摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应热效应,以考点分层、题型聚焦构建认知体系,通过实验测定→概念理解→方程式书写→定量计算的逻辑链,培养化学能量观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|中和反应反应热的测定|2题型/6题|测定方法操作规范、误差分析(重点)|从实验操作到误差评估,建立实验与理论的关联|
|反应热与焓变|3题型/9题|吸放热判断、能量变化原因(难点)、燃烧热理解|基于能量变化本质,衔接概念辨析与应用|
|热化学方程式|2题型/6题|书写及正误判断(重点)、中和热/燃烧热方程式|化学用语表达能量变化,强化规范书写能力|
|反应热的计算|6题型/18题|盖斯定律(高频)、键能计算(难点)等|多维度计算方法,形成定量解决能量问题的思维模型|
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
常考题型·精准突破
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
A
A
D
C
A
B
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
A
A
B
B
C
C
D
C
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
C
D
D
A
B
A
D
B
C
D
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
答案
C
C
A
B
D
C
B
C
C
综合攻坚·知能拔高
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
B
D
C
A
C
B
B
C
题号
11
12
13
14
答案
C
D
A
B
15.(1) BD
(2) 434
(3) 无
(4) -223
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第一章 化学反应的热效应
常考题型·精准突破
考点一 中和反应反应热的测定
题型1 中和反应反应热的测定方法
题型2 中和反应反应热测定的误差分析(重点)
考点二 反应热与焓变
题型1 吸热反应、放热反应的判断
题型2 化学反应中能量变化的原因(难点)
题型3 燃烧热的理解
考点三 热化学方程式
题型1 热化学方程式书写及正误判断(重点)
题型2 中和热、燃烧热的热化学方程式
考点四 反应热的计算
题型1 盖斯定律及其应用(高频)
题型2 反应热大小比较
题型3 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
题型4 根据反应物和生成物的键能计算反应热(难点)
题型5 根据热化学方程式计算反应热
题型6 根据燃烧热计算反应热
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 中和反应反应热的测定
◆题型1 中和反应反应热的测定方法
1.(24-25高二上·黑龙江佳木斯·期中)实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是
A.缓慢多次加入溶液、搅拌,使酸碱充分反应
B.为保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
C.测终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
D.不可用金属材质的环形搅拌棒代替玻璃搅拌器
2.(24-25高二上·辽宁·期中)下列关于中和反应反应热测定实验的说法错误的是
A.可以用铁棒代替玻璃搅拌器
B.用同一支温度计测量温度可减小实验误差
C.反应物应一次性加入,且不能有液体溅出
D.稀溶液中,1molHCl与1molNaOH完全反应放出的热量等于57.3kJ
3.(23-24高二上·黑龙江大庆·期中)取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是
A.向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液
B.氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液
D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净,擦干后,再测量氢氧化钠溶液的温度
◆题型2 中和反应反应热测定的误差分析(重点)
4.(24-25高二上·辽宁·开学考试)用如图所示装置测定中和反应的反应热。将浓度为的盐酸和的NaOH溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容。下列说法正确的是
A.仪器a是玻璃搅拌器,用金属搅拌器代替玻璃搅拌器,会使偏大
B.测量反应前体系的温度时,用温度计测定盐酸起始温度后,直接测定NaOH溶液的温度
C.溶液混合后,直至温度长时间不再改变时,测量并记录反应后体系的温度
D.若进行三次实验,测得反应前后溶液温度的差值为3.3℃,则通过该实验测得的中和热的热化学方程式是
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定,测定数值偏高
6.下列关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验的说法不正确的是
A.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B.所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C.测量盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测定氢氧化钠溶液的温度,会使得偏小
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
考点二 反应热与焓变
◆题型1 吸热反应、放热反应的判断
7.(25-26高二上·吉林·期中)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
B.铁丝在氧气中燃烧
C.NaOH溶液与盐酸反应
D.氧化钙与水反应
8.(25-26高二下·辽宁·开学考试)下列化学反应中,体系会从环境吸收热量的是
A.氢气与氯气反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应
C.氧化钙与水反应 D.氨水与盐酸反应
9.(24-25高二上·吉林·期末)下列反应既属于氧化还原反应,且能量变化符合如图中曲线的是
A.铝热反应 B.硫单质在氧气中燃烧
C.灼热的木炭与反应 D.碳酸钙的分解
◆题型2 化学反应中能量变化的原因(难点)
10.化学反应(吸收能量)分两步进行:①(吸收能量),②(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
11.和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,已知属于放热反应。下列说法不正确的是
A.③→④是吸热过程
B.②→③过程中断裂了非极性共价键
C.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量
12.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)参照反应Br+H2―→HBr+H的能量对反应过程的示意图,下列叙述中正确的是
A.为吸热反应
B.为放热反应
C.反应物的总能量高于反应产物的总能量
D.断裂反应物中化学键吸收能量小于形成反应产物中化学键放出能量
◆题型3 燃烧热的理解
13.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)下列有关燃烧热的物质转化正确的是
A.CO(g)→(g) B.(g)→(g)
C.S(s)→(g) D.C(s)→CO(g)
14.已知某些燃料的燃烧热数据如表所示:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷
乙醇
使用上述燃料,最能体现“低碳经济”理念的是
A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇
15.(25-26高二上·辽宁·期中)下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.浓硫酸溶于水是放热反应
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,的燃烧热是
考点三 热化学方程式
◆题型1 热化学方程式书写及正误判断(重点)
16.在298K时,6 g碳与水蒸气完全反应生成CO(g)和(g),同时吸收65.75 kJ热量,下列热化学方程式表示正确的是
A.
B.
C.
D.
