内容正文:
专题01 反应热题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】反应热与焓变 1
【题型二】中和热的测定 3
【题型三】热化学方程式 4
【题型四】燃烧热 6
二、分阶培优练 7
【题型一】反应热与焓变
【典例分析】下列关于反应热和焓变的说法正确的是
A.放热反应的ΔH<0,吸热反应的ΔH>0
B.任何条件下,焓变完全等于反应热
C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得
D.生成物的总焓大于反应物的总焓时,ΔH<0
【提分秘籍】
基本规律
1.焓、焓变
2.反应热与焓变
(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.计算反应热的两种方法
(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=断键吸收的总能量-成键释放的总能量。
4.稳定性与能量的关系
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),则石墨的能量更低,故石墨的稳定性大于金刚石的稳定性。
【变式演练】
1.下列关于ΔH的说法正确的是
A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH越大
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.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH为“-”
2.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
3.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
【题型二】中和热的测定
【典例分析】(23-24高二上·广西·月考)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
【提分秘籍】
基本规律
1.中和热的定义:稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量叫做中和热。
2.理解中和热时要注意以下几点:
(1)条件:稀溶液,因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。
(2)反应物:强酸和强碱反应。
(3)生成物及其物质的量: 1 mol H2O(l)
(4)表述:用文字叙述中和热时,不带“-”;用ΔH表示时,带上“-”。如强酸与强碱反应的中和热为
57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
【易错提醒】误认为中和热的数值(57.3 kJ·mol-1)是针对所有酸碱反应,57.3 kJ·mol-1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热,且反应的离子方程式可写作“H++OH-=H2O”的形式才符合。浓酸或浓碱溶于水时也要放热,中和热数值会大于57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱参与的中和反应,因弱酸或弱碱电离时要吸收热量,则中和热数值小于57.3 kJ·mol-1。
【变式演练】
1.(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
2.(23-24高二上·浙江台州·期中)在进行中和热的测定中,下列操作不正确的是
A.简易量热器如果缺少杯盖,测得中和热的绝对值偏小
B.使用环形玻璃搅拌器可以提高实验准确度
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量
3.(23-24高二上·贵州铜仁·月考)在25mL1.00mol·L-1HCl溶液中逐滴加入未知浓度的NaOH溶液VmL,将溶液搅拌均匀后,在保温隔热的条件下测量并记录混合溶液的温度,实验结果如图所示。则NaOH溶液的物质的量浓度约为
A.0.79mol·L-1 B.0.73mol·L-1 C.0.83mol·L-1 D.0.90mol·L-1
【题型三】热化学方程式
【典例分析】(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)0.5 mol 完全燃烧生成和液态水时放出445.15 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是
A. kJ⋅mol
B. kJ⋅mol
C. kJ⋅mol
D. kJ⋅mol
【提分秘籍】
基本规律
1.热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同,ΔH与方程式中化学计量数成正比。
2.热化学方程式的正误判断
一看方程式是否配平。
二看各物质的聚集状态是否正确。。
三看ΔH的“+”“-”符号是否正确。
四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”。
五看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【变式演练】
1.(23-24高二上·海南海口·期末)含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =-57.4kJ/mol
2.(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)223的能量变化如图所示,a、b均为正值,单位是kJ。下列说法正确的是
A.22NH3-1
B.l-1
C.NH3中N-H键键能为-1
D.压强越大,该反应的△H越小
3.(22-23高二上·安徽黄山·期中)已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ· mol-1;CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ· mol-1 。现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3242kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
【题型四】燃烧热
【典例分析】(23-24高二上·安徽淮北·期中)已知:氢气的燃烧热为,碳的燃烧热为。下列说法正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式为
B.标准状况下,22.4L氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ
C.反应的
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为
【提分秘籍】
基本规律
1.燃烧热的定义: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。
2.理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
3.反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热
燃烧热
中和热
概念
化学反应过程中放出或吸收的热量
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
在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的
变化
放热或吸热
放热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;
吸热时,ΔH>0
ΔH<0
ΔH<0
反应条件
一定压强下
101 kPa
稀溶液
反应物的量
不限
1 mol纯物质
不一定是1 mol
生成物的量
不限
不限
1 mol液态水
【变式演练】
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
