新知预览1 化学反应的反应热化学反应的内能变化与焓变-【快乐假期】2025-2026学年高一化学暑假作业（鲁科版）

-0022 富一飞学 第二部分 青春须早为一 新知预览 新知预览1化学反应的反应热 化学反应的 精诚所至，金石为开。 内能变化与焓变 完成日期： 月 日 知识通关 2.内能 一、化学反应的反应热 (1)定义：反应体系内物质所含各种微观粒 1.反应热 子（分子、原子、离子等）的各种形式运 (1)定义 动的 和微观粒子间相互作用 当化学反应在一定的 下进行 的 的总和。符号： 时，反应所 或 的 热量。 (2)内能大小的影响因素 (2)表示符号 内能的大小与 及 Q>0,表示 有关，还与温度、压强等环境条件以及 用Q表示 Q<0,表示 物质的 有关。 (3)反应体系的能量变化 (3)单位 在一般情况下，反应体系处于静止状 或 态，即体系整体的 没有变 (4)反应放热或吸热与反应条件无关。 化，体系的能量变化可表示为△U= 2.反应热的测定 (1)仪器一量热计 当反应过程中体系没有做功时，则△U 温度计作用：测定 溶液温度变化 搅拌器作用：使反应充分进行、体系的温度 △U>0,反应吸热；△U<0,反应放热。 外筒作用： 内筒作用： 3.等压反应的反应热—焓变 (1)等压反应 (2)原理 在反应前后压强不变的条件下发生的 Q- ,其中C表示溶液及量热 化学反应，如在敞口容器中进行的 计的 ,其单位为J·K;T1、 反应。 T2分别表示 体系的 (2)焓变及单位 温度。 ①定义：反应产物的焓与反应物的焓 二、化学反应的内能变化与焓变 之差。 1.反应体系的能量 ②表达式：△H=H(反应产物)一H(反 体系所含物质的 应物)=Q。 反应体系 其中Q。表示等压条件下化学反应的反 的能量 应热。焓变的单位为 体系整体运动的 33 飞曼快乐假期 S00= (3)化学反应的焓变示意图 每次取50 mL NaOH溶液和30mL H2SO溶液进行实验，共实验4次，部分 反应产物 反应物 焓 焓 实验数据如下表。 △H0 △H0 酸、碱溶液 酸、碱( 酸、碱溶 反应物 反应产物 反应 反应」 验次 温度/℃ 混合液h)的 液温度平 最高温 平均 H,SO NaOH 均值t1/℃ 4.热化学方程式 2/℃ 值/℃ 26.2 26.0 26.1 30.1 把一个化学反应中 和 2 27.0 27.4 27.2 33.3 概念 同时表示出来的式子 3 25.9 25.9 25.9 29.8 26.4 26.2 26.3 30.4 不仅表明了化学反应中的物质变 (1) 般地，定量实验要平行进行多次 化，还表明了能量变化，同时还表 (如2一3次)，目的是采用多次实验结果 意义 明了“物质的量”与“能量”之间的 的平均值，减小实验误差。在上表中，有 关系 一次实验的数据不能采用，它是第 次实验，原因是 C(s)+H,O(g)=CO(g)+H2(g) (2)上表中(t2一t)的平均值是 ℃ 物质变化 (3)酸跟碱在稀溶液里反应生成1mol液 △H=+131.3kJ·mo厂1 能量变 态水时放出的热量称为中和热（常用单位 化表示在298K和101kPa的条件 举例 下，1molC(s)和1molH2O(g)完 为kJ·mol厂1)，利用上述合理数据进行计 全反应生成1 mol CO(g)和1mol 算，NaOH与H2SOa的中和热为53.5kJ· H2（g)时 的热量为 mol1,它与理论值57.3kJ·mol厂1有偏差， 131.3kJ 产生偏差的原因可能是 (填字母)。 a.实验装置保温、隔热效果差 例题导引 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 例1 某实验小组用0.50mol·L1 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的 NaOH溶液和0.50mol·L1H2SO4溶 液反应进行反应热（中和热）的测定。 小烧杯中 I.配制0.50mol·L1NaOH溶液。 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后 Ⅱ.测定H2SO4溶液和NaOH溶液反应 直接测定H2SO,溶液的温度 的中和热的实验装置如图所示。 [解析](1)利用相同的实验试剂、仪器 温度计 和原理进行多次平行实验，正常情况下， 搅拌棒 各次实验的差别很小，而第2次实验的 数据明显偏大，即第2次实验数据误差 较大，所以不能采用。 34 三0022 高一飞半) (2)实验1、3和4的t的平均值是26.1℃， A.H,(g)+Cl,(g)-2HCI(g) t2的平均值是30.1℃，则(t2-t1)的平均 △H=-92.3kJ·mol-1 值是4.0℃。 B.H2 (g)+Cl2(g)--2HCI(g) (3)53.5kJ·mol1<57.3kJ·mol1, △H=+92.3kJ·moI厂 说明实验过程中有热量散失，a、c正确。 C.H2 (g)+Cl,(g)=2HCI(g) d的做法会使测得的H,SO的初始温度 △H=+184.6kJ·mol厂 偏高，最终温度差(t2一t)的平均值偏小， D.2HCI(g)-H2 (g)+Cl2 (g) 实验结果偏低，故d正确。 △H=+184.6kJ·mol厂 [答案](1)2实验数据误差较大（表 [解析]H2在C2中燃烧生成HCl气 达合理即可) 体，1gH2燃烧放出92.3k的热量，则 (2)4.0(3)acd 1mol(即2g)H2燃烧放出184.6kJ的 例2已知化学反应A2(g)十B2(g) 热量，化学反应放出热量，△H为“一”，则 2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列 H2在CL2中燃烧生成HCI气体的热化学 叙述中正确的是 方程式为H2(g)+C2(g)—2HCI(g) △H=-184.6kJ·mol-1。一个放热反应 的递反应是吸热反应，并且在其他条件 2 mol AB(g) 相同时，正、逆反应的△H绝对值相等， 1 mol A2(g)+1 mol B2(g) 符号相反。则该题的四个选项中只有D 】 反应进程 项是正确的。 A.每生成2分子AB吸收bkJ热量 [答案]D B.该反应热△H=+(a一b)kJ·mol-1 技能提升 C.该反应中反应物的总能量高于反应产 物的总能量 1.(双选)下列关于反应△U的说法中正确 D.断裂1molA一A键和1molB一B 的是 键，放出akJ能量 A.△U<0时，反应吸收能量 [解析]观察题给图像可以得到，上述 B.△U>0时，反应吸收能量 反应的反应物的总能量低于生成物的总 C.化学反应体系处于静止状态时，△U=Q 能量，为吸热反应，其中反应热△H= +W 十(a-b)kJ·mol1。化学反应过程中， D.△U=△H 化学键断裂为吸热过程，化学键形成为 2.下列关于化学反应与能量变化的说法正 放热过程。 确的是 () [答案]B A.放热反应的发生无须任何条件 例3在常温常压下，1gH2在足量Cl2中 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸 燃烧生成HC1气体，放出92.3kJ的热 热无关 量。下列热化学方程式中正确的是 C.化学反应过程都伴随着能量的变化 D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 35 火受快乐假职 00-= 3.下列设备工作时，将化学能转化为热能 C,酶作为催化剂需要合适的温度 的是 D.氢元素有3种核素，形成的H2分子有 3种 7.（双选)一种分解海水制氢气的方法为 激光 A硅太阳能电池B锂离子电池C太阳能集热器D.燃气灶 2H2O(1)2H2(g)+O2(g)。如图为 TiO. 4.下列反应中，反应产物的总焓大于反应 此反应的能量变化示意图，则下列说法 物的总焓的是 不正确的是 A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧 能 非催化反应 量 C.硫在氧气中燃烧 D.焦炭在高温下与水蒸气反应 反应产物 5.白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷 反应物催化反应 却，可得深灰色固体一黑磷，其转化过 反应过程 程中能量变化如图所示。下列叙述中正 A.反应物H2O(1)的总能量高于反应产 确的是 ( ) 物H2(g)和O2(g)的总能量 能量 B.TiO2可以提高H2O的分解速率 白磷 C.催化剂对该反应的反应热无影响 黑磷 D.由于该反应使用了激光，故该反应不 遵循能量守恒定律 反应过程 A.