专题01 化学反应的热效应（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题01 化学反应的热效应 考点01 反应热及其测定 考点02 反应热与焓变 考点03 热化学方程式正误判断 考点04 燃烧热 考点05 盖斯定律及其应用 考点06 反应热的计算 考点07 反应热的大小比较 ▉考点01 反应热及其测定 1．体系与环境 被研究的物质系统称为 ，与体系相互影响的其他部分称为 。如：将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系；盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 2．反应热 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 ，简称反应热。 3．实验探究：中和反应反应热的测定 (1)测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的 和有关物质的 等来计算反应热。即利用公式Q＝cmΔt进行计算。 (2)实验装置 ①将如图实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。 ②各部分仪器的作用 a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验步骤 ①反应物温度测量(t1)：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。 ②反应后体系温度测量(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。 ③重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 (4)实验数据处理 某实验小组测定数据如下，请填写表中空白 　　温度 实验次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH 平均值 温差 平均值 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量为56.8 kJ。 (5)实验结论 大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 【拓展提升】根据上述测定中和反应反应热的实验，思考回答下列问题： (1)实验中为何使用0.55 mol·L－1NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1NaOH溶液？ (2)若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？ (3)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？ 【方法技巧】提高中和反应反应热的测定准确度的措施 (1)原理方面 ①为使测得的数据更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。测定实验中若用弱酸或弱碱，因其电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因其溶解放热使测定数值偏大。 ②为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应稍大。 (2)操作方面 ①酸碱溶液混合要迅速，防止热量散失。 ②在测量反应混合液的温度时，温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部，要随时读取温度值，记录下最高温度值。 (3)仪器方面 ①不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应上下移动。 ②应使用玻璃搅拌器，不能用金属质搅拌器代替。 ▉考点02 反应热与焓变 1．化学反应的实质和特征 2．内能 内能是体系内物质的各种能量的总和，受 和物质的 等影响。 3．焓与焓变 (1) (2)反应热与焓变的关系 在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。 (3)焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为 ，即ΔH<0。 ②吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为 ，即ΔH>0。 4．从微观角度理解反应热的实质 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－183 kJ·mol－1 ①图示：化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示： 其中，E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量，E2表示生成物形成化学键放出的总热量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 ②焓变计算公式：ΔH＝E总(断键)－E总(成键) 【特别提醒】 (1)任何化学反应都有反应热。 (2)放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化、物质的溶解有能量的变化，但属于物理变化，故不属于放热反应或吸热反应。 (3)放热反应和吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件并无必然的关系。 (4)物质的能量越高，越不稳定。 【方法技巧】判断吸热反应和放热反应的两种方法 (1)记忆法，熟记重要的吸热反应和放热反应。 ①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。 ②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。 (2)依据物质的稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。 ▉考点03 热化学方程式正误判断 1．概念 表明反应所 或 的热量的化学方程式。 2．意义 不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 实例： 已知25 ℃、101 kPa下，热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa，2 mol H2(氢气)与1 mol O2(氧气)完全反应生成2 mol 液态水时放出的热量是571.6 kJ。 3．热化学方程式的书写方法 (1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的 只表示其物质的量，可以是整数或分数。 (2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。 (3)标注各物质 。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。 (4)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH，若为 ，ΔH为“－”；若为 ，ΔH为“＋”。 (5)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1。 4．ΔH的单位中“mol－1”的含义 对一个化学反应，ΔH的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。 5.书写热化学方程式的注意点 (1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa，可不注明)。 (2)应注明反应物和生成物的状态。 (3)对于相同的反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同。 (4)注意可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 【方法技巧】“五审法”正确判断、书写热化学方程式 ▉考点04燃烧热 1．