第三讲 化学反应中的能量变化
1. 复习重点
了解化学反应中的能量变化
了解放热反应吸热反应
理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式
2．难点聚焦
一、反应热
1、化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用符号ΔH表示，单位一般采
用kJ/mol。当ΔH为负值为放热反应；当ΔH为正值为吸热反应。测量反应热的仪器叫做量热计。
2、燃烧热：在101kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，叫做该物质的
燃烧热。
3、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH 2O ，这时的反应热叫做中和热。中学
阶段主要讨论强酸和强碱的反应。
二、热化学方程式
1、书写热反应方程式应注意的问题：
(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关，因此必须注明，不注明的是指101kPa 和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同，反应热的数值不同，因此要注明物质的聚集状态。g 气体；l 液体；s 固体；aq 溶质。
(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量，它可以是整数，也可以是分数。
2、书写热化学方程式的一般步骤
(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式，并配平。
(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的数值。
(3)如果为放热反应ΔH为负值，如果为吸热反应则ΔH为正值。并写在第一步所得方程式的后面，中间用“；”隔开。
(4)如果题目另有要求，如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式，可将热化学方程式的化学计量数变换成分数。
三、中和热的测定
1、测定前的准备工作
(1)选择精密温度计（精确到0.10C ），并进行校对（本实验温度要求精确到0.10C ）。
(2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。
(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计当搅拌棒使用。
2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题
(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。
(2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。
(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。
(4)实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。
(5)为了减少实验误差，重复实验2~3次，数据取平均值。
注意事项：①、反应热的大小比较：比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其实质，从而顺利解决问题。影响反应热大小因素主要有以下几个方面。
1、热化学方程式中的化学计量数。如2mol 氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol 氢气燃烧时放出的2倍。
2、物质的聚集状态或晶体结构。如等量氢气燃烧生成液态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。
3、化学键的强弱。如都由单质反应生成2mol 的卤化氢时，由于HF 、HCl 、HBr 、HI 中的共价键依次减弱，所以放出的热量也依次减少。 ②、盖斯定律的应用和有关燃烧热和中和热的计算
化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种类、量及聚集状态有关，与反应途径无关。根据能量守恒定律，无论反应是一步完成还是几步完成，只要反应的起始状态和终了状态确定，反应热就是个定值，这就是著名的盖斯定律。
3．例题精讲
例1已知在25℃，101kPa 下，lgC 8H 18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 （ ）
A.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （g ）；△H ＝－48.40kJ·mol －1
B.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝－5518kJ·mol －1
C.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝＋5518kJ·mol －1
－ D.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝－48.40kJ·mol 1
解析：根据题目条件，生成的水为液态，所以A 错，1gC 8H 18燃烧后放出热量48.40kJ ，故1molC 8H 18完全燃烧放出热量5518kJ ，放热用“—”表示，故C 错。 答案B 评析热化学方程式的书写较难，书写时不能忽视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。
例2在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q 2＞Q 1的是 （ ）
A.2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g)；△H ＝－Q 1； 2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l)；△H ＝－Q 2
B.S(g)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H ＝－Q 1； S(s)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H ＝－Q 2
