专题03 反应热的测量和计算（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学下学期期中考点大串讲（沪科版2020）

专题03 反应热的测量和计算 ◆考点01 反应热的测量实验 （一）反应热及其测定 1、定义：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。 说明：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、测定——中和反应反应热的测定 (1)实验用品：简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 (2)实验原理：通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 (3)实验步骤： (4)数据处理：Q=cmΔt c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)； m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3) Δt：前后两次的温度差Δt=t2-t1 Q=4.18J/(g·℃)×(50mL×1g/mL+50mL×1g/mL)×(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ HCl+NaOH=======NaCl+H2O 1 1 0.05L×0.50mol/L=0.025mol 0.025mol (5)注意事项： ①要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 ②减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况 ③操作规范、读数准确 a、所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的CO2导致浓度不准，影响实验结果。 b、要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温后，才能使用， 且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度 c、温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读取温度值，以提高所测温度的精确度 d、量取液体体积时读数要准确 e、要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应 (6)导致测定误差的因素 ①量取溶液的体积不准确 ②温度计读数有误（如未读取混合溶液的最高温度，就记为终止温度） ③实验过程中有液体溅出 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢，从而引起实验误差 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中热量损失太大，从而引起误差 ⑥测过盐酸的温度计未用水清洗，便立即去测碱的温度，因热量损失而引起误差 ⑦溶液浓度不准确 ⑧没有进行重复实验 3、中和热： （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （3）说明：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大 ②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小 ③生成物及其物质的量：必须是1molH2O(l)； 不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大 ④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。 例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol ⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol ◆考点02 热化学方程式的书写 热化学方程式 （一）定义：表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式 （二）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化 （三）书写： 1、 步骤：写——写出配平的化学方程式 标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格） 2、 注意事项：⑴需注明物质的聚集状态 ⑵各物质前的计量数只表示物质的物质的量，所以可以写整数也可以写分数 ⑶ΔH的数值随整个方程式发生变化，方程式加倍或减少，ΔH也随之加倍或减少； 方程式反应物和生成物调换，ΔH的正负号也随之调换 ⑷不写反应条件；由于已经注明了物质的聚集状态，所以热化学方程式不写↓、↑ ⑸不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底（即完全转化）时的能量变化 ⑹需注明反应的温度和压强，但因中学化学所用的ΔH的数值一般都是在101kpa和25℃时测定的，因此可以不注明 （四）判断热化学方程式的正误要注意“四看” 1、看各物质的聚集状态是否正确 2、看ΔH的正负号是否正确 3、看反应热的单位是否为kJ/mol 4、看反应热数值与化学计量数是否相对应 ◆考点03 盖斯定律 （一）内容：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。这就是盖斯定律。 （二）内涵：在一定条件下，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。 （三）对盖斯定律的理解 1、从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶，不管选哪一条路走，历经不同的途径和不同的方式，但山的高度是不变的。 