第一章 化学反应的热效应(14大题型,专项训练)化学人教版选择性必修1
2026-07-28
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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 | 第一章 化学反应的热效应 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 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 | 7.36 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 沉默黄金 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58996820.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“概念-实验-理论-应用”为逻辑主线,通过分层突破与方法提炼,系统构建化学反应热效应的认知体系,培养化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识突破练|8突破,含40道基础题|反应热判断依据、盖斯定律加和法等|从反应热概念(宏观/微观)到热化学方程式、燃烧热,形成概念生成→原理理解→简单应用链条|
|培优拔高练|6拔高,含30道综合题|中和热测定误差分析、键能计算步骤等|深化实验误差分析、复杂热化学方程式书写,实现从基础应用到综合探究的进阶|
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
题型导航
知识突破练
突破1 反应热的概念及吸热反应、放热反应的判断
突破2 中和反应反应热的测定
突破3 化学反应中能量变化的原因(宏观角度及微观角度)
突破4 热化学方程式的正误判断
突破5 燃烧热的概念及理解
突破6 盖斯定律及其应用
突破7 反应热的计算
突破8 反应热大小的比较
培优拔高练
拔高1 反应热及其测定的误差分析
拔高2 热化学方程式的书写
拔高3 燃烧热与中和热的区别
拔高4 盖斯定律应用的常用方法——加和法
拔高5 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
拔高6 根据反应物和生成物的键能计算反应热
◆突破1 反应热的概念及吸热反应和放热反应的判断
1.下列说法正确的是
A.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.吸热反应只能在加热的条件下才能进行
2.下列变化过程中的是
A.电解得到Al和 B.HCl分解为和
C.镁与稀盐酸反应 D.液体水的汽化
3.下列选项不会对反应热效应产生影响的是
A.反应物的物质的量 B.反应物的状态
C.生成物的状态 D.化学反应的催化剂
4.下列描述的变化中,属于化学变化且反应热的是
A.硫黄、硝石与马兜铃(含碳)混合,遇火即燃,焰高数尺
B.生石灰与水反应制熟石灰,反应时蒸汽蒸腾、手触容器发烫
C.取硝石()研细,投入水中,水凉可冰饮
D.煤炭与水反应生成水煤气(和),需持续加热
5.下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A.稀释浓硫酸:碳与水蒸气的反应 B.生石灰溶于水:二氧化碳和碳反应
C.氢氧化钠和盐酸反应:锌和稀硫酸的反应 D.工业煅烧石灰石:化石燃料燃烧
◆突破2 中和反应反应热的测定
6.可用简易量热计(如图)测定盐酸与NaOH溶液反应的反应热。下列说法错误的是
A.隔热层的主要作用是减少实验过程中的热量损失
B.若已知溶液质量与比热容,则该实验需测定体系温度变化
C.为保证盐酸完全被中和,NaOH溶液要稍过量
D.测量盐酸的温度后,用该温度计直接测量NaOH溶液的温度,偏小
7.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A.酸碱溶液混合后,应先冷却再测温
B.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C.任何酸碱之间发生中和反应生成时放出的热量都是57.3kJ
D.玻璃棒搅拌器若用铜丝代替,则测定出的中和反应反应热偏大
8.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列有关中和反应反应热的测定实验说法错误的是
A.实验中需要测量反应前后溶液的温度变化
B.为了使酸完全反应,通常使碱稍过量
C.使用浓酸和浓碱测得的中和热数值更准确
D.实验中使用隔热装置是为了减少热量损失
9.某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度
C.实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
10.利用手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图所示,[已知:混合溶液的密度为1g·cm-3,比热容为4.18J·g-1·℃-1。忽略水以外各物质吸收的热量]。下列说法正确的是
A.磁子表面的聚四氟乙烯能换成铁
B.可分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中
C.读取T-t图像中a点记为反应混合液的终点温度
D.根据上图数据,可得H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H2O(l) =-55.18kJ/mol
◆突破3 化学反应中能量变化的原因(宏观角度及微观角度)
11.反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应 B.放热反应都需要加热
C.H-H键断裂过程释放能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
12.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应能量变化如图所示,下列有关该反应的说法错误的是
A.是吸热反应
B.断开氯化铵中的化学键会吸收能量
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.旧键断裂吸收能量小于新键形成释放的能量
13.反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.的总能量高于和的总能量
C.断开中的化学键需要吸收能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
14.和反应生成过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.结合生成时,放出498 kJ能量
B.断裂分子中的化学键,需要吸收632 kJ能量
C.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
D.该反应的热化学方程式为
15.2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂,在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇:。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1)
化学键
E/kJ·mol-1
a
b
c
d
A. B. C. D.
◆突破4 热化学方程式的正误判断
16.(g)完全燃烧生成88 g 和液态水时放出的热量为a kJ。则(g)燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
17.下列有关说法正确的是
A.已知 ΔH=-571.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
B.已知 ΔH1 ΔH2 ,则
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知 ,则1 molHI气体在密闭容器中充分分解后可放出的热量
18.下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
19.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
分解2 mol液态水,吸收483.6 kJ热量
B
当反应生成2 mol氨气,放出92.4 kJ热量
C
稀硫酸与溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D
的燃烧热为
A.A B.B C.C D.D
20.已知在、下,(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出能量。下列表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
◆突破5 燃烧热的概念及理解
21.下列各组物质的燃烧热相等的是
A.石墨和一氧化碳
B.1 mol H2(g)和3 mol H2(g)
C.3 mol乙炔(C2H2)和1 mol苯(C6H6)
D.淀粉和纤维素
22.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
23.在25℃和101kPa时,几种烃的燃烧热(△H)数据如下表所示。烃在氧气中完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g),当生成液态水的质量相等时,放出热量最多的是
物质
CH4(g)
C2H4(g)
C2H6(g)
C3H8(g)
燃烧热(△H)/(kJ·mol-1)
-890.3
-1411.0
-1559.8
-2219.9
A.CH4(g) B.C2H4(g) C.C2H6(g) D.C3H8(g)
24.在时,完全燃烧生成气体和液态水,放出的热量为,则的燃烧热为
A. B.
C. D.
25.已知苯[]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.
◆突破6 盖斯定律及其应用
26.下列关于盖斯定律的理解不正确的是
A.不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的
B.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
C.可以直接测量任意反应的反应热
D.可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难以测量或无法测量的反应的热效应
27.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A.237.46 kJ·mol-1 B.-474.92 kJ·mol-1
C.-118.73 kJ·mol-1 D.-237.46 kJ·mol-1
28.在载人航天器中,可以利用CO2与H2的反应,将航天员呼出的CO2转化为H2O等,然后通过电解H2O得到O2,从而实现O2的再生。已知:
①
②
则反应的为
A.-60kJ/mol B.+60kJ/mol C.-100kJ/mol D.+100kJ/mol
29.石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A.石墨的燃烧热为110.5kJ·mol-1
B.反应C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH=+910kJ·mol-1
C.由图可知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1
D.已知C(s,金刚石)=C(s,石墨)ΔH<0,则金刚石比石墨稳定
30.已知298K、101kPa时:;;。则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
◆突破7 反应热的计算
31.已知下列热化学方程式:Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) H=-351 kJ/mol;Hg(l)+O2(g)=HgO(s) H =-90.7 kJ/mol由此可知反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的H为
A.-441.8 kJ/mol B.+260.3 kJ/mol C.+441.8 kJ/mol D.-260.3 kJ/mol
32.已知下列热化学方程式:
由此可知的反应热ΔH为
A.-260.4 kJ·mol-1 B.+260.4 kJ·mol-1 C.-441.8 kJ·mol-1 D.+441.8 kJ·mol-1
33.高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅:几种共价键的键能数据如下表所示。已知:1molSi含共价键。则的键能x的值为
共价键
键能
x
323
226
A. B. C. D.
34.高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅: 。几种共价键的键能数据如图所示。已知:1 mol 含共价键。
A. B.
C. D.
35.已知:①
②
③几种含氯微粒的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
a
63
b
下列叙述错误的是
A.
