新知预览1 反应热焓变-【快乐假期】2024年高一化学暑假衔接一轮小作业（人教版）

新知预览１　反应热　焓变　　　　　 一、反应热及其测定 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　　　　、　　　　、 　　　　　　　　). (２)环境:与体系　　　　　　的其他部分 (如试管、空气等). ２．反应热 (１)定义:在　　　　条件下,化学反应体 系向环境　　　　或从环境　　　　 的热量,称为化学反应的热效应,简称 反应热. (２)测定方法:用　　　　直接测定. ３．中和反应反应热的测定 (１)实验装置 (２)测定原理 ΔH＝－ (m酸 ＋m碱)􀅰c􀅰(t终 －t始) n c＝４．１８J􀅰g－１􀅰℃－１＝４．１８×１０－３kJ 􀅰g－１ 􀅰℃－１;n 为 生 成 H２O 的 物 质 的量. (３)测定数据:反应物温度的测定(t始 )、反 应后体系温度的测定(t终),重复　　　 　　　取平均值进行计算. (４)注意事项 １)酸碱溶液应当用　　　　、　　　　 的稀溶液(０􀆰１mol/L~０􀆰５mol/L) ①测定中和热时不能用浓酸或浓碱,因 浓酸或浓碱溶于水一般都要放热. ②测定中和反应反应热时不能用弱酸 或弱碱,因弱酸或弱碱在水溶液中不能 完全电离,若改用弱酸或弱碱,它们电 离时要吸收一部分热量. ２)要使用同一支温度计:分别先后测量 酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶 液后必须用　　　　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 　 　 　 　 　 　,才 能 使用. ４)操作时动作　　　　,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反应反应热的测 定,但在计算时,应取二者中量　　的 一种,因为过量的酸碱并不参与中和 反应. 二、反应热与焓变 １．内能(U)、焓(H)及焓变(ΔH) (１)内能(U):体系内物质的各种能量的总 和,受　　　　、　　　　　和物质的 　　　　　　等影响. (２)焓(H):与　　　　有关的物理量. (３)焓变(ΔH):等压条件下反应热等于反 应的焓变,用 ΔH 表示,单位:　　　　 或　　　　. (注:此处的每摩尔指的是每摩尔反应) (４)反应热与焓变的关系: 反应热 恒压条件 热效应 → 焓变 放热反应 　ΔH ＜０ 吸热反应 　ΔH ＞０　　　　　　　 ↓ 生成物的总能量－反应物的总能量 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８３ 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　　　　 　　的角度分析,如图所示. (２)从反应热的量化参数———　　　　的 角度分析 反 应 物 旧化学键断裂 新化学键形成→ ↓ 吸收能量E１ ↑ 放出能量E２ 生 成 物 → E１ ＞E２,ΔH 　　０ 　　　　 反应 ↑ E１ ＜E２,ΔH 　　０ 　　　　 反应 ↓ (３)记忆常见的放热反应和吸热反应 １)放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱 中和反应;③大多数化合反应;④金属 跟酸或水的置换反应;⑤物质的缓慢氧 化等. ２)吸热反应:①大多数分解反应;②盐 的水解;③Ba(OH)２􀅰８H２O 与 NH４Cl 反应;④ 碳 和 水 蒸 气、C 和 CO２ 的 反 应等. 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　　　　;b表示逆反应 的　　　　.c表示该反应的反应热. 续表 ΔH 图１:ΔH＝(a－b)kJ􀅰mol－１＝ －ckJ􀅰mol－１,表示　　　　反应 图２:ΔH＝(a－b)kJ􀅰mol－１＝ ckJ􀅰mol－１,表示　　　　反应 [特别提醒]　物质的键能、内能与物质 稳定性的关系:物质的键能越小,其内能 越高,稳定性越差;反之,键能越大,其内 能越低,稳定性越强. ４．反应热(ΔH)的计算方法 ΔH 三种表达式为: ①ΔH＝　　　　的能量－　　　　的 能量; ②ΔH＝　　　　的总能量－　　　　 的总能量; ③ΔH＝　　　　的键能之和－　　　 的键能之和. 