17.1 mol 蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收90.6 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
18.(23-24高二上·内蒙古·期中)下列热化学方程式书写正确的是
A.甲烷完全燃烧生成和时放出热量,它的热化学方程式为:
B.在200℃、时,与碘蒸气作用生成放出热量,其热化学方程式为
C. ,则
D.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则水分解的热化学方程式表示为:
◆题型2 中和热、燃烧热的热化学方程式
19.(23-24高二上·内蒙古包头·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=−1367kJ⋅mol−1
B.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的中和热的热化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O ΔH=−57.3kJ⋅mol−1
C.金刚石转化成石墨的热化学方程式:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=−1.9kJ⋅mol−1
D.硫燃烧的热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8kJ⋅mol−1
20.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
21.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知I2(g)+H2(g)=2HI(g) ΔH1,I2(s)+H2(g)=2HI(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
考点四 反应热的计算
◆题型1 盖斯定律及其应用(高频)
22.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在相同温度下,已知2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g) △H1 ;
2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H2 ;
H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(l) △H3 ,则△H1, △H2, △H3大小关系为
A.△H1=△H2=△H3 B.2△H3=△H2>△H1
C.△H3>△H2>△H1 D.2|△H3|=|△H2|>|△H1|
23.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
24.(25-26高二上·辽宁大连·阶段检测)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
◆题型2 反应热大小比较
25.(24-25高二上·辽宁铁岭·开学考试)相同温度和压强下,关于反应的△H,下列判断错误的是
①
②
③
④
⑤
A. B.
C. D.
26.(24-25高二上·内蒙古包头·阶段检测)同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H1<△H2的有
①已知两个放热反应:2A(g)+B(g)=2C(l) △H1;2A(l)+B(l)=2C(g) △H2
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H (化学计量数相同)分别为△H1、△H2
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(g) △H2
④C(s)+O2(g)=CO(g) △H1;C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
27.已知几种离子反应如下,下列推断正确的是
① NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l) ΔH1
② Ba2+(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) ΔH2
③ Ba2+(aq) + 2H+(aq) + 2OH﹣(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l) ΔH3
④ H+(aq) + OH﹣(aq) = H2O(l) ΔH4
A.ΔH1>0 ΔH2<0 B.ΔH2<ΔH3 C.ΔH3 = ΔH2 + ΔH4 D.ΔH1>ΔH4
◆题型3 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
28.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g),放出的热量为110.5 kJ
B.2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221 kJ
C.C(s)和O2(g)的总能量小于CO(g)的能量
D.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
29.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
30.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
◆题型4 根据反应物和生成物的键能计算反应热(难点)
31.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的Q=-183 kJ·mol-1,其他相关数据如表:
物质
H2
Cl2
HCl
1 mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ
436
a
431
下列说法不正确的是
A.a=243 B.H2(g)和Cl2(g)的总能量大于2HCl(g)
C.1 L H2完全反应放出183 kJ热量 D.生成2HCl(l)的能量变化大于183 kJ
32.已知键能数据:C-H为akJ/mol,O2中看作O=O为b kJ/mol,C=O为m kJ/mol,H-O为n kJ/mol。则可计算CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H,此反应∆H是
A.(+4a+2b-2m-2n)kJ/mol B.(+4a+b-2m-4n)kJ/mol
C.(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol D.(+4a+2b-m-2n)kJ/mol
33.已知 。若断裂1mol N-H、1mol N-N、1mol O=O、1mol O-H需要吸收的能量分别为391kJ、193kJ、497kJ、462kJ。则断裂1mol 需要吸收的能量为
A.940kJ B.1133kJ C.1864kJ D.796kJ
◆题型5 根据热化学方程式计算反应热
34.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知 ,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92 kJ的热量
B.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为
C.1 mol乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热
D.已知 ,则
35.已知在25℃、101kPa下,氢气与碘蒸气反应的热化学方程式为。下列关于该热化学方程式的理解,正确的是
A.25℃、101kPa时,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)混合发生反应,释放的热量恰好为11 kJ
B.若2 mol H2(g)和2 mol I2(g)反应生成4 mol HI(g)时,ΔH为-22kJmol-1
C.根据已知反应可知,
D.反应热单位“kJmol-1”中“mol-1”指“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)”
36.已知反应:①
②稀溶液中,
下列结论正确的是
A.①的反应热ΔH为221 kJ
B.碳的燃烧热等于110.5 kJ/mol
C.稀H2SO4和稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ/mol
◆题型6 根据燃烧热计算反应热
37.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)
38.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.
39.火箭燃料二甲基肼()完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出热量,则二甲基肼的燃烧热为
A. B.
C. D.
综合攻坚·知能拔高
1.下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.燃烧热是1mol物质燃烧放出的热量
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,C的燃烧热是220.7
2.已知反应:① ;
② 。
部分共价键的键能如下表所示:
共价键
键能
436
496
462
则
A. B. C. D.
3.下列关于热化学方程式的说法正确的是
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
A.反应①放出的热量多 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1=ΔH2 D.不能判断ΔH1与ΔH2的相对大小
4.已知反应:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH3
则反应4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)的ΔH为
A.ΔH1 +ΔH2-ΔH3 B.2ΔH1 +2ΔH2-2ΔH3
C.3ΔH1 +2ΔH2 +2ΔH3 D.3ΔH1 +2ΔH2-2ΔH3
5.为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A.NaCl固体溶于水的过程存在离子键的断裂
B.根据盖斯定律可知:
C.根据各微粒的状态,可判断,
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
6.已知:,。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是
A.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的相同
B.实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
C.实验中不盖杯盖,会导致测得的偏大
D.处理数据时,需要计算生成水的物质的量
7.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的Q=-183 kJ·mol-1,其他相关数据如表:
物质
H2
Cl2
HCl
1 mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ
436
a
431
下列说法不正确的是
A.a=243 B.H2(g)和Cl2(g)的总能量大于2HCl(g)
C.1 L H2完全反应放出183 kJ热量 D.生成2HCl(l)的能量变化大于183 kJ
8.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) Q=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于反应产物的总能量
B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C.断开2 mol H—I键所需能量为(c+b+a)kJ
D.断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量
9.使用浓度均为0.50 mol·L-1、体积各100 mL的下列酸和碱溶液发生中和反应进行测定反应热的实验,其中测定结果(放出的热量)最小的是
A.H2SO4和Ba(OH)2 B.CH3COOH和NH3·H2O
C.盐酸和NaOH D.HF和KOH
10.据图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热
B.与所具有的总能量比所具有的总能量低
C.液态水分解的热化学方程式为
D.生成时,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量
11.已知键能数据:C-H为akJ/mol,O2中看作O=O为b kJ/mol,C=O为m kJ/mol,H-O为n kJ/mol。则可计算CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H,此反应∆H是
A.(+4a+2b-2m-2n)kJ/mol B.(+4a+b-2m-4n)kJ/mol
C.(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol D.(+4a+2b-m-2n)kJ/mol
12.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是放热反应
13.已知:①
②
③
④弱碱电离吸热。
下列说法正确的是
A.若 ,则
B.若 ,则
C.浓硫酸与稀溶液发生中和反应的反应热为
D.稀氨水与稀盐酸反应生成,放出57.3 的热量
14.A~F六种物质在一定条件下能进行相互转换,相关焓变如图所示,则下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.