2.依据如下反应可知某纯物质的燃烧热的是(燃烧热数值正确)
A.2C(s)+O2(g)=2CO(g) =﹣221kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) =﹣890.3kJ•mol-1
C.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) =﹣1265.2kJ•mol-1
D.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) =-632kJ•mol-1
3.(23-24高二上·广东深圳·期末)下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.在人体内,O2与葡萄糖反应生成H2O和CO2的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该属于吸热反应 B.断开氧气中的化学键会放出能量
C.形成H-O键吸收能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
2.下列说法错误的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.当生成物总能量高于反应物总能量时,反应吸热
D.化学反应能量变化多少与反应物和生成物的聚集状态有关
3.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
4.下列说法正确的是
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
5.下列有关反应热的说法正确的是
A.在化学反应中,吸热反应需不断从外界获得能量
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C.已知为放热反应,则的能量一定高于的能量
D.与反应放出的热量就是的燃烧热
6.2SO2+O22SO3该反应是放热反应,下列说法不正确的是
A.形成SO3中的硫氧键放出能量
B.断开SO2中的硫氧键放出能量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.放热反应的逆反应一定是吸热反应
7.在25℃、101kPa下,31g白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,下列说法正确的是
A.红磷转化为白磷的反应属于放热反应
B.相同条件下,白磷比红磷稳定
C.等质量的红磷和白磷分别完全燃烧均生成五氧化二磷,放出热量较多的是红磷
D.31g的白磷与31g的红磷,能量较高的是白磷
8.在101kPa下,1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时,四种烷烃的燃烧热如表:
化合物
甲烷(CH4)
乙烷(C2H6)
丙烷(C3H8)
丁烷(C4H10)
△H/kJ•mol-1
-890.3
-1559.8
-2219.9
-2878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丁烷
9.下列关于燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A.2H2+O2 = 2H2O -571.6 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) +890.3 kJ/mol
C.4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g)+6H2O -1269 kJ/mol
D.C(s)+O2(g) = CO2(g) -393.5 kJ/mol
10.用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是
A.将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系
B.盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高
C.碎泡沫塑料的作用是保温、隔热
D.反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中
培优第二阶——能力提升练
11.化学反应伴随着能量的变化,某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.是吸热反应
B.断裂1mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ能量
C.2mol AB(g)的能量为b kJ
D.1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)kJ能量
12.下列叙述正确的是
A.物质燃烧都是吸热反应
B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的能量一定等于吸收的能量
D.化学反应中放出的热量才是反应热
13.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和反应的中和热,则和反应的中和热
B.甲烷的标准燃烧热,则
C.反应热与反应中是否使用催化剂无关
D.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
14.1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
15.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.实验(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)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定数值偏高
16.已知:①;②;,下列判断正确的是
A.若反应②中改用液态硫,则消耗反应放出的热量小于
B.从焓变数值知,氧气与单质硫相比,更难与氢气化合
C.由反应①②知,水的热稳定性弱于硫化氢
D.用含的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为
17.下列说法正确的是
A.燃烧热和中和热的数值都会随反应物的用量不同而改变,故和的燃烧热不相等
B.燃烧热和中和热是反应热的种类之一
C.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
D.25℃、时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
18.天然气属于化石燃料,它的主要成分是,的燃烧热为,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
19.已知在100℃、1.01×105Pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.1molH2O(g)分解为2molH与1molO时放出930kJ热量
B.H2的标准燃烧热为△H=-245kJ·mol-1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJ
20.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
乙烷
1560.8
丙烷
2221.5
正丁烷
2878.0
异丁烷
2869.6
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是
A.正戊烷的燃烧热大于
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
培优第三阶——培优拔尖练
21.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应不需要任何条件就可进行
B.使用催化剂可以减小a、b的差值
