1.1 反应热(题型专练,广东专用)-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-07-10
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3份
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42页
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.31 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 酚酞偷着红. |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58750631.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第一节 反应热(题型突破·举一反三)
题型01 放热反应与吸热反应
题型02 中和反应热的测定
题型03 反应热与焓变
题型04 反应热的微观实质
题型05 热化学方程式的理解与书写
题型06 对燃烧热的理解
▌题型01 放热反应与吸热反应
放热反应与吸热反应的判断
1.理论分析判断法
(1)ΔH=旧化学键断裂吸收的能量-新化学键形成释放的能量,当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(2)ΔH=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量,当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(3)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。反应物的键能越小,稳定性越弱,破坏它时需要的能量就越少;生成物的键能越大,稳定性越强,形成它时释放的能量就越多,所以当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(4)根据反应物和生成物的相对稳定性判断:由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应,反之为放热反应。
2.反应条件判断法
一个化学反应开始需要加热,而停止加热后,反应亦可进行,则为放热反应;若反应需要持续不断地加热才能进行,则为吸热反应。
3.根据规律判断法
(1)常见的放热反应类型:a.金属与H2O或酸的反应;b.酸碱中和反应;c.燃烧反应;d.多数化合反应。
(2)常见的吸热反应类型:a.多数分解反应;b.C参与的一些反应,如C+H2O(g)CO+H2、CO2+C2CO;c.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。
【典例1】(25-26高二上·广东肇庆·期中)下列反应吸热反应的是
A.铝片与稀盐酸的反应 B.NaOH溶液与硫酸反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧
【变式1-1】(25-26高二上·广东广州·期中)下列变化中属于吸热反应的是
A.钠与水反应 B.煤气燃烧
C.铝热反应 D.和NH4Cl反应
【变式1-2】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)催化还原是重要的烟气脱硝技术,反应过程与能量关系如图1所示。研究发现,在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2所示。下列说法正确的是
A.催化还原为吸热反应
B.过程Ⅱ中NO为氧化剂
C.过程Ⅰ中断裂离子键
D.图2脱硝的总反应为:
【变式1-3】(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)某反应的反应过程和能量变化如图所示,下列有关该反应的叙述正确的是
A.该反应的反应热 B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.该反应是吸热反应 D.加入催化剂后反应放出的热会减少
▌题型02 中和反应热的测定
装置
原理
ΔH=-
实验
步骤
①量取反应物并且测定其初始温度(宜用0.1分刻度的温度计)。
②混合反应物并且测定反应的最高温度。
③平行试验。重复实验2次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
实验准确性问题
(1)小烧杯口与大烧杯口相平,碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是:隔热,防止热量散失。
(2)为保证酸、碱完全中和,常使碱稍稍过量(实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得数值偏小)。
(3)实验操作时要快,酸和碱混合过程中,要一次性倒入烧杯。以减少热量的损失。
(4)酸和碱混合之后,记录的温度必须是最高温度。
【典例2】(25-26高二上·广东·期中)在“中和反应反应热的测定”实验中,使用盐酸与氢氧化钠溶液进行反应。实验测得反应前后温度差平均为3.4℃。已知溶液的密度均为,比热容为。下列说法正确的是
A.若用铜丝代替玻璃搅拌器,测得的反应热不变
B.若将氢氧化钠溶液改为等体积、等浓度的氨水,测得的反应热减小
C.实验中所用盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须均为50mL,否则无法计算中和反应的反应热
D.若反应后读取温度计示数偏小,会导致计算出的中和反应的反应热偏大
【变式2-1】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是
A.反应在常温下不能自发进行,说明该反应的
B.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分几次加入碱(酸)
C.中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类无关
D.测完酸溶液的温度后,未冲洗温度计就直接测碱溶液的温度,会使测得的中和反应反应热偏大
【变式2-2】(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)利用图中所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将和盐酸溶液一并倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)仪器a的作用是______,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______。
(2)实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”“不相等”)。
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如图:
实验序号
起始温度℃
终止温度℃
盐酸
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
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热______(结果保留一位小数)。
(4)小茗同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃),完成以下实验设计表实验药品:盐酸、盐酸、硫酸、硫酸,质量相同的铝片和铝粉
实验目的
实验编号
温度
金属形态
盐酸
