1.1 反应热 热化学反应方程式 同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-07-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 反应热 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 左耳 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58685307.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦反应热与焓变核心概念,通过概念辨析、实验分析及能量曲线应用,构建从基础原理到实际问题的知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|5题(如第3、6题)|以正误判断、分类选择为主,考查反应热定义、吸放热反应特征|从反应热本质出发,关联能量转化形式与反应类型|
|实验分析|3题(如第4、7题)|结合装置图、现象图表,判断能量变化|通过宏观现象(温度、体积变化)推理微观能量变化|
|能量曲线|2题(如第8、9题)|分析两步反应能量图、内能变化图|建立物质能量与反应吸放热的定量关系|
|实际应用|3题(如第11、13题)|联系工业冶炼、关节炎病因等真实情境|体现化学观念中物质变化伴随能量变化的核心思想|
内容正文:
1.1 反应热 热化学反应方程式
考点1 反应热、焓变
一、单选题
1.在相同条件下,质量相等的固态S和气态S分别与足量的反应,生成气体。下列说法正确的是
A.固态S与反应放出的热量更多
B.气态S与反应放出的热量更多
C.固态S和气态S与反应放出的热量一样多
D.无法比较固态S和气态S与反应放出的热量多少
【答案】B
【详解】气态硫的能量高于固态硫,则在相同条件下,质量相等的气态硫与氧气反应生成二氧化硫气体放出的热量多于固态硫,故选B。
2.下列反应的能量变化过程与图示不符的是
A.燃料的燃烧 B.酸碱中和 C.石灰石烧制石灰 D.盐酸溶解铝
【答案】C
【详解】A.燃料的燃烧反应均释放热量,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,与图示一致,A正确;
B.酸碱中和反应过程中释放热量,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,与图示一致,B正确;
C.石灰石烧制石灰的反应为碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应需要吸收热量,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,与图示(放热反应)不符,C错误;
D.盐酸溶解铝的反应为金属与酸的置换反应,释放热量,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,与图示一致,D正确;
故选C。
3.化学知识对认识和理解化学反应中的能量变化具有重要帮助。下列有关说法错误的是
A.甲烷燃烧时,化学能全部转化为热能
B.吸热反应不一定需要加热才能发生
C.煤炭燃烧属于放热反应
D.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
【答案】A
【详解】A.甲烷燃烧时,化学能除了转化为热能,还会部分转化为光能等其他形式能量,并非全部转化为热能,A错误;
B.吸热反应的发生与是否需要加热无必然的关系,例如氯化铵与氢氧化钡晶体的吸热反应无需加热即可发生,B正确;
C.煤炭燃烧是剧烈的氧化反应,释放大量热量,属于放热反应,C正确;
D.反应热的定义强调等温条件下体系与环境间的热量交换,描述符合定义,D正确;
故答案选A。
4.某同学设计的探究化学反应吸、放热的装置如图。下列各组物质反应的能量变化不符合该图示的是
A.和 B.铁和稀盐酸
C.碳酸氢钠与盐酸 D.少量和
【答案】C
【详解】A.与反应为放热反应,反应放热使锥形瓶内气体膨胀,压强增大,U型管液面会出现左低右高,符合图示,A不符合题意;
B.铁与稀盐酸反应为放热反应,金属与酸反应放热,瓶内气压增大,U型管液面左低右高,符合图示,B不符合题意;
C.碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,吸热使瓶内气体温度降低,压强减小,U型管液面会左高右低,不符合图示,C符合题意;
D.Na与反应为放热反应,钠与水反应剧烈放热,瓶内气压增大,U型管液面左低右高,符合图示,D不符合题意;
故选C。
5.下列诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽,春风吹又生;②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;⑤只要功夫深,铁杵磨成针;⑥火树银花。
A.③ B.③⑤ C.⑤⑥ D.①②④⑥
【答案】A
【详解】①野火烧不尽,春风吹又生涉及的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,不符合题意;
②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干涉及的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,不符合题意;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲涉及的碳酸钙分解反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,符合题意;
④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏涉及的爆炸反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,不符合题意;
⑤只要功夫深,铁杵磨成针的过程中没有新物质生成,属于物理变化过程,不符合题意;
⑥火树银花是一个成语,多用来形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景,其中涉及的燃烧、爆炸反应都为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,不符合题意;
③符合题意,故选A。
6.下列反应属于氧化还原反应,又符合ΔH>0的是
A.Ba(OH)2与HCl的反应 B.甲烷在O2中的燃烧反应
C.铝片与稀H2SO4反应 D.灼热的炭与CO2反应
【答案】D
【详解】A.Ba(OH)2与HCl的反应是酸碱中和反应,无化合价变化,不属于氧化还原反应,且反应放热,即ΔH<0,A不符合题意;
B.甲烷燃烧生成二氧化碳和水,C元素和O元素的化合价都发生变化,该反应是氧化还原反应,但该反应属于放热反应,即ΔH<0,B不符合题意;
C.铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,Al元素和H元素的化合价发生变化,该反应是氧化还原反应,且该反应属于放热反应,即ΔH<0,C不符合题意;
D.灼热的炭与CO2反应生成CO,C的化合价发生变化(如由0→+2和由+4→+2),属于氧化还原反应,且该反应为吸热反应,即ΔH>0),D符合题意;
答案选D。
7.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应开始后,针筒活塞向右移动
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应物总能量大于生成物总能量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.温度计水银柱不断上升,说明反应过程中溶液温度升高,该反应是放热反应,A不符合题意;
B.针筒活塞向右移动可能是反应生成气体(如锌与硫酸反应生成氢气)导致气体体积增大,无论反应吸热或放热,只要有气体生成,活塞均会移动,不能确定是温度升高引起的气体膨胀,B符合题意;
C.U型管甲处液面低于乙处,说明瓶内气压增大,说明反应放热,瓶内空气受热膨胀使压强增大,导致液面变化,C不符合题意;
D.反应物总能量大于生成物总能量,反应过程中多余能量释放,为放热反应,D不符合题意;
故选B。
8.某化学反应由两步反应A→B→C构成,A、B、C分别为三种物质,该反应中能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.A→C为放热反应,所以不需要任何条件
B.A比C更稳定
C.破坏B中化学键吸收的能量低于形成C中新化学键释放的能量,所以B→C为放热反应
D.A→B中化学能转化为热能
【答案】C
【详解】A.反应是吸热还是放热与反应条件无关,但反应的发生需要提供起始条件,A错误;
B.根据图中信息,A的总能量高于C,能量越低越稳定,故C比A更稳定,B错误;
C.由图可知B的总能量高于C的总能量,B→C为放热反应,即破坏反应物B中化学键吸收能量要低于形成C中新化学键时放出的能量,C正确;
D.A→B为吸热反应,可以看成是热能转化为化学能,D错误;
故选C。
二、填空题
9.在恒温恒容的密闭体系中,CO(g)与H2O(g)反应过程中内能的变化如图所示:已知反应前后体系体积不变,且没有做电功等其他功的变化,该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的内能变化ΔU= 。
【答案】 放热 -41 kJ/mol
【详解】根据图示,反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热反应;该反应的内能变化ΔU=127kJ/mol-168 kJ/mol=-41 kJ/mol。
10.I.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下:
粗硅冶炼:(a)。
精炼硅:(b);
(c)。
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)(a)是 (填“吸热”或“放热”,下同)反应,(b)是 反应,(c)是 反应。
(2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
Ⅱ.和催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应过程示意图如图所示:
(3)该过程用化学方程式表示为 ,反应的 (填“<”“>”或“=”)0。
(4)从起始到过渡态断裂的化学键有 ,该过程 (填“放出”或“吸收”)能量。
【答案】(1) 吸热 放热 吸热
(2)小于
(3)
(4) 吸收
【详解】(1)根据化学反应与能量变化图可知:反应物总能量低于生成物总能量,是吸热反应,反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,反应物总能量低于生成物总能量,是吸热反应;
(2)反应是放热反应,所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量;
