第一节 反应热（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第一节 反应热 题型01 反应热与中和热的测定 题型02 焓与焓变 题型03 常见的吸热反应与放热反应 题型04 化学反应中能量变化的原因 题型05 热化学方程式的书写 题型06 燃烧热 题型01 反应热及中和热的测定 1.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。 2.中和热的测定 （1）实验目的：测定强酸与强碱反应的反应热 （2）实验装置： （3）实验仪器的作用： ①玻璃搅拌器：使反应物混合均匀充分接触。 ②隔热层：减少热量的散失。 ③温度计：测定反应前后反应体系的温度。 （4）测定原理 Q=mc△t c=4.18J/(g·℃) （5）测定数据：反应物温度的测定、反应后体系温度的测定，重复2～3次取平均值进行计算。 【注意事项】 a.酸碱溶液应用强酸、强碱的稀溶液：浓酸、浓碱溶液稀释一般都 放热 ；弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离，电离需要 吸热 。 b.测量时需要使用同一支温度计，且每测量一次温度之前，都需用水冲干净并用滤纸擦干。 c.实验用到的稀盐酸、稀氢氧化钠溶液需冷却至室温。且为保证盐酸完全被中和，NaOH适当过量。 d.为减少热量损失，应将两溶液迅速混合、且不能使用铁制搅拌器； 3.中和热 （1）定义：在25℃和101KPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时的反应热。 （2）表示方法： △H= - 57.3 kJ/mol 【典例1】（23-24高二上·广东汕头·月考）在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述错误的是    A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失 B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 D．碱过量的目的是保证盐酸完全反应 【答案】C 【解析】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失，减小测量误差，故A正确； B．充分反应，放出热量最多时，温度最高，测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度，故B正确； C．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，故C错误； D．碱过量的目的是保证盐酸完全反应，防止出现实验误差，故D正确； 故选C。 【变式1-1】下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是 A．用铜丝代替环形玻璃搅拌棒，测得的偏小 B．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌 D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量 【答案】D 【解析】A．铜丝是热的良导体，传热快，中和热为负值，用铜丝代替环形玻璃搅拌棒时，测得的中和热数值偏小，偏大，故A错误； B．测定中和反应热的实验中，混合溶液的最高温度为终止温度，不是温度不再变化时的温度为终止温度，故B错误； C．为了使酸碱充分反应，应当一次性快速倒入溶液并搅拌，故C错误； D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量，故D正确； 故选D。 【变式1-2】（高二上·广东广州·期中）中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是 A．测定中和热实验只需要以下玻璃仪器：温度计、烧杯、量筒 B．为了使反应物混合均匀，减小误差，应使用温度计轻轻搅拌溶液 C．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热数值和原来不相同 D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热偏大 【答案】D 【解析】A．中和实验除了需要：温度计、烧杯、量筒，还需要环形玻璃搅拌棒，A错误； B．温度计不能用于搅拌，B错误； C．中和热是生成1mol水时放出的热量，所以测得的中和热数值和原来相等，C错误； D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计，直接放入碱溶液中，会中和放热所以测得的碱溶液初始温度偏高，温差偏小，根据，测得放出的热量偏小，则带负号偏大，D正确； 故选：D。 【变式1-3】（23-24高二上·广东省汕尾·月考）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)将铝片加入盐酸中 (b)将和充分混合 (c)测定中和反应反应热 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不变 C．若用冰醋酸测定中和反应反应热，则测定中和反应反应热的绝对值偏高 D．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响 【答案】B 【解析】A．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应属于吸热反应，A错误； B．铝粉和铝片是同一种物质，等质量的铝粉和铝片分别与同样的盐酸反应放出的热量相同，只是铝粉参与反应时，反应速率较快，B正确； C．冰醋酸电离过程需要吸收热量，使最终测得的中和反应反应热的绝对值偏低，C错误； D．相较于玻璃搅拌器，铜质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，D错误； 故选B。 题型02 焓与焓变 1.内能 ①内能是体系内物质的各种能量的总和。 ②符号：U ③影响因素：温度、压强和物质的聚集状态。 