概念 (1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质 生成指定产物时所放出的热量。 (2)要求：①1 mol燃料；②完全燃烧；③生成指定产物。 如：C元素→CO2(g)　H元素→H2O(l) S元素→SO2(g)　 N元素→N2(g) 2．单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．意义 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 4．表示燃烧热的热化学方程式的书写 书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成 。例如： H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 5．燃烧热的热化学方程式正误判断 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 “三看”ΔH是否为“－”及单位是否正确。 【归纳提升】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成物水为1_mol 反应热含义 在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 在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1_mol水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3_kJ·mol－1 ▉考点05 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 3．应用盖斯定律的计算方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 【举例说明】根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ①“虚拟路径”法 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 ②加合法 分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ· mol－1。 【特别提醒】 (1)利用盖斯定律解题时注意热化学方程式中各物质的聚集状态。 (2)运用盖斯定律求化学反应的反应热时，常将多个反应变式加(减)，变式时常涉及热化学方程式化学计量数的扩大或缩小，易忽视ΔH数值作同等倍数的改变。另外，ΔH带“＋”“－”号进行加(减)。 ▉考点06 反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的 成正比。例如， aA(g) ＋bB(g) ===cC(g) ＋dD(g)　 ΔH 　a　　　b　　　　c　　　d　　 |ΔH| n(A)　　n(B)　　 n(C)　 n(D)　　Q 则＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝ 的键能总和－的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 ▉考点07 反应热的大小比较 1．ΔH大小比较时注意事项 ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 (1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”， 所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 (2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 2．常见的几种ΔH大小比较方法 (1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 (2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2＝－b kJ·mol－1 (3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 (4)根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 (5)中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和 Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 1．已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH= —184.6kJ/mol，则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH为 A．+184.6kJ/mol B．+92.3kJ/mol C．-369.2kJ/mol D．-92.3kJ/mol 2．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1，反应能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是 A．a<0 B．过程Ⅱ可能使用了催化剂 C．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 D．使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 3．已知：，不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，反应物总键能小于生成物总键能 B．根据题目信息可得出，该反应在低温下能自发进行 C．过程b使用了催化剂，使反应的减小，加快了反应速率 D．恒温恒容条件下通入氦气，可使单位体积内的活化分子数增大 4．下列说法正确的是 A．已知  ；    ，则 B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．化学反应过程中，断裂化学键放热，生成化学键吸热是能量变化的主要原因 D．101 kPa时，   kJ⋅mol，则碳的燃烧热为221 kJ⋅mol 5．碳酸钠晶体在干燥的空气中失水可得或： 下列说法错误的是 A．向中滴加几滴水，温度升高 B．碳酸钠晶体的失水过程属于化学变化 C．中，和数目之比大于2 D． 6．家用液化气的成分之一是丁烷(C4H10)。当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出5×105 kJ的热量。下列有关丁烷燃烧的热化学方程式，正确的是 A．C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)  ∆H= -2900kJ/mol B．C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)  ∆H=-50 kJ/mol C．2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g)  ∆H=-2000kJ/mol D．2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)  ∆H=-5800kJ/mol 7．下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 8．下列说法正确的是 A．已知，则的摩尔燃烧焓为 B．已知，则白磷比红磷稳定 C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量 D．已知；，则 9．依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 10．如图，分别表示和分解时的能量变化情况(其中均为大于零的数，单位为)。下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．某密闭容器中，充入硫蒸气与足量的，发生反应可放出热量 C．中氧氧键的键能为 D．可以求得的反应热 11．已知反应，该反应的能量变化与反应历程如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．