(3)由题图可知,该过程与在催化作用下反应生成和,则化学方程式表示为,反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,;
(4)从起始到过渡态,二氧化碳分子不变、甲烷分子被破坏,则断裂的化学键有,该过程中能量升高、吸收能量。
11.关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织,由炎症、感染、创伤或其他因素引起的炎性疾病,严重影响人们的生活质量。关节炎病因之一是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学反应机理:
①
②
(1)反应②的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,原因为 。
(2)关节炎患者日常饮食时应食用口感较 (填“咸”或“淡”)的食物,原因为 。
【答案】(1) 放热 在寒冷季节容易诱发关节疼痛,说明温度降低,平衡向生成固体的方向移动,即向正反应方向移动,所以反应②的正反应是放热反应
(2) 淡 食用较多的会增大浓度,使反应②平衡右移
【详解】(1)在寒冷季节容易诱发关节疼痛,说明温度降低,平衡向生成固体的方向移动,即向正反应方向移动,所以反应②的正反应是放热反应;
(2)食用较多的会增大浓度,使反应②平衡右移,故关节炎患者日常饮食时应食用口感较淡的食物。
12.下列反应属于吸热反应的是 (填序号,下同),属于放热反应的是 。
①铝片与稀的反应 ②与的反应
③灼热的木炭与的反应 ④甲烷在中的燃烧反应
⑤的分解反应 ⑥固体溶于水
⑦液态水蒸发
【答案】 ②③ ①④⑤
【详解】①铝片与稀的反应,属于放热反应;
②与的反应,属于吸热反应;
③灼热的木炭与的反应,高温条件下的化合反应,属于吸热反应;
④甲烷在中的燃烧反应,属于放热反应;
⑤的分解反应属于吸热反应;
⑥固体溶于水,为放热过程,发生物理变化,不是化学变化;
⑦液态水蒸发属于吸热过程,不是化学变化;
综上,属于吸热反应的是②③;属于放热反应的是①④⑤。
13.铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
(1)完成化学方程式: 。
_____+_____。
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为 (列式表示)。
(3)Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线 (用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为 。
【答案】(1)N2↑+4H2O
(2)(E1-E2)-ΔH+(E3-E4)
(3) NH3NONO2HNO3 2NO+O2=2NO2(或3NO2+H2O=2HNO3+NO)
【详解】(1)(NH4)2Cr2O7加热分解制备Cr2O3,同时生成的无污染气体为N2,结合原子守恒可知还生成H2O,化学方程式:N2↑+4H2O;
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)→Y(g)过程分为3个阶段,第一步反应的焓变△H1=E1-E2,第二步反应的焓变△H2=△H,第三步反应的焓变△H3=E3-E4,根据盖斯定律计算总反应的焓变为E1-E2+△H+E3-E4,故答案为:E1-E2+△H+E3-E4;
(3)Cr2O3催化氧化NH3的过程为:NH3催化氧化生成NO,NO和O2反应生成NO2,NO2和H2O反应生成HNO3,则含氮物质间的转化过程为NH3NONO2HNO3,NO2是红棕色气体,有颜色变化的反应为2NO+O2=2NO2或3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:NH3NONO2HNO3;2NO+O2=2NO2(或3NO2+H2O=2HNO3+NO)。
考点2 中和热的测定
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏大
B.的燃烧热为,则
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) 则处于相同条件下的石墨更稳定
D.已知:,增加氮气和氢气的用量,则变大
【答案】C
【详解】A.银具有导热性,会使实验中的热量散失,导致测得的反应热的绝对值(热量)偏小,A错误;
B.该热化学方程式中水不是液态,不符合燃烧热的定义,B错误;
C.根据热化学方程式中是正值,石墨转化成金刚石是吸热反应,则石墨的能量更低更稳定,C正确;
D.反应热是一个过程量,和反应物的多少无关,D错误;
故选C。
2.利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热,下列说法正确的是
A.图中玻璃搅拌器可省略,用温度计搅拌即可
B.应将溶液缓慢倒入盐酸中
C.混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度
D.若用量筒量取盐酸时俯视读数,则测得中和反应的反应热偏小
【答案】C
【详解】A.温度计不能用于搅拌溶液,A项错误;
B.应将溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,B项错误;
C.混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度,C项正确;
D.若用量筒量取盐酸时俯视读数,则量取盐酸的体积偏少,反应放热偏少,中和反应的反应热偏大,D项错误;
故选择C。
3.下列有关中和反应反应热测定的说法错误的是
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
C.实验中为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
D.用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的反应热偏大
【答案】B
【详解】A.玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀,确保反应充分进行,减小温度的测量误差,从而减小实验误差,A正确;
B.缓慢分次倒入NaOH溶液会导致热量散失增多,所测反应后体系的温度偏低而使误差增大,应迅速一次性倒入溶液,立即盖上杯盖并搅拌,B错误;
C.使酸或碱适当过量可保证另一种反应物反应完全,确保测量结果准确,C正确;
D.氨水的溶质是弱碱,其电离过程吸热,用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,放出的热量会减少,由于反应热ΔH为负值,则测得的反应热偏大,D正确;
故选B。
4.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、恒压滴液漏斗、温度计、玻璃搅拌器
D.用0.5mol/LNaOH溶液分别与0.5mol/L的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热相同
【答案】A
【详解】A.玻璃搅拌器是为了加快反应速率,使反应尽快完成,减少热量的损失,减少实验误差,故A正确;
B.温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触;故B错误;
C.在测定中和反应反应热的实验中,不需要恒压滴液漏斗、天平,故C错误;
D.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,测得ΔH不同;故D错误;
故答案为A。
5.在测定中和热的实验中,下列操作会使测定结果偏大的是
A.用代替盐酸 B.用固体代替溶液
C.实验装置保温效果差 D.酸碱溶液的体积不准确
【答案】B
【分析】中和热测定要求反应快速且完全,避免额外热量干扰,据此分析;
【详解】A.弱酸电离吸热,总放热减少,A错误;
B.固体NaOH溶解放热,叠加中和热,使结果偏大,B正确;
C.因热量散失导致温差小,结果偏低,C错误;
D.体积不准确,无法确定结果偏小或偏大,D错误;
故选B。
6.用稀盐酸与稍过量的稀氢氧化钠溶液反应测定中和反应反应热,下列有关说法正确的是。
A.其热化学方程式为
B.测量中和反应反应热的一次实验过程中,至少需测定温度3次
C.玻璃搅拌棒若用铜质材料代替,则测量出的中和反应反应热偏小
D.若稀酸中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和反应反应热数据更准确
【答案】B
【详解】A.热化学方程式未标明各物质的状态,其热化学方程式为 ,A错误;
B.中和热测定中,测量中和反应反应热的一次实验过程中,需要测定反应前酸溶液的温度、反应前碱溶液的温度以及反应后的最高温度,至少需测定温度3次,B正确;
C.铜的导热性优于玻璃,导致热量散失更多,测得温度差ΔT偏小,计算出的中和热数值变小,带负号,故中和反应反应热偏大,C错误;
D.若稀酸中与稀碱溶液中的物质的量相等,实验误差易导致反应不完全,应使一种试剂稍过量以确保完全反应,D错误;
故选B。
7.某小组利用如图装置测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热。下列叙述错误的是
A.如果用铜质搅拌器,测得中和反应反应热会偏高
B.上下移动玻璃搅拌器能加快中和反应
C.如果用稀Ba(OH)2溶液和硫酸实验,不会影响结果
D.杯盖的作用是防止热量散失,提高实验精确度
【答案】C
【详解】A.铜是热的良导体,用铜质搅拌器会导致热量散失增加,使测得的温度升高值偏小,计算出的放热数值减小,放热反应的焓变为负值,则导致中和反应反应热会偏高,A正确;
B.上下移动玻璃搅拌器可使反应物混合均匀,加快反应速率,B正确;
C.稀Ba(OH)2溶液和硫酸反应时,除H+与OH-的中和反应外,Ba2+与硫酸根离子还会生成BaSO4沉淀,沉淀过程放热,导致总热量大于单纯中和反应的热量,影响测定结果,C错误;
D.杯盖能减少热量散失,使温度测量更准确,提高实验精确度,D正确;
故选C。
8.有关中和热的测定实验中,下列说法中正确的是
A.中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有:简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等
B.可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是2次
D.测定中和热实验中,若使用溶液和稀醋酸,则会导致所测得的中和热偏小
【答案】B
【详解】A.中和热实验中使用环形玻璃搅拌棒而非金属,因金属导热快会导致热量散失,A错误;
B.保温杯能有效减少热量散失,可以替代烧杯以提高实验准确性,B正确;
C.实验中需记录酸、碱的初始温度和反应后最高温度,至少3次,C错误;
D.醋酸为弱酸,解离吸热,导致测得中和热偏大,D错误;
故选B。
9.盐酸与溶液在如下图所示的装置中进行中和反应.下列说法正确的是
A.改用硫酸与溶液进行反应,生成时,所测得的中和反应的反应热不受影响
B.酸碱混合时,氢氧化钠溶液应缓缓倒入小烧杯内,并不断搅拌
C.仪器A如果采用铜丝,生成时,所测得的中和反应的反应热将偏大
