当前位置:首页>文档>第01讲反应热焓变-教师版新高二化学暑假衔接(人教版)_高中三年全科资料_高中_高中1_2025秋新高二《暑假衔接讲义》(语数外理化)电子版_2025新高二化学暑假衔接讲义(人教版)

第01讲反应热焓变-教师版新高二化学暑假衔接(人教版)_高中三年全科资料_高中_高中1_2025秋新高二《暑假衔接讲义》(语数外理化)电子版_2025新高二化学暑假衔接讲义(人教版)

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第 01 讲 反应热 焓变 1.知道化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。 2.知道体系、环境概念,认识内能,学会使用焓变表示反应热,会用键能计算焓变。 3.理解中和反应反应热的测定原理和方法,会分析产生误差的原因。 4.认识热化学方程式的意义,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 5.了解燃烧热的概念,能正确书写关于燃烧热的热化学方程式。 1.中和反应反应热的测定,产生误差的原因。 2.用键能计算焓变。 3.热化学方程式的书写。 1.中和反应反应热测定的误差分析。 2.热化学方程式的书写。 自然界的能量存在形式有很多种:势能、生物能、热能、太阳能、风能等。其中热量 的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式,如下表。 H 在Cl 中燃 2 2 钠与水反应 氯化铵与氢氧化钡反应 煅烧石灰石 烧 反应放热 反应放热 反应吸热 反应吸热 如何定量描述化学反应过程释放或吸收的热量? 一、反应热 焓变1.反应热及其测定 (1)体系与环境 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。 体系 如将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系 (又称系统) 环境是与体系相互影响的其他部分。 环境 如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 关联 体系与环境之间存在物质交换或能量交换。 (2)反应热概念 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。 热量:指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 (3)反应热测定 通常可用量热计直接测定。 中和反应反应热的测定 环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应 测定原 热。 理 计算公式:Q=cmΔt 各部分仪器的作用 a.玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接 实验装 触。 置 b.隔热层的作用是减少热量的散失。 c.温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 测量混合前50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L ①反应物温度测量(t) -1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值,记录为起始 1 温度t 1 实验步 ②反应后体系温度测 将酸碱溶液迅速混合,用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液,并 骤 量(t) 准确读取混合溶液的最高温度,记录为终止温度t 2 2 ③重复实验操作两次 记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据 说明:❶为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液;❷测量完盐酸的 温度后,温度计应冲洗干净并擦干;❸酸碱溶液一次迅速混合。 实验数 反应前体 反应后体 实验次数 反应物的温度/℃ 温度差 据处理 系温度 系温度盐酸 NaOH溶液 t/℃ t ℃ (t-t)/℃ 1 2/ 1 2 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 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)]·(t -t)=4.18 J·g-1·℃- 2 1 1×(50 g+50 g)×℃≈1 421 J≈1.42 kJ。 那么生成1 mol H O放出的热量为= = 56.8 k J。 2 实验结 大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液,发生中和 论 反应生成1 mol H O时,放出57.3 kJ 的热量。 2 提高中和反应反应热的测定准确度的措施 为使测得的数据更准确,酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。 测定实验中若用弱酸或弱碱,因其电离吸热使测定数值偏小;若用浓酸 原理方面 或浓碱,因其溶解放热使测定数值偏大。 为保证盐酸被完全中和,碱的浓度应稍大。 酸碱溶液混合要迅速,防止热量散失。 操作方面 在测量反应混合液的温度时,温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部,要 随时读取温度值,记录下最高温度值。 不可将温度计当搅拌器使用;玻璃搅拌器应上下移动。 仪器方面 应使用玻璃搅拌器,不能用金属质搅拌器代替。 化学反应的实质和特征 化学反应为什么会产生反应热? 化学反应前后体系的的内能发生了变化。 2.反应热与焓变 (1)内能 ①内能是体系内物质的各种能量的总和。 ②符号:U ③影响因素:温度、压强和物质的聚集状态。