黑磷比白磷稳定 8.将V1ml1.0mol·L 30 28 B.黑磷与白磷互为同分异构体 的盐酸和V2mL未 期 C.白磷转化为黑磷是氧化还原反应 知浓度的NaOH溶 D.白磷转化为黑磷是吸热反应 液混合均匀后测量并 20十 01020304050 6.多年来世界发达国家的科研和生产实践 记录溶液的温度，实 V/mL 已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济 验结果如图所示（实验中始终保持V,十 有效的能源，有关专家甚至认为氢能将 V2=50mL)。下列叙述正确的是() 是主宰未来世界的主要能源。目前有人 A.做该实验时环境温度为22℃ 研究出将淀粉或纤维素、水在酶作用下 B.该实验表明化学能可以转化为热能 转变为二氧化碳和氢气的方法来制取氢 气。下列说法错误的是 ( C.NaOH溶液的浓度约是1.0mol·L A.上述制氢气的化学方程式可表示为 D.该实验表明有水生成的反应都是放热 (CHo0).+7mH,0商，6mC0,++ 反应 9.热化学方程式C(s)十HO(g)=CO(g) 12nH2个 +H(g)△H=+131.3kJ·mol-1表示 B.从整个能量循环来看，利用该方法得 到的氢能来源于光能 36 三022 A.碳和水反应吸收131.3kJ能量 (2)CO2甲烷化反应可将CO2直接转化 B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化 为能源气体，具有较高的学术研究价值 碳和氢气并吸收131.3kJ热量 和工业化前景。反应原理：CO2+4H C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成 =CH4十2HO(正反应为放热反应)。 一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3k ①甲烷的结构式为 D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应 ②上述反应中，反应物总能量 吸收131.3kJ热量 生成物总能量。（填“>”“<”或“=”） 10.含有11.2gKOH的稀溶液与1L 12.合成氨工业中，合成塔中每产生2mol 0.1mol·L1的H2SO4溶液反应，放 NH3,放出92.2kJ热量。 出11.46kJ的热量，表示该反应的中和 (1)若起始时向容器内放入2molN2和 热的热化学方程式为 6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则 A.KOH (aq)+HSO.(ag)- Q 184.4kJ(填“>”“<”或 “=”)。 2K,S0,(aq)+H,0D (2)已知 △H=-11.46kJ·mol-1 吸收945.8kJ能量 N 键断裂 B.0.2KOH(ag)+0.1 H2SO(aq)=- 吸收436kJ能量 H 0.1K2SO4(aq)+0.2H2O1) 键断裂 ）+(H △H=-11.46kJ·mol厂 1molN一H键断裂吸收的能量等于 C.2KOH(ag)+H,SO (aq)==KSO (aq) kJ。 +2H2O1)△H=-114.6kJ·mol-1 13.硼烷在近代工业和军事上具有重要用 D.KOH (ag)+HSO.(ag) 途，由于它燃烧时能放出大量的热，主 要用于火箭和导弹的高能燃料。已知 K.SO.(ag)+H,O() 0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H。) △H=-57.3kJ·mol-1 在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼 和液态水，放出649.5kJ热量。 11.2023年北京冬奥会速滑馆采用CO2跨 临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂 CO2在冰面下的钢管中昼夜不停地进 行气液转化，以确保冰面具有良好的稳 (1)写出上述反应的热化学方程式： 定性和温度均匀性。 (1)CO2由液态转化为气态的过程中 (2)若HO1)==H2O(g) △H=44kJ·mol厂。 