1.了解中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的原理及操作。2.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。
考點(diǎn)一　中和反應(yīng)反應(yīng)熱及測定
考點(diǎn)二　蓋斯定律及應(yīng)用
1.中和反應(yīng)反應(yīng)熱在25 ℃和101 kPa下,在稀溶液中,強(qiáng)酸的稀溶液和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成________________時,放出________的熱量。?
1 ml H2O(l)
2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定　(1)測定原理:通過簡易量熱計測定體系在反應(yīng)前后的________變化,再利用有關(guān)物質(zhì)的比熱容來計算反應(yīng)熱。?(2)實(shí)驗(yàn)裝置
具有保溫性,減少熱量的散失
(3)實(shí)驗(yàn)步驟測量并記錄反應(yīng)前體系的________溫度為t1 ℃,測量并記錄反應(yīng)后體系的________溫度為t2 ℃,重復(fù)上述步驟兩次。?
【應(yīng)用示例】在中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)中,使用弱酸或弱堿會使測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱絕對值________(填“偏高”“不變”或“偏低”),其原因是___________________________________________________________。?
弱酸或弱堿在水溶液中部分電離,在反應(yīng)過程中,分子會繼續(xù)電離,而電離是吸熱的過程
例某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用簡易量熱計(裝置如圖)測量中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,實(shí)驗(yàn)采用50 mL 0.5 ml·L-1鹽酸與50 mL 0.55 ml·L-1 NaOH溶液反應(yīng)。下列說法錯誤的是(　　)?簡易量熱計示意圖A.采用稍過量的NaOH溶液是為了保證鹽酸完全被中和B.儀器a的作用是攪拌,減小測量誤差C.NaOH溶液應(yīng)迅速一次性倒入裝有鹽酸的內(nèi)筒中D.反應(yīng)前測完鹽酸溫度的溫度計應(yīng)立即插入NaOH溶液中測量溫度
解析 若分多次倒入則熱量損失大,C正確;反應(yīng)前測完鹽酸溫度的溫度計應(yīng)洗凈、擦干后再插入NaOH溶液中測量溫度,D錯誤。
[對點(diǎn)訓(xùn)練] 中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),下列關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的說法錯誤的是(　　)A.等溫條件下,試管中進(jìn)行的中和反應(yīng),反應(yīng)體系向空氣中釋放的熱量就是反應(yīng)的熱效應(yīng)B.測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時,需要快速將兩種溶液混合C.測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時,最重要的是要保證實(shí)驗(yàn)裝置的隔熱效果D.不同的酸堿反應(yīng)生成1 ml液態(tài)水釋放的熱量可能不相同
解析 等溫條件下,試管中進(jìn)行的中和反應(yīng),反應(yīng)體系向環(huán)境中釋放的熱量就是反應(yīng)的熱效應(yīng),環(huán)境是指與體系相互影響的其他部分,如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等,A錯誤;快速混合,防止熱量散失,B正確;若用的是弱酸或弱堿,其電離需吸收一部分熱量,D正確。
1.蓋斯定律的內(nèi)容一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應(yīng)熱是________的,這就是蓋斯定律。?2.蓋斯定律的理解蓋斯定律表明,在一定條件下,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的________和________有關(guān),而與反應(yīng)進(jìn)行的________無關(guān)。??則有:ΔH=________=________________。?
ΔH3+ΔH4+ΔH5
3.蓋斯定律的應(yīng)用根據(jù)蓋斯定律,可以利用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來計算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱。
【應(yīng)用示例】碳酰肼類化合物[Mn(L)3](ClO4)2是種優(yōu)良的含能材料,可作為火箭推進(jìn)劑的組分,其相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示,已知ΔH2=-299 kJ·ml-1,則ΔH1為_____________。?
-1 703 kJ·ml-1
解析 由蓋斯定律可知,ΔH1=2ΔH2+ΔH3-ΔH4=2×(-299 kJ·ml-1)+(-1 018 kJ·ml-1)-(+87 kJ·ml-1)=-1 703 kJ·ml-1。
考向1 蓋斯定律的理解及應(yīng)用例1(1)(2023·全國甲卷,28節(jié)選)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①3O2(g)═2O3(g)　ΔH1=+285 kJ·ml-1②2CH4(g)+O2(g)═2CH3OH(l)　ΔH2=-329 kJ·ml-1反應(yīng)③CH4(g)+O3(g)═CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=________ kJ·ml-1。?
(2)(2023·全國乙卷,28節(jié)選)已知下列熱化學(xué)方程式:FeSO4·7H2O(s)═FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·ml-1FeSO4·4H2O(s)═FeSO4(s)+4H2O(g)　ΔH2=b kJ·ml-1FeSO4·H2O(s)═FeSO4(s)+H2O(g)　ΔH3=c kJ·ml-1則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s)═2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH=________ kJ·ml-1。
解析 將題給熱化學(xué)方程式依次編號為①②③,根據(jù)蓋斯定律,由①+③-②×2可得目標(biāo)反應(yīng),故該反應(yīng)的焓變ΔH=(a+c-2b) kJ·ml-1。
一定條件下,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為ΔH1、ΔH2,則該條件下水氣變換反應(yīng)的焓變ΔH=________(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)。?
歸納總結(jié)利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的兩種方法 (1)虛擬路徑法:根據(jù)題意虛擬物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程,然后根據(jù)蓋斯定律列式求解,即可求出目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱。
(2)方程加和法:分析題給熱化學(xué)方程式,并進(jìn)行適當(dāng)加減得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也一并作相應(yīng)的加減運(yùn)算,思維流程如下:
[對點(diǎn)訓(xùn)練1] (1)(2022·湖北卷,19節(jié)選)
解析 (1)根據(jù)蓋斯定律,①+②+2×③可得反應(yīng)CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l)═ Ca2+(aq)+2[Al(OH)4]-(aq)+3H2(g),則ΔH4=ΔH1+ΔH2+2ΔH3=(-65.17 kJ·ml-1)+(-16.73 kJ·ml-1)+2×(-415.0 kJ·ml-1)=-911.9 kJ·ml-1。(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+反應(yīng)②得到目標(biāo)反應(yīng),則ΔH3=ΔH1+ΔH2=[+100.3+(-11.0)] kJ·ml-1=+89.3 kJ·ml-1。
下列推理不正確的是(　　)A.2ΔH1≈ΔH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.ΔH2

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