注:三者的内在含义都是一样的,均为反 应体 系 与 外 界 环 境 之 间 能 量 交 换 的 差值. 　化学反应是反应热的必要源泉,可以 提供人类生活和生产活动的必要能量. 反应 A＋B􀜩􀜨􀜑 C　ΔH＜０分两步进行, ①A＋B􀜩􀜨􀜑 X　ΔH＞０,②X 􀜩􀜨􀜑 C　 ΔH＜０,下列示意图中,能正确表示总反 应过程中能量变化的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９３ [解析]　总反应焓变小于０,为放热反 应,所以 A＋B的能量高于 C,第一步反 应焓变大于０为吸热反应,所以 A＋B的 能量低于 X,第二步反应焓变小于０为放 热反应,所以 X的能量高于 C,综上所述 图像 D符合,故选 D. [答案]　D 　P４S３ 可用于制造安全火柴,相关物 质的结构及键能如表所示. 共价键 S—SP—PP—S 键能 (kJ􀅰mol－１) a b c 则反应３ ８S８ (s)＋P４(s)􀪅􀪅P４S３(s)的 ΔH 为 (　　) A．(a＋b－c)kJ􀅰mol－１ B．(c－a－b)kJ􀅰mol－１ C．(３a＋３b－６c)kJ􀅰mol－１ D．３(２c－b－a)kJ􀅰mol－１ [解析]　根据 ΔH＝反应物的总键能－ 生成物的总键能,反应３ ８S８ (s)＋P４(s) 􀪅􀪅P４S３(s)ΔH＝ ３ ８×８×akJ 􀅰mol－１＋ ６×bkJ􀅰mol－１－(６×ckJ􀅰mol－１＋３× bkJ􀅰mol－１)＝(３a＋３b－６c)kJ􀅰mol－１, 故选C. [答案]　C 　 某实验小组用 ０．５０mol􀅰L－１NaOH 溶液和０．５０mol􀅰 L－１硫酸溶液进行反 应热的测定,实验装 置如图所示. (１)写出该反应的热化学方程式(生成１mol H２O(l)时的反应热为－５７．３kJ􀅰mol－１): 　. (２)取５０mLNaOH 溶液和３０mL硫酸 溶液进行实验,实验数据如表所示. ①请填写表格中的空白: 温度 次数 起始温度t１/℃ H２SO４ 溶液 NaOH 溶液 平均值 终止温 度t２/℃ 温度差 平均值 (t２－t１)/℃ １ ２６．２ ２６．０ ２６．１ ３０．１ ２ ２７．０ ２７．４ ２７．２ ３３．３ ３ ２５．９ ２５．９ ２５．９ ２９．８ ４ ２６．４ ２６．２ ２６．３ ３０．４ ——— ②近似认为０．５０mol􀅰L－１ NaOH 溶液 和０．５０mol􀅰L－１硫酸溶液的密度都是 １．０g􀅰mL－１,中和后生成溶液的比热容c ＝４．１８J􀅰(g􀅰℃)－１.则生成１molH２O (l)时的反应ΔH＝　　　　　　(取小数点 后一位). ③上述实验数值结果与－５７．３kJ􀅰mol－１ 有偏差,产生偏差的原因不可能是　　　 (填字母). a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 c．分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的 小烧杯中 d．用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后 直接测定 H２SO４ 溶液的温度 [解析]　(２)①第２组数据偏差较大,应舍 去,其他三组的平均值为４．０℃.②ΔH＝－ (５０＋３０)mL×１．０g􀅰mL－１×４．０℃×４．１８×１０－３kJ􀅰g􀅰℃－１ ０．０２５mol ≈－５３．５kJ􀅰mol－１.③放出的热量小 可能是散热、多次加入碱或起始温度读 得较高等原因. [答案]　(１)H２SO４(aq)＋２NaOH(aq) 􀪅􀪅Na２SO４(aq)＋２H２O(l) ΔH＝－１１４．６kJ􀅰mol－１ (２)①４．０　②－５３．５kJ􀅰mol－１　③b 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０４ １．下列反应既属于氧化还原反应,又属于 吸热反应的是 (　　) A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)２􀅰８H２O与 NH４Cl反应 C．灼热的炭与CO２ 反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 ２．下列关于化学反应与能量变化的说法正 确的是 (　　 ) A．燃烧属于放热反应 B．中和反应是吸热反应 C．断裂化学键放出能量 D．反应物总能量与生成物总能量可能 相等 ３．