(2)焓与焓变 ❶反应热与焓变的关系——等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变, 因此常用ΔH表示反应热。 ❷焓只有正值,而焓变的值可能带“+”或“-”号,即ΔH>或ΔH<0。 ❸化学反应有焓变,物质的溶解、物质的聚集状态变化、化学键的断裂或形成,电解 质的电离等都有能量变化。如HO(l)=HO(g) ΔH=+44 kJ·mol-1。 2 2 (3)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应:反应体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH< 0。 ②吸热反应:反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH> 0。 (4)从微观角度理解反应热的实质 以H(g)+Cl(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示: 2 2 由图可知: 反应中能量变化 化学键 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJCl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H(g)+Cl(g)=2HCl(g)的反应热ΔH= - 183 kJ·mol-1 2 2 ①图示:化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示: 其中,E 表示反应物断裂化学键吸收的总热量,E 表示生成物形成化学键放出的总热 1 2 量,E 与E 的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 1 2 ②焓变计算公式:ΔH=E ( 断键 ) - E ( 成键 ) 或ΔH=E ( 反应物 ) - E ( 生成物 ) 。 总 总 总 总 1.吸热反应和放热反应均为化学变化。 2.吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系,需要加热的反应也可能是放热反应。 3.一般来说,物质具有的能量越低,物质越稳定;物质内的总键能越大,物质越稳定。 4.加入催化剂可以使反应历程—能量曲线的“山峰”降低,改变了反应历程,但加入 催化剂前后反应物和生成物的总能量差不变,即前后的“落差”不变,故加入催化剂不影 响反应的ΔH,如图所示(图中b曲线表示加入催化剂后的能量变化)。 5.一般情况下,热化学方程式中不用“↑”、“↓”来表示气体和沉淀。 二、热化学方程式 概念 表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式 意义 不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化 (1)写出相应的化学方程式。 热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整 热化学 数或分数。 方程式 (2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指 25 ℃ 、 101 kPa 。 的书写 不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。 方法 (3)标注各物质聚集状态。 在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。 (4)标注ΔH的正负。 化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反 应,ΔH为“+”。 (5)计算ΔH的数值。 根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是 kJ·mol - 1 ΔH的单位中“mol-1”的含义: 说明 对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指 “每摩尔反应”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。 热化学方程式易错点 1.可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。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.热化学方程式中的物质必须指明聚集状态。 3.ΔH的单位为kJ·mol-1。 4.“=”上方不写反应条件,而写发生反应的环境状况如温度和压强。 三、燃烧热 概念 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。 单位 kJ·mol - 1 或 kJ/mol 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 意义 时,1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO (g)和2 mol H O(l)时放出890.3 kJ的热量。 2 2 书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的 书写 化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如: H(g)+O(g)=HO(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 2 2 2 燃烧热:①燃料1 mol;②完全燃烧;③生成指定产物。如:C元素→CO(g)、H元素 2 →HO(l)、S元素→SO (g)、N元素→N(g);④燃烧热的数值与化学计量数无关。 