内容正文:
专题01 化学反应热效应
考查重点
命题角度
反应热、焓变
根据图像判断反应能量变化;焓变的计算;焓变的理解
热化学方程式
热化学方程式的书写;热化学方程式的正误判断
反应热的测量
反应热的测量实验仪器和装置图,实验步骤,数据分析,误差分析
能源 标准燃烧热和中和热
燃烧热和中和热的热化学方程式书写,燃烧热和中和热定义的理解
盖斯定律
盖斯定律的内容,盖斯定律的应用
反应热的计算和大小比较
反应热的计算和大小比较
一、反应热、焓变
1.反应热的定义:在 条件下,化学反应体系向环境 或从环境 的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
2.反应热与焓变
(1)化学反应前后反应热产生的原因:化学反应前后体系的 发生了变化
(2)内能:是体系内物质的各种能量的 ,受 和 等影响
(3)焓变:
①焓的由来:为了描述 条件下的反应热,科学上引入了一个与 有关的物理量——焓
②焓变与反应热的关系:在 条件下进行的化学反应,其反应热就等于反应的焓变
③焓变的符号和单位: , 或
④焓变与焓的关系:ΔH=
⑤焓变(或反应热)与吸、放热反应的关系
关系:放热反应:ΔH 0 ;吸热反应:ΔH 0
比较大小:比较ΔH大小时,要带上“+”、“-” 号 ;即所有放热反应的焓变 所有吸热反应的焓变
⑥计算方法:
a. 依据热化学方程式:
反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如
aA + bB===cC + dD ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) |Q|
则====。
b.根据反应物和生成物的总能量计算
宏观:ΔH=
c.根据键能计算
微观:ΔH=
ΔH=
d.根据盖斯定律计算
根据盖斯定律,可以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,同时反应热也作相应的改变。
盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示:
e.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
注:①在描述ΔH时,符号、数值、单位 缺一不可,是个整体
②键能: 所需要的能量
③键能与能量的关系:物质的键能越大,物质本身所具有的能量 ,物质越
④常见物质化学键的键数
1mol物质
CO2(C=O)
CH4(C-H)
P4(P-P)
SiO2(Si-O)
石墨(C-C)
金刚石(C-C)
Si(Si-Si)
键数
2
4
6
4
1.5
2
2
3.从微观角度认识反应热的实质
(1)以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)(25 ℃,101 kPa下)的能量变化为例,填写下表中的空白。
化学键
反应中能量变化
1 molA—B化学键
反应中能量变化
H—H
吸收 kJ
共吸收 kJ
Cl—Cl
吸收 kJ
H—Cl
放出 kJ
共放出 kJ
结论
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH=-183 kJ·mol-1
(2)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
二、热化学方程式
1.概念:表示 和 的关系的化学方程式。
2.意义:表明了化学反应中的 变化和 变化。
例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3.书写要求
(1)注明反应的 和 (25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
(3)各物质的化学计量数只表示物质的 ,而不表示分子个数(或原子个数),因此可以写成整数,也可以写成分数。
(4)不用标注“↑”“↓”。
(5)热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热的数值 ,符号 。
特|别|提|醒
热化学方程式书写的注意事项
(1)注意标明物质的聚集状态:方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s),不用标“↑”或“↓”,水溶液用aq表示。
(2)注意注明必要的反应条件:焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(298 K、101 kPa时,可不注明)。
(3)注意明确化学计量数的含义:化学计量数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
(4)注意ΔH的单位及符号:ΔH的单位常采用kJ·mol-1,ΔH只能写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。ΔH<0表示为放热反应;ΔH>0表示为吸热反应。
(5)注意同一反应中化学计量数与ΔH数值的对应关系:化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH的符号改变,但数值不变。
(6)可逆反应的ΔH表示的是当反应物按化学计量数完全反应时产生的热效应,实际反应中,若按化学计量数放入反应物,产生的热量偏小,如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,若2 mol SO2与1 mol O2反应,放出的热量小于196.6 kJ。
三、反应热的测量
1.量热计和简易量热计的构造
(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
(2)仪器各部分的作用
①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使 。
②保温层的作用是 。
③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。
2.实验步骤及测量数据
(1)初始温度(T1):测量混合前50 mL 0.50 mol•L-1盐酸、50 mL 0.50 mol•L-1氢氧化钠溶液的温度,取
为T1。
(2)终止温度(T2):将酸碱溶液迅速混合,用 不断搅动溶液,并准确读取混合溶液的 ,记录为终止温度T2。
(3)重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据,异常数据要舍去。
(4)实验数据处理
为了简便计算反应热,近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热与水相同,并忽略实验装置的比热,则:50 mL 0.50 mol•L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g。反应前后溶液温度变化ΔT=T2-T1。
反应后体系的热容C=(m1+m2)×4.18/(J•℃-1)
生成1 mol H2O时的反应热为ΔH=- kJ•mol-1。
(5)实验预测
用同样的方法分别测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热,所测得的中和反应的反应热相同,理由是:。
3、反应热的测量实验原理(以中和热测定为例)
中和热定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成 时所释放的热量为中和热。
4、中和热相关理解
(1)中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液。
(2)中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。
(3)中和热以生成1 mol H2O为基准,是一个定值。
特|别|提|醒
(1)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热,生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和热、燃烧热,由于它们反应放热是确定的,所以描述中不带“一”,但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1 mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1 mol。
四、能源 标准燃烧热和中和热
一、能源的充分利用
1.概念
能源是可以提供 的自然资源,它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。
2.分类
(1)根据能源性质可分为 (如化石燃料等)和 (太阳能、风能、氢能、生物质能等)。
(2)我国目前使用的主要能源是化石燃料。
(3)新能源的特点:资源丰富、可再生、无污染或少污染。
3.能源危机的解决方法
降低能耗,开发 ,节约 ,提高能源的 。
4.燃料的选择
(1)生活中选择何种物质作为燃料,考虑 大小;
(2)考虑燃料的 、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
二、标准燃烧热和热值
1.燃烧热
(1)定义: 时, 完全燃烧生成 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
(2)单位: 或
(3)测定:燃烧热通常利用 由实验测得
(4)意义:C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成 时所放出393.5kJ的热量
(5)说明:①反应条件:101kPa
②可燃物的用量: 纯物质,即在写燃烧热的热化学方程式时,可燃物前面的系数必须为1
③反应程度:完全燃烧,形成指定产物:C→ ) 、H→ 、S→ 、N→
④比较燃烧热大小时,只比较
【点拨】书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“三看”
一看 可燃物的化学计量数是否为1。
二看 元素完全燃烧是否生成指定产物。
三看 ΔH是否为“—”及单位是否正确。
2.中和热
(1)定义:在 中,酸与碱发生中和反应生成 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必须是强 酸与强碱
②对于任意一个中和热的热化学方程式,它的ΔH准确绝对值一定等于
3.热值
物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
4.标准燃烧热和热值的意义
标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。
利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量:由标准燃烧热定义可知,25 ℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|,即Q放= ;或变换一下求物质的标准燃烧热:ΔH=-。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
五、盖斯定律
1.盖斯定律的内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即:化学反应的反应热只与反应体系的 有关,而与 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
转化关系
反应热间的关系
aAB、AB
ΔH1=
AB
ΔH1=
ΔH=
六、 反应热的计算和大小比较
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
(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。
5.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。
6.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)。
题型一 焓变
【典例1】下列与t℃时反应: 相关的说法,正确的是
A.
