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k曼快乐假期
「第二部分]
新知预览1
知识通关
一、1.(1)反应物生成物发生的反应(2)相互影响
2.(1)等温释放吸收(2)量热计3.(3)2~3次
(4)1)强酸
强碱2)水冲洗干净3)冷却至室温4)要
快5)小
二、1.(1)温度压强聚集状态(2)内能(3)kJ·
mol1kJ/mol2.(1)相对大小(2)键能
吸热>
<放热
3.活化能活化能放热吸热4.吸收释放生成
物反应物反应物生成物
技能提升
1.C[A1与盐酸的反应是放热反应,A项错误;该反应是
吸热反应,但不是氧化还原反应,B项错误;灼热的C和
CO,反应生成CO,该反应既是氧化还原反应,又是吸热
反应,C项正确;甲烷的燃烧是放热反应,D项错误。]
2.C[化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有
新物质生成,并伴随着能量的变化,而化学变化中的反
应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相
同,故正确答案为C。]
3.C[A.因物质三态之间的转变也存在热量的变化,而物
质三态之间的转变是物理变化,故A错误;B.只有自发
进行的氧化还原反应,才可以通过原电池将化学能转变
为电能,故B错误;C.因化学反应中不仅质量守恒而且
能量守恒,故C正确;D.因核反应虽然产生了新物质,但
不是化学反应,故D错误。]
4.D「已知X+Y一M+N△H>0,说明X与Y的总
能量低于M与N的总能量,A错误,D正确;破坏反应
物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键
所放出的能量,C错误;吸热反应有的不需要加热也可反
应,如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应,B
错误。
5.C[中和热是指稀酸与稀碱发生中和反应生成1molH,)
()时所放出的热量,可以是强酸、强碱,也可以是弱酸、弱
碱,故A、B两项错误,C项正确;HSO,和Ba(OH)2反
应时,除生成水外,还有BS),沉淀生成,所以其反应热
不是中和热,D项错误。]
6.AB[对于放热反应,反应物的总能量一定高于生成物
的总能量,C和CO的燃烧反应都是放热反应。由于C
(0
→CO放热,CO→C),放热,所以C→CO0,比C
(02
点燃
C)放出的热量要多。反应2C(s)十O2(g)
2C)(g)中,C并不是反应物的全部,所以12gC所具有
的能量不一定高于28gCO所具有的能量,故A项不正
确:2C0(g)+0,(g)点槛2C0.(g)是放热反应,即2m0l
C)(g)(56g)与1molO,(32g)所具有的总能量大于2mol
CO,(g)(88g)所具有的总能量,故B项不正确。]
7.A
[该反应中反应物X、Y的总能量高于生成物Z的能
量,故该反应是放热反应,△H0,无法比较Y、Z能量的
高低,A项正确,C、D两项错误;该反应中反应物的总键
能小于生成物的总键能,B项错误。]
8.C[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,A项正确;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,B项正确:C.为了防止热量散失,应当快速一
次倒入溶液并搅拌,C项错误;D.醋酸是弱酸,其电离过
程吸热,使反应放出热量减少,测得的△H变大,D项
正确。」
9.D[可以用KOH溶液代替NaOH溶液,但不能用浓硫
酸代替盐酸,因为浓硫酸溶于水时会放出热量,影响测
定结果。」
10.B[A.同一种物质的固态转化为液态或气态时吸热,
并且反应物的质量越多,则放热反应放出的热量越多,
所以反应放出的热量的多少与反应物的质量和反应
物、生成物本身能量有关,故A错误;B.由题意可知
4HCI(g)+0(g)
400℃2C1,(g)+2H,0(g)放出2×
催化剂
68
00M-=
60kJ=120kJ热量,液态HCI转化为气态吸收热量,则
4 mol HC1(1)被完全氧化,则放出热量小于120kJ,故
B正确:C.新键形成释放能量,由图知形成1mol
Cl(g)中氯氯键放出akJ热量,故C错误;D.已知断裂
1molO,(g)中氧氧键需要吸收498kJ热量,形成1mol
CL2(g)放出243kJ能量,根据新键形成放出的能量一
旧键断裂吸收的能量等于放出的热量,则2×243kJ十
2×2×E(H-))]-4×E(H-CI)-498kJ=120kJ,
则E(H一))一E(H一Cl)=33kJ,则断开1molH一)
所需能量比断开1molH一C1所需能量多33kJ,故