2、从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什么途径发生，从反应开始到反应结束，能量既不增加，也不减少，只是从一种形式转化成另一种形式 （四）应用：对于有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产物不纯（有副反应发生）这些类反应，可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来 1．用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 2．下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．测新制氯水的pH值 B．测定中和热 C．判断Na和水反应的热效应 D．反应开始后，针筒活塞向右移动，说明该反应是放热反应 A．A B．B C．C D．D 3．实验室用50mL0.5mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和反应的反应热，装置如图所示。HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) △H，能量变化如图所示。 下列叙述正确的是 A．其他条件不变，用铜质搅拌器测得△H结果偏低 B．上下移动搅拌器能加快中和反应 C．用氢氟酸替代盐酸，测得结果△H偏高 D．分多次向稀盐酸中加稀NaOH溶液，测得结果更准确 4．某同学设计如图所示实验，探究反应 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器，则测定数值偏低 D．若用固体代替溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，测定数值不变 5．化学是以实验为基础的学科，下列有关实验操作正确的是 A．配制溶液，应用托盘天平准确称取固体 B．中和反应反应热的测定实验中，反应前用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 C．用碱式滴定管移取溶液时，平视读数 D．用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的草酸时，滴定管的起始读数可以在0刻度以下 6．用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定。下列说法不正确的是 A．泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．一次平行实验应测定3次温度 C．若盐酸的体积改为，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热也不相等 D．该实验装置还存在错误 7．下列实验中，由于错误操作导致所测出的数据一定偏低的是（    ） A．用量筒测量一定液体的体积时，仰视读出的读数 B．用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液测碱液浓度时，酸式滴定管洗净后，没有用标准盐酸润洗，直接装标准盐酸滴定碱液，所测出的碱液的浓度值 C．测定硫酸铜晶体结晶水含量时，加热温度太高使一部分硫酸铜发生分解，所测出的结晶水的含量 D．做中和热测定时，在大小烧杯之间没有填充泡沫塑料（或纸条）所测出的中和热数值 8．下列实验操作正确的是（    ） A．测定某浓度盐酸的 pH 时，先将 pH 试纸用蒸馏水湿润 B．中和热测定时，需要的玻璃仪器为大、小烧杯和温度计 C．实验室保存 Fe2(SO4)3 溶液时，应向其中加入少量硫酸 D．中和滴定时，往锥形瓶中加入少量蒸馏水，滴定结果偏低 9．卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 (1)写出该温度下分解的热化学方程式： 。 (2)比较热稳定性： (填“>”或“<”) . (3)反应 kJ·mol-1. 10．填空 (1)丙烷热值较高，污染较小，是下种优良的燃料。试回答下列问题： ①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 ②二甲醚是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。 (2)用如图所示的装置测定中和热。 ①从实验装置上看，还缺少 。 ②将浓度为0.50的稀盐酸和0.5 的稀溶液各50mL混合，测得中和热的数值偏低可能的原因 (填字母)。 A．测完盐酸温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净 B．做本实验的当天室温较高 C．在量取盐酸体积时俯视读数 D．溶液一次性迅速倒入 E．实验装置保温隔热效果差 11．按要求填空： (1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：S(s，单斜)S(s，斜方)  ，则S(单斜)、S(斜方)相比，较稳定的是 [填“S(单斜)”或“S(斜方)”]。 (2)在一定条件下，和发生反应依次转化为和。反应过程和能量关系可用图示简单表示(图中的表示生成1mol产物的数据)。 写出表示燃烧热的热化学方程式： 。 (3)298K时，1g燃烧生成放热121kJ，1mol蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (4)人工固氮是目前研究的热点，Haber-Bosch合成法是以铁为主要催化剂、在400~500℃和10~30MPa的条件下，由和直接合成，该反应生成17g时放出46kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。 12．实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答： (1)用催化加氢可以制取乙烯： 。 ①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的 (用含a、b的式子表示)。 ②又知：相关化学键的键能如下表所示，测得上述反应的，表中的 。 化学键 键能kJ/mol 803 436 x 414 464 注：乙烯的结构如图： (2)完全燃烧生成和液态水时，放出705kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为 。 (3)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图所示是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程示意图。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图写出生成的反应的热化学方程式： 。 (4)二甲醚()是重要的化工原料，也可用CO和制得，反应的热化学方程式如下： ，该条件下，起始时向容器中投入和，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6kJ，此时CO的转化率为 。 13．NH3还原法可将NOx还原为N2脱除，已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)　△H=-2070kJ·mol-1。若有15gNO被还原，则该反应 (填“放出”或“吸收”)的能量为 。 14．某化学小组用如图所示装置测定中和反应反应热。 实验药品： 0.50 mol•L−1盐酸、0.55 mol•L−1NaOH 溶液、0.55 mol•L−1 氨水。已知：弱碱电离时吸热。回答下列问题。 (1)仪器A的名称为 。 (2)装置中隔热层的作用是 。 (3)取50 mL NaOH溶液和50 mL盐酸进行实验，实验数据如表。 ①请填写表中的空白： 起始温度 终止温度 温度差平均值 稀盐酸 溶液 1 26.2 26.0 26.1 29.3           2 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 29.4 ②近似认为混合溶液密度为，中和后生成溶液的比热容。则反应生成1 mol 液态水时 kJ•mol-1(保留至小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与57.3 kJ•mol-1有偏差，原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配置溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把溶液倒入盛有盐酸的内筒中 d．用温度计测定溶液的起始温度后直接测定盐酸的温度 e．用量筒量取HCl溶液的体积时仰视读数 (4)若改用50 mL 氨水和50 mL盐酸进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“偏大”“相等”或“偏小”)，原因是 。 (5)化学能可以转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用 。 15．醋酸（）是一种常见的酸，广泛应用于工业生产中，是有机合成的重要原料。 (1)常温下，采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度，将40mL0.50mol·L-1醋酸溶液与40mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合于内筒中，测得反应前后的最大温差是3.0℃，假设醋酸和氢氧化钠溶液的密度都为1.0g·cm-3，中和反应后生成溶液的比热容J·g-1·℃。 ①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。 ②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式： 。若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验，测得生成1mol的反应热kJ·mol-1，通过计算可以得出   。 ③下列说法正确的是 （填字母）。 a．将用量筒量取好的醋酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的醋酸至内筒，以免造成测量误差 b．如果用量筒取醋酸溶液时，仰视读数，测得中和反应的偏小 c．配制0.55mol·L-1NaOH溶液定容时俯视，测得中和反应的偏小 d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1mol时所测得的中和反应的反应热（）无影响 (2)常温下，测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出14.5kJ热量，已知甲烷的燃烧热是893kJ·mol-1，则用CO2和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程式是，若该反应正反应的活化能为akJ·mol-1，则逆反应的活化能为 kJ·mol-1（用含a的代数式表示）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 反应热的测量和计算 ◆考点01 反应热的测量实验 （一）反应热及其测定 1、定义：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。 