2 2 2 反应热 燃烧热 能量的变化 放热或吸热 放热 ΔH的大小 放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0 ΔH<0 反应物的量 不限 1 mol纯物质 生成物 无要求 指定产物 热化学方程式 有无数个 唯一考点一:放热反应与吸热反应 例1.(2022·湖北襄阳高二阶段练习)下列变化过程,属于放热反应的是 A.浓硫酸稀释 B.酸碱中和反应 C.固体氢氧化钠溶于水 D.碳在高温条件下还原二氧化碳 【答案】B 【解析】A项,浓硫酸稀释是物理变化,不是化学反应,错误;B项,酸碱中和反应 是放热反应,正确;C项,固体氢氧化钠溶于水是物理变化,不是化学反应,错误;D项, 碳在高温条件下还原二氧化碳生成一氧化碳是吸热反应,错误。 考点二:内能与焓变 例2.(2022·山西太原月考)下列关于内能和焓变的说法正确的是 A.化学反应过程中内能的变化等于焓变 B.气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C.一个化学反应都有且只有一个相对应的焓变 D.可逆反应的正反应和逆反应的焓变:ΔH =-ΔH 正 逆 【答案】D 【解析】A项,等压条件下,体系只做体积功时,化学反应的反应热等于反应的焓变, 错误;B项,等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同,不限定水的质量则不能 比较二者内能的大小,错误;C项,同一化学反应,若反应的温度、压强不同或物质的聚 集状态不同,则焓变不同,错误;可逆反应的正反应和逆反应的物质变化相反,所以能量 变化相反,即焓变数值相等、符号相反,正确。 考点三:中和反应的反应热测定 例3.(2023·安徽亳州高二上学期期末)取一定浓度的稀硫酸与一定浓度的 NaOH溶液各50 mL,利用下图装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A.搅拌器可采用玻璃或铝质材料制备 B.酸碱混合后,缓慢搅拌,再迅速盖好杯盖 C.酸碱物质的量浓度之比一定是1∶2D.用温度计测量酸的温度后直接测量碱的温度,测得反应热的数值偏低 【答案】D 【解析】A项,搅拌器可采用玻璃材料,由于金属导热性良好,易造成热量较大损失, 增大实验误差,故不能用铝质材料制备,错误;B项,酸碱混合后,迅速盖好杯盖,快速 拉动环形玻璃搅拌棒进行搅拌,使溶液充分反应,防止热量损失,错误;C项,中和热的 测量时,为减小误差,一般保持碱的浓度稍大,则酸碱物质的量浓度之比一般大于 1∶2, 错误;D项,温度计上蘸的酸与NaOH溶液反应,导致硫酸和NaOH溶质损失,中和反应 实验时放出的热量减少,使测得的反应热数值偏低,因放热反应的焓变是负值,则焓变偏 高,正确。 考点四:热化学方程式书写 例4.(2023·广西桂林市高二上学期期末)根据对应信息书写的热化学方程式, 正确的是 A.稀盐酸与NaOH稀溶液反应生成1 mol水放出57.3 kJ热量。醋酸与NaOH溶液反 应的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)=HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 2 B.在一定条件下,0.1 mol硫粉与0.1 mol铁粉反应生成0.1 mol硫化亚铁固体时,放 出9.56 kJ热量,则:Fe(s)+S(s)=FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1 C.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,则:2HO(g)=2H(g)+O(g) ΔH=+ 2 2 2 285.8 kJ·mol-1 D.碳的燃烧热ΔH=-110.5 kJ·mol-1,则:2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221 2 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】A项,醋酸是弱酸,电离过程会吸收热量,则醋酸与 NaOH溶液反应产生1 mol水放出热量小于57.3 kJ,故其反应的热化学方程式中反应热大于-57.3 kJ·mol-1,错 误;B项,在一定条件下,0.1 mol硫粉与0.1 mol铁粉反应生成0.1 mol硫化亚铁固体时, 放出9.56 kJ热量,则1 mol硫粉与1 mol铁粉反应生成1 mol硫化亚铁固体时,放出95.6 kJ 热量,故该反应的热化学方程式为:Fe(s)+S(s)=FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1,正确; C项,氢气的燃烧热是1 mol H 燃烧产生1 mol液态水时放出热量是285.8 kJ,2 mol H 燃 2 2 烧产生2 mol液态水时放出热量是571.6 kJ,则2 mol液态水分解产生2 mol H (g)和1 mol 2 O(g)吸收571.6 kJ的热量,由于气态水含有的能量比等质量的液态水多,所以 2 mol气态 2 水分解产生2 mol H (g)和1 mol O (g)吸收热量小于571.6 kJ,错误;D项,碳的燃烧热表示 2 2 1 mol C完全燃烧产生1 mol C的稳定氧化物CO 气体时放出热量为110.5 kJ,CO不是C的 2 稳定氧化物,错误。 书写热化学方程式的注意点 1.需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa,可不注明)。2.应注明反应物和生成物的状态。 3.对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。 考点五:依据键能计算反应热 例5.(2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中)COS可作为一种粮食熏蒸剂, 其制备的原理为:CO(g)+HS(g)=COS(g)+H(g),已知: 2 2 化学键 C≡O H-S C=S C=O H-H 键能/kJ·mol-1 1 076 339 536 728 436 其中CO的结构为C≡O,则该制备反应的ΔH为 A.82 kJ·mol-1 B.54 kJ·mol-1 C.