D错误。
11.解析:(1)A.能量越低越稳定,HCN比HNC稳定,故A
正确:B.焓变=生成物总能量一反应物总能量,该异构
化反应的△H=十59.3kJ·mol',故B正确;C.该反
应吸热,正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C错
误;D.催化剂不能改变物质的能量,使用催化剂,不改
变反应的反应热,故D错误:选CD。
(2)△H=反应物的总键能一生成物的总键能,设氧气
的键能为Q,则2×436kJ·mo1-1+Q一4×463kJ·
mol=-482kJ·mol厂,解得Q=498kJ·mol1,则
20(g)-O,(g)的△H=-498kJ·molΓ1,D正确。
答案:(1)CD(2)D
12.解析:(1)反应物的能量高于生成物,因此是放热反应。
反应热为反应物与生成物的能量之差,即△H=(a一b)
kJ/mol。(2)b表示H、)原子结合为气态水时的能量变
化,其数值为463×2=926:436+7x-926=一241.8,
则x=496.4。(3)根据题意写出方程式。反应的△H
=(496.4+431×4一247×2-463×4)kJ/mol
一125.6kJ/mol,则转移1mol电子时反应放出的能量
为31.4kJ
答案:(1)放热(a一b)kJ/mol(2)926496.4
450℃
(3))2+4HCI
2CL+2H,0放出能量31.4kJ
催化剂
13.解析:(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,
目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶
液,否则会导致热量散失,影响测定结果。故答案为C。
(2)使盐酸与N()H溶液混合均匀的正确操作方法是:
用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动:温度计是
测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡
内筒,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结
果:更不能打开杯盖用玻璃棒搅拌,否则会有热量散
失。故答案为D。(3)中和反应反应热是强酸强碱稀溶
液完全反应生成1ol水放出的热量,一定量的稀氢氧
化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L1ol·L的稀盐酸恰
好完全反应放热57.3kJ:一水合氨是弱电解质,存在电离
平衡,电离过程是吸热过程,稀氨水和1L1ol·L的稀
盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,所
以△H1=△H,△H;。(4)根据表格数据分析可知,温
度差平均值=3.1℃;50mL0.55mol·L1盐酸与
50mL0.55mol·L1NaOH溶液进行中和反应生成
水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶
液的质量为100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为
△T=3.1℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=
mc△T=100g×4.48J/(g·℃)×3.1℃=1295.8J,
即1.958kJ,所以实验测得的中和反应反应热△H=
1.2958kJ
=一51.8kJ/mol;(5)b.仰视读数时,实际
0.025mol
量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积,会导致放
出的热量变多:d.实睑中用温度计先后测量酸溶液、碱
溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小
实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗
千净并用滤纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着
酸,未冲洗就直接测定碱溶液的温度,导致测定的碱溶
液温度偏高,从而使测定的温度差值偏小,测得的中和
反应反应热数值偏小;铜容易导热,使热量损失,所以
测量的中和反应反应热数值偏小。
答案:(1)C(2)D(3)△H1=△H:<△H
(4)-51.8kJ·mol-1
(5)acdef快乐假期
[第二部分]青春须早为
一新知预览
非学无以广才,非志无以成学。
