3．已知：CH₃COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH₃COONa(aq)+H₂O　　　　　 △H=Q₁kJ／mol

　　　　　　　 H₂SO₄(濃)+NaOH(aq)＝Na₂SO₄(aq)+H₂O(1)　　　　　　 △H=Q₂kJ／mol

　　　　　　　 HNO₃(aq)+KOH(aq)＝KNO₃(aq)+H₂O(1)　　　　　　　　　 △H=Q₃kJ／mol

上述反應(yīng)均為溶液中的反應(yīng)，則Q₁、Q₂、Q₃的絕對值大小的關(guān)系為　　　　　　　　 (　　 )

A.Q₁＝Q₂=Q₃　　 B.Q₂>Q₁>Q₃　　 C.Q₂>Q₃>Q₁　　 D.Q₂=Q₃>Q₁

答案：B

2.含20.0NaOH的稀溶液與稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H₂O(l)；ΔH=+28.7kJ/mol

B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H₂O(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

答案：D

1.“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動即會制冷。該化學(xué)物質(zhì)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.氯化鈉　　 B.固體硝酸銨　　 C.固體氫氧化鈉　　 D.生石灰

答案：B

4．實戰(zhàn)演練

　　 化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物、生成物的種類、量及聚集狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。根據(jù)能量守恒定律，無論反應(yīng)是一步完成還是幾步完成，只要反應(yīng)的起始狀態(tài)和終了狀態(tài)確定，反應(yīng)熱就是個定值，這就是著名的蓋斯定律。

3．例題精講

[例1]已知在25℃，101kPa下，lgC₈H₁₈(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.C₈H₁₈(1)+22.5O₂(g)＝8CO₂(g)+9H₂O(g)；△H＝－48.40kJ·mol^－1

B.C₈H₁₈(1)+22.5O₂(g)＝8CO₂(g)+9H₂O(1)；△H＝－5518kJ·mol^－1

C.C₈H₁₈(1)+22.5O₂(g)＝8CO₂(g)+9H₂O(1)；△H＝+5518kJ·mol^－1

　 D.C₈H₁₈(1)+22.5O₂(g)＝8CO₂(g)+9H₂O(1)；△H＝－48.40kJ·mol^－1

[解析]根據(jù)題目條件，生成的水為液態(tài)，所以A錯，1gC₈H₁₈燃燒后放出熱量48.40kJ，故1molC₈H₁₈完全燃燒放出熱量5518kJ，放熱用“-”表示，故C錯。

[答案]B

[評析]熱化學(xué)方程式的書寫較難，書寫時不能忽視反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)，要注意系數(shù)與反應(yīng)物的關(guān)系。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫

[例2]在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q₂＞Q₁的是　　　　　　 (　　 )

　　 A.2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)；△H＝－Q₁；　 2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(l)；△H＝－Q₂

　　 B.S(g)+O₂(g)＝SO₂(g)；△H＝－Q₁；　　　 S(s)+O₂(g)＝SO₂(g)；△H＝－Q₂

　　 C.C(s)+1/2O₂(g)＝CO(g)；△H＝－Q₁；　　 C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－Q₂

　　 D.H₂(g)+Cl₂(g)＝2HCl(g)；△H＝－Q₁；　 1/2H₂(g)+1/2Cl₂(g)＝HCl(g)；△H＝－Q₂。

[解析]A中，由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放出熱量，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量要多，即Q₂＞Q₁；B中，由于固態(tài)硫轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)硫要吸收熱量，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即Q₁＞Q₂；C中，生成CO放熱，因氧氣過量會與CO反應(yīng)也放出熱量，所以Q₂＞Q₁，D中Q₁=2Q₂。

[答案]AC

[評析]反應(yīng)放出或吸收熱量的多少，跟反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有密切關(guān)系。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫

[例3]熾熱的爐膛內(nèi)有反應(yīng)：C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－392kJ/mol，往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時，有如下反應(yīng)：C(s)+H₂O(g)＝CO(g)+H₂(g)；△H＝+131kJ/mol，CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－282kJ/mol，H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)；△H＝－241kJ/mol，由以上反應(yīng)推斷往熾熱的爐膛內(nèi)通入水蒸氣時　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　 A.不能節(jié)省燃料，但能使?fàn)t火瞬間更旺　　　　 B.雖不能使?fàn)t火瞬間更旺，但可以節(jié)省燃料