C.C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H ＝－Q 1； C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－Q 2
D.H 2(g)＋Cl 2(g)＝2HCl(g)；△H ＝－Q 1； 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H ＝－Q 2。
解析：A 中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，
即Q 2＞Q 1；B 中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q 1＞Q 2；C 中，生成CO 放热，因氧气过量会与CO 反应也放出热量，
所以Q 2＞Q 1，D 中Q 1=2Q2。 答案AC 评析：反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。
例3炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－392kJ/mol，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)；△H ＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282kJ/mol，H 2(g)＋1/2O2(g)＝H 2O(g)；△H ＝－241kJ/mol，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时 （ ）
A. 不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B. 虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料
C. 既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料 D. 既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料
解析：本题应从两个方面考虑，一是能否使炉火瞬间更旺，由于往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)，生成的CO 和H 2都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料，根据盖斯定律，C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)；△H ＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282kJ/mol，H 2(g)＋1/2O2(g)＝H 2O(g)；△H ＝－241kJ/mol，三个方程加合在一起即得总反应式C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－392kJ/mol，故与相同量的炭燃烧放出的热量相同，因此不能节省原料。 答案A
例4已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol 无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q 1kJ ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO 4·5H 2O(s)＝CuSO 4(s)＋5H 2O(l)；△H ＝＋Q 2kJ/mol，则Q 1与Q 2的关系是 （ ）
A.Q 1＞Q 2 B.Q 1＜Q 2 C.Q 1＝Q 2 D. 无法确定
解析：由已知得CuSO 4·5H 2O(s)＝Cu 2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)；△H ＝+Q(Q＞0）……①，
CuSO 4(s)＝Cu 2+(aq)+SO42-(aq)；△H ＝—Q 1……②，
①—②得CuSO 4·5H 2O(s)＝CuSO 4(s)＋5H 2O(l)；△H ＝Q 1+Q，根据盖斯定律：Q 1+Q=Q2，故D 正确。 答案D 评析：解此类题目常把题给信息转化为热化学方程，然后根据盖斯定律可得出正确的结论。
例5已知有a molC 和b molO 2（a ＞2b ），充分反应后，将得到的可燃性物质提取后再次燃烧，充分反应。可燃性物质燃烧放出的热量有p%被m g 、0℃的水吸收，使之沸腾。若已知1molC 燃烧成CO 2放出的热量为q J ，试求1molC 燃烧成CO 所放出的热量约为多少？（c =4.2×103J/kg·℃）
解析：根据题意可知，可燃性物质燃烧后放出热量为：
Q =cm ∆t m =4. 2⨯104(J ) 。又知：
p %p
C +O 2点燃CO 2
⇒bmol bmol ⇐bmol 高温CO 2+C 2CO
bmol ⇒bmol 2bmol
所以a molC 和b molO 2（a ＞2b ）反应后，其可燃性物质的量为(a -2b )molC 和2b molCO 。若设1molCO 燃烧成CO 2放出的热量为x J ，则可得出关系式：
(a -2b )q +2bx =4. 2⨯104m p
⎤4m 解得：x =⎡ 4. 2⨯10-a -2b q ()⎢⎥b (J ) ⎣p ⎦
若设所求1molC 燃烧成CO 放出的热量为y J ，则由下列热化学方程式：
C (s ) +1O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-y J /m o l ① 2
CO (g ) +1O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-x J /m o l ② 2
C (s ) +O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-q J /m o l ③
就不难发现：①式＝③式－②式，即为题目所求。故可推知：
y m -(a -2b )q p (J ) =q -x =q -2b
aqp -4. 2⨯104m =(J ) 2bp 4. 2⨯104
答案(aqp -4.2×104m )/2bp J