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 ４．已知反应X＋Y􀪅􀪅M＋N为吸热反应, 下列说法中正确的是 (　　 ) A．X的能量一定低于 M 的能量,Y的能 量一定低于 N的能量 B．因为该反应为吸热反应,故一定要加 热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量 小于形成生成物中化学键所放出的 能量 D．X和 Y的总能量一定低于 M 和 N 的 总能量 ５．下列说法中正确的是(中和反应反应热 简称中和热) (　　 ) A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的 热量 B．１mol酸与１mol碱完全反应放出的 热量是中和热 C．在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生 成１molH２O(l)时所放出的热量叫作中 和热 D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)２ 溶液 ６．(备选双选)已知化学反应２C(s)＋O２(g) 点燃 　􀪅􀪅 ２CO(g)、２CO(g)＋O２(g) 点燃 　􀪅􀪅２CO２ (g) 都是放热反应,下列说法中不正确的是 (其他条件相同) (　　) A．１２gC所具有的能量一定高于２８g CO所具有的能量 B．２８gCO 和３２gO２ 所具有的总能量 大于４４gCO２ 所具有的总能量 C．１２gC和３２gO２ 所具有的总能量大 于４４gCO２ 所具有的总能量 D．将一定质量的 C燃烧,生成 CO２ 比生 成CO时放出的热量多 ７．已知化学反应 X(g) ＋２Y(g)􀪅􀪅２Z(g) 的能量变化如图所示, 下列有关该反应的说 法正确的是 (　　) A．该 反 应 是 放 热 反应 B．反应物的总键能大于生成物的总键能 C．Y的能量高于Z的能量 D．该反应的反应热ΔH＞０ ８．在实验室中测定稀盐酸与氢氧化钠溶液 反应的焓变,下列有关说法错误的是 (　　) A．大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减 少热量损失 B．测量终止温度时,应当记录混合溶液 的最高温度 C．为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次 倒入 NaOH 溶液并搅拌 D．若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸, 测得的ΔH 变大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １４ ９．在测定中和反应的反应热的实验中,下 列叙述错误的是 (　　) A．实验操作动作要迅速,尽量减少热量 损失 B．实验中可使酸液或碱液稍微过量 C．实验时需要记录初始温度t１ 和最高温 度t２ D．可以用 KOH 溶液代替 NaOH 溶液, 浓硫酸代替盐酸 １０．(备选双选)已知２O(g)􀪅􀪅O２(g)ΔH＝ －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５７２kJ １１．回答下列问题: (１)理论研究表明,在１０１kPa、２９８K 下,HCN(g)􀜩􀜨􀜑 HNC(g)异构化反应过 程的能量变化如图所示.下列说法不 正确的是　　　. A．HCN比 HNC稳定 B．该异构化反应的ΔH＝＋５９．３kJ􀅰mol－１ C．正反应与逆反应的活化能相等 D．使用催化剂,可以改变反应的反应热 (２)已知共价键的健能与热化学方程式 信息如下表: 共价键 H－H H－O 键能/(kJ􀅰mol－１) ４３６ ４６３ 热化学方程式 ２H２(g)＋O２(g)􀪅􀪅 ２H２O(g) ΔH＝－４８２kJ􀅰mol－１ 则２O(g)􀪅􀪅O２(g)的ΔH 为　　 A．４２８kJ􀅰mol－１ B．－４２８kJ􀅰mol－１ C．４９８kJ􀅰mol－１ D．－４９８kJ􀅰mol－１ １２．断开１molAB(g)分子中的化学键使其 分别生成气态 A 原子和气态 B原子所 吸收的能量称为 A—B键的键能.