-285 kJ·mol-1 D.-110 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】由题目给出的化学键键能可计算得该反应得ΔH=Σ反应物总键能-Σ生成物 总键能=1 076 kJ·mol-1+2×339 kJ·mol-1-(536 kJ·mol-1+728 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1) =54 kJ·mol-1,选B项。 考点六:考查燃烧热 例6.(2023·江苏南通如东县高二上学期月考)下列热化学方程式中ΔH的数 值表示可燃物燃烧热的是 A.CO(g)+O(g)=CO(g) ΔH=-283 kJ·mol-1 2 2 B.CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1 4 2 2 2 C.2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 2 2 2 D.H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1 2 2 【答案】A 【解析】A项,符合燃烧热的概念,正确;B项,生成物中的水是气体,属于不稳定 氧化物,错误;C项,热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热,不符合燃烧热的概 念,错误;D项,HCl不是氧化物,不符合燃烧热的概念要求,错误。 燃烧热的热化学方程式正误判断: “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 “三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。 1.(2022·广东梅州下学期期末)根据如图提供的信息,下列所得结论正确的是A.该反应为吸热反应 B.反应物比生成物稳定 C.只有在加热条件下反应才能进行 D.反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键释放的总能量 【答案】D 【解析】A项,根据图示可知,反应物总能量大于生成物总能量,故该反应为放热反 应,错误;B项,体系能量较低的比较稳定,故生成物比反应物稳定,错误;C项,反应 是否放热与反应条件加热无关,错误;D项,该反应是放热反应,反应中断开化学键吸收 的总能量低于形成化学键释放的总能量,正确。 2.(2022·广东·新会华侨中学高二期中)某同学设计如图所示实验,探究反应 下列判断正确的是 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有所增加 C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器,则测定数值偏低 D.若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热,测定数值不 变 【答案】C 【解析】A项,金属与酸的反应、中和反应为放热反应,氢氧化钡晶体和氯化铵固体 的反应为吸热反应,即(a)、(c)所涉及的反应是放热反应,错误;B项,相同质量的铝片和 铝粉与酸反应放出的热量相同,错误;C项,铁制搅拌器导热效果好,会损失部分热量, 导致测定的放出的热量数值偏小,正确;D项,氢氧化钠固体溶于水放热,测定的数值偏 大,错误。 3.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备, 其主要反应为:CH(g)+2HO(g)=CO(g)+4H(g);ΔH=+162kJ·moL-1,共价键的键能 4 2 2 2 与热化学方程式信息如下表(25℃、101kPa),则CH 分子中C-H键能为: 4化学键 H-O C=O H-H 键能/kJ·mol-1 464 803 436 A.207 kJ·mol-1 B.414 kJ·mol-1 C.632 kJ·mol-1 D.828 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】在化学反应中,旧键断开需要吸收能量,新键形成释放能量,反应热 ΔH= 反应物的总键能-生成物的总键能,设C-H键能为a k·mol-1,则该反应的反应热ΔH= 4×a+4×464 kJ·mol-1-2×803 kJ·mol-1-4×436 kJ·mol-1=+162 kJ·mol-1,a=414 kJ·mol- 1;选B项。 4.(2022·湖北十堰高二期中)已知:H(g)+F(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下 2 2 列有关叙述正确的是 A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应 B.1 mol H 与1 mol F 反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ 2 2 C.在相同条件下,1 mol H 与1 mol F 的能量总和小于2 mol HF气体的能量 2 2 D.断裂1 mol H-H键和1 mol F-F键吸收的能量大于形成2 mol H-F键放出的能量 【答案】A 【解析】由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的热 化学方程式为H(g)+F(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1。 