C.ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
D.1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子需放出a kJ能量
22.下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.反应热就是热量
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,C的燃烧热是
23.已知在101kPa和一定温度下,由指定单质生成1 mol纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热(),指定单质的标准生成热为0,几种物质的标准生成热数据如下表所示:
物质
/(kJ·mol)
下列几种固体物质中,最小的是
A. B. C. D.
24.下列说法或表示正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的ΔH的数值不同
B.已知ΔH1,ΔH2,则ΔH2<ΔH1
C.在100℃、101kPa条件下,1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量,则的ΔH=+40.69 kJ/mol
D.由C(石墨,s)(金刚石,s) ΔH= + 119 kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
25.观察以下图像,判断下列叙述正确的是
A.反应的
B.由图可知的热值为
C.由图推断得,反应
D.的总能量大于的总能量
26.下列有关热化学方程式的评价合理的是。
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
不正确,因为醋酸的状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ· mol-1
不正确,因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1
D
1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量
2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4164 kJ· mol-1
正确
A.A B.B C.C D.D
27.已知 ,下列说法正确的是
A.和反应的中和热
B.98%的浓硫酸和溶液反应生成液态水时,反应热
C.含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
D.中和热的测定实验中,为了保证盐酸完全被中和,需采用环形金属搅拌棒搅拌
28.下列有关热化学方程式(数据的测定条件均为常温常压)的叙述中,正确的是
A.已知,表明的能量高于的能量
B.已知同素异形体的转化中, ,表明红磷比白磷稳定
C.已知,则的燃烧热为
D.中和热,若固体与足量稀盐酸完全中和,将放出热量
29.下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
A.A B.B C.C D.D
30.利用如图简易量热计测定中和反应反应热。
①在量热计内筒中加入50mL 0.50HCl溶液,插入温度计,记录初始温度为20.0℃;
②向烧杯中加入50mL 0.55NaOH溶液,调节其温度,使之也为20.0℃;
③快速将烧杯中的碱液倒入量热计内筒中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度为23.3℃。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)本实验中NaOH溶液稍过量,理由是 。
(3)上述反应过程中释放的能量为 kJ[已知,稀溶液的密度均为,水的比热容为]。
(4)写出表示该反应反应热的离子方程式: 。
(5)精确实验测得中和反应生成1 mol 的反应热 ,本实验出现误差的原因可能是______(填字母)。
A.NaOH溶液久置变质 B.温度计读数不是最高温度
C.NaOH溶液一次性倒入量热计中 D.量热计隔热效果差
(6)在实验中,如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液,混合后最高温度与用NaOH时溶液的最高温度 (填“相同”或“不同”)。说明理由: 。
(
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专题01 反应热题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】反应热与焓变 1
【题型二】中和热的测定 3
【题型三】热化学方程式 5
【题型四】燃烧热 8
二、分阶培优练 10
【题型一】反应热与焓变
【典例分析】下列关于反应热和焓变的说法正确的是
A.放热反应的ΔH<0,吸热反应的ΔH>0
B.任何条件下,焓变完全等于反应热
C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得
D.生成物的总焓大于反应物的总焓时,ΔH<0
【答案】A
【详解】A.生成物的总能量小于反应物时,反应向外释放能量,反应为放热反应,ΔH<0;生成物的总能量高于反应物时,反应需外界提供能量,反应为吸热反应,ΔH>0, A正确;
B.在恒压条件下,化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热,B错误;
C.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如碳不完全燃烧生成CO,C错误;
D.当生成物的总焓高于反应物总焓时,反应需外界提供能量,反应为吸热反应,ΔH>0,D错误;
故答案为:A。
【提分秘籍】
基本规律
1.焓、焓变
2.反应热与焓变
(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.计算反应热的两种方法
(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=断键吸收的总能量-成键释放的总能量。
4.稳定性与能量的关系
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),则石墨的能量更低,故石墨的稳定性大于金刚石的稳定性。
【变式演练】
1.下列关于ΔH的说法正确的是
A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH越大
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.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH为“-”
【答案】D
【详解】A.ΔH与化学方程式中的化学计量数有关,与反应物的用量无关,A项错误;
B.ΔH>0时反应吸热,ΔH<0时反应放热,B项错误;
C.反应热有正、负,反应放出的热量越多,ΔH越小,反应吸收的热量越多,ΔH越大,C项错误;
D.由于反应物的总焓大于生成物的总焓,故由反应物转化为生成物时,该反应为放热反应,ΔH为“-”,D项正确;
答案选D。
2.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。
3.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。
【题型二】中和热的测定
【典例分析】(23-24高二上·广西·月考)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。
【提分秘籍】
基本规律
1.中和热的定义:稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量叫做中和热。
2.理解中和热时要注意以下几点:
(1)条件:稀溶液,因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。
(2)反应物:强酸和强碱反应。
