内容正文:
假期作业(一) 化学反应的热效应
反
应
热
反应热和焓变
反应热与焓变的概念及相互关系
反应热产生的原因
符号与意义
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热化学方程式
热化学方程式的意义
热化学方程式的书写
书写热化学方程式的注意事项
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中和反应 反应热的测定
原理
步骤
注意事项
误差分析
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一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1.化学反应的本质
.
2.化学反应中能量变化的原因
旧化学键断裂时,需要 能量,新化
学键形成时,需要 能量.
二、焓变 反应热
1.焓
是与 有关的物理量,用符号
“ ”表示.
2.焓变
与 的焓值差,符号 ,
常用单位 .在恒压条件下,反应的
又称为焓变.
3.反应热
(1)定义:化学反应过程中 (数
值上等于 条件下的焓变),用
表示.
(2)单位:ΔH 的单位常用kJ/mol.
三、吸热反应和放热反应
1.化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于
与
的相对大小.
2.ΔH 与吸热、放热的关系
当ΔH 0时,为放热反应,反应体系能
量 .
当ΔH 0时,为吸热反应,反应体系能
量 .
一、1.旧化学键的断裂和新化学键的形成
2.吸收 释放
二、1.内能 H 2.生成物 反应物 ΔH
kJ/mol 热效应 3.(1)所释放或吸收的能
量 恒压 ΔH
三、1.生成物本身所具有的总能量 反应物本身
所具有的总能量 2.< 降低 > 升高
1.在用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液
反应的反应热的实验中,将 NaOH 溶液倒
入盐酸溶液中的正确操作是 ( )
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次倒入
C.一次迅速倒入
D.一边搅拌一边滴入
2.对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+
H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情
况下 ( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的
ΔH 也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的
热量不变
1
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热
量不变
D.若 在 原 电 池 中 进 行,反 应 放 出 的 热
量不变
3.最近,我国自主开发120吨大推力液氧煤油
发动机完成试车.下列有关叙述错误的是
( )
A.液氧和煤油反应是放热反应
B.液氧汽化时焓变(ΔH)大于0
C.在上述反应中煤油作还原剂
D.上述燃烧反应对环境友好
4.中国研究人员研制出一种新型复合光催化
剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解
水,其主要过程如图所示.
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示.
化学键
H2O中
H—O键
O2 中
O=O键
H2 中
H—H键
H2O2 中
O—O键
H2O2 中
O—H键
键能
kJ/mol
463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2mol水,则下列说法
不正确
的是 ( )
A.总反应为2H2O
光照
2H2↑+O2↑
B.过程Ⅰ吸收了926kJ能量
C.过程Ⅱ放出了574kJ能量
D.过程Ⅲ属于放热反应
5.实验设计的科学性反映了实验者的科学素养.
下列有关测定中和反应反应热的实验,说法正
确的是 ( )
A.用温度计测量酸溶液的温度后立即测量
碱溶液的温度
B.为了使反应充分,可以向酸(碱)中分次
加入碱(酸)
C.为了加快反应速率,减小实验误差,使用
环形玻璃搅拌棒搅拌
D.测定中和反应反应热时可用稀醋酸和
Ba(OH)2稀溶液
6.“自热”火锅的发热
包主要成分有:生石
灰、铁粉、焦炭粉、氯
化钙等.下列
说法错误的是 ( )
A.生石灰与水反应放热
B.使用时须向发热包中加入沸水
C.铁粉发生缓慢氧化,辅助放热
D.氯化钙可以吸收微量的水,减缓发热包
失效
7.(双 选)工 业 合 成 氨 的 反 应 为 N2(g)+
3H2(g) 2NH3(g),已知下列化学键的
键能(拆开或形成1mol化学键所吸收或放
出的热量):
化学键 键能/kJmol-1
H—H 436
N—H 391
N≡N 946
下列说法正确的是 ( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应中反应物的总能量高于反应产物
的总能量
C.反应热Q=-92kJmol-1
D.生成1molNH3 放出92kJ热量
8.下列说法中,正确的是 ( )
A.氢氧化钠固体溶解时溶液的温度升高,
说明氢氧化钠在溶解过程中只发生水合
过程
B.浓硫酸注入水中,既有放热过程,又有吸
热过程
C.氯化钠溶解时,没有放热过程和吸热过
程,因此没有明显的热效应
D.任何物质在溶解过程中都会发生吸热或
放热的现象
9.能源是现代社会发展的支柱之一.