B.
C.上述含氯微粒中最稳定
D.存在吸热反应
◆突破8 反应热大小的比较
36.已知下列反应:
下列说法正确的是
A., B.
C. D.
37.已知石墨比金刚石稳定。下列反应均能自发进行,下列判断不正确的是
A. B.
C. D.
38.下列各组反应中,的是
A.
B.
C.
D.
39.已知下列热化学方程式:
①
②
③
④
下列关系式正确的是
A. B. C. D.
40.相同条件下,下列热化学方程式中,的是
A.;
B.;
C.;
D.;
◆拔高1 中和反应反应热测定的误差分析
1.某同学用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液测定中和热时,下列操作可能造成测得中和热的数值偏高的是
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗 B.将氢氧化钠溶液取成了氨水
C.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 D.在量取盐酸时仰视读数
解题技巧
测定中和反应反应热的注意事项
(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1~0.5 mol·L-1),若用浓溶液则生成1 mol水时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)为保证盐酸被完全中和,碱的浓度应稍大。
(3)操作时动作要快,尽量减少热量的损失,使用绝热装置以避免热量散发到反应体系外。
(4)测量盐酸的温度后,要将温度计上的酸冲洗干净并用滤纸擦干后,再测量NaOH溶液的温度,避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。
(5)在测量反应混合液的温度时,温度计不要贴在容器壁上或接触容器底部,要随时读取温度,记录最高温度。
(6)不可将温度计当搅拌器使用;应使用玻璃搅拌器,不能用金属质搅拌器代替;玻璃搅拌器应上下移动。
2.用盐酸与NaOH溶液反应,测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.用温度计测量酸溶液的温度后,用水冲洗净、擦干后再测碱液的温度
B.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,反应热偏大
D.若量热器杯盖盖得不严密,反应热偏小
3.某实验小组学生用 的盐酸与 的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计算反应热,下列说法不正确的是
A.图中实验装置缺少玻璃搅拌器
B.若分多次加入溶液,则测得的数值会偏低
C.实验中,读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度
D.若改用 盐酸跟 的溶液进行反应,理论上所求中和热相等
4.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.实验操作中,若未用水把温度计上的酸冲洗干净,直接测碱的温度,实验测得的中和反应反应热的数值将偏小
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.用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积均相等,则测得的中和反应反应热相同
D.测定中和反应反应热的实验中,不可用耐酸碱的塑料材质的搅拌棒代替玻璃搅拌棒
5.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
◆拔高2 热化学方程式的书写
6.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体,放出91.5热量,其热化学方程式为_______。
(2)25℃、101下,、的稀溶液发生中和反应生成1 时,放出57.3的热量,其热化学方程式为_______。
(3)已知: ,请写出1 分解的热化学方程式:_______。若1 和3 在一定条件下发生反应,放出的热量_______92(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_______。
(4)在25℃、101下,1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
解题技巧
1.热化学方程式的书写——四步骤
2.书写热化学方程式需注意的问题
(1)热化学方程式中各物质的化学计量数表示物质的量,可以是分数,且ΔH必须与化学计量数相对应,若化学计量数加倍,则ΔH的数值也要加倍。
(2)热化学方程式中不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)由于已经注明了物质的聚集状态,所以在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。
(4)ΔH的单位为kJ·mol-1(或kJ/mol),它并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦,而是指“每摩尔反应”。
(5)同素异形体的热化学方程式中,除了要注明聚集状态还要写明物质的名称,如金刚石写为C(金刚石,s)。
7.写出298K时下列反应的热化学方程式。
(1)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138.2kJ____________。
(2)用CO(g)还原生成CO2(g)和Fe(s),放热24.8kJ____________。
(3)1molC(s)与1molH2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸热131.5kJ____________。
8.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_____。
◆拔高3 燃烧热与中和热的区别
9.下列各说法正确的是
A.表示放热反应,表示吸热反应
B.和反应生成沉淀时放出的热叫做中和反应反应热
C.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数也可以是小数
D.和反应放出的热就是的燃烧热
解题技巧
1.判断燃烧热的依据
2.中和热的理解
(1)对于反应H++OH-===H2O来说,其反应热ΔH=-57.3 kJ/mol,与所用酸、碱的用量无关。
(2)强酸、强碱稀溶液反应生成1 mol水时的反应热ΔH=-57.3 kJ/mol,因为弱酸(弱碱)电离时吸热,弱酸、弱碱反应生成1 mol水时的反应热的数值小于57.3 kJ/mol,即ΔH>-57.3 kJ/mol。
(3)因为Ba2++SO===BaSO4↓反应时放出热量,所以Ba(OH)2与稀H2SO4反应生成1 mol水时,放出的热量大于57.3 kJ,即ΔH<-57.3 kJ/mol。
(4)浓H2SO4稀释时放出热量,因此有浓H2SO4参加的中和反应,生成1 mol H2O时,放出的热量大于57.3 kJ,即ΔH<-57.3 kJ/mol。
10.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH= - 1367 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol(中和热)
C.2SO2(g)+O2(g) == 2SO3(g) ΔH= - a kJ/mol,则将64gSO2和足量O2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量
D.C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH= + 1.9 kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
11.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.的燃烧热是,则反应的
B.已知;,则
C.500℃下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热10kJ,其热化学方程式为:
D.HCl和NaOH反应的中和热,则H2SO4和反应的中和热为
12.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,2mol 与1mol 充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3,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
13.下列有关说法正确的是
A.已知 ΔH=-571.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
B.已知 ΔH1 ΔH2 ,则
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知 ,则1 molHI气体在密闭容器中充分分解后可放出的热量
◆拔高4 盖斯定律应用的常用方法——加和法
14.从盐湖卤水(含高浓度)提取的工艺中需要添加氯化铁,生成的可与共同被萃取剂(如)捕获,从而显著提高锂的萃取效率和选择性。已知下列过程或反应:
(1)
(2)
(3)
(4)
则生成的反应的为
A. B. C. D.
解题技巧
加和法计算反应热的步骤:
15.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D.反应③是吸热反应
16.以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧氧化法制备。已知:在、时发生以下反应:
①
②
③
则反应的为
A. B.
C. D.
17.已知:① ;
② ;
③ ;
④ 。
则为
A. B.
C. D.
18.二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用,有利于二氧化碳的减排。
反应A: ΔH1=+41.1 kJ∙mol-1
反应B: ΔH2=-90.1 kJ∙mol-1。
与反应生成和的热化学方程式为_______。
19.氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题:
Ⅰ.乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
反应ⅰ的=___________。
20.和均为工业生产的重要原料,回答下列问题:
工业上可通过反应制取氢气,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式:___________。
◆拔高5 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
21.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.和如图中完全反应放出139kJ能量
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.反应生成时有4mole-转移
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
解题技巧
计算公式:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
图像信息(a、b、c均大于0)
ΔH=(E2-E1) kJ·mol-1=(a-b) kJ·mol-1=-c kJ·mol-1
ΔH=(E2-E1) kJ·mol-1=(a-b) kJ·mol-1=+c kJ·mol-1
22.已知化学反应的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量
B.断裂键和键,放出akJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应的
23.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
24.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
25.某化学反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.三种物质中B最不稳定
B.反应A→B的活化能为E1
C.反应B→C的ΔH=E4-E3
D.整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4
◆拔高6 根据反应物和生成物的键能计算反应热
26.氯胺(NH2Cl)能与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂。制备氯胺的反应为NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) ΔH,已知部分化学键的键能如表所示:
键能/(kJ·mol-1)
391
243
200
431
化学键
N—H
Cl—Cl
N—Cl
H—Cl
上述反应的ΔH为
A.+3 kJ·mol-1 B.-3 kJ·mol-1 C.+370 kJ·mol-1 D.-370 kJ·mol-1
解题技巧
(1)计算公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=(N≡N键能)+(H—H键能)×3-2×3×(N—H键能)。
(3)常见物质所含共价键
1个H2O分子中含有2个H—O,1个NH3分子中含有3个N—H,1 mol P4含有6 mol P—P,1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si,1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C,1 mol金刚石含有2 mol C—C,1 mol SiO2含有4 mol Si—O等。
27.已知断裂某些化学键所需的能量如下表(单位:kJ·mol-1):
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能
198
360
498
x
白磷(P4)结构为正四面体(含6个P-P键),P4O10中含4个P=O键和12个P-O键。已知反应 ,则x的值为
A.433 B.585 C.612 D.726
28.,时,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量用表示。结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
F-F
436
157
568
432
298
A.
