资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第1讲 反应热、焓变(模块导航)(模块一反应热及其测定)1.反应热(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间为例环境:与体系相互影响的其他部分,如试管、空气等。体系:包括 、 、 。(2)体系与环境的热量交换——反应热热量:因温度不同而在体系与环境之间 的能量。反应热:在 条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。【反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。】2.中和反应热的测定(1)在 溶液里,酸与碱发生中和反应生成 mol水时所放出的热量意义:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。它表示 ℃、 kPa时, 的 酸与 的 碱反应生成生成水的量为 mol水时的反应热就是中和热(2)中和热的测定【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。【实验装置】【实验步骤】①往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸,并用温度计测量盐酸的温度,用水把温度计上的酸冲洗干净。②用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,并用温度计测量其温度。③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中,盖好盖板,并用 轻轻搅动溶液,准确读取混合溶液的 记为终止温度。④重复实验2~3次。【实验数据处理】①取三次测量所得数据的 作为计算依据。实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1-t2)/℃1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.42 24.9 25.1 25.0 28.3 3.33 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5②计算反应热ΔH设溶液的密度均为1 g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)=4.18 J·g-1·℃-1×(50 g+50 g)×℃≈1 421 J≈1.42 kJ。那么生成1 mol H2O放出的热量为==56.8 kJ。【注意事项】①隔热层(碎泡沫塑料(或纸条))及杯盖的作用是 。②为保证酸、碱完全中和,常使 稍稍过量。③实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得数值 。(弱酸、弱碱的电离吸热)【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。(模块二焓变)1.内能:体系内物质的各种能量的 ,受温度、 和物质的聚集状态等影响。符号为 。2.焓:与物质 有关的物理量,单位为 ,符号为H。3.焓变(ΔH): 与 的焓值差,单位为 。恒压条件下反应的热效应等于焓变。4.焓变与吸热反应、放热反应的关系当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为放热反应;当ΔH为“ ”或ΔH 0时,为吸热反应。5.化学反应过程中能量变化的原因a.微观角度(1)化学键与能量的关系化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要 能量,形成生成物中的化学键要 能量。(2)键能:氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示:则:吸收总能量为: 释放总能量为:反应中放出的热量:这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。常见1 mol物质中化学键数目:物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA(3)化学键与化学反应中能量变化的关系断开化学键要 能量,形成化学键要 能量; 是化学反应中能量变化的主要原因。b.宏观角度(1)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于 和 相对大小。(2)化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下:放热反应:反应物的总能量 生成物的总能量;吸热反应:反应物的总能量 生成物的总能量(3)以能量为纵坐标,画出放热反应和吸热反应的简单示意图(反应物的总能量小于生成物的总能量) (反应物的总能量大于生成物的总能量)放热反应 吸热反应ΔH 0时,为放热反应; ΔH 0时,为吸热反应。【例1 】请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。( )(2)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。( )【例2 】甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同? ,原因是 。(3)该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。【例3 】某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。(1)该装置中缺少的一种玻璃仪器是 ,该仪器的作用是 。(2)实验中,所用NaOH稍过量的原因是 。(3)在中和热测定实验中,有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤,若无此操作,则测得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时,温度计上的碱未用水冲洗,对测定结果有何影响? (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL,并记录如表原始数据:实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2 t1)/℃盐酸 NaOH溶液 平均值1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.32 25.1 28.1 25.1 30.5 5.43 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10 3kJ/(g·℃),则该反应的中和热ΔH= 。(保留到小数点后1位)(题型归纳)【题型1 反应热及其测定】1.1已知强酸稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热,下列反应放热为的是A.含1mol H2SO4的稀硫酸与足量稀溶液反应B.稀盐酸与稀溶液反应生成C.稀盐酸与稀氨水反应生成D.稀溶液与浓硫酸反应生成1.2在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是A.烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置B.如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌C.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需要使用2次分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度D.由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和反应△H比理论值要大1.3下列关于中和反应反应热测定的说法正确的是A.用足量的NaOH溶液中和等量的盐酸或醋酸时,反应热相同B.为了保证反应充分,将NaOH溶液分多次加入酸中C.实验时使用金属搅拌棒,则测定的反应热的数值偏小D.根据反应前后的温差和比热容即可计算反应热【题型2 反应热与焓变】2.1图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是A. B.