I.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
II.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
III.实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。
①
25℃
铝片
4.0
②
______
______
______
③
______
______
______
④
______
______
______
(5)已知反应:①时,
②稀溶液中,
根据以上信息,下列结论中正确的是______。
A.碳的燃烧热等于
B.①的反应热为
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为
D.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量
【变式2-3】(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)化学反应常伴随热效应。化学反应中的热效应又称反应热,包括燃烧热、中和热等,某些反应的热量变化,通过量热装置测量某反应前后体系温度的变化,可获得该反应热量变化的数值Q。(已知:本实验所有反应体系的C和分别取4.18、1.0,忽略水以外各物质吸收的热量,忽略温度对的影响,下同)
(1)中和热的测定:
配制盐酸溶液:配制100 mL 0.5000 mol/L HCl溶液,需要的仪器有烧杯、药匙、玻璃棒、___________(从下列图中选择,写出名称)。
(2)热量的测定:
①甲同学量取0.5500 NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则盐酸与NaOH溶液反应的中和热的数值为___________(用含、的代数式表示)
②已知强酸与强碱的中和热为57.3 kJ。某兴趣小组的实验数值结果大于57.3 kJ原因可能是(填字母)___________
a.实验装置保温、隔热效果差
b.读取混合液的最高温度记为终点温度
c.一次就把NaOH溶液全倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用量筒量取盐酸时仰视读数
e.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
(3)焓变的测定:
借鉴(2)的方法,甲同学测定放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
100 mL 0.20溶液
1.20 g Fe粉
a
b
ⅱ
0.56 g Fe粉
a
c
①温度:b___________c(填“>”、“<”或“=”)。
②___________(选择表中一组数据计算)。
结果表明,该方法可行。
▌题型03 反应热与焓变
反应热与焓变的关系
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出的热量
化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差
二者的相互联系
△H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外 界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H
【典例3】(2025·广东·模拟预测)下列有关反应热的描述中正确的是
A.催化剂可降低反应的,加快反应速率
B. ,则1 mol 和足量充分反应后,放出热量49.15 kJ
C. ,则碳的燃烧热
D. ,则反应物的总能量高于生成物的总能量
【变式3-1】(24-25高一下·广东广州·期中)金刚石与石墨是同素异形体。100kPa时,1mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.石墨转化为金刚石的反应为放热反应
B.石墨比金刚石更稳定
C.若在等量氧气中充分燃烧,1mol金刚石比1mol石墨释放的能量少
D.1mol石墨的键能小于1mol金刚石的键能
【变式3-2(25-26高二上·广东清远·期中)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3-3】(25-26高二上·广东肇庆·期中)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应物的总能量大于生成物总能量
B.反应的ΔH>0
C.该反应需加热才能发生
D.加入催化剂后该反应的ΔH减小
▌题型04 反应热的微观实质
【典例4】(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A.图甲可以表示反应的能量变化
B.图乙说明金刚石比石墨稳定
C.根据图丙可以判断
D.图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量
【变式4-1】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应
B.A→B的反应一定需要加热
C.A→C的反应中,
D.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
【变式4-2】(24-25高二上·广东河源·期中)如下图所示,下列有关化学反应能量变化的说法错误的是
A.铁与盐酸反应的能量变化可用图1表示
B.图1表示反应物的总键能小于生成物的总键能
C.图1、图2中化学反应的焓变
D.图2可以表示反应 的能量变化
【变式4-3】(23-24高二下·广东茂名·阶段检测)利用制备乙烯及合成气(CO、)对温室气体的减排具有重要意义,其反应历程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ,是慢反应
B.步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应都是吸热反应
C.步骤Ⅱ的反应热为
D.总反应的热化学方程式为
▌题型05 热化学方程式的理解与书写
1.热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
(4)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。
(5)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol-1。
2.热化学方程式与普通方程式的区别与联系
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既可表示粒子个数,又可表示该物质的物质的量
既可以是整数,也可以是分数,只表示该物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明
正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
【典例5】(25-26高一下·广东深圳·期末)下列说法正确的是
A.4P (红磷,s) = P4 (白磷,s) ,则相同条件下,白磷比红磷稳定
B.,则的燃烧热为
C.1 mol 和3 mol 充分反应生成放出38.6 kJ热量,则热化学方程式为:
D.已知: ,则和反应:
【变式5-1】(25-26高二上·广东广州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.已知 ,则的燃烧热
B. ,可知石墨比金刚石稳定
C.C的燃烧热,则表示石墨燃烧热的热化学方程式为:
D. ,则2 mol CO具有的总能量大于2 mol CO2具有的总能量
【变式5-2】(22-23高二上·广东湛江·期末)
I.写出下列反应的热化学方程式