说明：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、测定——中和反应反应热的测定 (1)实验用品：简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 (2)实验原理：通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 (3)实验步骤： (4)数据处理：Q=cmΔt c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)； m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3) Δt：前后两次的温度差Δt=t2-t1 Q=4.18J/(g·℃)×(50mL×1g/mL+50mL×1g/mL)×(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ HCl+NaOH=======NaCl+H2O 1 1 0.05L×0.50mol/L=0.025mol 0.025mol (5)注意事项： ①要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 ②减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况 ③操作规范、读数准确 a、所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的CO2导致浓度不准，影响实验结果。 b、要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温后，才能使用， 且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度 c、温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读取温度值，以提高所测温度的精确度 d、量取液体体积时读数要准确 e、要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应 (6)导致测定误差的因素 ①量取溶液的体积不准确 ②温度计读数有误（如未读取混合溶液的最高温度，就记为终止温度） ③实验过程中有液体溅出 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢，从而引起实验误差 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中热量损失太大，从而引起误差 ⑥测过盐酸的温度计未用水清洗，便立即去测碱的温度，因热量损失而引起误差 ⑦溶液浓度不准确 ⑧没有进行重复实验 3、中和热： （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （3）说明：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大 ②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小 ③生成物及其物质的量：必须是1molH2O(l)； 不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大 ④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。 例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol ⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol ◆考点02 热化学方程式的书写 热化学方程式 （一）定义：表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式 （二）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化 （三）书写： 1、 步骤：写——写出配平的化学方程式 标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格） 2、 注意事项：⑴需注明物质的聚集状态 ⑵各物质前的计量数只表示物质的物质的量，所以可以写整数也可以写分数 ⑶ΔH的数值随整个方程式发生变化，方程式加倍或减少，ΔH也随之加倍或减少； 方程式反应物和生成物调换，ΔH的正负号也随之调换 ⑷不写反应条件；由于已经注明了物质的聚集状态，所以热化学方程式不写↓、↑ ⑸不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底（即完全转化）时的能量变化 ⑹需注明反应的温度和压强，但因中学化学所用的ΔH的数值一般都是在101kpa和25℃时测定的，因此可以不注明 （四）判断热化学方程式的正误要注意“四看” 1、看各物质的聚集状态是否正确 2、看ΔH的正负号是否正确 3、看反应热的单位是否为kJ/mol 4、看反应热数值与化学计量数是否相对应 ◆考点03 盖斯定律 （一）内容：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。这就是盖斯定律。 （二）内涵：在一定条件下，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。 （三）对盖斯定律的理解 1、从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶，不管选哪一条路走，历经不同的途径和不同的方式，但山的高度是不变的。 2、从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什么途径发生，从反应开始到反应结束，能量既不增加，也不减少，只是从一种形式转化成另一种形式 （四）应用：对于有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产物不纯（有副反应发生）这些类反应，可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来 1．