评析：本题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题，难度大。因此，解决这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中隐含着的重要信息（即热化学方程式有加合性），弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学过程，并求出联系这两个过程的纽带——热量（Q ）。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识，则题中的问题便可迎刃而解。
4．实战演练
1. “摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
（ ）
A. 氯化钠 B. 固体硝酸铵 C. 固体氢氧化钠 D. 生石灰
2. 含20.0NaOH 的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ 的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 （ ）
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l)；ΔH=+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l)；ΔH=-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=-57.4kJ/mol
3．已知：CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH 3COONa(aq)+H2O △H=Q 1kJ ／mol
11 H 2SO 4(浓)+NaOH(aq)＝Na 2SO 4(aq)+H2O(1) △H=Q 2kJ ／mol 22
HNO 3(aq)+KOH(aq)＝KNO 3(aq)+H2O(1) △H=Q 3kJ ／mol
上述反应均为溶液中的反应，则Q 1、Q 2、Q 3的绝对值大小的关系为 （ ）
A. Q 1＝Q 2=Q 3 B. Q 2>Q 1>Q 3 C. Q 2>Q 3>Q 1 D. Q 2=Q 3>Q 1
4．热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297.3kJ/mol，分析下列说法中正确的是（ ）
A.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|>297.3kJ/mol B.1molSO 2的键能总和大于1molS 和1molO 2键能之和
C.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|
5．将白磷隔绝空气加热到260℃可转变为红磷。以下说法正确的是 （ ）
A. 白磷转变为红磷是一个吸热过程 B. 红磷比白磷稳定
C. 白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量 D. 白磷比红磷稳定
6．已知：CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l)；△H ＝－890kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282.5kJ/mol。假如标准状况下由CH 4、CO 、CO 2组成的89.6升混和气体完全燃烧时能放出1010千焦的热量，并生成18克液态水，那么燃烧前混和气体中CO 占的体积百分含量约为
A.40% B.50% C.60% D.70%
480KJ 。
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式_______________；
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数___________________；
（3）由上表可总结出的近似规律是_____________________；
（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为_________kJ·mol -1。
8. 已知热化学方程式H +(aq)+OH-(aq)==H2O(1)；△H ＝-57.3kJ ／mol ，问：
（1）常量滴定用0.025L0.10mol ／L 的强酸和强碱互相中和，则滴定过程中释放的热量为_________________kJ。
（2）若中和后溶液体积为0.05L ，又已知中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ ／(g·℃) ，且密度为1.0g ／mL ，则溶液温度升高_____________℃。
（3）由（2）说明为什么需要用0.5mol/L～1mol ／L 的强酸和强碱反应测定中和热?
9. 50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下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）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_____________。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量________
（填“相等”或“不相等”），但中和热应_________（填“相等”或“不相等”），简述理由
_________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________；
用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
10. 一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，既熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量，它们在塑料袋中经日晒能熔化，
（2）实际应用时最常用的（根据来源和成本考虑）应该是_____________。
11. （1）肼（N 2H 4）和NO 2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N 2和H 2O （g ），已知8g 气体肼在上述反应中放出142kJ 热量，其热化学方程式为
。