1mol C₂H₂(g)在O₂中完全燃烧生成CO2和液态水,放出1299.6kJ的热量____________________________。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ/mol
下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液 B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体 D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
【变式5-3】(23-24高二上·广东茂名·阶段检测改编)写出下列反应①-④的热化学方程式:
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1 366.8 kJ热量:_______。
(2)1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:_______。
(3)如图是298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_______。
(4)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1=-197kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)⇌2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ·mol-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应生产硫酸的热化学方程式为_______。
▌题型06 对燃烧热的理解
1.表示燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2.燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。
“三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。
3.反应热与燃烧热的区别与联系
反应热
燃烧热
能量的变化
放热或吸热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0
ΔH<0
反应物的量
不限
1 mol纯物质
生成物
无要求
指定产物
热化学方程式
有无数个
唯一
【典例6】(25-26高二下·广东惠州·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.已知中和反应反应热,则稀醋酸与稀溶液反应的反应热
C.已知为放热反应,则的键能与的键能之和低于的键能
D.已知 ,则氢气的燃烧热为
【变式6-1】(23-24高二上·广东汕头·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.通常状况下,将1 g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:;
B.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出b kJ热量:;
C.1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.94 kJ的热量:
D.已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为:;
【变式6-2】(24-25高二上·广东茂名·阶段检测)已知石墨与金刚石相关反应如下图所示,下列错误的是
A.稳定性:石墨>金刚石
B.燃烧热:(石墨)>(金刚石)
C.焓:
D.C(s,金刚石)=C(s,石墨)>0
【变式6-3】(24-25高二上·广东茂名·阶段检测)回答下列问题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应:
则反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(2)已知: ; 。
①则氢气的燃烧热___________。
②计算___________。
③计算氢气完全燃烧生成气态水时放出___________的热量。
(3)以为催化剂的光热化学循环分解反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
①上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为化学能。
②根据数据计算,分解需___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
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第一节 反应热(题型突破·举一反三)
题型01 放热反应与吸热反应
题型02 中和反应热的测定
题型03 反应热与焓变
题型04 反应热的微观实质
题型05 热化学方程式的理解与书写
题型06 对燃烧热的理解
▌题型01 放热反应与吸热反应
【典例1】【答案】C
【变式1-1】【答案】D
【变式1-2】【答案】B
【变式1-3】【答案】A
▌题型02 中和反应热的测定
【典例2】【答案】D
【变式2-1】【答案】D
【变式2-2】【答案】(1) 使酸和碱充分混合,加快反应速率,使小烧杯内液体温度上下一致 减少实验过程中的热量损失
(2)不相等
(3)-51.8
(4) 25℃ 铝片 35℃ 铝片 25℃ 铝粉
(5)D
【变式2-3】【答案】(1)胶头滴管,100mL容量瓶
(2) d
(3) > 或
▌题型03 反应热与焓变
【典例3】【答案】D
【变式3-1】【答案】B
【变式3-2】【答案】D
【变式3-3】【答案】B
▌题型04 反应热的微观实质
【典例4】【答案】C
【变式4-1】【答案】D
【变式4-2】【答案】C
【变式4-3】【答案】C
▌题型05 热化学方程式的理解与书写
【典例5】【答案】B
【变式5-1】【答案】B
【变式5-2】【答案】 C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1299.6kJ/mol AD
【变式5-3】
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 1370kJ 1852kJ
▌题型06 对燃烧热的理解
【典例6】【答案】C
【变式6-1】【答案】B
【变式6-2】【答案】D
【变式6-3】
【答案】(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq) =-213kJ∙mol-1
(2) -285.8kJ/mol
(3) 光能和热能 吸收 278.5
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第一节 反应热(题型突破·举一反三)
题型01 放热反应与吸热反应
题型02 中和反应热的测定
题型03 反应热与焓变
题型04 反应热的微观实质
题型05 热化学方程式的理解与书写
题型06 对燃烧热的理解
▌题型01 放热反应与吸热反应
放热反应与吸热反应的判断
1.理论分析判断法
(1)ΔH=旧化学键断裂吸收的能量-新化学键形成释放的能量,当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(2)ΔH=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量,当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(3)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。反应物的键能越小,稳定性越弱,破坏它时需要的能量就越少;生成物的键能越大,稳定性越强,形成它时释放的能量就越多,所以当ΔH>0时,反应吸热,当ΔH<0时,反应放热。