下表 列出了一些化学键的键能E: 化学键 H—HCl—Cl O􀪅O C—ClC—H O—H H—Cl E/kJ/mol ４３６ ２４７ x ３３０ ４１３ ４６３ ４３１ 请回答下列问题: (１)如图表示某反应的能量变化关系, 则此反应为 　 　 　(填“吸热”或“放 热”)反应,其中 ΔH＝　　　　(用含 a、b的关系式表示) (２)若图示中表示反应 H２(g)＋ １ ２O２ (g) 􀪅􀪅H２O(g)　ΔH＝－２４１．８kJ􀅰mol－１, 则b＝　　　kJ􀅰mol－１,x＝　　　　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２４ (３)历史上曾用“地康法”制氯气,这一 方法用CuCl２ 作催化剂,在４５０℃下利 用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气. 该反应的化学方程式为 　. 若忽略温度和压强对反应热的影响,根 据题(２)中的有关数据,计算当反应中 有１mol电子发生转移时,反应的能量变 化为　　　　　　　. １３．利用如图所示装置测定中和反应反应 热的实验步骤如下: ①用量筒量取５０mL０􀆰５０mol􀅰L－１盐 酸倒入内筒中,测出盐酸温度; ②用另一量筒量取５０mL０􀆰５５mol􀅰L－１ NaOH 溶液,并 用 同 一 温 度 计 测 出 其 温度; ③将 NaOH 溶液倒入内筒中,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．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻 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１L１mol􀅰L－１ 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别 为ΔH１、ΔH２、ΔH３,则ΔH１、ΔH２、ΔH３ 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 液的比热容为４．１８kJ􀅰kg－１􀅰℃－１. 为了计算中和反应反应热,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 １ ２０􀆰０ ２０􀆰１ ２３􀆰２ ２ ２０􀆰２ ２０􀆰４ ２３􀆰４ ３ ２０􀆰５ ２０􀆰６ ２３􀆰６ 依据该学生的实验数据计算,该实验测 得的中和反应反应热 ΔH＝　　　　 (结果保留一位小数). (５)若计算生成１molH２O时放出的热 量小于５７．３kJ,产生偏差的原因可能是 　　　　 (填字母). a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取盐酸的体积时仰视读数 c．分多次把 NaOH 溶液倒入盛有盐酸 的小烧杯中 d．用温度计测定盐酸起始温度后直接 测定 NaOH 溶液的温度　　　　 e．使用玻璃搅拌器搅拌不均匀 f．实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３４ ④开发新的 能 源,改 善 能 源 结 构,减 少 化 石 燃 料 的 使 用,也可以从源头减少 CO２ 的排放. (３)A．空气按照组成的成分分类,属于混合物,故 A 错 误;B．CO２ 按照组成元素属于非金属氧化物,按照化学 性质属于酸性氧化物,故 B错误;C．CH４ 属于分子,构 成物质的微粒由分子构成的物质,故 C正确;D．CuO 属 于离子化合物,由离子构成的物质,故 D错误. (４)①甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学反应方程 式为:CH４＋２O２ 点燃 　　 􀪅􀪅CO２＋２H２O;在燃料反应器中有 CuO/Cu２O载 氧 体,互 相 转 化,O２ 与 Cu２O 反 应 生 成 CuO,CH４ 与 CuO 反应生成 Cu２O,甲烷在燃料反应器 中发 生 的 反 应 为:８CuO＋ CH４ 􀪅􀪅４Cu２O＋ CO２ ＋２H２O; ②载氧体在空气反应器中吸收空气中的氧气,然后转 移到燃料反应器中,再和甲烷发生反应释放出水和二氧 化碳,所以氧的质量分数大小为:载氧体Ⅰ＞载氧体Ⅱ; ③根据题意,往盛有 CuO/Cu２O 载氧体的刚性密闭容 器中充入空气发生反应①,氧气的物质的量分数x(O２) 为２１％ ,设通入的空气的物质的量为１mol,氧气的消 耗量为bmol,则起始时氧气的物质的量为０．