（2）0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷（B 2H 6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ 热量，其热化学反应方程式为 ；又知H 2O （l ）H 2O （g ）；△H ＝＋44kJ/mol，则11.2L （标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是kJ 。
（3）已知A 、B 两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M 的A 气体m g 和足量B 气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa 和1.01×106Pa ，又测得反应共放出Q kJ 热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式____________________________________________。
12. 已知下列热化学方程式的热效应：
（1）Fe 2O 3（s ）＋3CO （g ）＝2Fe （s ）＋3CO 2（g ）；△H 1＝－26.7kJ/mol
（2）3Fe 2O 3（s ）＋CO （g ）＝2Fe 3O 4（s ）＋CO 2（g ）；△H 2＝－50.75kJ/mol
（3）Fe 3O 4（s ）＋CO （g ）＝3FeO （s ）十CO 2（g ）；△H 3＝－36.5kJ/mol
不用查表，计算下列反应的△H 。FeO （s ）＋CO （g ）＝Fe （s ）＋CO 2（g ）
13. 某石油液化气由丙烷和丁烷组成，其质量分数分别为80％和20％。它们燃烧的热化学方程式分别为：C 3H 8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1)；△H ＝-2200kJ ／mol ；
13 C 4H 10(g)+O 2(g)==4CO2(g)+5H2O(1)；△H ＝-2900kJ ／mol 。有一质量为0.80kg 、容积为4.0L 的铝壶，将一壶20℃的水烧开2
需消耗液化石油气0.056kg ，试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ ／(kg·℃) ，铝的比热为0.88kJ ／(kg·℃)]
14. 已知C(s、金刚石）+O2==CO2(g)；ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O2==CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol。且知石墨的密度大于金刚石。
(1)石墨和金刚石相比，____的稳定性更大，石墨转化为金刚石的热化学方程式为____________。
(2)石墨中C-C 键键能______金刚石中C-C 键键能。石墨的熔点______金刚石（均填“大于”、“小于”或“等于”）。
(3)理论上能否用石墨合成金刚石？____，若能，需要的条件是___________。
15. 物质的生成热可定义为：由稳定单质生成1mol 物质所放出的热量，如CO 2气体的生成热就是1molC 完全燃烧生成CO 2气体时放出的
2______kJ能量。
【小结】全面了解化学反应，除要知道反应物和生成物之外，还需要研究化学反应发生的条件，应用化学反应，一方面是为了获得新物质，有时更重要的是要利用化学反应中的热变化，而放热反应和吸热反应是化学反应中最常见的能量变化，因此我们要了解一些常见的吸热反应和放热反应。
依据热化学方程式进行有关计算，其关键是把反应热看作为“生成热”，按一般化学方程式的计算要求进行即可，但多数题目偏重于对方法技巧的考查。
参考答案
一、选择题
1.B 2.D 3.B 4.AB 5.BC 6.B
二、简答题
7. （1）2C 2H 6（g ）+7O2（g ）==4CO2（g ）+6H2O （l ）；△H=—3119.6kJ/mol
（2）72.13% （3）烷烃分子中每增加一个CH 2燃烧热平均增加645kJ/mol左右 （4）6776
8. （1）0.14 （2）0.7 （3）根据（2）的计算可知，当溶液的浓度过小，释放的热量较少，且又是逐渐产生热量，故测定的中和热误差较大。若浓度过高，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大，中和过程产生热量的一部分将补偿未电离分子离解所需要的热量，同样会造成较大的误差。
9. （1）环形玻璃搅拌器 （2）减少实验过程中热量损失 （3）偏小
（4）不相等，相等，因为中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH 2O 所放出的能量，与酸碱用量无关 （5）偏小 偏小
10. （1）Na 2SO 4·10H 2O 、Na 2HPO 4·12H 2O （2）Na 2SO 4·10H 2O
O 。进一步比较单位质量吸热效率：
242242Na 2SO 4。
11. （1）2N 2H 4（g ）＋2NO 2（g ）＝3N 2（g ）＋4H 2O （g ）；△H ＝－1136kJ/mol
（2）B 2H 6（g ）＋3O 2（g ）＝B 2O 3（s ）＋3H 2O （l ）；△H ＝－2165kJ/mol 1016.5kJ
（3）2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g)；∆H =-2M QkJ /mol 评析：（3）中由反应前后的压强之比为3:5可推测反应后D 的状态为液态。 m
12. 答案：7.28kJ/mol 评析：由盖斯定律得所求方程的反应热为{1[(1)⨯3-(2)]-(3)}/3。 2
331⨯80%⨯10⨯22001⨯20%⨯10⨯2900=5×104kJ ，将水烧开所需热量为：13.50% 评析：1.0kg 石油气完全燃烧释放的热量为：+4458
1400kJ Q=cm(t-t 0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)，所以，燃料的利用率为：×100%=50% 45⨯10kJ ⋅kg ⨯0.056kg
14. （1）石墨 C(s、石墨）== C(s、金刚石）；ΔH=1.9kJ/mol （2）大于 大于 （3）能 隔绝空气高温高压
评析：由于石墨转化为金刚石为吸热反应，故等量的石墨和金刚石相比，金刚石所具有的能量高，键能小，熔点低。
15.15640kJ
评析：根据生成热的定义得下面三个方程：6C(s)+3O2(g)+6H2(g)=C6H 12O 6(s)；ΔH=-1259.8kJ/mol……①，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol……②；O 2(g)+2H2(g)=2H2O(l)……③，联立求解即得。
