内容正文:
第1章
化学反应与能量转化
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第1节 化学反应的热效应
第1课时 反应热 内能变化与焓变
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026山东泰安市直联盟联考]下列反应属于氧化还原反应且ΔH>0的是 ( )
A.铝热反应
B.向Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的混合物中加少量水
C.CO2与C生成CO的反应
D.镁条在CO2中燃烧
题组一 化学反应的内能变化和焓变
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析
选项 分析
A 铝热反应属于放热反应,故ΔH<0,不符合题意
B 向Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的混合物中加少量水,发生的反应是吸热反应,但不是氧化还原反应,不符合题意
C CO2与C生成CO的反应吸收热量,且是氧化还原反应,符合题意
D 镁条在CO2中燃烧放出热量,是放热反应,不符合题意
第1讲 描述运动的基本概念
归纳总结
常见的吸热反应有:
(1)多数分解反应;
(2)氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应;
(3)C与CO2、水蒸气的反应。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026山东临沂临港一中月考]关于焓及焓变的有关说法中错误的是 ( )
A.物质的聚集状态不同,焓不同
B.反应热一定等于焓变
C.反应热不一定等于反应体系内能的变化
D.已知某反应的焓变小于零,则反应产物的总焓小于反应物的总焓
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 在等压反应中,如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化,则该
反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化,B错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026安徽蚌埠名校协作体联考]下列说法中正确的是 ( )
A.伴有能量变化的过程都是化学变化
B.需要加热的化学反应,反应产物的总能量一定高于反应物的总能量
C.反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 氢氧化钠固体溶于水放热,该过程没有发生化学变化,A项错误;加热与反应吸热放热无关,B项错
误;生成物的总焓大于反应物的总焓时,该反应需要吸收热量,则ΔH>0,C项正确;ΔH的大小不仅与反应
物、生成物的状态有关,还与热化学方程式的化学计量数有关,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
归纳总结
判断反应为放热反应或吸热反应的方法
(1)反应物总能量大于生成物总能量,则反应为放热反应,反之则为吸热反应。
(2)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应。
(3)若断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,则反应为吸热反应,反之则为放热反应。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏苏州震泽中学月考]下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断
下列说法中不正确的是 ( )
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.红磷比白磷稳定
C.S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH>0
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题图Ⅰ知,等质量的金刚石能量高于石墨,则石墨转变为金刚石是吸热反应,故A正确;根据
题图Ⅱ知,等质量的白磷能量高于红磷,能量越低越稳定,可推知白磷比红磷稳定性差,故B正确;根据题
图Ⅲ知,固态硫转化为气态硫需要吸收能量,ΔH1<ΔH2,故C正确;根据题图Ⅳ知,1 mol CO(g)和1 mol H2O
(g)的总能量高于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)的总能量,则反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)是放热反
应,ΔH<0,故D不正确。
第1讲 描述运动的基本概念
衔接教材
5.[教材习题改编]在恒温恒容的密闭体系中,H2(g)与I2(g)反应生成HI(g),该反应体系的内能变化如图所
示(没做电功等其他功)。回答下列问题:
(1)该反应体系的ΔU______(填“>”“<”或“=”,下同)0。
(2)W______0。
=
<
第1讲 描述运动的基本概念
解析
题干给出信息表明反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功,故W=0。
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
内能(U)是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。化学反应中内能的变化(ΔU)等于反应热
(Q)和功(W)的加和,如果体系没有做功,则ΔU=Q;焓变(ΔH)用来描述等压反应的反应热(Qp)。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 热化学方程式的意义及书写
6.[2026河南多校联考]25 ℃、101 kPa下,1 mol C8H18(l)在O2(g)中完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,产
生的能量为5 518 kJ,该反应的热化学方程式书写正确的是 ( )
A.2C8H18+25O2 16CO2+18H2O ΔH=+11 036 kJ·mol-1
B.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=+5 518 kJ·mol-1
C.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(g) ΔH=-5 518 kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ·mol-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 未标出物质的聚集状态,且ΔH应小于0,A错误;燃烧为放热反应,ΔH应小于0,方程式中C8H18(l)前
的化学计量数为2,则|ΔH|=2×5 518 kJ·mol-1,B错误;应生成液态的水,反应热数值也不正确,C错误;该反应
的热化学方程式为2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ·mol-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[易错题][2026山东青岛联考]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2 878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13
O2(g) 8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2 878 kJ·mol-1
B.已知在一定条件下,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)充分反应生成NH3(g),释放出38.6 kJ的热量,则其热化学
方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)放出的热量为57.3 kJ,则稀硫酸与稀NaOH