曲线b表示使用了催化剂，该反应的催化剂可能不止一种 C．一定存在 D．曲线b表示的反应分两步进行，决速步骤是① 12．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)   ②   下列说法正确的是 A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1 B．反应①中的能量变化如图所示 C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应：的 13．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示，下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ的原子利用率为100% B．历程Ⅱ是吸热反应 C．历程Ⅲ的热化学方程式是： D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程由没有能量损耗 14．下列关于化学反应与热量的叙述正确的是 A．C (s，石墨)=C (s，金刚石)　ΔH > 0，金刚石比石墨稳定 B．H2(g) + O2(g)=H2O(g)  ΔH=−a kJ·mol－1，则H2的燃烧热为a kJ·mol－1 C．同温同压下，反应H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的ΔH相同 D．已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 15．已知：  ，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．原子的第一电离能为 B．键能为 C．比稳定 D． 16．下列有关反应热的描述中正确的是 A．S(g)+O2(g)=SO2(g)    ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)    ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 B．H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH=-571.6kJ•mol-1 C．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    ΔH=-57.3kJ•mol-1，则NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJ D．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)    ΔH=-216kJ•mol-1，则反应物的总能量小于生成物的总能量 17．回答下列问题。 (1)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面 (填字母)反应释放的热量加热食物。 a.生石灰和水    b.浓硫酸和水    c.硫酸和氢氧化钠溶液 (2)是优质液体燃料，在下，充分燃烧并恢复到原状态，会释放的热量。请写出燃烧的热化学方程式： 。 已知： 则 。 (3)已知某些化学键的键能数据如下表： 共价键 键能/ 436 247 434 则反应的焓变 。 (4)已知：P(s，白磷)(s，黑磷)  ；P(s，白磷)(s，红磷)  ；由此推知，其中最稳定的磷单质是 。 18．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 (1)热量的测定：取0.5000mol·L-1NaOH溶液与0.5500mol⋅L-1盐酸各50mL进行反应，反应装置如图。 ①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。 ②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒，其原因是 。 ③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 (2)借鉴(1)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见如表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 0.20mol·L溶液100mL 1.20gFe粉 a b ii 0.56gFe粉 a c ①温度：b c(填“>”“<”或“=”)。 ② kJ⋅mol-1(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 (3)乙同学也想借鉴(1)的方法，测量反应：的焓变。 查阅资料1：配制溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制水解。 查阅资料2：Fe粉与溶液混合后，同时存在Fe粉和酸的反应，不能直接测出反应的焓变。 乙同学优化了实验方案：将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变。 数据处理：结合(2)中甲同学设计的实验测得的焓变，得出结论：的焓变 。(用含有、的表达式表示) 19．现在和将来的社会，对能源和材料的需求是越来越大，我们学习化学就为了认识物质，创造物质，开发新能源，发展人类的新未来。请解决以下有关能源的问题： (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是： 。 ①天然气    ②煤    ③核能    ④石油    ⑤太阳能    ⑥生物质能    ⑦风能    ⑧氢能 (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8)，请根据完成下列题目。 ①已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知：C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)    △H1=+156.6kJ•mol-1 CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)    △H2=+32.4kJ•mol-1 则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= 。 (3)已知：H－H键的键能为436 kJ•mol-1，H－N键的键能为391 kJ•mol-1，根据化学方程式：N2+3H22NH3    △H2=-92.4kJ•mol-1。 ①请计算出N≡N键的键能为 。 ②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1molN2和3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 92.4kJ(填大于或小于或等于)。 20．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 (1)请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式： 。 (2)比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量 (填“多”或“少”)。 甲可学据此认为：“煤炭㷋烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。 乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式 。 (3)乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。” 请分析：甲、乙两同学的观点正确的是 (填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是 。 (4)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热放出2220.0kJ热量，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为 。