同一物质，聚集状态不同，内能不同，从大到小的顺序是 气体 > 液体 > 固体 。 2.焓及焓变 ①焓的意义：焓是一个物理量，用来表示物质所具有的能量，符号为H，用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化。 ②焓变：表示反应产物的总焓与反应物的总焓之差，符号用 ΔH 表示。 A.数学表达式：ΔH =H（反应产物）-H（反应物） B.单位： kJ/mol或(kJ·mol－1) C.意义：在一定条件下，可以通过焓变（ΔH）来确定一个反应是吸热反应还是放热反应。 D.图示：根据规定，当反应体系放热时其焓减小，ΔH < 0。当反应体系吸热时其焓增大，ΔH > 0。 如图： 【典例2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确； B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误； C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误； D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误； 故答案为：A。 【变式2-1】反应过程中的能量变化如图所示，下 列有关说法正确的是（    ） A． B．为该反应的反应热 C． D．表示燃烧热的热化学方程式为 【答案】C 【解析】A．分子拆成原子的过程中会断裂化学键，需吸收能量，故，故A项说法错误； B．是4mol氢原子和2mol氧原子形成水的反应热，是2mol氢气和1mol氢气反应生成2mol液态水的反应热，故B项说法错误； C．从反应过程分析，，即，故C项说法正确； D．燃烧热是指时，纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，而中对应的是氢气，故D项说法错误； 综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。 【变式2-2】下列关于内能和焓变的说法正确的是 A．化学反应过程中内能的变化等于焓变 B．气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C．同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变 D．内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 【答案】C 【解析】A．在恒压条件下的反应热在不做功的情况下才等于焓变，即在恒压条件下反应物的内能与生成物的内能差等于焓变，A错误； B．等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同，但题干未说明水的质量是否相同，因此不能比较二者内能的大小，B错误； C．键能是断裂1mol理想气体分子AB中化学键变为气态中性A原子和B原子时所需吸收的能量，或由气态中性原子A、B合成1mol理想气体AB分子时所释放的能量；由于理想气体分子之间无作用力，实际分子之间存在作用力，且反应物、生成物的状态不一定是气态，因此利用键能计算的反应热可能不等于焓变，C正确； D．内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关，D错误； 故合理选项是C。 【变式2-3】下列属于氧化还原反应且反应过程中焓变与图示一致的是 A．C和反应生成 B．浓硫酸的稀释 C．铝热反应制备铁单质 D．氢氧化钾溶液与稀硝酸反应 【答案】C 【分析】氧化还原反应是有化合价改变的反应，且图示反应的，为放热反应； 【解析】A．C和反应生成为吸热反应，焓变大于零，A错误； B．浓硫酸的稀释是物理变化，B错误； C．铝热反应是铁的氧化物与铝在高温下发生氧化还原反应，放出热量，焓变小于零，C正确； D．氢氧化钾溶液与稀硝酸的反应不是氧化还原反应，D错误。 故选C。 题型03 常见的吸热反应与放热反应 【知识总结】常见的放热反应与吸热反应 放热反应： ①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应 ③金属与酸或水的置换反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ⑥物质的缓慢氧化 吸热反应： ①大多数分解反应 ②以C、CO做还原剂的反应 ③Ba(OH)2•H2O与NH4Cl的反应 【特别提醒】 1、并不是所有的分解反应都是吸热反应，如H2O2的分解、KClO3的分解，属于放热反应； 2、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，比如铝热反应为放热反应。（反应的吸放热与是否需要加热无关） 【典例3】下列反应既属于氧化还原反应，且能量变化符合如图中曲线的是 A．铝热反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碳酸钙的分解 【答案】B 【解析】该图反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应。铝热反应属于放热反应，灼热的木炭与反应属于吸热反应，甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应，碳酸钙的分解属于吸热反应，该反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应。 【变式3-1】列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 【答案】B 【解析】A．锌粒与稀硫酸反应，属于氧化还原反应，也是放热反应，故A不选； B．木炭与CO2的反应既属氧化还原反应，又是吸热反应，故B选； C．甲烷在空气中燃烧，属于氧化还原反应，也是放热反应，故C不选； D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属吸热反应但不是氧化还原反应，故D不选； 故选B。 【变式3-2】 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A．