B.(E表示键能)
C.上图能表示反应物与生成物总能量的相对关系
D.t℃时,的燃烧热
【变式1-1】接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式为:
B.该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
C.使用高效催化剂可使反应的值增大
D.
【变式1-2】如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A.该反应的热化学方程式为
B.该反应要加热才能发生
C.1mol和1mol的键能总和低于2molAB(g)的键能总和
D.若使用催化剂,则减小
【变式1-3】下列有关 的说法,不正确的是
A.断开1 mol H-H和0.5 mol O=O吸收的总能量大于形成2 mol O-H放出的总能量
B.若生成1 mol H2O(g)放出的热量小于285.8kJ
C.1 mol液态水与1 mol水蒸气所具有的内能不同
D.1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)的总能量比1 mol H2O(l)的总能量高285.8kJ
题型二 热化学方程式
【典例2】下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.的燃烧热为890kJ/mol,其热化学方程式为
B.已知,则C的燃烧热为
C.的燃烧热为,则电解的热化学方程式为
D.与NaOH溶液反应:
方|法|点|拨
1.热化学方程式的书写步骤及要求
2.“五看”法判断热化学方程式的正误
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2-1】下列说法或表示方法正确的是
A.N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,则N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+H2O(l) ΔH=-624.0kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,某容器中起始充入1molN2(g)和3molH2(g)达到平衡时放出92.4kJ热量
C.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,则放出的热量为57.3kJ
【变式2-2】下列热化学方程式书写正确的是
A.甲醇的标准燃烧热为,其燃烧热化学方程式为:
B.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D.和反应的中和热,则稀硝酸溶解在相同条件下的热化学方程式为
题型三 反应热的测量
【典例3】在如图所示的量热计中,将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏小
B.所加NaOH溶液过量,目的是保证溶液完全被中和
C.搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器
D.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
【变式3-1】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.由实验可知,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将环形玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,测得的△H会偏小
【变式3-2】取0.55mol·L−1的NaOH溶液50mL与0.25mol·L−1的硫酸50mL置于下图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从如图实验装置可知,缺少的一种仪器名称是 。
(2)若改用60mL0.25mol·L−1H2SO4和50mL0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应,则比上述实验所放出的热量 (填“多”或“少”)。
(3)写出用稀H2SO4和稀氢氧化钠溶液的反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3kJ·mol−1): 。
(4)某学生实验记录数据如下:
实验
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
序号
硫酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)(已知稀溶液的比热容为4.18J/(g·℃),稀溶液的密度1g/cm3)。
(5)上述实验数值结果与57.3kJ·mol−1有偏差,产生偏差的原因可能是 。
a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.实验装置保温、隔热效果差
【变式3-3】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50mL0.5mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液和如图所示装置进行中和热的测定实验。
①从实验装置。上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
②测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18J/(g·℃)和1.0g/mL)。
(2)向50mL0.50mo/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸,则恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3,从大到小的排序是 。
(3)借鉴(1)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)焓变△H(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.20mol/LCuSO4溶液100mL
1.20gFe粉
a
b
ⅱ
0.56gFe粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
题型四 燃烧热和中和热
【典例4】下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)反应的ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol
C.反应热有正负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【变式4-1】下列有关热化学方程式的叙述中正确的是
A.中和热的离子方程式为:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(g) ∆H=-57.3 kJ·mol-1
B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1,C(s)+O2(g)=CO2(s) ∆H2,则∆H1>∆H2
C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-571.6 kJ·mol-1
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ∆H=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
【变式4-2】研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。下列说法正确的是
A.寻找一种高效催化剂可以让快速分解制得氢气同时产生能量
B.热化学方程式中物质前面的化学计量数表示物质的量,可以是分数
C.与反应放出的热量就是的燃烧热
D.与完全反应时放出的热量就是中和热
【变式4-3】下列热化学方程式书写正确的是
A.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
B.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则表示该反应中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(s)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
题型五 盖斯定律的应用
【典例5】已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
【变式5-1】各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是
物质
-1559.8
-1411
-285.8
A.
B.
C.
D.
【变式5-2】已知:①C6H12O6(s) =2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1
② 6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③ 2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) ΔH3
④ 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有关说法正确的是
A.H2的燃烧热为-
B.反应②为放热反应
C.标准状况下,反应②生成1.12 L O2,转移的电子数为0.1×6.02×1023
D.2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
【变式5-3】已知的燃烧热为,在一定量的氧气中完全反应生成等物质的量的、气体,放出热量。下列说法正确的是
A.燃烧放出的热量一定是
B.的燃烧热为
C.等质量的完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多
D.
题型六 反应热的计算和大小比较
【典例6】下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D.已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
【变式6-1】在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A.A B.B C.C D.D
【变式6-2】下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B. , ;