2 2 A项,由分析可知,氢气与氟气化合生成氟化氢的反应为放热反应,则氟化氢分解生 成氢气和氟气的反应为吸热反应,正确;B项,液态氟化氢的能量小于气态氟化氢,则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ,错误;C项,由 分析可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则在相同条件下,1 mol 氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量,错误;D项,由分析可知,该 反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则断裂 1mol H—H键和1mol F—F键 吸收的能量小于形成2 mol H—F键放出的能量,错误。 5.(2022·湖北十堰下学期期末)采用50 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液和50 mL 0.55 mol·L-1稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验,装置如图所示,下列说法错误的是A.仪器M的名称为玻璃搅拌器 B.碎泡沫塑料能减少热量的散失 C.加入试剂时,应缓慢加入,防止液体飞溅 D.可用50 mL 0.26 mol·L-1稀硫酸代替稀盐酸进行实验 【答案】C 【解析】A项,仪器M的名称为玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒,正确;B项,碎泡沫 塑料导热性能差,能减少热量的散失,正确;C项,加入试剂时,为防止热量损失,应一 次性快速加入,错误;D项,本实验中采用酸过量,50 mL 0.26 mol·L-1稀硫酸提供氢离 子的物质的量大于50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液提供的OH-,依然是酸过量,故可代替 稀盐酸进行实验,正确。 6.(2023·北京通州区高二上学期期中)在相同温度和压强下,2 mol氢气和1 mol氧 气,分别以点燃(反应①)和氢氧燃料电池(反应②)两种不同的方式反应生成2 mol液态水。 下列说法正确的是 A.反应的焓变①>② B.体系内能变化①<② C.放出的热量①>② D.无法比较 【答案】C 【解析】A项,焓变的大小与反应物和生成物总能量的大小有关,反应①和反应②的 反应物和生成物相同,反应物总能量和生成物总能量相同,则反应的焓变①=②,错误; B项,反应①和反应②的反应物和生成物相同,反应物总能量和生成物总能量相同,则反 应的体系内能变化①=②,错误;C项,反应①的能量转化形式为化学能转化为热能,反 应②的能量转化形式为化学能转化为电能,则反应放出的热量①>②,正确;D项,反应 ①和反应②的反应物和生成物相同,反应物总能量和生成物总能量相同,则反应的焓变和 体系内能变化均为①=②;反应①的能量转化形式为化学能转化为热能,反应②的能量转 化形式为化学能转化为电能,则反应放出的热量①>②,错误。 7.(2022·江西景德镇下学期期末)室温下,用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中放出的热量 计算中和反应的反应热。下列说法正确的是A.若用相同形状的细铜丝代替仪器a进行相应的实验操作,所测中和热ΔH将偏小 B.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则HSO 和Ba(OH) 反应的中 2 4 2 和热ΔH=-114.6 kJ·mol-1 C.该实验最少需要测定并记录温度的次数是3次 D.若实验测得的反应前后温度差平均值Δt=3.2℃,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1(若近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1盐酸的密度都是1.0 g·mL- 1)。则生成1 mol HO(l)时的反应热ΔH=-53.5 kJ·mol-1 2 【答案】D 【解析】A项,铜是热的良导体,易传热,热量散失较大,ΔH将偏大,错误;B项, HSO 和Ba(OH) 反应生成硫酸钡放热,反应热ΔH<-114.6 kJ·mol-1,错误;C项,在测 2 4 2 定中和热的实验中,每一组要记录3次温度,而我们实验时至少要做2组,所以至少要记 录6次温度,错误;D项,50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行 中和反应,生成水的物质的量为0.05 L×0.5 mol·L-1=0.025 mol,溶液的质量为100 mL×1.0 g·mL-1=100 g,则生成0.025 mol水放出的热量为:Q=m•c•ΔT=100 g×4.18 J·g-1·℃- 1×3.2℃=1337.6 J=1.3376 kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-=-53.5 kJ·mol-1,正确。 8.(2023·安徽亳州高二上学期期末)298K、101kPa下,一组物质的摩尔燃烧焓如下 表: 物质 H(g) CH(g) CHOH(l) 2 4 3 摩尔燃烧焓(ΔH)/kJ·mol-1 -285.8 -890.3 -726.5 下列说法正确的是 A.1 mol H(g)和0.5 mol O(g)的内能之和比1 mol HO(g)的内能多285.8 kJ 2 2 2 B.16.0 g CH (g)在足量O(g)中燃烧生成CO(g)和液态水,放出890.3 kJ热量 4 2 C.1 mol CHOH(l)完全燃烧的热化学方程式为CHOH(l)+O(g)=CO(g)+2HO(l) 3 3 2 2 2 ΔH=-726.5 kJ·mol-1 D.