B.表中最稳定的共价键是键
C.
D.
29.甲醇是重要的化工原料,也是重要的燃料。在催化剂作用下利用CO、H2制备甲醇的反应为 ΔH,已知部分化学键键能如表所示:
化学键
H—H
H—C
H—O
C—O
C≡O(CO中)
键能(kJ·mol-1)
436
413
465
343
1076
该反应的ΔH为
A.-535kJ·mol-1 B.+289kJ·mol-1 C.-289kJ·mol-1 D.-99kJ·mol-1
30.已知 ,其它相关数据如下表:
物质
HC1
分子中的化学键断裂时吸收的能量/(kJ)
436
a
431
下列说法正确的是
A.
B.和的总能量大于的能量
C.完全反应放出热量
D.生成的能量变化小于
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第一章 化学反应的热效应
题型导航
知识突破练
突破1 反应热的概念及吸热反应、放热反应的判断
突破2 中和反应反应热的测定
突破3 化学反应中能量变化的原因(宏观角度及微观角度)
突破4 热化学方程式的正误判断
突破5 燃烧热的概念及理解
突破6 盖斯定律及其应用
突破7 反应热的计算
突破8 反应热大小的比较
培优拔高练
拔高1 反应热及其测定的误差分析
拔高2 热化学方程式的书写
拔高3 燃烧热与中和热的区别
拔高4 盖斯定律应用的常用方法——加和法
拔高5 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
拔高6 根据反应物和生成物的键能计算反应热
◆突破1 反应热的概念及吸热反应和放热反应的判断
1.下列说法正确的是
A.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.吸热反应只能在加热的条件下才能进行
【答案】A
【详解】A.反应的焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值,即,为放热反应,为吸热反应,因此反应物和生成物的总能量相对大小决定反应放热还是吸热,A正确;
B.反应的发生和反应的吸放热无必然关联,放热反应常温下不一定能发生,例如碳的燃烧属于放热反应,常温下需要点燃才能发生,B错误;
C.反应条件和反应的吸放热没有必然联系,需要加热才能发生的反应可能为放热反应,例如铁和硫的化合反应需要加热引发,但属于放热反应,C错误;
D.吸热反应不一定需要加热才能进行,例如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应属于吸热反应,常温下搅拌即可发生,D错误;
因此答案选A。
2.下列变化过程中的是
A.电解得到Al和 B.HCl分解为和
C.镁与稀盐酸反应 D.液体水的汽化
【答案】C
【详解】A.电解制备需要持续吸收能量,属于吸热反应,,A错误;
B.HCl分解为和属于分解反应,为吸热反应,,B错误;
C.镁与稀盐酸反应是活泼金属与酸的置换反应,反应过程释放热量,,C正确;
D.液体水汽化是液态水变为气态水的物理过程,需要吸收热量,,D错误;
故选C。
3.下列选项不会对反应热效应产生影响的是
A.反应物的物质的量 B.反应物的状态
C.生成物的状态 D.化学反应的催化剂
【答案】D
【详解】A.反应物物质的量改变,反应物总能量改变,总能量差改变,会影响反应热,A不符合题意;
B.反应物状态不同,本身具有的能量不同,会影响反应热,如气态反应物能量高于同物质的量的固态反应物,B不符合题意;
C.生成物状态不同,本身具有的能量不同,会影响反应热,如氢气燃烧生成气态水和液态水的反应热不同,C不符合题意;
D.催化剂仅改变反应的活化能,改变反应速率,不改变反应物和生成物的总能量,因此不会影响反应热效应,D符合题意;
故选D。
4.下列描述的变化中,属于化学变化且反应热的是
A.硫黄、硝石与马兜铃(含碳)混合,遇火即燃,焰高数尺
B.生石灰与水反应制熟石灰,反应时蒸汽蒸腾、手触容器发烫
C.取硝石()研细,投入水中,水凉可冰饮
D.煤炭与水反应生成水煤气(和),需持续加热
【答案】D
【详解】A. 硫黄、硝石与马兜铃(含碳)混合燃烧属于化学变化,但燃烧反应放热,,A不符合题意;
B. 生石灰与水反应生成熟石灰属于化学变化,但反应放热(容器发烫),,B不符合题意;
C. 硝石()溶解于水属于物理变化(无新物质生成),C不符合题意;
D. 煤炭与水反应生成水煤气(和)属于化学变化,且需持续加热表明反应吸热,D符合题意;
故选D。
5.下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A.稀释浓硫酸:碳与水蒸气的反应 B.生石灰溶于水:二氧化碳和碳反应
C.氢氧化钠和盐酸反应:锌和稀硫酸的反应 D.工业煅烧石灰石:化石燃料燃烧
【答案】B
【详解】A.稀释浓硫酸属于物理放热过程,不是化学反应,不属于放热反应;碳与水蒸气的反应为吸热反应,A错误;
B.生石灰溶于水是氧化钙与水的化合反应,属于放热反应;二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,属于吸热反应,B正确;
C.氢氧化钠和盐酸的中和反应属于放热反应;锌和稀硫酸的置换反应也属于放热反应,C错误;
D.工业煅烧石灰石是碳酸钙分解反应,属于吸热反应;化石燃料燃烧属于放热反应,二者顺序不符合要求,D错误;
故选B。
◆突破2 中和反应反应热的测定
6.可用简易量热计(如图)测定盐酸与NaOH溶液反应的反应热。下列说法错误的是
A.隔热层的主要作用是减少实验过程中的热量损失
B.若已知溶液质量与比热容,则该实验需测定体系温度变化
C.为保证盐酸完全被中和,NaOH溶液要稍过量
D.测量盐酸的温度后,用该温度计直接测量NaOH溶液的温度,偏小
【答案】D
【详解】A.隔热层的主要作用是减少实验过程中的热量损失,保证测量结果准确,A正确;
B.反应热,已知溶液质量和比热容,需测定体系温度变化才能计算反应热,B正确;
C.为保证盐酸完全被中和,NaOH溶液应稍过量,C正确;
D.测量盐酸的温度后,温度计上残留的盐酸会中和NaOH溶液,反应放热,起始温度大,减小,放出的热量减小,偏大(为负值),D错误;
故答案为D。
7.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A.酸碱溶液混合后,应先冷却再测温
B.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C.任何酸碱之间发生中和反应生成时放出的热量都是57.3kJ
D.玻璃棒搅拌器若用铜丝代替,则测定出的中和反应反应热偏大
【答案】D
【详解】A.酸碱混合后需要测定反应的最高温度,若冷却后测温会导致测得温度偏低,实验误差增大,A错误;
B.向内筒加入稀碱时应快速倒入,若缓慢匀速加入会导致热量散失过多,实验误差增大,B错误;
C.只有强酸强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐和时放出的热量才为57.3kJ,弱酸/弱碱电离吸热、有沉淀生成的中和反应都会使放出的热量不等于57.3kJ,C错误;
D.铜丝是热的良导体,会加速热量散失,导致测得的反应放热数值偏小,由于中和反应的为负值,因此测定出的偏大,D正确;
故选D。
8.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列有关中和反应反应热的测定实验说法错误的是
A.实验中需要测量反应前后溶液的温度变化
B.为了使酸完全反应,通常使碱稍过量
C.使用浓酸和浓碱测得的中和热数值更准确
D.实验中使用隔热装置是为了减少热量损失
【答案】C
【详解】A.中和热测定时需要通过公式计算反应放出的热量,为反应前后溶液的温度变化,因此需要测量反应前后温度,A正确;
B.实验中使碱稍过量可以保证酸完全被中和,能提高测定结果的准确度,B正确;
C.浓酸、浓碱溶解于水的过程会释放额外热量,会导致测得的中和热数值偏大,结果不准确,C错误;
D.实验使用隔热装置可以减少反应过程中的热量损失,避免测得的温度变化偏小,提高准确度,D正确;
故答案选C。
9.某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度
C.实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
【答案】C
【详解】A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液是合理的,因为NaOH的浓度(0.55 mol/L)略高于盐酸(0.50 mol/L),且体积相同,确保反应完全,A正确;
B.测量盐酸温度后冲洗温度计可避免酸残留污染NaOH溶液或影响温度测量准确性,B正确;
C.分多次倒入NaOH溶液会导致反应缓慢,热量散失到环境中,影响中和热测量精度,应一次性快速倒入并搅拌,C错误;
D.中和反应放热,体系温度升至最高点后可能下降,但实验中通常将最高温度记为反应后体系的温度以计算温度变化,D正确;
故选C。
10.利用手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图所示,[已知:混合溶液的密度为1g·cm-3,比热容为4.18J·g-1·℃-1。忽略水以外各物质吸收的热量]。下列说法正确的是
A.磁子表面的聚四氟乙烯能换成铁
B.可分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中