D.用等浓度的溶液代替HCl溶液进行实验,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值将偏大
【答案】C
【详解】A.与反应时,除与中和放热外,与生成沉淀也会放热,导致总反应热包含沉淀热,改变受影响,A错误;
B.酸碱混合时,应快速倒入以减少热量损失,缓缓倒入会导致热量散失,测定结果不准确,B错误;
C.仪器A为玻璃搅拌器,铜是热的良导体,若用铜丝材质,铜丝会使热量散失更多,测得温度升高值偏小,计算的Q偏小,,绝对值偏小,因为负值,故偏大,C正确;
D.为弱酸,电离吸热,中和时放出热量减少,测得绝对值偏小,D错误;
故选C。
10.向盛有盐酸的绝热容器中加入溶液,溶液的体积()与所得混合溶液的最高测量温度()的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.该实验表明化学能可以转化为热能
B.溶液的浓度大于
C.时,混合溶液的
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】D
【详解】A.随反应的进行,溶液温度升高说明反应放热,则化学能转化为热能,A正确;
B.据图可知,当体系温度最高时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应,此时参加反应的盐酸溶液的体积是50mL,由V1+V2=90mL可知,消耗氢氧化钠溶液的体积为40mL,根据HCl+NaOH=NaCl+H2O知,HCl和NaOH的物质的量相等,即1.0mol•L−1×0.05L=0.04L×c(NaOH),c(NaOH)=1.25mol/L,B正确;
C.据图可知,参加反应的盐酸溶液的体积是50mL,消耗氢氧化钠溶液的体积为40mL,当时氢氧化钠溶液过量,混合溶液的,C正确;
D.该实验表明有水生成的反应不一定都是放热反应,例如碳酸氢钠的分解反应有水生成,但属于吸热反应,D错误;
故选D。
二、填空题
11.热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应属于放热反应的是___________(填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应
C.与反应 D.铝和稀硫酸反应
(2)长征系列部分火箭采用了肼()作燃料,与有相似的化学性质,试回答下列问题:
通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
N―H
N≡N
H―H
键能(kJ/mol)
386
946
a
已知合成氨反应 。则a为 。
(3)在一定温度下的稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol(l),这时的反应热就是中和反应反应热。30 mL硫酸与50 mLNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。试回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少一种玻璃仪器是 。
②实验中要使用50 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。
③测得的实验数据如图:
温度
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差/℃
实验次数
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
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
0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度均近似为,中和后生成的溶液比热容c=4.18 J/(g·℃)。则生成1 mol水时的反应热 kJ·mol-1(取小数点后一位)。
④用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)BD
(2)426
(3) 玻璃搅拌器 1.0 偏小
【详解】(1)A.浓硫酸的稀释是放热的物理变化过程,不属于放热反应,A错误;
B.Na与水反应时会使钠熔化为小球,说明该反应为放热反应,B正确;
C.与反应为吸热反应,C错误;
D.铝(金属)和稀硫酸反应为放热反应,D正确;
故答案为:BD。
(2)根据反应热=反应物键能总和-生成物键能总和,=,解得a=426。
(3)中和热测定实验的原理是利用酸碱反应放出的热量加热溶液,通过溶液的温度变化计算放出的热能,然后计算生成1 mol水时所放出的能量,即中和热。
①从实验装置上看,图中量热计尚缺少一种玻璃仪器是玻璃搅拌器。
②实验中要使用50 mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体。
③四次实验的温度差分别为4.0℃、6.1℃、3.9℃、4.1℃,第二次数据误差较大,舍去,温度平均值为4.0℃,(物质的量为)与(物质的量为,过量)生成水的物质的量为0.025 mol,则生成1 mol水时的反应热。
④一水合氨()为弱电解质,电离吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,与结合生成(物质的量相同)放出的热量相同,但电离产生的过程需要吸收部分热量,使实际放出的热量小于NaOH溶液实验过程放出的热量,则测得的中和热的数值偏小。
12.Ⅰ.结合题干信息,利用已有的热化学知识完成下列问题。
(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。
①液态水汽化;②盐酸和碳酸氢钠反应;③浓硫酸稀释;④氢氧化钾和稀硫酸反应;⑤灼热的木炭与的反应;⑥晶体与晶体的反应
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料, kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ。
(3)已知: kJ·mol-1;在该条件下,将2 mol与1 mol 放入一密闭容器中充分反应,生成80 g ,则放出的热量___________(填字母)。
A.等于196.6kJ B.98.3kJ~196.6kJ C.等于98.3kJ D.小于98.3kJ
Ⅱ.室温下,用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。
(4)仪器a的名称为 ;实验中,所用NaOH稍过量的原因是 。
(5)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL,实验数据如表所示:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
2
25.1
28.1
25.1
30.5
3
25.1
25.1
25.1
28.6
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00 g/cm3,中和后混合液的比热容 kJ·℃-1·kg-1,则该反应的中和热 kJ/mol(保留到小数点后1位)。
(6)若用50 mL 0.50 mol·L-1溶液代替盐酸进行(5)中实验,测得反应前后温度的变化值 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)②⑤⑥
(2)98
(3)C
(4) 玻璃搅拌器 保证盐酸完全被中和
(5)
(6)偏小
【详解】(1)①液态水汽化吸收能量,但不是吸热反应,①错误;
②盐酸和碳酸氢钠的反应是吸热反应,②正确;
③浓硫酸稀释过程中放出能量,③错误;
④氢氧化钾和稀硫酸反应是酸碱中和反应,为放热反应,④错误;
⑤灼热的木炭与CO2的反应属于吸热反应,⑤正确;
⑥晶体与晶体的反应是吸热反应,⑥正确;
故答案为②⑤⑥。
(2)反应中Al化合价升高,C化合价降低,4 mol Al转移12 mol电子,放出1176 kJ热量,则每转移1 mol电子放出的热量为 kJ。
(3)生成2 mol 放出196.6 kJ热量,则生成80 g (1 mol)放出热量98.3 kJ,故答案为C。
(4)根据仪器a的结构,仪器a名称为环形玻璃搅拌器;用NaOH稍过量的原因是保证盐酸完全被中和。
(5)根据实验数据计算,第1次实验的温度变化:、第2次实验的温度变化:(与另两次实验差别较大,舍去)、第3次实验的温度变化:,平均温度:,则放出的热量为:,根据H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),50 mL 0.50 mol/L盐酸完全反应生成的H2O(l)的物质的量为0.05 L × 0.50 mol/L = 0.025 mol,中和热是指强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O(l)时放出的热,则该反应的中和热为。
(6)醋酸为弱酸,电离过程吸收热量,若用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸进行上述实验,放出的热量减少,测得反应前后温度的变化值偏小。
13.50mL0.25mol⋅L硫酸与50mL0.55mol⋅LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)测得生成1mol时,放出热量57.3kJ。写出该反应的热化学方程式 。
(2)仪器b的名称为 ,能否将仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器 (填“能”或“不能”)。上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是 。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
(4)①实验数据如下表。请填写下表中的空白:
温度实验次数
起外温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
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若上述实验所测中和反应反应热的数值偏小,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
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
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溶液的温度
【答案】(1)NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+ =-57.3kJ/mol
(2) 温度计 不能 保温、隔热,防止中和反应时热量损失
(3)c
(4) 4.0 abcd
【分析】利用50mL0.25mol⋅L硫酸与50mL0.55mol⋅LNaOH溶液反应进行中和热测定实验,中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是隔热保温,减少实验过程中的热量损失,根据硫酸和氢氧化钠反应迅速剧烈,并且释放大量热,一次性快速倒入NaOH溶液可以减少热量散发而引来的误差,根据Q=m•c•△T计算放出的热量,以此解答。