单位质量的三种物质完全燃烧,CHOH(l)放出的能量最多 3 【答案】C 【解析】A项,HO应为液态而不是气态,错误;B项,16.0 g CH (g)在足量O(g)中 2 4 2 燃烧生成CO(g)和液态水,放出 890.3 kJ热量,错误;C项,甲醇摩尔生成焓为 726.5 2 kJ·mol-1,1 mol CHOH(l)完全燃烧的热化学方程式为 CHOH(l)+O(g)=CO(g)+ 3 3 2 2 2HO(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1,正确;D项,根据H(g)、CH(g)、CHOH(l)的摩尔质量 2 2 4 3 比较,单位质量的三种物质完全燃烧,H(g)放出的能量最多,错误。 21.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)下列变化既是氧化还原反应,又符合下图所 示能量变化的是 A.盐酸与碳酸氢钠反应 B.锌与稀硫酸反应 C.铝热反应 D.灼热的炭与CO 反应 2 【答案】D 【解析】图示反应反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应。 A项,盐酸与碳酸氢钠发生复分解反应生成NaCl、HO和CO,该反应不属于氧化还 2 2 原反应,不符合题意;B项,锌与稀硫酸发生置换反应生成ZnSO 和H,该反应属于氧化 4 2 还原反应,为放热反应,不符合题意;C项,铝热反应为铝与某些金属氧化物在高温下的 置换反应,属于氧化还原反应,为放热反应,不符合题意;D项,灼热的炭与CO 的反应 2 为C+CO====2CO,该反应反应前后C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,为 2 吸热反应,符合题意。 2.(2023·江苏南通如东县高二上学期月考)在下列各说法中,正确的是 A.任何化学反应都有热效应,ΔH<0表示吸热反应,ΔH>0表示放热反应 B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用是分数表示,也可以用整 数表示 C.1 mol H SO 与1 mol Ba(OH) 反应生成BaSO 沉淀时放出的热叫做中和热 2 4 2 4 D.1 mol H 与0.5 mol O 反应放出的热就是H 的燃烧热 2 2 2 【答案】B 【解析】A项,放热ΔH为负,吸热ΔH 为正,错误;B项,热化学方程式中化学计量 数表示参加反应的物质的的物质的量,因此热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量, 可以用是分数表示,也可以用整数表示,正确;C项,中和热是强酸和强碱的稀溶液发生 中和反应生成1 mol水时放出的热量稀,1 mol H SO 与1 mol Ba(OH) 反应生成生成2 mol 2 4 2 水,且生成BaSO 沉淀时,由于SO 2-+Ba2+=BaSO↓时放出热量,导致反应热增大,错 4 4 4 误;D项,燃烧热是指1 mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1 mol H 与 2 0.5 mol O 反应生成1 mol液态水时放出的热就是H 的燃烧热,错误。 2 2 3.(2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中)已知充分燃烧a g 乙烷(C H)气体时生成 2 6 1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式 正确的是A.C H(g)+O(g)=2CO(g)+3HO(l) ΔH=+2b kJ·mol-1 2 6 2 2 2 B.C H(g)+O(g)=2CO(g)+3HO(l) ΔH=-2b kJ·mol-1 2 6 2 2 2 C.2C H(g)+7O(g)=4CO(g)+6HO(l) ΔH=-4b kJ·mol-1 2 6 2 2 2 D.C H(g)+O(g)=2CO(g)+3HO(g) ΔH=-2b kJ·mol-1 2 6 2 2 2 【答案】B 【解析】A项,燃烧放热,ΔH<0,错误;B项,根据“充分燃烧a g 乙烷(C H)气体 2 6 时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ”,生成2 mol二氧化碳和液态水放 出热量为2b kJ,故表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为 C H(g)+O(g)=2CO(g)+ 2 6 2 2 3HO(l) ΔH=-2b kJ·mol-1,正确;C项,燃烧热的热化学方程式要求可燃物为 1 mol, 2 错误;D项,生成液态水而非气态的水,错误。 4.(2023·四川雅安市高二上学期期末)下列有关中和反应反应热测定实验的说法中 正确的是 A.一次实验一般需做多组实验,则一组完整的实验数据需要测温度三次 B.为了使反应充分进行,可以向盐酸中逐滴加入NaOH溶液 C.测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D.该实验所用的玻璃仪器只有烧杯、量筒 【答案】A 【解析】A项,一次实验一般需做二到三组实验,一组完整实验数据需要测温度三次: 酸碱初始温度以及中和反应的最高温度,得到温度差值,进行计算,正确;B项,为了减 少热量散失,酸碱要一次加入,逐滴加入,热量散热会较多,实验误差增大,错误;C项, 酸碱中和反应是放热反应,恰好反应完全时溶液温度最高,所以应该读取混合溶液的最高 温度为终止温度,错误;D项,中和热的测定中,玻璃仪器除了烧杯、量筒,还有温度计、 环形玻璃搅拌捧,错误。 5.(2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中)某实验小组学生用50 mL 0.50 mol·L-1的 盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液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计算中和反应的反应热ΔH=-52 kJ·mol-1,下列说法不正确的是 A.