A.放出热量 B.吸收热量 则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧 C.发生化学变化 生成气态水时放出热量 kJ。 37受快乐假明 HH N2H4,其电子式为H:N:N:H。 (2)单质E可用于制太阳能电池，则E为Si,X为C, C不与NaOH溶液反应，而Si可以，所以该电池的负 极反应为Si+6OH--4e—SiO?+3H2O. (3)W的单质常用于自来水消毒，则W为C1,所以 W20为C12O,与水反应的化学方程式为C120+ H2O—2HC1O,C12O的结构式为C1一O-C1. (4)Z、D与Si、C1等同周期，且D的简单离子半径在 同周期中最小，则D为Al,AI能与Z的最高价氧化 物对应水化物反应则Z为Na,反应的离子方程式为 2AI+2OH+6H2O—2[AI(OH)4]-+3H2↑。 (5)(XY)2为(CN)2,则其结构式为N=C一C=N, 故其含极性键、非极性键，因其制备原理类似CI2,所 以结合制备C12的反应原理可以写出制备(CN)2的 离子方程式为Mn02+4H++2CN△Mn2++ (CN)2个+2H2O 答案：(1)NH3+HNO3=-NH4NO3 HH H:N:N:H (2)第2周期NA族Si+6OH--4e—SiO? +3H20 (3)Cl20+H2O-2HCIO CI-0-CI (4)2A1+2OH+6H20-2[A1(OH)4]-+ 3H2↑ (5)极性键、非极性键MO,+4H+十2CN△ Mn2++(CN)2↑+2H2O [第二部分]新知预览1 知识通关 一、1.(1)温度释放吸收(2)反应吸热反应放热 (3)kJ·mol1J·mol-12.(1)反应前后均匀保 温反应容器(2)一CM(T2一T1)热容反应前和 反应后 二、1.内能动能、势能2.(1)动能势能U(2)物 质的种类数量聚集状态(3)动能和势能 U(反应产物)-U(反应物)Q+WQ3.(2)kJ· mol-l或J·mol-1 (3)>吸热<放热4.物质的变化反应的焓变 吸收 6 0M-= 技能提升 1.BC[△U=U(反应产物)一U(反应物)>0时反应吸 收能量，故A错误、B正确：体系处于静止状态时，体 系整体的动能和势能没有变化，体系的能量变化可以 以热和功的形式呈现，故△UU=Q十W,C正确，在等压 反应中若没有功的存在，则△U=AH,故D错误。] 2.C3.D4.D 5.A[物质本身具有的能量越低越稳定，因白磷转化为 黑磷是放热反应，故白磷不如黑磷稳定；两者互为同 素异形体，两者之间的转化不是氧化还原反应。] 6,D[A.根据题意可以知道，化学反应方程式为 (C,H605),十7mH,0等6mC02++12mH2↑，所以 A选项是正确的；B.绿色植物的化学能来源于光能， 即太阳能，化学能在一定条件下转化为氢能，那么从 整个循环来看，利用该方法得到的氢能来源于太阳 能，所以B选项是正确的；C.酶属于蛋白质，高温下易 变性，应严格控制温度，需要在一定温度下进行反应， 所以C选项是正确的：D.氢元素存在1H、2H、3H三 种核素，一个氢气分子由两个氢原子构成，则自然界 中的氢分子最多有3X2=6种，故D选项错误。] 7.AD[该反应中H2O(1)分解生成H2(g)和O2(g),由 图可知，反应物的总能量低于反应产物的总能量，即 H2O(I)的总能量低于H2(g)和O2(g)的总能量，A项 错误；TiO2作催化剂，可以提高H2O的分解速率，但 不影响反应的反应热，B、C项正确；反应体系的总能 量是守恒的，所有化学反应均遵循能量守恒定律，D 项错误。」 8.B[由图可知，加入5mL盐酸时混合液的温度达到 22℃，故环境的温度应低于22℃；反应放热，由化学能 转化为热能；恰好反应时放出热量最多，NaOH溶液的浓 度为1.0mol:L×30x103L=1,5molL1,有 20×10-3L 水生成的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2· 8H2O+2NH4CI==BaCl2+2NH3个+10H2O是吸 热反应。] 