C.ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D.ΔH1＝ΔH2＜ΔH3
5.Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是A.ΔH3＜0B.ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6C.ΔH6＞ΔH5D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
6.已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，则工业冶炼晶体硅的反应为2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4。则下列判断正确的是A.ΔH1＞ΔH2B.2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4C.C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH1D.Si＋O2===SiO2　ΔH3
7.对于反应a：C2H4(g) C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g) C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1；②2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)===C2H4(g)　ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B.ΔH2＞ΔH3＞ΔH1C.ΔH2＞ΔH1＞ΔH3D.ΔH3＞ΔH2＞ΔH1
8.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：①H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·ml－1②O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·ml－1下列说法正确的是A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ·ml－1B.氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·ml－1C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·ml－1D.H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－88 kJ·ml－1
9.(2022·湖南汨罗市高三检测)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是A.热稳定性：MgF2＜MgCl2＜MgBr2＜MgI2B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应，放热1 124 kJC.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程 需要吸收热量D.由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l)　 ΔH＜－117 kJ·ml－1
10.HBr被O2氧化依次由如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反应组成，1 ml HBr(g)被氧化为Br2(g)放出12.67 kJ热量，其能量与反应过程曲线如图所示。(Ⅰ)HBr(g)＋O2(g)===HOOBr(g)(Ⅱ)HOOBr(g)＋HBr(g)===2HOBr(g)(Ⅲ)HOBr(g)＋HBr(g)===H2O(g)＋Br2(g)下列说法正确的是A.三步反应均为放热反应B.步骤(Ⅰ)的反应速率最慢C.HOOBr(g)比HBr(g)和O2(g)稳定D.热化学方程式为4HBr(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Br2(g)　ΔH＝－12.67 kJ·ml－1
11.请按要求填空。(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：回答下列问题：ΔH3＝ kJ·ml－1。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________________________________、_______________________________________。
(2)[2017·全国卷Ⅰ，28(2)节选]如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
ΔH＝＋286 kJ·ml－1
H2S (g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ·ml－1