(4)根据反应物和生成物的相对稳定性判断:由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应,反之为放热反应。
2.反应条件判断法
一个化学反应开始需要加热,而停止加热后,反应亦可进行,则为放热反应;若反应需要持续不断地加热才能进行,则为吸热反应。
3.根据规律判断法
(1)常见的放热反应类型:a.金属与H2O或酸的反应;b.酸碱中和反应;c.燃烧反应;d.多数化合反应。
(2)常见的吸热反应类型:a.多数分解反应;b.C参与的一些反应,如C+H2O(g)CO+H2、CO2+C2CO;c.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。
【典例1】(25-26高二上·广东肇庆·期中)下列反应吸热反应的是
A.铝片与稀盐酸的反应 B.NaOH溶液与硫酸反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧
【答案】C
【分析】根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应。常见的吸热反应有:绝大多数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2高温反应)以及某些复分解反应(如铵盐和强碱)等。
【详解】A.金属铝和硫酸的反应是放热反应,A不符合题意;
B.溶液和稀盐酸的中和反应是放热反应,B不符合题意;
C.的反应是吸热反应,C符合题意;
D.甲烷在氧气中燃烧是常见放热反应,D不符合题意;
故选C。
【变式1-1】(25-26高二上·广东广州·期中)下列变化中属于吸热反应的是
A.钠与水反应 B.煤气燃烧
C.铝热反应 D.和NH4Cl反应
【答案】D
【详解】A.钠与水反应剧烈,释放大量热量,属于放热反应,A不符合题意;
B.煤气燃烧是燃烧反应,燃烧均为放热反应,B不符合题意;
C.铝热反应释放大量热量用于金属冶炼,属于放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应需吸收热量,温度显著降低,是典型的吸热反应,D符合题意;
故选D。
【变式1-2】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)催化还原是重要的烟气脱硝技术,反应过程与能量关系如图1所示。研究发现,在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2所示。下列说法正确的是
A.催化还原为吸热反应
B.过程Ⅱ中NO为氧化剂
C.过程Ⅰ中断裂离子键
D.图2脱硝的总反应为:
【答案】B
【分析】由图1可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,由图2可知,催化反应为催化剂作用下,氨气与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A.由分析可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,A错误;
B.由图可知,过程Ⅱ发生的反应为:NO+NH2=N2+H2O,反应中,一氧化氮中氮元素的化合价降低被还原,是反应的氧化剂,B正确;
C.氨气是只含有共价键的共价化合物,所以过程Ⅰ中氨分子断裂的是共价键,不是离子键,C错误;
D.由分析可知,总反应的化学方程式为:,D错误;
故选B。
【变式1-3】(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)某反应的反应过程和能量变化如图所示,下列有关该反应的叙述正确的是
A.该反应的反应热 B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.该反应是吸热反应 D.加入催化剂后反应放出的热会减少
【答案】A
【详解】A.反应热生成物总能量-反应物总能量,由图像可知反应物总能量高于生成物总能量,故生成物总能量-反应物总能量<0,A正确;
B.图像中反应物对应的能量线高于生成物,即反应物总能量高于生成物总能量,B错误;
C.反应物总能量高于生成物总能量,反应过程中释放能量,为放热反应,C错误;
D.催化剂仅降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,即不影响反应放出的热量,D错误;
故答案选A。
▌题型02 中和反应热的测定
装置
原理
ΔH=-
实验
步骤
①量取反应物并且测定其初始温度(宜用0.1分刻度的温度计)。
②混合反应物并且测定反应的最高温度。
③平行试验。重复实验2次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
实验准确性问题
(1)小烧杯口与大烧杯口相平,碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是:隔热,防止热量散失。
(2)为保证酸、碱完全中和,常使碱稍稍过量(实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得数值偏小)。
(3)实验操作时要快,酸和碱混合过程中,要一次性倒入烧杯。以减少热量的损失。
(4)酸和碱混合之后,记录的温度必须是最高温度。
【典例2】(25-26高二上·广东·期中)在“中和反应反应热的测定”实验中,使用盐酸与氢氧化钠溶液进行反应。实验测得反应前后温度差平均为3.4℃。已知溶液的密度均为,比热容为。下列说法正确的是
A.若用铜丝代替玻璃搅拌器,测得的反应热不变
B.若将氢氧化钠溶液改为等体积、等浓度的氨水,测得的反应热减小
C.实验中所用盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须均为50mL,否则无法计算中和反应的反应热
D.若反应后读取温度计示数偏小,会导致计算出的中和反应的反应热偏大
【答案】D
【详解】A.铜的导热性较好,用铜丝搅拌会导致热量散失,测得的温度差偏小,计算出的ΔH偏大,故A错误;
B.氨水是弱碱,电离需吸热,导致释放的总热量减少,测得的ΔH偏大,故B错误;
C.计算反应热只需总溶液质量和生成水的物质的量,对所用溶液的体积无固定值要求,只要已知浓度和体积即可计算,故C错误;
D.读取温度计示数偏小,则Q计算值偏小,导致ΔH偏大,故D正确;
故答案为D;
【变式2-1】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是
A.反应在常温下不能自发进行,说明该反应的
B.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分几次加入碱(酸)
C.中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类无关
D.测完酸溶液的温度后,未冲洗温度计就直接测碱溶液的温度,会使测得的中和反应反应热偏大
【答案】D
【详解】A.当ΔG=ΔH-TΔS>0时反应不能自发进行,该反应的ΔS>0(反应物全固态,生成物中有气态物质),T恒大于0,所以要ΔG>0,ΔH必须大于0才有可能,故该反应ΔH>0,A错误;
B.为了防止热量损失,向酸(碱)溶液中一次加入碱(酸)溶液,B错误;
C.中和热测定结果与酸(碱)种类有关,若使用弱酸或弱碱,其电离需吸热,导致测得反应热偏大;若为强酸强碱且浓度适当,则反应热相同,C错误;