比稳定C. D.转化为是吸热过程2.2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CH3COOHC.反应过程中形成C-H键D.反应X+Y→M的原子利用率为100%2.3下列变化过程中 ΔH<0的是A.电解Al2O3得到Al和O2 B.HCl分解为H2和Cl2C.镁与稀盐酸反应 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应【题型3 反应热的计算】3.1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.241.5kJ3.2根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量D.2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ3.3我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程,纵坐标表示能量,关于下图的说法不正确的是A.1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量C.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应(模块三热化学方程式、燃烧热)1.热化学方程式(1)能表示 和 的关系的化学方程式,叫做热化学方程式(2)表示意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时, 571.6 kJ的热量。【特别提醒】书写热化学方程式的注意事项①ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“空格”隔开。若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。ΔH的单位一般为kJ·mol-1。②注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图,因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓”。③ΔH的单位“kJ·mol-1”的含义——指每摩尔反应。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦,而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。ΔH的值与化学方程式的写法有关,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。例如:已知H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1;H2O(l)=H2(g)+(1/2)O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1。④可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值,逆反应的“ΔH”数值相等,符号相反。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。2.燃烧热(1)在101 kPa时,1 mol 完全燃烧生成 时所放出的热量。(2)意义:甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。特别提醒】关于燃烧热的理解:①燃料1 mol;②完全燃烧;③生成指定产物:C元素→CO2(g)、H元素→H2O(l)、S元素→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g);④燃烧热的数值与化学计量数无关。【例4 】按要求写出下列热化学方程。(1)某反应过程中的能量变化如图所示:写出该反应的热化学方程式: 。(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ的热化学方程式为 。(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ的热化学方程式为 。(4)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃。在常温常压条件下,AX3与X2气体反应生成1 mol AX5固体,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。(5)25℃、101 kPa下,4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫,放出27 kJ的热量,写出表示硫燃烧热的热化学方程式: 。(6)1mol碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体,放出393.6kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。(题型归纳)【题型4 热化学方程式书写及正误的判断】4.1已知1 g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时,放出16.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式正确的是( )A.N2H4+O2===N2+2H2O ΔH=-534.4 kJ/molB.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ/molC.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534.4 kJ/molD.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=-16.7 kJ/mol4.2下列说法错误的是( )A.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据B.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同;化学计量数相同而物质的聚集状态不同,ΔH也不相同D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比4.3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. 4.4下列说法正确的是( )A.葡萄糖的燃烧热ΔH是-2800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400 kJ·mol-1B.在一定条件下将1 molSO2(g)和0.5 molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量D.已知HCl和NaOH反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时ΔH=-57.3 kJ·mol-14.5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-1C.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4.6下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol(反应热)D.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ/mol(反应热)(模块四分层训练)1.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是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不变C.若用NaOH固体测定中和热,则测定的ΔH偏小D.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响2.下列反应是放热反应的是A.CO2通过灼热的碳粉 B.盐酸与碳酸氢钠反应C.酸碱中和反应 D.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应3.