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N－H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示：    (5)N2H4(g)中N－N键的键能为 。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为： 。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应的热效应 考点01 反应热及其测定 考点02 反应热与焓变 考点03 热化学方程式正误判断 考点04 燃烧热 考点05 盖斯定律及其应用 考点06 反应热的计算 考点07 反应热的大小比较 ▉考点01 反应热及其测定 1．体系与环境 被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。如：将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系；盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 2．反应热 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。 3．实验探究：中和反应反应热的测定 (1)测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。即利用公式Q＝cmΔt进行计算。 (2)实验装置 ①将如图实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。 ②各部分仪器的作用 a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验步骤 ①反应物温度测量(t1)：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。 ②反应后体系温度测量(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。 ③重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 (4)实验数据处理 某实验小组测定数据如下，请填写表中空白 　　温度 实验次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH 平均值 温差 平均值 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量为56.8 kJ。 (5)实验结论 大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 【拓展提升】根据上述测定中和反应反应热的实验，思考回答下列问题： (1)实验中为何使用0.55 mol·L－1NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1NaOH溶液？ 【提示】碱过量的目的是保证盐酸完全反应。 (2)若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？ 【提示】无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。 (3)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？ 【提示】浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大。 【方法技巧】提高中和反应反应热的测定准确度的措施 (1)原理方面 ①为使测得的数据更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。测定实验中若用弱酸或弱碱，因其电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因其溶解放热使测定数值偏大。 ②为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应稍大。 (2)操作方面 ①酸碱溶液混合要迅速，防止热量散失。 ②在测量反应混合液的温度时，温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部，要随时读取温度值，记录下最高温度值。 (3)仪器方面 ①不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应上下移动。 ②应使用玻璃搅拌器，不能用金属质搅拌器代替。 ▉考点02 反应热与焓变 1．化学反应的实质和特征 2．内能 内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 3．焓与焓变 (1) (2)反应热与焓变的关系 在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。 (3)焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 ②吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 4．从微观角度理解反应热的实质 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－183 kJ·mol－1 ①图示：化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示： 其中，E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量，E2表示生成物形成化学键放出的总热量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 ②焓变计算公式：ΔH＝E总(断键)－E总(成键) 【特别提醒】 (1)任何化学反应都有反应热。 (2)放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化、物质的溶解有能量的变化，但属于物理变化，故不属于放热反应或吸热反应。 (3)放热反应和吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件并无必然的关系。 (4)物质的能量越高，越不稳定。 【方法技巧】判断吸热反应和放热反应的两种方法 (1)记忆法，熟记重要的吸热反应和放热反应。 ①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。 ②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。 (2)依据物质的稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。 ▉考点03 热化学方程式正误判断 1．概念 表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2．意义 不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 实例： 已知25 ℃、101 kPa下，热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa，2 mol H2(氢气)与1 mol O2(氧气)完全反应生成2 mol 液态水时放出的热量是571.6 kJ。 3．热化学方程式的书写方法 (1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。 (2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。 (3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。 (4)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。 (5)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1。 4．ΔH的单位中“mol－1”的含义 对一个化学反应，ΔH的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。 