C.读取T-t图像中a点记为反应混合液的终点温度
D.根据上图数据,可得H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H2O(l) =-55.18kJ/mol
【答案】D
【详解】A.铁会与盐酸发生反应,且铁导热性强,易造成热量损失,因此磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铁,A错误;
B.分多次注入NaOH溶液会导致较多热量散失,测定的温度差偏小,误差较大,应一次性快速注入NaOH溶液,B错误;
C.反应混合液的终点温度为反应的最高温度,即,a点为反应结束后温度下降的数值,不是终点温度,C错误;
D.根据所给数据,本实验中生成水0.02mol,温度差,反应放出的热量,反应焓变,D正确;
故选D。
◆突破3 化学反应中能量变化的原因(宏观角度及微观角度)
11.反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应 B.放热反应都需要加热
C.H-H键断裂过程释放能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【详解】A.由能量变化图可知反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.放热反应不一定都需要加热,例如中和反应、氨气和氯化氢的化合反应常温下即可发生,B错误;
C.化学键断裂过程需要吸收能量,所以H-H键断裂过程吸收能量,不是释放能量,C错误;
D.根据能量变化图像可以看出,反应物的总能量大于生成物的总能量,D正确;
故选D。
12.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应能量变化如图所示,下列有关该反应的说法错误的是
A.是吸热反应
B.断开氯化铵中的化学键会吸收能量
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.旧键断裂吸收能量小于新键形成释放的能量
【答案】D
【详解】A.由图可知,生成物的能量高于反应物的能量,故反应为吸热反应,A正确;
B.化学键断裂时会吸收能量,B正确;
C.由图可知,反应物总能量低于生成物总能量,C正确;
D.反应为吸热反应,故旧键断裂吸收能量大于新键形成释放的能量,D错误;
故选D。
13.反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.的总能量高于和的总能量
C.断开中的化学键需要吸收能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
【答案】C
【分析】反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,;
【详解】A.图示中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,所以的,故A错误;
B.该反应为吸热反应反应物HI的总能量低于和的总能量,故B错误;
C.断键吸热,成键放热,故C正确;
D.中和反应为放热反应,该反应为吸热反应,热量变化趋势与图像所示不一致,故D错误;
答案选C。
14.和反应生成过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.结合生成时,放出498 kJ能量
B.断裂分子中的化学键,需要吸收632 kJ能量
C.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
D.该反应的热化学方程式为
【答案】C
【分析】=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,该反应的热化学方程式为:
【详解】A.成键放出能量,2mol气态氧原子结合生成时,能放出498 kJ能量,A正确;
B.由图中可知,生成2 mol NO放出能量2×632 kJ,断裂 1 mol NO分子中的化学键,需要吸收632 kJ能量,B正确;
C.此反应为吸热反应,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,C错误;
D.由分析可知,反应的热化学方程式为: ,D正确;
故选C。
15.2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂,在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇:。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1)
化学键
E/kJ·mol-1
a
b
c
d
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】ΔH = 断裂的键能总和 - 形成的键能总和,CH4含4个C-H键,H2O含2个O-H键,则总断裂键能为4b+2c,CH3OH含3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键,H2含1个H-H键,则总形成键能为3b+d+c+a,因此 ΔH = (4b+2c) - (3b+d+c+a) = b+c-a-d,故选A。
◆突破4 热化学方程式的正误判断
16.(g)完全燃烧生成88 g 和液态水时放出的热量为a kJ。则(g)燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据碳原子守恒,(g)完全燃烧可生成88 g (物质的量为2mol),产物水为液态,放出的热量为a kJ;则(g)完全燃烧生成和液态水放出的热量为3a kJ,写出热化学方程式为: 或 ,可知正确答案为A。
17.下列有关说法正确的是
A.已知 ΔH=-571.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
B.已知 ΔH1 ΔH2 ,则
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知 ,则1 molHI气体在密闭容器中充分分解后可放出的热量
【答案】B
【详解】A.氢气的燃烧热是指1 mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气的燃烧热大于285.8 kJ/mol,A错误;
B. 碳在氧气中完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,则焓变的大小关系为:,B正确;
C.20.0 g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则中和热ΔH=-=-57.4 kJ/mol;醋酸为弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.4 kJ/mol,C错误;
D.碘化氢的分解反应为可逆反应,1 mol碘化氢无法完全分解,放出的热量小于26.5 kJ,D错误;
故选B。
18.下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】热化学方程式的书写需满足:物质状态必须标明,ΔH单位为kJ·mol-1,放热反应ΔH为负值,吸热反应为正值。
【详解】A.硫燃烧生成SO2为放热反应,ΔH应为负值,A错误;
B.H+与OH-中和反应放热,ΔH符号正确,但单位应为kJ·mol-1,B错误;
C.甲烷的燃烧热化学方程式符合热化学方程式要求,ΔH符号、单位及物质状态均正确,C正确;
D.合成氨反应未注明物质状态,不符合热化学方程式书写要求;D错误;
故选C。
19.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
分解2 mol液态水,吸收483.6 kJ热量
B
当反应生成2 mol氨气,放出92.4 kJ热量
C
稀硫酸与溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D
的燃烧热为
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.热化学方程式描述的是生成2 mol气态水的放热反应,但结论涉及分解2 mol液态水,状态不匹配,A错误;
B.热化学方程式中ΔH = -92.4 kJ·mol⁻¹表示生成2 mol氨气时放出92.4 kJ热量,结论与之相符,B正确;
C.该热化学方程式表示标准中和热,但稀硫酸与反应除中和外还生成沉淀,沉淀热使总放热量大于57.3 kJ,C错误;
D.燃烧热要求完全燃烧生成稳定产物(如),但方程式中产物为,不是完全燃烧,故并非甲醇的燃烧热,D错误;
故答案选B。
20.已知在、下,(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出能量。下列表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.生成物水为气态,不符合题目中生成液态水的要求,且数值对应1g辛烷燃烧放热,不是1mol辛烷完全燃烧的反应热,A错误;
B.数值为,仅对应1g辛烷燃烧的放热,不是1mol辛烷完全燃烧的反应热,数值错误,B错误;
C.辛烷燃烧为放热反应,应为负值,此处为正值,C错误;
