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学而优·教有方PAGEPAGE1《第一节反应热》知识总结及过关检测知识点一反应热、焓变1.体系(系统)及环境(1)体系(系统)试管中的溶液及发生的反应等。(包括反应物、生成物、发生的反应)。(2)环境:与________相互影响的其它部分(如试管、空气等)。2.反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境________或从环境________的________,称为化学反应的热效应,简称反应热。3.放热反应和吸热反应放热反应:由于各物质所具有的能量不同,如果反应所具有的总能量________生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会变成热能等形式________出来。表示:ΔH为“-”或“ΔH_____0”,单位:kJ/mol。吸热反应:如果反应所具有的总能量________生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收________才能转化为生成物。表示:ΔH为“+”或“ΔH_____0”,单位:kJ/mol。4.焓与焓变“焓”是用于描述物质所具有能量的物理量。常用符号_____表示。不同的物质所具有的能量不同,其焓也不同。“焓变”是用于描述反应热的物理量,常用符号_____表示。【易错警示】焓变与焓的关系焓是物质固有的性质之一,不能进行测量,焓变是可测量。4.反应热与焓变的区别与联系反应热焓变含义化学反应中吸收或放出的能量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差符号QΔH单位kJ/molkJ/mol与能量变化的关系Q>0,反应吸收热量Q<0,反应吸放出热量ΔH>0,反应吸收热量ΔH<0,反应放出热量二者的相互联系ΔH是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行的反应热Q就是焓变△H。【易错警示】eq\o\ac(○,1)ΔH的单位还可以是“J/mol”,单位中的“mol-1”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。eq\o\ac(○,2)化学反应过程中所释放或吸收的能量可用热量(或换算成相当的热量)来表达。eq\o\ac(○,3)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量仪器叫做量热计。知识点二中和反应与中和热1.中和反应中和反应即酸和碱相互作用生成盐和水的反应,其实质是酸电离产生的_____和碱电离产生的______结合生成难电离的水。强酸、强碱之间的中和反应一般都可用离子方程式________________________表示。2.中和热(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成_____molH2O时的反应热(即所放出的热量)。(2)表示方法:________________________________。【易错警示】中和热与中和反应的反应热辨析(1)中和热指中和反应每生成1molH2O时的反应热,与强酸、强碱的类别无关。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应,其反应热可能不同。(2)有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值都小于57.3,这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量。知识点三中和热的测定实验1.实验方法解析某些化学反应的反应热可以用实验方法测得,用来测量反应热的仪器称为“________”,测量操作是:将反应器置于充满水的绝热容器中,当反应放热时,其热量即传入水中,根据水的质量、比热和水温的变化求出反应所放出的热量。2.实验过程体验【实验用品】仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。试剂:0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。【实验方案】1.实验步骤(1)设计装置如图。(2)用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。并将温度计上的酸用水冲洗干净。(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol/L的NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。(4)把套有盖板的________和________________,放入小烧杯中的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯,盖好盖板,用________________轻轻搅动,测量混合溶液的_____________,记入下表。(5)重复步骤(2)~(4)三次。2.数据记录及处理(1)数据记录表温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值123(2)实验数据处理为了计算简便,盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1g·cm-3,反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是________________,生成1molH2O时放出的热量为________________________。【易错警示】酸碱中和反应测定实验的注意事项(1)为了保证0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。(2)先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。(4)操作时动作要快,尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量少的一种,因为过量的酸/碱并不参加中和反应。知识点四热化学方程式1.定义:表明反应所放出或吸收的________的化学方程式,叫做热化学方程式。2.意义:不仅表示化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的________变化。3.热化学方程式与普通化学方程式的区别:化学方程式热化学方程式化学计量数是整数,既表示微粒数又表示该物质的物质的量是整数也可以使分数,只表示物质的物质的量状态不要求注明必须在分子式后面注明ΔH正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化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4.热化学方程式的书写:(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____________,可以是整数或________。(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25℃、101kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。(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“____”,液体用“______”,固体用“_____”,溶液用“______”。(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.ΔH的单位中“mol-1”的含义对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指“____________”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。6.热化学方程式正误判断的方法【易错警示】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℃、101kPa,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。(4)注意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。知识点四燃烧热1.概念在101kPa时,________纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位:________________。