15.物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位,它们不仅是化学反应的基本特征,也是化学研究的重要对象。通过深入研究这些变化,可以更好地理解和利用化学反应,为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题:
(1)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法,不正确的是___________(填字母)。
A.反应物比生成物稳定
B.该反应一定需要加热才能发生
C.表示的是吸热反应的能量变化
D.此图可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
已知:
共价键
键能
436
247
则键的键能为___________。
(3)如图是与反应生成和的过程中能量变化示意图。
①请写出该反应的热化学方程式:___________。
②若在该反应体系中加入催化剂,则对反应热___________(填“有”或“无”)影响。
(4)金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下:
i.直接氯化:
ii.碳氯化:
则反应的___________。
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第一章 化学反应的热效应
常考题型·精准突破
考点一 中和反应反应热的测定
题型1 中和反应反应热的测定方法
题型2 中和反应反应热测定的误差分析(重点)
考点二 反应热与焓变
题型1 吸热反应、放热反应的判断
题型2 化学反应中能量变化的原因(难点)
题型3 燃烧热的理解
考点三 热化学方程式
题型1 热化学方程式书写及正误判断(重点)
题型2 中和热、燃烧热的热化学方程式
考点四 反应热的计算
题型1 盖斯定律及其应用(高频)
题型2 反应热大小比较
题型3 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
题型4 根据反应物和生成物的键能计算反应热(难点)
题型5 根据热化学方程式计算反应热
题型6 根据燃烧热计算反应热
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 中和反应反应热的测定
◆题型1 中和反应反应热的测定方法
1.(24-25高二上·黑龙江佳木斯·期中)实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是
A.缓慢多次加入溶液、搅拌,使酸碱充分反应
B.为保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
C.测终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
D.不可用金属材质的环形搅拌棒代替玻璃搅拌器
【答案】A
【详解】A.为了防止热量散失,并使酸碱充分反应,应当一次性快速倒入溶液并搅拌,故A错误;
B.反应中为保证其中一种物质完全反应,一般采取另一种物质稍过量的方法,所以进行中和热测定实验时,应采用稍过量的溶液,保证盐酸完全被中和,故B正确;
C.充分反应,放出热量最多时,温度最高,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故C正确;
D.金属材质的环形搅拌棒导热能力强,会造成热量散失,不可用金属材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故选A。
2.(24-25高二上·辽宁·期中)下列关于中和反应反应热测定实验的说法错误的是
A.可以用铁棒代替玻璃搅拌器
B.用同一支温度计测量温度可减小实验误差
C.反应物应一次性加入,且不能有液体溅出
D.稀溶液中,1molHCl与1molNaOH完全反应放出的热量等于57.3kJ
【答案】A
【详解】A.铁棒能导热,会造成热量散失,故不能用铁棒代替玻璃搅拌器,A错误;
B.用同一支温度计测量温度可减小实验误差,B正确;
C.反应物应一次性加入,且不能有液体溅出,否则会导致热量损失,C正确;
D.中和热为57.3kJ/mol,则稀溶液中,1molHCl与1molNaOH完全反应放出的热量等于57.3kJ,D正确;
故选A。
3.(23-24高二上·黑龙江大庆·期中)取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是
A.向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液
B.氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液
D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净,擦干后,再测量氢氧化钠溶液的温度
【答案】A
【详解】A.向盛装盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液一定要一次性快速加入,防止热量损失,故A错误;
B.测定中和热时,为了使氢离子或者氢氧根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,故B正确;
C.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,防止热量损失,插入温度计,用玻璃搅拌器匀速上下搅拌混合液,使其充分反应,故C正确;
D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度,防止酸碱中和反应放出的热量影响氢氧化钠温度的测定,故D正确;
故选A。
◆题型2 中和反应反应热测定的误差分析(重点)
4.(24-25高二上·辽宁·开学考试)用如图所示装置测定中和反应的反应热。将浓度为的盐酸和的NaOH溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容。下列说法正确的是
A.仪器a是玻璃搅拌器,用金属搅拌器代替玻璃搅拌器,会使偏大
B.测量反应前体系的温度时,用温度计测定盐酸起始温度后,直接测定NaOH溶液的温度
C.溶液混合后,直至温度长时间不再改变时,测量并记录反应后体系的温度
D.若进行三次实验,测得反应前后溶液温度的差值为3.3℃,则通过该实验测得的中和热的热化学方程式是
【答案】A
【详解】A.金属的导热性较好,用金属搅拌器代替玻璃搅拌器,会导致热量散失过多,由于中和反应的是负值,则测得的偏大,A正确;
B.用温度计测定盐酸起始温度后,直接测定NaOH溶液的温度,酸碱中和放热使NaOH溶液的起始温度偏高,温度差偏小,B错误;
C.盐酸和NaOH溶液快速混合后,将反应过程的最高温度记为反应后体系温度,C错误;
D.反应放出的热量为,盐酸完全反应,生成水的物质的量为0.025mol,生成1mol水放出的热量为,即该反应的热化学方程式为H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−55.2kJ⋅mol−1,D错误;
故选A。
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定,测定数值偏高
【答案】D
【详解】A.实验(b)与NH4Cl的反应为吸热反应,A错误;
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同,B错误;
C.铁质搅拌器会散热,导致测得的中和热的数值偏小,C错误;
D.NaOH固体溶于水时放热,导致测定的中和热数值偏高,D正确;
故答案选D。
6.下列关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验的说法不正确的是
A.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B.所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C.测量盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测定氢氧化钠溶液的温度,会使得偏小
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
【答案】C
【详解】A.在测定盐酸与NaOH溶液反应的反应热时,为了保证盐酸完全被中和,可以采用稍过量的NaOH溶液,故A正确;
B.反应热的测定实验需要用量筒量取一定体积的酸、碱溶液,用温度计测量反应前酸、碱溶液的温度以及反应后的最高温度,用玻璃搅拌器搅拌,同时反应在烧杯内进行,故B正确;
