第1讲 反应热 焓变-【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练(人教版2019选择性必修1)
2024-06-18
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精品
内容正文:
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
[学习目标]
1.能辨识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.学会使用焓变(ΔH)表示反应热。
3.了解反应热(中和热)测定。
模块导航:[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→[素养提升训练]
[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、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,盐酸、NaOH溶液及 等看作一个反应体系,简称体系或 ;与体系相互影响的其他部分,看作 。
2.反应热
(1)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:利用 直接测定
3.焓变与反应热
(1)焓(符号为H)是一个与内能有关的物理量。研究表明,在 条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的 ,用符号 表示,常用单位是 。
(2)根据规定,当反应体系放热时,其焓 ,ΔH为 值,即 。当反应体系吸热时,其焓 ,ΔH为 值,即 。
(3)焓变与吸热反应、放热反应
①吸热反应:ΔH>0,体系的能量升高。
②放热反应:ΔH<0,体系的能量降低。
(4)化学反应中能量变化的主要原因
①微观角度
②宏观角度
从物质内能角度分析,若化学反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物转化为生成物时放出热量,则为放热反应,规定放热反应的ΔH为负值;反之,则为吸热反应,规定吸热反应的ΔH为正值。如图所示为化学变化过程中的能量变化。
(5)计算焓变的两种方法
①宏观角度计算:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
②微观角度计算:ΔH=断裂反应物的化学键吸收的总能量-形成生成物的化学键释放的总能量。
【特别提醒】物质本身能量越低越稳定,如石墨转化成金刚石是吸热反应(ΔH>0),则金刚石的能量更高,故石墨的稳定性大于金刚石的稳定性。
二、中和热
1.概念:在 中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时释放的热量称为中和热。
2.表示方法:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【易错提醒】中和反应的实质是H+和OH-结合生成水,因而理解中和热时要注意以下几点:
(1)在25 ℃和101 kPa下的稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热为-57.3 kJ·mol-1。
(2)注意几个限定词:①稀溶液;②产物是1 mol液态H2O;③用离子方程式可表示为OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
(3)浓的强酸和强碱发生中和反应的同时还要溶解,溶解要放出热量;弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要电离,电离要吸收热量,故反应热均不完全是中和反应的反应热。
3.中和热的测定
(1)实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。
(2)实验原理
根据中和反应的反应热的概念,通过简单实验测量一定量的强酸、强碱溶液在反应前后的温度变化,计算反应放出的热量,由此求得中和反应的反应热。
(3)实验用品
简易量热计、量筒(50 mL)两个、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。
(4)实验步骤
①实验装置如图所示。
②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,并用温度计测量盐酸的温度(t1),记录数据,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度(t2),记录数据。
④打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌,并准确读取混合溶液的最高温度(t3),记录数据。
⑤重复实验步骤②~④两次。
(5)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。
②为了计算方便,可近似地认为实验所用盐酸、NaOH溶液的密度和比热容与水的相同,并忽略实验装置的比热容。
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1,50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为Q=c·m·Δt=c·(m1+m2)·(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ,
生成1molH2O时放出的热量为 kJ,
则中和热ΔH=- kJ·mol-1
(6)中和热ΔH计算公式: [c=4.18 J·(g·℃)-1]
(7)中和热测定中产生误差的原因:
①保温措施不好;
②搅拌不充分;
③所用酸碱浓度过大。
三、常见的放热反应和吸热反应
1.常见的放热反应
(1)绝大多数化合反应,如CaO+H2O===Ca(OH)2。
(2)所有的燃烧反应,如CH4+2O2CO2+2H2O。
(3)酸碱中和反应,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。
(4)活泼金属与酸或水的反应,如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(5)部分特殊反应,如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等。
2.常见的吸热反应
(1)绝大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑。
(2)部分铵盐与碱的反应,如2NH4Cl+
Ba(OH)2·8H2O===BaCl2+2NH3↑+10H2O。
(3)部分以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应,如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