第三讲 化学反应中的能量变化
1. 复习重点
了解化学反应中的能量变化
了解放热反应吸热反应
理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式
2．难点聚焦
一、反应热
1、化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用符号ΔH表示，单位一般采
用kJ/mol。当ΔH为负值为放热反应；当ΔH为正值为吸热反应。测量反应热的仪器叫做量热计。
2、燃烧热：在101kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，叫做该物质的
燃烧热。
3、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH 2O ，这时的反应热叫做中和热。中学
阶段主要讨论强酸和强碱的反应。
二、热化学方程式
1、书写热反应方程式应注意的问题：
(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关，因此必须注明，不注明的是指101kPa 和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同，反应热的数值不同，因此要注明物质的聚集状态。g 气体；l 液体；s 固体；aq 溶质。
(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量，它可以是整数，也可以是分数。
2、书写热化学方程式的一般步骤
(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式，并配平。
(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的数值。
(3)如果为放热反应ΔH为负值，如果为吸热反应则ΔH为正值。并写在第一步所得方程式的后面，中间用“；”隔开。
(4)如果题目另有要求，如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式，可将热化学方程式的化学计量数变换成分数。
三、中和热的测定
1、测定前的准备工作
(1)选择精密温度计（精确到0.10C ），并进行校对（本实验温度要求精确到0.10C ）。
(2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。
(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计当搅拌棒使用。
2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题
(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。
(2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。
(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。
(4)实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。
(5)为了减少实验误差，重复实验2~3次，数据取平均值。
注意事项：①、反应热的大小比较：比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其实质，从而顺利解决问题。影响反应热大小因素主要有以下几个方面。
1、热化学方程式中的化学计量数。如2mol 氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol 氢气燃烧时放出的2倍。
2、物质的聚集状态或晶体结构。如等量氢气燃烧生成液态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。
3、化学键的强弱。如都由单质反应生成2mol 的卤化氢时，由于HF 、HCl 、HBr 、HI 中的共价键依次减弱，所以放出的热量也依次减少。 ②、盖斯定律的应用和有关燃烧热和中和热的计算
化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种类、量及聚集状态有关，与反应途径无关。根据能量守恒定律，无论反应是一步完成还是几步完成，只要反应的起始状态和终了状态确定，反应热就是个定值，这就是著名的盖斯定律。
3．例题精讲
例1已知在25℃，101kPa 下，lgC 8H 18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 （ ）
A.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （g ）；△H ＝－48.40kJ·mol －1
B.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝－5518kJ·mol －1
C.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝＋5518kJ·mol －1
－ D.C 8H 18（1）＋22.5O 2（g ）＝8CO 2（g ）＋9H 2O （1）；△H ＝－48.40kJ·mol 1
解析：根据题目条件，生成的水为液态，所以A 错，1gC 8H 18燃烧后放出热量48.40kJ ，故1molC 8H 18完全燃烧放出热量5518kJ ，放热用“—”表示，故C 错。 答案B 评析热化学方程式的书写较难，书写时不能忽视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。
例2在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q 2＞Q 1的是 （ ）
A.2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g)；△H ＝－Q 1； 2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l)；△H ＝－Q 2
B.S(g)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H ＝－Q 1； S(s)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H ＝－Q 2