C.一定条件下,将1mol置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为 kJ/mol
D.在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
【变式6-3】关于下列的判断正确的是
A. B.
C. D.
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高二上·江苏扬州·期中)下列物质间的反应,其能量变化符合下图的是
A.Mg与盐酸反应
B.碳不完全燃烧生成CO
C.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
D.葡萄糖在人体内氧化
2.(23-24高二下·江苏无锡·期中)中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A.氢气燃烧的产物不污染环境
B.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本
C.已知,,则燃烧热
D.获取氢气的方法较多,包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
3.(23-24高二上·江苏苏州·阶段练习)下列关于能量变化的说法在确的是
A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
C.已知,则金刚石比石墨稳定
D.化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
4.(22-23高二上·江苏徐州·期中)下列说法正确的是
A.反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和
B.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C.由反应可知,含的稀溶液与含的稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知,,则
5.(22-23高二上·江苏淮安·期中)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.由实验可知,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用代替,则测出变大
6.(24-25高二上·四川绵阳·期中)下列有关反应热的描述中正确的是
A.已知:常温下,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,醋酸与氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式中的反应热H大于-57.3kJ/mol
B.H2的燃烧热为285.8KJ/mol,则H2燃烧热的热化学方程式可表示为H=-571.6kJ/mol
C.已知:HCN(g)HNC(g) H >0 ,则HNC比HCN稳定
D. H= -216kJ/mol,则E(反)总<E(生)总
7.(24-25高二上·浙江宁波·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知,则甲烷的燃烧热△H=-890.3
B.已知:500℃、30MPa下,,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量0.5akJ
C.已知 ,,则
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
8.(24-25高二上·广西玉林·期中)已知: 。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是
A.中学阶段,反应热等于反应的焓变,用符号“”表示
B.有热量变化时一定发生了化学反应
C.石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热,二者数值相同
D.常温下与在水溶液中反应,放出热量
9.(24-25高二上·重庆·期中)化学反应在有新物质生成的同时,一定伴随能量的变化。下列说法正确的是
A.已知,现将1molI2(g)和1molH2(g)充入密闭容器中充分反应后,放出的热量小于11kJ
B.已知,用含0.5molH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应,放出57.3kJ热量
C.H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D.已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:
10.(23-24高二上·河南·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下: ,可表示为
A. B.
C. D.
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·江苏南通·期中)已知25℃时,某些物质的燃烧热数据如表:
物质
C(石墨,s)
C(金刚石,s)
燃烧热
下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.(24-25高二上·山西太原·期中)下列说法不正确的是
A.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ•mol−1,则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液中和热的热化学方程式为:H2SO4(l)+KOH(l)=K2SO4(l)+H2O(l) △H=−57.3 kJ•mol−1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为:CO (g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=−283.0 kJ•mol−1
C.已知H−H键键能为436 kJ•mol−1,H−N键键能为391 kJ•mol−1,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=−92.4kJ•mol−1,则N≡N键的键能约为946kJ•mol−1
D.一定条件下,反应2CO(g)=CO2(g)+C(s)可自发进行,则该反应的△H<0
3.(24-25高二上·广西·期中)2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,1.2gM在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为 。该气体的燃烧热为 。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一、
已知:在25℃、101kPa下,
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式 。
Ⅲ.火箭发射常用(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4(l)与O2反应生成N2和水蒸气的热化学方程式 。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和气态水时,放出的热量是 kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;② 。
4.(24-25高二上·天津北辰·期中)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。
(1)实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
①仪器a的名称 。
②仪器a的操作方式 (填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
③已知生成1mol 时放出热量57.3kJ。写出该反应表示“中和热”的热化学方程式: 。
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
①
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②上述实验生成的为 mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),由此计算得出该实验所测“中和热”的数值为
kJ/mol(保留一位小数)。
④上述计算结果与理论数值(57.3kJ/mol)相差较大,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
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专题01 化学反应热效应
考查重点
命题角度
反应热、焓变
根据图像判断反应能量变化;焓变的计算;焓变的理解
热化学方程式
热化学方程式的书写;热化学方程式的正误判断
反应热的测量
反应热的测量实验仪器和装置图,实验步骤,数据分析,误差分析
能源 标准燃烧热和中和热
燃烧热和中和热的热化学方程式书写,燃烧热和中和热定义的理解
盖斯定律
盖斯定律的内容,盖斯定律的应用
反应热的计算和大小比较
反应热的计算和大小比较
一、反应热、焓变
1.反应热的定义: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。
2.反应热与焓变
(1)化学反应前后反应热产生的原因:化学反应前后体系的 内能 发生了变化
(2)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)焓变:
①焓的由来:为了描述等压条件下的反应热,科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓
②焓变与反应热的关系:在等压 条件下进行的化学反应,其反应热就等于反应的焓变
③焓变的符号和单位:ΔH ,kJ/mol或 kJ·mol-1
④焓变与焓的关系:ΔH= H生成物─H反应物
⑤焓变(或反应热)与吸、放热反应的关系
关系:放热反应:ΔH < 0 ;吸热反应:ΔH > 0
比较大小:比较ΔH大小时,要带上“+”、“-” 号 ;即所有放热反应的焓变小于所有吸热反应的焓变
⑥计算方法:
a. 依据热化学方程式:
反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如
aA + bB===cC + dD ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) |Q|
则====。
b.根据反应物和生成物的总能量计算
宏观:ΔH=E生成物-E反应物
c.根据键能计算
微观:ΔH= 断键吸收的能量-成键释放的能量
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
d.根据盖斯定律计算
根据盖斯定律,可以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,同时反应热也作相应的改变。
盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示:
e.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
注:①在描述ΔH时,符号、数值、单位 缺一不可,是个整体
②键能: 拆开化学键所需要的能量
③键能与能量的关系:物质的键能越大,物质本身所具有的能量越低,物质越 稳定
④常见物质化学键的键数
1mol物质
CO2(C=O)
CH4(C-H)
P4(P-P)
SiO2(Si-O)
石墨(C-C)
金刚石(C-C)
Si(Si-Si)
键数
2
4
6
4
1.5
2
2
3.从微观角度认识反应热的实质
(1)以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)(25 ℃,101 kPa下)的能量变化为例,填写下表中的空白。
化学键
反应中能量变化
1 molA—B化学键
反应中能量变化
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