D.的摩尔质量为,1mol辛烷完全燃烧生成液态水放出的热量为,热化学方程式中各物质聚集状态、的符号和数值均正确,D正确;
故选D。
◆突破5 燃烧热的概念及理解
21.下列各组物质的燃烧热相等的是
A.石墨和一氧化碳
B.1 mol H2(g)和3 mol H2(g)
C.3 mol乙炔(C2H2)和1 mol苯(C6H6)
D.淀粉和纤维素
【答案】B
【详解】A.燃烧热是101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,石墨和一氧化碳是不同的物质,不同物质的燃烧热不相等,A错误;
B.燃烧热是物质的固有属性,仅与可燃物的种类有关,与可燃物的物质的量无关,是同种物质,因此1 mol 和3 mol 的燃烧热相等,B正确;
C.乙炔()和苯()是不同的物质,不同物质的燃烧热不相等,C错误;
D.淀粉和纤维素的聚合度值不同,不属于同种物质,二者燃烧热不相等,D错误;
故选B。
22.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.产物水为气态,燃烧热要求水为液态,不能正确表示燃烧热,A不符合题意;
B.反应无氧气参与,产物为HCl而非氧化物,不是燃烧反应,不能表示燃烧热,B不符合题意;
C. 硫元素未完全氧化为SO2(g),不是稳定氧化物,不能正确表示燃烧热,C不符合题意;
D.1 mol丙烷完全燃烧生成稳定氧化物,ΔH能正确表示燃烧热,D符合题意;
故选D。
23.在25℃和101kPa时,几种烃的燃烧热(△H)数据如下表所示。烃在氧气中完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g),当生成液态水的质量相等时,放出热量最多的是
物质
CH4(g)
C2H4(g)
C2H6(g)
C3H8(g)
燃烧热(△H)/(kJ·mol-1)
-890.3
-1411.0
-1559.8
-2219.9
A.CH4(g) B.C2H4(g) C.C2H6(g) D.C3H8(g)
【答案】B
【详解】燃烧热为1mol烃完全燃烧释放的热量。题目要求生成液态水质量相等时放热最多,需计算每生成1g水对应的放热量;
A.CH4:;
B.C2H4:;
C.C2H6:;
D.C3H8:;
故选B。
24.在时,完全燃烧生成气体和液态水,放出的热量为,则的燃烧热为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】的物质的量为,所以在时,完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,因此的燃烧热为;故C符合题意。
综上所述,答案为C。
25.已知苯[]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】D
【分析】燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,产物呈液态,含碳物质生成,单位为。
【详解】A.单位为,不是,A错误;
B.产物呈液态,不是气态,B错误;
C.含碳物质生成,不是,C错误;
D.化学方程式,产物及状态,反应热格式均正确,D正确;
故选D。
◆突破6 盖斯定律及其应用
26.下列关于盖斯定律的理解不正确的是
A.不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的
B.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
C.可以直接测量任意反应的反应热
D.可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难以测量或无法测量的反应的热效应
【答案】C
【详解】A.盖斯定律指出化学反应的反应热与反应途径无关,因此反应无论一步完成还是分几步完成,反应热相同,A正确;
B.盖斯定律的核心内容即为化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,B正确;
C.部分反应存在副反应多、反应难以控制等问题,无法直接测量其反应热,因此不能直接测量任意反应的反应热,C不正确;
D.利用盖斯定律,可通过已精确测定的反应热效应计算难以测量或无法测量的反应的热效应,这是盖斯定律的重要应用,D正确;
故选C。
27.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A.237.46 kJ·mol-1 B.-474.92 kJ·mol-1
C.-118.73 kJ·mol-1 D.-237.46 kJ·mol-1
【答案】D
【详解】根据盖斯定律,目标反应=,则+++=,因此反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为-237.46 kJ·mol-1,故选D。
28.在载人航天器中,可以利用CO2与H2的反应,将航天员呼出的CO2转化为H2O等,然后通过电解H2O得到O2,从而实现O2的再生。已知:
①
②
则反应的为
A.-60kJ/mol B.+60kJ/mol C.-100kJ/mol D.+100kJ/mol
【答案】A
【详解】目标反应为,由反应①减去2倍的反应②可得目标反应,因此焓变。
故选A。
29.石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A.石墨的燃烧热为110.5kJ·mol-1
B.反应C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH=+910kJ·mol-1
C.由图可知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1
D.已知C(s,金刚石)=C(s,石墨)ΔH<0,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】A.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物(C的稳定氧化物为)的反应热,石墨的燃烧热应为,A错误;
B.根据盖斯定律,目标反应可由得到,计算得,B错误;
C.由图可知的,则的,C正确;
D.物质能量越低越稳定,该反应说明金刚石能量高于石墨,石墨比金刚石更稳定,D错误;
故选C。
30.已知298K、101kPa时:;;。则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,第三个热化学方程式是将第一个热化学方程式与2倍的第二个热化学方程式相加得到的,因此,
故答案为A。
◆突破7 反应热的计算
31.已知下列热化学方程式:Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) H=-351 kJ/mol;Hg(l)+O2(g)=HgO(s) H =-90.7 kJ/mol由此可知反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的H为
A.-441.8 kJ/mol B.+260.3 kJ/mol C.+441.8 kJ/mol D.-260.3 kJ/mol
【答案】D
【详解】已知两个热化学方程式:①、② ,目标反应为,可由反应①减去反应②得到: 根据盖斯定律,总反应的焓变;
故答案选D。
32.已知下列热化学方程式:
由此可知的反应热ΔH为
A.-260.4 kJ·mol-1 B.+260.4 kJ·mol-1 C.-441.8 kJ·mol-1 D.+441.8 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,目标反应可由已知第一个反应减去第二个反应得到,计算得,故答案选A。
33.高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅:几种共价键的键能数据如下表所示。已知:1molSi含共价键。则的键能x的值为
共价键
键能
x
323
226
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】焓变ΔH=反应物总键能-生成物总键能。反应SiH4(g) ⇌ Si(s) + 2H2(g)中,反应物SiH4含4个Si-H键,键能总和为4 × 323 kJ/mol = 1292 kJ/mol;生成物中,1molSi(s)含2 mol Si-Si键,键能总和为2 × 226 kJ/mol = 452 kJ/mol,2molH2含2 mol H-H键,键能总和为2x kJ/mol。ΔH = -32 kJ/mol,则-32 = 1292 - (452 + 2x),解得 x = 436 kJ/mol。故选A。
34.高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅: 。几种共价键的键能数据如图所示。已知:1 mol 含共价键。
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】焓变=反应物总键能-生成物总键能,=,故选A。
35.已知:①
②
③几种含氯微粒的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
a
63
b
下列叙述错误的是
A.
B.