(3)生成物及其物质的量: 1 mol H2O(l)
(4)表述:用文字叙述中和热时,不带“-”;用ΔH表示时,带上“-”。如强酸与强碱反应的中和热为
57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
【易错提醒】误认为中和热的数值(57.3 kJ·mol-1)是针对所有酸碱反应,57.3 kJ·mol-1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热,且反应的离子方程式可写作“H++OH-=H2O”的形式才符合。浓酸或浓碱溶于水时也要放热,中和热数值会大于57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱参与的中和反应,因弱酸或弱碱电离时要吸收热量,则中和热数值小于57.3 kJ·mol-1。
【变式演练】
1.(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。
2.(23-24高二上·浙江台州·期中)在进行中和热的测定中,下列操作不正确的是
A.简易量热器如果缺少杯盖,测得中和热的绝对值偏小
B.使用环形玻璃搅拌器可以提高实验准确度
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量
【答案】C
【详解】A.简易量热器如果缺少杯盖,会导致热量散失,测得放出的热量偏小,中和热的绝对值偏小,故A正确;
B.环形玻璃棒搅拌能加快反应速率,减小实验误差,故B正确;
C.分次加入混合时,容易造成热量损失,使测试结果不准确,故C错误;
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量,故D正确;
故选C。
3.(23-24高二上·贵州铜仁·月考)在25mL1.00mol·L-1HCl溶液中逐滴加入未知浓度的NaOH溶液VmL,将溶液搅拌均匀后,在保温隔热的条件下测量并记录混合溶液的温度,实验结果如图所示。则NaOH溶液的物质的量浓度约为
A.0.79mol·L-1 B.0.73mol·L-1 C.0.83mol·L-1 D.0.90mol·L-1
【答案】C
【详解】NaOH溶液与盐酸按物质的量之比为1:1进行反应,由图可知,30mLNaOH时温度最高,则V=30mL时,盐酸和NaOH溶液恰好完全反应,则,答案选C。
【题型三】热化学方程式
【典例分析】(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)0.5 mol 完全燃烧生成和液态水时放出445.15 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是
A. kJ⋅mol
B. kJ⋅mol
C. kJ⋅mol
D. kJ⋅mol
【答案】C
【分析】根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;
【详解】0.5 mol 完全燃烧生成和液态水时,放出445.15 kJ热量,则1molCH4在氧气中燃烧生成和液态水,放出890.3kJ热量;2molCH4在氧气中燃烧生成和液态水,放出1780.6kJ热量;放热反应的△H为负值,则热化学方程式为 kJ⋅mol;故选C。
【提分秘籍】
基本规律
1.热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同,ΔH与方程式中化学计量数成正比。
2.热化学方程式的正误判断
一看方程式是否配平。
二看各物质的聚集状态是否正确。。
三看ΔH的“+”“-”符号是否正确。
四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”。
五看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【变式演练】
1.(23-24高二上·海南海口·期末)含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =-57.4kJ/mol
【答案】D
【分析】中和热的定义是常温常压下,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量,其中固定的是水的物质的量为1mol。20.0g的NaOH生成的水为0.5mol,故生成1mol水的放热应为:57.4 kJ/mol,根据此定义进行作答即可。
【详解】A.根据上述分析,本选项有两个错误点,水的物质的量不为1mol,焓变错误,A错误;
B.根据上述分析,本选项有一个错误点,水的物质的量不为1mol,B错误;
C.根据上述分析,本选项有一个错误点,焓变应为-57.4 kJ/mol,C错误;
D.根据上述分析,D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)223的能量变化如图所示,a、b均为正值,单位是kJ。下列说法正确的是
A.22NH3-1
B.l-1
C.NH3中N-H键键能为-1
D.压强越大,该反应的△H越小
【答案】A
【详解】A.根据图像可知反应的热化学方程式为22NH3-1,A正确;
B.l-1,B错误;
C.NH3中N-H键键能为-1,C错误;
D.反应的△H与压强无关,D错误;
故选A。
3.(22-23高二上·安徽黄山·期中)已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ· mol-1;CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ· mol-1 。现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3242kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
【答案】D
【详解】H2与CH4的混合气体112L(标准状况),其物质的量为n(混)= =5mol,设原混合气体中H2与CH4的物质的量分别是x mol和y mol,则有x+y=5,286x+890y=3242,解得x︰y=2︰3,答案选D。
【题型四】燃烧热
【典例分析】(23-24高二上·安徽淮北·期中)已知:氢气的燃烧热为,碳的燃烧热为。下列说法正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式为
B.标准状况下,22.4L氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ
C.反应的
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为
【答案】B
【详解】A.氢气燃烧是放热反应,氢气燃烧热的热化学方程式为 ,A错误;
B.氢气的燃烧热为,标准状况下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ,B正确;
C.碳不完全燃烧生成一氧化碳,放出热量较少,反应的,C错误;
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为,D错误;
故选B。
【提分秘籍】
基本规律
1.燃烧热的定义: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。
2.理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
3.反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热
燃烧热
中和热
概念
化学反应过程中放出或吸收的热量
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
在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的
变化
放热或吸热
放热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;
吸热时,ΔH>0
ΔH<0
ΔH<0
反应条件
一定压强下
101 kPa
稀溶液
反应物的量
不限
1 mol纯物质
不一定是1 mol