(2)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
二、热化学方程式
1.概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3.书写要求
(1)注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
(3)各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,而不表示分子个数(或原子个数),因此可以写成整数,也可以写成分数。
(4)不用标注“↑”“↓”。
(5)热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热的数值相等,符号相反。
特|别|提|醒
热化学方程式书写的注意事项
(1)注意标明物质的聚集状态:方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s),不用标“↑”或“↓”,水溶液用aq表示。
(2)注意注明必要的反应条件:焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(298 K、101 kPa时,可不注明)。
(3)注意明确化学计量数的含义:化学计量数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
(4)注意ΔH的单位及符号:ΔH的单位常采用kJ·mol-1,ΔH只能写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。ΔH<0表示为放热反应;ΔH>0表示为吸热反应。
(5)注意同一反应中化学计量数与ΔH数值的对应关系:化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH的符号改变,但数值不变。
(6)可逆反应的ΔH表示的是当反应物按化学计量数完全反应时产生的热效应,实际反应中,若按化学计量数放入反应物,产生的热量偏小,如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,若2 mol SO2与1 mol O2反应,放出的热量小于196.6 kJ。
三、反应热的测量
1.量热计和简易量热计的构造
(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
(2)仪器各部分的作用
①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀充分接触。
②保温层的作用是减少热量的散失。
③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。
2.实验步骤及测量数据
(1)初始温度(T1):测量混合前50 mL 0.50 mol•L-1盐酸、50 mL 0.50 mol•L-1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值为T1。
(2)终止温度(T2):将酸碱溶液迅速混合,用环形玻璃搅拌棒不断搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记录为终止温度T2。
(3)重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据,异常数据要舍去。
(4)实验数据处理
为了简便计算反应热,近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热与水相同,并忽略实验装置的比热,则:50 mL 0.50 mol•L-1盐酸的质量m1=50 g,50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液的质量m2=50 g。反应前后溶液温度变化ΔT=T2-T1。
反应后体系的热容C=(m1+m2)×4.18/(J•℃-1)
生成1 mol H2O时的反应热为ΔH=- kJ•mol-1。
(5)实验预测
用同样的方法分别测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热,所测得的中和反应的反应热相同,理由是:参与反应的物质都是强酸,强碱,它们在水中完全电离,中和反应的离子方程式都是氢离子和氢氧根离子反应生成水,并且反应的其他条件相同,所以反应热也相同。
3、反应热的测量实验原理(以中和热测定为例)
中和热定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量为中和热。
4、中和热相关理解
(1)中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液。
(2)中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。
(3)中和热以生成1 mol H2O为基准,是一个定值。
特|别|提|醒
(1)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热,生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和热、燃烧热,由于它们反应放热是确定的,所以描述中不带“一”,但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1 mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1 mol。
四、能源 标准燃烧热和中和热
一、能源的充分利用
1.概念
能源是可以提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。
2.分类
(1)根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。
(2)我国目前使用的主要能源是化石燃料。
(3)新能源的特点:资源丰富、可再生、无污染或少污染。
3.能源危机的解决方法
降低能耗,开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
4.燃料的选择
(1)生活中选择何种物质作为燃料,考虑热值大小;
(2)考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
二、标准燃烧热和热值
1.燃烧热
(1)定义: 101kPa 时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
(2)单位: kJ/mol 或 kJ·mol-1
(3)测定:燃烧热通常利用量热计由实验测得
(4)意义:C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成CO2(g)时所放出393.5kJ的热量
(5)说明:①反应条件:101kPa
②可燃物的用量:1mol 纯物质,即在写燃烧热的热化学方程式时,可燃物前面的系数必须为1
③反应程度:完全燃烧,形成指定产物:C→ CO2(g) 、H→H2O(l) 、S→ SO2(g) 、N→ N2(g)
④比较燃烧热大小时,只比较绝对值
【点拨】书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“三看”
一看 可燃物的化学计量数是否为1。
二看 元素完全燃烧是否生成指定产物。
三看 ΔH是否为“—”及单位是否正确。
2.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必须是强 酸与强碱
②对于任意一个中和热的热化学方程式,它的ΔH准确绝对值一定等于 57.3kJ/mol
3.热值
1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
4.标准燃烧热和热值的意义
标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。
利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量:由标准燃烧热定义可知,25 ℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|;或变换一下求物质的标准燃烧热:ΔH=-。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
五、盖斯定律
1.盖斯定律的内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即: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
转化关系
反应热间的关系
aAB、AB
ΔH1=aΔH2
AB
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
六、 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
(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。
5.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。
6.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)。
题型一 焓变
【典例1】下列与t℃时反应: 相关的说法,正确的是
A.
B.(E表示键能)
C.上图能表示反应物与生成物总能量的相对关系
D.t℃时,的燃烧热
【答案】C
【详解】A.观察该图,反应物的总能量小于生成物的总能量,,因此,A错误;
B.,根据反应可知H2O为反应物,,B错误;
C.图中纵坐标为能量,可以知道反应物的总能量和生成物的总能量,,因此能表示反应物与生成物总能量的相对关系,C正确;
D.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,即 的燃烧热化学方程式为,D错误;
故答案选C。
【变式1-1】接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式为:
B.该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
C.使用高效催化剂可使反应的值增大
D.
【答案】B
【详解】A.由图示可知该反应属于放热反应,则ΔH小于零,则该反应的热化学反应方程式为:,故A错误;
B.该反应为放热反应,所以该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少,故B正确;
C.催化剂只能降低反应物的活化能,不能改变反应的焓变,故C错误;
D.由图示可知该反应为放热反应,且产物为气态三氧化硫,由气态转化为固态需要放热,则 ΔH<-98 kJ·mol-1,故D错误。
答案选B。
【变式1-2】如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A.该反应的热化学方程式为
B.该反应要加热才能发生
C.1mol和1mol的键能总和低于2molAB(g)的键能总和
D.若使用催化剂,则减小
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ•mol-1。
【详解】A.由分析可知,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ•mol-1,故A正确;
B.能量变化如图的反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,该反应不需要加热就可以发生,故B错误;
C.反应热=反应物键能和-生成物键能和,该反应为吸热反应,则1mol和1mol的键能总和高于2molAB(g)的键能总和,故C错误;
D.催化剂可以改变活化能,不能改变反应热,故D错误;
故选A。
【变式1-3】下列有关 的说法,不正确的是
A.断开1 mol H-H和0.5 mol O=O吸收的总能量大于形成2 mol O-H放出的总能量
B.若生成1 mol H2O(g)放出的热量小于285.8kJ
C.1 mol液态水与1 mol水蒸气所具有的内能不同
D.1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)的总能量比1 mol H2O(l)的总能量高285.8kJ
【答案】A