２１mol,平 衡时氧气的物质的量为(０．２１－b)mol,空气中其他气体 的物质 的 量 为 ０．７９mol,当 温 度 达 到 ９８５ ℃,平 衡 时 x(O２)＝１０％,即 ０．２１－b (０．２１－b)＋０．７９×１００％＝１０％ ,整理 得b＝１１９０ ,则平衡转化率α(O２)＝ １１ ９０ ０．２１×１００％≈５８％ ; (５)化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输 至燃料的新技术,比传统的燃烧具有一定的优势,燃料 和氧化剂不需要接触,避免不充分燃烧,能量利用率更 高,二氧化碳产物可以捕获处理等. 答案:(１)温室气体　氧化亚氮　(２)A　(３)C (４)①CH４＋２O２ 点燃 　　 􀪅􀪅CO２＋２H２O ８CuO＋CH４ 􀪅􀪅４Cu２O＋CO２＋２H２O　②＞③５８％ (５)燃料和氧化剂不需要接触,避免不充分燃烧,能量 利用率更高,二氧化碳产物可以捕获处理等优势 [第二部分]　新知预览１ 知识通关 一、１．(１)反应物　生成物　发生的反应　(２)相互影响 ２．(１)等温　释放　吸收　(２)量热计　３．(３)２~３次　 (４)１)强酸　强碱　２)水冲洗干净　３)冷却至室温　４)要 快　５)小 二、１．(１)温度　压强　聚集状态　(２)内能　(３)kJ􀅰 mol－１　kJ/mol　２．(１)相对大小　(２)键能　吸热　＞　 ＜　放热　 ３．活化能　活化能　放热　吸热　４．吸收　释放　生成 物　反应物　反应物　生成物 技能提升 １．C　[Al与盐酸的反应是放热反应,A 项错误;该反应是 吸热反应,但不是氧化还原反应,B项错误;灼热的 C和 CO２ 反应生成 CO,该反应既是氧化还原反应,又是吸热 反应,C项正确;甲烷的燃烧是放热反应,D项错误.] ２．A　[物质燃烧时向外界释放能量,属于放热反应,A 项 正确;中和反应都是放热反应,B项错误;化学键断裂吸 收能量,化学键形成放出能量,C项错误;化学反应中的 物质变化一定伴随着能量变化,反应物总能量与生成物 总能量一定不相等,D项错误.] ３．C　[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 放能量,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.] ４．D　[已知 X＋Y􀪅􀪅M＋N　ΔH＞０,说明 X与 Y 的总 能量低于 M 与 N 的总能量,A 错误,D 正确;破坏反应 物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键 所放出的能量,C错误;吸热反应有的不需要加热也可反 应,如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应,B 错误.] ５．C　[中和热是指稀酸与稀碱发生中和反应生成１molH２O (l)时所放出的热量,可以是强酸、强碱,也可以是弱酸、弱 碱,故 A、B两项错误,C 项正确;H２SO４和 Ba(OH)２ 反 应时,除生成水外,还有BaSO４ 沉淀生成,所以其反应热 不是中和热,D项错误.] ６．AB　[对于放热反应,反应物的总能量一定高于生成物 的总能量,C和 CO 的燃烧反应都是放热反应.由于 C O２ 　 →CO 放 热,CO O２ 　 →CO２ 放 热,所 以 C O２ 　 →CO２ 比 C O２ 　 →CO放出的热量要多.反应２C(s)＋O２(g) 点燃 　 􀪅􀪅２CO(g) 中,C并不是反应物的全部,所以１２gC所具有的能量 不一定 高 于 ２８gCO 所 具 有 的 能 量,故 A 项 不 正 确; ２CO(g)＋O２(g) 点燃 　 􀪅􀪅２CO２(g)是放热反应,即２molCO(g) (５６g)与１molO２(３２g)所具有的总能量大于２molCO２(g) (８８g)所具有的总能量,故B项不正确.] ７．A　[该反应中反应物 X、Y的总能量高于生成物Z的能 量,故该反应是放热反应,ΔH＜０,无法比较 Y、Z能量的 高低,A项正确,C、D两项错误;该反应中反应物的总键 能小于生成物的总键能,B项错误.] ８．C　[A．大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损 失,减小测量误差,A 项正确;B．充分反应,放出热量最 多时,温度最高,测量终止温度时,应当记录混合溶液的 最高温度,B项正确;C．