新知预览1
反应热
焓变
完成日期:
月
知识通关
(4)注意事项
一、反应热及其测定
1)酸碱溶液应当用
1.体系(系统)及环境
的稀溶液(0.1mol/L~0.5mol/L)
环境
(1)体系(系统)试管中的溶
①测定中和热时不能用浓酸或浓碱,因
液及发生的反应等。(包
体系
浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。
括
②测定中和反应反应热时不能用弱酸
体系与环境示意图
或弱碱,因弱酸或弱碱在水溶液中不能
(2)环境:与体系
的其他部分
完全电离,若改用弱酸或弱碱,它们电
(如试管、空气等)。
离时要吸收一部分热量。
2.反应热
2)要使用同一支温度计:分别先后测量
(1)定义:在
条件下,化学反应体
酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶
系向环境
或从环境
液后必须用
并用滤纸擦干。
的热量,称为化学反应的热效应,简称
温度计的水银球部分要完全浸入溶液
反应热。
中,且要稳定一段时间再记下读数
(2)测定方法:用
直接测定。
3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液
3.中和反应反应热的测定
配好后要充分
,才能
(1)实验装置
使用。
4)操作时动作
,尽量减少热量
温度计
玻璃
搅拌器
的散失。
5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同
内筒
的酸碱溶液进行中和反应反应热的测
杯盖
隔热层
定,但在计算时,应取二者中量
的
一种,因为过量的酸碱并不参与中和
外壳
反应。
简易量热计示意图
二、反应热与焓变
(2)测定原理
1.内能(U)、焓(H)及焓变(△H)
△H=-(m®十m碱)·c·(1终-t始)
(1)内能(U):体系内物质的各种能量的总
和,受
和物质的
c=4.18J·g1.℃-1=4.18×103kJ
等影响。
·g1·℃1;n为生成H20的物质
(2)焓(H):与
有关的物理量。
的量。
(3)焓变(△H):等压条件下反应热等于反
(3)测定数据:反应物温度的测定(t始)、反
应的焓变,用△H表示,单位:
应后体系温度的测定(t终),重复
或
取平均值进行计算。
(注:此处的每摩尔指的是每摩尔反应)
40
-0022
高一北学)
(4)反应热与焓变的关系:
续表
恒压条件
放热反应
△H0
反应热
·焓变
a表示正反应的
;b表示逆反应
热效应
吸热反应
△H>0
意义
的
。c表示该反应的反应热。
图1:△H=(a-b)kJ·mol1=
生成物的总能量一反应物的总能量
2.放热反应和吸热反应的判断
-ckJ·mol1,表示
反应
△H
(1)从反应物和生成物的总能量
图2:△H=(a-b)kJ·mol1=
的角度分析,如图所示。
ckJ·mol1,表示
反应
能
生成物
量
[特别提醒]物质的键能、内能与物质
吸收
反应物
放出
热量
能量
热量
稳定性的关系:物质的键能越小,其内能
△H>0
变化
△H<0
越高,稳定性越差;反之,键能越大,其内
反应物
生成物
能越低,稳定性越强。
反应过程
反应过程
吸热反应
放热反应
4.反应热(△H)的计算方法
(2)从反应热的量化参数
的
△H三种表达式为:
角度分析
①△H=
的能量一
的
能量;
反应
吸收能量E
②△H=
的总能量
的总能量;
反
生
E1>E2,△H
旧化学键断裂
③△H=
的键能之和
应
成
新化学键形成
物
物
的键能之和。
<E2,△H
注:三者的内在含义都是一样的,均为反
放出能量E2
应体系与外界环境之间能量交换的
反应
差值。
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
例题导引
1)放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱
例1
化学反应是反应热的必要源泉,可以
中和反应;③大多数化合反应;④金属
提供人类生活和生产活动的必要能量。
跟酸或水的置换反应;⑤物质的缓慢氧
化等。
反应A十B=C△H<0分两步进行,
2)吸热反应:①大多数分解反应;②盐
①A+B=X△H>0,②X==C
的水解;③Ba(OH)2·8H2O与NH,Cl
△H<0,下列示意图中,能正确表示总反
反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反
应过程中能量变化的是
应等。
能
能
量
3.理解反应历程与反应热的关系
A+B
+R
能量
能量
反应过程
反应过程
反应物
生成物
的总能量
的总能量
能
能
图示
生成物
反应物
的总能量
的总能量
A+B Y
D.