D.未冲洗温度计直接测碱温度时,残留酸与碱反应放热,导致碱初始温度测量值偏高,ΔT计算值偏小,Q偏小,ΔH绝对值偏小(负值更接近零),即测得ΔH偏大,D正确;
故选D。
【变式2-2】(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)利用图中所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将和盐酸溶液一并倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)仪器a的作用是______,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______。
(2)实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”“不相等”)。
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如图:
实验序号
起始温度℃
终止温度℃
盐酸
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
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热______(结果保留一位小数)。
(4)小茗同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃),完成以下实验设计表实验药品:盐酸、盐酸、硫酸、硫酸,质量相同的铝片和铝粉
实验目的
实验编号
温度
金属形态
盐酸
I.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
II.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
III.实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。
①
25℃
铝片
4.0
②
______
______
______
③
______
______
______
④
______
______
______
(5)已知反应:①时,
②稀溶液中,
根据以上信息,下列结论中正确的是______。
A.碳的燃烧热等于
B.①的反应热为
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为
D.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量
【答案】(1) 使酸和碱充分混合,加快反应速率,使小烧杯内液体温度上下一致 减少实验过程中的热量损失
(2)不相等
(3)-51.8
(4) 25℃ 铝片 35℃ 铝片 25℃ 铝粉
(5)D
【分析】解答思路:(1)根据中和热实验装置,仪器a作用是搅拌混合溶液;碎泡沫塑料用于隔热减热损;(2)放热与反应物物质的量成正比,80 mL溶液量少,放热不等;
(3)舍去异常数据,算平均温差,用求放热,再换算成生成1 mol水的中和热;(4)控制变量法:探究浓度变浓度,探究温度变温度,探究形态变形态。(5)结合燃烧热、中和热定义及反应热符号,分析选项正误;据此分析。
【详解】(1)仪器a的作用:搅拌溶液,使盐酸与NaOH 溶液充分混合,加快反应速率,确保反应均匀进行;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用:减少实验过程中的热量散失,提高中和热测定的准确性;
(2)中和反应放出的热量与参与反应的酸、碱的物质的量成正比;80 mL 溶液的物质的量少于100 mL 溶液,因此放出的热量更少
(3)实验3的终止温度(25.6℃)与前两次偏差过大,舍去;实验1起始平均温度:℃,温度差℃;实验2起始平均温度:℃,温度差℃;平均温度差℃,带入公式,生成水的物质的量,故该实验测得的中和热
(4)I.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;II.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;III.实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。实验设计表遵循控制变量法,可知答案为: 25℃,铝片,;
35℃,铝片,;25℃,铝粉,;
(5)A 燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,反应①生成 CO,不是稳定氧化物,故碳的燃烧热大于 110.5 kJ・mol⁻¹;B反应热ΔH=−221 kJ⋅mol −1(反应放热,符号为负);C 中和热是生成 1 mol 水放出的热量,与酸、碱种类无关,稀硫酸与 NaOH 反应的中和热仍为−57.3 kJ⋅mol −1;D 20.0 g NaOH 的物质的量为0.5 mol,与盐酸完全中和生成 0.5 mol水,放出热0.5 mol×57.3 kJ/mol=28.65 kJ,D正确。
【变式2-3】(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)化学反应常伴随热效应。化学反应中的热效应又称反应热,包括燃烧热、中和热等,某些反应的热量变化,通过量热装置测量某反应前后体系温度的变化,可获得该反应热量变化的数值Q。(已知:本实验所有反应体系的C和分别取4.18、1.0,忽略水以外各物质吸收的热量,忽略温度对的影响,下同)
(1)中和热的测定:
配制盐酸溶液:配制100 mL 0.5000 mol/L HCl溶液,需要的仪器有烧杯、药匙、玻璃棒、___________(从下列图中选择,写出名称)。
(2)热量的测定:
①甲同学量取0.5500 NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则盐酸与NaOH溶液反应的中和热的数值为___________(用含、的代数式表示)
②已知强酸与强碱的中和热为57.3 kJ。某兴趣小组的实验数值结果大于57.3 kJ原因可能是(填字母)___________
a.实验装置保温、隔热效果差
b.读取混合液的最高温度记为终点温度
c.一次就把NaOH溶液全倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用量筒量取盐酸时仰视读数
e.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
(3)焓变的测定:
借鉴(2)的方法,甲同学测定放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
100 mL 0.20溶液
1.20 g Fe粉
a
b
ⅱ
0.56 g Fe粉
a
c
①温度:b___________c(填“>”、“<”或“=”)。
②___________(选择表中一组数据计算)。
结果表明,该方法可行。
【答案】(1)胶头滴管,100mL容量瓶
(2) d
(3) > 或
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的溶液所需的仪器有100 mL容量瓶、烧杯、药匙、托盘天平、量筒、玻璃棒、胶头滴管,因此需要图中的100 mL容量瓶,胶头滴管;
(2)测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,温度差为(-)℃,V总为100 mL,则该过程放出的热量为,反应生成水的物质的量=,中和热=;
a. 实验装置保温、隔热效果差会造成热量损失,进一步导致放出热量小于57.3kJ,故a错;
b.读取混合液的最高温度记为终点温度是正确操作,不会造成热量减小,故b错;
c. 一次就把NaOH溶液全倒入盛有盐酸的小烧杯中是正确操作,热量不会损失,故c错;