为了防止热量散失,应当快速一 次倒入溶液并搅拌,C项错误;D．醋酸是弱酸,其电离过 程吸热,使 反 应 放 出 热 量 减 少,测 得 的 ΔH 变 大,D 项 正确.] ９．D　[可以用 KOH 溶液代替 NaOH 溶液,但不能用浓硫 酸代替盐酸,因为浓硫酸溶于水时会放出热量,影响测 定结果.] １０．BD　[A项,已知２O(g)􀪅􀪅O２(g)　ΔH＝－４９６kJ􀅰mol－１, 故断开１molO２ 需要吸收４９６kJ能量,由图所示,断开２mol H２ 和１molO２ 共吸收１３６８kJ能量,故断开１molH２ 化学 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７６ 键吸收的能量为:１３６８kJ－４９６kJ ２ ＝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 １８５２ kJ/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 １ mol H２O(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正确.] １１．解析:(１)A．能量越低越稳定,HCN比 HNC稳定,故 A 正确;B．焓变＝生成物总能量－反应物总能量,该异构 化反应的 ΔH＝＋５９．３kJ􀅰mol－１,故 B正确;C．该反 应吸热,正反应的活化能大于逆反应的活化能,故 C错 误;D．催化剂不能改变物质的能量,使用催化剂,不改 变反应的反应热,故 D错误;选 CD. (２)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能,设氧气的键 能为Q,则２×４３６kJ􀅰mol－１＋Q－４×４６３kJ􀅰mol－１＝ －４８２kJ􀅰mol－１,解得 Q＝４９８kJ􀅰mol－１,则２O(g) 􀪅􀪅O２(g)的 ΔH＝－４９８kJ􀅰mol－１,D正确. 答案:(１)CD　(２)D １２．解析:(１)反应物的能量高于生成物,因此是放热反应.反 应热为反应物与生成物的能量之差,即 ΔH＝(a－b)kJ/ mol.(２)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化, 其数值为４６３×２＝９２６;４３６＋ １２x－９２６＝－２４１􀆰８ ,则 x＝４９６􀆰４.(３)根据题意写出方 程 式.反 应 的 ΔH＝ (４９６􀆰４＋４３１×４－２４７×２－４６３×４)kJ/mol＝－１２５．６ kJ/mol,则转移１mol电子时反应放出的能量为３１．４kJ. 答案:(１)放热　(a－b)kJ/mol　(２)９２６　４９６．４　(３) O２＋４HCl ４５０℃ 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅２Cl２＋２H２O　 放出能量３１．４kJ １３．解析:(１)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入, 目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶 液,否则会导致热量散失,影响测定结果.故答案为 C. (２)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作方法是: 用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动;温度计是 测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡 内筒,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结 果;更不能打 开 杯 盖 用 玻 璃 棒 搅 拌,否 则 会 有 热 量 散 失.故答案为 D.(３)中和反应反应热是强酸强碱稀溶 液完全反应生成１mol水放出的热量,一定量的稀氢氧 化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和１L１mol􀅰L－１的稀盐酸恰 好完全反应放热５７．３kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离 平衡,电离过程是吸热过程,稀氨水和１L１mol􀅰L－１的稀 盐酸恰好完全反应放热小于５７．