C.测盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测量氢氧化钠溶液的温度时,所测NaOH溶液的温度偏高,温度差偏小,反应热数值偏小,但该反应热为负值,所以测得的偏大,故C错误;
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,由于醋酸电离吸热,反应放热减少,则计算所得反应热偏大,故D正确;
故答案为C。
考点二 反应热与焓变
◆题型1 吸热反应、放热反应的判断
7.(25-26高二上·吉林·期中)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
B.铁丝在氧气中燃烧
C.NaOH溶液与盐酸反应
D.氧化钙与水反应
【答案】A
【分析】生成物总能量高于反应物总能量的反应为吸热反应。
【详解】A.与反应温度下降需要吸收热量,属于吸热反应,A符合题意;
B.燃烧反应是放热反应,B不符合题意;
C.中和反应是放热反应,C不符合题意;
D.活泼金属氧化物与水反应为典型的放热反应,D不符合题意;
故选A。
8.(25-26高二下·辽宁·开学考试)下列化学反应中,体系会从环境吸收热量的是
A.氢气与氯气反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应
C.氧化钙与水反应 D.氨水与盐酸反应
【答案】B
【详解】A.氢气与氯气发生燃烧反应,放出大量的热,属于放热反应,故A错误;
B.碳酸氢钠与盐酸反应,发生过程中需要吸收热量,属于吸热反应,故B正确;
C.生石灰与水反应,放出大量的热,属于放热反应,故C错误;
D.氨水与稀盐酸发生酸碱中和反应,放出大量的热,属于放热反应,故D错误;
故选:B。
9.(24-25高二上·吉林·期末)下列反应既属于氧化还原反应,且能量变化符合如图中曲线的是
A.铝热反应 B.硫单质在氧气中燃烧
C.灼热的木炭与反应 D.碳酸钙的分解
【答案】C
【分析】该反应是反应物能量低于生成物能量,该反应为吸热反应。
【详解】A.铝热反应是放热反应,A不符合;
B.S在氧气中燃烧为放热反应,B不符合;
C.灼热的木炭与CO2反应是吸热反应,也是氧化还原反应,C符合;
D.碳酸钙分解属于吸热反应,但不属于氧化还原反应,D不符合;
答案选C。
◆题型2 化学反应中能量变化的原因(难点)
10.化学反应(吸收能量)分两步进行:①(吸收能量),②(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.化学反应(吸收能量),该图表示总反应在放出能量,A不符合题意;
B.化学反应(吸收能量),该图表示第一步反应在放出能量,B不符合题意;
C.化学反应(吸收能量),该图表示第一步反应在放出能量,C不符合题意;
D.化学反应(吸收能量),反应(吸收能量),(放出能量),D符合题意;
故选D。
11.和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,已知属于放热反应。下列说法不正确的是
A.③→④是吸热过程
B.②→③过程中断裂了非极性共价键
C.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量
【答案】A
【详解】A.③→④过程中,N原子和H原子形成了化学键,为放热过程,A错误;
B.②→③过程中,和分子中的非极性共价键断裂,形成N原子和H原子,B正确;
C.已知合成氨反应属于放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,C正确;
D.已知合成氨反应属于放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量,D正确;
答案选A。
12.(25-26高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)参照反应Br+H2―→HBr+H的能量对反应过程的示意图,下列叙述中正确的是
A.为吸热反应
B.为放热反应
C.反应物的总能量高于反应产物的总能量
D.断裂反应物中化学键吸收能量小于形成反应产物中化学键放出能量
【答案】A
【详解】如图所示,反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,ΔH=断裂化学键吸收的能量-形成化学键放出的能量>0,即断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量,故答案为A。
◆题型3 燃烧热的理解
13.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)下列有关燃烧热的物质转化正确的是
A.CO(g)→(g) B.(g)→(g)
C.S(s)→(g) D.C(s)→CO(g)
【答案】A
【详解】1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量叫燃烧热,对应元素指定产物为:H→H2O(l),C→CO2(g),S→SO2(g)。
A.CO(g)燃烧生成(g),A项正确;
B.(g)的燃烧产物为(l),B项错误;
C.硫元素变为(g),C项错误;
D.燃烧热的产物应为该物质燃烧后的稳定形式,C(S)的燃烧产物为(g),D项错误;
答案选A。
14.已知某些燃料的燃烧热数据如表所示:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷
乙醇
使用上述燃料,最能体现“低碳经济”理念的是
A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇
【答案】B
【分析】本题考查燃烧热概念的理解,最能体现“低碳经济”理念的意思是提供相等的热量时,生成的最少或生成等量的,放出热量最多。
【详解】A.生成1mol放出热量为283.0kJ;
B.生成1mol放出热量为891.0kJ;
C.生成1mol放出热量为;
D.生成1mol放出热量为;
根据上述数据可知,最能体现“低碳经济”理念的是甲烷,答案选B。
15.(25-26高二上·辽宁·期中)下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.浓硫酸溶于水是放热反应
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,的燃烧热是
【答案】B
【详解】A.浓硫酸溶于水是物理溶解过程,并非化学反应,因此不属于放热反应,A错误;
B.醋酸为弱酸,醋酸的电离为吸热过程,导致1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量小于稀强酸(如HCl)与NaOH完全中和生成1molH2O放出的热量57.3kJ,B正确;
C.1L1mol/L硫酸溶液中含1 mol H2SO4,其与NaOH完全反应生成2 mol H2O,放出热量为2×57.3kJ=114.6 kJ,C错误;
D.C的燃烧热是指1 mol C 完全燃烧生成指定产物CO2(g)放出的热量,D错误;
故选B。
考点三 热化学方程式
◆题型1 热化学方程式书写及正误判断(重点)
16.在298K时,6 g碳与水蒸气完全反应生成CO(g)和(g),同时吸收65.75 kJ热量,下列热化学方程式表示正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.该选项的热化学方程式中水为气态(g),符合题意,但ΔH=+65.75对应0.5 mol碳的反应热,而热化学方程式应以1 mol碳为基准,故ΔH值错误;A错误;
B.该选项的热化学方程式中水为液态(l),但题目中反应物为水蒸气(g),状态不符;且ΔH为负值表示放热,但题目中反应吸收热量,故ΔH符号错误;B错误;
C.该选项的热化学方程式中水为气态(g),符合题意;ΔH=+131.5 表示吸热,与题目一致;计算过程:6 g碳(0.5 mol)吸收65.75 kJ热量,则1 mol碳吸收热量为65.75 kJ × 2 = 131.5 kJ,故ΔH值正确;C正确;
D.该选项的热化学方程式中水为液态(l),与题目中水蒸气(g)不符;且ΔH为负值表示放热,但反应实际吸热,故ΔH符号错误;D错误;
故选C。
17.1 mol 蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收90.6 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.热化学方程式需要标注反应物和生成物的状态,A错误;
B.1 mol 蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收90.6 kJ的热量,热化学方程式为 ,B错误;
