第17讲--化学能与热能(讲)(解析版).docx

第17讲 化学能与热能
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查化学反应中能量变化图形探析
高频考点2 考查依据键能计算反应热
高频考点3 考查热化学方程式的正误判断
高频考点4 考查对燃烧热、中和热的理解
高频考点5 考查中和热测定及误差分析和数据处理
高频考点6 考查能源的开发与利用
高频考点7 考查盖斯定律在反应热大小比较中的应用
高频考点8 考查盖斯定律在反应热计算中的应用
正文
第一部分：网络构建（总览全局）

第二部分：知识点精准记忆
知识点一 焓变、热化学方程式
1．化学反应的实质与特征
(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。
(3)化学反应中的能量转化形式
①吸热反应：热能―→化学能。
②放热反应：化学能―→热能。
③光合作用：光能―→化学能。
④燃烧反应：化学能―→热能，化学能―→光能。
⑤原电池反应：化学能―→电能。
⑥电解池反应：电能―→化学能。
2.焓变、反应热
(1)焓与焓变
①焓(H)：焓是与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。
(2)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。
(3)焓变与反应热的关系：对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有关系：ΔH＝Qp。
2.放热反应和吸热反应
1)概念
(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大于生成物的总能量。反应体系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH为负值。
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小于生成物的总能量。反应体系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH为正值。
2)放热反应和吸热反应的判断
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析

3)记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①可燃物的燃烧
②酸碱中和反应
③金属与酸的置换反应
④物质的缓慢氧化
⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
①弱电解质的电离
②盐类的水解反应
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
④C和H2O(g)、C和CO2的反应
⑤大多数分解反应
3.理解反应历程与反应热的关系
图示

意义
a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。
ΔH
图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
【特别提醒】(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。
(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。
4.热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
(3)书写要求
①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。
④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。
【方法技巧】①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。
②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
(4)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点
①热化学方程式不注明反应条件；
②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。
③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
(5)判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
知识点二 燃烧热、中和热、能源
1.燃烧热和中和热的比较

燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
反应热的含义
101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，即C―→CO2(g)、H―→H2O(l)、S―→SO2(g)。
在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法
燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)
强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
特点
物质燃烧一定放热，ΔH一定为负值
弱酸、弱碱电离吸热，中和热数值比57.3小
2.中和热的测定
(1)实验装置

(2)测定原理
ΔH＝－
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。
(3)实验步骤
①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时最高温度―→⑤重复2～3次实验―→⑥求平均温度差(t终－t始)―→⑦计算中和热ΔH。
(4)误差分析
若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。
(5)注意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。
②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。
③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。
⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。
【特别提醒】(1)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。
3.能源
(1)能源分类

(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
知识点三 盖斯定律、反应热的计算与比较
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始态和终态有关，而与反应的途径无关。
(2)意义
间接计算某些反应的反应热。
(3)应用
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B　ΔH1
A===B　ΔH2
ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2
aA===B　ΔH1
B===aA　ΔH2
ΔH1＝－ΔH2

ΔH＝ΔH1＋ΔH2
2.反应热的计算
(1)利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
(2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。

(4)利用键能计算反应热的方法
A.熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)
B.注意特殊物质中键数的判断
物质(1 mol)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
CO2
CH4
化学键
P—P
C—C
C—C
Si—Si
Si—O
C==O
C—H
键数(mol)
6
2
1.5
2
4
2
4
(5)利用盖斯定律计算
A.运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
B.运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
3.反应热大小的比较
(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：

(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
【方法技巧】
(1)直接比较法
①物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
③生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。
④对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
(2)盖斯定律比较法
①同一反应，生成物状态不同时
如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
C(g)===C(l)　ΔH3<0

ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH2<ΔH1。
②同一反应，反应物状态不同时
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
S(g)===S(s)　ΔH3<0

ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，
所以ΔH1<ΔH2。
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查化学反应中能量变化图形探析
例1. （2022·上海金山·二模）由X、Y转化为M的反应历程如图所示，下列说法错误的是

A．①→②的总过程放热
B．M是CH3COOH
C．反应过程中形成C-H键
D．反应X＋Y→M的原子利用率为100%
【解析】A．根据图像中反应物的能量变化由高到低判断该反应为放热反应，A正确；B．根据图像中的M的球棍模型判断化学式为CH3COOH，故B正确；C．根据图像中X判断是甲烷，Y是二氧化碳，两者形成乙酸，形成的是碳碳键、氧氢键，故C不正确；D．根据原子守恒甲烷和二氧化碳1:1完全反应生成乙酸，故原子利用率100%，故D正确；故选答案C；
【答案】C
【名师肋学】反应过程能量分析的注意事项
❶焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
❸在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
❹有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。
【变式训练】（2022·山东滨州·二模）一定条件下，丙烯与HCl反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反应历程如图所示。下列说法正确的是