【详解】A.生成液态水反应的焓变ΔH等于断开1molH-H和0.5molO=O所需总能量减去形成2 molO-H释放的总能量,则该反应的ΔH<0,故断开1molH-H和0.5molO=O所需总能量小于形成2 molO-H释放的总能量,故A错误;
B.气态水的能量高于液态水,所以若生成1molH2O(g)放出的热量小于285.8kJ,故B正确;
C.气态水的能量高于液态水,所以1mol液态水与1mol水蒸气所具有的内能不同,故C正确;
D.该反应为放热反应,1molH2(g)和0.5molO2(g)的总能量比1molH2O(l)的能量高285.8kJ,故D正确;
故答案选A。
题型二 热化学方程式
【典例2】下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.的燃烧热为890kJ/mol,其热化学方程式为
B.已知,则C的燃烧热为
C.的燃烧热为,则电解的热化学方程式为
D.与NaOH溶液反应:
【答案】C
【详解】A.的燃烧热为890kJ/mol,则其热化学方程式为,A项错误;
B.已知,生成的不是C完全燃烧生成的指定的产物,故无法计算C的燃烧热, B项错误;
C.的燃烧热为,的燃烧热的热化学方程式为,那么电解的热化学方程式为,C项正确;
D.为弱电解质,电离时吸热,故该反应的反应热,D项错误;
答案选C。
方|法|点|拨
1.热化学方程式的书写步骤及要求
2.“五看”法判断热化学方程式的正误
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2-1】下列说法或表示方法正确的是
A.N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,则N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+H2O(l) ΔH=-624.0kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,某容器中起始充入1molN2(g)和3molH2(g)达到平衡时放出92.4kJ热量
C.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,则放出的热量为57.3kJ
【答案】C
【详解】A.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;N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,反应中应该生成的是氮气和液态水,而不是二氧化氮,故A错误;
B.该反应是一个可逆反应,故在密闭容器中充入1molN2(g)和3molH2(g),N2、H2不能完全反应,故充分反应后放出的热量小于92.4kJ,故B错误;
C.已知等量的硫蒸气具有的总能量比硫固体的高,故在相同条件下,将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故C正确;
D.由于Ba2+和硫酸根离子参与反应生成BaSO4的过程中也有热效应,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,放出的热量不为57.3kJ,故D错误;
【变式2-2】下列热化学方程式书写正确的是
A.甲醇的标准燃烧热为,其燃烧热化学方程式为:
B.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D.和反应的中和热,则稀硝酸溶解在相同条件下的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.燃烧热要求生成物为指定产物,甲醇燃烧应生成液态水[],而非气态[],A错误;
B.合成氨()是可逆反应,0.5mol和1.5mol无法完全进行,题目中实际放热19.3kJ对应的是小于0.5mol反应,但ΔH应基于理论完全反应的焓变,故B中不准确、应小于-38.6kJ/mol,B错误;
C.2g为1mol,完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,方程式表示2mol H2燃烧,对应ΔH=−571.6kJ·mol⁻¹,与实验数据一致,C正确;
D.中和热()适用于强酸强碱反应生成可溶性盐。为弱碱,溶解时需额外吸收热量,总焓变的绝对值应小于2×57.3kJ/mol=114.6kJ/mol,故D中不准确,D错误;
故选C。
题型三 反应热的测量
【典例3】在如图所示的量热计中,将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏小
B.所加NaOH溶液过量,目的是保证溶液完全被中和
C.搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器
D.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
【答案】B
【详解】A.量热计的绝热效果不好,则测定温度偏低,但因为焓变为负值,故偏大,A错误;
B.使用过量的碱是为了保证醋酸完全被中和,B正确;
C.玻璃导热性差,故搅拌器可以使用玻璃搅拌器,使用金属搅拌器导致热量散失产生误差,C错误;
D.醋酸为弱酸,醋酸电离吸热,故若选用同浓度同体积的强酸盐酸,则放热更多,温度能超过27.7℃,D错误;
故选B。
【变式3-1】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.由实验可知,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将环形玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,测得的△H会偏小
【答案】B
【详解】A.金属和酸的反应放热、酸碱中和反应放热,都能使温度计读数上升,但氯化铵和氢氧化钡晶体反应吸热,温度计读数下降,故A错误;
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后反应速率加快,但反应释放出的热量相同,故B正确;
C.由于铜的导热性很好,丙中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒,会导致热量散失,故C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸热,用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸,会使反应热数值偏小,但焓变ΔH为负值,所以测得的ΔH会偏大,故D错误;
故选:B。
【变式3-2】取0.55mol·L−1的NaOH溶液50mL与0.25mol·L−1的硫酸50mL置于下图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从如图实验装置可知,缺少的一种仪器名称是 。
(2)若改用60mL0.25mol·L−1H2SO4和50mL0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应,则比上述实验所放出的热量 (填“多”或“少”)。
(3)写出用稀H2SO4和稀氢氧化钠溶液的反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3kJ·mol−1): 。
(4)某学生实验记录数据如下:
实验
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
序号
硫酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)(已知稀溶液的比热容为4.18J/(g·℃),稀溶液的密度1g/cm3)。
(5)上述实验数值结果与57.3kJ·mol−1有偏差,产生偏差的原因可能是 。
a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.实验装置保温、隔热效果差
【答案】 环形玻璃搅拌棒 多 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 -51.8kJ·mol−1 acd
【分析】根据中和热测定的装置分析;反应热与生成水的量成正比;中和热是稀强酸、稀强碱反应生成1mol水放出的热量;根据中和热定义计算;上述实验结果51.8kJ·mol−1,与57.3kJ·mol−1相比偏低;
【详解】(1)根据中和热测定的装置,如图实验装置缺少的一种仪器名称是环形玻璃搅拌棒;
(2)若改用60mL0.25mol·L−1H2SO4和50mL0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应,生成水的量比上述实验多,所以放出的热量也多;
(3)中和热是稀强酸、稀强碱反应生成1mol水放出的热量;用稀H2SO4和稀氢氧化钠溶液的反应表示中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1;
(4) 0.55mol·L−1的NaOH溶液50mL与0.25mol·L−1的硫酸50mL反应生成水的物质的量是0.5mol/L×0.05L=0.025mol,反应前后平均温差为3.1℃,放出的热量Q=cm△t=4.18J/g·℃×100g×3.1℃=1295.8 J=1.295kJ,则生成1mol水放出的热量是1.295 J÷0.025=51.8 kJ,所以中和热是 -51.8kJ·mol−1;
(5) a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度,造成初始温度偏高,验数值结果低,故选a;
b.量取硫酸的体积时仰视读数,硫酸体积偏大,生成水的物质的量偏多,放出热量偏多,验数值结果高,故不选b;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失多,验数值结果低,故选c;
d.实验装置保温、隔热效果差,热量散失多,验数值结果低,故选d;
选acd。
【变式3-3】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50mL0.5mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液和如图所示装置进行中和热的测定实验。
①从实验装置。上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
②测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 J(c和ρ分别取4.18J/(g·℃)和1.0g/mL)。
(2)向50mL0.50mo/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸,则恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3,从大到小的排序是 。
(3)借鉴(1)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)焓变△H(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.20mol/LCuSO4溶液100mL
1.20gFe粉
a
b
ⅱ
0.56gFe粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 418(T1-T0)
(2)ΔH1>ΔH3>ΔH2
(3) > -20.9(b-a)kJ/mol或-41.8(c-a)kJ/mol
【详解】(1)①从实验装置上看,为了快速混合溶液,因此图中缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;
②测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,混合溶液的质量为100g,则该过程放出的热量为J;
(2)醋酸电离吸热,浓硫酸溶于水放热,焓变为负,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
(3)①溶液含有溶质的物质的量为粉和粉的物质的量分别为,实验i中有发生反应,实验ii中有发生反应,实验i放出的热量多,则;
②若按实验i进行计算,;若按实验ii进行计算,。
题型四 燃烧热和中和热
