第一章　第一节　第1课时　反应热　焓变

第一章化学反应的热效应第一节反应热第1课时反应热焓变课后·训练提升基础巩固1.下列对化学反应的认识错误的是()。A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量变化答案:C解析:化学变化的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化,但物质状态不一定发生变化,如H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),反应物和生成物均为气体。2.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是()。A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.铝与稀盐酸反应C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应D.煤与O2的燃烧反应答案:C解析:A为非氧化还原反应,B、C、D为氧化还原反应,其中C为吸热反应,B和D为放热反应。3.化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是()。A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成答案:D解析:由图中可知,每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子,然后生成2个氨分子,生成氨气分子之前是氢原子和氮原子,A项正确;催化剂能改变化学反应的速率,合成氨的反应在催化剂作用下,反应速率增大,意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易,B项正确;化学键的断裂需要吸收能量,而化学键的形成则放出能量,从图中可看出②为化学键断裂过程,③为新的化学键形成过程,C项正确;化学键的断裂需要吸收能量,所以该反应在常温下难以进行,D项错误。4.下列说法中不正确的是()。A.化学变化过程是原子的重新组合过程B.根据化学反应中的能量变化情况,化学反应可分为吸热反应和放热反应C.化学反应中的能量变化多少与其反应物用量有关D.化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的答案:D解析:化学反应中的能量变化通常以热能形式表现出来,有的以光能、电能等形式表现出来,D项不正确。5.下列说法中正确的是()。A.焓变的单位是kJ·mol-1,是指1mol物质参加反应时的能量变化B.反应吸热时ΔH<0C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”D.一个化学反应中,当生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+”答案:C解析:焓变单位中的kJ·mol-1是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A项错误;吸热反应的ΔH>0,B项错误;反应中物质所具有的总能量减少,反应就放出热量,反之就吸收热量,C项正确;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,断键时吸收能量,成键时释放能量,所以D项错误。6.在氢气与氧气的反应中,1molH2(g)中的化学键断裂时需要吸收akJ的能量,1molO2(g)中的化学键断裂时需要吸收bkJ的能量,1molH2O(g)中的化学键形成时要释放ckJ的能量。则下列关系式正确的是()。A.a+b>c B.a+b<cC.2a+b<2c D.2a+b=2c答案:C解析:氢气与氧气反应的化学方程式为2H2+O22H2O,该反应为放热反应,ΔH=(2a+b-2c)kJ·mol-1<0,所以2a+b<2c,C项正确。7.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)()。A.28gCO所具有的能量一定高于44gCO2所具有的能量B.56gCO和32gO2所具有的总能量高于88gCO2所具有的总能量C.32gO2所具有的总能量高于44gCO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO时放出的热量一样多答案:B解析:放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量。8.对于放热反应H2+Cl22HCl,下列说法正确的是()。A.该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成B.该反应中,化学能只转变为热能C.断开1molH—H和1molCl—Cl所吸收的总能量小于形成1molH—Cl所放出的能量D.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量答案:D解析:A项,H2与Cl2含有的化学键为共价键,该反应只涉及共价键的断裂与形成,错误;B项,该反应的化学能可以转化为热能,也可以转化为光能、电能等其他形式的能量,错误;C项,该反应为放热反应,所以断开1molH—H和1molCl—Cl所吸收的总能量小于形成2molH—Cl所放出的能量,错误;D项,因为反应为放热反应,所以反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,正确。9.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量,断裂1molN≡N吸收941kJ热量,则()。A.N4的熔点比P4高B.1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量C.N4是N2的同系物D.1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量答案:D解析:N4与白磷(P4)结构相似,由于N4相对分子质量小于P4,故其分子间作用力弱于P4,其熔点低于P4,A项错误;N4与N2互为同素异形体,而不是同系物,C项错误;从结构图中可看出,1个N4分子中含有6个N—N,根据N4(g)2N2(g),有ΔH=6×193kJ·mol-1-2×941kJ·mol-1=-724kJ·mol-1,故B项错误,D项正确。10.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量243193151432366298436根据上述数据回答下列问题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中,最稳定的是。

A.HCl B.HBr C.HI(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是。

(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?。你的根据是

。

答案:(1)A(2)A(3)放热(4)Cl2(5)能生成物越稳定,放出的热量越多,在HX中,HCl最稳定解析:键能越大,分子越稳定,物质所具有的能量越低。11.用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH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所放出的热量可计算该中和反应的反应热。回答下列问题。(1)装置中杯盖缺失,求得的反应热ΔH(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(2)如果用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求反应热(填“相等”或“不相等”)。

(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的反应热ΔH(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