A．丙烯与HCl的反应是吸热反应
B．合成CH3CHClCH3的反应中，第I步为反应的决速步
C．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例
D．CH2=CH-CH3(g)+HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓变等于第一步与第二步正反应活化能的差值
【解析】A．由图可知，无论是生成CH3CH2CH2Cl(g)或是CH3CHClCH3(g)，生成物的总能量低于于反应物的总能量，则丙烯与HCl的反应是放热反应，A错误；B．在合成CH3CHCICH3的反应历程中，第I步反应活化能更大，反应速率更小，慢反应为整个反应的决速步骤，B正确；C．其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例，C正确；D．由图象，第一步与第二步正反应活化能的差值不是反应物和生成物的能量差，故不是CH2=CH-CH3(g)+HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓变，D错误；答案选BC。
【答案】BC
高频考点2 考查依据键能计算反应热
例2.（2022·上海普陀·二模）肼(H2N-NH2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表：
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能/(kJ·mol-1)
391
161
498
463
热化学方程式
N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ
则2N(g)→N2(g)＋Q，Q为
A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ
【解析】N2的结构式为N≡N，设N≡N的键能为x，由可知，4×391kJ/mol+161kJ/mol+498kJ/mol-x-4×463kJ/mol=-570kJ/mol，解得x=941kJ/mol，形成化学键需要释放能量，所以Q=941kJ。根据以上分析可知，Q=941kJ/mol，所以答案选B。
【答案】B
【名师点拨】利用键能计算反应热的方法
(1)熟记反应热ΔH的计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)
(2)注意特殊物质中键数的判断
物质(1 mol)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
键数(mol)
6
2
1.5
2
4
【变式训练】（2022·重庆一中模拟预测）已知：①反应   ，②白磷()、的分子结构如如图所示；③P-P、O=O、P-O键的键能分别为、、。则a的值为