5.书写热化学方程式的注意点 (1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa，可不注明)。 (2)应注明反应物和生成物的状态。 (3)对于相同的反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同。 (4)注意可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 【方法技巧】“五审法”正确判断、书写热化学方程式 ▉考点04燃烧热 1．概念 (1)概念：在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)要求：①1 mol燃料；②完全燃烧；③生成指定产物。 如：C元素→CO2(g)　H元素→H2O(l) S元素→SO2(g)　 N元素→N2(g) 2．单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．意义 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 4．表示燃烧热的热化学方程式的书写 书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如： H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 5．燃烧热的热化学方程式正误判断 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 “三看”ΔH是否为“－”及单位是否正确。 【归纳提升】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成物水为1_mol 反应热含义 在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 在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1_mol水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3_kJ·mol－1 ▉考点05 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 3．应用盖斯定律的计算方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 【举例说明】根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ①“虚拟路径”法 反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 ②加合法 分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ” 异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ· mol－1。 【特别提醒】 (1)利用盖斯定律解题时注意热化学方程式中各物质的聚集状态。 (2)运用盖斯定律求化学反应的反应热时，常将多个反应变式加(减)，变式时常涉及热化学方程式化学计量数的扩大或缩小，易忽视ΔH数值作同等倍数的改变。另外，ΔH带“＋”“－”号进行加(减)。 ▉考点06 反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g) ＋bB(g) ===cC(g) ＋dD(g)　 ΔH 　a　　　b　　　　c　　　d　　 |ΔH| n(A)　　n(B)　　 n(C)　 n(D)　　Q 则＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 ▉考点07 反应热的大小比较 1．ΔH大小比较时注意事项 ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 (1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”， 所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 (2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 2．常见的几种ΔH大小比较方法 (1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 (2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2＝－b kJ·mol－1 (3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 (4)根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 (5)中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和 Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 1．已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH= —184.6kJ/mol，则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH为 A．+184.6kJ/mol B．+92.3kJ/mol C．-369.2kJ/mol D．-92.3kJ/mol 【答案】B 【解析】已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH= -184.6kJ/mol，则2HCl(g) = H2(g)+Cl2(g)  ΔH= +184.6kJ/mol，反应热的数值与方程式计量数成正比，故HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH为+92.3kJ/mol，故B符合题意；故选B。 2．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1，反应能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是 A．a<0 B．过程Ⅱ可能使用了催化剂 C．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 D．使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 【答案】D 【解析】A．根据图，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，a＜0，故A正确； B．加入催化剂，能够降低反应物的活化能，过程Ⅱ可能使用了催化剂，故B正确； C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，说明反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和，故C正确； D．使用催化剂，平衡不移动，不能提高SO2的平衡转化率，故D错误； 故选D。 3．已知：，不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应，反应物总键能小于生成物总键能 B．根据题目信息可得出，该反应在低温下能自发进行 C．过程b使用了催化剂，使反应的减小，加快了反应速率 D．恒温恒容条件下通入氦气，可使单位体积内的活化分子数增大 【答案】B 【解析】A．由图可知，该反应为放热反应，反应物总键能小于生成物总键能，A错误； B．该反应ΔH<0，ΔS<0，由可知，该反应低温能自发进行，B正确； C．过程b使用了催化剂，改变了反应历程，降低了正反应的活化能，但催化剂不改变反应的，C错误； D．恒温恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物的活化分子数不变，反应速率不变，D错误； 故选B。 4．下列说法正确的是 A．已知  ；    ，则 B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．