下列说法正确的是A.1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应D.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热4.下列热化学方程式中,与反应描述对应且书写正确的是A.已知:。稀溶液与稀硫酸中和:B.在25℃、101kPa下,1g辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量:C.查表知葡萄糖固体颗粒的燃烧热为2800kJ/mol,则葡萄糖固体燃烧可表示为:D.6.4g硫粉与12.8g铜粉混合高温下充分反应,放热19.12kJ:5.下列说法中正确的是A.若白磷的能量比红磷多,则白磷转化为红磷的热化学方程式为B.若,则置于密闭容器中充分反应放出的热量为C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为,若将含有的浓硫酸和含有的溶液混合,放出的热量等于D.的燃烧热是,则6.下列关于热化学反应的描述,正确的是A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量表示该反应的热化学方程式是 B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为水蒸气的热化学方程式是 ,则的燃烧热为C.已知金属铍完全燃烧放出的热量为。则铍燃烧的热化学方程式为 D.葡萄糖的燃烧热是,则 7.下列关于化学反应与能量的说法正确的是A.已知正丁烷的燃烧热为2878,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 B.已知在一定条件下,2mol 与1mol 充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为 C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定8.下列关于热化学反应的描述中正确的是A.已知在和下, ,则比稳定B.甲烷的燃烧热,则C.已知:下,;将和过量的在此条件下充分反应,放出热量D.在一定条件下,将一定量氧化成时,实验测得放出热量为,则该反应的热化学方程式为9.I.写出对应的反应热和热化学方程式(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,则H2的燃烧热ΔH= 。(2)已知:8g的CH4与足量的O2反应,生成CO2和液态水,放出445.15kJ的热量写出表示甲烷燃烧的热化学方程式: 。Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。A.盐酸与氢氧化钠溶液B.稀硫酸与氢氧化钡溶液C.醋酸与氢氧化钠固体D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液E.氢氧化镁溶于稀盐酸(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),则反应放出的热量 (填“>”“<”或“=”)57.3kJ,原因是 。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台第1讲 反应热、焓变(模块导航)(模块一反应热及其测定)1.反应热(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间为例环境:与体系相互影响的其他部分,如试管、空气等。体系:包括盐酸、NaOH溶液、发生的反应。(2)体系与环境的热量交换——反应热热量:因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。【反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。】2.中和反应热的测定(1)在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量意义:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。它表示25℃、101kPa时,稀的强酸与稀的强碱反应生成生成水的量为1 mol水时的反应热就是中和热(2)中和热的测定【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。【实验装置】【实验步骤】①往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸,并用温度计测量盐酸的温度,用水把温度计上的酸冲洗干净。②用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,并用温度计测量其温度。③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中,盖好盖板,并用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,准确读取混合溶液的最高温度记为终止温度。④重复实验2~3次。【实验数据处理】①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1-t2)/℃1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.42 24.9 25.1 25.0 28.3 3.33 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5②计算反应热ΔH设溶液的密度均为1 g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)=4.18 J·g-1·℃-1×(50 g+50 g)×℃≈1 421 J≈1.42 kJ。那么生成1 mol H2O放出的热量为==56.8 kJ。【注意事项】①隔热层(碎泡沫塑料(或纸条))及杯盖的作用是隔热保温,减少热量散失。②为保证酸、碱完全中和,常使碱稍稍过量。③实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得数值偏小。(弱酸、弱碱的电离吸热)【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。(模块二焓变)1.内能:体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。符号为U。2.焓:与物质内能有关的物理量,单位为KJ,符号为H。3.焓变(ΔH):生成物与反应物的焓值差,单位为KJ/mol。恒压条件下反应的热效应等于焓变。4.焓变与吸热反应、放热反应的关系当ΔH为“负值 ”或ΔH < 0时,为放热反应;当ΔH为“正值”或ΔH > 0时,为吸热反应。5.化学反应过程中能量变化的原因a.微观角度(1)化学键与能量的关系化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要释放能量。(2)键能:标况下,将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量,单位(KJ·mol-1)氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示:则:吸收总能量为: 436+243=679KJ 释放总能量为:431×2=862KJ反应中放出的热量: 862-679=183KJ这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。常见1 mol物质中化学键数目:物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA(3)化学键与化学反应中能量变化的关系断开化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量;化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。b.宏观角度(1)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于反应物总能量和生成物总能量相对大小。