A．1200 B．300 C．240 D．200
【解析】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，由题图可知1个P4分子中含有6个P-P键，1个P4O6分子中含有12个P-O键，则反应 ΔH=(6×a+3×498-12×351)kJ/mol=-1518kJ/mol，解得a=200，故选：D。
【答案】D
高频考点3 考查热化学方程式的正误判断
例3．（2022·全国·高三专题练习）俄乌冲突爆发以来，许多西方国家宣布制裁俄罗斯，制裁范围涵盖俄罗斯的猫、树以及该国的文艺作品等，但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷，下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A．   
B．   
C．   
D．   
【解析】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质所放出的热量，1mol CH4完全燃烧生成 CO2和 液态水，所以甲烷的燃烧热的热化学方程式为：   ，故选：B。
【答案】B
【名师点睛】判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
【变式训练】（2022·全国·高三专题练习）H2C=C=CH2(丙二烯，沸点为-23.2℃)的燃烧热(△H)为-1942.6kJ•mol-1，CH3C≡CH(丙炔，沸点为-34.5℃)的燃烧热(△H)为-1849.6kJ•mol-1。下列说法或热化学方程式书写正确的是
A．丙二烯比丙炔稳定
B．H2C=C=CH2(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(g)       △H=-1942.6kJ•mol-1
C．H2C=C=CH2(g)+O2(g)=3CO(g)+2H2O(l)       △H=-1942.6kJ•mol-1
D．CH3C≡CH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(l)       △H=-1849.6kJ•mol-1
【解析】A．H2C=C=CH2与CH3C≡CH互为同分异构体，前者燃烧放出的热量多，说明能量高，稳定性差，A错误；B．燃烧热是1mol纯物质在25℃、101kPa下测定的，此条件下水为液态，B错误；C．燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，应生成CO2，C错误；D．CH3C≡CH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(l)△H=-1849.6kJ•mol-1，表示CH3C≡CH的燃烧热的热化学方程式，D正确；故答案为：D。
【答案】D
高频考点4 考查对燃烧热、中和热的理解
例4．（2022·天津市新华中学一模）下列说法正确的是
A．将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中，或一次性快速注入盐酸中，都不影响中和热的测定
B．已知中和热为=-57.3kJ·mol-1，则稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液反应的反应热=-2×57.3kJ·mol-1
C．燃烧热是指在101kPa时1mol可燃物完全燃烧时所放出的热量，故S(s)+O2(g)=SO3(g)     =-315kJ·mol-1即为硫的燃烧热
D．已知冰的熔化热为6.0kJ·mol-1，冰中氢键键能为20.0kJ·mol-1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏1mol冰中15%的氢键
【解析】A．分多次缓慢注入，造成热量散失，则测定的中和热偏小，应一次性快速注入盐酸中，A错误；B．生成硫酸钡放热，则稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液反应的反应热<-2×57.3kJ·mol-1，B错误；C．燃烧热定义中，硫燃烧生成的稳定氧化物应为二氧化硫，C错误；D．冰的熔化热为6.0kJ·mol-1，1mol冰变成0℃的液态水所需吸收的热量为6.0kJ·mol-1，冰中氢键键能为20.0kJ·mol-1，1mol冰中有2mol氢键，破坏时需吸收40kJ的热量，则，即最多只能破坏1mol冰中15%的氢键，D正确；答案选D。
【答案】D
【名师指导】反应热答题规范指导
(1)描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1或ΔH＝＋Q kJ·mol－1。
(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。
【变式训练】（2022·全国·高三专题练习）下列关于热化学反应的描述正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热114.6kJ
B．H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反应的ΔH=+571.6kJ·mol-1
C．101kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-QkJ·mol-1，则H2的燃烧热ΔH=-QkJ·mol-1
D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)       ΔH=-38.6kJ·mol-1
【解析】A．硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，所以此反应的反应热不是中和热，选项A错误；B．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以当热化学方程式相反的话，反应热的符号相反，且根据物质的量分析，该反应为+571.6kJ·mol-1，选项B正确；C．氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以当热化学方程式相反的话，反应热的符号相反，且根据物质的量分析，H2的燃烧热ΔH<-QkJ·mol-1，选项C错误；D．该反应为可逆反应，0.5mol氮气不能完全反应，故反应热不能计算，选项D错误。
答案选B。
【答案】B
高频考点5 考查中和热测定及误差分析和数据处理
例5．（2021·辽宁·高三期中）下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是
A．用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的△H偏小
B．强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1molH2O的△H均为−57.3 kJ∙mol−1
C．已知冰的熔化热为6.0 kJ∙mol−1，冰中氢键键能为20.0kJ·mol-1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏1mol冰中15%的氢键
D．若H2的燃烧热为a kJ∙mol−1，则燃烧热的热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=−a kJ∙mol−1
【解析】A．用铜丝代替玻璃搅拌器，由于铜会导热，测得出的温度偏低，因此测得的△H偏大，故A错误；B．强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1molH2O和溶液的△H均为−57.3 kJ∙mol−1，若生成了沉淀，则△H不为−57.3 kJ∙mol−1，故B错误；C．已知冰的熔化热为6.0 kJ∙mol−1，冰中氢键键能为20.0kJ·mol-1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏1mol冰中的氢键，故C正确；D．若H2的燃烧热为a kJ∙mol−1，生成水为液态水，因此燃烧热的热化学方程式H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=−a kJ∙mol−1，故D错误。综上所述，答案为C。
【答案】C
【易错提醒】测定中和热的易错细节
(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。
(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。
(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。
(4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。
(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。
【变式训练】（2022·新疆喀什·一模）在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻璃搅拌棒
【解析】A．环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减小实验误差，A正确；B．温度计水银球测烧杯内的热水的温度，不能接触烧杯底部接触烧杯底部，B错误；C．醋酸是弱酸，电离吸热，测出的中和热数值偏小，C错误；D．中和热测定用不到天平，D错误；答案选A。
【答案】A
高频考点6 考查能源的开发与利用
例6.（2022·海南·模拟预测）能源与环境是人类今后50年急需解决的两大问题。下列方案不可取的是
A．开发能源集成管理系统，实现“管理节能”和“绿色用能”
B．创新制造工艺，大力研发超轻量耐热结构材料
C．研究二氧化碳的固定、新利用途径
D．大力发展铅蓄电池、镍镉电池等二次电池的研发与使用
【解析】A． 开发能源集成管理系统，优化能源结构，合理使用能源，实现“管理节能”和“绿色用能”，故A正确；B． 创新制造工艺，大力研发超轻量耐热结构材料，减少能源的损失，故B正确；C． 研究二氧化碳的固定、新利用途径，实现碳中和，故C正确；D． 大力发展铅蓄电池、镍镉电池等二次电池的研发与使用，会造成环境污染，同时它有能量转换效率低，能量利用率低，应开发能量转换效率更高的电池，故D错误；故选D。
【答案】D
【名师归纳】新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。
【变式训练】（2022·河北沧州·二模）《天工开物·作咸》中记载了天然气的开发和利用，“西川有火井，事奇甚，其井居然冷水，绝无火气，但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸”。下列说法错误的是
A．天然气的主要成分属于温室气体
B．海底可燃冰的成分为CH4·nH2O
C．天然气属于化石能源
D．天然气燃烧时化学能全部转化为热能
【解析】A．天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于温室气体，故A正确；B．海底可燃冰是甲烷水合物，成分为CH4·nH2O，故B正确；C．天然气、石油、煤炭属于化石能源，故C正确；D．天然气燃烧时化学能转化为热能、光能等形式的能量，故D错误；选D。
【答案】D
高频考点7 考查盖斯定律在反应热大小比较中的应用
例7.（2022·浙江·模拟预测）直链丁烯有X、Y、Z三种同分异构体，相同温度和压强下，ΔH1(X)<ΔH1(Y)<ΔH1(Z)，下列判断不正确的是
C4H8(g)+6O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)       ΔH1
C4H8(g)+H2(g)C4H10(g)       ΔH2
A．ΔH1<0，ΔH2<0
B．Y(g)→Z(g)为放热反应
C．ΔH2(X)<ΔH2(Y)<ΔH2(Z)
D．丁醇的消去产物中，X的选择性最高
【解析】A．燃烧是放热反应，则ΔH1<0，在不饱和烃的氢化反应中，断裂H-H键和π键所消耗的能量比形成两个C-H键所放出的能量少，因此，氢化是放热反应，所以ΔH2<0，A正确；B．相同温度和压强下，ΔH1(X)<ΔH1(Y)<ΔH1(Z)，由于是焓变是小于0的，这说明能量高低顺序为X>Y>Z，所以Y(g)→Z(g)为放热反应，B正确；C．能量高低顺序为X>Y>Z，又因为焓变是小于0的，所以ΔH2(X)<ΔH2(Y)<ΔH2(Z)，C正确；D．X的能量最高，说明最不稳定，因此2-丁醇的消去产物中，X的选择性最低，D错误；故选D。
【答案】D
【名师归纳】反应热大小的比较的四个注意点：
(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：