化学反应过程中，断裂化学键放热，生成化学键吸热是能量变化的主要原因 D．101 kPa时，   kJ⋅mol，则碳的燃烧热为221 kJ⋅mol 【答案】A 【解析】A．已知：①S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔHl； ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，由②-①式可得：S(s)=S(g) ΔH，因为S(s)转变成S(g)需要吸收热量，则ΔH=ΔH2-ΔHl>0，即ΔH1<ΔH2，A正确； B．需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应，B错误； C．旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量，化学反应实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，C错误； D．燃烧热是指101 kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，C元素的指定产物为CO2(g)，不是CO(g)，则碳的燃烧热不是221 kJ⋅mol−1，D错误； 故选A。 5．碳酸钠晶体在干燥的空气中失水可得或： 下列说法错误的是 A．向中滴加几滴水，温度升高 B．碳酸钠晶体的失水过程属于化学变化 C．中，和数目之比大于2 D． 【答案】C 【解析】A．两个反应中失水都是吸热反应，则与水的化合反应是放热反应，放热使溶液温度升高，A正确； B．碳酸钠晶体的失水是分解反应，属于化学变化，B正确； C．中，不水解，和数目之比等于2，C错误； D．反应等于反应2减去反应1，故，D正确； 故选C。 6．家用液化气的成分之一是丁烷(C4H10)。当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出5×105 kJ的热量。下列有关丁烷燃烧的热化学方程式，正确的是 A．C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)  ∆H= -2900kJ/mol B．C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)  ∆H=-50 kJ/mol C．2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g)  ∆H=-2000kJ/mol D．2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)  ∆H=-5800kJ/mol 【答案】D 【解析】10kg丁烷的物质的量为，则1mol丁烷完全燃烧时放出的热量为，则丁烷燃烧的热化学方程式为，则，D正确； 故选D。 7．下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】A．由图甲可知：生成物的焓大于反应物的焓，正反应吸热，该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确； B．由图乙可知：水的状态不同焓不同，物质聚集状态改变，焓也改变，故B正确； C．由图丙可知：该反应为放热反应，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量，故C正确； D．由图丁可知：该反应放热，焓变为负值，ΔH1>ΔH2；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误；故选D。 8．下列说法正确的是 A．已知，则的摩尔燃烧焓为 B．已知，则白磷比红磷稳定 C．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量 D．已知；，则 【答案】C 【解析】A．已知燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定的物质时放出的热量，其中水为液态水，故已知，则的摩尔燃烧焓小于，A错误； B．已知，即相同质量的白磷比红磷具有的能量更高，物质具有的能量越高越不稳定，故红磷比白磷更稳定，B错误； C．已知，则含20.0g即=0.5molNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出0.5mol×57.4kJ/mol=28.7kJ的热量，C正确； D．由于S燃烧生成SO2是一个放热反应，已知；，则前者放出的热量比后者小，故，D错误； 故选C。 9．依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 【答案】C 【解析】A．氢气的标准燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，所以氢气的燃烧热不是285.8kJ/mol，故A错误； B．醋酸是弱酸，电离吸热，稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，故B错误； C．根据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量是889.6kJ，则1g甲烷燃烧放出的热为55.6 kJ，故C正确； D．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol为可逆反应，2molSO3充分反应，吸收的热量小于196kJ，故D错误；故选C。 10．如图，分别表示和分解时的能量变化情况(其中均为大于零的数，单位为)。下列说法正确的是 A．的燃烧热 B．某密闭容器中，充入硫蒸气与足量的，发生反应可放出热量 C．中氧氧键的键能为 D．可以求得的反应热 【答案】C 【解析】A．S的燃烧热是指1molS完全燃烧生成稳定氧化物SO2放出的热量，根据图像可知， ，该热化学方程式不能表示S的燃烧热，A错误； B．根据图像可知， ，硫蒸气的物质的量为1mol，该反应是可逆反应，1mol硫蒸气不能完全转化为H2S(g)，放出的热量小于 (b+c)kJ，B错误； C．由图可知，O2(g)转化为O(g)吸收ekJ能量，中氧氧键的键能为，C正确； D．根据图像可知，没有H(g)和O(g)生成H2O(g)的能量变化，无法计算的反应热，D错误； 故选C。 11．已知反应，该反应的能量变化与反应历程如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．曲线b表示使用了催化剂，该反应的催化剂可能不止一种 C．一定存在 D．曲线b表示的反应分两步进行，决速步骤是① 【答案】C 【解析】A．该反应的反应物的能量高于生成物的能量，因此为放热反应，即，故A正确； B．催化剂可以降低反应活化能，同一反应的催化剂可能有一种或多种，故B正确； C．加催化剂后，E1为反应①的活化能，E2为反应②的活化能，E为未加催化剂的反应活化能，催化剂可以降低反应所需的活化能，加催化剂后分布进行，可知、，但不能说明存在，故C错误； D．由图可知，曲线b分为两步进行，活化能大的分反应为总反应的决速步骤，由图可知，反应①的活化能E1高于反应②的活化能E2，因此决速步骤是①，故D正确； 故答案选C。 12．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)   ②   下列说法正确的是 A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1 B．反应①中的能量变化如图所示 C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应：的 【答案】D 【解析】A．CH3OH的燃烧热是指1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量，不是192.9kJ/mol，故A错误； B．反应①为吸热反应，图中的能量变化是放热反应，故B错误； C．反应①为吸热反应，反应②为放热反应，均为CH3OH转变成H2，则CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量，故C错误； D．液态甲醇转化为气态甲醇需要吸收能量，由于  ，则的，故D正确； 故选D。 13．