【易错警示】指定产物:C→CO2(g);H→H2O(l);S→SO2(g);N→N2(g)。2.意义例如:C2H2的燃烧热为1299.6kJ·mol-1,表示在25℃、101时,______molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1299.6kJ的热量。3.燃料充分燃烧的条件是:(1)要有适当过量的空气(或氧气);(2)燃料和空气(或氧气)要有足够大的接触面。不充分燃烧的危害有:(1)产热少;(2)产生污染,危害健康。5.燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应ΔH及其单位ΔH<0,kJ·mol-1ΔH<0,kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不一定为1mol1mol反应热的含义25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量【易错警示】燃烧热与ΔH的关系(1)燃烧热的单位为kJ·mol-1,不带“+”、“﹣”;(2)物质的燃烧热越大,ΔH越小。一、选择题1.(2021·黑龙江哈尔滨市哈师大附中高一期中)下列说法正确的是()A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应,放热反应不需要加热B.化学反应只能将化学能转化成光能或热能C.化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因D.根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量2.(2021·阜新市第二高级中学高二期末)在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是()A.量筒 B.温度计 C.玻璃搅拌器 D.天平3.(2021·衡水市第十四中学高一期末)热化学方程式中的物质要注明状态,原因是()A.能描述出反应发生的现象B.说明反应条件C.为了区别一般的化学方程式D.物质呈现的状态与反应热有关4.(2021·浙江省台州市高二月考)下列关于热化学方程式的说法错误的是()A.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B.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数C.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D.同一化学反应,反应条件不同ΔH可能相同5.(2021·山西阳泉市·高二期末)25℃、101kPa时,甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H=Q下列有关说法正确的是()A.Q值一定小于零 B.Q就是甲烷的燃烧热C.甲烷燃烧的△H是定值 D.△H永远大于零6.(2021·河北安平中学高一期末)在101kPa时,32gCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出的热量为1780kJ,则甲烷的燃烧热为()A.1780kJ/mol B.-1780kJ/molC.890kJ/mol D.-890kJ/mol7.(2021·广东揭阳市高二期末)下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(ag)+H2O(1)△H=+57.3kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热)D.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=-116.2kJ/mol(反应热)8.(2021·黑龙江哈师大附中高一期末)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。下列说法不正确的是()A.隔热层的作用是减少热量散失B.a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器)C.若盐酸的体积改为60mL,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求中和热也不相等D.若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值会偏小9.(2021·陕西高二期末)下列说法正确的是()A.已知1mol金刚石转化为石墨,要放出1.9KJ的热能,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放出热量19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3kJD.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-110.(2021·甘肃高二期末)知羰基硫(COS)是硫循环的重要中间体,反应H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.ΔHB.加入催化剂,的值不变C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.反应物的键能总和大于生成物的键能总和11.(2021·河南高一期末)某化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是()A.该反应为放热反应,无需加热就可以发生B.断裂1molA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量C.根据图示可知生成1molAB(g)放出的能量D.三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中,最稳定的物质一定是AB(g)12.(2021·淮北市树人高级中学高一月考)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是()A.CH4(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH1B.S(s)+O2(g)=SO3(s)ΔH2C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH3D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH413.(2021·静宁县第一中学高一月考)已知充分燃烧ag乙烯气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是()A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ/molB.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+2bkJ/molC.2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2bkJ/molD.2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+bkJ/mol14.(2021·河北)关于中和热测定的实验中,下列说法正确的是()A.用量热计测定中和热时,为了操作方便,可用温度计直接搅拌B.在中和热的测定实验中,将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中,立即读出并记录溶液的起始温度,充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度C.用简易量热计测定反应热,使用碎泡沫隔热保温,量取达到的最高温度,计算反应热,取2~3次的实验平均值D.测定中和热时,可用盐酸和氢氧化钠固体混合后,根据记录的温度变化来计算15.(2021·静宁县第一中学高一月考)下列关于热化学方程式的叙述正确的是()A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ•mol-1,则H2燃烧热为241.8kJ•mol-1C.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小D.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH216.