(1)下列反应中,属于放热反应的是
(填序号).
2
a.Ba(OH)28H2O与NH4Cl混合搅拌
b.高温煅烧石灰石
c.铝与盐酸反应
(2)已知稀溶液中,1molH2SO4 与 NaOH
溶液恰好完全反应时,放出1146kJ热量,
写出表示 H2SO4 与 NaOH 反应的中和热
的热化学方程式 .
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成 CO 和
H2,需吸收1094kJ热量,此反应的热化学
方程式为 .
(4)已知白磷(化学式为P4)、红磷(化学式
为P)燃烧的热化学方程式分别为:P4(s)+
5O2(g)P4O10(s) ΔH=-2408kJ/g
(表示1g白磷固体燃烧生成P4O10固体放
热2408kJ,下同);P(s)+54O2
(g)
1
4P4O10
(s) ΔH=-2384kJ/g.1mol
白磷转化为红磷时 (释放、吸
收) kJ的热量.
1.(2024安徽卷,10)
某温度下,在密闭容
器中充入一定量的
X(g),发 生 下 列 反
应:X(g) Y(g)
(ΔH1<0),Y(g) Z(g)(ΔH2<0),测得
各气体浓度与反应时间的关系如图所示.
下列反应进程示意图符合题意的是 ( )
2.(2023广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反
应R(g) P(g).反应历程(如图)中,M
为中间产物.其他条件相同时,下列说法不
正确的是 ( )
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时,反应过程中 M 所能达到的最
高浓度更大
反应热与化工生产的关系
在当今社会中,人类所需能量绝大部分是
由化学反应产生的.研究学习化学反应中的
反应热,对于人们充分利用能源,减少环境污
染是至关重要的.
化学反应中的热量问题,对于化工生产有
重要意义.例如,合成氨反应是放热的,如果
不设法将这些热量移走,反应器内的温度就会
过高.这样,不仅会破坏催化剂,使产量降低,
还可能发生爆炸事故.在制造水煤气的反应
中,需要吸收大量的热,如果不及时供应所需
要的热量,反应就不能顺利进行,甚至停止.
因此,在进行化工设计时,为了保证生产的正
常进行,必须事先获得准确的反应热数据,作
为制造 热 交 换 设 备 和 规 定 工 艺 操 作 条 件 的
依据.
在化工生产中,热能的综合利用问题,不
但直接关系到产品成本的高低,而且影响产率
的大小.化工设备中的热交换器、余热锅炉、
热风炉等的设计和使用,都是为了综合利用热
能,以便提高产品产率,降低成本.
综上所述,研究反应热,对于化工生产适
宜条件的选择,设备的设计和使用以及对热能
的综合利用,都有重大的意义.
3
参 考 答 案
假期作业(一)
1.C 2.B
3.D A.煤油燃烧生成二氧化碳和水,放出热量,故 A 正
确;B.液氧汽化属于状态变化,吸热使焓变增大,故 B正
确;C.上述煤油与氧气反应中,氧气是氧化剂,煤油是还
原剂,故C正确;D.含碳物质燃烧生成CO和CO2,CO有
毒,会污染环境,而排放二氧化碳会加剧温室效应,故 D
错误.故选 D.
4.D A.由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现
了光能向化学能的转化,反应的方程式为2H2O
光照
2H2↑
+O2↑,故A正确;
B.过程Ⅰ为2molH2O 分子变成2mol氢原子和2mol
羟基的过程,吸收的能量为463kJ×2=926kJ,故B正确;
C.过程Ⅱ为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和
1mol过氧化氢,放出的能量为436kJ+138kJ=574kJ,
故C正确;
D.过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢
气,断开1molH2O2 中2molH—O 键和1molO—O
键,形成1molO2 中 OO 键和1molH2 中 H—H 键,
吸收的能量为463kJ×2+138kJ=1064kJ,放出的能量为
496kJ+436kJ=932kJ,吸收的能量大于放出的能量,该过
程为吸热反应,故 D错误;答案选 D.
5.C A.测量酸溶液的温度后,温度计表面的酸要用水冲洗干
净、擦干后再去测量碱溶液的温度,A项错误;B.酸、碱要一
次加入,否则会造成热量损失,B项错误;C.实验中使用环形
玻璃搅拌棒搅拌,能加快反应速率、减小实验误差,C正确;
D.醋酸是弱电解质、醋酸电离会吸收部分热量,使测量的中
和反应反应热不准确,D项错误;答案选C.