【详解】(1)测得硫酸和氢氧化钠溶液反应生成1mol时,放出热量57.3kJ,该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+ =-57.3kJ/mol。
(2)仪器b的名称为温度计,环形铜制搅拌器导热性较好,会使热量散失增多,不能将仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器,上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是保温、隔热,防止中和反应时热量损失。
(3)尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会导致热量散失较多,影响实验结果,故选c。
(4)①第2组实验中数据误差较大应该舍去,温度差平均值为:;
②a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大,所得中和反应反应热的数值偏小,故a符合题意;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,由于原实验中氢氧化钠溶液过量,若加入的氢氧化钠溶液体积偏大,会导致温度变化变小,所得中和反应反应热的数值偏小,故b符合题意;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中,热量散失较大,所得中和反应反应热的数值的数值偏小,故c符合题意;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,所得中和反应反应热的数值的数值偏小,故d符合题意;
故答案为abcd。
14.中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.浓硫酸溶于水
(2)中和热的理论数值为。用如下图所示的装置进行中和热测定。
回答下列问题:
①有同学认为该装置存在缺陷,请指出该装置的不足之处 。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,则放出的热量 57.3kJ(忽略测量误差,填“>”或“<”或“=”)。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。
C.完成一次中和热测定实验,最少需测两次温度
(3)将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.NaOH溶液的浓度约为
D.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定
【答案】(1)AD
(2) 缺少玻璃环形搅拌器 偏大 < B
(3)AB
【详解】(1)中和反应放出热量;
A. 铝热反应是放热反应,故选A;
B. 与混合是吸热反应,故不选B;
C. 碳酸氢钠分解是吸热反应,故不选C;
D. 浓硫酸溶于水是放热过程,故选D;
选AD;
(2)①该装置的不足之处是缺少玻璃环形搅拌器。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,热量损失大,求得的焓变偏大;中和热是稀强酸、稀强碱生成1mol水放出的热量,该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,生成水小于1mol,则放出的热量<57.3kJ。
③A.向内筒加入稀氢氧化钠溶液时,缓慢分批加入会导致热量散失,应当一次性迅速加入,以减少热量损失,故A错误;
B.实验中,记录酸液、碱液的初始温度,并将其平均值记为反应前体系的温度,将反应过程中达到的最高温度记为反应后体系的温度,则应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度,故B正确;
C.实验中,测酸液、碱液的初始温度,以及反应过程中达到的最高温度,完成一次中和热测定实验,最少需测三次温度,故C错误;
选B。
(3)A.45 mL氢氧化钠溶液滴加5 mL1mol/L的盐酸后溶液的温度为22℃,则做该实验时环境温度低于,故A正确;
B.根据图像,时温度最高,说明时放热最多,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应,故B正确;
C.根据图像,30 mL1mol/L的盐酸与20 mL未知浓度的氢氧化钠恰好反应,NaOH溶液的浓度约为 ,故C错误;
D.稀硫酸和稀氢氧化钡不能用于中和热测定,故D错误;
AB。
考点3 热化学反应方程式
一、单选题
1.2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相,彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成、,放出热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】0.5mol液态肼与足量的反应,生成氮气和水蒸气,放出kJ的热量,则2mol肼反应放出的热量为=,则表示该反应的热化学方程式正确的是 ;
答案选A。
2.下列说法正确的是
A.和的相等
B.一定条件下,将一定量的置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量,其热化学方程式可以表示为
C. ,则丙烷比乙烯更稳定
D.甲烷的燃烧热,则
【答案】B
【详解】A.焓变(ΔH)与反应式的化学计量数成正比,第二个反应的系数是第一个的两倍,因此ΔH也是两倍,两者不相等,A错误;
B.一定条件下,反应生成和,吸收热量,则消耗3 mol H2释放92 kJ的热量,其热化学方程式可以表示为 ,B正确;
C.ΔH>0表明反应吸热,丙烷(反应物)能量低于产物(乙烯和甲烷)能量之和,但无法判断丙烷和其中一种生成物乙烯的能量高低,不能由此得出丙烷比乙烯更稳定的结论,C错误;
D.燃烧热定义中H2O为液态,而选项D生成气态水,放热量减少,则ΔH-890.3kJ/mol,D错误;
故答案为B。
3.298 K、101 kPa时,1 g氨完全分解为氮气和氢气,吸收2.72 kJ的热量。则下列热化学方程式正确的是
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=+92.4 kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=+46.2 kJ·mol-1
C.NH3(g)=N2(g)+H2(g)ΔH=+46.2 kJ·mol-1
D.2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.方程式表示合成2molNH3时ΔH为+92.4kJ/mol,但合成氨是放热反应,ΔH应为负值,A错误;
B.方程式表示合成2molNH3时ΔH为+46.2 kJ/mol,但实际合成2molNH3应放出92.4kJ热量,ΔH应为-92.4 kJ/mol,B错误;
C.方程式表示1molNH3分解为molN2和molH2,ΔH=+46.2kJ/mol,与1gNH3分解吸热2.72kJ的计算结果一致,C正确;
D.方程式表示2molNH3分解,分解反应应吸热,ΔH应为正值,D错误;
故选C。
4.、时,甲烷气体与足量完全反应生成和,测得放出了的热量,则下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】甲烷的物质的量为=2mol,32g甲烷气体与足量完全反应生成和,测得放出了的热量,则热化学方程式可表示为。
【详解】A.ΔH的数值与化学计量数不对应,A错误;
B.方程式中物质状态标注正确,ΔH=-890kJ·mol⁻¹,与32g甲烷(2mol)放热1780kJ的计算对应,B正确;
C.未标注物质状态(如气态、液态),不符合热化学方程式书写规范,C错误;
D.ΔH为正值表示吸热,与题意放热矛盾,D错误;
答案选B。
5.下列说法正确的是
A.在光照或点燃条件下不同
B.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C.已知: , ,则
D.101kPa时,2克氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
【答案】D
【详解】A.ΔH由反应物和生成物的状态决定,与反应条件无关,因此光照或点燃条件下的ΔH相同,A错误;
B.合成氨是可逆反应,无法完全转化,放出的热量19.3kJ对应实际反应量,不能直接用于计算完全反应的ΔH,B错误;
C.S(g)燃烧比S(s)燃烧释放更多热量(因S升华吸热),故,C错误;
D.2gH2(1mol)完全燃烧放热285.8kJ,可得热化学方程式:ΔH=-285.8kJ/mol,则可得热化学方程式:,D正确;
故选D。
6.热化学方程式的意义是
A.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
B.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
C.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体吸收热量
D.上述说法都不正确
【答案】B
【详解】热化学方程式的ΔH表示反应物完全转化为生成物时的能量变化,表示2mol SO2(g)和1mol O2(g)完全生成2mol SO3(g)时放出197kJ的热量,故选B。
7.已知: 。下列有关说法正确的是
A.该反应过程的能量变化可用上图表示
B.
C.完全分解产生和,放出热量
D.在相同条件下,和的能量总和大于的能量
【答案】D
【详解】A.是放热反应,该反应过程的能量变化不能用上图表示,故A错误;
B.气态HF的能量大于液态HF的能量,所以 ,故B错误;
C.是放热反应,完全分解产生和,吸收热量,故C错误;
D.是放热反应,在相同条件下,和的能量总和大于的能量,故D正确;
选D。
8.下列热化学方程式的书写及其对应关系均正确的是(的绝对值均正确)
A.常温下乙醇燃烧:
B.硫粉与空气反应:
C.中和反应:
D.在一定条件下分解:
【答案】B
【详解】A.乙醇燃烧放热,反应热的单位是kJ/mol,A错误;
B.硫粉与空气反应生成SO2,热化学方程式为: ,B正确;
C.中和反应是放热反应,△H<0,C错误;
D.热化学方程式应该注明物质的状态,D错误;
答案选B。
9.根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A.反应的热化学方程式是
B.反应中1mol (l)换为1mol (g),△H不变
C.该反应是吸热反应
D.1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为放热反应,反应的∆H=—(510—419)kJ/mol=—91)kJ/mol,反应的热化学方程式为。
【详解】A.由分析可知,反应的热化学方程式为,故A正确;
B.气态甲醇的能量高于液态甲醇,所以反应中1mol 液态甲醇换为1mol气态甲醇,反应的∆H发生变化,故B错误;
C.由分析可知,该反应为放热反应,故C错误;