(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
【变式训练】（2022·浙江·模拟预测）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是

A．， B．
C． D．
【解析】题给四个反应都是吸热反应，反应的∆H都大于0，将题干4个反应依次编号为①、②、③、④，结合盖斯定律作答。A．CoCl2·6H2O(s)=CoCl2·2H2O(s)+4H2O(l) 和CoCl2·2H2O(s)=CoCl2·H2O(s)+H2O(l)都是吸热反应，故∆H1＞0，∆H2＞0，A错误；B．根据盖斯定律，将②+③得CoCl2·2H2O(s)=CoCl2(s)+2H2O(l)   ∆H=∆H2+∆H3（标为⑤），该反应为吸热反应，该反应失去2mol结晶水，反应①失去4mol结晶水，失去水的物质的量是⑤的两倍，故反应①吸收的热量更多，则∆H1＞∆H2+∆H3，B错误；C．根据盖斯定律，将①+②+③=④，则∆H1+∆H2+∆H3=∆H4，则∆H4-∆H1=∆H2+∆H3，C正确；D．反应②、③都失去1mol结晶水，由题意无法判断∆H2、∆H3的大小，D错误；答案选C。
【答案】C
高频考点8 考查盖斯定律在反应热计算中的应用
例8.（2022·重庆·模拟预测）某科研人员用下列流程实现了太阳能的转化与存储。

反应Ⅰ：       
反应Ⅱ：       
则能表示S(s)的燃烧热的热化学方程式中的为
A． B．
C． D．
【解析】根据盖斯定律反应Ⅰ加反应Ⅱ得到，则表示S(s)的燃烧热的热化学方程式   ，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
【答案】A
【名师点睛】运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH加起来
【变式训练】（2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测）下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是

A．ΔH1越小，HX的熔沸点越高
B．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
C．按照Cl、Br、I的顺序，ΔH2依次减小
D．过程Ⅲ的能量变化形式与高温煅烧石灰石的能量变化形式相同
【解析】A．ΔH1越小，放热越多，HX能量越低，HX就越稳定，熔沸点不一定越高，故A错误；B．根据盖斯定律，ΔH1=ΔH2+ΔH3，故B错误；C．原子半径越小，键能越大，按照Cl、Br、I的顺序，ΔH2依次减小，故C正确；D．过程Ⅲ形成化学键放热，高温煅烧石灰石吸热，能量变化形式不相同，故D错误；选C。
【答案】C