C.上述含氯微粒中最稳定
D.存在吸热反应
【答案】D
【详解】A.∆H=生成物的总能量-反应物的总能量,即-117 =(63+2×0) -3a,,A正确;
B.3b+0-4×63=-138,,B正确;
C.微粒的能量越低,稳定性越强,上述含氯微粒中的能量最低,所以最稳定,C正确;
D.对于反应,此方程式氯元素不守恒、电荷不守恒;Cl元素的化合价从+7价分别降低为+5、+1价,不含有化合价升高的元素,不符合氧化还原反应的规律,此反应不能发生,D错误;
故选D。
◆突破8 反应热大小的比较
36.已知下列反应:
下列说法正确的是
A., B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据盖斯定律推导焓变关系: ① ; ② ;③ ,由盖斯定律可知:反应③ = 反应① - 反应②,因此得焓变关系: ,,据此分析;
【详解】A.弱电解质电离、水的电离均为吸热过程,因此,,A错误;
B.根据推导的关系,B错误;
C.将代入不等式,化简得,与(电离吸热)矛盾,C错误;
D.由,水的电离吸热,,因此,可得,D正确;
故选D。
37.已知石墨比金刚石稳定。下列反应均能自发进行,下列判断不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.,,均为放热反应,,且生成放热更多,故,A不符合题意;
B.由减去,得,石墨能量更低,该反应放热,,即,B不符合题意;
C.反应气体分子数减少,;根据自发判据,因,故必须满足才能使反应自发进行,即,C不符合题意;
D.根据盖斯定律,对应反应的焓变,即,D符合题意;
故选D。
38.下列各组反应中,的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.两个反应中,生成液态水的反应放热更多,更小,因此,A不符合题意;
B.两个反应中,不完全燃烧生成CO的大于完全燃烧生成CO2的,因此,B符合题意;
C.两个反应中,点燃和光照条件下的反应本质相同(始态和终态一致),,C不符合题意;
D.D组反应中,Fe与酸反应放热(< 0),CaCO3分解吸热(> 0),因此,D不符合题意;
故选B。
39.已知下列热化学方程式:
①
②
③
④
下列关系式正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.根据方程式可知,,,因此2c=d正确,但两个反应均为放热反应,,所以2c=d<0,A错误。
B.根据方程式可知,,,因此2a=b,且两个反应均放热,,2a=b<0,B正确。
C.生成液态水比生成气态水放热更多,故>,两个反应均放热,,即,因此c<a<0,C错误。
D.生成液态水比生成气态水放热更多,故>,两个反应均放热,,即,因此d<b<0,D错误。
故答案选B。
40.相同条件下,下列热化学方程式中,的是
A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】D
【详解】A.氢气在氧气中燃烧的反应是焓变小于0的放热反应,氢气完全燃烧生成气态水时,反应消耗氢气的物质的量越大,放出的热量越多,则相同条件下,反应焓变的关系为:ΔH1 > ΔH2,A不符合题意;
B.硫在氧气中燃烧的反应是焓变小于0的放热反应,固态硫的能量低于气态硫,等物质的量的固态硫完全燃烧生成二氧化硫放出的热量小于气态硫完全燃烧生成二氧化硫放出的热量,则相同条件下,反应焓变的关系为:ΔH1 > ΔH2,B不符合题意;
C.碳在氧气中燃烧的反应是焓变小于0的放热反应,等物质的量的碳不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量小于碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,则相同条件下,反应焓变的关系为:ΔH1 > ΔH2,C不符合题意;
D.氨水是弱碱,在溶液中的电离是吸热过程,等物质的量的一水合氨与盐酸反应放出的热量小于氢氧化钠溶液与盐酸反应放出的热量,则相同条件下,反应焓变的关系为:ΔH1 < ΔH2,D符合题意;
故选D。
◆拔高1 中和反应反应热测定的误差分析
1.某同学用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液测定中和热时,下列操作可能造成测得中和热的数值偏高的是
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗 B.将氢氧化钠溶液取成了氨水
C.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 D.在量取盐酸时仰视读数
【答案】D
【详解】A.测盐酸温度后温度计未冲洗,直接测温度时,温度计表面残留的盐酸会提前反应放热,使测得的初始温度偏高,计算得到的偏小,中和热数值偏低,A错误;
B.氨水是弱电解质,电离过程会吸收热量,导致总放热量减少,偏小,中和热数值偏低,B错误;
C.倒入动作迟缓,会导致部分热量散失到环境中,测得的最终温度偏低,偏小,中和热数值偏低,C错误;
D.量筒刻度上大下小,量取盐酸时仰视读数,实际量取的盐酸体积大于读数,原实验中本来过量,因此实际反应放热量更多,测得偏大,计算得到的中和热数值偏高,D正确;
故选D。
解题技巧
测定中和反应反应热的注意事项
(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1~0.5 mol·L-1),若用浓溶液则生成1 mol水时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)为保证盐酸被完全中和,碱的浓度应稍大。
(3)操作时动作要快,尽量减少热量的损失,使用绝热装置以避免热量散发到反应体系外。
(4)测量盐酸的温度后,要将温度计上的酸冲洗干净并用滤纸擦干后,再测量NaOH溶液的温度,避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。
(5)在测量反应混合液的温度时,温度计不要贴在容器壁上或接触容器底部,要随时读取温度,记录最高温度。
(6)不可将温度计当搅拌器使用;应使用玻璃搅拌器,不能用金属质搅拌器代替;玻璃搅拌器应上下移动。
2.用盐酸与NaOH溶液反应,测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.用温度计测量酸溶液的温度后,用水冲洗净、擦干后再测碱液的温度
B.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,反应热偏大
D.若量热器杯盖盖得不严密,反应热偏小
【答案】D
【详解】A.测量酸溶液温度后,温度计上残留的酸会与碱溶液在温度计上发生中和反应放热,导致测量的碱溶液初始温度偏高,因此用温度计测量酸溶液后冲洗擦干再测碱液温度,避免溶液混合影响测量,故A正确;
B.采用稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和,避免因反应物未完全反应导致热量测量不准确,符合实验设计原则,故B正确;
C.醋酸为弱酸,电离过程吸热,中和反应放出的热量小于强酸强碱反应,Q减小,ΔH=-(Q为放出热量,n为水的物质的量),ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,该说法正确,故C正确;
D.无杯盖或盖不严密会导致热量散失,测量的ΔT偏小,Q=cmΔT减小,ΔH=-,ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,故D错误;
故答案选D。
3.某实验小组学生用 的盐酸与 的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计算反应热,下列说法不正确的是
A.图中实验装置缺少玻璃搅拌器
B.若分多次加入溶液,则测得的数值会偏低
C.实验中,读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度
D.若改用 盐酸跟 的溶液进行反应,理论上所求中和热相等
【答案】C
【详解】A.为加速酸碱中和反应,减少热量损失,用环形玻璃搅拌棒搅拌,故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器,A正确;
B.若分多次加入溶液,会导致热量在操作过程中散失增多,从而使测得的温度变化值( Δ 𝑇 )偏小,计算出的反应放出的热量( 𝑄 )数值偏低,B正确;
C.实验中,应读取混合溶液的最高温度作为反应的终止温度,C错误
D.虽然改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,放出的热量增多,但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量,故中和热不变,与理论上所求中和热相等,D正确;
答案选C。
4.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.实验操作中,若未用水把温度计上的酸冲洗干净,直接测碱的温度,实验测得的中和反应反应热的数值将偏小
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.用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积均相等,则测得的中和反应反应热相同
D.测定中和反应反应热的实验中,不可用耐酸碱的塑料材质的搅拌棒代替玻璃搅拌棒
【答案】A
【详解】A.若未冲洗温度计上的酸直接测碱温度,残留酸与碱提前反应放热,导致碱的初始温度偏高,计算ΔT时温差减小,测得中和反应反应热的数值将偏小,故A正确;
B.温度计水银球接触内筒底部会受外界温度干扰,正确操作应浸入溶液且不接触容器,故B错误;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,总放热量少于强酸,则测得的中和反应反应热不相同,故C错误;
D.耐酸碱塑料搅拌棒不影响实验,可代替玻璃,故D错误;
选A。
5.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。
◆拔高2 热化学方程式的书写
6.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体,放出91.5热量,其热化学方程式为_______。
(2)25℃、101下,、的稀溶液发生中和反应生成1 时,放出57.3的热量,其热化学方程式为_______。
(3)已知: ,请写出1 分解的热化学方程式:_______。若1 和3 在一定条件下发生反应,放出的热量_______92(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_______。
(4)在25℃、101下,1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3) 小于 该反应是可逆反应,不能进行完全
(4)
【详解】(1)11.2L(标准状况)的物质的量为0.5mol,其在足量中燃烧生成气体,放出91.5热量,则生成1mol,放出183热量,其热化学方程式为: 。
(2)25℃、101下,、的稀溶液发生中和反应生成1 时,放出57.3的热量,其热化学方程式为: 。