[典例分析]
知识点一 反应热与焓变
[典例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
[变式1](23-24高二上·贵州铜仁·月考)已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A.X的焓一定高于M
B.Y的焓一定高于N
C.X和Y的总焓一定高于M和N的总焓
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
[变式2](23-24高二上·四川资阳·期中)下列说法不正确的是
A.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH>0
B.反应放热时ΔH<0,反应吸热时ΔH>0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定
[变式3](22-23高二上·广东惠州·期中)下列反应的能量变化与示意图相符的是
A.NaOH溶液与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.木炭的燃烧 D.钠与水反应
知识点二 反应热及其测定
[典例2] (23-24高二上·山东威海·期末)下列有关中和热测定的说法错误的是
简易量热计示意图
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.中和热测定实验中,为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏小
D.若用50mL的氢氧化钠溶液,分别与50mL的盐酸和硫酸充分反应,两反应的反应热相等
[变式1]实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是
A.用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度
B.玻璃搅拌器可以使用铜丝替代
C.溶液混合后,应持续记录温度计示数,取最大值作为反应终点
D.若用相同浓度的溶液替代溶液,所得偏小
[变式2](23-24高二上·广东佛山·期中)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棒对实验结果没有影响
D.测定中和反应生成水时放出的热量,用固体测定结果数值比用溶液的高
[变式3](23-24高二上·陕西汉中·期中)已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol水时的热效应ΔH= -57.3KJ/mol。向1L0.5mol/L NaOH溶液中分别加入:①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3,其关系正确的是
A.ΔH1>ΔH3>ΔH2 B.ΔH1=ΔH2=ΔH3
C.ΔH1<ΔH3<ΔH2 D.ΔH1=ΔH3<ΔH2
[基础达标训练]
1.下列化学反应的的是
A.实验室制备氢气 B.氯化铵分解得氨气
C.碳酸钙分解得氧化钙 D.晶体与晶体混合
2.在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定,实验测得中和热为,下列叙述正确的是
A.若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验,实验中放出的热量会增加,所测得的中和热数值也会变大
B.用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差,也可以换成铜质环形搅拌棒
C.实验中测得的中和热数值低于理论值,可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度
D.用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热分别为和,则
3.下列属于氧化还原反应且反应过程中焓变与图示一致的是
A.C和反应生成 B.浓硫酸的稀释
C.铝热反应制备铁单质 D.氢氧化钾溶液与稀硝酸反应
4.下列有关说法正确的是
A.“焓”是指物质所具有的内能
B.根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量
C.动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能
D.相同质量的水具有的内能:固体>液体>气体
5.下列有关化学反应的热现象的说法正确的是
A.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
B.化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量无关
C.能量变化必然伴随化学变化的发生
D.物质发生化学反应都伴随着能量变化
6.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,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D.若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,测得的变大
7.下列关于ΔH的说法正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热
C.ΔH越大,说明反应放出的热量越多
D.一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-”
8.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A.酸碱溶液混合后,应先冷却再测温
B.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C.玻璃棒搅拌器若用铜丝代替,则测定出的中和反应反应热偏大
D.任何酸碱之间发生中和反应生成1mol H2O (l)时放出的热量都是57.3kJ
9.依据如图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热∆H=-241.8kJ/mol
B.H2O(g)生成H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量
C.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量低
D.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量高
10.为了测定酸碱反应的反应热,计算时至少需要的数据是
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④量热器的质量
⑤反应前后溶液温度变化 ⑥操作所需的时间