6.B A.生石灰与水发生反应生成氢氧化钙,会放出大量
的热,故A正确;B.反应本身放热,无需加入沸水,故B错
误;C.铁粉缓慢氧化的过程也是放热反应,故 C正确;D.
生石灰吸水会使发热包失效,氯化钙有吸水干燥的作用,
减缓发热包失效,故 D正确;故选B.
7.BC
8.BD A.氢氧化钠固体溶解时溶液的温度升高,说明氢氧
化钠在溶解过程中吸收的热量小于水合过程中放出的热
量,故 A 错误;B.浓硫酸注入水中,既有放热过程,又有
吸热过程,故B正确;C.氯化钠溶解时,既有放热过程,
又有吸热过程,在溶解过程中扩散过程吸收的热量与水
合过程中放出的热量相差不大,因此没有明显的热效应,
故C错误;D.物质在溶解过程中通常伴随着能量变化 ,
任何物质在溶解过程中都会发生吸热或放热的现象,故
D正确;故选BD.
9.解析:(1)a.Ba(OH)28H2O与 NH4Cl的反应为吸热反
应,故a错误;b.高温煅烧石灰石是分解反应,为吸热反
应,故b错误;c.铝与盐酸的反应为放热反应,故c正确;
故选c;
(2)1molH2SO4 与 NaOH 溶液恰好完全反应时,放出
1146kJ热量,H2SO4 与 NaOH 反应的中和热的热化学
方程式 为:1
2 H2SO4
(aq)+NaOH(aq) 12Na2SO4
(aq)+H2O(l) ΔH=-573kJmol-1;
(3)由1g碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2,需吸收
1094kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收1094kJ
×12=13128kJ,则此反应的热化学方程式为 C(s)+
H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+13128kJmol-1;
(4)P4(s)+5O2(g)P4O10(s) ΔH=-2408×31×4=
-298592kJ/mol ① P(s)+5/4O2(g)
1
4P4O10
(s)
ΔH=-2384kJ/g×31g/mol=-73904kJ/mol②,
①-②×4得P4(s,白磷)4P(s,红磷)
即 ΔH=-298592kJ/mol-4×(-73904)kJ/mol
=-2976kJ/mol.
答案:(1)c
(2)12H2SO4
(aq)+NaOH(aq) 12Na2SO4
(aq)+
H2O(l) ΔH=-573kJmol-1
(3)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+13128kJmol-1
(4)释放 2976
高考冲浪
1.B A.X(g) Y(g)和 Y(g) Z(g)的 ΔH 都小于0,
而图像显示 Y的能量高于 X,即图像显示 X(g) Y(g)
为吸热反应,A 项不符合题意;B.图像显示 X(g) Y
(g)和 Y(g) Z(g)的 ΔH 都小于0,且 X(g) Y(g)
的活化能小于 Y(g) Z(g)的活化能,B项符合题意;C.
图像显示 X(g) Y(g)和 Y(g) Z(g)的 ΔH 都小于
0,但图像上 X(g) Y(g)的活化能大于 Y(g) Z(g)
的活化能,C项不符合题意;D.图像显示 X(g) Y(g)
和 Y(g) Z(g)的 ΔH 都大于0,且 X(g) Y(g)的活
化能大于 Y(g) Z(g)的活化能,D项不符合题意.
34
2.C A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用
Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A 正确;B.由图可知该
反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移
动,R的浓度增大,B正确;C.由图可知Ⅰ的最高活化能
小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应
体系更快达到平衡,C错误;D.由图可知在前两个历程中
使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ
活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中 M
所能达到的最高浓度更大,D正确;故选C.
假期作业(二)
1.B 2.A 3.B
4.D A.在 KOH 溶液中甲烷的氧化产物为 CO2-3 ,在稀硫
酸中甲烷的氧化产物为 CO2,A 项正确;B.甲烷被氧化,
碳元素化合价均由-4价升至+4价,B项正确;C.电池
中,阴离子 CO2-3 向负极迁移,C项正确;D.以固体氧化
物为电解质,负极反应式为 CH4-8e- +4O2- CO2
+2H2O,D项错误;故选 D.
5.D A.金属锂失电子发生氧化反应,金属锂为负极,故 A
错误;B.阳离子向正极移动,Li+ 由负极通过固体电解质
流向正极,故B错误;C.没有明确是否为标准状况,22.4L氧
气的物质的量不一定是1mol,故 C错误;D.根据图示,正
极氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+4e- +
2H2O4OH-,故 D正确;选 D.