(2)化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下:放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量;吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量(3)以能量为纵坐标,画出放热反应和吸热反应的简单示意图(反应物的总能量小于生成物的总能量) (反应物的总能量大于生成物的总能量)放热反应 吸热反应ΔH < 0时,为放热反应; ΔH > 0时,为吸热反应。【例1 】请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。( )(2)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。( )【答案】(1) × (2)√ 【例2 】甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同? ,原因是 。(3)该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。【答案】(1)吸热(2)相同 化学反应的热效应仅与初始状态有关,与反应路径无关(3)E2-E1【解析】(1)由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,则甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应;(2)反应热取决于反应物和生成物的总能量的大小,与起始状态和反应的最终状态有关,而与反应的途径无关,则过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热相同;(3)该反应的焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量= E2-E1。【例3 】某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。(1)该装置中缺少的一种玻璃仪器是 ,该仪器的作用是 。(2)实验中,所用NaOH稍过量的原因是 。(3)在中和热测定实验中,有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤,若无此操作,则测得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时,温度计上的碱未用水冲洗,对测定结果有何影响? (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL,并记录如表原始数据:实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2 t1)/℃盐酸 NaOH溶液 平均值1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.32 25.1 28.1 25.1 30.5 5.43 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10 3kJ/(g·℃),则该反应的中和热ΔH= 。(保留到小数点后1位)【答案】(1)玻璃搅拌器 让酸碱充分接触发生反应(2)确保定量的HCl反应完全(3)偏小 无影响(4) 56.8kJ/mol【解析】(1)该装置中缺少的仪器为玻璃搅拌器,该仪器的作用是搅拌,让酸碱充分接触发生反应;(2)实验中所用NaOH稍过量,是为了确保定量的HCl反应完全;(3)若温度计上盐酸溶液不洗涤,则参加反应的盐酸减少,放出的热量减少,测定结果偏小;由于碱液过量,温度计上碱液未用水冲洗,对测定结果无影响;(4)第2组实验温差与其它两组相差太大,舍去不用,平均温差为3.4℃,反应中生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol,反应放出的热量Q=4.18×10-3kJ/(g·℃)×1.00g/cm3×(50mL+50mL)×3.4℃=1.4212kJ,则ΔH= ≈ 56.8kJ/mol。(题型归纳)【题型1 反应热及其测定】1.1已知强酸稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热,下列反应放热为的是A.含1mol H2SO4的稀硫酸与足量稀溶液反应B.稀盐酸与稀溶液反应生成C.稀盐酸与稀氨水反应生成D.稀溶液与浓硫酸反应生成【答案】B【解析】A.含1mol H2SO4的稀硫酸,即2molH+参与反应放出的热量是中和热的两倍,A项不符合题意;B.稀盐酸与稀溶液反应生成放出的热量是,B项符合题意;C.一水合氨是弱碱,与盐酸反应生成时放出的热量小于,C项不符合题意;D.浓硫酸溶于水放热,与稀溶液反应生成时放出的热量大于,D项不符合题意;故答案选B。1.2在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是A.烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置B.如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌C.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需要使用2次分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度D.由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和反应△H比理论值要大【答案】D【解析】A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,选项A错误;B.温度计为计量仪器,不能用于搅拌,选项B错误;C.中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以总共需要测量3次,选项C错误;D.中和热△H是负值,由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和热△H比理论值要大,选项D正确;答案选D。1.3下列关于中和反应反应热测定的说法正确的是A.用足量的NaOH溶液中和等量的盐酸或醋酸时,反应热相同B.为了保证反应充分,将NaOH溶液分多次加入酸中C.实验时使用金属搅拌棒,则测定的反应热的数值偏小D.根据反应前后的温差和比热容即可计算反应热【答案】C【解析】A.测定中和反应的反应热时,醋酸属于弱电解质,电离过程应该吸收热量,所以所测中和反应的反应热数值偏小,故用足量的NaOH溶液中和等量的盐酸或醋酸时,反应热不相同,A错误;B.为了保证热量不流失,将NaOH溶液一次快速加入酸中,B错误;C.实验时使用金属搅拌棒,金属导热,会导致热量损失,则测定的反应热的数值偏小,C正确;D.根据比热容公式进行计算:Q=cm△t,再根据化学反应方程式由Q来求反应热,D错误;答案选C。【题型2 反应热与焓变】2.1图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是A. B.比稳定C. D.转化为是吸热过程【答案】C【解析】A.反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应,,A正确;B.物质的能量越低越稳定,比稳定,B正确;C.两个反应均为放热反应,焓变均小于0,根据纵坐标分析,绝对值大于的绝对值,,C错误;D.能量低于,转化为是吸热过程,D正确;故选C。2.2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CH3COOHC.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】C2.3下列变化过程中 ΔH<0的是A.电解Al2O3得到Al和O2 B.HCl分解为H2和Cl2C.镁与稀盐酸反应 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应【答案】C【解析】A.电解Al2O3得到Al和O2是吸热反应,ΔH>0,故A不选;B.HCl分解为H2和Cl2是吸热反应,ΔH>0,故B不选;C.镁与稀盐酸反应是放热反应,ΔH<0,故C选;D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,ΔH>0,故D不选;故选C。