d. 用量筒量取盐酸时仰视读数,量取盐酸溶液体积增大,反应放出的热量偏多,实验数值结果大于57.3kJ/mol,故d正确;
e.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,温度计中会蘸有NaOH溶液,直接测定盐酸溶液的温度,会中和部分盐酸,导致盐酸与氢氧化钠反应时,放出的热量减少,故e错;
故选d;
(3)①100 mL 0.20 mol/L CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol,1.20 g铁粉和0.56 g铁粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol,实验i中有0.02 mol CuSO4发生反应,实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应,实验放出的热量多,则b>c;
②若按实验i进行计算,;若按实验ⅱ进行计算,;
▌题型03 反应热与焓变
反应热与焓变的关系
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出的热量
化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差
二者的相互联系
△H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外 界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H
【典例3】(2025·广东·模拟预测)下列有关反应热的描述中正确的是
A.催化剂可降低反应的,加快反应速率
B. ,则1 mol 和足量充分反应后,放出热量49.15 kJ
C. ,则碳的燃烧热
D. ,则反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【详解】A.催化剂不能改变反应热,只能通过降低活化能,加快反应速率,A错误;
B.该反应为可逆反应,1 mol 无法完全转化为生成物,实际放热量小于理论值49.15 kJ,B错误;
C.燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热,此处反应生成CO不是稳定氧化物,应生成,C错误;
D.ΔH = -216 表明反应放热,反应物总能量高于生成物总能量,D正确;
故选D。
【变式3-1】(24-25高一下·广东广州·期中)金刚石与石墨是同素异形体。100kPa时,1mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.石墨转化为金刚石的反应为放热反应
B.石墨比金刚石更稳定
C.若在等量氧气中充分燃烧,1mol金刚石比1mol石墨释放的能量少
D.1mol石墨的键能小于1mol金刚石的键能
【答案】B
【详解】A.石墨的能量小于金刚石,则石墨转化为金刚石需要吸收能量,该反应为吸热反应,A错误;
B.能量越低越稳定,石墨比金刚石能量低,则石墨比金刚石更稳定,B正确;
C.金刚石的能量高,1 mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,C错误;
D.石墨的能量小于金刚石,石墨转化为金刚石吸热,则1 mol石墨的键能大于1 mol金刚石的键能,D错误;
故选B。
【变式3-2】(25-26高二上·广东清远·期中)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
【详解】A.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ΔH>0,化学反应体系从环境中吸收热量,故A正确;
B.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;
C.由图丙可知:生成物的焓小于反应物的焓,该正反应为放热反应,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;
D.由图丁可知:两个反应均为生成物的焓小于反应物的焓,正反应均为放热反应,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;
故答案选D。
【变式3-3】(25-26高二上·广东肇庆·期中)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应物的总能量大于生成物总能量
B.反应的ΔH>0
C.该反应需加热才能发生
D.加入催化剂后该反应的ΔH减小
【答案】B
【详解】A.由图可知,该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;
B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,反应的ΔH>0,B正确;
C.吸热反应不一定需要加热才能发生,C错误;
D.催化剂只降低反应的活化能,不改变反应物、生成物的总能量,则该反应的ΔH不变,D错误;
故答案选B。
▌题型04 反应热的微观实质
【典例4】(25-26高二上·广东东莞·阶段检测)下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A.图甲可以表示反应的能量变化
B.图乙说明金刚石比石墨稳定
C.根据图丙可以判断
D.图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量
【答案】C
【详解】A.反应为吸热反应,图像描述的是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,A错误;
B.图乙中金刚石能量高于石墨,物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,B错误;
C.由图可知,气态A转化为液态B的反应,气态B的能量高于液态B,则,C正确;
D.由图可知,该反应为吸热反应,则断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D错误;
故选C。
【变式4-1】(25-26高二上·广东广州·阶段检测)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应
B.A→B的反应一定需要加热
C.A→C的反应中,
D.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
【答案】D
【详解】A.第一步反应A→B:A能量低于B,为吸热反应;第二步反应B→C:B能量高于C,为放热反应,A错误;
B.吸热反应不一定需要加热,B错误;
C.A→B为吸热反应,H ,B→C为放热反应,H=,总反应A→C的H ,C错误;
D.B→C为放热反应,故破坏B中化学键吸收的能量低于形成C中化学键释放的能量,D正确;
故选D。
【变式4-2】(24-25高二上·广东河源·期中)如下图所示,下列有关化学反应能量变化的说法错误的是
A.铁与盐酸反应的能量变化可用图1表示
B.图1表示反应物的总键能小于生成物的总键能
C.图1、图2中化学反应的焓变
D.图2可以表示反应 的能量变化
【答案】C
【详解】A.铁与盐酸反应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,能量变化可用图1表示,A正确;
B.图1中反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,,反应物的总键能小于生成物的总键能,B正确;
C.反应的焓变反应物的总能量-生成物的总能量=正反应活化能-逆反应活化能,图1中,图2中,C错误;