３kJ,反应焓变是负值,所 以 ΔH１＝ΔH２＜ΔH３.(４)根据表格数据分析可知,温 度差平均 值 ＝３．１ ℃;５０ mL０􀆰５５ mol􀅰L－１ 盐 酸 与 ５０mL０．５５mol􀅰L－１ NaOH 溶液进行中和反应生成 水的物质的量为０．０５L×０．５０mol/L＝０．０２５mol,溶 液的质量为１００mL×１g/mL＝１００g,温度变化的值为 ΔT＝３．１ ℃,则生成０．０２５mol水放出的热量为 Q＝ mcΔT＝１００g×４．４８J/(g􀅰℃)×３．１ ℃＝１２９５．８J, 即１．２９５８kJ,所以实验测得的中和反应反应热 ΔH＝ －１．２９５８kJ０．０２５mol＝－５１．８kJ /mol;(５)b．仰视读数时,实际 量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积,会导致放 出的热量变多;d．实验中用温度计先后测量酸溶液、碱 溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小 实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗 干净并用 滤 纸 擦 干.测 完 酸 溶 液 的 温 度 计 表 面 附 着 酸,未冲洗就直接测定碱溶液的温度,导致测定的碱溶 液温度偏高,从而使测定的温度差值偏小,测得的中和 反应反应热数值偏小;f．铜容易导热,使热量损失,所以 测量的中和反应反应热数值偏小. 答案:(１)C　(２)D　(３)ΔH１＝ΔH２＜ΔH３ (４)－５１．８kJ􀅰mol－１　(５)acdef 新知预览２ 知识通关 一、１．热量　２．物质　能量　３．物质的量　４．(１)物质的 量　分数　(３)g　l　s　aq　(４)－　＋ 二、１．指定产物　(２)１mol　(３)CO２(g)　H２O(l) SO２(g)　N２(g)　(４)液态　２．(１)放出　负 技能提升 １．C　[热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不 表示微粒数,A项错误;热化学方程式中,如果没有注明 温度和压强,则表示在２５ ℃、１０１kPa条件下测得的数 据,B项错误;大多数化合反应是放热反应,大多数分解 反应是吸热反应,D项错误.] ２．A　[放热反应 ΔH＜０,C、D 错;１mol水蒸气转化为相 同条件下的１mol液态水时要放出４４．１kJ的热量,可求 出生成液态水时 ΔH 为－２８５􀆰９kJ􀅰mol－１,B错,故选 A项.] ３．A　[含１molH２SO４ 和１molBa(OH)２ 的稀溶液反应 生成BaSO４ 和 H２O,Ba２＋ 与SO２－４ 结合生成BaSO４ 时会 放出热量,则反应放出的热量大于１１４􀆰６kJ,B项错误;反 应热ΔH 有正负之分,C项错误;燃烧热是２５℃、１０１kPa 时１mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热 量,水应为液态,D项错误.] ４．C　[氢气燃烧是放热反应,A 错误;B项没有标明物质 的聚集状态,B错误;C项方程式正确,C正确;D项 CO２ 没有注明聚集状态,D错误.] ５．B　[在书写热化学方程式时,若反应物和生成物对换, 则 ΔH 的符号相反,数值不变,故B正确,C不正确;D项 未注明水为液态.] ６．C　[依据反应热的概念,表示按照方程式化学计量数的 物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ􀅰mol－１, 该方程式表示:１mol碳和１mol水蒸气反应生成１mol 一氧化碳气体和１mol氢气,并吸收１３１．３kJ的热量;特 别要指明水的聚集状态.] ７．B　[A．酸碱中和为放热反应,反应后体系的能量将降 低,A错误;B．盐酸与氢氧化钠溶液中和的热化学方程 式:HCl(aq)＋NaOH(aq)􀪅NaCl(aq)＋H２O(l)　ΔH＝ －５７．３kJ/mol,B正确;C．一水合氨是弱电解质,电离吸 热,且不知道盐酸和氨水的量,无法计算反应热,C错误; D．１molH２SO４(aq)完全中和生成２molH２O,放热５７．３ ×２kJ,D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８６