溶液反应的热化学方程式为 H2SO4(aq)+NaOH(aq) Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.已知C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,而该方程式中正丁烷
的化学计量数为2,热化学方程式不正确,A错误;合成氨反应为可逆反应,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)无法完
全转化为2 mol NH3(g),因此ΔH≠-38.6 kJ·mol-1,B错误;热化学方程式书写正确,C正确;C(石墨,s) C
(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1表明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量较金刚石低,更稳定,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.书写下列反应的热化学方程式。
(1)将1 g H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:______________________________________________。
(2)充分燃烧a g C2H2(g)时生成1 mol CO2(g)和0.5 mol H2O(l),放出b kJ热量:________________________
_________________________________。
(3)1 g碳单质与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ的热量:_______________________________
______________________。
(4)热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,CH4(g)的热值为55.625 kJ·g-1,则CH4(g)完
全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_______________________________________________。
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
2C2H2(g)+5O2(g)
H2(g)+ Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
ΔH=+131.28 kJ·mol-1
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)将1 g(0.5 mol)H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量,则 H2(g)+ Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1。
(2)解题导引:
第1讲 描述运动的基本概念
则热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1。
(3)解题导引:
则热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1。
第1讲 描述运动的基本概念
(4)解题导引:
则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 中和反应反应热的测定实验及误差分析
9.[易错题][2026安徽阜阳田家炳实验中学开学考试]
借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置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立即测量碱溶液的温度
B.为了保证盐酸完全被中和,可加入稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热ΔH偏大
D.若无杯盖或盖得不严密,计算所得反应热ΔH偏大
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 温度计上残留的酸会与碱溶液发生中和反应放热,导致测量的碱溶液初始温度偏高,A错误;加入
稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和,B正确;醋酸为弱酸(电离过程吸热),与相同物质的量的一
元强酸相比醋酸与NaOH发生中和反应放出的热量较小,即ΔH偏大,C正确;无杯盖或盖得不严密会导致
热量散失,计算所得ΔH偏大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026山东济宁二中月考]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)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棒对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和反应的反应热,则测得的中和反应的反应热的绝对值偏高
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (a)是铝与盐酸的反应,是放热反应,(b)是Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,是吸热反应,A项错误;铝
粉和铝片均为铝单质,等质量的铝片和铝粉与足量盐酸反应,放出的热量相同,B项错误;相较于环形玻
璃搅拌棒,铁质搅拌棒导热性强,会造成热量损失,对实验结果有影响,C项错误;NaOH固体溶解时放出热
量,最终测得的中和反应的反应热的绝对值偏高,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第1节 化学反应的热效应
第1课时 反应热 内能变化与焓变
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 能量变化与焓变
1.[2026湖北部分高中协作体联考]下列关于热化学方程式的说法正确的是 ( )
A.若H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-a kJ·mol-1
B.若向一容器中充入1 mol SO2和0.5 mol O2,测得反应放热98.3 kJ,则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
C.若H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.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P4(白磷,s) 4P(红磷,s)
ΔH=-4b kJ·mol-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 若H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+ O2(g) H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-
1,A错误;SO2和O2生成SO3的反应为可逆反应,若发生题述反应生成2 mol SO3(g)放出的热量多于196.6
kJ,即2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<-196.6 kJ·mol-1,B错误;Ba2+与S 结合生成BaSO4沉淀会放出热
量,则稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) Δ
H<-114.6 kJ·mol-1,C错误;31 g白磷(P4)的物质的量为 =0.25 mol,若31 g白磷的能量比31 g红磷
多b kJ,则1 mol P4(白磷,s)转化为4 mol P(红磷,s)放出4b kJ热量,白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白