(2019·成都市实验外国语学校(西区)高二期中)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)()A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2△H=-24.8kJ/mol(反应热)B.CH3OH(g)+(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol(反应热)C.(g)+(g)=4(g)+5(g)△H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)D.NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(中和热)17.(2019·江西金溪一中高二月考)下列说法或表示方法中正确的是()A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭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-1C.等质量的硫蒸气和硫磺(s)分别完全燃烧,前者放出的热量多D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量18.(2021·河南高一期末)2021年5月15日,我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。据介绍,该火星车除装有光电转换效率较高的4块太阳电池板外,在其顶部还装有一个像双筒望远镜样子的设备,叫作集热窗,它可以直接吸收太阳能,然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量。白天,火星温度升高,这种物质吸热融化,到了晚上温度下降,这种物质在凝固的过程中释放热能。从上述资料中不能直接得出的结论是()A.“4块太阳电池板”可将光能转换成电能B.“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中C.物质的融化和凝固伴随着能量的变化D.“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池19.(2021·安庆市第十中学高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/molB.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+283.0kJ/molC.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热20.(2021·黑龙江铁人中学高一期中)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是()A.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/molB.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-133.5kJ/molC.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=+534kJ/molD.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-534kJkJ/mol21.(2021·浙江宁波市·高三其他模拟)已知在25℃、1.01pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示,已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-490kJ·mol-1,下列有关说法正确的是()A.H2O分解为H2与O2时放出热量B.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJC.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙D.O2(g)=2O(g)△H=+498kJ·mol-122.(2021·福建福州市高三毕业班质量检测)反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1过程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是()A.ΔH1>△H2B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6kJ·mol-1C.2mol水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为|ΔH3|kJD.若将上述反应设计成原电池,则当氢失4mol电子时能够产生571.6kJ的电能23.(2021·河南许昌市高二期末)化学反应A+BC(放出能量)分两步进行:①A+BX(吸收能量),②XC(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是()A.B. C. D.24.(2021·黔西南州同源中学高二期中)下列说法或表示方法正确的是()A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.在稀溶液中:H++OH-=H2O;△H=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ;C.由C(石墨)→C(金刚石);△H=+1.19kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=+285.8kJ/mol25.(2021·浙江高二期中)已知2O(g)=O2(g)∆H=-496kJ∙mol-1,结合能量变化示意图。下列说法正确的是()A.拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收932kJ能量B.拆开1molH2O(g)中所有化学键需要吸收926kJ能量C.1molH2O(l)转变为1molH2O(g)需要吸收88kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l),共放热1940kJ二、非选择题26.(2021·红河县第一中学高一月考)磷元素有多种性质不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25℃,101kPa下,31g白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,根据以上事实回答下列问题:(1)红磷转化为白磷属于___________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧,放出热量较多的是___________(填“白磷”或“红磷”,下同)。(3)31g白磷与31g红磷的能量较高的是___________,二者更稳定的是___________。27.(2021·云南省大姚县第一中学高二月考)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:(1)该实验中往往用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是_______,当室温低于10℃时进行,对实验结果会造成较大的误差,原因是_______。(2)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_______(填“相等”或“不相等”),理由是_______。(3)若50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液的密度都约为1g·mL-1,起始温度都为T1,反应后最高温度为T2,计算中和热ΔH_______。28.(2021·安徽模拟)为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了如下实验:(1)如图a所示,室温下,观察到甲处液面上升,乙处液面下降,则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应,写出该反应的化学方程式:_______。(2)如图b所示,室温下,把装有固体A的试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中,向该试管中滴入一定量的液体B,观察到烧杯中的饱和澄清石灰水变浑浊,则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应,写出一个符合该条件的化学方程式:_______。