C.1 mol 蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收90.6 kJ的热量,则0.5mol蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收45.3 kJ的热量,热化学方程式为 ,C正确;
D.0.5mol蒸气分解成一氧化碳气体和氢气,要吸收45.3 kJ的热量,热化学方程式为 ,甲醇应为气体,D错误;
故选C。
18.(23-24高二上·内蒙古·期中)下列热化学方程式书写正确的是
A.甲烷完全燃烧生成和时放出热量,它的热化学方程式为:
B.在200℃、时,与碘蒸气作用生成放出热量,其热化学方程式为
C. ,则
D.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则水分解的热化学方程式表示为:
【答案】D
【详解】A.甲烷完全燃烧生成和时放出热量,它的热化学方程式为: ,A错误;
B.反应不是在常温下进行,需要注明温度,在200℃、时,与碘蒸气作用生成放出热量,其热化学方程式为 ,B错误;
C.生成硫酸钙沉淀,形成离子键放出热量,,C错误;
D.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则水分解吸热,水分解的热化学方程式表示为: ,D正确;
故选D。
◆题型2 中和热、燃烧热的热化学方程式
19.(23-24高二上·内蒙古包头·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=−1367kJ⋅mol−1
B.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的中和热的热化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O ΔH=−57.3kJ⋅mol−1
C.金刚石转化成石墨的热化学方程式:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=−1.9kJ⋅mol−1
D.硫燃烧的热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8kJ⋅mol−1
【答案】C
【详解】A.乙醇燃烧生成液体水时较稳定,即乙醇燃烧热的热化学方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1367kJ•mol-1,故A错误;
B.书写热化学方程式时要标明物质的凝聚状态,所以氢氧化钠溶液与稀盐酸中和热的热化学方程式NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ∆H=-57.3kJ•mol-1,故B错误;
C.石墨比金刚石稳定,所以金刚石转化成石墨放热,热化学方程式为c(金刚石,s)=c(石墨,s) ∆H=-1.9 kJ•mol-1,故C正确;
D.硫燃烧放热,即∆H为负值,所以硫燃烧的热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H=-296.8 kJ•mol-1,故D错误;
故选:C。
20.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
【答案】B
【分析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物;
【详解】A.一氧化碳不是稳定氧化物,ΔH不能正确表示甲烷的燃烧热, A不符合题意;
B.由热化学方程式可知,1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出283.0kJ的热量,ΔH能正确表示一氧化碳的燃烧热,B符合题意;
C.氢气的燃烧热,需要测定,氢气在氧气中燃烧,生成液态水时释放的热量,ΔH不能正确表示氢气的燃烧热,C不符合题意;
D. 系数为2,表示2mol完全燃烧释放的热量,ΔH不代表的燃烧热,D不符合题意;
故选B。
21.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知I2(g)+H2(g)=2HI(g) ΔH1,I2(s)+H2(g)=2HI(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】C
【详解】A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的时候所放出的热量,生成物中水是液态时才是稳定的氧化物,选项A错误;
B、石墨转化为金刚石吸热,表明金刚石的能量高,不稳定,选项B错误;
C、中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1摩尔水和可溶性盐的时候所放出的热量,选项C正确;
D、在比较焓变的时候,要带上负号来比较,碘升华时吸热,故后者反应时放热少,故ΔH1<ΔH2,选项D错误。
答案选C。
考点四 反应热的计算
◆题型1 盖斯定律及其应用(高频)
22.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在相同温度下,已知2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g) △H1 ;
2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H2 ;
H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(l) △H3 ,则△H1, △H2, △H3大小关系为
A.△H1=△H2=△H3 B.2△H3=△H2>△H1
C.△H3>△H2>△H1 D.2|△H3|=|△H2|>|△H1|
【答案】D
【详解】氢气的燃烧反应是放热反应,所以△H<0;发生相同的反应时,燃料的物质的量多的放出的热量多,所以△H2 =2 △H3;燃料的物质的量相同时生成液态水比生成气态水放出的热量多,所以|△H2|>|△H1|,则△H2<△H1,所以有2|△H3|=|△H2|>|△H1|,答案选D。
23.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据盖斯定律,将方程式①×3+②×2-2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g),则△H=3△H1+2△H2-2△H3,故选D。
24.(25-26高二上·辽宁大连·阶段检测)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,目标反应可由12×③+5×②-2×①组合得到,因此,故答案选A。
◆题型2 反应热大小比较
25.(24-25高二上·辽宁铁岭·开学考试)相同温度和压强下,关于反应的△H,下列判断错误的是
①
②
③
④
⑤
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.利用盖斯定律,将反应⑤-③得, ,A正确;
B.为吸热反应,,C与CO2化合生成CO的反应为吸热反应,则为放热反应,,B错误;
C.利用盖斯定律,将反应⑤-②+①得, ,C正确;
D.将反应①-②得, △H=△H1-△H2>0,所以,D正确;
故选B。
26.(24-25高二上·内蒙古包头·阶段检测)同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H1<△H2的有
①已知两个放热反应:2A(g)+B(g)=2C(l) △H1;2A(l)+B(l)=2C(g) △H2
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H (化学计量数相同)分别为△H1、△H2
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(g) △H2
④C(s)+O2(g)=CO(g) △H1;C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【答案】A
【详解】①中两式相减得:2A(g)+B(g)+2C(g)=2A(l)+B(l)+2C(l) △H=△H1-△H2<0 (气态转为液态是放热),所以△H1<△H2,①符合题意;
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H (化学计量数相同)分别为△H1、△H2,根据盖斯定律,反应的条件不会影响焓变的,所以说相同物质的量的氢气、氯气在点燃和光照条件下反应放出的热量相同,②不符合题意;