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 B.烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,减小实验误差 C.若用铜丝做成环形搅拌棒,求得的反应热ΔH>-52 kJ·mol-1 D.把盐酸体积改为60 mL,求得中和反应的反应热ΔH<-52 kJ·mol-1 【答案】D【解析】A项,中和实验需要用环形玻璃搅拌棒搅拌使反应充分,图中实验装置缺少 环形玻璃搅拌棒,正确;B项,烧杯间填满碎纸条起保温作用,减少实验过程中的热量损 失,减小实验误差,正确;C项,若用铜丝做成环形搅拌棒,因金属导热,实验过程中的 热量损失,测得实验结果ΔH>-52 kJ·mol-1,正确;D项,中和热与所有酸和碱的体积无 关,把盐酸体积改为60 mL,中和热不变,错误。 6.(2023·四川乐山市高二下学期开学考)根据已知条件判断下列热化学方程式正确 的是 选项 已知条件 热化学方程式 H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH=-a 2 2 A 氢气的燃烧热为a kJ·mol-1 kJ·mol-1 1 mol CO和0.5 mol O 完全反应生 2CO(g)+O(g)=2CO(g) ΔH=-2b 2 2 2 B 成气态CO 放热b kJ kJ·mol-1 2 H+(aq)+OH-(aq)=HO(l) ΔH=-c HSO (aq)+Ba(OH) (aq)=BaSO(s)+ 2 2 4 2 4 C kJ·mol-1 2HO(l) ΔH=-2c kJ·mol-1 2 12 g金刚石比12 g石墨能量高d kJ(d C(s,金刚石)=C(s,石墨) ΔH=+d D >0) kJ·mol-1 【答案】B 【解析】A项,HCl不是氧化物,不符合燃烧热的概念要求,符合已知条件的应是H 2 和O 反应生成液态水,错误;B项,1 mol CO(g)与0.5mol O(g)完全反应生成气态CO 放 2 2 2 热b kJ,则2 mol CO(g)完全反应,反应放热为2b kJ,正确;C项,反应过程中除了氢离子 和氢氧根离子反应放热,硫酸钡沉淀的生成也伴随有热量的变化,错误;D项,12 g金刚 石12 g金刚石物质的量为1 mol,比12 g石墨能量高d kJ(d>0),则1 mol金刚石完全生成 1 mol石墨,放出a kJ热量,热化学方程式为C(s,金刚石)=C(s,石墨) ΔH=-d kJ·mol- 1,错误。 7.(2023·潮南益阳高二上学期期末)2 mol H (g)与足量的O(g)充分反应,生成2 mol 2 2 HO(l)时放出571.6 kJ的热量,则下列说法正确的是 2 A.若生成2 mol H O(g)时放出的热量为Q,Q>571.6 kJ 2 B.该反应的热化学方程式可写为2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 2 2 2 C.2 mol H (g)与足量的1 mol O(g)所具有的总能量低于2 mol H O(l)具有的能量 2 2 2 D.H 的燃烧热为571.6 kJ·mol-1 2 【答案】B 【解析】A项,生成2 mol H O(l)要放出571.6 kJ,生成2 mol H O(g)时放出热量少些, 2 2 Q<571.6 kJ,错误;B项,根据信息可知,该反应的热化学方程式可写为2H(g)+O(g)= 2 2 2HO(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,正确;C项,反应为放热反应,2 mol H (g)与足量的 2 2 1mol O(g)所具有的总能量高于2 mol H O(l)具有的能量,错误;D项,燃烧热是在25℃、 2 2 101 kpa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,H 的燃烧热为285.8 2 kJ·mol-1,错误。8.(2023·四川雅安市高二上学期期末)下列说法正确的是 A.S(g)+O(g)=SO (g) ΔH,S(s)+O(g)=SO (g) H;则ΔH 的数值大于ΔH 2 2 1 2 2 2 1 2 B.甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: △ CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 4 2 2 2 C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定 D.同温同压下,反应H(g)+Cl(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 2 2 【答案】A 【解析】A项,S在O 中燃烧产生SO 的反应是放热反应,由于气态S含有的能量比 2 2 等质量的固体S多,反应物含有的能量越多,反应放出热量就越多,故 ΔH 的数值大于 1 ΔH ,正确;B项,甲烷的燃烧热表示1 mol CH 气体完全燃烧产生CO 气体和液体水放出 2 4 2 的热量,故根据甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,可知甲烷燃烧的热化学方程式可 表示为:CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,错误;C项,物质 4 2 2 2 含有的能量越低,则物质的稳定性就越强。根据热化学方程式C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知:金刚石含有的能量比等质量的石墨多,故金刚石不如石墨更稳 定,错误;D项,反应热大小只与反应物及生成物的状态有关,而与反应条件无关。同温 同压下,反应H(g)+Cl(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,错误。 2 2 9.