A.①②③⑤ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
[素养提升训练]
1.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.同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
2.白磷和红磷是磷元素常见的单质,下图是白磷经封闭加热转化为红磷的能量变化图。下列有关说法错误的是
A.白磷和红磷互为同素异形体
B.白磷转化为红磷是化学变化
C.白磷比红磷稳定
D.白磷保存在水中
3.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.测定中和反应的反应热时,需要用到天平
B.测定中和反应的反应热时,不可以用稀硫酸与稀NaOH溶液反应
C.测定中和反应的反应热时,可以用保温杯代替简易量热计
D.只需做一次实验,再根据公式即可得出中和反应的反应热
4.下列说法正确的是
A.图1为放热反应,放热反应不需要加热就能反应
B.图2为吸热反应,分解反应均为吸热反应
C.反应热描述的是化学反应前后的热量变化,任何化学反应都有反应热
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
5.中和热测定实验中,用盐酸和溶液进行实验,下列说法错误的是
A.用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和
B.若保温瓶绝热效果不好,则所测偏大
C.改用的盐酸与的溶液进行反应,求出的中和热和原来的相同
D.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
6.如下图所示,在101 kPa时,ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。下列说法中正确的是
A.断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量
B.石墨转化成金刚石需要吸收能量,是物理变化
C.石墨比金刚石稳定
D.1 mol金刚石与1 mol O2的总能量低于1 mol CO2的总能量
7.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是(已知弱酸电离时吸热)
A.在测定中和反应反应热的实验中,将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中
B.用0.55mol•L﹣1NaOH溶液分别与0.50mol•L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和反应反应热的绝对值相同
C.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
D.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
8.已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下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.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D.断裂1molH-H键和1molF-F键吸收的能量大于形成2molH-F键放出的能量
9.已知:。下列反应中能放出热量的是
A.的稀硫酸与足量溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成
C.稀盐酸与稀溶液反应生成水
D.稀溶液与浓硫酸反应生成水
10.A2(g)+B2(g)=2AB(g)在反应过程中的能量变化如图所示,下列相关说法正确的是
A.A2(g)+B2(g)=2AB(g) △H<0
B.该反应的焓变△H=(a-b)kJ·mol-1
C.生成2 mol A(g)和2 mol B(g)的过程中放出a kJ的能量
D.加入催化剂,该反应的焓变减小
11.化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示:
①根据如图填写下表:
化学键
断裂或形成1mol化学键时能量变化
反应中能量变化
Cl-Cl
吸收243kJ
共吸收679kJ
H-H
吸收436kJ
H-Cl
放出431kJ
共放出 kJ
②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是:
粗硅冶炼:(a)SiO2+2CSi+2CO↑;
精炼硅:(b)Si+3HClSiHCl3+H2;
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
①(a)是 反应,(b)是 反应;(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
12.某实验小组设计用50mL0.20mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,测得的中和反应反应热为。试回答下列问题:
(1)仪器A的名称 。
(2)本实验中在大小烧杯间填充泡沫塑料的作用是 。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,测得的中和反应反应热为,若用浓硫酸与NaOH溶液反应,测得的中和反应反应热为,则、、的大小关系为 。
(4)若用细铁丝代替仪器A,测得中和反应反应热将 (填“偏大”或“偏小”或“不影响”)请说出理由 。
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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
[学习目标]
1.能辨识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.学会使用焓变(ΔH)表示反应热。
3.了解反应热(中和热)测定。
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[核心知识梳理]
一、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,盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系或系统;与体系相互影响的其他部分,看作环境。
2.反应热
(1)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。
(2)测定方法:利用量热计直接测定
3.焓变与反应热
(1)焓(符号为H)是一个与内能有关的物理量。研究表明,在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,用符号ΔH表示,常用单位是kJ/mol(或kJ·mol-1)。