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(g) △H2,前者吸热而后者放热,所以△H1>△H2,③不符合题意;
④等质量的碳和氧气反应生成二氧化碳放出的热量大,因此△H1>△H2,④不符合题意;
故选A。
27.已知几种离子反应如下,下列推断正确的是
① NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l) ΔH1
② Ba2+(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) ΔH2
③ Ba2+(aq) + 2H+(aq) + 2OH﹣(aq) + SO(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l) ΔH3
④ H+(aq) + OH﹣(aq) = H2O(l) ΔH4
A.ΔH1>0 ΔH2<0 B.ΔH2<ΔH3 C.ΔH3 = ΔH2 + ΔH4 D.ΔH1>ΔH4
【答案】D
【详解】A.中和反应为放热反应,则①NH3·H2O(aq) + H+(aq) = NH(aq) + H2O(l)为放热反应,其焓变△H1<0,故A错误;
B.由盖斯定律可知,反应②+2×反应④=反应③,则反应②=反应③-2×反应④,△H2=△H3-2×△H4,由于反应④为放热反应,△H4<0,所以△H2>△H3,故B错误;
C.根据盖斯定律可知,③=②+2×④,所以△H3═△H2+2△H4,故C错误;
D.反应①和反应④均为放热反应,且反应①中NH3▪H2O的电离过程吸热,所以反应①放出的热量比反应④少,放热反应的焓变为负值,则△H1>△H4,故D正确。
答案选D。
◆题型3 根据反应物和生成物的总能量计算反应热
28.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g),放出的热量为110.5 kJ
B.2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221 kJ
C.C(s)和O2(g)的总能量小于CO(g)的能量
D.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
【答案】B
【详解】A.焓变与反应物的系数成正比,所以该反应的热化学方程式是2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-221kJ/mol,则12 g即1mol C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g即0.5mol CO(g),放出的热量为55.25 kJ,A错误;
B.2mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),反应过程中一氧化碳生成二氧化碳是放热反应,所以放出的热量大于221kJ,B正确;
C.由题干信息可知,该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,即1molC(s)和0.5molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量,原题干未告知物质的物质的量,无法比较,C错误;
D.已知反应热等于反应物具有的键能总和减去生成物具有的键能总和,即该反应的反应热等于1molC(s)和0.5molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量与1molCO(g)分子中化学键形成时所释放的总能量的差,D错误;
故答案为:B。
29.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。
30.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;
◆题型4 根据反应物和生成物的键能计算反应热(难点)
31.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的Q=-183 kJ·mol-1,其他相关数据如表:
物质
H2
Cl2
HCl
1 mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ
436
a
431
下列说法不正确的是
A.a=243 B.H2(g)和Cl2(g)的总能量大于2HCl(g)
C.1 L H2完全反应放出183 kJ热量 D.生成2HCl(l)的能量变化大于183 kJ
【答案】C
【详解】A.断键时吸收能量、成键时释放能量,则,解得,A正确;
B.该反应为放热反应,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,则和的总能量大于,B正确;
C.183 kJ为完全反应的放热值,题干未指明所处的状态,无法确定其物质的量,不能判断其完全反应放出的热量为183 kJ,C错误;
D.的能量比的能量高,则生成的能量变化大于183 kJ,D正确;
故答案为C。
32.已知键能数据:C-H为akJ/mol,O2中看作O=O为b kJ/mol,C=O为m kJ/mol,H-O为n kJ/mol。则可计算CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H,此反应∆H是
A.(+4a+2b-2m-2n)kJ/mol B.(+4a+b-2m-4n)kJ/mol
C.(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol D.(+4a+2b-m-2n)kJ/mol
【答案】C
【详解】∆H=反应物中键能总和-生成物中键能总和,则根据方程式可知该反应的∆H=4akJ/mol+2bkJ/mol-2mkJ/mol-4nkJ/mol=(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol;故选C。
33.已知 。若断裂1mol N-H、1mol N-N、1mol O=O、1mol O-H需要吸收的能量分别为391kJ、193kJ、497kJ、462kJ。则断裂1mol 需要吸收的能量为
A.940kJ B.1133kJ C.1864kJ D.796kJ
【答案】A
【详解】根据反应物总键能-生成物总键能,设断裂1mol 吸收能量a kJ,则,解出,故选A。
◆题型5 根据热化学方程式计算反应热
34.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知 ,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92 kJ的热量
B.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为
C.1 mol乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热
D.已知 ,则
【答案】B
【详解】A.合成氨反应为可逆反应,反应物无法完全转化为生成物,因此1 mol 与3 mol 充分反应放出的热量小于92 kJ,A错误;
B.31 g白磷的物质的量为,0.25 mol白磷比等质量红磷能量高 kJ,则1 mol白磷转化为红磷放热 kJ,热化学方程式书写正确,B正确;
C.燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其中水的稳定状态为液态,选项中生成水蒸气,不符合燃烧热定义,C错误;
D.该反应除了生成2 mol液态水放出中和热外,还有沉淀生成所释放的热量,因此,D错误;
故选B。
35.已知在25℃、101kPa下,氢气与碘蒸气反应的热化学方程式为。下列关于该热化学方程式的理解,正确的是
A.25℃、101kPa时,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)混合发生反应,释放的热量恰好为11 kJ
B.若2 mol H2(g)和2 mol I2(g)反应生成4 mol HI(g)时,ΔH为-22kJmol-1
C.根据已知反应可知,
D.反应热单位“kJmol-1”中“mol-1”指“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)”
【答案】D
【详解】A.该反应是可逆反应,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成HI(g)的物质的量小于2 mol,放出热量小于11 kJ,A错误;