生成物的量
不限
不限
1 mol液态水
【变式演练】
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
【答案】B
【分析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物;
【详解】A.一氧化碳不是稳定氧化物,ΔH不能正确表示甲烷的燃烧热, A不符合题意;
B.由热化学方程式可知,1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出283.0kJ的热量,ΔH能正确表示一氧化碳的燃烧热,B符合题意;
C.氢气的燃烧热,需要测定,氢气在氧气中燃烧,生成液态水时释放的热量,ΔH不能正确表示氢气的燃烧热,C不符合题意;
D. 系数为2,表示2mol完全燃烧释放的热量,ΔH不代表的燃烧热,D不符合题意;
故选B。
2.依据如下反应可知某纯物质的燃烧热的是(燃烧热数值正确)
A.2C(s)+O2(g)=2CO(g) =﹣221kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) =﹣890.3kJ•mol-1
C.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) =﹣1265.2kJ•mol-1
D.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) =-632kJ•mol-1
【答案】C
【详解】A.碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量,该反应生成的氧化物是一氧化碳不是稳定氧化物,A错误;
B.甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,该反应生成的是气态水,B错误;
C.氨气的燃烧热是1mol氨气在氧气中燃烧生成氮气和液态水放出的热量,C正确;
D.硫化氢的燃烧热是1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的热量,该反应生成物是硫和液态水,D错误;
故答案为:C。
3.(23-24高二上·广东深圳·期末)下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
【答案】B
【详解】A.燃烧热是指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水应该为液态,A错误;
B.稀的强酸与稀强碱反应生成1mol水和可溶性盐放出的热量为中和热,B正确;
C.硫和氧气反应为放热反应,C错误;
D.金刚石的能量比石墨高,所以金刚石转化为石墨为放热反应,D错误;
故选B。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.在人体内,O2与葡萄糖反应生成H2O和CO2的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该属于吸热反应 B.断开氧气中的化学键会放出能量
C.形成H-O键吸收能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【详解】A.反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,A错误;
B.断开化学键需要吸收能量,B错误;
C.形成化学键需要放出能量,C错误;
D.反应物总能量在上,生成物总能量在下,故反应物的总能量大于生成物的总能量,D正确;
故选D。
2.下列说法错误的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.当生成物总能量高于反应物总能量时,反应吸热
D.化学反应能量变化多少与反应物和生成物的聚集状态有关
【答案】A
【详解】A.在化学反应中,物质发生变化 ,是因为旧的化学键断裂,新的化学键生成,而旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,A错误;
B.旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,B正确;
C.当生成物的总能量高于反应反应物的总能量,则反应物需要吸收能量才能达到生成物的能量,C正确;
D.反应物和生成物的聚集状态不同,则能量不同,故化学反应能量变化的多少与反应物和生成物的聚集状态有关,D正确;
故选A。
3.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
【答案】B
【详解】A.燃烧热是指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水应该为液态,A错误;
B.稀的强酸与稀强碱反应生成1mol水和可溶性盐放出的热量为中和热,B正确;
C.硫和氧气反应为放热反应,C错误;
D.金刚石的能量比石墨高,所以金刚石转化为石墨为放热反应,D错误;
故选B。
4.下列说法正确的是
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】D
【详解】A.化学变化一定伴随着能量的变化,物理变化也可以伴随着能量的变化,故有能量变化的过程不一定是化学变化,故A错误;
B.吸放热反应与反应条件无必然的联系,故B错误;
C.化学反应是放热反应还是吸热反应,不能用是否需要加热才能发生来判断,故C错误;
D.化学键的断裂需吸收能量、化学键的形成会放出能量,则学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确;
故选D。
5.下列有关反应热的说法正确的是
A.在化学反应中,吸热反应需不断从外界获得能量
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C.已知为放热反应,则的能量一定高于的能量
D.与反应放出的热量就是的燃烧热
【答案】A
【详解】A.对于吸热反应来说是吸收的热量大于放出的热量,能量是守恒的,则吸热反应需不断从外界获得能量,A正确;
B.焓变大于0,反应为吸热反应,可知金刚石的能量高于石墨,所以金刚石不如石墨稳定,B错误;
C.已知为放热反应,则2mol与1mol’的能量和一定高于2mol的能量,而的能量不一定高于的能量,C错误;
D.燃烧热是在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;没有说明生成水的状态,不确定放出的热量是否为的燃烧热,D错误;
故选A。
6.2SO2+O22SO3该反应是放热反应,下列说法不正确的是
A.形成SO3中的硫氧键放出能量
B.断开SO2中的硫氧键放出能量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.放热反应的逆反应一定是吸热反应
【答案】B
【详解】A.化学键的形成放出能量,故形成SO3中的硫氧键放出能量,故A正确;
B.化学键的断裂吸收能量,故断开SO2中的硫氧键吸收能量,故B错误;
C.此反应放热,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.此反应的正反应方向放热,放热反应的逆反应一定是吸热反应,故D正确。
故选B。
7.在25℃、101kPa下,31g白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,下列说法正确的是
A.红磷转化为白磷的反应属于放热反应
B.相同条件下,白磷比红磷稳定
C.等质量的红磷和白磷分别完全燃烧均生成五氧化二磷,放出热量较多的是红磷
D.31g的白磷与31g的红磷,能量较高的是白磷
【答案】D
【详解】A.白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,为放热反应;则红磷转化为白磷的反应属于吸热反应,故A错误;
B.白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,说明红磷能量更低更稳定,故B错误;
C.等量的白磷具有能量更高,故等质量的红磷和白磷分别完全燃烧均生成五氧化二磷,放出热量较多的是白磷,故C错误;