磷,s) 4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 新概念——摩尔生成焓概念的应用
2.[不定项][2025山东青岛一中月考]已知:
(1)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,叫做该物质的燃烧热。
(2)由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,最稳定的单质的摩尔生成
焓为0。有关物质的摩尔生成焓如图所示,下列有关判断不正确的是 ( )
A.H2O(l)的摩尔生成焓<-241.8 kJ·mol-1
B.相同状况下,NH3(g)比N2H4(l)稳定
C.依据上图可求得N2H4(l)的燃烧热
D.0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应生成NH3(g),
放出45.9 kJ的热量
CD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知:
物质 NO(g) H2O(g) NH3(g) N2H4(l)
摩尔生成焓/
(kJ·mol-1) 91.3 -241.8 -45.9 50.6
水蒸气变为液态水释放能量,所以H2O(l)的摩尔生成焓<-241.8 kJ·mol-1,故A正确;N2H4(l)的摩尔生成焓>
0,NH3(g)的摩尔生成焓<0,所以相同状况下,NH3(g)比N2H4(l)稳定,故B正确;液态水的摩尔生成焓数据未
知,不能求出N2H4(l)的燃烧热,故C不正确;氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,反应进行不彻底,所
以0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应生成NH3(g),放出的热量小于45.9 kJ,故D不正确。
第1讲 描述运动的基本概念
必备知识
摩尔燃烧焓:指在一定反应温度和压强条件下,1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓
变,并指定物质中所含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。人们常
用摩尔燃烧焓来衡量一种燃料燃烧释放热量的多少。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 中和反应反应热的测定实验综合考查
3.[甄选真题][2023广东高考节选改编]化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其
数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。
(2)热量的测定
用0.500 0 mol·L-1 NaOH溶液和0.550 0 mol·L-1盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分
别为T0、T1,则该过程放出的热量为_______________J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各
物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq) FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓
变的影响,下同)。实验结果见下表。
418(T1-T0)
第1讲 描述运动的基本概念
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L-1
CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b
ⅱ 0.56 g Fe粉 a c
第1讲 描述运动的基本概念
①温度:b______c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH=______________________________________________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该
方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq) 3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料 配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。
提出猜想 Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想 用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅
的同时有气泡冒出,说明存在反应A和_____________________(用离子方程式表示)。
实验小结 猜想成立,不能直接测反应A的焓变
教师指导 鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方
案。
Fe+2H+ Fe2++H2↑
-20.9(b-a) kJ·mol-1[或-41.8(c-a) kJ·mol-1]
>
第1讲 描述运动的基本概念
优化设计 乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为______
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
+Cu(s)的焓变ΔH2;根据盖斯定律计算得到反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq) 3FeSO4(aq)的焓变为ΔH1+ΔH2
CuSO4(aq)+2FeSO4(aq)的焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到反应Fe(s)+CuSO4(aq) FeSO4(aq)
定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应,测量反应的热量变化,计算得到反应Cu(s)+ Fe2(SO4)3(aq)
将一
第1讲 描述运动的基本概念
真题降维
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (2)由Q=cρV总·ΔT可得Q=4.18 J·g-1·℃-1×1.0 g·mL-1×(50 mL+50 mL)×(T1-T0) ℃=418(T1-T0) J。(3)①1
00 mL 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液中n(CuSO4)=0.02 mol,1.20 g Fe粉和0.56 g Fe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0.01 mol Fe粉只能与0.01 mol CuSO4发生
反应,实验ⅰ放出的热量多,则b>c。②若根据实验ⅰ进行计算,ΔH=- kJ·mol-1=-20.9
(b-a) kJ·mol-1;若根据实验ⅱ进行计算,ΔH=- kJ·mol-1=-41.8(c-a) kJ·mol-1。(4)用pH试
纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1,说明溶液呈强酸性;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅
的同时有气泡冒出,即产生H2,反应的离子方程式为Fe+2H+ Fe2++H2↑。乙同学根据相关原理,重新
设计优化的实验方案的重点是如何防止Fe与酸反应产生影响,可以借助盖斯定律,设计分步反应来计算
Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的焓变。
第1讲 描述运动的基本概念
高考风向
本题有两个新颖之处:一是将我们所学的理论知识与化学实验相结合,考查知识的迁移应用能力,
更注重理论知识的实用性;二是考查的角度新颖,由目标反应和已知反应构造化学反应。
第1讲 描述运动的基本概念
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