【题型3 反应热的计算】3.1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】B3.2根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量D.2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ【答案】A【解析】A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变为,该反应为吸热反应,则NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应,A正确;B.成键放出能量,2 mol O原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量,B错误;C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量,C错误;D.946 kJ和498 kJ分别是1 mol N2(g)和1 mol O2(g)分子中化学键断裂吸收的能量,2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量不能确定,D错误;答案选A。3.3我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程,纵坐标表示能量,关于下图的说法不正确的是A.1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量C.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应【答案】D【解析】A.由图像可知1 mol固态碘与1 mol氢气的能量比2 mol HI气体能量低5kJ,则1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量,故A正确;B.2 mol HI气体的能量比1 mol碘蒸气与1 mol氢气低12kJ,2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量,故B正确;C.1 mol固态碘能量比1 mol碘蒸气低17kJ,则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,故C正确;D.由图像可知,碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应,故D错误;故答案为:D。(模块三热化学方程式、燃烧热)1.热化学方程式(1)能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热化学方程式(2)表示意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时,放出571.6 kJ的热量。【特别提醒】书写热化学方程式的注意事项①ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“空格”隔开。若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。ΔH的单位一般为kJ·mol-1。②注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图,因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓”。③ΔH的单位“kJ·mol-1”的含义——指每摩尔反应。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦,而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。ΔH的值与化学方程式的写法有关,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。例如:已知H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1;H2O(l)=H2(g)+(1/2)O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1。④可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值,逆反应的“ΔH”数值相等,符号相反。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。2.燃烧热(1)在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。(2)意义:甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。特别提醒】关于燃烧热的理解:①燃料1 mol;②完全燃烧;③生成指定产物:C元素→CO2(g)、H元素→H2O(l)、S元素→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g);④燃烧热的数值与化学计量数无关。【例4 】按要求写出下列热化学方程。(1)某反应过程中的能量变化如图所示:写出该反应的热化学方程式: 。(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ的热化学方程式为 。(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ的热化学方程式为 。(4)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃。在常温常压条件下,AX3与X2气体反应生成1 mol AX5固体,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。(5)25℃、101 kPa下,4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫,放出27 kJ的热量,写出表示硫燃烧热的热化学方程式: 。(6)1mol碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体,放出393.6kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。【答案】(1)A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1(2)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-24.8 kJ·mol-1(3)HgO(s)=Hg(l)+O2(g) ΔH=+90.7 kJ·mol-1(4)AX3(l)+X2(g)=AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1(5)S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol(6)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1【解析】(1)由图可知,该反应为放热反应,然后根据物质的状态和物质的量多少,以及热量的大小和单位,热化学方程式为A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1;(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ的热化学方程式为3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-24.8 kJ·mol-1;(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ的热化学方程式为HgO(s)=Hg(l)+O2(g) ΔH=+90.7 kJ·mol-1;(4)根据AX3的熔沸点判断常温时的状态为液态,结合生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ,书写反应的热化学方程式:AX3(l)+X2(g)=AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1。