(2)根据规定,当反应体系放热时,其焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。当反应体系吸热时,其焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。
(3)焓变与吸热反应、放热反应
①吸热反应:ΔH>0,体系的能量升高。
②放热反应:ΔH<0,体系的能量降低。
(4)化学反应中能量变化的主要原因
①微观角度
②宏观角度
从物质内能角度分析,若化学反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物转化为生成物时放出热量,则为放热反应,规定放热反应的ΔH为负值;反之,则为吸热反应,规定吸热反应的ΔH为正值。如图所示为化学变化过程中的能量变化。
(5)计算焓变的两种方法
①宏观角度计算:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
②微观角度计算:ΔH=断裂反应物的化学键吸收的总能量-形成生成物的化学键释放的总能量。
【特别提醒】物质本身能量越低越稳定,如石墨转化成金刚石是吸热反应(ΔH>0),则金刚石的能量更高,故石墨的稳定性大于金刚石的稳定性。
二、中和热
1.概念:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时释放的热量称为中和热。
2.表示方法:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【易错提醒】中和反应的实质是H+和OH-结合生成水,因而理解中和热时要注意以下几点:
(1)在25 ℃和101 kPa下的稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热为-57.3 kJ·mol-1。
(2)注意几个限定词:①稀溶液;②产物是1 mol液态H2O;③用离子方程式可表示为OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
(3)浓的强酸和强碱发生中和反应的同时还要溶解,溶解要放出热量;弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要电离,电离要吸收热量,故反应热均不完全是中和反应的反应热。
3.中和热的测定
(1)实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。
(2)实验原理
根据中和反应的反应热的概念,通过简单实验测量一定量的强酸、强碱溶液在反应前后的温度变化,计算反应放出的热量,由此求得中和反应的反应热。
(3)实验用品
简易量热计、量筒(50 mL)两个、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。
(4)实验步骤
①实验装置如图所示。
②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,并用温度计测量盐酸的温度(t1),记录数据,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度(t2),记录数据。
④打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌,并准确读取混合溶液的最高温度(t3),记录数据。
⑤重复实验步骤②~④两次。
(5)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。
②为了计算方便,可近似地认为实验所用盐酸、NaOH溶液的密度和比热容与水的相同,并忽略实验装置的比热容。
50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1,50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为Q=c·m·Δt=c·(m1+m2)·(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ,
生成1molH2O时放出的热量为 kJ,
则中和热ΔH=- kJ·mol-1
(6)中和热ΔH计算公式: [c=4.18 J·(g·℃)-1]
(7)中和热测定中产生误差的原因:
①保温措施不好;
②搅拌不充分;
③所用酸碱浓度过大。
三、常见的放热反应和吸热反应
1.常见的放热反应
(1)绝大多数化合反应,如CaO+H2O===Ca(OH)2。
(2)所有的燃烧反应,如CH4+2O2CO2+2H2O。
(3)酸碱中和反应,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。
(4)活泼金属与酸或水的反应,如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(5)部分特殊反应,如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等。
2.常见的吸热反应
(1)绝大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑。
(2)部分铵盐与碱的反应,如2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O===BaCl2+2NH3↑+10H2O。
(3)部分以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应,如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
[典例分析]
知识点一 反应热与焓变
[典例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
【详解】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。
[变式1](23-24高二上·贵州铜仁·月考)已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A.X的焓一定高于M
B.Y的焓一定高于N
C.X和Y的总焓一定高于M和N的总焓
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】C
【详解】A.焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值,X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和,故A错误;
B.焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值,不能确定Y的焓是否高于N,故B错误;
C.该反应为放热反应,X和Y的总焓一定高于M和N的总焓,故C正确;