6.AD 7.BC
8.解析:题图装置为原电池工作原理,锌片失电子经过导线
流入铜片,铜片附近铜离子得电子生成铜单质,盐桥连接
内电路形成闭合回路,中和溶液中的电荷,提供稳定电
流,据此结合原电池的工作原理分析解答.(1)题图装置
属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,故答案为:
化学;电;(2)根据分析可知,在上述原电池中,锌片作负
极,发生失电子的氧化反应;铜片作正极,发生得电子的
还原反应,故答案为:锌片;还原;(3)原电池中,负极锌失
去电子形成锌离子,为了平衡电荷,使溶液呈现电中性,
盐桥中的Cl- 流向硫酸锌溶液,故 A 符合题意;(4)上述
原电池的正极区铜离子得电子生成铜单质,其电极反应
式为Cu2+ +2e- Cu;负极电极反应式为:Zn-2e-
Zn2+,所以当电路中转移0.2mole- 时,锌片溶解的
物质的量 为 01mol,其 质 量 为 0.1mol×65g/mol=
65g.
答案:(1)化学 电
(2)锌片 还原
(3)A
(4)Cu2++2e-Cu 65
高考冲浪
1.C Zn为 负 极,电 极 反 应 式 为:Zn-2e- +2OH-
ZnO+H2O,MnO2 为正极,电极反应式为:MnO2+e- +
H2OMnOOH+OH-.A.电池工作时,MnO2 为正
极,得到电子,发生还原反应,故 A 错误;B.电池工作时,
OH- 通过隔膜向负极移动,故B错误;C.环境温度过低,
化学反应速率下降,不利于电池放电,故 C正确;D.由电
极反应式 MnO2+e- +H2OMnOOH+OH- 可知,
反应中 每 生 成 1 molMnOOH,转 移 电 子 数 为 6.02×
1023,故 D错误;故选C.
2.B O2 在 Pt极得电子发生还原反应,Pt为正极,Cl- 在
Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极.A.由分析可
知,Ag极失去电子发生氧化反应,Ag为负极,A 错误;B.
电子由负极 Ag经活性炭流向正极 Pt,B正确;C.溶液为
酸性,故Pt表面发生的电极反应为 O2+4H+ +4e-
2H2O,C错误;D.每消耗标准状况下11.2L的 O2,转移
电子2mol,由负极反应:Ag-e- +Cl- AgCl知,应
有2molAg失电子生成 Ag+,反应掉2molCl-,故最多
去除2molCl-,D错误.故选B.
假期作业(三)
1.B 2.D 3.A 4.C
5.A 电解硫酸铜属于放氧生酸,阴极析出 Cu,pH 下降,A
符合题 意;电 解 HCl溶 液 生 成 氢 气、氯 气,酸 性 减 弱,
B不符合题意;电解BaCl2 溶液生成氢气、氯气,属于放氢
生碱型,pH 值增大,C不符合题意;电解 Na2SO4 溶液生
成氢气、氧气,pH 值不变,D不符合题意.
6.D 储电时 Fe2+ 被氧化,为阳极,发生反应:Fe2+ -e-
Fe3+,阴 极 反 应 为 Cr3+ +e- Cr2+,放 电 时,
Fe3+ 被还原,为原电池的正极,Cr2+ 被氧化,为负极.
A.装置中离子交换膜只允许 H+ 通过,可以防止 Fe3+ 和
Cr2+ 直接接触发生氧化还原反应,提高充电/放电效率,
A正确;B.供电时,即为放电时,Cr2+ 被氧化,为负极,发
生反应Cr2+-e-Cr3+,B正确;C.充电时,即为储电
时,Fe2+ 被氧化,为阳极,发生反应:Fe2+ -e-Fe3+,
电极Ⅰ与外电源正极相连,C正确;D.储电时 Fe2+ 被氧
化,为阳极,发生反应:Fe2+ -e- Fe3+,根据电荷守
恒,当1molFe2+ 被氧化时有1molH+ 通过离子交换
膜,D错误;故选 D.
7.解析:(1)①冒气泡的原因是 Al与 NaOH 反应,离子方程
式为 2Al+2OH- +2H2O 2AlO-2 +3H2 ↑;使
AlO-2 生成沉淀,最好是通入CO2,若加 HNO3,生成的沉
淀容易溶解.②阳极是 Al发生氧化反应,要生成氧化
膜,还必须有 H2O参加,故电极反应式为2Al+3H2O-
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