D.图2中反应物总能量小于生成物总能量,反应为吸热反应,可以表示 的能量变化,D正确;
故答案为:C。
【变式4-3】(23-24高二下·广东茂名·阶段检测)利用制备乙烯及合成气(CO、)对温室气体的减排具有重要意义,其反应历程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ,是慢反应
B.步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应都是吸热反应
C.步骤Ⅱ的反应热为
D.总反应的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.由图可知,步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,步骤Ⅰ为慢反应,步骤Ⅱ为快反应,步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ,A正确;
B.由图可知,步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应中生成物的总能量均高于反应物,都是吸热反应,B正确;
C.由图可知,步骤Ⅱ的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=,C错误;
D.由盖斯定律可知,步骤Ⅰ反应+步骤Ⅱ反应可得总反应的热化学方程式为 ,D正确;
故选C。
▌题型05 热化学方程式的理解与书写
1.热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
(4)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。
(5)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol-1。
2.热化学方程式与普通方程式的区别与联系
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既可表示粒子个数,又可表示该物质的物质的量
既可以是整数,也可以是分数,只表示该物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明
正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
【典例5】(25-26高一下·广东深圳·期末)下列说法正确的是
A.4P (红磷,s) = P4 (白磷,s) ,则相同条件下,白磷比红磷稳定
B.,则的燃烧热为
C.1 mol 和3 mol 充分反应生成放出38.6 kJ热量,则热化学方程式为:
D.已知: ,则和反应:
【答案】B
【详解】A.该反应,说明红磷能量低于白磷,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,A错误;
B.燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,2 mol 完全燃烧生成液态水放热483.6 kJ,则1mol 燃烧放热241.8 kJ,故的燃烧热为,B正确;
C.合成氨为可逆反应,1 mol 和3 mol 无法完全反应,实际放热38.6 kJ小于完全反应的放热量,故应小于,C错误;
D.和反应除生成水外,还生成沉淀,沉淀生成也会放热,总反应放出的热量大于114.6kJ,故小于,D错误;
故选B。
【变式5-1】(25-26高二上·广东广州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.已知 ,则的燃烧热
B. ,可知石墨比金刚石稳定
C.C的燃烧热,则表示石墨燃烧热的热化学方程式为:
D. ,则2 mol CO具有的总能量大于2 mol CO2具有的总能量
【答案】B
【详解】A.燃烧热应为1 mol物质完全燃烧生成稳定产物的焓变,题中反应涉及2 mol C2H4,其ΔH需除以2,故燃烧热应为-1600.4 kJ·mol-1,A错误;
B.ΔH为负表明金刚石→石墨为放热反应,石墨能量更低更稳定,B正确;
C.燃烧热要求生成CO2(g),而非CO(g),方程式产物错误,C错误;
D.ΔH<0说明反应放热,反应物总能量高于生成物总能量,但无法比较CO与CO2的能量大小,D错误;
故选B。
【变式5-2】(22-23高二上·广东湛江·期末)I.写出下列反应的热化学方程式
1mol C₂H₂(g)在O₂中完全燃烧生成CO2和液态水,放出1299.6kJ的热量____________________________。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ/mol
下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液 B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体 D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
【答案】 C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1299.6kJ/mol AD
【详解】I.1mol(g)在中完全燃烧生成和液态水,放出1299.6kJ的热量,则焓变为负值,热化学方程式为: ;
Ⅱ.A. HCl、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用表示,A正确;
B.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应表示为,B错误;
C.醋酸是弱酸,不能用离子形式表示,C错误;
D.NaHSO4、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用,D正确;
E.Mg(OH)2难溶于水,在离子方程式中不能写成离子形式,E错误;
故选AD。
【变式5-3】(23-24高二上·广东茂名·阶段检测改编)写出下列反应①-④的热化学方程式:
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1 366.8 kJ热量:_______。
(2)1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:_______。
(3)如图是298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_______。
(4)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1=-197kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)⇌2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ·mol-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应生产硫酸的热化学方程式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 1370kJ 1852kJ
【详解】(1)根据热化学反应方程式的书写要求,已知1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量,故该反应的热化学方程式为;
(2)根据热化学反应方程式的书写要求,已知1mol碳(石墨)与适量水蒸气完全反应,生成一氧化碳气体和氢气,吸收131.3kJ热量,故该反应的热化学方程式为;
(3)由图可知,该反应是放热反应,放出的热量为600kJ-508kJ=92 kJ,热化学方程式为:;