D.放热反应有的也需要条件,入燃烧,故D错误;
故答案为C。
[变式2](23-24高二上·四川资阳·期中)下列说法不正确的是
A.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH>0
B.反应放热时ΔH<0,反应吸热时ΔH>0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定
【答案】C
【详解】A.反应产物的总能量大于反应物的总能量的反应为吸热反应,反应的焓变ΔH>0,故A正确;
B.反应放热时,反应的焓变ΔH<0,反应吸热时,反应的焓变ΔH>0,故B正确;
C.在恒压条件下,化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热,故C错误;
D.任何化学反应都伴随能量变化,在确定的化学反应体系中反应物的总能量与生成物的总能量一定不同,所以在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定,故D正确;
故选C。
[变式3](22-23高二上·广东惠州·期中)下列反应的能量变化与示意图相符的是
A.NaOH溶液与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.木炭的燃烧 D.钠与水反应
【答案】B
【分析】题干图示信息可知,冰转化为液态水是一个焓增即吸热过程,据此分析解题。
【详解】A.NaOH溶液与稀盐酸的反应是一个焓减即放热反应,A不合题意;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是一个焓增即吸热反应,B符合题意;
C.木炭的燃烧是一个焓减即放热反应,C不合题意;
D.钠与水反应是一个焓减即放热反应,D不合题意;
故答案为:B。
知识点二 反应热及其测定
[典例2] (23-24高二上·山东威海·期末)下列有关中和热测定的说法错误的是
简易量热计示意图
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.中和热测定实验中,为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏小
D.若用50mL的氢氧化钠溶液,分别与50mL的盐酸和硫酸充分反应,两反应的反应热相等
【答案】D
【详解】A.环形玻璃搅拌棒起搅拌作用,可使反应物混合均匀,加快反应速率,减小实验误差,故A正确;
B.为了使一种反应物反应完全,应该使另一种物质过量,所以为了使反应进行的更完全,可以使酸或碱适当过量,故B正确;
C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,弱碱电离吸热,反应放热更少,测得的中和热数值会偏小,故C正确;
D.强酸强碱稀溶液反应,放的热与反应物用量有关,所以两反应的反应热不等,故D错误;
故答案为:D。
[变式1]实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是
A.用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度
B.玻璃搅拌器可以使用铜丝替代
C.溶液混合后,应持续记录温度计示数,取最大值作为反应终点
D.若用相同浓度的溶液替代溶液,所得偏小
【答案】C
【详解】A.为了避免温度计本身的误差,所有温度测量应用同一支温度计,故A错误;
B.金属导热性良好,会导致热量散失,故B错误;
C.温度计示数达最大值时视作反应终点,故C正确;
D.醋酸电离吸热,使反应放出热量减少,偏大,故D错误;
故选C。
[变式2](23-24高二上·广东佛山·期中)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棒对实验结果没有影响
D.测定中和反应生成水时放出的热量,用固体测定结果数值比用溶液的高
【答案】D
【详解】A.(b)中反应为吸热反应,故A错误;
B.铝片更换为等质量的铝粉,放热量不变,故B错误;
C.环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒后,因为铁为热的良导体,因此会导致热量损失,影响测定结果,故C错误;
D.固体溶解过程中放出热量,因此用固体测定结果数值比用溶液的高,故D正确;
故选:D。
[变式3](23-24高二上·陕西汉中·期中)已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol水时的热效应ΔH= -57.3KJ/mol。向1L0.5mol/L NaOH溶液中分别加入:①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3,其关系正确的是
A.ΔH1>ΔH3>ΔH2 B.ΔH1=ΔH2=ΔH3
C.ΔH1<ΔH3<ΔH2 D.ΔH1=ΔH3<ΔH2
【答案】A
【详解】醋酸为弱电解质,与NaOH反应过程中发生电离,电离吸热,导致放热量减少,ΔH偏大;浓硫酸溶水放热,导致ΔH偏小;故ΔH1>ΔH3>ΔH2,A正确;
故选:A。
[基础达标训练]
1.下列化学反应的的是
A.实验室制备氢气 B.氯化铵分解得氨气
C.碳酸钙分解得氧化钙 D.晶体与晶体混合
【答案】A
【详解】A.实验室制备氢气是放热反应,故,A符合题意;
B.氯化铵分解得氨气是吸热反应,故,B不合题意;
C.碳酸钙分解得氧化钙是吸热反应,故,C不合题意;
D.晶体与晶体混合是吸热反应,故,D不合题意;
故答案为:A。
2.在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定,实验测得中和热为,下列叙述正确的是
A.若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验,实验中放出的热量会增加,所测得的中和热数值也会变大
B.用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差,也可以换成铜质环形搅拌棒
C.实验中测得的中和热数值低于理论值,可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度
D.用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热分别为和,则
【答案】C
【详解】A.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;与反应的物质的量无关,A错误;
B.铜质环形搅拌棒导热性强,热量散失,导致误差,B错误;
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度,导致部分溶质反应,使得测得反应放出热量减小,低于理论值,C正确;