D.由图可知,419kJ不是1molCO、2molH2的总能量,故D错误;
故选A。
10.2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C.C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
【答案】B
【详解】15g液态C2H8N2的物质的量==0.25mol,15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则1molC2H8N2完全反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出热量的热量为681.5kJ÷0.25=2726.0 kJ,故则表示该反应的热化学方程式为C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1;
答案选B。
11.已知101kPa时, ,下列说法正确的是
A.该反应的反应热为221kJ·mol-1
B.加入合适的催化剂,将减小
C.碳的燃烧热kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和大于生成物键能总和
【答案】C
【详解】A.该反应的反应热为-221 kJ·mol-1,A错误;
B.催化剂影响反应速率,不影响反应的焓变,B错误;
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;C完全燃烧生成的稳定氧化物为CO2(g),CO燃烧生成CO2的过程中会继续放出热量,则1mol碳完全燃烧放出热量大于110.5kJ,放热反应焓变为负值,则燃烧热ΔH<-110.5kJ·mol-1,C正确;
D.反应为放热反应,反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,则该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和,D错误;
故选C。
二、填空题
12.根据信息书写热化学方程式。
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为 。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出QkJ的热量,则N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。
【答案】(1)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)
【详解】(1)室温时AX3为液态(l),AX5为固态(s),反应的热化学方程式为:AX3(l)+X2(g)=AX5(s);
(2)根据碳原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3,生成100gCaCO3沉淀,则乙醇为0.5mol,反应的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);
(3)1molN2完全反应放出的热量为kJ=4QkJ,故反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);
(4)消耗1molNaBH4(s)放热×38kJ=216kJ,故反应的热化学方程式:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)。
13.氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理为 kJ⋅mol。
①该反应的反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②该反应中,每断裂0.1 mol 键时,总反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
③每产生33.795 kJ热量时,转移的电子数为 。
(2)化学反应一般都有反应热。1 mol气态与1 mol 反应生成2 mol气态HCl时,放出184.6 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为 。
②若1 mol气态与1mol 反应生成2 mol液态HCl,此时放出的热量 (填“大于”或“小于”)184.6 kJ,判断的理由为 。
【答案】(1) 大于 放出 6.759 或
(2) kJ·mol 大于 2mol 转化为2 mol要吸收热量,故放出的热量大于184.6 kJ(或其他合理答案)
【详解】(1)①该反应,为放热反应,该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量;
②根据热化学方程式,1mol氯气反应,放出kJ热量,每断裂0.1 mol 键时,即0.1mol氯气参与反应,总反应放出的热量为6.759kJ;
③放出kJ热量,1mol氯气参与反应,转移2mol电子,故产生33.795 kJ热量时,转移的电子数为1mol,即或个电子;
(2)①1 mol气态与1 mol 反应生成2 mol气态HCl时,放出184.6 kJ热量;该反应的热化学方程式为kJ·mol;
②HCl从气态到液体,放出热量,故生成2 mol液态HCl,此时放出的热量大于184.6 kJ。
14.书写给定条件下的热化学方程式。
(1)与适量反应,生成和,放出1411kJ的热量 。
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量 。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量,可写出对应的热化学方程式为:;
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出热量,对应的热化学方程式为。
考点4 燃烧热、能源
一、单选题
1.已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是
A.。
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量,选项未指明状态,A错误;
B.单位应为,B错误;
C.满足燃烧热的定义,该热化学方程式正确,C正确;
D.CO不是稳定的生成物,应为,D错误;
故选C。
2.汽油的主要成分为辛烷,已知辛烷的燃烧热为,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.燃烧热指在25℃、条件下,1 mol纯物质与氧气完全燃烧生成指定产物时释放的热量,不是最稳定的状态,A错误;
B.不是与氧气完全燃烧的产物,B错误;
C.燃烧热指的是1 mol纯物质与氧气完全燃烧生成指定产物时释放的热量,辛烷的物质的量应为1 mol,C错误;
D.辛烷的燃烧热指时,辛烷完全燃烧生成和时所放出的热量,D项正确;
故答案选D。
3.关于燃烧热的概念及应用,下列说法正确的是
A.下,1 mol甲烷完全燃烧生成和时放出的热量,即为甲烷的燃烧热
B.燃烧热是物质的固有属性,与燃烧时的温度、压强无关
C.下,已知(,石墨)的燃烧热为,则反应(,石墨)
D.燃烧放出的热量是燃烧热数值的两倍
【答案】C
【分析】燃烧热的定义是“在、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量”。
【详解】A.甲烷完全燃烧指定产物为液态水,A错误;
B.温度和压强会影响反应的热量变化,B错误;
C.(,石墨) 符合燃烧热的概念及热化学方程式的书写规则,C正确;
D.燃烧热指生成液态水,而燃烧放出热量没有限制生成液态水,D错误;
故选C。
4.我国明确提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的目标,旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量时,释放最少的是
选项
A
B
C
D
燃料
燃烧热
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】甲烷与氧气反应的化学方程式为;与氧气反应的化学方程式为;与氧气反应的化学方程式为;与氧气反应的化学方程式为。由碳元素守恒,假设均放出1 molCO2,生成等量的二氧化碳时,放出的能量越多,则放出等量的能量时,释放的二氧化碳最少。由此解题。
【详解】A.由碳元素守恒,假设均放出1 molCO2,甲烷生成1 molCO2释放的能量为,A正确;
B.由碳元素守恒,假设均放出1 molCO2,生成1 molCO2释放的能量为,B错误;
C.由碳元素守恒,假设均放出1 molCO2,生成1 molCO2释放的能量为,C错误;
D.由碳元素守恒,假设均放出1 molCO2,生成1 molCO2释放的能量为,D错误;
故答案选A。
5.下列说法正确的是
A.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.一定条件,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C.已知时,和反应的中和热,则、反应的中和热为
D.时,氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
【答案】D
【详解】A.燃烧热对应的水应为液态,而题干热化学方程式中生成的是气态水,A错误;
B.可逆反应不能完全进行,放热19.3kJ消耗的N2、H2物质的量分别小于0.5mol、1.5mol,因此N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<-38.6kJ/mol,B错误;
C.H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,额外放热,则+=BaSO4(s)+2H2O(l)的∆H<-114.6kJ·mol⁻¹,C错误;
D.2g H2(1mol)完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,2mol H2完全燃烧生成液态水的∆H=-571.6kJ·mol⁻¹,热化学方程式正确,D正确;
答案选D。
6.研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地利用化学知识为生产和生活服务。下列说法错误的是
A.已知500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为40%时,放热18.48kJ,则热化学方程式为: kJ·mol-1
B.同温同压下,在光照条件下消耗1mol和点燃条件下消耗1mol,两种条件下该反应的相同
C.已知CO(g)的燃烧热约为282.8kJ·mol-1,则反应的kJ·mol-1
D.已知25℃、101kPa条件下: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则可推出比稳定
【答案】D
【详解】A.当N2的转化率为40%时,放热18.48kJ,若完全生成2mol NH3,放热92.4kJ,则得 kJ·mol-1,故A正确;