B.热化学方程式中反应热只与物质状态、化学计量数有关,与参与反应的物质的量无关,B错误;
C.该反应的逆反应为吸热反应,故,C错误;
D.根据热化学方程式的定义,反应热中“mol-1”表示“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)”,D正确;
故选D。
36.已知反应:①
②稀溶液中,
下列结论正确的是
A.①的反应热ΔH为221 kJ
B.碳的燃烧热等于110.5 kJ/mol
C.稀H2SO4和稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ/mol
【答案】C
【详解】A.反应热包含表示吸放热的正负号,且单位为kJ/mol,反应①的为-221 kJ/mol,A错误;
B.燃烧热定义为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,碳的稳定氧化物为,反应①的产物是,因此碳的燃烧热不等于110.5 kJ/mol,B错误;
C.中和热是稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热,稀是强酸,稀是强碱,故二者反应的中和热为57.3 kJ/mol,C正确;
D.稀醋酸是弱电解质,电离过程需要吸热,因此与稀反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ,且热量的单位为kJ,不是kJ/mol,D错误;
故答案选C。
◆题型6 根据燃烧热计算反应热
37.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。
38.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。
39.火箭燃料二甲基肼()完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出热量,则二甲基肼的燃烧热为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由二甲基肼的摩尔质量为知,其物质的量,所以二甲基肼完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出的热量为×40=,即其燃烧热为,故答案为C。
综合攻坚·知能拔高
1.下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A.燃烧热是1mol物质燃烧放出的热量
B.在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于
C.溶液与稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知 所以,C的燃烧热是220.7
【答案】B
【详解】A.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,选项未说明完全燃烧且生成稳定氧化物,A错误;
B.为弱电解质,电离过程吸热,因此稀溶液中和完全中和时放出的热量小于,B正确;
C.含有,与稀完全反应生成,中和热是生成水释放的热量,因此该反应放出热量,C错误;
D.C的燃烧热是1mol C完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,题给反应产物为,且燃烧热单位为,数值和单位均错误,D错误;
故选B。
2.已知反应:① ;
② 。
部分共价键的键能如下表所示:
共价键
键能
436
496
462
则
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】首先利用键能计算反应③的焓变:焓变反应物总键能-生成物总键能,代入数据得。再根据盖斯定律,反应②+③,即可得到反应①,因此,即。
故选A。
3.下列关于热化学方程式的说法正确的是
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
A.反应①放出的热量多 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1=ΔH2 D.不能判断ΔH1与ΔH2的相对大小
【答案】B
【详解】A.反应②生成液态水,气态水液化过程会额外放出热量,因此反应②放出的热量更多,A错误;
B.燃烧反应的均为负值,放出的热量越多越小,反应①放出的热量少于反应②,因此,B正确;
C.两个反应的生成物聚集状态不同,反应的焓变不相等,C错误;
D.根据生成物状态的差异可以判断与的相对大小,D错误;
故答案选B。
4.已知反应:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH3
则反应4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)的ΔH为
A.ΔH1 +ΔH2-ΔH3 B.2ΔH1 +2ΔH2-2ΔH3
C.3ΔH1 +2ΔH2 +2ΔH3 D.3ΔH1 +2ΔH2-2ΔH3
【答案】D
【详解】根据盖斯定律,将反应① + 反应② - 反应③,即可得到4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g),则,D符合题意;
故选D。
5.为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A.NaCl固体溶于水的过程存在离子键的断裂
B.根据盖斯定律可知:
C.根据各微粒的状态,可判断,
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【详解】A.NaCl是离子晶体,固体中与通过离子键结合,溶解过程离子键发生断裂,A不符合题意;
B.根据盖斯定律,总反应的焓变等于两步反应焓变之和,即,因此,B不符合题意;
C.第一步为NaCl固体断裂离子键变为气态、,为吸热过程,故;第二步为气态离子与水结合形成水合离子,形成新的微粒间作用力,为放热过程,故,C符合题意;
D.溶解过程的能量变化由固体离子键断裂吸收的能量和离子水合过程释放的能量共同决定,与NaCl固体和溶液中微粒间作用力强弱有关,D不符合题意;
故答案选C。
6.已知:,。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是
A.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的相同
B.实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
C.实验中不盖杯盖,会导致测得的偏大
D.处理数据时,需要计算生成水的物质的量
【答案】A
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钡反应时,除H+和OH-生成水的中和反应外,还有Ba2+和生成BaSO4沉淀的反应,生成沉淀的过程会额外放热,测得的不相同,A符合题意;
B.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,可减少热量散失,减小实验误差,B不符合题意;
C.实验中不盖杯盖会增大热量散失,测得反应放出的热量偏小,由于该反应,因此测得的偏大,C不符合题意;
D.中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol液态水的反应热,计算时需要根据计算,因此需要计算生成水的物质的量,D不符合题意;
因此答案选A。
7.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的Q=-183 kJ·mol-1,其他相关数据如表:
物质
H2
Cl2
HCl
1 mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ
436
a
431
下列说法不正确的是
A.a=243 B.H2(g)和Cl2(g)的总能量大于2HCl(g)
C.1 L H2完全反应放出183 kJ热量 D.生成2HCl(l)的能量变化大于183 kJ
【答案】C
【详解】A.断键时吸收能量、成键时释放能量,则,解得,A正确;
B.该反应为放热反应,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,则和的总能量大于,B正确;
C.183 kJ为完全反应的放热值,题干未指明所处的状态,无法确定其物质的量,不能判断其完全反应放出的热量为183 kJ,C错误;
D.的能量比的能量高,则生成的能量变化大于183 kJ,D正确;
故答案为C。