A+B
反应过程
反应过程
图1
图2
反应过程
反应过程
41
火受快乐假期
S00=
[解析]总反应焓变小于0,为放热反
(2)取50 mL NaOH溶液和30mL硫酸
应,所以A十B的能量高于C,第一步反
溶液进行实验,实验数据如表所示。
应焓变大于0为吸热反应,所以A十B的
①请填写表格中的空白:
能量低于X,第二步反应焓变小于0为放
起始温度t1/℃
温度差
热反应,所以X的能量高于C,综上所述
温度次数
终止温
平均值
H,SO
NaOH
图像D符合,故选D。
平均值
度t2/℃
溶液
溶液
(t2-t1)/℃
[答案]D
26.2
26.0
26.1
30.1
例2P4S可用于制造安全火柴,相关物
2
27.0
27.4
27.2
33.3
质的结构及键能如表所示。
3
25.9
25.9
25.9
29.8
共价键
-SP-PP-S
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol·L1NaOH溶液
键能
和0.50mol·L1硫酸溶液的密度都是
(kJ·mol-1)
1.0g·mL1,中和后生成溶液的比热容
则反应s,(s)+卫(s)
P4S3(s)的
c=4.18J·(g·℃)1。则生成1mol
HO1)时的反应△H=
(取小数点
△H为
后一位)。
A.(a+b-c)kJ·mol-1
③上述实验数值结果与-57.3kJ·mol1
B.(c-a-b)kJ·mol-
有偏差,产生偏差的原因不可能是
C.(3a+3b-6c)kJ·mol-
(填字母)。
D.3(2c-b-a)kJ·mol-
a.实验装置保温、隔热效果差
[解析]根据△H=反应物的总键能一生
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
成物的总能能,反应是5()十P,(s)一
c.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的
小烧杯中
Ps,(s)aH=×8Xak·molr+6×b
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后
直接测定H2SO,溶液的温度
kJ·mol1-(6×ckJ·mol1+3XbkJ·
[解析](2)①第2组数据偏差较大,应
mol厂1)=(3a+3b-6c)kJ·mol1,故选C。
舍去,其他三组的平均值为4.0℃。②
[答案]C
△H=
例3某实验小组用0.50mol·L1NaOH溶
_(50+30)ml,X1.0g·ml.1×4.0℃×4.18×103kJ·g·℃-1
0.025mol
液和0.50mol·L1硫酸
≈-53.5kJ·mol1。③放出的热量小
溶液进行反应热的测定,
玻璃搅拌器
温度计
可能是散热、多次加入碱或起始温度读
实验装置如图所示。
得较高等原因。
(1)写出该反应的热化
一碎泡沫塑料
[答案](1)H2SO,(ag)+2NaOH(ag)
学方程式(生成1mol
-Na2SO,(aq)+2H2O(I)
H,O(1)时的反应热为一57.3kJ·mol厂1):
△H=-114.6kJ·mol-
(2)①4.0②-53.5kJ·mol-1③b
42
-0022
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生
技能提升
成1 mol HO(I)时所放出的热量叫作中
1.下列反应既属于氧化还原反应,又属于
和热
吸热反应的是
)
D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)
A.铝片与稀盐酸反应
溶液
B.Ba(OH)2·8H2O与NH,Cl反应
6.(备选双选)已知化学反应2C(s)+O2(g)
C.灼热的炭与CO,反应
点燃
2C0(g)、2C0(g)+0,(g)点燃
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
2.下列对化学反应的认识错误的是(
2CO2(g)都是放热反应,下列说法中不正
A.会引起化学键的变化
确的是(其他条件相同)
(
B.会产生新的物质
A.12gC所具有的能量一定高于28g
C.必然引起物质状态的变化
CO所具有的能量
D.必然伴随着能量的变化
B.28gCO和32gO2所具有的总能量
3.下列说法正确的是
大于44gC02所具有的总能量
A.化学键的变化必然会引起能量变化,
C.12gC和32gO2所具有的总能量大
以,能量变化也一定会引起化学
于44gC02所具有的总能量
变化
D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生
B.所有化学变化的能量都可以通过原电
成CO时放出的热量多
池转化为电能
7.已知化学反应X(g)能
C.所有化学变化一定遵循质量守恒和能
+2Y(g)-=2Z(g)
反应物
量守恒
的能量变化如图所
D.化学变化一定会引起物质种类的变
示,下列有关该反应
生成物
化,所以体系内物质种类变化一定发
的说法正确的是
反应过程
生了化学变化
4.已知反应X+Y一M+N为吸热反应,
A.该反应是放热反应
下列说法中正确的是
(
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能
C.Y的能量高于Z的能量
量一定低于N的能量
D.该反应的反应热△H>O
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加
8.在实验室中测定稀盐
玻璃搅拌器
热反应才能进行
酸与氢氧化钠溶液反
温度计
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量
应的焓变,下列有关说
小于形成生成物中化学键所放出的
法错误的是(
能量
A.大小烧杯之间塞满
D.X和Y的总能量一定低于M和N的
碎泡沫,目的是减
总能量
少热量损失
5.下列说法中正确的是(中和反应反应热
B.测量终止温度时,应当记录混合溶液
简称中和热)
)
的最高温度
A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的
C.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次
热量
倒入NaOH溶液并搅拌
B.1mol酸与1mol碱完全反应放出的