(3)如图c所示,室温下,通过仪器丙向仪器丁中的一定浓度的盐酸中加入一定浓度的氢氧化钠溶液,仪器丙的名称为______________。仪器丁的底部有温热感,_______(填“能”或“不能”)说明该反应是放热反应,该反应的离子方程式为_______。29.(2021·重庆高二期末)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母。A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2ΔH3,则ΔH1、ΔH2ΔH3的大小关系为_______。(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18kJ·kg-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液123依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。30.(2021·静宁县第一中学高一月考)某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1氢氧化钠溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_____、_______。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒___(填“能”或“否”),其原因是___。(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填序号)。a.用温度计小心搅拌b.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌c.轻轻地振荡烧杯d.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)他们记录的实验数据如下:实验用品溶液温度中和热t1t2ΔHa50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.3℃______b50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.5℃已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18kJ·kg-1·℃-1,各物质的密度均为1g·cm-3。①计算完成上表。②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式:_______。(5)若用氢氧化钾代替氢氧化钠,对测定结果________(填“有”或“无”,下同)影响;若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果________影响。
《第一节反应热》知识总结及过关检测知识点一反应热、焓变1.体系(系统)及环境(1)体系(系统)试管中的溶液及发生的反应等。(包括反应物、生成物、发生的反应)。(2)环境:与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等)。2.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。3.放热反应和吸热反应放热反应:由于各物质所具有的能量不同,如果反应所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会变成热能等形式释放出来。表示:ΔH为“-”或“ΔH<0”,单位:kJ/mol。吸热反应:如果反应所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物。表示:ΔH为“+”或“ΔH>0”,单位:kJ/mol。4.焓与焓变“焓”是用于描述物质所具有能量的物理量。常用符号H表示。不同的物质所具有的能量不同,其焓也不同。“焓变”是用于描述反应热的物理量,常用符号ΔH表示。【易错警示】焓变与焓的关系焓是物质固有的性质之一,不能进行测量,焓变是可测量。4.反应热与焓变的区别与联系反应热焓变含义化学反应中吸收或放出的能量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差符号QΔH单位kJ/molkJ/mol与能量变化的关系Q>0,反应吸收热量Q<0,反应吸放出热量ΔH>0,反应吸收热量ΔH<0,反应放出热量二者的相互联系ΔH是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行的反应热Q就是焓变△H。【易错警示】eq\o\ac(○,1)ΔH的单位还可以是“J/mol”,单位中的“mol-1”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。eq\o\ac(○,2)化学反应过程中所释放或吸收的能量可用热量(或换算成相当的热量)来表达。eq\o\ac(○,3)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量仪器叫做量热计。知识点二中和反应与中和热1.中和反应中和反应即酸和碱相互作用生成盐和水的反应,其实质是酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-结合生成难电离的水。强酸、强碱之间的中和反应一般都可用离子方程式H++OH-===H2O表示。2.中和热(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热(即所放出的热量)。(2)表示方法:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。【易错警示】中和热与中和反应的反应热辨析(1)中和热指中和反应每生成1molH2O时的反应热,与强酸、强碱的类别无关。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应,其反应热可能不同。(2)有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值都小于57.3,这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量。知识点三中和热的测定实验1.实验方法解析某些化学反应的反应热可以用实验方法测得,用来测量反应热的仪器称为“量热器”,测量操作是:将反应器置于充满水的绝热容器中,当反应放热时,其热量即传入水中,根据水的质量、比热和水温的变化求出反应所放出的热量。2.实验过程体验【实验用品】仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。试剂:0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。【实验方案】1.实验步骤(1)设计装置如图。(2)用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。并将温度计上的酸用水冲洗干净。(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol/L的NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。(4)把套有盖板的温度计和玻璃搅拌器,放入小烧杯中的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯,盖好盖板,用玻璃搅拌器轻轻搅动,测量混合溶液的最高温度,记入下表。(5)重复步骤(2)~(4)三次。2.数据记录及处理(1)数据记录表温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值123(2)实验数据处理为了计算简便,盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1g·cm-3,反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2-t1)kJ,生成1molH2O时放出的热量为0.418(t2-t1)/0.25kJ。【易错警示】酸碱中和反应测定实验的注意事项(1)为了保证0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。(2)先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。(4)操作时动作要快,尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量少的一种,因为过量的酸/碱并不参加中和反应。