C.C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H ＝－Q 1； C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－Q 2
D.H 2(g)＋Cl 2(g)＝2HCl(g)；△H ＝－Q 1； 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H ＝－Q 2。
解析：A 中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，
即Q 2＞Q 1；B 中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q 1＞Q 2；C 中，生成CO 放热，因氧气过量会与CO 反应也放出热量，
所以Q 2＞Q 1，D 中Q 1=2Q2。 答案AC 评析：反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。
例3炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－392kJ/mol，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)；△H ＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282kJ/mol，H 2(g)＋1/2O2(g)＝H 2O(g)；△H ＝－241kJ/mol，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时 （ ）
A. 不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B. 虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料
C. 既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料 D. 既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料
解析：本题应从两个方面考虑，一是能否使炉火瞬间更旺，由于往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)，生成的CO 和H 2都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料，根据盖斯定律，C(s)＋H 2O(g)＝CO(g)＋H 2(g)；△H ＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282kJ/mol，H 2(g)＋1/2O2(g)＝H 2O(g)；△H ＝－241kJ/mol，三个方程加合在一起即得总反应式C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－392kJ/mol，故与相同量的炭燃烧放出的热量相同，因此不能节省原料。 答案A
例4已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol 无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q 1kJ ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO 4·5H 2O(s)＝CuSO 4(s)＋5H 2O(l)；△H ＝＋Q 2kJ/mol，则Q 1与Q 2的关系是 （ ）
A.Q 1＞Q 2 B.Q 1＜Q 2 C.Q 1＝Q 2 D. 无法确定
解析：由已知得CuSO 4·5H 2O(s)＝Cu 2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)；△H ＝+Q(Q＞0）……①，
CuSO 4(s)＝Cu 2+(aq)+SO42-(aq)；△H ＝—Q 1……②，
①—②得CuSO 4·5H 2O(s)＝CuSO 4(s)＋5H 2O(l)；△H ＝Q 1+Q，根据盖斯定律：Q 1+Q=Q2，故D 正确。 答案D 评析：解此类题目常把题给信息转化为热化学方程，然后根据盖斯定律可得出正确的结论。
例5已知有a molC 和b molO 2（a ＞2b ），充分反应后，将得到的可燃性物质提取后再次燃烧，充分反应。可燃性物质燃烧放出的热量有p%被m g 、0℃的水吸收，使之沸腾。若已知1molC 燃烧成CO 2放出的热量为q J ，试求1molC 燃烧成CO 所放出的热量约为多少？（c =4.2×103J/kg·℃）
解析：根据题意可知，可燃性物质燃烧后放出热量为：
Q =cm ∆t m =4. 2⨯104(J ) 。又知：
p %p
C +O 2点燃CO 2
⇒bmol bmol ⇐bmol 高温CO 2+C 2CO
bmol ⇒bmol 2bmol
所以a molC 和b molO 2（a ＞2b ）反应后，其可燃性物质的量为(a -2b )molC 和2b molCO 。若设1molCO 燃烧成CO 2放出的热量为x J ，则可得出关系式：
(a -2b )q +2bx =4. 2⨯104m p
⎤4m 解得：x =⎡ 4. 2⨯10-a -2b q ()⎢⎥b (J ) ⎣p ⎦
若设所求1molC 燃烧成CO 放出的热量为y J ，则由下列热化学方程式：
C (s ) +1O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-y J /m o l ① 2
CO (g ) +1O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-x J /m o l ② 2
C (s ) +O 2(g ) =CO 2(g ); ∆H =-q J /m o l ③
就不难发现：①式＝③式－②式，即为题目所求。故可推知：
y m -(a -2b )q p (J ) =q -x =q -2b
aqp -4. 2⨯104m =(J ) 2bp 4. 2⨯104
答案(aqp -4.2×104m )/2bp J
评析：本题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题，难度大。因此，解决这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中隐含着的重要信息（即热化学方程式有加合性），弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学过程，并求出联系这两个过程的纽带——热量（Q ）。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识，则题中的问题便可迎刃而解。