(4)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1=-197kJ•mol-1;②H2O(g)═H2O(l)△H2=-44kJ•mol-1;③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545kJ•mol-1,盖斯定律计算(③-①-②×2)÷2可得到SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130 KJ•mol-1。
(5)①吸收的能量应为2molH2和1molO2断键吸收的能量,为2×436kJ+498kJ=1370kJ,由图象可知2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ΔH=-482kJ•mol-1,反应热为反应物的总键能减去生成物的总键能,则②放出的热量为1370kJ+482kJ=1852kJ;
▌题型06 对燃烧热的理解
1.表示燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2.燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。
“三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。
3.反应热与燃烧热的区别与联系
反应热
燃烧热
能量的变化
放热或吸热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0
ΔH<0
反应物的量
不限
1 mol纯物质
生成物
无要求
指定产物
热化学方程式
有无数个
唯一
【典例6】(25-26高二下·广东惠州·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.已知中和反应反应热,则稀醋酸与稀溶液反应的反应热
C.已知为放热反应,则的键能与的键能之和低于的键能
D.已知 ,则氢气的燃烧热为
【答案】C
【详解】A.C(石墨,s)=C(金刚石,s) 为吸热反应,石墨能量较低,更稳定,因此金刚石不如石墨稳定,A项错误;
B.醋酸是弱酸,发生中和反应时需吸收能量电离,因此与反应放热,B项错误;
C.放热反应说明反应物断键吸收的能量低于生成物成键放出的能量,则的键能与的键能之和低于的键能,C项正确;
D.在25℃、时,1mol物质完全燃烧生成指定物质时所放出的热,叫做该物质的燃烧热,氢气的燃烧热应生成液态水,D项错误;
故选C。
【变式6-1】(23-24高二上·广东汕头·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.通常状况下,将1 g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:;
B.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出b kJ热量:;
C.1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.94 kJ的热量:
D.已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为:;
【答案】B
【详解】A.放热反应的,正确的热化学方程式为: ,A项错误;
B.充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出b kJ热量,则生成4 mol CO2和液态水,应放出4b kJ热量:,B项正确;
C.1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,则1 mol碳与水蒸气反应,吸收热量为,且热化学方程式需要标注物质的聚集状态。则此反应的热化学方程式为 ,C项错误;
D.题目中给出的数据意义是:燃烧1 g的甲烷放出55.625 kJ的热量,换算成燃烧1 mol甲烷放出的热量为890 kJ,故正确的热化学方程式为: ,D项错误;
故选B。
【变式6-2】(24-25高二上·广东茂名·阶段检测)已知石墨与金刚石相关反应如下图所示,下列错误的是
A.稳定性:石墨>金刚石
B.燃烧热:(石墨)>(金刚石)
C.焓:
D.C(s,金刚石)=C(s,石墨)>0
【答案】D
【分析】物质具有的能量越低越稳定。燃烧热指25°C、101KPa,1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质所释放的热量。
【详解】A.从图可知,具有的能量:金刚石>石墨,稳定性:石墨>金刚石 ,A正确;
B. 从图可知1mol金刚石完全燃烧释放的热量多于1mol石墨完全燃烧释放的热量,释放的热量越多越小,故(石墨) >(金刚石),B正确;
C. =生成物的总焓-反应物的总焓,金刚石的燃烧是放热反应,焓:,C正确;
D.从图可知,具有的能量:金刚石>石墨,C(s,金刚石)=C(s,石墨),该反应为放热反应, <0,D错误;
故答案为:D。
【变式6-3】(24-25高二上·广东茂名·阶段检测)回答下列问题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应:
则反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(2)已知: ; 。
①则氢气的燃烧热___________。
②计算___________。
③计算氢气完全燃烧生成气态水时放出___________的热量。
(3)以为催化剂的光热化学循环分解反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
①上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为化学能。
②根据数据计算,分解需___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
【答案】(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq) =-213kJ∙mol-1
(2) -285.8kJ/mol
(3) 光能和热能 吸收 278.5
【详解】(1)已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应①:
由流程图信息可知,反应Ⅰ为SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq),利用盖斯定律,将反应[①-反应Ⅱ×2-反应Ⅲ×2] ×得反应Ⅰ的热化学方程式为:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq) =[(+572 kJ∙mol-1)-(+327 kJ∙mol-1)×2-(+172 kJ∙mol-1)×2]×=-213kJ∙mol-1;
(2)①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;已知: ,则表示氢气的燃烧热的热化学方程式为,即燃烧热;
②已知:Ⅰ
Ⅱ
×Ⅰ-Ⅱ得;
③ ,则1g氢气完全燃烧生成气态水时热量变化为,故放出的热量。
(3)①该图中以为催化剂、光和热条件下分解反应生成CO和O2,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能;
②根据反应=反应物的总键能-生成物的总键能,分解反应的热化学方程式为,反应焓变为=1598kJ/mol×2-1072kJ/mol×2-495kJ/mol×1=+557kJ/mol,故1molCO2需吸收278.5kJ热量。
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