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示，下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ的原子利用率为100% B．历程Ⅱ是吸热反应 C．历程Ⅲ的热化学方程式是： D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程由没有能量损耗 【答案】C 【解析】A．由题给图示可知，历程Ⅰ不是化合反应，因而原子利用率不是100%，故A错误； B．历程Ⅱ中生成物的总能量低于反应物的总能量，因而属于放热反应，故B错误； C．反应Ⅲ中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，其热化学方程式是：，故C正确； D．粗硅和纯硅的组成物质不同能量，粗硅变为精硅的过程中能量会损耗，故D错误； 故选C。 14．下列关于化学反应与热量的叙述正确的是 A．C (s，石墨)=C (s，金刚石)　ΔH > 0，金刚石比石墨稳定 B．H2(g) + O2(g)=H2O(g)  ΔH=−a kJ·mol－1，则H2的燃烧热为a kJ·mol－1 C．同温同压下，反应H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的ΔH相同 D．已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 【答案】C 【解析】A．物质含有的能量越低，则物质的稳定性就越强。由C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＞0可知：石墨含有的能量比金刚石低，因此石墨比金刚石更稳定， A错误； B．H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生稳定状态的H2O放出的热量，由于水的稳定状态是液态而不是气态，因此不能根据H2(g) + O2(g)=H2O(g)  ΔH=−a kJ·mol－1，确定H2的燃烧热为a kJ·mol－1，B错误； C．反应热与反应条件无关，只与物质的始态和终态有关，因此同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同，C正确； D．已知稀溶液中，H+(aq) + OH－ (aq)=H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol－1，醋酸是弱电解质，电离时吸热，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，D错误； 故合理选项是C。 15．已知：  ，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．原子的第一电离能为 B．键能为 C．比稳定 D． 【答案】D 【解析】A．由图中2molLi(g)转变成2molLi+(g)所需要的能量为1040kJ可知Li的第一电离能为=520(kJ/mol)，A错误； B．由图中molO2(g)转化为1molO(g)所需要的能量为249kJ可知，O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量，为2×249kJ/mol=498kJ/mol，即键能为498kJ/mol，B错误； C．由图中可知，转化为要吸收能量，能量较低的较稳定，则比稳定，C错误； D．由图示可知，2Li(s)=2Li+(g)，O2(g)=O2-(g)，2Li+(g)+O2-(g)=Li2O(s)，则根据盖斯定律有：，D正确； 故选D。 16．下列有关反应热的描述中正确的是 A．S(g)+O2(g)=SO2(g)    ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)    ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 B．H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH=-571.6kJ•mol-1 C．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    ΔH=-57.3kJ•mol-1，则NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJ D．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)    ΔH=-216kJ•mol-1，则反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】A 【解析】A．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，气态硫比固态硫能量高，反应放出的热量多，则ΔH1<ΔH2，A正确； B．H2燃烧的热化学方程式产物水应为液态，B错误； C．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1，CH3COOH是弱酸，电离过程吸热，则NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量少于57.3kJ，C错误； D．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216kJ•mol-1，该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D错误； 故选A。 17．回答下列问题。 (1)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面 (填字母)反应释放的热量加热食物。 a.生石灰和水    b.浓硫酸和水    c.硫酸和氢氧化钠溶液 (2)是优质液体燃料，在下，充分燃烧并恢复到原状态，会释放的热量。请写出燃烧的热化学方程式： 。 已知： 则 。 (3)已知某些化学键的键能数据如下表： 共价键 键能/ 436 247 434 则反应的焓变 。 (4)已知：P(s，白磷)(s，黑磷)  ；P(s，白磷)(s，红磷)  ；由此推知，其中最稳定的磷单质是 。 【答案】(1)a (2) (3) (4)黑磷 【解析】（1）生石灰和水的反应是放热反应，浓硫酸溶于水也是放热过程，硫酸和氢氧化钠溶液反应也放出热量，但氢氧化钠、硫酸具有强腐蚀性，不适宜加热食物，答案选a； （2）充分燃烧并恢复到原状态，会释放的热量，则燃烧1mol完全反应生成二氧化碳和液体水放热，则燃烧的热化学方程式：； 已知：① ② 由盖斯定律可知，2×①+②得反应； （3）ΔH=反应物总键能－生成物总键能，则该反应的 (436＋247－2×434) =-185； （4）据ΔH=生成物总能量－反应物总能量可知，黑磷的能量最低，能量越低越稳定，则其中最稳定的磷单质是黑磷。 18．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 (1)热量的测定：取0.5000mol·L-1NaOH溶液与0.5500mol⋅L-1盐酸各50mL进行反应，反应装置如图。 ①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。 ②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒，其原因是 。 ③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 (2)借鉴(1)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见如表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 0.20mol·L溶液100mL 1.20gFe粉 a b ii 0.56gFe粉 a c ①温度：b c(填“>”“<”或“=”)。 ② kJ⋅mol-1(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 (3)乙同学也想借鉴(1)的方法，测量反应：的焓变。 查阅资料1：配制溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制水解。 