用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【答案】C 【解析】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L~NaOH溶液反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J，即1.3794KJ，则中和反应生成1mol水时放热约为kJ。 答案选C。 2．下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．测新制氯水的pH值 B．测定中和热 C．判断Na和水反应的热效应 D．反应开始后，针筒活塞向右移动，说明该反应是放热反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．氯水具有漂白性，不能用pH试纸来测量其pH值，应该使用pH计，A错误； B．题干测量中和热的实验装置中缺少环形玻璃搅拌棒，不能完成实验，B错误； C．实验中可观察到U形管中红墨水液面左侧低于右侧，即可知瓶内空气受热温度升高，说明Na与水反应为放热反应，C正确； D．Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，D错误； 故答案为：C。 3．实验室用50mL0.5mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和反应的反应热，装置如图所示。HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) △H，能量变化如图所示。 下列叙述正确的是 A．其他条件不变，用铜质搅拌器测得△H结果偏低 B．上下移动搅拌器能加快中和反应 C．用氢氟酸替代盐酸，测得结果△H偏高 D．分多次向稀盐酸中加稀NaOH溶液，测得结果更准确 【答案】B 【解析】A．铜导热率高于玻璃，使热量损失更多，测得△H结果偏高，A项不正确； B．该实验具有特殊性，上下移动搅拌器进行搅拌，可促进反应物之间的混合，加快反应，B项正确； C．由图像可知，HF电离是放热过程，如果用氢氟酸替代盐酸，测得放出热量偏多，△H偏低，C项不正确； D．分多次加入稀NaOH溶液会导致热量损失，应一次性向稀盐酸中加入稀NaOH溶液，D项不正确； 故本题选B。 4．某同学设计如图所示实验，探究反应 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器，则测定数值偏低 D．若用固体代替溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，测定数值不变 【答案】C 【解析】A．金属与酸的反应、中和反应为放热反应，氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应为吸热反应，即(a)、(c)所涉及的反应是放热反应，A错误； B．相同质量的铝片和铝粉与酸反应放出的热量相同，B错误； C．铁制搅拌器导热效果好，会损失部分热量，导致测定的放出的热量数值偏小，C正确； D．氢氧化钠固体溶于水放热，测定的数值偏大，D错误； 故选C。 5．化学是以实验为基础的学科，下列有关实验操作正确的是 A．配制溶液，应用托盘天平准确称取固体 B．中和反应反应热的测定实验中，反应前用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 C．用碱式滴定管移取溶液时，平视读数 D．用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的草酸时，滴定管的起始读数可以在0刻度以下 【答案】D 【解析】A．配制溶液，选用100mL容量瓶，应用托盘天平准确称取固体的质量是0.1L×2mol/L×58.5g/mol=11.7g，故A错误； B．中和反应反应热的测定实验中，测量反应前酸溶液的温度后，用水冲洗干净温度计上的酸，擦干，再测量碱溶液的温度，并记录数据，故B错误； C．高锰酸钾具有强氧化性，会腐蚀橡胶，应用酸式滴定管移取溶液，故C错误； D．用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的草酸时，滴定管的起始读数可以在0刻度或0刻度以下，故D正确； 选D。 6．用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定。下列说法不正确的是 A．泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．一次平行实验应测定3次温度 C．若盐酸的体积改为，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热也不相等 D．该实验装置还存在错误 【答案】C 【解析】A．在中和热的测定过程中，为了减少热量散失，在大烧杯中加入泡沫塑料，故A正确； B．为了测定准确，一次平行实验需测定3次温度，故B正确； C．中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，所以改变盐酸的用量，反应中放出的热量可能不同，但中和热是不变的，故C错误； D．中和热的测定的实验装置中的小烧杯封闭不严，故D正确； 故答案：C。 7．下列实验中，由于错误操作导致所测出的数据一定偏低的是（    ） A．用量筒测量一定液体的体积时，仰视读出的读数 B．用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液测碱液浓度时，酸式滴定管洗净后，没有用标准盐酸润洗，直接装标准盐酸滴定碱液，所测出的碱液的浓度值 C．测定硫酸铜晶体结晶水含量时，加热温度太高使一部分硫酸铜发生分解，所测出的结晶水的含量 D．做中和热测定时，在大小烧杯之间没有填充泡沫塑料（或纸条）所测出的中和热数值 【答案】A 【解析】A．用量筒测量一定液体的体积时，读数时仰视，会使所读取的数值小于液体的实际体积，数据偏小，故A正确； B．滴定管未用盐酸标准液润洗，会导致盐酸浓度偏低，所用体积偏大，则测定结果偏大，故B错误； C．部分硫酸铜发生分解，所测出的结晶水的质量偏高，结晶水的含量偏高，故C错误； D．