B.同温同压下,该反应在光照和点燃条件下反应吸收或放出的能量是相同的,因为反应热与条件无关,故B正确;
C.反应热与计量数成正比,方程式反写时,反应热的符号相反,CO的燃烧热是282.8kJ/mol,则的kJ·mol-1,故C正确;
D.物质本身具有的能量越低,越稳定,ΔH2更负说明O3参与反应时放热更多,表明等质量O3能量高于O2,则O2更稳定,故D错误;
答案选D。
7.25.6g软脂酸[]完全燃烧,恢复至室温,放热997.7 kJ,表示该物质燃烧热的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】燃烧热定义:1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物(H2O为液态)的焓变,ΔH为负值。25.6g软脂酸[]完全燃烧,恢复至室温,放热997.7kJ,1molCH3(CH2)14COOH(s)的质量为256g,完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)释放的热量为997.7kJ=9977kJ,则ΔH=-9977kJ·mol-1;
故选C。
8.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 ,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B.已知在一定条件下,2 mol 与1 mol 充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量为57.3 kJ,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】A.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 ,A错误;
B.可逆反应有限度,充分反应释放的热量不等于完全反应释放的热量,即的,B错误;
C.中和热指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水所释放的热量,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 ,C正确;
D.物质具有的能量越低,物质就越稳定,C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,说明石墨能量更低更稳定,D错误;
故选C。
9.下列热化学方程式中,不正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.在101kPa时,2g H2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= -571.6 kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3kJ·mol-1,则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(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<-38.6 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.燃烧热要求生成液态水,该方程式中H2O为液态,符合燃烧热定义,A正确;
B.2 g H2即1 mol,完全燃烧放热285.8 kJ,对应ΔH=-571.6 kJ·mol-1 mol H2),B正确;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,中和反应放热量小于强酸,ΔH应大于-57.3 kJ·mol-1,C不正确;
D.合成氨反应为可逆反应,实际放热19.3kJ,则生成NH3的物质的量小于1 mol,若生成2 mol NH3,放热大于38.6 kJ,故ΔH<-38.6 kJ·mol-1,D正确;
故选C。
二、填空题
10.完成下列热化学方程式
(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(g)(g)+H2(g)
已知:
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能/kJ·mol-1
412
348
612
436
计算上述反应的△H= kJ·mol-1。
(2)298 K时,1g H2燃烧生成H2O(g)放热121kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)。在25℃、101kPa下,每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放出热量44.4 kJ,该反应的热化学方程式是 。
【答案】(1)+124kJ·mol-1
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)乙苯制备苯乙烯时,需断开2molC-H键,生成1molH-H键,同时在C-C键的基础上生成C=C键,则生成1mol苯乙烯时,吸收的热量为2×412kJ=824kJ、放出的热量为436kJ+(612-348)kJ=700kJ,由反应热的定义可知,反应热ΔH=824kJ·mol-1-700kJ·mol-1=+124kJ·mol-1;
(2)氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,由题意可知,氢气的燃烧热ΔH=-(+)=-286kJ/mol,则反应的热化学方程式为;
(3)每消耗3.8g(0.1mol)放热21.6kJ,所以消耗放热216kJ,该反应的热化学方程式;
(4)根据题干信息可知生成黑色固体为CuO,根据得失电子守恒及原子守恒得反应的热化学方程式:。
11.、时,的燃烧热为,写出甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
【答案】
【详解】燃烧热为1mol可燃物完全燃烧,生成指定的产物所放出的热量,所以甲醇燃烧热的热化学方程式为:。
12.时,完全燃烧生成气体和液态时,放出的热量。判断下列热化学方程式的正误,错误的需指出原因。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
【答案】(1)错误,反应热的数值与化学方程式中的化学计量数不对应
(2)错误,燃烧为放热反应,且反应热的数值与化学方程式中的化学计量数不对应
(3)正确
【详解】(1)错误,反应热的数值与化学方程式中的化学计量数不对应,正确的为;
(2)错误,燃烧为放热反应,且反应热的数值与化学方程式中的化学计量数不对应,正确的为或 ;
(3)正确,反应热的数值与化学方程式中的化学计量数对应。
13.Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①
②
③
④
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
(2)的燃烧热为 。
(3)写出燃烧热的热化学方程式 。
【答案】(1)①②③④
(2)
(3)
【详解】(1)焓变小于0的反应为放热反应,则反应中属于放热反应的是①②③④。
(2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量,的燃烧热方程式为,的燃烧热为。
(3)根据盖斯定律,④-③可得燃烧热的热化学方程式。
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1.1 反应热 热化学反应方程式
考点1 反应热、焓变
一、单选题
1.在相同条件下,质量相等的固态S和气态S分别与足量的反应,生成气体。下列说法正确的是
A.固态S与反应放出的热量更多
B.气态S与反应放出的热量更多
C.固态S和气态S与反应放出的热量一样多
D.无法比较固态S和气态S与反应放出的热量多少
2.下列反应的能量变化过程与图示不符的是
A.燃料的燃烧 B.酸碱中和 C.石灰石烧制石灰 D.盐酸溶解铝
3.化学知识对认识和理解化学反应中的能量变化具有重要帮助。下列有关说法错误的是
A.甲烷燃烧时,化学能全部转化为热能
B.吸热反应不一定需要加热才能发生
C.煤炭燃烧属于放热反应
D.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
4.某同学设计的探究化学反应吸、放热的装置如图。下列各组物质反应的能量变化不符合该图示的是
A.和 B.铁和稀盐酸
C.碳酸氢钠与盐酸 D.少量和
5.下列诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽,春风吹又生;②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;⑤只要功夫深,铁杵磨成针;⑥火树银花。
A.③ B.③⑤ C.⑤⑥ D.①②④⑥
6.下列反应属于氧化还原反应,又符合ΔH>0的是
A.Ba(OH)2与HCl的反应 B.甲烷在O2中的燃烧反应
C.铝片与稀H2SO4反应 D.灼热的炭与CO2反应
7.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应开始后,针筒活塞向右移动
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应物总能量大于生成物总能量
A.A B.B C.C D.D
8.某化学反应由两步反应A→B→C构成,A、B、C分别为三种物质,该反应中能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.A→C为放热反应,所以不需要任何条件
B.A比C更稳定
C.破坏B中化学键吸收的能量低于形成C中新化学键释放的能量,所以B→C为放热反应
D.A→B中化学能转化为热能
二、填空题
9.在恒温恒容的密闭体系中,CO(g)与H2O(g)反应过程中内能的变化如图所示:已知反应前后体系体积不变,且没有做电功等其他功的变化,该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的内能变化ΔU= 。
10.I.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下:
粗硅冶炼:(a)。
精炼硅:(b);
(c)。
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)(a)是 (填“吸热”或“放热”,下同)反应,(b)是 反应,(c)是 反应。
(2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
Ⅱ.和催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应过程示意图如图所示:
(3)该过程用化学方程式表示为 ,反应的 (填“<”“>”或“=”)0。
(4)从起始到过渡态断裂的化学键有 ,该过程 (填“放出”或“吸收”)能量。
11.关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织,由炎症、感染、创伤或其他因素引起的炎性疾病,严重影响人们的生活质量。关节炎病因之一是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学反应机理:
①
②
(1)反应②的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,原因为 。
(2)关节炎患者日常饮食时应食用口感较 (填“咸”或“淡”)的食物,原因为 。
12.下列反应属于吸热反应的是 (填序号,下同),属于放热反应的是 。
①铝片与稀的反应 ②与的反应
③灼热的木炭与的反应 ④甲烷在中的燃烧反应
⑤的分解反应 ⑥固体溶于水
⑦液态水蒸发
13.铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
(1)完成化学方程式: 。
_____+_____。
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为 (列式表示)。
(3)Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线 (用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为 。
考点2 中和热的测定
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏大
B.的燃烧热为,则
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) 则处于相同条件下的石墨更稳定
D.已知:,增加氮气和氢气的用量,则变大
2.利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热,下列说法正确的是
A.图中玻璃搅拌器可省略,用温度计搅拌即可
B.应将溶液缓慢倒入盐酸中
C.混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度
D.若用量筒量取盐酸时俯视读数,则测得中和反应的反应热偏小
3.下列有关中和反应反应热测定的说法错误的是
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
C.实验中为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
D.用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的反应热偏大
4.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、恒压滴液漏斗、温度计、玻璃搅拌器
D.用0.5mol/LNaOH溶液分别与0.5mol/L的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热相同
5.在测定中和热的实验中,下列操作会使测定结果偏大的是
A.用代替盐酸 B.用固体代替溶液
C.实验装置保温效果差 D.酸碱溶液的体积不准确
6.用稀盐酸与稍过量的稀氢氧化钠溶液反应测定中和反应反应热,下列有关说法正确的是。
A.其热化学方程式为
B.测量中和反应反应热的一次实验过程中,至少需测定温度3次
C.玻璃搅拌棒若用铜质材料代替,则测量出的中和反应反应热偏小
D.若稀酸中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和反应反应热数据更准确
7.某小组利用如图装置测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热。下列叙述错误的是
A.如果用铜质搅拌器,测得中和反应反应热会偏高
B.上下移动玻璃搅拌器能加快中和反应
C.如果用稀Ba(OH)2溶液和硫酸实验,不会影响结果
D.杯盖的作用是防止热量散失,提高实验精确度
8.有关中和热的测定实验中,下列说法中正确的是
A.中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有:简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等
B.可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是2次
D.测定中和热实验中,若使用溶液和稀醋酸,则会导致所测得的中和热偏小
9.盐酸与溶液在如下图所示的装置中进行中和反应.下列说法正确的是
A.改用硫酸与溶液进行反应,生成时,所测得的中和反应的反应热不受影响
B.酸碱混合时,氢氧化钠溶液应缓缓倒入小烧杯内,并不断搅拌
C.仪器A如果采用铜丝,生成时,所测得的中和反应的反应热将偏大
D.用等浓度的溶液代替HCl溶液进行实验,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值将偏大
10.向盛有盐酸的绝热容器中加入溶液,溶液的体积()与所得混合溶液的最高测量温度()的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.该实验表明化学能可以转化为热能
B.溶液的浓度大于
C.时,混合溶液的
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
二、填空题
11.热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应属于放热反应的是___________(填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应
C.与反应 D.铝和稀硫酸反应
(2)长征系列部分火箭采用了肼()作燃料,与有相似的化学性质,试回答下列问题:
通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
N―H
N≡N
H―H
键能(kJ/mol)
386
946
a
已知合成氨反应 。则a为 。
(3)在一定温度下的稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol(l),这时的反应热就是中和反应反应热。30 mL硫酸与50 mLNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。试回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少一种玻璃仪器是 。
②实验中要使用50 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。
③测得的实验数据如图:
温度
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差/℃
实验次数
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
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
0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度均近似为,中和后生成的溶液比热容c=4.18 J/(g·℃)。则生成1 mol水时的反应热 kJ·mol-1(取小数点后一位)。
④用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
12.Ⅰ.结合题干信息,利用已有的热化学知识完成下列问题。
(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。
①液态水汽化;②盐酸和碳酸氢钠反应;③浓硫酸稀释;④氢氧化钾和稀硫酸反应;⑤灼热的木炭与的反应;⑥晶体与晶体的反应
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料, kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ。
(3)已知: kJ·mol-1;在该条件下,将2 mol与1 mol 放入一密闭容器中充分反应,生成80 g ,则放出的热量___________(填字母)。
A.等于196.6kJ B.98.3kJ~196.6kJ C.等于98.3kJ D.小于98.3kJ
Ⅱ.室温下,用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。
(4)仪器a的名称为 ;实验中,所用NaOH稍过量的原因是 。
(5)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL,实验数据如表所示:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
2
25.1
28.1
25.1
30.5
3
25.1
25.1
25.1
28.6
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00 g/cm3,中和后混合液的比热容 kJ·℃-1·kg-1,则该反应的中和热 kJ/mol(保留到小数点后1位)。
(6)若用50 mL 0.50 mol·L-1溶液代替盐酸进行(5)中实验,测得反应前后温度的变化值 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
13.50mL0.25mol⋅L硫酸与50mL0.55mol⋅LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)测得生成1mol时,放出热量57.3kJ。写出该反应的热化学方程式 。
(2)仪器b的名称为 ,能否将仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器 (填“能”或“不能”)。上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是 。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
(4)①实验数据如下表。请填写下表中的空白:
温度实验次数
起外温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
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若上述实验所测中和反应反应热的数值偏小,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
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
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溶液的温度
14.中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.浓硫酸溶于水
(2)中和热的理论数值为。用如下图所示的装置进行中和热测定。
回答下列问题:
①有同学认为该装置存在缺陷,请指出该装置的不足之处 。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,则放出的热量 57.3kJ(忽略测量误差,填“>”或“<”或“=”)。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。