(3)根据题意,该反应的逆过程说明2molNH3(g)分解吸收92kJ热量,则1molNH3(g)分解吸收46kJ热量,1 分解的热化学方程式: ;由于该反应是可逆反应,不能进行完全,若1 和3 在一定条件下发生反应,放出的热量小于92。
(4)燃烧热是指在25℃、101kPa条件下,1mol纯物质与氧气完全燃烧生成稳定化合物时释放的热量,在25℃、101下,1g甲醇()完全燃烧生成气体和液态水时放热22.68,则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放热,故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
解题技巧
1.热化学方程式的书写——四步骤
2.书写热化学方程式需注意的问题
(1)热化学方程式中各物质的化学计量数表示物质的量,可以是分数,且ΔH必须与化学计量数相对应,若化学计量数加倍,则ΔH的数值也要加倍。
(2)热化学方程式中不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)由于已经注明了物质的聚集状态,所以在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。
(4)ΔH的单位为kJ·mol-1(或kJ/mol),它并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦,而是指“每摩尔反应”。
(5)同素异形体的热化学方程式中,除了要注明聚集状态还要写明物质的名称,如金刚石写为C(金刚石,s)。
7.写出298K时下列反应的热化学方程式。
(1)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138.2kJ____________。
(2)用CO(g)还原生成CO2(g)和Fe(s),放热24.8kJ____________。
(3)1molC(s)与1molH2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸热131.5kJ____________。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138.2kJ,热化学方程式为。
(2)CO(g)还原生成CO2(g)和Fe(s),放热24.8kJ,热化学方程式为。
(3)1molC(s)与1molH2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸热131.5kJ,热化学方程式为。
8.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)。
◆拔高3 燃烧热与中和热的区别
9.下列各说法正确的是
A.表示放热反应,表示吸热反应
B.和反应生成沉淀时放出的热叫做中和反应反应热
C.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数也可以是小数
D.和反应放出的热就是的燃烧热
【答案】C
【详解】A.表示吸热反应,表示放热反应,选项表述相反,A错误;
B.中和反应反应热(中和热)的定义是稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,该反应除生成2mol水外,还生成沉淀,沉淀生成也伴随焓变,因此放出的热不属于中和反应反应热,B错误;
C.热化学方程式中的化学计量数只表示对应物质的物质的量,可以是分数也可以是小数,C正确;
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,对应的稳定氧化物是液态水,选项未指明产物水的状态,因此放出的热不一定是的燃烧热,D错误;
故选C。
解题技巧
1.判断燃烧热的依据
2.中和热的理解
(1)对于反应H++OH-===H2O来说,其反应热ΔH=-57.3 kJ/mol,与所用酸、碱的用量无关。
(2)强酸、强碱稀溶液反应生成1 mol水时的反应热ΔH=-57.3 kJ/mol,因为弱酸(弱碱)电离时吸热,弱酸、弱碱反应生成1 mol水时的反应热的数值小于57.3 kJ/mol,即ΔH>-57.3 kJ/mol。
(3)因为Ba2++SO===BaSO4↓反应时放出热量,所以Ba(OH)2与稀H2SO4反应生成1 mol水时,放出的热量大于57.3 kJ,即ΔH<-57.3 kJ/mol。
(4)浓H2SO4稀释时放出热量,因此有浓H2SO4参加的中和反应,生成1 mol H2O时,放出的热量大于57.3 kJ,即ΔH<-57.3 kJ/mol。
10.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH= - 1367 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol(中和热)
C.2SO2(g)+O2(g) == 2SO3(g) ΔH= - a kJ/mol,则将64gSO2和足量O2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量
D.C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH= + 1.9 kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
【答案】B
【详解】A.燃烧热指纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢元素对应的指定产物为液态水,该反应生成气态水, A错误;
B.酸和碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量为中和热,该反应符合中和热的定义,B正确;
C.为可逆反应,即和足量反应时,不能完全消耗,因此放出的热量小于,C错误;
D.物质的能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定说明石墨能量低于金刚石,因此金刚石转化为石墨为放热反应,应小于0,D错误;
故选B。
11.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.的燃烧热是,则反应的
B.已知;,则
C.500℃下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热10kJ,其热化学方程式为:
D.HCl和NaOH反应的中和热,则H2SO4和反应的中和热为
【答案】A
【详解】A.CO的燃烧热为,即1mol CO完全燃烧生成放热283.0kJ,逆反应2mol 分解吸收热量,焓变为正,故,A正确;
B.气态甲醇能量高于液态甲醇,等物质的量的气态甲醇燃烧放出的热量更多,放热反应为负,放出热量越多越小,故,B错误;
C.和生成的反应为可逆反应,0.5mol 和0.5mol 不能完全反应,若完全反应放出的热量大于10kJ,故1mol 完全反应的,C错误;
D.中和热是稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水时的焓变,且和反应还生成微溶的,有额外热效应,中和热仍为,D错误;
故选A。
12.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,2mol 与1mol 充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3,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1mol可燃物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.该反应为可逆反应,2mol与1mol不能完全反应,释放的98kJ热量不是2mol完全反应的反应热,因此题干给出的热化学方程式的数值错误,B错误;
C.在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol 放出的热量是中和热,C正确;
D.石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,D错误;
故答案为:C。
13.下列有关说法正确的是
A.已知 ΔH=-571.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
B.已知 ΔH1 ΔH2 ,则
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知 ,则1 molHI气体在密闭容器中充分分解后可放出的热量
【答案】B
【详解】A.氢气的燃烧热是指1 mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气的燃烧热大于285.8 kJ/mol,A错误;
B. 碳在氧气中完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,则焓变的大小关系为:,B正确;
C.20.0 g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则中和热ΔH=-=-57.4 kJ/mol;醋酸为弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.4 kJ/mol,C错误;
D.碘化氢的分解反应为可逆反应,1 mol碘化氢无法完全分解,放出的热量小于26.5 kJ,D错误;
故选B。
◆拔高4 盖斯定律应用的常用方法——加和法
14.从盐湖卤水(含高浓度)提取的工艺中需要添加氯化铁,生成的可与共同被萃取剂(如)捕获,从而显著提高锂的萃取效率和选择性。已知下列过程或反应:
(1)
(2)
(3)
(4)
则生成的反应的为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,将反应(3)+反应(4)-反应(1)-反应(2),消去中间产物、、、后即可得到目标反应,对应焓变为,答案选A。
解题技巧
加和法计算反应热的步骤:
15.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D.反应③是吸热反应
【答案】B
【详解】A.ΔH1=+24.4 kJ·mol⁻¹,ΔH2=-148.1 kJ·mol⁻¹,显然ΔH1 > ΔH2,故A错误;
B.反应③可由反应①+②得到,根据盖斯定律,ΔH3=ΔH1+ΔH2,故B正确;
C.由ΔH3=ΔH1+ΔH₂可得ΔH1=ΔH3−ΔH2,而不是ΔH2−ΔH3,故C错误;
D.ΔH3=ΔH1+ΔH2=24.4+(-148.1)=-123.7 kJ·mol⁻¹<0,反应③为放热反应,故D错误;
选B。
16.以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧氧化法制备。已知:在、时发生以下反应:
①
②
③
则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】①
②
③
根据盖斯定律①+②-③得的,故选C。
17.已知:① ;
② ;
③ ;
④ 。
则为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由盖斯定律可得,反应④ =,因此;
故答案选A。
18.二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用,有利于二氧化碳的减排。