(2022·河南洛阳高二上学期期中)下列热化学方程式正确的是 A.甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 4 2 2 2 B.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N 和1.5 mol H 置于密闭容器中充分反应生成 2 2 NH (g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-38.6 kJ·mol 3 2 2 3 -1 C.已知H+(aq)+OH-(aq)=HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀HSO 溶液和稀 2 2 4 Ba(OH) 溶液反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1 2 D.25 ℃、101 KPa下,1 g H 燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,其热化学方程式为 2 H(g)+O(g)=HO(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 2 2 2 【答案】D 【解析】A项,表示甲烷燃烧的热化学方程式中,水必须呈液态,而CH(g)+2O(g) 4 2 =CO(g)+2HO(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1中,水呈气态,不正确;B项,合成氨反应为 2 2 可逆反应,将0.5 mol N 和1.5 mol H 置于密闭容器中充分反应生成NH (g),放热19.3 kJ, 2 2 3 实际参加反应的N 小于0.5 mol,所以其热化学方程式为N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH 2 2 2 3 <-38.6 kJ·mol-1,不正确;C项,稀HSO 溶液和稀Ba(OH) 溶液反应,不仅存在反应H 2 4 2 +(aq)+OH-(aq)=HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,还存在反应Ba2++SO 2-=BaSO↓,此 2 4 4 反应也要放出热量,则稀 HSO 溶液和稀 Ba(OH) 溶液反应的反应热 ΔH<2×(-57.3) 2 4 2 kJ·mol-1,不正确;D项,1 g H 燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,则1 mol H 燃烧生成 2 2 液态水时放热142.9 kJ×2=285.8 kJ,所以热化学方程式为H(g)+O(g)=HO(l) ΔH=- 2 2 2 285.8 kJ·mol-1,正确。10.(2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期中)中和热测定实验方法如 下: I:量取50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸倒入图量热计的内筒,测量温度,用水把温度计上的 盐酸冲洗净,擦干备用。 II:量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,测量温度; III:将NaOH溶液倒入量热计的内筒,立即盖杯盖,插入温度计,用 _________________搅拌。测量混合液的最高温度。请回答: (1)III中横线上应填写______________________。 (2)NaOH溶液稍过量的原因______________________。 (3)加入NaOH溶液的正确操作是______________________。(填字母)。 A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速倒入 C.分三次加入 (4)如果盐酸,氢氧化钠溶液的初始温度均为23.0 oC,最后测得混合溶液的最高温 度为26.1oC,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·oC-1,根据本 实验数据计算出的中和热为___________kJ·mol-1。 (5)若将含1 moL CH COOH的浓醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合,测出的中和热 3 的值会偏_______。(填“小”、“不变”或“大”)。 【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(玻璃搅拌器) (2)使盐酸完全反应 (3)B (4)51.8 (5)小 【解析】为提高测定中和热的准确度,仪器保温效果要好,实验操作要快且准确,反 应要充分进行。 (1)搅拌用的仪器名称为:玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒),故答案为:环形玻璃 搅拌棒(玻璃搅拌器);(2)为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液。故答案 为:使盐酸完全反应;(3)为了防止实验过程中热量损失影响反应热的测定,NaOH溶液 需要一次迅速倒入。故答案为:B;(4)混合后溶液总质量m=100 g,反应前后温度差Δt =3.1 ℃,实验中反应放出的热量Q=m·c·Δt=100 g×4.18 J·g-1·oC-1×3.1 ℃=1 295.8 J= 1.2958 kJ,生成1 mol水时放出的热量为≈51.8 kJ。故答案为:51.8;(5)若将含1 moL CHCOOH的浓醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合,浓醋酸溶于水电离时会吸收热量,造成 3 反应后测得的温度降低,会导致测出的中和热的值偏小。故答案为:小。