D.白磷完全转化为红磷,放出11kJ的热量,说明31g的白磷与31g的红磷,能量较高的是白磷,故D正确。
故选D。
8.在101kPa下,1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时,四种烷烃的燃烧热如表:
化合物
甲烷(CH4)
乙烷(C2H6)
丙烷(C3H8)
丁烷(C4H10)
△H/kJ•mol-1
-890.3
-1559.8
-2219.9
-2878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丁烷
【答案】A
【详解】1mol甲烷燃烧放出的热量为890.3kJ,1g甲烷放出的热量为55.6kJ,所以甲烷的热值约为55.6kJ,同理,乙烷的热值约为52kJ,丙烷的热值约为50.5kJ,丁烷的热值约为49.6kJ,热值最高的是甲烷,故A项正确。
9.下列关于燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A.2H2+O2 = 2H2O -571.6 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) +890.3 kJ/mol
C.4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g)+6H2O -1269 kJ/mol
D.C(s)+O2(g) = CO2(g) -393.5 kJ/mol
【答案】D
【详解】A.未标注物质的聚集状态,A错误;
B.燃烧放热,,B错误;
C.燃烧热的热化学方程式要求可燃物的化学计量系数为1,C错误;
D.碳的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g) = CO2(g) -393.5 kJ/mol
故选D。
10.用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是
A.将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系
B.盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高
C.碎泡沫塑料的作用是保温、隔热
D.反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中
【答案】D
【详解】A.测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系(又称系统),与体系相互影响的其他部分,如盛溶液的烧杯等看做环境,故A正确;
B.酸碱中和反应是放热的,盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高,故B正确;
C.测定中和反应的反应热时,要测定温度的变化,需要保证热量不散失,碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,故C正确;
D.为了保证热量不散失,反应时需要将NaOH溶液一次性倒入量热计中,故D错误;
故选D。
培优第二阶——能力提升练
11.化学反应伴随着能量的变化,某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.是吸热反应
B.断裂1mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ能量
C.2mol AB(g)的能量为b kJ
D.1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)kJ能量
【答案】D
【详解】A.由图可知,气态AB分解生成气体和气体的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.由图可知,断裂2mol AB(g)中的化学键需要吸收b KJ能量,故B错误;
C.由图可知,断裂2mol AB(g)中的化学键需要吸收b KJ能量,无法确定2mol AB(g)的能量,故C错误;
D.由图可知,1mol (g)和1mol (g)反应生成2mol AB(g)吸收(a-b)KJ能量,D项正确;
答案选D。
12.下列叙述正确的是
A.物质燃烧都是吸热反应
B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的能量一定等于吸收的能量
D.化学反应中放出的热量才是反应热
【答案】B
【详解】A.所有燃烧反应都是放热反应,A错误;
B.化学反应不但有物质的变化,一定伴随能量变化,B正确;
C.化学反应不是吸热反应就是放热反应,不可能同时吸热和放热,C错误;
D.化学反应放出的热和吸收的热都是反应热,D错误;
故选B。
13.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和反应的中和热,则和反应的中和热
B.甲烷的标准燃烧热,则
C.反应热与反应中是否使用催化剂无关
D.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水和可溶性盐时放出的热量,其衡量标准是生成的水为1mol,故无论反应生成的水是几摩尔,其中和热恒为57.3kJ/mol,A错误;
B.燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,液态水比气态水需要吸收热量,故甲烷燃烧生成气态水时放出的热量减少,ΔH>−890.3kJ⋅mol−1,B错误;
C.催化剂的使用不会影响反应热的数值,C正确;
D.0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,该反应为可逆反应,生成的氨气的物质的量小于1mol,所以当该反应生成2mol氨气时,放出的热量大于38.6kJ,D错误;
故选C。
14.1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.放热反应的焓变<0,故 ,A错误;
B.反应的焓变与物质的量成正比,故 ,B正确;
C.题干信息可知,生成液态水而不是气态水,故 ,C错误;
D.一个反应是放热反应则其逆过程为吸热反应,故 ,D错误;
故答案为:B。
15.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.实验(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)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定数值偏高
【答案】D
【详解】A.金属与酸的反应为放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应,中和反应为放热反应,A错误;
B.等质量的铝片和铝粉与盐酸反应放出的热量相同,只是放热速率加快,B错误;
C.铁的导热性良好,换用铁质搅拌棒后会有热量损失,导致测定的数值偏低,C错误;
D.氢氧化钠固体溶于水时放热,会使测定的数值偏高,D正确;
故选D。
16.已知:①;②;,下列判断正确的是
A.若反应②中改用液态硫,则消耗反应放出的热量小于
B.从焓变数值知,氧气与单质硫相比,更难与氢气化合
C.由反应①②知,水的热稳定性弱于硫化氢
D.用含的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为
【答案】A
【详解】A.液体变为气体,吸收热量,则若反应②中改用液态硫,1 mol S完全反应,放出的热量小于20.1 kJ,故A正确;
B.由焓变数值可知,1mol氢气与氧气反应放出的热量比硫反应放出的热量多,说明单质氧气与硫相比,更容易与氢气化合,故B错误;
C.放出的热量越多,说明物质的总能量越低,物质越稳定,则水的热稳定性强于硫化氢,故C错误;
D.中和反应的反应热为,指1 mol酸碱恰好中和时所放出的热量,因此用含的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为,D错误;
答案选A。
17.下列说法正确的是
A.燃烧热和中和热的数值都会随反应物的用量不同而改变,故和的燃烧热不相等