D.中和热放热为负值;用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验,氨水为弱碱,电离会吸收部分热量,使得焓变增加,氢氧化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀,放出部分热量,焓变减小,故测得的中和热分别为和,则,D错误;
故选C。
3.下列属于氧化还原反应且反应过程中焓变与图示一致的是
A.C和反应生成 B.浓硫酸的稀释
C.铝热反应制备铁单质 D.氢氧化钾溶液与稀硝酸反应
【答案】C
【分析】氧化还原反应是有化合价改变的反应,且图示反应的,为放热反应;
【详解】A.C和反应生成为吸热反应,焓变大于零,A错误;
B.浓硫酸的稀释是物理变化,B错误;
C.铝热反应是铁的氧化物与铝在高温下发生氧化还原反应,放出热量,焓变小于零,C正确;
D.氢氧化钾溶液与稀硝酸的反应不是氧化还原反应,D错误。
故选C。
4.下列有关说法正确的是
A.“焓”是指物质所具有的内能
B.根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量
C.动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能
D.相同质量的水具有的内能:固体>液体>气体
【答案】A
【详解】A.焓是与内能有关的物理量,反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变(ΔH)决定,A项正确;
B.由于任何化学反应都会伴随能量变化,则根据能量守恒定律,反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,B项错误;
C.动物体内葡萄糖被氧化放出的能量是葡萄糖的总内能与CO2和H2O的总内能的差,C项错误;
D.由固态转化为液态,液态转化为气态,均为吸热过程,气态能量最高,则相同质量的水具有的内能:固体<液体<气体,D项错误;
答案选A。
5.下列有关化学反应的热现象的说法正确的是
A.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
B.化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量无关
C.能量变化必然伴随化学变化的发生
D.物质发生化学反应都伴随着能量变化
【答案】D
【详解】A. 化学反应有吸热反应和放热反应,化学反应中,如反应物的总能量大于生成物的总能量,则为放热反应,反之为吸热反应,故A错误;
B. 化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量有关,故B错误;
C. 伴有能量变化的物质变化不一定为化学变化,如物质的状态的改变,为物理变化,故C错误;
D. 因化学反应中伴随着化学键的断裂和形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则一定伴随着能量的变化,故D正确;
故选D。
6.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,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D.若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,测得的变大
【答案】C
【详解】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,测得的变大,D项正确。
本题选C。
7.下列关于ΔH的说法正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热
C.ΔH越大,说明反应放出的热量越多
D.一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-”
【答案】D
【详解】A. 反应在恒压条件下进行的,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热,故错误;
B. ΔH>0时反应吸热,ΔH<0时反应放热,故错误;
C. ΔH越大,说明反应吸收的热量越多,故错误;
D. 一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-”,故正确。
故选D。
8.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A.酸碱溶液混合后,应先冷却再测温
B.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C.玻璃棒搅拌器若用铜丝代替,则测定出的中和反应反应热偏大
D.任何酸碱之间发生中和反应生成1mol H2O (l)时放出的热量都是57.3kJ
【答案】C
【详解】A.酸碱溶液混合后,应立即测量温度且取最高温度作为最终温度,A错误;
B.向内筒中加入稀碱时,应当迅速而匀速地加入,B错误;
C.玻璃棒搅拌器若用铜丝代替,会有热量散失,使放出热量偏小,所以测定出的中和反应反应热∆H偏大,C正确;
D.稀的强酸和强碱之间发生中和反应生成1mol H2O (l)时放出的热量是57.3kJ,D错误;
故选C。
9.依据如图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热∆H=-241.8kJ/mol
B.H2O(g)生成H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量
C.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量低
D.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量高
【答案】D
【详解】A.据图可知2mol H2(g)与1mol O2(g)生成2mol H2O(l)放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ,所以氢气的燃烧热∆H==-285.8kJ/mol,A错误;
B.H2O(g)生成H2O(l)时,没有发生化学键的断裂和生成,B错误;
C.据图可知2mol H2(g)与1mol O2(g)生成2mol H2O(g)为放热反应,所以2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量高,C错误;
D.根据C选项分析可知,D正确;
综上所述答案为D。
10.为了测定酸碱反应的反应热,计算时至少需要的数据是
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④量热器的质量
⑤反应前后溶液温度变化 ⑥操作所需的时间
A.①②③⑤ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
【答案】A
【分析】由反应热的计算公式可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c,酸的浓度和体积、碱的浓度和体积,反应前后温度变化△T,然后计算出反应后溶液的质量、生成水的物质的量。