【典例4】下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)反应的ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol
C.反应热有正负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【详解】A.H2SO4和Ba(OH)2反应生成难溶的BaSO4反应还会发出热量,则反应热ΔH小于2×(-57.3)kJ·mol-1,A错误;
B.CO(g)的燃烧热可用热化学方程式表示为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ/mol,则逆反应的热化学方程式表示为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+2×283.0kJ·mol-1,B正确;
C.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,由定义知燃烧热恒为正值,但燃烧热ΔH是负值,C错误;
D.燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,生成气态水不是稳定氧化物,甲烷的燃烧热应生成稳定的液态水和气态二氧化碳,D错误;
故选:B。
【变式4-1】下列有关热化学方程式的叙述中正确的是
A.中和热的离子方程式为:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(g) ∆H=-57.3 kJ·mol-1
B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1,C(s)+O2(g)=CO2(s) ∆H2,则∆H1>∆H2
C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-571.6 kJ·mol-1
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ∆H=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
【答案】B
【详解】A.中和热定义中是生成液态水不是气态水,A错误;
B.碳和氧气反应是放热反应,相同质量的碳生成气态二氧化碳比固态二氧化碳放出的热量少,即Q小,则∆H大,故∆H1>∆H2,B正确;
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,则H2的燃烧热为-285.8 kJ·mol-1,C错误;
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,说明石墨能量低,所以石墨比金刚石稳定,D错误;
故选B。
【变式4-2】研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。下列说法正确的是
A.寻找一种高效催化剂可以让快速分解制得氢气同时产生能量
B.热化学方程式中物质前面的化学计量数表示物质的量,可以是分数
C.与反应放出的热量就是的燃烧热
D.与完全反应时放出的热量就是中和热
【答案】B
【详解】A.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应热,A错误;
B.热化学方程式中的化学计量系数表示的参与反应的物质的物质的量,可以用分数表示,B正确;
C.1molH2燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热,则1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热,水的状态未知,不一定为燃烧热,C错误;
D.生成1molH2O时为中和热,且生成硫酸钡放热,则1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热不是中和热,D错误;
故选B。
【变式4-3】下列热化学方程式书写正确的是
A.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
B.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则表示该反应中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(s)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
【答案】A
【详解】A.2gH2对应物质的量为1mol,即1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,故A正确;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,H元素完全燃烧生成指定产物为液态水,热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1,故B错误;
C.该反应除了生成水外,还有硫酸钡生成,会对反应热有影响,故C错误;
D.该反应为可逆反应,则1mol氮气与3mol氢气反应放出热量小于38.6kJ,故D错误;
故选A。
题型五 盖斯定律的应用
【典例5】已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】D【详解】根据盖斯定律,将方程式①×3+②×2-2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g),则 △H=3△H1+2△H2-2△H3,故选D。
【变式5-1】各相关物质的燃烧热数据如表。下列热化学方程式正确的是
物质
-1559.8
-1411
-285.8
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.为气态,不是稳定的氧化物,A错误;
B.由的燃烧热为-1559.8、的燃烧热为-1411、的燃烧热为-285.8分别可得:①,②,③,根据盖斯定律,①-②-③,可得,B正确;
C.由的燃烧热为-285.8,可得,则,C错误;
D.由的燃烧热为-1559.8可得:,则,D错误;
故答案为:B。
【变式5-2】已知:①C6H12O6(s) =2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1
② 6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③ 2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) ΔH3
④ 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有关说法正确的是
A.H2的燃烧热为-
B.反应②为放热反应
C.标准状况下,反应②生成1.12 L O2,转移的电子数为0.1×6.02×1023
D.2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
【答案】D
【详解】A.根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g)反应可知,H2(g)+O2(g)=H2O(g) ,∆H=ΔH3,但是氢气的燃烧热指的是生成液态水,所以,∆H=ΔH3,不是氢气的燃烧热,A错误;
B.反应②6CO2(g)+6H2O(g) =C6H12O6(s)+6O2(g)为光合作用的反应,该反应是吸热反应,B错误;
C.反应②每生成6molO2转移电子24mol,则在标准状况下,生成1.12LO2即,转移电子数为0.2×6.02×1023,C错误;
D.根据盖斯定律:反应2×④=①+②-6×③,得反应4CO2(g)+12H2(g)=2C2H5OH(l)+6H2O(g) 2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3,D正确;
正确选项D。
【变式5-3】已知的燃烧热为,在一定量的氧气中完全反应生成等物质的量的、气体,放出热量。下列说法正确的是
A.燃烧放出的热量一定是
B.的燃烧热为
C.等质量的完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多
D.
【答案】D
【详解】A.的燃烧热为,即1mol完全燃烧,生成时放出的热量为,因此若完全燃烧生成时,放出的热量为,题干中并未说明是完全燃烧的,因此放出的热量不一定是,A项错误;
B.的燃烧热为,可得热化学方程式①,在一定量的氧气中完全反应生成等物质的量的、气体,放出热量,可得热化学方程式②,由盖斯定律可知,得反应,设CO的燃烧热热化学方程式为,据盖斯定律,反应+反应=反应,即=,B项错误;
C.1mol完全燃烧,生成时放出的热量为,由热化学方程式知,若1mol不完全燃烧只生成CO时放出的热量为,但若不完全燃烧时生成CO2和CO的混合物,则放的热大于110.5kJ、小于393.5kJ,由此可知等质量的完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,但多的热小于等于,C项错误;
D.由B选项可知,D项正确;
答案选D。
题型六 反应热的计算和大小比较
【典例6】下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D.已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A .能量越低越稳定,石墨的能量比金刚石的能量低,所以石墨稳定,A错误;
B.氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量,气态水变为液态水释放热,所以氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,B错误;
C.单质碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓变是负值,所以△H1<△H2,C正确;
D.该反应是可逆反应,不知道进行的程度如何,因此无法确定反应完全放出的热量,D错误;
故选C。
【变式6-1】在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)为吸热反应,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应,ΔH1>ΔH2,A正确;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO2(g)+O2(g)SO3(g)均为放热反应,ΔH1=2ΔH2,ΔH1﹤ΔH2,B错误;
C.相同物质的量的乙炔完全燃烧,生成液态水放热更多,ΔH1﹤ΔH2,C错误;
D.C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+O2(g)=CO(g),均为放热反应,生成CO属于不完全燃烧,因此ΔH1﹤ΔH2,D错误;
故选A。
【变式6-2】下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B. , ;
C.一定条件下,将1mol置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为 kJ/mol
D.在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】A
【详解】A.反应热生成物具有的能量-反应物具有的能量,只与物质的起始状态有关,与反应条件无关,所以同温同压下,在光照和点燃条件下的相等,A项正确;
B.固态硫燃烧时要先变为气态硫,需要吸收热量,因此气态硫的反应比固态硫的反应产生的热量多,但燃烧反应为放热反应,因此,B项错误;
C.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,因此无法计算热量的变化,C项错误;
D.是弱碱,存在电离平衡,电离过程是吸热过程,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量小于57.3kJ,D项错误。
答案选A。
【变式6-3】关于下列的判断正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】中和反应都是放热反应,则,,碳酸氢根的电离是吸热反应,则是放热反应,;而,反应物断键吸收的能量大于生成物形成键放出的能量,故为吸热反应,即.