B.燃烧热和中和热是反应热的种类之一
C.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
D.25℃、时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
【答案】B
【详解】A.燃烧热是指1mol物质燃烧生成稳定产物时放出的热量,中和热是指强酸与强碱反应生成1mol液态水时放出的热量,两者均不随反应的用量不同而改变,故A错误;
B.燃烧热和中和热均属于反应热,故B正确;
C.燃烧热对应的产物水应为液态水,故C错误;
D.中和热对应的热量是生成1mol液态水的热量,则硫酸与KOH的热化学方程式为: ,故D错误;
故选:B。
18.天然气属于化石燃料,它的主要成分是,的燃烧热为,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】燃烧热是101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),的燃烧热为,则据此可得:;
【详解】A.水应该为液态,A错误;
B.据分析B正确,B正确;
C.据分析,水应该为液态且焓变应为,C错误;
D.据分析, ,D错误;
选B。
19.已知在100℃、1.01×105Pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.1molH2O(g)分解为2molH与1molO时放出930kJ热量
B.H2的标准燃烧热为△H=-245kJ·mol-1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJ
【答案】C
【分析】氢气和氧气反应生成1mol气态水的ΔH=反应物总键能-生成物总键能=436kJ·mol-1+249kJ·mol-1-930kJ·mol-1=-245kJ·mol-1,据此回答。
【详解】A.由图可知,1molH2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量,A错误;
B.标准燃烧热对应产物应为液态水,则H2的标准燃烧热,B错误;
C.甲→乙过程,断键吸收能量,则总能量:乙>甲,该反应为放热反应,则总能量:甲>丙,所以甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为:乙>甲>丙,C正确;
D.因水蒸气变成液态水会放热,则乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将大于930kJ,D错误;
故选C。
20.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
乙烷
1560.8
丙烷
2221.5
正丁烷
2878.0
异丁烷
2869.6
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是
A.正戊烷的燃烧热大于
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
【答案】A
【分析】燃烧热是在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;
【详解】A.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知,互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷,即正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/mol,A正确;
B.由表格中的数据可知,异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小,则异丁烷的能量低,即热稳定性为正丁烷<异丁烷,B错误;
C.乙烷的燃烧热为1560.8kJ/mol,说明完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量,则热化学方程式为△H=-3121.6kJ/mol,C错误;
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放热越少,D错误;
故选A。
培优第三阶——培优拔尖练
21.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应不需要任何条件就可进行
B.使用催化剂可以减小a、b的差值
C.ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
D.1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子需放出a kJ能量
【答案】C
【分析】根据化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化图可知,反应为吸热反应,结合能量变化分析解答。
【详解】A.该反应是吸热反应,正反应活化能较大,反应一般需要加热进行,A错误;
B.使用催化剂不能改变反应热的大小,而ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,所以不能改变a、b的差值,B错误;
C.上述反应为吸热反应,根据能量变化图可知,ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,C正确;
D.1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子需吸收能量,而不是放出能量,D错误;
答案选C。
22.下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.反应热就是热量
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,C的燃烧热是
【答案】B
【详解】A.在一定温度下,化学反应吸收或放出的热量叫做反应热,A错误;
B.醋酸为弱电解质,电离吸热,在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于,B正确;
C.中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水所释放的热量,所以1L 1.0mol/L的H2SO4与稀NaOH溶液恰好完全反应时放出114.6kJ的热量,C错误;
D.C的燃烧热是C完全燃烧生成CO2所放出的热量,D错误;
故选B。
23.已知在101kPa和一定温度下,由指定单质生成1 mol纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热(),指定单质的标准生成热为0,几种物质的标准生成热数据如下表所示:
物质
/(kJ·mol)
下列几种固体物质中,最小的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由几种物质的标准生成热数据可知卤化钠中NaF的标准生成热最小,总能量最低也最稳定。当离子带的电荷相同的时候,键长越短,离子键越强,同主族从上到下半径越来越大,氟离子的半径最小离子键最强形成的物质最稳定。推知卤化钙中CaF2的标准生成热最小,故选A。
24.下列说法或表示正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的ΔH的数值不同
B.已知ΔH1,ΔH2,则ΔH2<ΔH1
C.在100℃、101kPa条件下,1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量,则的ΔH=+40.69 kJ/mol
D.由C(石墨,s)(金刚石,s) ΔH= + 119 kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
【答案】D
【详解】A.反应的焓变ΔH的数值与反应条件无关,则氢气和氯气在光照和点燃条件下生成氯化氢的ΔH的数值相同,故A错误;
B.SO2(g)比SO2(s)能量高,则气态硫单质燃烧生成SO2(s)释放的能量多,放热反应焓变小于0,则ΔH1<ΔH2<0,故B错误;