【详解】根据分析可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c,酸的浓度和体积、碱的浓度和体积,反应前后温度变化△T,然后计算出反应后溶液的质量、生成水的物质的量,故选A。
[素养提升训练]
1.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.同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
【答案】C
【详解】A.在恒压条件下的反应热在不做功的情况下才等于焓变,即在恒压条件下反应物的内能与生成物的内能差等于焓变,A错误;
B.等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同,但题干未说明水的质量是否相同,因此不能比较二者内能的大小,B错误;
C.键能是断裂1mol理想气体分子AB中化学键变为气态中性A原子和B原子时所需吸收的能量,或由气态中性原子A、B合成1mol理想气体AB分子时所释放的能量;由于理想气体分子之间无作用力,实际分子之间存在作用力,且反应物、生成物的状态不一定是气态,因此利用键能计算的反应热可能不等于焓变,C正确;
D.内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外,还与体系的温度、压强有关,D错误;
故合理选项是C。
2.白磷和红磷是磷元素常见的单质,下图是白磷经封闭加热转化为红磷的能量变化图。下列有关说法错误的是
A.白磷和红磷互为同素异形体
B.白磷转化为红磷是化学变化
C.白磷比红磷稳定
D.白磷保存在水中
【答案】C
【详解】A.白磷和红磷是磷元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A正确;
B.白磷和红磷是两种不同的物质,因此白磷转化为红磷是化学变化,B正确;
C.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据图示可知白磷的能量比红磷的能量高,所以红磷比白磷更稳定,C错误;
D.白磷易自燃,为隔绝空气,防止其氧化变质,可根据白磷与水不能反应,其密度比水大的性质,将白磷保存在水中,D正确;
故合理选项是C。
3.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.测定中和反应的反应热时,需要用到天平
B.测定中和反应的反应热时,不可以用稀硫酸与稀NaOH溶液反应
C.测定中和反应的反应热时,可以用保温杯代替简易量热计
D.只需做一次实验,再根据公式即可得出中和反应的反应热
【答案】C
【详解】A.测定中和反应的反应热时,选用试剂为洗溶液,无固体,则不需要用到天平,故A错误;
B.由中和热的定义可知,硫酸是强酸,NaOH是强碱,稀硫酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成硫酸钠和水,可用于测定中和反应的反应热,故B错误;
C.中和热测定实验成败的关键是保温工作,保温杯有保温效果,能减少实验过程中的热量损失,可用保温杯代替烧杯做有关测定中和热的实验,故C正确;
D.每完成一次中和热测定,至少需要读三次温度:反应前酸溶液、碱溶液的温度和反应中最高温度,一般进行2~3次平行实验求平均值可减小误差,故D错误;
故选:C。
4.下列说法正确的是
A.图1为放热反应,放热反应不需要加热就能反应
B.图2为吸热反应,分解反应均为吸热反应
C.反应热描述的是化学反应前后的热量变化,任何化学反应都有反应热
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】C
【详解】A.图1反应物的总能量比生成物总能量大,为放热反应,有些放热反应不加热不能发生,如铝热反应,故A错误;
B.图2反应物的总能量比生成物总能量小,为吸热反应,但少数分解反应均为放热反应,如NH4NO3炸药分解,释放出能量,故B错误;
C.化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成,过程中一定伴随能量变化,所以任何化学反应都有反应热,故C正确;
D.焓变与反应条件无关,则同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,故D错误;
故选:C。
5.中和热测定实验中,用盐酸和溶液进行实验,下列说法错误的是
A.用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和
B.若保温瓶绝热效果不好,则所测偏大
C.改用的盐酸与的溶液进行反应,求出的中和热和原来的相同
D.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
【答案】D
【详解】A.测定中和热实验中为保证盐酸完全被中和常用稍过量的溶液,或者为了使完全被中和常用稍微过量的稀盐酸,A项正确;
B.若保温瓶绝热效果不好,会使测得的温度偏低,焓变小于0,故会偏大,B项正确;
C.中和热是强酸和强碱反应生成水时放出的热量,与酸碱的用量无关,中和热数值相等,C项正确;
D.为了使酸碱充分反应,应当快速一次倒入溶液并搅拌,防止热量散失,D项错误;
答案选D。
6.如下图所示,在101 kPa时,ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。下列说法中正确的是
A.断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量
B.石墨转化成金刚石需要吸收能量,是物理变化
C.石墨比金刚石稳定
D.1 mol金刚石与1 mol O2的总能量低于1 mol CO2的总能量
【答案】C
【详解】由图得:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.4kJ•mol-1,
利用盖斯定律将①-②可得:C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1,
A.化学反应中旧键断裂吸收能量,则断裂金刚石和石墨中的化学键要吸收能量,故A错误;
B.因C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1,石墨转化为金刚石是发生的化学反应,属于化学变化,故B错误;
C.金刚石的总能量大于石墨的总能量,物质的量能量越大越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故C正确;
D.由图知1 mol金刚石与1 mol O2的总能量高于1 mol CO2的总能量,故D错误;
故选:C。
7.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是(已知弱酸电离时吸热)