碎泡沫塑料(或纸条)起隔热保温作用，不填充会使热量损失，所测放出的热量偏少，中和热数值为负值，则中和热数值偏大，故D错误； 故选A。 8．下列实验操作正确的是（    ） A．测定某浓度盐酸的 pH 时，先将 pH 试纸用蒸馏水湿润 B．中和热测定时，需要的玻璃仪器为大、小烧杯和温度计 C．实验室保存 Fe2(SO4)3 溶液时，应向其中加入少量硫酸 D．中和滴定时，往锥形瓶中加入少量蒸馏水，滴定结果偏低 【答案】C 【解析】A. 测定某浓度盐酸的 pH 时，不能 pH 试纸用蒸馏水湿润，否则会将溶液稀释导致测定结果偏低，A项错误； B. 中和热测定时，需要的玻璃仪器为大、小烧杯和温度计，还需要环形玻璃搅拌棒，B项错误； C. 实验室保存 Fe2(SO4)3 溶液时，应向其中加入少量硫酸，目的是抑制Fe3+的水解，C项正确； D. 中和滴定时，由稀释定律可知往锥形瓶中加入少量蒸馏水，滴定结果使滴定结果不变，D项错误； 答案选C。 9．卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 (1)写出该温度下分解的热化学方程式： 。 (2)比较热稳定性： (填“>”或“<”) . (3)反应 kJ·mol-1. 【答案】(1) (2)< (3)-160 【解析】（1）由图可知，，故该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式为； （2）由图可知，，，故该温度下分解的热化学方程式为， 分解的热化学方程式为，根据反应热可知的分解热小于，即热稳定性小于； （3）由图可知，①，②，根据盖斯定律得①-②，可得。 10．填空 (1)丙烷热值较高，污染较小，是下种优良的燃料。试回答下列问题： ①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 ②二甲醚是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。 (2)用如图所示的装置测定中和热。 ①从实验装置上看，还缺少 。 ②将浓度为0.50的稀盐酸和0.5 的稀溶液各50mL混合，测得中和热的数值偏低可能的原因 (填字母)。 A．测完盐酸温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净 B．做本实验的当天室温较高 C．在量取盐酸体积时俯视读数 D．溶液一次性迅速倒入 E．实验装置保温隔热效果差 【答案】(1) (2) 环形玻璃搅拌器 【解析】（1）①根据丙烷燃烧的方程式：，当生成水，可知丙烷消耗，所以其燃烧热的热化学方程式是：。 ②设混合气体中二甲醚物质的量，丙烷物质的量为；根据丙烷的热方程式：，得到丙烷燃烧放热为：；依据条件得到：，计算得到；则混合丙烷物质的量为，则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比为：。 （2）①从实验装置上看，还缺少环形玻璃搅拌器。 ②A．测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净，导致温度差偏小，中和热数值偏小，A符合题意； B．做本实验的当天室温较高，对实验无影响，B不符合题意； C．在量取盐酸体积时俯视读数，导致盐酸体积偏砂，温度差偏小，中和热数值偏小，C符合题意； D．溶液一次性迅速倒入，可以减少误差，操作正确，D不符合题意； E．实验装置保温隔热效果差，导致热量散失，中和热数值偏小，E符合题意； 故选。 11．按要求填空： (1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：S(s，单斜)S(s，斜方)  ，则S(单斜)、S(斜方)相比，较稳定的是 [填“S(单斜)”或“S(斜方)”]。 (2)在一定条件下，和发生反应依次转化为和。反应过程和能量关系可用图示简单表示(图中的表示生成1mol产物的数据)。 写出表示燃烧热的热化学方程式： 。 (3)298K时，1g燃烧生成放热121kJ，1mol蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (4)人工固氮是目前研究的热点，Haber-Bosch合成法是以铁为主要催化剂、在400~500℃和10~30MPa的条件下，由和直接合成，该反应生成17g时放出46kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。 【答案】(1)S(s，斜方) (2)S8(s)+8O2＝8SO2(g) ΔH=-8a kJ/mol (3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)    (4)N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH = -92 kJ·mol-1 【解析】（1）能量越高越不稳定，根据热化学方程式：S(s，单斜)S(s，斜方)　 ΔH＝－0.398 kJ·mol－1，可知，S(s，单斜)能量高于S(s，斜方)，所以S(s，斜方)较稳定； （2）依据图象分析1molO2和molS8反应生成二氧化硫放热akJ/mol，依据燃烧热的概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据概念先写出化学方程式，标注物质聚集状态，反应反应热，热化学方程式为：S8(s)+8O2＝8SO2(g) ΔH=-8a kJ/mol； （3）燃烧生成放热121kJ，则1mol燃烧生成1mol放热242kJ，蒸发吸热44kJ，则1mol水蒸气液化为液态水放热44kJ，所以1mol氢气燃烧生成1mol液态水放热242kJ+44kJ=286kJ，则表示燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)   ； （4）17 g NH3的物质的量是 =1.0mol，放出46 kJ热量，生成2mol氨气放出的热量是92kJ，该反应的热化学方程式是：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH = -92 kJ·mol-1； 12．