北宋：苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 B．北宋王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 C．南宋辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 D．明于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 【答案】A 【解析】涉及碳和反应生成和氢气，属于吸热反应，和氢气燃烧是放热反应，A正确；燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧，燃烧过程发光发热，无吸热反应，B错误；焰火利用了金属元素的焰色试验，是物理变化，过程中无吸热反应，C错误；其中、均为放热反应，D错误。 【变式3-3】自加热食品的加热包主要成分有：生石灰、氯化钙铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐等。下列说法错误的是 A．生石灰与水反应的△H<0 B．使用时须向加热包中加入沸水 C．活性炭有利于反应物附着并充分接触 D．加热包使用不当很容易引发危险事故 【答案】B 【解析】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应放热，△H<0，故A正确； B．反应本身放热，无需加入沸水，故B错误； C．活性炭疏松多孔的结构有利于反应物附着，充分接触发生化学反应，故C正确； D．加热包中生石灰、铁、铝等对湿度非常敏感，使用不当很容易引发危险事故，故D正确。 答案选B。 题型04 化学反应中能量变化的原因 任何化学反应都伴随能量的变化，通常表现为热量的变化，还有的以电能、光能等形式表现出来。 1.宏观角度：反应物与生成物的总能量不同，从而变现为化学反应吸收热量或放出热量。 放热反应：反应物所具有的总能量 大于 生成物所具有的总能量 △H < 0 吸热反应：反应物所具有的总能量 小于 生成物所具有的总能量 △H > 0 2.微观角度：化学反应过程中旧键断裂需要 吸收 能量，新键形成需要 放出 能量，吸收的能量与放出的能量不同，从而表现为化学反应吸收能量或放出能量。 1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)为例，反应物断键需要吸收 679 kJ能量，形成新的化学键需要放出 862 kJ能量，断键吸收的能量 小于 成键放出的能量，故该反应为 放热 反应。 【总结】 放热反应：断键吸收的能量 小于 成键放出的能量 吸热反应：断键吸收的能量 大于 成键放出的能量 3.键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。 同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 相等 ，都等于键能。 物质越稳定，其本身具有化学能越 低 ，其化学键键能越 大 。 化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。 △H = 反应物的总键能 - 生成物的总键能 以1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量为例，从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。 A、化学键断裂时需要吸收能量，吸收的总能量为436kJ + 243kJ = 679 kJ，即反应物的总键能= 679 kJ B、化学键形成时需要释放能量释放的总能量为2×431kJ = 862 kJ，即生成物的总键能= 862 kJ。 C、反应热的计算：△H= 679 - 862 = - 183 kJ·mol－1。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6 kJ·mol－1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。 【典例4】已知反应的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成 B．若反应生成的为液态，则放出的能量小于 C．和的总键能低于的总键能 D．和在容器中充分反应，放出的能量为 【答案】C 【解析】A．该反应断裂H-H、，形成C-H、C-O、O-H键，故没有非极性键的形成，A错误； B．液态甲醇能量小于气态甲醇，故放出的能量大于，B错误； C．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，C正确； D．该反应为可逆反应，和在容器中充分反应，放出的能量小于，D错误； 答案选C。 【变式4-1】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表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程Ⅰ吸收了能量 【答案】B 【解析】反应过程中分解了，由图可知，生成了和，总反应为，A正确；过程Ⅲ断裂中键，吸收能量，生成中键，释放能量，即总体上吸收了能量，为吸热反应，B不正确；总反应为，吸收热量能量，放出能量，则吸收的热量大于放出的热量，反应为吸热反应，C正确；过程Ⅰ中断裂了中键，吸收能量，D正确。 【变式4-2】下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应，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：，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】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，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确；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；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；由图丁可知：该反应放热，焓变为负值，；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误。 