内容正文:
假期必刷1 反应热
反
应
热
反应热和焓变
反应热和焓变的概念及相互关系
反应热产生的原因
符号和意义
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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 ,
常用单位是 .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kJmol-1.
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
kJmol-1 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.化学与现代科技的发展密切相关.下列说
法正确的是 ( )
A.华为“麒麟9000”芯片的主要成分与光
导纤维相同
B.“长征七号”使用的推进剂煤油可由煤的
干馏得到
C.“神舟十七号”使用的太阳能电池供电时
化学能转化为电能
D.“深海一号”潜水器母船海水浸泡区镶上
铝基,利用了牺牲阳极保护法
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
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
1
3.如图实验装置(部分夹持装置略)或现象错
误的是
A.图1表示钠的燃烧
B.图2表示测量盐酸和NaOH溶液反应前
后的温度
C.图3表示滴入酚酞溶液
D.图4表示制备并收集乙酸乙酯
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,其主要过程如下图所示.
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”火锅的发热包的主要成分有生石灰、
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)如表所示:
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.(双选)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
2
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).
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=-2408kJg-1
(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=-2384kJg-1.1mol白
磷转化为红磷时 (释放、吸收)
kJ的热量.
1.(2023海南卷)各相关物质的燃烧热数据如
下表.下列热化学方程式正确的是 ( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJmol-1) -1559.8 -1411 -285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1411kJmol-1
B.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)
ΔH=-137kJmol-1
C.H2O(l)O2(g)+H2(g)
ΔH=+285.8kJmol-1
D.C2H6(g)+
7
2O2
(g)2CO2(g)+
3H2O(l) ΔH=-1559.8kJmol-1
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,对于人类充分利用能源,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
仅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
假期必刷1 反应热
1.D A.晶体硅常用作芯片的主要材料,光导纤维的主要
材料是二氧化硅,两者不同,故 A 错误;B.煤油是石油的
分馏产品,故B错误;C.太阳能电池供电时是将太阳能转
化为电能,故C错误;D.“深海一号”母船海水浸泡区的铝
基和铁在海水中形成原电池,铝做负极被腐蚀,铁做正极
被保护,牺牲阳极可保障船体不易腐蚀,故 D正确.
2.B
3.A A.钠的燃烧反应需要在坩埚中进行,不能在表面皿
中加热,故 A错误;B.中和反应热测量实验中,主要是在
量热器中测定反应前后的温度,该装置可以测量中和反
应热,故 B正确;C.Na2CO3、NaHCO3 溶液都呈碱性,碳
酸钠碱性较强,酚酞遇碱溶液呈红色,所以向相同浓度的
Na2CO3、NaHCO3 溶液中滴加几滴酚酞溶液,前者呈红
色、后者为浅红色,故C正确;D.乙酸、乙醇在浓硫酸催化
下发生酯化反应,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、吸收乙
酸、分离乙酸乙酯,该装置正确,故 D正确.
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;答案选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;答案选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.
答案选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
2H2SO4
(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,吸收热量为1094kJ×
12=13128kJ,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=-298592kJmol-1 ① P(s)+5/4O2(g)
1
4P4O10
(s) ΔH=-2384kJg- ×31gmol-1=
-73904kJmol-1 ②,①-②×4得P4(s,白磷)
4P (s,红 磷)即 ΔH = -298592kJmol-1 -4×
(-73904)kJmol-1=-2976kJmol-1.
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.D 1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称
为燃烧热.A.H2O 应该为液态,A 错误;C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137kJmol-1,B 错 误;
C.氢气的燃烧热为 285.8kJmol-1,则 H2O(l)
1
2O2
(g)+H2(g) ΔH=-285.8kJmol-1,C错误;D.
C2H6(g)+
7
2O2
(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH =
-1559.8kJmol-1,D正确;答案选 D.
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;答案选C.
假期必刷2 反应热的计算
1.B
2.C A.由于 C—H 键与 H—H 键的物质的量未知,无法
确定断裂C—H 键所需的能量是否一定小于断裂 H-H
键所需的能量,A 项错误;B.缺少 O—H、OO 键的键
能,无法计算 H2 的燃烧热,B项错误;C.根据(413kJ/mol
×6+347kJ/mol-436kJ/mol-4×413kJ/mol-
614kJ/mol=+123kJ/mol,C项正确;D.乙烯加氢制乙
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