实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答： (1)用催化加氢可以制取乙烯： 。 ①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的 (用含a、b的式子表示)。 ②又知：相关化学键的键能如下表所示，测得上述反应的，表中的 。 化学键 键能kJ/mol 803 436 x 414 464 注：乙烯的结构如图： (2)完全燃烧生成和液态水时，放出705kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为 。 (3)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图所示是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程示意图。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图写出生成的反应的热化学方程式： 。 (4)二甲醚()是重要的化工原料，也可用CO和制得，反应的热化学方程式如下： ，该条件下，起始时向容器中投入和，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6kJ，此时CO的转化率为 。 【答案】(1) 766 (2)   (3)   (4)60% 【解析】（1）①由图，生成物能量低于反应物，为放热反应，则该反应的 。 ②反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则803×2+436×3- (x+4×414)-4×464=-153，解得x=766； （2）燃烧热是在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；14g C2H4物质的量为0.5mol，完全燃烧生成和液态水时放出 705kJ的热量，则1mol C2H4完全燃烧生成和液态水时，放出的热量为705kJ×2=1410kJ，C2H4燃烧热的热化学方程式为  ； （3）由图可知，总反应为氢气和二氧化碳生成甲酸，每生成92g液态HCOOH（为2mol）放出62.4kJ的热量，则生成1mol甲酸放热31.2kJ，故为：  ； （4）起始时向容器中投入和，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6kJ，则参与反应的CO为，此时CO的转化率为。 13．NH3还原法可将NOx还原为N2脱除，已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)　△H=-2070kJ·mol-1。若有15gNO被还原，则该反应 (填“放出”或“吸收”)的能量为 。 【答案】 释放 172.5kJ 【解析】已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)　△H=-2070kJ·mol-1，若有15gNO被还原，NO物质的量n==0.5mol，0.5mol NO被还原，释放的热量为=172.5kJ。 14．某化学小组用如图所示装置测定中和反应反应热。 实验药品： 0.50 mol•L−1盐酸、0.55 mol•L−1NaOH 溶液、0.55 mol•L−1 氨水。已知：弱碱电离时吸热。回答下列问题。 (1)仪器A的名称为 。 (2)装置中隔热层的作用是 。 (3)取50 mL NaOH溶液和50 mL盐酸进行实验，实验数据如表。 ①请填写表中的空白： 起始温度 终止温度 温度差平均值 稀盐酸 溶液 1 26.2 26.0 26.1 29.3           2 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 29.4 ②近似认为混合溶液密度为，中和后生成溶液的比热容。则反应生成1 mol 液态水时 kJ•mol-1(保留至小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与57.3 kJ•mol-1有偏差，原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配置溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把溶液倒入盛有盐酸的内筒中 d．用温度计测定溶液的起始温度后直接测定盐酸的温度 e．用量筒量取HCl溶液的体积时仰视读数 (4)若改用50 mL 氨水和50 mL盐酸进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“偏大”“相等”或“偏小”)，原因是 。 (5)化学能可以转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用 。 【答案】(1)（环形）玻璃搅拌器 (2)减少热量散失 (3) 27.0 26.3 3.2 -53.5 acd (4) 偏小 一水合氨是弱碱，电离时吸收热量 (5)燃料燃烧（或铝热反应焊接铁轨等，合理即可） 【分析】中和热测定实验中，环形玻璃搅拌器作用是使溶液快速混合，温度计测量反应前后温度，反应后温度的最高值即反应完全，内筒、外壳、隔热层和杯盖作用都是减少热量散失，减少实验的误差，热量值的计算公式为：Q=cm△t，反应热△H=-。 【解析】（1）由图可知，仪器A是环形玻璃搅拌器； （2）装置中隔热层的作用是：减少热量散失； （3）①由表格数据可知，t1是起始的平均温度，t2是终止温度，温差为t2-t1，第1组温差为29.3℃-26.1℃=3.2℃；第2组中t1=27.2，是由稀盐酸的温度和NaOH溶液的温度平均得到，可知稀盐酸的温度为27.0，温差为33.3℃-27.2℃=6.1℃；第3组中温差为29.2℃-25.9℃=3.3℃；第4组t1=，温差为29.4℃-26.3℃=3.1℃，其中第2组数据误差较大，舍去，温度差的平均值为； ②根据Q=cm△t=4.18J·g-1·℃-1×(50ml+50ml)×1g·ml-1×3.2℃=1337.6J=1.3376kJ，则△H=-=-53.5kJ·mol-1； ③中和热△H=-57.3kJ·mol-1，测定值为-53.5 kJ·mol-1，绝对值偏小。 