【详解】A.因为醋酸电离吸热,所以,A正确;
B.根据分析知,,。即,B错误;
C.中和反应都是放热反应,则,,C错误;
D.根据分析知,,,D错误;
故选A。
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高二上·江苏扬州·期中)下列物质间的反应,其能量变化符合下图的是
A.Mg与盐酸反应
B.碳不完全燃烧生成CO
C.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
D.葡萄糖在人体内氧化
【答案】C
【分析】由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应。
【详解】A.镁和盐酸反应是放热反应,A错误;
B.碳不完全燃烧生成CO为放热反应,B错误;
C.八水氢氧化钡与氯化铵晶体混合的反应是吸热反应,C正确;
D.葡萄糖在人体内氧化的反应为放热反应,D错误;
故选C。
2.(23-24高二下·江苏无锡·期中)中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A.氢气燃烧的产物不污染环境
B.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本
C.已知,,则燃烧热
D.获取氢气的方法较多,包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧生成水,无污染,A正确;
B.液态氢分子间距小,氢气密度提高,降低成本,B正确;
C.燃烧热为1mol物质燃烧生成稳定的化合物放出的热量,C错误;
D.水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业都会产生氢气,故可以获取氢气,D正确;
故选C。
3.(23-24高二上·江苏苏州·阶段练习)下列关于能量变化的说法在确的是
A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
C.已知,则金刚石比石墨稳定
D.化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
【答案】D
【详解】A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量比水更低,故A错误;
B.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式除吸热和放热外,还有光能、电能等形式,故B错误;
C.石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,说明金刚石的能量比石墨高,能量越高越不稳定,则金刚石稳定性弱于石墨,故C错误;
D.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,所以化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,故D正确;
故选D。
4.(22-23高二上·江苏徐州·期中)下列说法正确的是
A.反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和
B.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C.由反应可知,含的稀溶液与含的稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知,,则
【答案】A
【详解】A.反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和,故反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,A正确;
B.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;故反应反应中应该为生成的液体水,,B错误;
C.的稀溶液中含有0.2mol氢离子,故与含的稀溶液恰好完全反应时,放出×2的热量,C错误;
D.碳燃烧生成二氧化碳的反应为放热反应,焓变为负值,故,D错误;
故选A。
5.(22-23高二上·江苏淮安·期中)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.由实验可知,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用代替,则测出变大
【答案】B
【详解】A.甲是金属与酸的反应,是放热反应;乙是氢氧化钡晶体与氯化铵反应,属于吸热反应;丙是酸碱中和反应是放热反应;因此放热反应只有甲丙,A错误;
B.铝粉和铝片本质一样,放出热量不变,只是铝粉参与反应,速率加快,B正确;
C.相较于环形玻璃搅拌棒,铁质搅拌棒导热快,会造成热量损失,对实验结果有影响,C错误;
D.氢氧化钠固体溶解时要放出热量,最终使测定中和热的数值偏高,由于放热焓变为负值,故测出变小,D错误;
故选B。
6.(24-25高二上·四川绵阳·期中)下列有关反应热的描述中正确的是
A.已知:常温下,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,醋酸与氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式中的反应热H大于-57.3kJ/mol
B.H2的燃烧热为285.8KJ/mol,则H2燃烧热的热化学方程式可表示为H=-571.6kJ/mol
C.已知:HCN(g)HNC(g) H >0 ,则HNC比HCN稳定
D. H= -216kJ/mol,则E(反)总<E(生)总
【答案】A
【详解】A.已知:常温下,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,由于CH3COOH是弱酸,其边反应边电离,电离是一个吸热过程,故醋酸与氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式中的反应热H大于-57.3kJ/mol,A正确;
B.已知燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(H2O为液体水)时放出的热量,H2的燃烧热为285.8KJ/mol,则H2燃烧热的热化学方程式可表示为H=-285.8kJ/mol,B错误;
C.已知:HCN(g)HNC(g) H >0,则说明HNC具有的总能量比HCN高,能量越高越不稳定,故HCN比HNC稳定,C错误;
D.已知反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故 H= -216kJ/mol,则E(反)总>E(生)总,D错误;
故答案为:A。
7.(24-25高二上·浙江宁波·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知,则甲烷的燃烧热△H=-890.3
B.已知:500℃、30MPa下,,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量0.5akJ
C.已知 ,,则
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】A.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;甲烷燃烧热过程中应该生成液态水而非气态水,A错误;
B.氮气和氢气反应为可逆反应,进行不完全,则1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于0.5akJ,B错误;
C.气态水能量高于液态水,反应生成液态水放热更多,则,C正确;
D.该反应焓变大于0,反应吸热,说明金刚石的能量高于石墨,石墨比金刚石稳定,D错误;
故选C。
8.(24-25高二上·广西玉林·期中)已知: 。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是
A.中学阶段,反应热等于反应的焓变,用符号“”表示
B.有热量变化时一定发生了化学反应
C.石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热,二者数值相同
D.常温下与在水溶液中反应,放出热量
【答案】A
【详解】A.在等压条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功还有限定,中学阶段,一般不考虑),其反应热等于反应的焓变,用符号表示,故A正确;
B.有热量变化时不一定发生化学反应,如NaOH固体溶解过程放出热量,属于物理变化,故B错误;
C.石墨、金刚石为不同结构的碳单质,两者能量不同,则燃烧热不同,故C错误;
D.H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水,生成沉淀要放热,所以稀溶液中1molH2SO4与1molBa(OH)2反应放热大于114.6kJ,故D错误;
故选:A。
9.(24-25高二上·重庆·期中)化学反应在有新物质生成的同时,一定伴随能量的变化。下列说法正确的是
A.已知,现将1molI2(g)和1molH2(g)充入密闭容器中充分反应后,放出的热量小于11kJ
B.已知,用含0.5molH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应,放出57.3kJ热量
C.H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D.已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:
【答案】A
【详解】A.氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1mol氢气与1mol碘蒸气充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11kJ,A正确;
B.浓硫酸稀释时会放出热量,则0.5mol的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3kJ,B错误;
C.气态水比液态水的能量高,则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多,C错误;
D.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为,D错误;
故选A。
10.(23-24高二上·河南·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下: ,可表示为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,等于目标反应,对应反应热也有类似的加和关系,得:,A正确;
故选A。
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·江苏南通·期中)已知25℃时,某些物质的燃烧热数据如表:
物质
C(石墨,s)
C(金刚石,s)
燃烧热