9,C[物质的量的多少未描述，状态也未描述，故A项 错误：反应物和反应产物的聚集状态未标出，故B项 错误：阐明意义时既说明物质的聚集状态又描述了物 质的量的多少，故C项正确：化学式前的系数表示该 物质的物质的量而非分子数，1个固态碳原子和1分 子水蒸气反应吸热1L3k,故D项错误] Na 三0022 10.D[中和热是以生成1molH2O(1)所放出的热量来 衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成 1molH2O(I)为标准来配平其余物质的系数，再结 合放热数值。] 11.解析：(1)C)2由液态转化为气态的过程中分子吸收 能量，为物理变化，故选B;(2)①甲烷为正四面体结 H 构，结构式为HC一H。②上述反应为放热反应， H 则反应物总能量高于生成物总能量。 H 答案：(1)B (2)①H C-H ②> 分 12.解析：(1)反应是可逆反应，不能进行彻底，该温度下 合成塔中放入2molN2和6molH2,生成的复气小 于4mol,故达到平衡后放出的热量小于184.4kJ。 高温、高压 (2)3H2十N2一催化剂 2NH3,反应焓变=反应物 断裂化学键吸收的总能量一反应产物形成化学键放 出的总能量，即3×436k+945.8k-6×EN-H= -92.2k,EN-H=391k。 答案：(1)<(2)391 13.解析：1)1molB,H燃烧放出热量649.5k 0.3 2165kJ;(2)0.5molB2H6燃烧生成液态水(1.5 molD放出热量为宁×2165k,1.5m01H,00)变为 1.5molH2O(g)需吸收热量为66kJ,所以0.5mol B,H,然烧生成气态水时放出热量为2×2165 1.5×44kJ=1016.5kJ。 答案：(1)B2H6(g)+3O2(g)-B2O3(s)+3H2O(I) △H=-2165k·mol1(2)1016.5k 新知预览2 知识通关 一、1.反应热2.(1)始态和终态(2)△H1十△H2 △H3+△H4+△H5 二、3.(2)△H+AH2△H1-△H2=-393.5k· mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1 三、1.能量物质运动2.太阳能风能水能 化石燃料3.开源节流 技能提升 1.B[①2H2(g)+O2(g)--2H2O(1) △H1=-572kJ·mol-1; ②C(s)+O2(g)=-CO2(g) △H2=-393.5kJ·mol-1; ③C2H5OH(I)+3O2(g)—2CO2(g)+3H2O(1) △H3=-1367k·mol-1; 根搭盖新定律可知，@X2+①×号-③得 2C(s)+3H,(g)+20,(g)-CH,0HD. △H=-278k·mol厂1，故选B。] 2.D[根据盖斯定律将两式相加得：2H2OI)—2H2O(g) △H=十88k·mol1据此计算。] 3.A[某一反应正反应为吸热反应，则其逆反应一定是 放热反应，同时该反应涉及到电子的转移，是氧化还 原反应。] 4.C[依据盖斯定律，由①-②得，S(s,单斜)一S(s,正 交)△H3=△H1-△H2=-0.33k·mol-1,该反应 为放热反应，则A、B、D项错误。由于物质能量越低 越稳定，故正交硫比单斜硫稳定，C项正确。] 5.D[根据生成热的定义得下面三个热化学方程式： 6C(s)+3O2(g)+6H2(g)—C6H12O6(s) △H=-1259.8k·mol-1① C(s)+Oz(g)-CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1② O2(g)+2H2(g)—2H2O(1) △H=-571.6kJ·mol-1③ 由：②×6十③×3-①得： C6H12O6(s)+6O2(g)--6CO2(g)+6H2O(I) △H=-2816k·mol1,故1kgC6H12O6(s)完全氧 化时放出的热量为2816×1000k≈15644k.] 180 6.BC[A项，由①@得出：CH,(g)+2N0,(g)- 2 (g)+C02(g)+2H,0(g)△H=-574-1160 2 k·mol1=-867k·mol1,正确；B项，H2O(g)- H2O(I)△H<0,因此△H3<△H1,错误；C项，没有 说明H,)的状态，如果是气态，则正确，若是液态，则 放出的热量大于173.4k,错误；D项，消耗1mol CH4转移8mole,则消耗标准状况下2.24LCH 转移电子为0.8mol,正确。]