a、保温隔热效果差，可以造成温差小，计算出热量值小，a符合； b、定容时俯视刻度线读数，NaOH浓度大，本身过量，对放出的热量值无影响，b不符合； c、分多次把溶液倒入盛有盐酸的内筒中会造成热量散失，测定温差小，c符合； d、用温度计测定溶液的起始温度后直接测定盐酸的温度，残留的NaOH会与HCl反应放热，造成起始温度高，温差小，d符合； e、量取HCl溶液的体积时仰视读数，HCl量过多，放出热量偏多，中和热数值偏高，e不符合； 答案是acd； （4）氨水是弱碱电离需要吸热，若改用50 mL 氨水和50 mL盐酸进行反应，与上述实验相比，所放出的热量偏小； （5）燃料燃烧（或铝热反应焊接铁轨等），都是化学能可以转化为热能的应用。 15．醋酸（）是一种常见的酸，广泛应用于工业生产中，是有机合成的重要原料。 (1)常温下，采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度，将40mL0.50mol·L-1醋酸溶液与40mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合于内筒中，测得反应前后的最大温差是3.0℃，假设醋酸和氢氧化钠溶液的密度都为1.0g·cm-3，中和反应后生成溶液的比热容J·g-1·℃。 ①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。 ②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式： 。若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验，测得生成1mol的反应热kJ·mol-1，通过计算可以得出   。 ③下列说法正确的是 （填字母）。 a．将用量筒量取好的醋酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的醋酸至内筒，以免造成测量误差 b．如果用量筒取醋酸溶液时，仰视读数，测得中和反应的偏小 c．配制0.55mol·L-1NaOH溶液定容时俯视，测得中和反应的偏小 d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1mol时所测得的中和反应的反应热（）无影响 (2)常温下，测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出14.5kJ热量，已知甲烷的燃烧热是893kJ·mol-1，则用CO2和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程式是，若该反应正反应的活化能为akJ·mol-1，则逆反应的活化能为 kJ·mol-1（用含a的代数式表示）。 【答案】(1) 将酸完全中和 kJ·mol-1 +7.14kJ·mol-1 b (2) 【分析】通过实验书写醋酸和氢氧化钠溶液反应的热化学方程式，实验中要确保准确量取醋酸体积、为保证醋酸充分反应，氢氧化钠溶液需过量，为准确量取最高温度，内筒要洁净而干燥；据此回答； 【解析】（1）①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是将酸完全中和。 ②40mL0.50mol·L-1醋酸溶液与40mL0.55mol·L-1NaOH溶液反应，放出热量，反应生成0.02mol水，，则醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式： kJ·mol-1 。得 kJ·mol-1 ，设为反应Ⅰ；若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验，测得生成1mol的反应热kJ·mol-1，则反应为，设为反应Ⅱ，根据盖斯定律，反应Ⅰ-Ⅱ得出  -50.16kJ·mol-1-(-57.3 kJ·mol-1)=+7.14 kJ·mol-1。 ③a．将用量筒量取好的醋酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的醋酸至内筒，导致醋酸的物质的量增大，反应放出的热量增大，造成测量误差，所以量筒中剩余的液体不要用水冲洗，a错误； b．如果用量筒取醋酸溶液时，仰视读数，导致醋酸的物质的量增大，反应放出的热量增大，测得中和反应的偏小，b正确； c．反应中氢氧化钠溶液过量，配制0.55mol·L-1NaOH溶液定容时俯视导致所配制的氢氧化钠溶液浓度偏大，但不影响醋酸的量，不影响反应中生成水的量，不影响放出的热量，不影响测得的中和反应的，c错误； d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，内简中有残留的水，使溶液的总质量偏大，导致溶液的最终温度偏低，对生成1mol时所测得的中和反应的反应热有影响，故d错误； 选b。 （2）根据题给信息，可知纯醋酸的燃烧热的热化学方程式为：CH3COOH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-60g/mol×1g×14.5kJ=-870 kJ·mol-1，甲烷的燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)+O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-893kJ·mol-1，根据盖斯定律，可知，的ΔH=[-893-(-870)] kJ·mol-1=-23 kJ·mol-1，逆反应的活化能=正反应的活化能-ΔH=a kJ·mol-1-(-23 kJ·mol-1)= (a+23) kJ·mol-1。答案为：a+23。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$