【变式4-3】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，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程I有键断裂并吸收能量 B．过程II有键形成并放出能量 C．整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成 D．的总能量大于和的总能量 【答案】D 【解析】A．由题图可知，过程I有键断裂，化学键断裂需要吸收能量，故A正确； B．过程II中实际上是2个H结合为以及2个羟基结合成，所以形成了键和键，形成新键会放出能量，故B正确； C．由题图可知，过程I存在中键的断裂，过程II存在中键的形成，键的形成，C正确； D．氢气在氧气中燃烧生成水的过程为放热过程，2mol水吸收光能生成2mol氢气和1mol氧气，所以的总能量小于和的总能量，D错误； 选D。 题型05 热方程式的书写 热化学方程式是表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫热化学方程式；表明的化学反应中的物质变化和能量变化。 书写注意事项： （1）需表明物质的聚集状态：气体 g ，液体 l ，固体 s ，溶液 aq 。 （2）各物质前的化学计量数只表示物质的物质的量，可以写整数，也可以写分数。 （3）△H表示的是每mol反应，当热化学方程式的系数改变时，△H的数值也应随之变化。 （4）热化学方程式不需要标“↓”“↑”。 （5）不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的△H都表示反应进行到底时的能量变化。 （6）需标明反应的温度和压强，101KPa、25℃时可以不注明。 【典例5】下列指定反应的热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确) A．表示C的燃烧热反应：   B．与反应：   C．葡萄糖在人体组织中完全氧化：   D．水的分解反应：   【答案】D 【解析】燃烧热是在一定条件下，可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，C应该转化为，A错误；氢气在氯气中燃烧为放热反应，焓变应该为负值，B错误；葡萄糖在人体内氧化过程为放热反应，焓变应该为负值，C错误。 【变式5-1】下列和热化学方程式有关的叙述正确的是 A．下，  ；将和过量的在此条件下充分反应，放出热量 B．已知甲烷的燃烧热为，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为   C．已知：①C(s，石墨)  ，②C(s，金刚石)  ，则C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ，石墨比金刚石稳定 D．已知：①  ，②  ，则 【答案】C 【解析】该反应为可逆反应，反应物无法全部消耗，所以放出的热量小于，A错误；甲烷燃烧生成的指定物质为二氧化碳和液态水，B错误；由气态到液态放出热量，因此生成液态水放热多，则，D错误；故选C． 【变式5-2】写出298K时下列反应的热化学方程式。 （1）与反应生成和，放热138.2kJ。 （2）用还原，生成和，放热24.8kJ。 （3）分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）与反应生成和，放热138.2kJ，放热反应焓变为负值，热化学方程式为。 （2）用还原，生成和，放热24.8kJ，放热反应焓变为负值，热化学方程式为； （3）分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ，吸热反应焓变为正值，热化学方程式为。 【变式5-3】能源的发展是世界共同关注的话题，乙烷、二甲谜的燃烧热较大，可用作燃料。乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化如图所示。请回答下列问题： （1）a= 。 （2）二甲醚的燃烧热 。 （3）等物质的量的（1）比完全燃烧生成和时放出的热量 (选填“多”或“少”)。 （4）乙烷燃烧热的热化学方程式为 。 （5）二氧化碳是主要温室气体之一，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (选填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。 【答案】（1） （2） （3）少 （4） （5）乙烷 【解析】（1）从题图中获取信息，  ，根据H原子守恒，6a=2，得； 故答案为：； （2）由题图中信息，根据H原子守恒可知，参加反应的为，根据燃烧热的概念，完全燃烧生成和（1）时的； 故答案为：； （3）物质的聚集状态不同时，它所具有的内能、焓也不相同，的过程吸收能量，故等物质的量的比完全燃烧生成和（1）时放出的热量少； 故答案为：少； （4）由（1）可知，故 ； 故答案为： ； （5）等物质的量的乙烷、二甲醚完全燃烧生成的一样多，二者的燃烧热分别为、，故放出相同的热量时选择乙烷作为燃料产生的二氧化碳较少； 故答案为：乙烷。 题型06 燃烧热 燃烧热: 在101KPa时， 1 mol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。 【概念解读】 （1）物质完全燃烧，生成指定产物 碳元素→ CO2(g) 氢元素→ H2O(l) S元素→ SO2(g) N元素→ NO2(g) （2）燃烧物的物质的量： 1 mol 如：甲烷的燃烧热的热化学方程式为： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890.3 kJ/mol 【典例6】“长征”系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知：偏二甲肼完全燃烧放出热量，则偏二甲肼的燃烧热等于 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】偏二甲肼的物质的量为，所以偏二甲肼完全燃烧时放出的热量为，即其燃烧热，答案选C。 