A.在测定中和反应反应热的实验中,将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中
B.用0.55mol•L﹣1NaOH溶液分别与0.50mol•L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和反应反应热的绝对值相同
C.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
D.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
【答案】C
【详解】A.在测定中和反应反应热的实验中,溶液应迅速倒入装有盐酸的内筒中,减小热量散失,降低实验误差,故A错误;
B.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,反应过程中醋酸还会继续电离,吸收热量,会使测定的中和热数值不同,故B错误;
C.反应速率越慢,达到完全反应用时越长,热量散失越多,所以使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,可以减小实验误差,故C正确;
D.温度计水银球应浸入溶液中,但不能与内筒底部接触,否则会造成测定的中和热数值不准确,故D错误;
故答案选C。
8.已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下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.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D.断裂1molH-H键和1molF-F键吸收的能量大于形成2molH-F键放出的能量
【答案】A
【分析】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H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=—270kJ/mol。
【详解】A.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,故A正确;
B.液态氟化氢的能量小于气态氟化氢,则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;
C.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,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C错误;
D.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2mol H—F键放出的能量,故D错误;
故选A。
9.已知:。下列反应中能放出热量的是
A.的稀硫酸与足量溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成
C.稀盐酸与稀溶液反应生成水
D.稀溶液与浓硫酸反应生成水
【答案】C
【详解】A项,生成,放出热量;B项,氨水为弱碱溶液,电离吸热,故放出热量小于;D项,浓硫酸溶于水放热,故放出的热量大于。
10.A2(g)+B2(g)=2AB(g)在反应过程中的能量变化如图所示,下列相关说法正确的是
A.A2(g)+B2(g)=2AB(g) △H<0
B.该反应的焓变△H=(a-b)kJ·mol-1
C.生成2 mol A(g)和2 mol B(g)的过程中放出a kJ的能量
D.加入催化剂,该反应的焓变减小
【答案】B
【详解】A.根据图示可知:反应物的能量比生成物的能量低,因此反应发生时会吸收能量,反应为吸热反应,所以△H>0,A错误;
B.焓变等于反应物与生成物的活化能的差,故该反应的焓变△H=(a-b)kJ·mol-1,B正确;
C.断裂化学键要吸收能量,根据图示可知1 mol A2(g)和1 mol B2(g)断裂其中化学键产生2 mol A(g)和2 mol B(g)时要吸收a kJ的能量,C错误;
D.加入催化剂,只能降低反应的活化能,而不能改变反应物、生成物的总能量,因此该反应的焓变不会发生改变,D错误;
故合理选项是B。
11.化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示:
①根据如图填写下表:
化学键
断裂或形成1mol化学键时能量变化
反应中能量变化
Cl-Cl
吸收243kJ
共吸收679kJ
H-H
吸收436kJ
H-Cl
放出431kJ
共放出 kJ
②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是:
粗硅冶炼:(a)SiO2+2CSi+2CO↑;
精炼硅:(b)Si+3HClSiHCl3+H2;
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
①(a)是 反应,(b)是 反应;(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
【答案】(1) 862 放热
(2) 吸热 放热 吸热 小于
【解析】(1)
①形成H-Cl键共放出431+431=862kJ热量。
②根据放出和吸收热量数值的比较,可知该反应为放热反应。
(2)
①根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应,由化学反应与能量变化图可知,(a)是吸热反应,(b)是放热反应,(c)是吸热反应。
②反应(b)是放热反应,所以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。
12.某实验小组设计用50mL0.20mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,测得的中和反应反应热为。试回答下列问题:
(1)仪器A的名称 。
(2)本实验中在大小烧杯间填充泡沫塑料的作用是 。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,测得的中和反应反应热为,若用浓硫酸与NaOH溶液反应,测得的中和反应反应热为,则、、的大小关系为 。
(4)若用细铁丝代替仪器A,测得中和反应反应热将 (填“偏大”或“偏小”或“不影响”)请说出理由 。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)减小热量损失
(3)
(4) 偏大 与盐酸反应且铁丝导热,导致结果偏大
【详解】(1)由图可知,仪器A为玻璃搅拌器;
(2)为减少热量损失,通常在大小烧杯间填充泡沫塑料;
(3)醋酸为弱酸,电离吸热,则数值上,浓硫酸溶于水放热,则数值上;
(4)由于铁丝导热性强且会与盐酸反应,若替换为铁丝,则会使热量散失,使得测出的偏大。
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