知识点四热化学方程式1.定义:表明反应所放出或吸收的__热量__的化学方程式,叫做热化学方程式。2.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。3.热化学方程式与普通化学方程式的区别:化学方程式热化学方程式化学计量数是整数,既表示微粒数又表示该物质的物质的量是整数也可以使分数,只表示物质的物质的量状态不要求注明必须在分子式后面注明ΔH正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化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4.热化学方程式的书写:(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,可以是整数或分数。(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25℃、101kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。(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“+”。-1。5.ΔH的单位中“mol-1”的含义对一个化学反应,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。6.热化学方程式正误判断的方法【易错警示】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℃、101kPa,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。(4)注意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。知识点四燃烧热1.概念在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位:kJ·mol-1。【易错警示】指定产物:C→CO2(g);H→H2O(l);S→SO2(g);N→N2(g)。2.意义例如:C2H2的燃烧热为1299.6kJ·mol-1,表示在25℃、101时,1molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1299.6kJ的热量。3.燃料充分燃烧的条件是:(1)要有适当过量的空气(或氧气);(2)燃料和空气(或氧气)要有足够大的接触面。不充分燃烧的危害有:(1)产热少;(2)产生污染,危害健康。5.燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应ΔH及其单位ΔH<0,kJ·mol-1ΔH<0,kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不一定为1mol1mol反应热的含义25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量【易错警示】燃烧热与ΔH的关系(1)燃烧热的单位为kJ·mol-1,不带“+”、“﹣”;(2)物质的燃烧热越大,ΔH越小。一、选择题1.(2021·黑龙江哈尔滨市哈师大附中高一期中)下列说法正确的是()A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应,放热反应不需要加热B.化学反应只能将化学能转化成光能或热能C.化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因D.根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量【答案】C【解析】A项,化学反应的热效应与反应条件无关,有的吸热反应在常温下也可进行,如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应;有的放热反应却需要加热,如铝热反应,故A不选;B项,化学能转化的能量形式是多样的,可以是光能、电能、热能等,故B不选;C项,化学反应中总是有化学键的断裂和形成,在断键时吸收能量,成键时释放能盘,导致在化学反应中放热或吸热,故选C;D项,由于任何化学反应都会伴随能量的变化,根据能量守恒定律可知反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,故D不选。故选C2.(2021·阜新市第二高级中学高二期末)在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是()A.量筒 B.温度计 C.玻璃搅拌器 D.天平【答案】D【解析】在中和热测定的实验中需要用量筒分别量取一定体积的稀酸和一定体积的稀碱溶液,需要用温度计分别测量反应前酸溶液、碱溶液的温度以及反应后的最高温度,反应过程中为了加快反应速率,减少热量散失,需用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,故不需要用到的仪器是天平,故选D。3.(2021·衡水市第十四中学高一期末)热化学方程式中的物质要注明状态,原因是()A.能描述出反应发生的现象B.说明反应条件C.为了区别一般的化学方程式D.物质呈现的状态与反应热有关【答案】D【解析】在化学反应中,反应的能量变化与物质的聚集状态有关,如:液体水和气态水具有不同能量,所以书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,故选D。4.(2021·浙江省台州市高二月考)下列关于热化学方程式的说法错误的是()A.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B.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数C.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D.同一化学反应,反应条件不同ΔH可能相同【答案】C【解析】A项,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,参加反应的物质的物质的量越多,化学反应过程所吸收和放出的热量越多,故A不符合题意;B项,热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数,不能表示分子的个数,故B不符合题意;C项,热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示室温常压下的数据,故C符合题意;D项,ΔH只与反应物和生成物状态有关,与反应过程无关,故D不符合题意;故选C。5.(2021·山西阳泉市·高二期末)25℃、101kPa时,甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H=Q下列有关说法正确的是()A.Q值一定小于零 B.Q就是甲烷的燃烧热C.甲烷燃烧的△H是定值 D.△H永远大于零【答案】A【解析】A项,甲烷燃烧为放热反应,△H<0,故Q<0,A正确;B项,根据燃烧热的定义:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量称为该物质的燃烧热,该反应中H2O(g)不是稳定氧化物,且这里的Q是负值,B错误;C项,燃烧热是在一定温度和压强下测定的,这里没有指明温度和压强,C错误;D项,该反应为放热反应,△H<0,D错误;故选A。6.(2021·河北安平中学高一期末)在101kPa时,32gCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出的热量为1780kJ,则甲烷的燃烧热为()A.1780kJ/mol B.-1780kJ/molC.890kJ/mol D.-890kJ/mol【答案】C【解析】32gCH4的物质的量为2mol,所以1molCH4在101kPa时,完全燃烧放出的热量为890kJ,其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/mol,即甲烷的燃烧热为890kJ/mol,故选C。7.(2021·广东揭阳市高二期末)下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(ag)+H2O(1)△H=+57.3kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热)D.