4．实战演练
1. “摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
（ ）
A. 氯化钠 B. 固体硝酸铵 C. 固体氢氧化钠 D. 生石灰
2. 含20.0NaOH 的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ 的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 （ ）
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l)；ΔH=+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l)；ΔH=-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=-57.4kJ/mol
3．已知：CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH 3COONa(aq)+H2O △H=Q 1kJ ／mol
11 H 2SO 4(浓)+NaOH(aq)＝Na 2SO 4(aq)+H2O(1) △H=Q 2kJ ／mol 22
HNO 3(aq)+KOH(aq)＝KNO 3(aq)+H2O(1) △H=Q 3kJ ／mol
上述反应均为溶液中的反应，则Q 1、Q 2、Q 3的绝对值大小的关系为 （ ）
A. Q 1＝Q 2=Q 3 B. Q 2>Q 1>Q 3 C. Q 2>Q 3>Q 1 D. Q 2=Q 3>Q 1
4．热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297.3kJ/mol，分析下列说法中正确的是（ ）
A.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|>297.3kJ/mol B.1molSO 2的键能总和大于1molS 和1molO 2键能之和
C.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|
5．将白磷隔绝空气加热到260℃可转变为红磷。以下说法正确的是 （ ）
A. 白磷转变为红磷是一个吸热过程 B. 红磷比白磷稳定
C. 白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量 D. 白磷比红磷稳定
6．已知：CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l)；△H ＝－890kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)＝CO 2(g)；△H ＝－282.5kJ/mol。假如标准状况下由CH 4、CO 、CO 2组成的89.6升混和气体完全燃烧时能放出1010千焦的热量，并生成18克液态水，那么燃烧前混和气体中CO 占的体积百分含量约为
A.40% B.50% C.60% D.70%
480KJ 。
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式_______________；
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数___________________；
（3）由上表可总结出的近似规律是_____________________；
（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为_________kJ·mol -1。
8. 已知热化学方程式H +(aq)+OH-(aq)==H2O(1)；△H ＝-57.3kJ ／mol ，问：
（1）常量滴定用0.025L0.10mol ／L 的强酸和强碱互相中和，则滴定过程中释放的热量为_________________kJ。
（2）若中和后溶液体积为0.05L ，又已知中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ ／(g·℃) ，且密度为1.0g ／mL ，则溶液温度升高_____________℃。
（3）由（2）说明为什么需要用0.5mol/L～1mol ／L 的强酸和强碱反应测定中和热?
9. 50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下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）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_____________。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量________
（填“相等”或“不相等”），但中和热应_________（填“相等”或“不相等”），简述理由
_________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________；
用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
10. 一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，既熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量，它们在塑料袋中经日晒能熔化，
（2）实际应用时最常用的（根据来源和成本考虑）应该是_____________。
11. （1）肼（N 2H 4）和NO 2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N 2和H 2O （g ），已知8g 气体肼在上述反应中放出142kJ 热量，其热化学方程式为
。
（2）0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷（B 2H 6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ 热量，其热化学反应方程式为 ；又知H 2O （l ）H 2O （g ）；△H ＝＋44kJ/mol，则11.2L （标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是kJ 。