(5)4.0 g硫粉的物质的量n=,其在O2中完全燃烧产生SO2气体时放出27 kJ热量,则1 mol S(s)在O2中完全燃烧产生SO2气体放出热量是Q=27 kJ×8=216 kJ,故表示硫燃烧热的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol;(6)1mol碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体,放出393.6kJ的热量,焓变小于零,其热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1。(题型归纳)【题型4 热化学方程式书写及正误的判断】4.1已知1 g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时,放出16.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式正确的是( )A.N2H4+O2===N2+2H2O ΔH=-534.4 kJ/molB.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ/molC.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534.4 kJ/molD.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=-16.7 kJ/mol【答案】B【解析】1 g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时,放出16.7 kJ的热量,则1 mol即32 g肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时,放出534.4 kJ的热量,热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ/mol,故B正确。4.2下列说法错误的是( )A.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据B.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同;化学计量数相同而物质的聚集状态不同,ΔH也不相同D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比【答案】A【解析】热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示在25 ℃、101 kPa条件下测定的数据,故A错误;热化学方程式中的化学计量数只表示反应物或生成物的物质的量,不表示微粒数,故B正确;化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,ΔH与热化学方程式的化学计量数成正比,对于同一化学反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同,只要热化学方程式的化学计量数一定,ΔH值一定,化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比,故C、D正确。4.3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. 【答案】B【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。4.4下列说法正确的是( )A.葡萄糖的燃烧热ΔH是-2800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400 kJ·mol-1B.在一定条件下将1 molSO2(g)和0.5 molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量D.已知HCl和NaOH反应的中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时ΔH=-57.3 kJ·mol-1【答案】A 【解析】该反应为可逆反应,1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3少于1 mol,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-158.4 kJ·mol-1,B项错误;一水合氨为弱电解质,不完全电离,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ,C项错误;氢氧化钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1 mol水时放出的热量大于57.3 kJ,D项错误;答案选A。4.5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-1C.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【答案】D【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。4.6下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol(反应热)D.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ/mol(反应热)【答案】C【解析】A项,燃烧热要求反应生成的H2O必须为液态,错误;B项,中和反应是放热反应,ΔH应小于0,错误;D项,热化学方程式中应标明物质的聚集状态,错误。故选C。(模块四分层训练)1.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是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不变C.若用NaOH固体测定中和热,则测定的ΔH偏小D.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响【答案】A【解析】A.(b) 所涉及的反应Ba(OH)2 8H2O与氯化铵反应为吸热反应,故A错误;B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉,反应物用量相同,释放出的热量相同,故B正确;C.若用NaOH固体测定中和热,NaOH固体在溶解过程中放出热量,导致放出热量偏多,ΔH偏小,故C正确;D.铜质搅拌棒导热效果较好,会导致反应放出的热量有损失,故D正确;故选A。2.下列反应是放热反应的是A.CO2通过灼热的碳粉 B.盐酸与碳酸氢钠反应C.酸碱中和反应 D.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应【答案】C【解析】A.CO2通过灼热的碳粉,发生化合反应,生成CO,同时吸收热量,A不符合题意;B.盐酸与碳酸氢钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,需要吸收热量,B不符合题意;C.酸碱中和反应时,能够放出热量,属于放热反应,C符合题意;D.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,需要从周围环境中吸收热量,属于吸热反应,D不符合题意;故选C。3.下列说法正确的是A.1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应D.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热【答案】C【解析】A.中和热是指在稀溶液中,酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量,1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成2molH2O,同时SO和Ba2+反应生成BaSO4,需要放出热量,所以放出的热量数值不是中和热数值,故A错误;B.CO和氧气反应是物质的燃烧,反应一定是放热反应,故B错误;C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应,酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关,故C正确;D.