查阅资料2：Fe粉与溶液混合后，同时存在Fe粉和酸的反应，不能直接测出反应的焓变。 乙同学优化了实验方案：将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变。 数据处理：结合(2)中甲同学设计的实验测得的焓变，得出结论：的焓变 。(用含有、的表达式表示) 【答案】(1)保证热量尽量不散失，防止产生实验误差 铜导热性较好，会造成热量损失 (2)> 或 (3)+ 【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差； 【解析】（1）①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保证热量尽量不散失，防止产生实验误差。 ②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒，其原因是铜导热性较好，会造成热量损失。 ③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为 （2）①0.20mol·L溶液100mL含0.02mol，1.20gFe为0.021mol，0.56gF为0.01mol，结合反应方程式可知，i实验中完全反应，放热更多，则温度：b>c； ②放热焓变为负值；使用实验i数据，；使用实验ii数据，。 （3）已知： ① ② 由盖斯定律可知，①+②得反应：，故+。 19．现在和将来的社会，对能源和材料的需求是越来越大，我们学习化学就为了认识物质，创造物质，开发新能源，发展人类的新未来。请解决以下有关能源的问题： (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是： 。 ①天然气    ②煤    ③核能    ④石油    ⑤太阳能    ⑥生物质能    ⑦风能    ⑧氢能 (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8)，请根据完成下列题目。 ①已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知：C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)    △H1=+156.6kJ•mol-1 CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)    △H2=+32.4kJ•mol-1 则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= 。 (3)已知：H－H键的键能为436 kJ•mol-1，H－N键的键能为391 kJ•mol-1，根据化学方程式：N2+3H22NH3    △H2=-92.4kJ•mol-1。 ①请计算出N≡N键的键能为 。 ②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1molN2和3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 92.4kJ(填大于或小于或等于)。 【答案】(1)③⑤⑥⑦⑧ (2) C3H4(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)    △H=-2220kJ•mol-1 +124.2kJ•mol-1 (3) 945.6 kJ•mol-1 小于 【解析】（1）①天然气、 ②煤 、④石油 为化石燃料，属于不可再生能源，且对环境污染严重， ③核能 、⑤太阳能、 ⑥生物质能 、⑦风能 、⑧氢能在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，属于未来新能源标准，所以答案：③⑤⑥⑦⑧； （2）①已知11g丙烷(C3H8)即0.25mol，在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，则1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为2220kJ，丙烷燃烧热的热化学方程式：C3H4(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ•mol-1；②反应Ⅰ：C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=+156.6kJ•mol-1；反应Ⅱ：CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4kJ•mol-1 根据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ，得反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)，△H=+156.6kJ•mol-1-（+32.4kJ•mol-1）=+124.2kJ•mol-1。答案：C3H4(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ•mol-1；△H=+124.2kJ•mol-1； （3）①△H2= N≡N键的键能+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol= -92.4kJ•mol-1，则N≡N键的键能=945.6kJ•mol-1，②通入1molN2和3molH2，充分反应后，因为反应是可逆反应，不能彻底进行，所以恢复原温度时放出的热量小于92.4kJ，答案：945.6kJ/mol；小于。 20．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 (1)请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式： 。 (2)比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量 (填“多”或“少”)。 甲可学据此认为：“煤炭㷋烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。 乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式 。 (3)乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。” 请分析：甲、乙两同学的观点正确的是 (填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是 。 (4)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热放出2220.0kJ热量，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为 。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N－H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示：    (5)N2H4(g)中N－N键的键能为 。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为： 。 【答案】(1) (2) 多 (3) 乙 甲忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量； (4)7.84 (5) 157kJ/mol 【解析】（1）根据已知反应和盖斯定律，得方程式： ，所以碳与水蒸气反应的热化学方程式：； （2）和完全燃烧放出的热量之和为，1molC(s)完全燃烧放出的热量为，前者多余后者；根据盖斯定律，； （3）煤燃烧时加入水，生成水煤气需要吸收热量，所以乙同学的观点正确，而甲同学忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量； （4）丙烷的燃烧放出热量，而CO的燃烧放出283kJ热量，则相同物质的量的和燃烧产生的热量比值约为； （5）根据图中的信息，，设中 键的键能为，，解得；与反应的热化学方程式为：。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$