【变式6-1】已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的如图所示，下列有关判断不正确的是 A．的摩尔生成焓 B．相同状况下，比稳定 C．依据上表所给数据，可求得（1）的燃烧热 D．与充分反应，放出的热量小于45.9kJ 【答案】C 【解析】A．气体水变为液体水释放能量，放热焓变为负值，则的摩尔生成焓，A说法正确； B．能量越低越稳定，由图可知，的摩尔生成焓为正值，的摩尔生成焓为负值，则相同状况下，氨气的能量更低，比稳定，B说法正确； C．燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；缺少液体水的生成焓数据，不能求得（1）的燃烧热，C说法错误； D．氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，反应进行不彻底，与充分反应，放出的热量小于45.9kJ，D说法正确； 答案选C。 【变式6-2】已知某些燃料的燃烧热数据如表所示： 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷 乙醇 使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是 A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇 【答案】B 【分析】本题考查燃烧热概念的理解，最能体现“低碳经济”理念的意思是提供相等的热量时，生成的最少或生成等量的，放出热量最多。 【解析】A．生成1mol放出热量为283.0kJ； B．生成1mol放出热量为891.0kJ； C．生成1mol放出热量为； D．生成1mol放出热量为； 根据上述数据可知，最能体现“低碳经济”理念的是甲烷，答案选B。 【变式6-3】下列燃烧热相同的是 A．1mol C2H4 0.5mol C4H8 B．2mol正丁烷2mol异丁烷 C．1mol 金刚石12g石墨 D．3mol乙醇2mol乙醇 【答案】D 【分析】燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量．一般元素对应的稳定氧化物分别为C→CO2(g) ，H→H2O(l)，S→SO2(g)。燃烧热是物质的性质，与量的多少无关。 【解析】A．1mol C2H4和0.5mol C4H8物质不同，燃烧热不同，故A错误； B．2mol正丁烷和2mol异丁烷物质不同，燃烧热不同，故B错误； C．1mol 金刚石和12g石墨物质不同，燃烧热不同，故C错误； D．3mol乙醇和2mol乙醇是同种物质，燃烧热相同，和量的多少无关，故D正确； 故选：D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 反应热 题型01 反应热与中和热的测定 题型02 焓与焓变 题型03 常见的吸热反应与放热反应 题型04 化学反应中能量变化的原因 题型05 热化学方程式的书写 题型06 燃烧热 题型01 反应热及中和热的测定 1.反应热 在等温条件下，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.中和热的测定 （1）实验目的：测定强酸与强碱反应的反应热 （2）实验装置： （3）实验仪器的作用： ①玻璃搅拌器： 。 ②隔热层： 。 ③温度计： 。 （4）测定原理 Q=mc△t c=4.18J/(g·℃) （5）测定数据：反应物温度的测定、反应后体系温度的测定，重复2～3次取平均值进行计算。 【注意事项】 a.酸碱溶液应用强酸、强碱的稀溶液：浓酸、浓碱溶液稀释一般都 ；弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离，电离需要 。 b.测量时需要使用同一支温度计，且每测量一次温度之前，都需用水冲干净并用滤纸擦干。 c.实验用到的稀盐酸、稀氢氧化钠溶液需冷却至室温。且为保证盐酸完全被中和，NaOH适当 。 d.为减少热量损失，应将两溶液迅速混合、且不能使用铁制搅拌器； 3.中和热 （1）定义：在25℃和101KPa下， 的稀溶液与 的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时的反应热。 （2）表示方法： △H= kJ/mol 【典例1】（23-24高二上·广东汕头·月考）在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述错误的是    A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失 B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 D．碱过量的目的是保证盐酸完全反应 【变式1-1】下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是 A．用铜丝代替环形玻璃搅拌棒，测得的偏小 B．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌 D．为了使反应进行得更完全，可以使碱适当过量 【变式1-2】（高二上·广东广州·期中）中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是 A．测定中和热实验只需要以下玻璃仪器：温度计、烧杯、量筒 B．为了使反应物混合均匀，减小误差，应使用温度计轻轻搅拌溶液 C．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热数值和原来不相同 D．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热偏大 【变式1-3】（23-24高二上·广东省汕尾·月考）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)将铝片加入盐酸中 (b)将和充分混合 (c)测定中和反应反应热 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不变 C．