D.若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,
热量是中和热
测得的△H变大
43
飞曼快乐假期
9.在测定中和反应的反应热的实验中,下
186.5
列叙述错误的是
(
)
A.实验操作动作要迅速,尽量减少热量
9
损失
0.0
N
B.实验中可使酸液或碱液稍微过量
C.实验时需要记录初始温度t1和最高温
反应进程
度t2
A.HCN比HNC稳定
D.可以用KOH溶液代替NaOH溶液,
B.该异构化反应的△H=+59.3kJ·mol厂
浓硫酸代替盐酸
C.正反应与逆反应的活化能相等
10.科学家利用反应4HC1(g)+O2(g)
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
催化剂
2C12(g)+2H2O(g),可实现氯的
(2)已知共价键的健能与热化学方程式
400℃
循环利用,已知:该反应中2 mol HCI(g)
信息如下表:
被完全氧化时,放出60kJ热量.其中,
共价键
H-H
H-O
断裂1molO2(g)中氧氧键需要吸收
键能/(kJ·mol1)
436
463
498kJ热量.则下列说法正确的是
2H2(g)+O2(g)
(
热化学方程式
2H,O(g)
,能量
Cl+CI
△H=-482k·mol1
akJ
Cl2(g)
则2O(g)
O2(g)的△H为
0
反应过程
(填标号)
A.反应放出热量的多少与反应物的质
A.428kJ·mol-1
量多少无关,和反应物、生成物本身
B.-428kJ·mol-1
能量有关
C.498kJ·mol-
B.4HC1(g)+O2(g)
催化剂
400℃
2C12(g)+
D.-498kJ·mol-
2H2O(g),若有4 mol HCI(1)被完全
12.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其
氧化,则放出热量小于120kJ
分别生成气态A原子和气态B原子所
C.形成1 mol Cl2(g)中氯氯键吸收
吸收的能量称为A一B键的键能。下表
akJ热量
列出了一些化学键的键能E:
D.若a=243,则断开1molH-O所需
化学键
H-HCI-CI O-0 C-CIC-HOH H-C
能量比断开1molH一Cl所需能量
E/kJ/mol
436
247
330
413
463
431
少33kJ
11.回答下列问题:
请回答下列问题:
(1)理论研究表明,在101kPa、298K
(1)如图表示某反应的能量变化关系,
下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过
则此反应为
(填“吸热”或“放
程的能量变化如图所示。下列说法不
热”)反应,其中△H=
(用含
正确的是
(填标号)。
a、b的关系式表示)
44
-0022
富一化学,
能量kJ.mol-
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正
反应物
确操作是
(填字母)。
生成物
A.用温度计小心搅拌
反应过程
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
(2)若图示中表示反应H,(g)+20,(g
C.轻轻地振荡烧杯
H2O(g)
△H=-241.8kJ·
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻
mol-1,则b=
kJ·mol1,
地搅动
x-
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧
(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一
化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L1的
方法用CuC12作催化剂,在450℃下利
稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为
用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。
△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3的
该反应的化学方程式为
大小关系为
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都
若忽略温度和压强对反应热的影响,根
是1g·cm3,又知中和反应后生成溶
据题(2)中的有关数据,计算当反应中
液的比热容为4.18kJ·kg1·℃-1。
有1mol电子发生转移时,反应的能量变
为了计算中和反应反应热,某学生实验
化为
记录数据如下:
13.利用如图所示装置测定中和反应反应
实验
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
热的实验步骤如下:
序号
盐酸氢氧化钠溶液
混合溶液
20.0
20.1
23.2
温度计
玻璃搅拌器
2
20.2
20.4
23.4
20.5
20.6
23.6
内筒
杯盖
依据该学生的实验数据计算,该实验测
隔热层
得的中和反应反应热△H=
(结果保留一位小数)。
外壳
(5)若计算生成1molH,O时放出的热
①用量简量取50mL0.50mol·L1盐
量小于57.3kJ,产生偏差的原因可能是
酸倒入内筒中,测出盐酸温度;
(填字母)。
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L1
a.实验装置保温、隔热效果差
NaOH溶液,并用同一温度计测出其
b.量取盐酸的体积时仰视读数
温度;
c.分多次把aOH溶液倒入盛有盐酸
③将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之
的小烧杯中
混合均匀,测得混合液最高温度。回答
d.用温度计测定盐酸起始温度后直接
下列问题:
测定NaOH溶液的温度
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是
e.使用玻璃搅拌器搅拌不均匀
(填字母)。
f.实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器
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