答案:(1)偏大(2)不相等相等(3)偏大解析:(1)杯盖缺失,热量损失,根据温度变化求得反应放出的热量偏少,ΔH偏大。(2)酸与碱的用量不同,反应放出的热量不相等,但求得的反应热相等。(3)由于NH3·H2O电离时吸热,所以测得反应放出的热量偏少,ΔH偏大。能力提升1.H2与O2发生反应的过程用模型表示如下(“—”表示化学键):下列说法不正确的是()。A.过程Ⅰ是吸热过程B.过程Ⅲ一定是放热过程C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键D.该反应的能量转化只能以热能的形式进行答案:D解析:过程Ⅰ分子中的化学键断裂,形成原子,属于吸热过程,A项正确;过程Ⅲ为新化学键形成的过程,属于放热过程,B项正确;过程Ⅰ中所有的旧化学键都断裂,过程Ⅲ为新化学键形成的过程,C项正确;该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D项错误。2.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1molH2O时的反应热ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列说法中错误的是()。A.将含1molNaOH的稀溶液与50g98%的硫酸混合后放出的热量为57.3kJB.将含1molNaOH的稀溶液与含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJC.用0.50mol·L-1盐酸和氢氧化钠固体进行实验,测出生成1molH2O时的反应热数值偏大D.用稀硫酸和稀硝酸分别与Ba(OH)2稀溶液进行反应测定生成1molH2O时的反应热,其数值不同答案:A解析:选项A中98%的硫酸属于浓硫酸,与水混合时放出热量,使放出的热量增多,A项错误;选项B中CH3COOH是弱酸,电离时吸热,使反应中放出的热量减少,B项正确;选项C中氢氧化钠固体溶于水放热,使放出的热量增多,C项正确;D项中H2SO4与Ba(OH)2反应还生成BaSO4沉淀,放出的热量增多,D项正确。3.下列关于化学反应的说法中正确的是()。A.有化学键断裂的过程一定发生了化学变化B.化学反应中有物质变化也有能量变化C.如图所示的反应为放热反应D.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应答案:B解析:NaCl溶于水时离子键断裂,但该过程只发生了物理变化,A错误;由题图可知生成物的总能量大于反应物的总能量,故该反应为吸热反应,C项错误;有些放热反应也需要加热,如Fe与S的反应,D项错误。4.已知1molH2(g)中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量,1molNH3(g)中的化学键形成时要释放1173kJ的能量。1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时,放出92.4kJ的热量。则1molN2(g)中的化学键断裂时需要吸收的能量是()。A.431.2kJ B.945.6kJC.648.9kJ D.869.6kJ答案:B解析:根据化学方程式N2+3H22NH3,设1molN2(g)中的化学键断裂时需要吸收的能量为x,有x+3×436kJ-2×1173kJ=-92.4kJ,x=945.6kJ。5.已知:在25℃和101kPa下,反应H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=-270kJ·mol-1,下列说法正确的是()。A.在相同条件下,1molH2(g)与1molF2(g)的总焓大于2molHF(g)的总焓B.1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2molHF(l),放出的热量小于270kJC.该反应的逆反应是放热反应D.该反应过程中焓的变化可用下图来表示答案:A解析:该反应是放热反应,反应物1molH2(g)与1molF2(g)的总焓大于生成物2molHF(g)的总焓,A项正确,D项错误;该反应的逆反应是吸热反应,C项错误;HF(g)变为HF(l)放出热量,因此生成2molHF(l)放出的热量大于270kJ,B项错误。6.某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。(1)实验用品有:量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,实验还缺少的玻璃仪器是。

(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器?(填“能”或“否”),原因是

。

(3)他们记录的实验数据如下:实验用品溶液温度反应热t1t2a50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.3℃ΔHb50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.5℃已知:Q=cmΔt,反应后溶液的比热容c为4.18J/(g·℃),各物质的密度均为1g·cm-3①计算上表中ΔH=。

②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:

。

(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果(填“有”或“无”)影响。

答案:(1)量筒、温度计(2)否金属易导热,热量散失多,导致误差偏大(3)①-56.8kJ·mol-1②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ·mol-1(4)无有解析:(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还要用量筒量取液体体积,用温度计测量液体的温度。(2)不可以,铜丝易导热,会增大热量散失。(3)①由题意知:a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃。b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃故Δt=3.3由Q=cmΔt=4.18J/(g·℃)×100g×3.4℃≈1.42kJ,则ΔH=-Q0.025mol=-1.42kJ0②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ·mol-1。(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。7.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如图所示:若已知硫氧键的键能为dkJ·mol-1,氧氧键的键能为ekJ·mol-1,S(s)+O2(g)SO2(g)的ΔH=-akJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为。

(2)下表是部分