若用冰醋酸测定中和反应反应热，则测定中和反应反应热的绝对值偏高 D．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响 题型02 焓与焓变 1.内能 ①内能是体系内物质的各种能量的总和。 ②符号：U ③影响因素：温度、压强和物质的 。 同一物质，聚集状态不同，内能不同，从大到小的顺序是 。 2.焓及焓变 ①焓的意义：焓是一个物理量，用来表示物质所具有的能量，符号为H，用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化。 ②焓变：表示反应产物的总焓与反应物的总焓之差，符号用 表示。 A.数学表达式：ΔH =H（反应产物）-H（反应物） B.单位： C.意义：在一定条件下，可以通过焓变（ΔH）来确定一个反应是吸热反应还是放热反应。 D.图示：根据规定，当反应体系放热时其焓减小，ΔH 0。当反应体系吸热时其焓增大，ΔH 0。 如图： 【典例2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【变式2-1】反应过程中的能量变化如图所示，下 列有关说法正确的是（    ） A． B．为该反应的反应热 C． D．表示燃烧热的热化学方程式为 【变式2-2】下列关于内能和焓变的说法正确的是 A．化学反应过程中内能的变化等于焓变 B．气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C．同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变 D．内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 【变式2-3】下列属于氧化还原反应且反应过程中焓变与图示一致的是 A．C和反应生成 B．浓硫酸的稀释 C．铝热反应制备铁单质 D．氢氧化钾溶液与稀硝酸反应 题型03 常见的吸热反应与放热反应 【知识总结】常见的放热反应与吸热反应 放热反应： ①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应 ③金属与酸或水的置换反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ⑥物质的缓慢氧化 吸热反应： ①大多数分解反应 ②以C、CO做还原剂的反应 ③Ba(OH)2•H2O与NH4Cl的反应 【特别提醒】 1、并不是所有的分解反应都是吸热反应，如H2O2的分解、KClO3的分解，属于放热反应； 2、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，比如铝热反应为放热反应。（反应的吸放热与是否需要加热无关） 【典例3】下列反应既属于氧化还原反应，且能量变化符合如图中曲线的是 A．铝热反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碳酸钙的分解 【变式3-1】列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 【变式3-2】 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A．北宋：苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 B．北宋王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 C．南宋辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 D．明于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 【变式3-3】自加热食品的加热包主要成分有：生石灰、氯化钙铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐等。下列说法错误的是 A．生石灰与水反应的△H<0 B．使用时须向加热包中加入沸水 C．活性炭有利于反应物附着并充分接触 D．加热包使用不当很容易引发危险事故 题型04 化学反应中能量变化的原因 任何化学反应都伴随能量的变化，通常表现为热量的变化，还有的以电能、光能等形式表现出来。 1.宏观角度：反应物与生成物的总能量不同，从而变现为化学反应吸收热量或放出热量。 放热反应：反应物所具有的总能量 生成物所具有的总能量 △H < 0 吸热反应：反应物所具有的总能量 生成物所具有的总能量 △H > 0 2.微观角度：化学反应过程中旧键断裂需要 能量，新键形成需要 能量，吸收的能量与放出的能量不同，从而表现为化学反应吸收能量或放出能量。 1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)为例，反应物断键需要吸收 kJ能量，形成新的化学键需要放出 kJ能量，断键吸收的能量 成键放出的能量，故该反应为 反应。 【总结】 放热反应：断键吸收的能量 成键放出的能量 吸热反应：断键吸收的能量 成键放出的能量 3.键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。 同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 ，都等于键能。 物质越稳定，其本身具有化学能越 ，其化学键键能越 。 化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。 △H = 以1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量为例，从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。 A、化学键断裂时需要吸收能量，吸收的总能量为436kJ + 243kJ = kJ，即反应物的总键能= kJ B、化学键形成时需要释放能量释放的总能量为2×431kJ = kJ，即生成物的总键能= kJ。 