8.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) Q=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于反应产物的总能量
B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C.断开2 mol H—I键所需能量为(c+b+a)kJ
D.断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量
【答案】B
【详解】A.已知a>0,则Q=-a kJ·mol-1<0,则该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.反应放热,由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知,断开1 mol H-H键和1 mol I-I键所需能量小于断开2 mol H-I键所需能量,B错误;
C.由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知,反应热ΔH=b kJ·mol-1+c kJ·mol-1-2EH-I=-a kJ·mol-1,则2EH-I=(a+b+c) kJ/mol,断开2 mol H-I键所需能量约为(a+b+c) kJ,C正确;
D.化学反应的本质是旧键断裂和新键形成,断键过程吸收能量,成键过程放出能量,D正确;
故选B。
9.使用浓度均为0.50 mol·L-1、体积各100 mL的下列酸和碱溶液发生中和反应进行测定反应热的实验,其中测定结果(放出的热量)最小的是
A.H2SO4和Ba(OH)2 B.CH3COOH和NH3·H2O
C.盐酸和NaOH D.HF和KOH
【答案】B
【分析】在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水放出的热量为中和热,强酸与强碱反应的中和热约为数值57.3 kJ/mol,浓度均为0.50 mol·L-1、体积各100 mL的一元强酸和强碱溶液发生中和反应放热为0.05×57.3 kJ=2.86 kJ。
【详解】A.浓度均为体积各100 mL的溶液反应生成0.05 mol BaSO4沉淀和0.1 mol水,生成沉淀放热,反应总放热大于2×2.86 kJ,A不符合;
B.为弱电解质,电离吸热,浓度均为、体积各100 mL的反应总放热远小于2.86 kJ,B符合;
C.盐酸和NaOH均为一元强酸和强碱,浓度均为、体积各100 mL的盐酸和NaOH反应总放热等于2.86 kJ,C不符合;
D.HF为弱电解质,电离吸热,浓度均为、体积各100 mL的HF和KOH反应总放热小于2.86 kJ,D不符合;
故选B。
10.据图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热
B.与所具有的总能量比所具有的总能量低
C.液态水分解的热化学方程式为
D.生成时,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量
【答案】C
【详解】A.氢气的燃烧热是完全燃烧生成稳定氧化物液态水时放出的热量,由图计算可知燃烧生成液态水放热,故燃烧热,A错误;
B.与反应生成为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,因此前者总能量更高,B错误;
C.由图可知和反应生成共放热,因此2 mol液态水分解需要吸收571.6 kJ热量,热化学方程式书写符合规则,C正确;
D.生成属于物理变化,过程中没有化学键的断裂和形成,D错误;
故选C。
11.已知键能数据:C-H为akJ/mol,O2中看作O=O为b kJ/mol,C=O为m kJ/mol,H-O为n kJ/mol。则可计算CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H,此反应∆H是
A.(+4a+2b-2m-2n)kJ/mol B.(+4a+b-2m-4n)kJ/mol
C.(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol D.(+4a+2b-m-2n)kJ/mol
【答案】C
【详解】∆H=反应物中键能总和-生成物中键能总和,则根据方程式可知该反应的∆H=4akJ/mol+2bkJ/mol-2mkJ/mol-4nkJ/mol=(+4a+2b-2m-4n)kJ/mol;故选C。
12.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是放热反应
【答案】D
【详解】A.分析题给热化学方程式可知,、,则有,A错误;
B.根据盖斯定律,由①②得 ,B错误;
C.由B中分析可知,,C错误;
D.由B中分析可知,,反应③为放热反应,D正确;
因此答案选D。
13.已知:①
②
③
④弱碱电离吸热。
下列说法正确的是
A.若 ,则
B.若 ,则
C.浓硫酸与稀溶液发生中和反应的反应热为
D.稀氨水与稀盐酸反应生成,放出57.3 的热量
【答案】A
【详解】A.相同条件下,等量碳完全燃烧比不完全燃烧时放出的热量多,但是负数,故,A正确;
B.根据盖斯定律,由①②得 ,则,B错误;
C.浓硫酸溶于水放热,故浓硫酸与稀溶液发生中和反应的反应热小于,C错误;
D.一水合氨是弱电解质,电离需吸收热量,故稀氨水与稀盐酸反应生成,放出的热量少于57.3 ,D错误;
故答案选A。
14.A~F六种物质在一定条件下能进行相互转换,相关焓变如图所示,则下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,从A出发经过B、C、D、E、F最终回到A,反应始态和终态均为A,总焓变为0,因此,A正确;
B.A→B→C→D的焓变为,是D→A的焓变,二者互为逆过程焓变,关系为,B错误;
C.D→A可通过路径D→E→F→A实现,根据盖斯定律,移项可得,C正确;
D.由A选项的等式可得,因此二者绝对值相等,即,D正确;
故答案选B。
15.物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位,它们不仅是化学反应的基本特征,也是化学研究的重要对象。通过深入研究这些变化,可以更好地理解和利用化学反应,为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题:
(1)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法,不正确的是___________(填字母)。
A.反应物比生成物稳定
B.该反应一定需要加热才能发生
C.表示的是吸热反应的能量变化
D.此图可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
已知:
共价键
键能
436
247
则键的键能为___________。
(3)如图是与反应生成和的过程中能量变化示意图。
①请写出该反应的热化学方程式:___________。
②若在该反应体系中加入催化剂,则对反应热___________(填“有”或“无”)影响。
(4)金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下:
i.直接氯化:
ii.碳氯化:
则反应的___________。
【答案】(1)BD
(2)
434
(3)
无
(4)
-223
【详解】(1) A.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,能量越低物质越稳定,故反应物比生成物稳定,A正确;
B.该反应为吸热反应,但吸热反应不一定需要加热才能发生(如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应在常温下即可发生),B错误;
C.反应物总能量低于生成物总能量,表示的是吸热反应的能量变化,C正确;
D.强酸与强碱发生的中和反应是放热反应,而图示为吸热反应的能量变化,故此图不可以表示中和反应的能量变化,D错误。
故答案选BD。
(2)化学反应的焓变 ,根据题意可得:,解得E(H−Cl)=434kJ⋅mol−1。
(3) ① 由图可知,该反应的焓变 ,故该反应的热化学方程式为: 。
② 若在该反应体系中加入催化剂,催化剂只能降低反应所需的活化能,改变反应途径和反应速率,但不改变反应物和生成物的总能量,因此对反应热(焓变)无影响。
(4)已知:
i.
ii.
根据盖斯定律,将反应 ii 减去反应 i,即可得到目标反应 。
因此,该反应的 。
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