C.在100 ℃、101kPa条件下,1mol液态水气化时需要吸收40.69 kJ的热量,则H2O (g) =H2O (l)的ΔH=—40.69 kJ/mol,故C错误;
D.由C(石墨,s)= C(金刚石,s)ΔH= + 119 kJ/mol可知,该反应为吸热反应,石墨比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选D。
25.观察以下图像,判断下列叙述正确的是
A.反应的
B.由图可知的热值为
C.由图推断得,反应
D.的总能量大于的总能量
【答案】A
【详解】A.根据图像,2mol氢气和氧气反应生成2mol气态水放出483.6kJ的能量,则2mol氢气和氧气反应生成2mol液态水放出的能量大于483.6kJ,所以反应的,故A正确;
B.由图可知2mol氢气完全生成2mol气态水放出483.6kJ的能量,的热值为,故B错误;
C.由图推断得,反应 ,故C错误;
D.由图推断得,2molH2(g)、的总能量大于的总能量,故D错误;
选A。
26.下列有关热化学方程式的评价合理的是。
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1
不正确,因为醋酸的状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ· mol-1
不正确,因为反应热ΔH=-260.6 kJ· mol-1
D
1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量
2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4164 kJ· mol-1
正确
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.将稀硫酸和NaOH溶液混合生成2 mol水时发生反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6 kJ· mol-1,A项错误;
B.因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应热ΔH>-57.3 kJ· mol-1,即CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.3 kJ· mol-1,B项错误;
C.因160 g (2 mol)SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1 mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3 kJ,热化学方程式为SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ· mol-1,C项错误;
D.1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2082 kJ的热量,则发生反应的热化学方程式为2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l)ΔH=-4164 kJ· mol-1,D项正确;
故选D。
27.已知 ,下列说法正确的是
A.和反应的中和热
B.98%的浓硫酸和溶液反应生成液态水时,反应热
C.含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
D.中和热的测定实验中,为了保证盐酸完全被中和,需采用环形金属搅拌棒搅拌
【答案】B
【详解】A.中和热为酸碱的稀溶液反应生成1mol液态水时的,且和反应还生成硫酸钡沉淀,形成离子键放出更多热量,A错误;
B.浓硫酸的稀释放热,因此98%的浓硫酸和溶液反应生成液态水时,反应热,B正确;
C.醋酸是弱电解质,电离吸热,则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于,C错误;
D.金属搅拌棒会使热量散失较多,误差大,中和热的测定实验中应用环形玻璃搅拌棒,D错误;
故选B。
28.下列有关热化学方程式(数据的测定条件均为常温常压)的叙述中,正确的是
A.已知,表明的能量高于的能量
B.已知同素异形体的转化中, ,表明红磷比白磷稳定
C.已知,则的燃烧热为
D.中和热,若固体与足量稀盐酸完全中和,将放出热量
【答案】B
【详解】A.已知,只能表明的能量之和高于的能量,A错误;
B.已知同素异形体的转化中, ,说明白磷能量高于红磷,能量越高越稳定,则表明红磷比白磷稳定,B正确;
C.燃烧热是一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,已知,水的稳定状态是液态,则的燃烧热不是,C错误;
D.中和热,若固体与足量稀盐酸完全中和,由于氢氧化钠固体溶于水放热,则放出的热量大于,D错误;
答案选B。
29.下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.该反应只能说明丙烷比乙烯和甲烷的总能量低,并不能说明丙烷比乙烯的能量低,无法比较二者稳定性,故A错误;
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,应该是液态的水,故B错误;
C.中和反应反应热为稀强酸溶液与稀的强碱溶液发生中和反应生成水放出的热量,则如果生成2mol水,应放热,同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量,故C错误;
D.根据盖斯定律,,得,故D正确;
答案选D。
30.利用如图简易量热计测定中和反应反应热。
①在量热计内筒中加入50mL 0.50HCl溶液,插入温度计,记录初始温度为20.0℃;
②向烧杯中加入50mL 0.55NaOH溶液,调节其温度,使之也为20.0℃;
③快速将烧杯中的碱液倒入量热计内筒中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度为23.3℃。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)本实验中NaOH溶液稍过量,理由是 。
(3)上述反应过程中释放的能量为 kJ[已知,稀溶液的密度均为,水的比热容为]。
(4)写出表示该反应反应热的离子方程式: 。
(5)精确实验测得中和反应生成1 mol 的反应热 ,本实验出现误差的原因可能是______(填字母)。
A.NaOH溶液久置变质 B.温度计读数不是最高温度
C.NaOH溶液一次性倒入量热计中 D.量热计隔热效果差
(6)在实验中,如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液,混合后最高温度与用NaOH时溶液的最高温度 (填“相同”或“不同”)。说明理由: 。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)保证盐酸完全被中和
(3)1.386
(4)
(5)ABD
(6)相同 KOH与NaOH属于同一类型强碱,它们的电离程度相同,其中和热相等,从而最高温度相同
【详解】(1)根据图示,仪器a的名称为玻璃搅拌器;
(2)本实验中NaOH溶液稍过量,目的是保证盐酸完全被中和;
(3)上述反应过程中释放的能量为0.1kg×3.3℃×=1.386 kJ;
(4)表示该反应反应热的离子方程式: ;
(5)A.NaOH溶液久置变质,导致反应放热减小,A符合要求;
B.温度计读数不是最高温度,测量反应热数值偏小,B符合要求;
C.NaOH溶液一次性倒入量热计中,减少热量散失,C不符合要求;
D.量热计隔热效果差,热量散失多,测量反应热数值偏小,D符合要求;
故选ABD;
(6)在实验中,如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液,混合后最高温度与用NaOH时溶液时的最高温度相同,理由是KOH与NaOH属于同一类型强碱,它们的电离程度相同,其中和热相等,从而最高温度相同。
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