　　 C.既能使?fàn)t火瞬間更旺，又能節(jié)省燃料　　　　 D.既不能使?fàn)t火瞬間更旺，又不能節(jié)省燃料

[解析]本題應(yīng)從兩個方面考慮，一是能否使?fàn)t火瞬間更旺，由于往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時，有如下反應(yīng)發(fā)生：C(s)+H₂O(g)＝CO(g)+H₂(g)，生成的CO和H₂都是可燃性氣體，故能使?fàn)t火瞬間更旺。二是能否節(jié)省燃料，根據(jù)蓋斯定律，C(s)+H₂O(g)＝CO(g)+H₂(g)；△H＝+131kJ/mol，CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－282kJ/mol，H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)；△H＝－241kJ/mol，三個方程加合在一起即得總反應(yīng)式C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)；△H＝－392kJ/mol，故與相同量的炭燃燒放出的熱量相同，因此不能節(jié)省原料。

[答案]A

[評析]要熟練掌握運用蓋斯定律進(jìn)行熱量的計算。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/碳族元素

[例4]已知膽礬溶于水時，溶液溫度降低。在室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時，放出熱量為Q₁kJ，而膽礬分解的熱化學(xué)方程式是CuSO₄·5H₂O(s)＝CuSO₄(s)+5H₂O(l)；△H＝+Q₂kJ/mol，則Q₁與Q₂的關(guān)系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　 A.Q₁＞Q₂　　 B.Q₁＜Q₂　　 C.Q₁＝Q₂　　 D.無法確定

[解析]由已知得CuSO₄·5H₂O(s)＝Cu²⁺(aq)+SO₄^2-(aq)+5H₂O(l)；△H＝+Q(Q＞0)……①，

　　　　　　　　　　　　　　　 CuSO₄(s)＝Cu²⁺(aq)+SO₄^2-(aq)；△H＝-Q₁……②，

　　　　　　　　　　　 ①-②得CuSO₄·5H₂O(s)＝CuSO₄(s)+5H₂O(l)；△H＝Q₁+Q，根據(jù)蓋斯定律：Q₁+Q=Q₂，故D正確。

[答案]D

[評析]解此類題目常把題給信息轉(zhuǎn)化為熱化學(xué)方程，然后根據(jù)蓋斯定律可得出正確的結(jié)論。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/氧族元素

[例5]已知有amolC和bmolO₂(a＞2b)，充分反應(yīng)后，將得到的可燃性物質(zhì)提取后再次燃燒，充分反應(yīng)�？扇夹晕镔|(zhì)燃燒放出的熱量有p%被mg、0℃的水吸收，使之沸騰。若已知1molC燃燒成CO₂放出的熱量為qJ，試求1molC燃燒成CO所放出的熱量約為多少？(c=4.2×10³J/kg·℃)

[解析]根據(jù)題意可知，可燃性物質(zhì)燃燒后放出熱量為：

　　 。又知：

　　 所以amolC和bmolO₂(a＞2b)反應(yīng)后，其可燃性物質(zhì)的量為(a-2b)molC和2bmolCO。若設(shè)1molCO燃燒成CO₂放出的熱量為xJ，則可得出關(guān)系式：

　　 解得：

　　 若設(shè)所求1molC燃燒成CO放出的熱量為yJ，則由下列熱化學(xué)方程式：

　　 　�、�

　　 　�、�

　　 　　③

　　 就不難發(fā)現(xiàn)：①式＝③式－②式，即為題目所求。故可推知：

[答案](aqp-4.2×10⁴m)/2bpJ

[評析]本題是一道物理、化學(xué)相互交叉滲透的綜合計算題，難度大。因此，解決這類問題的關(guān)鍵在于分析題意，挖掘題中隱含著的重要信息(即熱化學(xué)方程式有加合性)，弄清該題中所涉及的兩個過程，即物理過程與化學(xué)過程，并求出聯(lián)系這兩個過程的紐帶--熱量(Q)。然后正確運用所學(xué)物理、化學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識，則題中的問題便可迎刃而解。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/碳族元素