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=-116.2kJ/mol(反应热)【答案】C【解析】A项,燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,A项错误;B项,中和反应是放热反应,△H小于0,B项错误;C项,热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态,△H正负号、数值、单位,C项正确;D项,该反应为吸热反应,△H大于0,,D项错误;故选C。8.(2021·黑龙江哈师大附中高一期末)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。下列说法不正确的是()A.隔热层的作用是减少热量散失B.a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器)C.若盐酸的体积改为60mL,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求中和热也不相等D.若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值会偏小【答案】C【解析】A项,隔热层能隔热,减少热量散失,故A正确;B项,a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒,故B正确;C项,实验中改用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,参加反应的酸、碱的用量增加,放出的热量增多,但所求中和热相等,因为中和热是生成1mol水时放出的热量,与酸、碱的用量无关,故C错误;D项,一水合氨是弱电解质、电离需要吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小,故D正确;故选C。9.(2021·陕西高二期末)下列说法正确的是()A.已知1mol金刚石转化为石墨,要放出1.9KJ的热能,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放出热量19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3kJD.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1【答案】A【解析】A项,金刚石的总能量高于石墨,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少,,A正确;B项,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)该反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2,不能反应完全,B错误;C项,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合,则刚好生成1mol水,放出的热量为57.3kJ,C错误;D项,燃烧热产物是液态水,而CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)这个反应中水是气态,因此这个反应不是燃烧热,D错误;故选A。10.(2021·甘肃高二期末)知羰基硫(COS)是硫循环的重要中间体,反应H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.ΔHB.加入催化剂,的值不变C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.反应物的键能总和大于生成物的键能总和【答案】D【解析】A项,由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应ΔH,故A正确;B项,加入催化剂,能降低反应的活化能,但不能改变反应ΔH的值,故B正确;C项,由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;D项,由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应物的键能总和小于生成物的键能总和,故D错误;故选D。11.(2021·河南高一期末)某化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是()A.该反应为放热反应,无需加热就可以发生B.断裂1molA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量C.根据图示可知生成1molAB(g)放出的能量D.三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中,最稳定的物质一定是AB(g)【答案】B【解析】A项,由图可知反应物总能量高于生成物能量为放热反应,但A-A键和B-B键断裂需要吸收能量,可能需要加热破坏反应物化学键以发生反应,反应放热与反应是否需要加热无关,选项A错误;B项,断裂1moLA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量,选项B正确;C项,根据图示可知生成1molAB(g)放出的能量,选项C错误;D项,物质能量越低越稳定,由图知A2(g)和B2(g)的总能量高于2AB(g)的能量,但不知单独物质的能量大小,所以无法确定谁最稳定,选项D错误;故选B。12.(2021·淮北市树人高级中学高一月考)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是()A.CH4(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH1B.S(s)+O2(g)=SO3(s)ΔH2C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH3D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH4【答案】C【解析】A项,C的稳定氧化物是CO2,因此该热化学方程式不能表示燃烧热,A不符合题意;B项,S燃烧产生的是SO2,不是SO3,因此该热化学方程式不能表示燃烧热,B不符合题意;C项,该方程式中反应物是1mol,产生的物质都是稳定存在形态,因此能够表示物质C6H12O6(s)的燃烧热,C符合题意;D项,反应物的物质的量不是1mol,因此不能表示CO的燃烧热,D不符合题意;故选C。13.(2021·静宁县第一中学高一月考)已知充分燃烧ag乙烯气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是()A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ/molB.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+2bkJ/molC.2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2bkJ/molD.2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+bkJ/mol【答案】A【解析】ag乙烯充分燃烧生成1mol二氧化碳气体和液态水,则ag乙烯的物质的量为0.5mol,所以1mol乙烯充分燃烧放出的热量为2bkJ,相应的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ/mol;故选A。14.(2021·河北)关于中和热测定的实验中,下列说法正确的是()A.用量热计测定中和热时,为了操作方便,可用温度计直接搅拌B.在中和热的测定实验中,将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中,立即读出并记录溶液的起始温度,充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度C.用简易量热计测定反应热,使用碎泡沫隔热保温,量取达到的最高温度,计算反应热,取2~3次的实验平均值D.测定中和热时,可用盐酸和氢氧化钠固体混合后,根据记录的温度变化来计算【答案】C【解析】A项,温度计只能用于测量温度,不能用于搅拌溶液,A不正确;B项,起始温度应为混合前酸、碱的温度,测定混合后溶液的最高温度,B不正确;C项,测定反应热时,用碎泡沫隔热保温、环形玻璃搅拌棒搅拌、量取达到的最高温度,取2~3次实验的平均温度,计算反应热,C正确;D项,测定中和热时,应使用盐酸和氢氧化钠的稀溶液,若使用氢氧化钠固体,则热量损失多,引起的误差大,D不正确;故选C。15.(2021·静宁县第一中学高一月考)下列关于热化学方程式的叙述正确的是()A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ•mol-1,则H2燃烧热为241.8kJ•mol-1C.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小D.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2【答案】D【解析】A项,C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石的内能大、稳定性小于石墨,故A错误;B项,H2O(g)→H2O(l)放热,所以1molH2完全燃烧生成液体水时放热大于241.8kJ,即H2燃烧热大于241.8kJ•mol-1,故B错误;C项,中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,会导致热量损失增加,测定的中和热数值误差更大,故C错误;D项,S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)、S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于放热、ΔH为负,所以ΔH1<ΔH2,故D正确;故选D。16.(2019·成都市实验外国语学校(西区)高二期中)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)()A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2△H=-24.8kJ/mol(反应热)B.CH3OH(g)+(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol(反应热)C.(g)+(g)=4(g)+5(g)△H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)D.NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(中和热)【答案】B【解析】A项,热化学方程式中需要注明物质的状态,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2△H=-24.8kJ/mol没有注明物质的状态,故A错误;B项,CH3OH(g)+(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol中物质的状态、焓变均注明,书写合理,故B正确;C项,表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态,C4H10(g)+(g)=4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)中水为气态,故C错误;D项,表示中和热的热化学方程式中,氢氧化钠和盐酸均为稀溶液,NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(中和热)中氢氧化钠为固态,故D错误;故选B。17.(2019·江西金溪一中高二月考)下列说法或表示方法中正确的是()A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭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-1C.等质量的硫蒸气和硫磺(s)分别完全燃烧,前者放出的热量多D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量【答案】C【解析】A项,甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,故A错误;B项,500℃、30MPa下,氮气和氢气合成氨气的反应可逆,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则生成2mol氨气放出的能量大于38.6kJ,故B错误;C项,等质量的硫蒸气和硫磺(s),前者能量大于后者,分别完全燃烧,前者放出的热量多,故C正确;D项,已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,氢氧化钠固体溶于水放热,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于28.7kJ,故D错误;故选C。18.(2021·河南高一期末)2021年5月15日,我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。据介绍,该火星车除装有光电转换效率较高的4块太阳电池板外,在其顶部还装有一个像双筒望远镜样子的设备,叫作集热窗,它可以直接吸收太阳能,然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量。白天,火星温度升高,这种物质吸热融化,到了晚上温度下降,这种物质在凝固的过程中释放热能。从上述资料中不能直接得出的结论是()A.“4块太阳电池板”可将光能转换成电能B.“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中C.物质的融化和凝固伴随着能量的变化D.“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池【答案】D【解析】A项,“4块太阳电池板”可吸收光能,将光能转换成电能,A正确;B项,集热窗可以直接吸收太阳能,然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量,这说明“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中,B正确;C项,物质的融化吸热,凝固放热,因此都伴随着能量的变化,C正确;D项,根据已知信息无法得出“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池这一结论,D错误;故选D。19.(2021·安庆市第十中学高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/molB.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+283.0kJ/molC.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热【答案】C【解析】A项,强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为△H=-57.3kJ/mol,H2SO4和Ca(OH)2除了生成水外,还有CaSO4微溶物生成,反应放出的热量大于2×57.3kJ/mol,故A错误;B项,在25℃,101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,则CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+(2×283.0)kJ/mol,故B错误;C项,反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C正确;D项,燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,故D错误;故选C。20.(2021·黑龙江铁人中学高一期中)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是()A.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/molB.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-133.5kJ/molC.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=+534kJ/molD.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-534kJkJ/mol【答案】D【解析】8gN2H4的物质的量为=0.25mol,0.25molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量为133.5kJ,可以求得1molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量,可以求得1molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量=534kJ,燃烧为放热反应,ΔH<0,即肼燃烧的热化学反应方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-534kJkJ/mol,选项D正确;故选D。