（3）已知A 、B 两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M 的A 气体m g 和足量B 气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa 和1.01×106Pa ，又测得反应共放出Q kJ 热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式____________________________________________。
12. 已知下列热化学方程式的热效应：
（1）Fe 2O 3（s ）＋3CO （g ）＝2Fe （s ）＋3CO 2（g ）；△H 1＝－26.7kJ/mol
（2）3Fe 2O 3（s ）＋CO （g ）＝2Fe 3O 4（s ）＋CO 2（g ）；△H 2＝－50.75kJ/mol
（3）Fe 3O 4（s ）＋CO （g ）＝3FeO （s ）十CO 2（g ）；△H 3＝－36.5kJ/mol
不用查表，计算下列反应的△H 。FeO （s ）＋CO （g ）＝Fe （s ）＋CO 2（g ）
13. 某石油液化气由丙烷和丁烷组成，其质量分数分别为80％和20％。它们燃烧的热化学方程式分别为：C 3H 8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1)；△H ＝-2200kJ ／mol ；
13 C 4H 10(g)+O 2(g)==4CO2(g)+5H2O(1)；△H ＝-2900kJ ／mol 。有一质量为0.80kg 、容积为4.0L 的铝壶，将一壶20℃的水烧开2
需消耗液化石油气0.056kg ，试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ ／(kg·℃) ，铝的比热为0.88kJ ／(kg·℃)]
14. 已知C(s、金刚石）+O2==CO2(g)；ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O2==CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol。且知石墨的密度大于金刚石。
(1)石墨和金刚石相比，____的稳定性更大，石墨转化为金刚石的热化学方程式为____________。
(2)石墨中C-C 键键能______金刚石中C-C 键键能。石墨的熔点______金刚石（均填“大于”、“小于”或“等于”）。
(3)理论上能否用石墨合成金刚石？____，若能，需要的条件是___________。
15. 物质的生成热可定义为：由稳定单质生成1mol 物质所放出的热量，如CO 2气体的生成热就是1molC 完全燃烧生成CO 2气体时放出的
2______kJ能量。
【小结】全面了解化学反应，除要知道反应物和生成物之外，还需要研究化学反应发生的条件，应用化学反应，一方面是为了获得新物质，有时更重要的是要利用化学反应中的热变化，而放热反应和吸热反应是化学反应中最常见的能量变化，因此我们要了解一些常见的吸热反应和放热反应。
依据热化学方程式进行有关计算，其关键是把反应热看作为“生成热”，按一般化学方程式的计算要求进行即可，但多数题目偏重于对方法技巧的考查。
参考答案
一、选择题
1.B 2.D 3.B 4.AB 5.BC 6.B
二、简答题
7. （1）2C 2H 6（g ）+7O2（g ）==4CO2（g ）+6H2O （l ）；△H=—3119.6kJ/mol
（2）72.13% （3）烷烃分子中每增加一个CH 2燃烧热平均增加645kJ/mol左右 （4）6776
8. （1）0.14 （2）0.7 （3）根据（2）的计算可知，当溶液的浓度过小，释放的热量较少，且又是逐渐产生热量，故测定的中和热误差较大。若浓度过高，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大，中和过程产生热量的一部分将补偿未电离分子离解所需要的热量，同样会造成较大的误差。
9. （1）环形玻璃搅拌器 （2）减少实验过程中热量损失 （3）偏小
（4）不相等，相等，因为中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH 2O 所放出的能量，与酸碱用量无关 （5）偏小 偏小
10. （1）Na 2SO 4·10H 2O 、Na 2HPO 4·12H 2O （2）Na 2SO 4·10H 2O
O 。进一步比较单位质量吸热效率：
242242Na 2SO 4。
11. （1）2N 2H 4（g ）＋2NO 2（g ）＝3N 2（g ）＋4H 2O （g ）；△H ＝－1136kJ/mol
（2）B 2H 6（g ）＋3O 2（g ）＝B 2O 3（s ）＋3H 2O （l ）；△H ＝－2165kJ/mol 1016.5kJ
（3）2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g)；∆H =-2M QkJ /mol 评析：（3）中由反应前后的压强之比为3:5可推测反应后D 的状态为液态。 m
12. 答案：7.28kJ/mol 评析：由盖斯定律得所求方程的反应热为{1[(1)⨯3-(2)]-(3)}/3。 2
331⨯80%⨯10⨯22001⨯20%⨯10⨯2900=5×104kJ ，将水烧开所需热量为：13.50% 评析：1.0kg 石油气完全燃烧释放的热量为：+4458
1400kJ Q=cm(t-t 0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)，所以，燃料的利用率为：×100%=50% 45⨯10kJ ⋅kg ⨯0.056kg
14. （1）石墨 C(s、石墨）== C(s、金刚石）；ΔH=1.9kJ/mol （2）大于 大于 （3）能 隔绝空气高温高压
评析：由于石墨转化为金刚石为吸热反应，故等量的石墨和金刚石相比，金刚石所具有的能量高，键能小，熔点低。
15.15640kJ
评析：根据生成热的定义得下面三个方程：6C(s)+3O2(g)+6H2(g)=C6H 12O 6(s)；ΔH=-1259.8kJ/mol……①，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol……②；O 2(g)+2H2(g)=2H2O(l)……③，联立求解即得。