稀的酸碱发生中和反应生成1mol水放出的热量叫中和热,例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水,相应的反应热也不叫中和热,故D错误;答案选C。4.下列热化学方程式中,与反应描述对应且书写正确的是A.已知:。稀溶液与稀硫酸中和:B.在25℃、101kPa下,1g辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量:C.查表知葡萄糖固体颗粒的燃烧热为2800kJ/mol,则葡萄糖固体燃烧可表示为:D.6.4g硫粉与12.8g铜粉混合高温下充分反应,放热19.12kJ:【答案】B【解析】A.Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应生成BaSO4沉淀和水,除H+ 和 OH-反应放热外,Ba2+和反应也放热,故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(1)的ΔH<-57.3 kJ/mol,A错误;B.1 g 辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.4 kJ 热量,1mol辛烷为114g,放出的热量为114×48.4 kJ=5517.6 kJ,故C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-5517.6 kJ/mol,B正确;C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,H2O的稳定状态为液态,而方程式中的H2O为气态,气态水变液态水的热效应没有计算,C错误;D.S的氧化性较弱,Cu与S反应生成Cu2S,不是CuS,D错误;故选B。5.下列说法中正确的是A.若白磷的能量比红磷多,则白磷转化为红磷的热化学方程式为B.若,则置于密闭容器中充分反应放出的热量为C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为,若将含有的浓硫酸和含有的溶液混合,放出的热量等于D.的燃烧热是,则【答案】A【解析】A.1mol白磷的质量是124g,若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则1mol白磷的能量比等质量的红磷的能量多4bkJ,故白磷转化为红磷的热化学方程式为,A正确;B.若 2NO2(g)N2O4(g) H =-56.9kJ·mol-1,将置于密闭容器中,参加反应的NO2小于1mol,则充分反应放出的热量小于,B错误;C.浓硫酸溶于水时,会放出热量,若将含有0.5mol H2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合,放出的热量为中和热与溶解热之和,应大于57.3kJ,C错误;D.H2的标准燃烧热为,是指H2完全燃烧生成液态水所放出的热量,D错误;答案选A。6.下列关于热化学反应的描述,正确的是A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量表示该反应的热化学方程式是 B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为水蒸气的热化学方程式是 ,则的燃烧热为C.已知金属铍完全燃烧放出的热量为。则铍燃烧的热化学方程式为 D.葡萄糖的燃烧热是,则 【答案】D【解析】A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量,则含的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出的热量,热化学方程式是 ,A错误;B.甲醇未完全生成稳定的氧化物,H元素应生成,B错误;C.的物质的量为,又因为完全燃烧放出的热量为,则完全燃烧放出的热量为与反应生成固体,则其热化学方程式为,C错误;D.葡萄糖的燃烧热是指葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量,热化学方程式中的化学计量数为,则,D正确;答案选D。7.下列关于化学反应与能量的说法正确的是A.已知正丁烷的燃烧热为2878,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 B.已知在一定条件下,2mol 与1mol 充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为 C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定【答案】C【解析】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 ,A错误;B.不知道该条件下物质的状态,该反应是可逆反应,2mol 与1mol 充分反应后,实际消耗多少不得而知,所以无法写出热化学方程式,B错误;C.在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol 放出的热量是中和热,C正确;D.石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,D错误;答案选C。8.下列关于热化学反应的描述中正确的是A.已知在和下, ,则比稳定B.甲烷的燃烧热,则C.已知:下,;将和过量的在此条件下充分反应,放出热量D.在一定条件下,将一定量氧化成时,实验测得放出热量为,则该反应的热化学方程式为【答案】D【解析】A. ,反应吸热,说明能量低,更稳定,故A错误;B.燃烧热指的是生成指定状态物质的反应,不是气态水,应该是液态水,故B错误;C.将和过量的在此条件下充分反应,以氢气为标准计算,但是放出指的是完全反应,合成氨为可逆反应,进行不完全,故C错误;D.将一定量氧化成时,即0.8mol二氧化硫完全反应放出热量为,1mol二氧化硫完全反应放出热量为,故D正确;答案选D。9.I.写出对应的反应热和热化学方程式(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,则H2的燃烧热ΔH= 。(2)已知:8g的CH4与足量的O2反应,生成CO2和液态水,放出445.15kJ的热量写出表示甲烷燃烧的热化学方程式: 。Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。A.盐酸与氢氧化钠溶液B.稀硫酸与氢氧化钡溶液C.醋酸与氢氧化钠固体D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液E.氢氧化镁溶于稀盐酸(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),则反应放出的热量 (填“>”“<”或“=”)57.3kJ,原因是 。【答案】(1)(2)(3)AD(4)> 氢氧化钠固体溶于水要放出热量【解析】(1)1mol H2在O2完全燃烧生成液态水所放出的热量为H2的燃烧热,因此则H2的燃烧热ΔH=;(2)根据题干信息可知0.5mol CH4在O2完全燃烧生成CO2和液态水所放出的热量为445.15kJ,故表示甲烷燃烧的热化学方程式:;(3)A项,HC1、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用表示,故选A项;D项,NaHSO4、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用,故选D项;B项,稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应表示为,故不选B项;C项,醋酸是弱酸,不能用离子形式表示,故不选C项;E项,Mg(OH)2难溶于水,在离子方程式中不能写成离子形式,故不选E项;综上所述,本题正确答案为AD;(4)稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),除了发生中和反应放热,氢氧化钠固体溶于水也要放出热量,因此则反应放出的热量大于57.3kJ;21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 新高二化学 第1讲 反应热、焓变(学生版).docx 新高二化学 第1讲 反应热、焓变(教师版).docx