[例6]接觸法制硫酸的流程可表示如下：

問：(1)熱交換器在制硫酸的過程中有何重要作用？

(2)若以T₁、T₂、T₃、T₄分別表示進(jìn)出熱交換器的氣體溫度，且T₁＝80℃，T₃＝600℃、T₄＝250℃，求進(jìn)入接觸室后的SO₂、O₂混合氣體的溫度T₂(設(shè)進(jìn)、出熱交換器的氣體的平均比熱均為0.8kJ/(kg•℃))。

(3)假定每天進(jìn)入接觸室的混合氣體為20t，問與不用熱交換器相比較每年至少可節(jié)省多少噸含碳80%的優(yōu)質(zhì)煤？(已知煤的供熱效率為20%，C(s)+O₂(g)=CO₂(g)；ΔH=-393kJ/mol)

[解析](1)由沸騰爐導(dǎo)出的SO₂、O₂等氣體的溫度經(jīng)除塵、去雜、洗滌等工藝處理后已大幅度下降，通過熱交換器后氣體的溫度又得以提高，這有利于后續(xù)反應(yīng)(即由SO₂合成SO₃)的進(jìn)行。SO₂的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從接觸室導(dǎo)出的SO₃等氣體的溫度已高達(dá)600℃以上，難以被濃硫酸吸收。通過熱交換器后SO₃的溫度下降了，這有利于提高濃硫酸對它的吸收效率。總而言之，熱交換器在制H₂SO₄的過程中具有增效節(jié)能的作用。

(2)經(jīng)過熱交換器后，SO₂、O₂吸收的熱量＝cm₁(T₂-80℃)，SO₃放出的熱量＝cm₂(600℃-250℃)。根據(jù)物理學(xué)原理及質(zhì)量守恒定律可知，Q(吸)＝Q(放)，m₁＝m₂，故cm₁(T₂-80℃)＝cm₂(600℃-250℃)，即T₂＝430℃。

　　 (3)若不使用熱交換器，欲使80℃的SO₂、O₂預(yù)熱到430℃，每年需提供的熱量為20×10³kg×365×0.8kJ/(kg•℃)×(430℃-80℃)=2.04×10⁹kJ，每千克優(yōu)質(zhì)煤供給的有效熱量為5240kJ/kg，使用熱交換器后每年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的質(zhì)量為：2.04×10⁹kJ/(5240kJ/kg)=389.3t。

[答案](1)增效節(jié)能　　 (2)T₂＝430℃　　 (3)389.3t

[評析]本題主要運用公式Q=cmΔt考查化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng)的計算。

[關(guān)鍵詞]反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/氧族元素

2、要想提高中和熱測定的準(zhǔn)確性，實驗時應(yīng)注意的問題

　　 (1)作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可用保溫杯來做。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。

　　 (2)鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度的配制須準(zhǔn)確，且氫氧化鈉溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度宜小不宜大。

　　 (3)溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。

　　 (4)實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。

　　 (5)為了減少實驗誤差，重復(fù)實驗2~3次，數(shù)據(jù)取平均值。

1、測定前的準(zhǔn)備工作

　　 (1)選擇精密溫度計(精確到0.1⁰C)，并進(jìn)行校對(本實驗溫度要求精確到0.1⁰C)。

　　 (2)使用溫度計要輕拿輕聲放。剛剛測量高溫的溫度計不可立即用水沖洗，以免破裂。

　　 (3)測量溶液的溫度應(yīng)將溫度計懸掛起來，使水銀球處于溶液中間，不要靠在燒杯壁上或插到燒杯底部。不可將溫度計當(dāng)攪拌棒使用。

2、書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟

　　 (1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明聚集狀態(tài)的化學(xué)方程式，并配平。

　　 (2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)計算相應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值。

　　 (3)如果為放熱反應(yīng)ΔH為負(fù)值，如果為吸熱反應(yīng)則ΔH為正值。并寫在第一步所得方程式的后面，中間用“；”隔開。

　　 (4)如果題目另有要求，如反應(yīng)燃料燃燒熱的熱化學(xué)方程式和有關(guān)中和熱的熱化學(xué)方程式，可將熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)變換成分?jǐn)?shù)。

1、書寫熱反應(yīng)方程式應(yīng)注意的問題：

　　 (1)由于反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，因此必須注明，不注明的是指101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)。

　　 (2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值不同，因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

　　 (3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。

3、中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。中學(xué)階段主要討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。