下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.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,H2燃烧生成的稳定氧化物是液态水,不是气态水,故A错误;
B.根据燃烧热数据可得:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol;
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol;
③H2(g)+O2 (g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,由①-②-③×2可得ΔH=-890.3kJ/mol+393.5kJ/mol +285.8kJ/mol =+74.8kJ/mol,故B正确;;
C.由C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kJ/mol,用前式减去后式可得ΔH=+1.5kJ/mol,故C错误;
D.CH4燃烧热是指1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量,而该反应生成的是CO,不是CH4的燃烧热,故D错误;
答案选B。
2.(24-25高二上·山西太原·期中)下列说法不正确的是
A.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ•mol−1,则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液中和热的热化学方程式为:H2SO4(l)+KOH(l)=K2SO4(l)+H2O(l) △H=−57.3 kJ•mol−1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为:CO (g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=−283.0 kJ•mol−1
C.已知H−H键键能为436 kJ•mol−1,H−N键键能为391 kJ•mol−1,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=−92.4kJ•mol−1,则N≡N键的键能约为946kJ•mol−1
D.一定条件下,反应2CO(g)=CO2(g)+C(s)可自发进行,则该反应的△H<0
【答案】A
【详解】A.表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+KOH(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=−57.3 kJ•mol−1,故A错误;
B.燃烧热即1mol物质完全燃烧生成稳定物质所放出的热量,CO(g)燃烧热的热化学方程式为:CO (g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=−283.0 kJ•mol−1,故B正确;
C.H−H键键能为436 kJ•mol−1,H−N键键能为391 kJ•mol−1,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=−92.4kJ•mol−1,假设N≡N键的键能为x kJ•mol−1,得x+436×3-391×6=−92.4,解得x≈946,故C正确;
D.一定条件下,反应2CO(g)=CO2(g)+C(s)可自发进行,即△G=△H-T△S,△S<0,若是△G<0,则该反应的△H<0,故D正确;
答案选A。
3.(24-25高二上·广西·期中)2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,1.2gM在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为 。该气体的燃烧热为 。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一、
已知:在25℃、101kPa下,
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式 。
Ⅲ.火箭发射常用(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4(l)与O2反应生成N2和水蒸气的热化学方程式 。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和气态水时,放出的热量是 kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;② 。
【答案】(1) CH4 890.3kJ∙mol-1
(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.2kJ∙mol-1
(3)N2H4(l)+O2=N2(g)+2H2O(g) ∆H=-534kJ∙mol-1
(4)567.2
(5)能快速产生大量气体
【详解】(1)在标准状况下,1.68L气态燃料M的物质的量为=0.075mol,质量为1.2g,则摩尔质量为=16g/mol,该有机物仅含C、H两种元素,则分子中只能含1个C原子,其余为H原子,从而得出分子式为CH4。1.2gM的物质的量为0.075mol,在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
M的分子式为CH4,该气体的燃烧热∆H=-=-890.3kJ∙mol-1。
(2)①
②
③
依据盖斯定律,将反应①-②+③得,25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=∆H1-∆H2+∆H3=(+241.8kJ∙mol-1)-(-110.5kJ∙mol-1)+(-393.5kJ∙mol-1)=-41.2kJ∙mol-1。
(3)由右图可以得出,N2H4(l)与O2反应生成N2和水蒸气的热化学方程式为N2H4(l)+O2=N2(g)+2H2O(g) ∆H=-534kJ∙mol-1。
(4)由图可得出以下热化学方程式:
④N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ∆H4=+66.4kJ∙mol-1
⑤N2H4(l)+O2=N2(g)+2H2O(g) ∆H5=-534kJ∙mol-1
依据盖斯定律,将⑤-④×得,N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) ∆H=∆H5-∆H4=(-534kJ∙mol-1)-(+66.4kJ∙mol-1)×=-567.2kJ∙mol-1,则1molN2H4与足量NO2反应生成N2和气态水时,放出的热量是567.2kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应放热,且产物都为气体,则能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;②能快速产生大量气体。
【点睛】燃烧热都为负值。
4.(24-25高二上·天津北辰·期中)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。
(1)实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
①仪器a的名称 。
②仪器a的操作方式 (填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
③已知生成1mol 时放出热量57.3kJ。写出该反应表示“中和热”的热化学方程式: 。
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
①
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②上述实验生成的为 mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),由此计算得出该实验所测“中和热”的数值为
kJ/mol(保留一位小数)。
④上述计算结果与理论数值(57.3kJ/mol)相差较大,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
【答案】(1) 玻璃搅拌器 A
(2) 4.0℃ 0.025 53.5 b
【分析】测定中和热,关键是做好保温工作。中和热是强酸与强碱在稀溶液中反应产生1 mol H2O时放出的热量。为使NaOH溶液中的OH-完全反应,使用的H2SO4溶液要适当过量,根据OH-的物质的量计算反应产生的H2O的物质的量,进而计算中和热。在进行实验时,为减少实验的偶然性,使测定值更接近真实值,要进行多次平行实验,分析实验数据,去除无效实验数据,利用有效实验,根据测定的反应前后平均温度差,结合Q=c·m·△t计算反应过程释放的热量,再根据△H=-计算中和热。
【详解】(1)①仪器a的名称玻璃搅拌器。
②仪器a的操作方式上下移动为了避免与容器的碰撞导致热量误差,故选A。
③中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量。已知生成1mol 时放出热量57.3kJ,稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的“中和热”的热化学方程式: 。
(2)①2号实验数据异常,故去除,,温度差平均值=4℃。
②根据,50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,则根据氢氧化钠的量进行计算,NaOH的物质的量为:0.50mol/L× 50×10-3L=0.025mol,则生成的为0.025mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),50mL0.50mol/LNaOH氢氧化钠与30mL0.50mol/LH2SO4硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/mL=80g,温度变化的值为∆T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量Q=m×c×∆T=80g×4.18/(g•℃)×4.0℃=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-。
④a.保温效果不好,测得的热量偏小,中和热数值偏小,a不符合题意;
b.量取硫酸溶液时仰视,虽然硫酸溶液的体积增多,中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,其数值是一个固定值,中和热数值不会引起很大偏差,b符合题意;
c.分多次加入NaOH溶液也会使热量散失,测得的热量偏小,中和热数值偏小,c不符合题意;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4中测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的温度差平均值偏小,中和热的数值偏小,d不符合题意;
综上所述,本题选b。
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