C.完成一次中和热测定实验,最少需测两次温度
(3)将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.NaOH溶液的浓度约为
D.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定
考点3 热化学反应方程式
一、单选题
1.2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相,彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成、,放出热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
2.下列说法正确的是
A.和的相等
B.一定条件下,将一定量的置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量,其热化学方程式可以表示为
C. ,则丙烷比乙烯更稳定
D.甲烷的燃烧热,则
3.298 K、101 kPa时,1 g氨完全分解为氮气和氢气,吸收2.72 kJ的热量。则下列热化学方程式正确的是
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=+92.4 kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=+46.2 kJ·mol-1
C.NH3(g)=N2(g)+H2(g)ΔH=+46.2 kJ·mol-1
D.2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1
4.、时,甲烷气体与足量完全反应生成和,测得放出了的热量,则下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
5.下列说法正确的是
A.在光照或点燃条件下不同
B.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C.已知: , ,则
D.101kPa时,2克氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
6.热化学方程式的意义是
A.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
B.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
C.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体吸收热量
D.上述说法都不正确
7.已知: 。下列有关说法正确的是
A.该反应过程的能量变化可用上图表示
B.
C.完全分解产生和,放出热量
D.在相同条件下,和的能量总和大于的能量
8.下列热化学方程式的书写及其对应关系均正确的是(的绝对值均正确)
A.常温下乙醇燃烧:
B.硫粉与空气反应:
C.中和反应:
D.在一定条件下分解:
9.根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A.反应的热化学方程式是
B.反应中1mol (l)换为1mol (g),△H不变
C.该反应是吸热反应
D.1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ
10.2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C.C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
11.已知101kPa时, ,下列说法正确的是
A.该反应的反应热为221kJ·mol-1
B.加入合适的催化剂,将减小
C.碳的燃烧热kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和大于生成物键能总和
二、填空题
12.根据信息书写热化学方程式。
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为 。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出QkJ的热量,则N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。
13.氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理为 kJ⋅mol。
①该反应的反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②该反应中,每断裂0.1 mol 键时,总反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
③每产生33.795 kJ热量时,转移的电子数为 。
(2)化学反应一般都有反应热。1 mol气态与1 mol 反应生成2 mol气态HCl时,放出184.6 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为 。
②若1 mol气态与1mol 反应生成2 mol液态HCl,此时放出的热量 (填“大于”或“小于”)184.6 kJ,判断的理由为 。
14.书写给定条件下的热化学方程式。
(1)与适量反应,生成和,放出1411kJ的热量 。
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量 。
考点4 燃烧热、能源
一、单选题
1.已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是
A.。
B.
C.
D.
2.汽油的主要成分为辛烷,已知辛烷的燃烧热为,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
3.关于燃烧热的概念及应用,下列说法正确的是
A.下,1 mol甲烷完全燃烧生成和时放出的热量,即为甲烷的燃烧热
B.燃烧热是物质的固有属性,与燃烧时的温度、压强无关
C.下,已知(,石墨)的燃烧热为,则反应(,石墨)
D.燃烧放出的热量是燃烧热数值的两倍
4.我国明确提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的目标,旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量时,释放最少的是
选项
A
B
C
D
燃料
燃烧热
A.A B.B C.C D.D
5.下列说法正确的是
A.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.一定条件,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C.已知时,和反应的中和热,则、反应的中和热为
D.时,氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
6.研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地利用化学知识为生产和生活服务。下列说法错误的是
A.已知500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为40%时,放热18.48kJ,则热化学方程式为: kJ·mol-1
B.同温同压下,在光照条件下消耗1mol和点燃条件下消耗1mol,两种条件下该反应的相同
C.已知CO(g)的燃烧热约为282.8kJ·mol-1,则反应的kJ·mol-1
D.已知25℃、101kPa条件下: kJ·mol-1, kJ·mol-1,则可推出比稳定
7.25.6g软脂酸[]完全燃烧,恢复至室温,放热997.7 kJ,表示该物质燃烧热的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
8.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为2878 ,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B.已知在一定条件下,2 mol 与1 mol 充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量为57.3 kJ,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
9.下列热化学方程式中,不正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.在101kPa时,2g H2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= -571.6 kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3kJ·mol-1,则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(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<-38.6 kJ·mol-1
二、填空题
10.完成下列热化学方程式
(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(g)(g)+H2(g)
已知:
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能/kJ·mol-1
412
348
612
436
计算上述反应的△H= kJ·mol-1。
(2)298 K时,1g H2燃烧生成H2O(g)放热121kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)。在25℃、101kPa下,每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放出热量44.4 kJ,该反应的热化学方程式是 。
11.、时,的燃烧热为,写出甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
12.时,完全燃烧生成气体和液态时,放出的热量。判断下列热化学方程式的正误,错误的需指出原因。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
13.Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①
②
③
④
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
(2)的燃烧热为 。
(3)写出燃烧热的热化学方程式 。
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