21.(2021·浙江宁波市·高三其他模拟)已知在25℃、1.01pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示,已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-490kJ·mol-1,下列有关说法正确的是()A.H2O分解为H2与O2时放出热量B.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJC.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙D.O2(g)=2O(g)△H=+498kJ·mol-1【答案】D【解析】A项,氢气和氧气反应生成气态水的△H=-490kJ·mol-1,反应放热,所以水分解吸热,选项A错误;B项,水蒸气变成液态水会放热,乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将大于930kJ,选项B错误;C项,断键吸收能量,成键释放能量,甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,C错误;D项,已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-490kJ·mol-1,②2H(g)+O(g)=H2O(g)△H=-930kJ·mol-1,③H2(g)=2H(g)△H=+436kJ·mol-1,根据盖斯定律,反应O2(g)=2O(g)△H=+2akJ·mol-1,436+a-930=-490,解得a=249,故O2(g)=2O(g)△H=+498kJ·mol-1,D正确;故选D。22.(2021·福建福州市高三毕业班质量检测)反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1过程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是()A.ΔH1>△H2B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6kJ·mol-1C.2mol水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为|ΔH3|kJD.若将上述反应设计成原电池,则当氢失4mol电子时能够产生571.6kJ的电能【答案】D【解析】A项,由题中图示可知,|ΔH2|>|ΔH1|,由于该反应为放热反应,△H为负值,则ΔH1>△H2,故A正确;B项,由题中图示可知,图中为各个中间反应的能量变化,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1可知,根据盖斯定律,△H4=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-571.6kJ·mol-1,故B正确;C项,由题中图示可知,H2O(g)转化为H2O(l)的过程中,能量降低,即2mol水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为|ΔH3|kJ,故C正确;D项,该反应放出的热量不会被全部利用,会有一部分损失,故D错误;故选D。23.(2021·河南许昌市高二期末)化学反应A+BC(放出能量)分两步进行:①A+BX(吸收能量),②XC(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是()A.B. C. D.【答案】D【解析】①A+BX(吸收能量),则X具有的总能量大于A+B具有的总能量;②XC(放出能量),则C具有的总能量小于X具有的总能量,只有图像D符合,故选D。24.(2021·黔西南州同源中学高二期中)下列说法或表示方法正确的是()A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.在稀溶液中:H++OH-=H2O;△H=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ;C.由C(石墨)→C(金刚石);△H=+1.19kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=+285.8kJ/mol【答案】B【解析】A项,在相同条件下,将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫固体变化为硫蒸气吸热,所以前者放出热量多,故A错误;B项,在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,浓硫酸溶解放热,生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,故B正确;C项,由“C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1”可知,石墨变化为金刚石吸热,金刚石能量高于石墨,金刚石比石墨活泼,故C错误;D项,在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1,故D错误;故选B。25.(2021·浙江高二期中)已知2O(g)=O2(g)∆H=-496kJ∙mol-1,结合能量变化示意图。下列说法正确的是()A.拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收932kJ能量B.拆开1molH2O(g)中所有化学键需要吸收926kJ能量C.1molH2O(l)转变为1molH2O(g)需要吸收88kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l),共放热1940kJ【答案】B【解析】A项,已知2O(g)=O2(g)∆H=-496kJ∙mol-1,故断开1molO2需要吸收496kJ能量,由图所示,断开2molH2和1molO2共吸收1368kJ能量,故断开1molH2化学键吸收的能量为:=436kJ,A错误;B项,由图所示,形成2molH2O(g)释放的能量为1852kJ,故拆开1molH2O(g)中所有化学键需要吸收1852kJ/2=926kJ,B正确;C项,由图所示,2molH2O(g)转化为2molH2O(l)需要释放88kJ能量,故1molH2O(l)转变为1molH2O(g)需要吸收88kJ/2=44kJ,C错误;D项,由图所示,2molH2(g)和1molO2(g)反应,化学键断开需要吸收1368kJ能量,形成稳定的生成物2molH2O(l)释放1852kJ+88kJ=1940kJ,故共放热1940kJ-1368kJ=572kJ,D错误;故选B。二、非选择题26.(2021·红河县第一中学高一月考)磷元素有多种性质不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25℃,101kPa下,31g白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,根据以上事实回答下列问题:(1)红磷转化为白磷属于___________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧,放出热量较多的是___________(填“白磷”或“红磷”,下同)。(3)31g白磷与31g红磷的能量较高的是___________,二者更稳定的是___________。【答案】(1)吸热(2)白磷(3)白磷红磷【解析】(1)已知白磷转化为红磷放出热量,则红磷转化为白磷吸收热量,属于吸热反应;(2)白磷转化为红磷放出热量,则等质量的红磷和白磷分别完全燃烧,白磷先转化为红磷放出热量,则放出热量较多的是白磷;(3)31g白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,则31g白磷与31g红磷的能量较高的是白磷,能量越低物质越稳定,则更稳定的是红磷。27.(2021·云南省大姚县第一中学高二月考)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:(1)该实验中往往用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是_______,当室温低于10℃时进行,对实验结果会造成较大的误差,原因是_______。(2)实验
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