反应A: ΔH1=+41.1 kJ∙mol-1
反应B: ΔH2=-90.1 kJ∙mol-1。
与反应生成和的热化学方程式为_______。
【答案】 ΔH=-49.0 kJ∙mol-1
【详解】反应
反应
利用盖斯定律,将反应A+B得: =ΔH1+ΔH2=+41.1 kJ∙mol-1-90.1 kJ∙mol-1=-49.0 kJ∙mol-1。
19.氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题:
Ⅰ.乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
反应ⅰ的=___________。
【答案】+255.7
【详解】根据盖斯定律可得反应ⅰ=ⅲ-2×ⅱ=。
20.和均为工业生产的重要原料,回答下列问题:
工业上可通过反应制取氢气,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式:___________。
【答案】
【详解】根据盖斯定律,②-①得: ,则表示燃烧热的热化学方程式:ΔH=−283 kJ⋅mol−1。
◆拔高5 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
21.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.和如图中完全反应放出139kJ能量
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.反应生成时有4mole-转移
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
【答案】C
【详解】A.根据能量变化图,N2O(g)+NO(g) =N2(g)+NO2(g)ΔH=(209-348)kJ·mol−1=-139kJ·mol−1,A正确;
B.根据能量变化图,反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应属于放热反应,B正确;
C.化学方程式:N2O+NO=N2+NO2,生成1molN2时转移电子2mol,C错误;
D.断键吸收能量,成键释放能量,此反应是放热反应,因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,D正确;
故选C。
解题技巧
计算公式:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
图像信息(a、b、c均大于0)
ΔH=(E2-E1) kJ·mol-1=(a-b) kJ·mol-1=-c kJ·mol-1
ΔH=(E2-E1) kJ·mol-1=(a-b) kJ·mol-1=+c kJ·mol-1
22.已知化学反应的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量
B.断裂键和键,放出akJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应的
【答案】D
【详解】A.依据图像分析判断和反应生成2molAB,每生成2molAB吸收热量,A错误;
D.旧键断裂吸收能量,断裂1molA-A和1molB-B键,吸收akJ能量,B错误;
C.依据能量图像分析可知反应物能量低于生成物能量,C错误;
D.反应的生成物能量总和-反应物能量总和,所以反应热,D正确;
故选D。
23.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。
24.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。
25.某化学反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.三种物质中B最不稳定
B.反应A→B的活化能为E1
C.反应B→C的ΔH=E4-E3
D.整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4
【答案】C
【详解】A.由反应过程中的能量变化曲线图可知,A、B、C三种物质中,物质B的能量最高,物质含有的能量越高,物质的稳定性越弱,则三种物质中B最不稳定,A正确;
B.反应物A的分子变成活化分子需吸收的能量为E1,所以反应A→B的活化能为E1,B正确;
C.物质B的能量比物质C的能量高,则B→C的反应为放热反应,ΔH=E3-E4,C错误;
D.整个反应的ΔH==E1-E2+E3-E4,D正确;
故答案为C。
◆拔高6 根据反应物和生成物的键能计算反应热
26.氯胺(NH2Cl)能与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂。制备氯胺的反应为NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) ΔH,已知部分化学键的键能如表所示:
键能/(kJ·mol-1)
391
243
200
431
化学键
N—H
Cl—Cl
N—Cl
H—Cl
上述反应的ΔH为
A.+3 kJ·mol-1 B.-3 kJ·mol-1 C.+370 kJ·mol-1 D.-370 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(3×391+243)-(2×391+200+431)=+3( kJ•mol-1),A正确,故选A。
解题技巧
(1)计算公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=(N≡N键能)+(H—H键能)×3-2×3×(N—H键能)。
(3)常见物质所含共价键
1个H2O分子中含有2个H—O,1个NH3分子中含有3个N—H,1 mol P4含有6 mol P—P,1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si,1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C,1 mol金刚石含有2 mol C—C,1 mol SiO2含有4 mol Si—O等。
27.已知断裂某些化学键所需的能量如下表(单位:kJ·mol-1):
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能
198
360
498
x
白磷(P4)结构为正四面体(含6个P-P键),P4O10中含4个P=O键和12个P-O键。已知反应 ,则x的值为
A.433 B.585 C.612 D.726
【答案】B
【详解】已知一个反应的反应热等于反应物总的键能减去生成物总的键能,则反应的反应热=6E(P-P)+5E(O=O)-4E(P=O)-12E(P-O)=6×198kJ/mol+5×498kJ/mol-4x-12×360kJ/mol=-2982kJ/mol,解得x=585,故答案为:B。
28.,时,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量用表示。结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
F-F
436
157
568
432
298
A.
B.表中最稳定的共价键是键
C.
D.
【答案】B
【详解】A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析,所以结合图表中数据可知,A正确;
B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H-F,最稳定的共价键是H-F键,B错误;
C.F2分解为2F(g)需吸收,因此2F(g)→F2 (g)会释放等量能量,ΔH=,C正确;
D.ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=[(436+157)-2×568]kJ/mol=-543kJ/mol,D正确;
故选B。
29.甲醇是重要的化工原料,也是重要的燃料。在催化剂作用下利用CO、H2制备甲醇的反应为 ΔH,已知部分化学键键能如表所示:
化学键
H—H
H—C
H—O
C—O
C≡O(CO中)
键能(kJ·mol-1)
436
413
465
343
1076
该反应的ΔH为
A.-535kJ·mol-1 B.+289kJ·mol-1 C.-289kJ·mol-1 D.-99kJ·mol-1
【答案】D
【详解】ΔH=反应物键能总和﹣生成物键能总和=1076kJ/mol+2×436kJ/mol﹣(3×413+343+465)kJ/mol=﹣99kJ/mol;
故选D。
30.已知 ,其它相关数据如下表:
物质
HC1
分子中的化学键断裂时吸收的能量/(kJ)
436
a
431
下列说法正确的是
A.
B.和的总能量大于的能量
C.完全反应放出热量
D.生成的能量变化小于
【答案】A
【详解】A.断键时吸热、成键时放热,则(436+a)-2×431=-183,得,A正确;
B.反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,该反应为放热反应,则1mol和1mol的总能量大于2mol,B错误;
C.未指明温度和压强,无法计算,C错误;
D. ,HCl(g)→HCl(l)时放出热量,则生成2molHCl(l)时,放出能量大于183kJ,D错误;故选A。
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第一章 化学反应的热效应
◆突破1 反应热的概念及吸热反应和放热反应的判断
1.A
2.C
3.D
4.D
5.B
◆突破2 中和反应反应热的测定
6.D
7.D
8.C
9.C
10.D
◆突破3 化学反应中能量变化的原因(宏观角度及微观角度)
11.D
12.D
13.C
14.C
15.A
◆突破4 热化学方程式的正误判断
16.A
17.B
18.C
19.B
20.D
◆突破5 燃烧热的概念及理解
21.B
22.D
23.B
24.C
25.D
◆突破6 盖斯定律及其应用
26.C
27.D
28.A
29.C
30.A
◆突破7 反应热的计算
31.D
32.A
33.A
34.A
35.D
◆突破8 反应热大小的比较
36.D
37.D
38.B
39.B
40.D
◆拔高1 中和反应反应热测定的误差分析
1.D
2.D
3.C
4.A
5.D
◆拔高2 热化学方程式的书写
6.(1)
(2)
(3) 小于 该反应是可逆反应,不能进行完全
(4)
7.(1)
(2)
(3)
8.(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)
◆拔高3 燃烧热与中和热的区别
9.C
10.B
11.A
12.C
13.B
◆拔高4 盖斯定律应用的常用方法——加和法
14.A
15.B
16.C
17.A
18. ΔH=-49.0 kJ∙mol-1
19.+255.7
20.
◆拔高5 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
21.C
22.D
23.C
24.D
25.C
◆拔高6 根据反应物和生成物的键能计算反应热
26.A
27.B
28.
29.D
30.A
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