C、反应热的计算：△H= - = 。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6 kJ·mol－1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。 【典例4】已知反应的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成 B．若反应生成的为液态，则放出的能量小于 C．和的总键能低于的总键能 D．和在容器中充分反应，放出的能量为 【变式4-1】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表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程Ⅰ吸收了能量 【变式4-2】下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应，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：，金刚石比石墨稳定 【变式4-3】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，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程I有键断裂并吸收能量 B．过程II有键形成并放出能量 C．整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成 D．的总能量大于和的总能量 题型05 热方程式的书写 热化学方程式是表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫热化学方程式；表明的化学反应中的物质变化和能量变化。 书写注意事项： （1）需表明物质的聚集状态：气体 ，液体 ，固体 ，溶液 。 （2）各物质前的化学计量数只表示物质的物质的量，可以写整数，也可以写分数。 （3）△H表示的是每mol反应，当热化学方程式的系数改变时，△H的数值也应随之变化。 （4）热化学方程式不需要标“↓”“↑”。 （5）不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的△H都表示反应进行到底时的能量变化。 （6）需标明反应的温度和压强，101KPa、25℃时可以不注明。 【典例5】下列指定反应的热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确) A．表示C的燃烧热反应：   B．与反应：   C．葡萄糖在人体组织中完全氧化：   D．水的分解反应：   【变式5-1】下列和热化学方程式有关的叙述正确的是 A．下，  ；将和过量的在此条件下充分反应，放出热量 B．已知甲烷的燃烧热为，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为   C．已知：①C(s，石墨)  ，②C(s，金刚石)  ，则C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ，石墨比金刚石稳定 D．已知：①  ，②  ，则 【变式5-2】写出298K时下列反应的热化学方程式。 （1）与反应生成和，放热138.2kJ。 （2）用还原，生成和，放热24.8kJ。 （3）分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ。 【变式5-3】能源的发展是世界共同关注的话题，乙烷、二甲谜的燃烧热较大，可用作燃料。乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化如图所示。请回答下列问题： （1）a= 。 （2）二甲醚的燃烧热 。 （3）等物质的量的（1）比完全燃烧生成和时放出的热量 (选填“多”或“少”)。 （4）乙烷燃烧热的热化学方程式为 。 （5）二氧化碳是主要温室气体之一，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (选填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。 题型06 燃烧热 燃烧热: 在101KPa时， 1 mol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。 【概念解读】 （1）物质完全燃烧，生成指定产物 碳元素→ 氢元素→ S元素→ N元素→ （2）燃烧物的物质的量： mol 如：甲烷的燃烧热的热化学方程式为： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890.3 kJ/mol 【典例6】“长征”系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知：偏二甲肼完全燃烧放出热量，则偏二甲肼的燃烧热等于 A． B． C． D． 【变式6-1】已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的如图所示，下列有关判断不正确的是 A．的摩尔生成焓 B．相同状况下，比稳定 C．依据上表所给数据，可求得（1）的燃烧热 D．与充分反应，放出的热量小于45.9kJ 【变式6-2】已知某些燃料的燃烧热数据如表所示： 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷 乙醇 使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是 A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇 【变式6-3】下列燃烧热相同的是 A．1mol C2H4 0.5mol C4H8 B．2mol正丁烷2mol异丁烷 C．1mol 金刚石12g石墨 D．3mol乙醇2mol乙醇 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $