第一章 化学反应的热效应(专项训练)化学人教版选择性必修1
2026-08-14
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3份
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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 | 整理与提升 |
| 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 | 13.33 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | xkw_058847052 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59211231.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应热效应,以考点-题型双维度构建训练体系,通过递进式题型设计实现从概念理解到综合应用的能力提升。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|能量转化|5题型16题|结合图像分析能量变化,辨析吸放热反应本质|从宏观能量转化到微观化学键能解释,构建能量观|
|焓变计算|2题型8题|键能与总能量两种计算路径,强化公式应用|通过键能与能量关系推导焓变实质,培养定量思维|
|热化学方程式|3题型12题|书写规则与正误判断,结合燃烧热、中和热概念|以化学计量数与能量关系为核心,建立符号表征能力|
|盖斯定律|2题型7题|反应热叠加计算,反应路径分析|基于能量守恒思想,培养证据推理与模型认知|
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的能量转化(重)
题型1 能量的相互转化
题型2 化学能与热能的相互转化
题型3 常见能量转化形式
题型4 吸热反应和放热反应
◆题型5 化学键与物质稳定性之间的关系
考点二 焓变与化学键、总能量的关系(重)
题型1 化学键与化学反应中的能量关系
题型2 反应热与焓变概念比较
题型3 焓变产生原因及表示
题型4 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断
考点三 ΔH的相关计算
题型1 根据ΔH=反应物的键能之和‑生成物的键能之和计算
题型2 根据ΔH=生成物的总能量之和‑反应物的总能量之和计算
考点四 热化学方程式(高频)
题型1 热化学方程式含义
题型2 反应焓变与热化学方程式的关系
题型3 热化学方程式书写及正误判断
考点五 中和热
题型1 中和热概念
题型2 中和热的测定与误差分析
题型3 中和热的计算
考点六 燃烧热
题型1 燃烧热的计算
题型2 表示燃烧热的热化学方程式书写
考点七 盖斯定律(高频)
题型1 盖斯定律的应用
题型2 反应热的内能变化与焓变
考点八 反应热的大小与计算
题型1 反应热大小比较
题型2 依据热化学方程式的计算
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的能量转化
◆题型1 能量的相互转化
1.(25-26高二上·江苏扬州·期中)甲烷燃烧的热化学方程式为: kJ·mol-1,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于生成物的总能量 B.反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C.断开键放出能量 D.该反应是吸热反应
【答案】B
【详解】A.由图可知,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.化学反应总是伴随着能量的变化,原因是旧化学键断裂吸收能量和新化学键形成放出能量的能量差表现为反应的能量变化,B正确;
C.断开化学键需要吸收能量,所以断开碳氢键需要吸收能量,C错误;
D.由方程式可知,该反应为焓变小于0的放热反应,D错误;
故选B。
2.(25-26高二上·安徽马鞍山·阶段检测)下列关于能量变化的说法正确的是
A.因为金刚石变成石墨放热,所以金刚石比石墨稳定
B.化学反应过程中,只有放热和吸热两种能量变化。
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,水的能量更低
【答案】C
【详解】A. 金刚石变成石墨放热,说明金刚石总能量大于石墨,能量越高越不稳定,A错误;
B. 化学反应能量变化不只有吸热、放热,化学能还可以转化为光能、电能,吸热放热只是以热能形式的能量变化,B错误;
C. 固态硫 → 硫蒸气,需要吸收热量,等质量能量>,二者完全燃烧最终产物相同,反应物总能量越高,放出热量越多,硫蒸气放热更多,C正确;
D. 冰融化成水需要吸热,等量水能量高于冰,古语含义只是温度对比,不能说明能量高低,D错误;
答案选C。
3.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)化学与生活关系密切。下列关于能量及能源的说法,正确的是
A.物质燃烧放出的热量就是其燃烧热
B.化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量变化
C.吸热反应一定需要加热才能进行
D.太阳能、风能、天然气等都属于资源丰富、可以再生的新能源
【答案】B
【详解】A.燃烧热是1mol物质完全燃烧生成特定物质放出的热量,如碳燃烧生成一氧化碳就不是燃烧热,A错误;
B.化学反应中能量守恒,而反应物的总能量不等于生成物的总能量,则化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量变化,B正确;
C.氯化铵固体和氢氧化钡晶体的反应,是吸热反应,不需要加热就能进行,C错误;
D.天然气属于不可再生的能源,D错误;
故选B。
◆题型2 化学能与热能的相互转化
4.(24-25高二上·陕西西安·期中)下列反应属于放热反应的是
A.氢气在氧气中燃烧的反应 B.氯化铵与氢氧化钡的反应
C.稀盐酸与碳酸氢钠的反应 D.五氧化二氮分解成二氧化氮和氧气的反应
【答案】A
【详解】A.氢气在氧气中燃烧属于燃烧反应,所有燃烧反应均为放热反应,反应过程释放热量,A正确;
B.氯化铵()与氢氧化钡()的反应是典型的吸热反应,反应过程吸收外界热量,B错误;
C.稀盐酸与碳酸氢钠()的反应为吸热反应,反应焓变,C错误;
D.大多数分解反应为吸热反应,五氧化二氮()分解生成二氧化氮()和氧气()的反应属于吸热反应,D错误;
故答案选A。
5.(25-26高二上·河南郑州·期中)下列说法不正确的是
A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生
C.反应物所具有的总能量和反应产物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热反应还是吸热反应
D.化学反应是放热还是吸热与反应条件无关
【答案】B
【详解】A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应为放热反应,需要加热条件才能引发,该说法正确,A不符合题意;
B.放热反应在常温下不一定能发生,如铝热反应是放热反应,但常温下无法进行,“任何放热反应在常温条件下一定能发生”的说法错误,B符合题意;
C.若反应物总能量大于反应产物总能量,反应为放热反应,若反应物总能量小于反应产物总能量,反应为吸热反应,因此二者的相对大小决定了反应吸放热情况,该说法正确,C不符合题意;
D.化学反应的吸放热只由反应物和产物的总能量相对大小决定,与反应是否需要加热等条件无关,该说法正确,D不符合题意;
故选B。
◆题型3 常见能量转化形式
6.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A.Mg与盐酸的反应属于放热反应
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.高温煅烧石灰石的反应中,反应物总能量高于生成物总能量
D.测量氢氧化钠溶液和稀硫酸反应时的温度变化,观察到温度升高
【答案】C
【详解】A.活泼金属Mg与盐酸反应时释放热量,属于放热反应,A正确;
B.化学反应的微观本质是旧化学键断裂、新化学键形成,断键吸收能量、成键释放能量,因此化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;
C.高温煅烧石灰石是吸热反应,吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量,该表述错误,C错误;
D.氢氧化钠和稀硫酸的中和反应属于放热反应,反应过程释放热量,因此测量时温度升高,D正确;
故答案选C。
7.(25-26高二上·安徽亳州·阶段检测)化学能与热能的相互转化是能量利用的重要途径。下列相关变化没有涉及化学能与热能转化的是
A.高炉炼铁
B.冰雪融化
C.发射火箭
D.煤气燃烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.高炉炼铁过程中发生氧化铁还原为铁的化学反应,反应伴随热量变化,涉及化学能与热能的转化,A不符合题意;
B.冰雪融化是由固态变为液态的物理变化,无化学反应发生,仅涉及热能的吸收,不涉及化学能与热能的转化,B符合题意;
C.发射火箭时燃料发生燃烧反应,释放大量热量,涉及化学能与热能的转化,C不符合题意;
D.煤气燃烧是放热的化学反应,化学能转化为热能,涉及化学能与热能的转化,D不符合题意;
故选B。
8.(25-26高二上·内蒙古包头·阶段检测)在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应释放的能量。下列说法正确的是
A.若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.用实验方法和理论方法研究反应热的化学称为热化学
C.只要有能量变化的都是化学变化
D.任何反应中的能量变化都表现为热量变化
【答案】B
【详解】A.硫固体转化为硫蒸气需要吸收热量,等量硫蒸气的能量高于硫固体,完全燃烧时硫蒸气放出热量更多,前者放热更多,A错误;
B.热化学就是通过实验方法和理论方法研究反应热的化学分支,B正确;
C.物理变化(如浓硫酸稀释、水的三态变化)也会伴随能量变化,有能量变化的不一定是化学变化,C错误;
D.化学反应的能量变化除热量外,还可表现为光能、电能等形式,如燃料电池中化学能主要转化为电能,D错误;
故选B。
◆题型4 吸热反应和放热反应
9.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.1molHCN(g)的能量小于1molHNC(g)的能量
B.1molHCN(s)转化为1molHNC(g)需吸收59.3kJ热量
C.该异构化反应只有在加热条件下才能进行
D.该反应为吸热反应,1molHNC的总键能比1molHCN的总键能大
【答案】A
【详解】A.由反应能量图可知,相对能量为,相对能量为,故的能量小于的能量,A正确;
B.转化为需要吸收热量,因此转化为吸收的热量大于,B错误;
C.该反应为吸热反应,但反应的吸放热与反应条件无必然联系,吸热反应不一定需要加热才能发生,C错误;
D.反应焓变反应物总键能生成物总键能,该反应为吸热反应,,因此的总键能大于的总键能,D错误;
故选A。
10.(25-26高二上·湖南·期中)下列示意图表示正确的是
A.甲图可表示反应的能量变化
B.乙图装置用于测定中和反应的反应热
C.丙图表示实验的环境温度20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合,测量混合液最高温度,结果如图(已知=60 mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为B>A>C
【答案】B
【详解】A.图甲中反应物的总能量比生成物高,,反应为放热反应,而为吸热反应,A错误;
B.测定中和反应的反应热时,烧杯与杯盖之间无空隙,装置密封,隔热保温,使用温度计测量温度,需要使用环形玻璃搅拌器搅拌,装置使用正确,B正确;
C.V2=5mL时,对应温度为20°C,酸碱中和反应为放热反应,说明环境温度低于20°C,物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,+=60 mL,则=20 mL,=40 mL时与NaOH恰好完全反应,放出的热量最多,温度最高,C错误;
D.“能量越低越稳定”,由图丁知,三种物质的稳定性顺序为B<A<C,D错误;
故选B。
11.(25-26高二上·甘肃甘南·期末)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程,反应过程的示意图如图,下列说法错误的是
A.从状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热反应 B.从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要吸收能量
C.CO分子需要断键形成C和O D.从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成碳氧双键
【答案】C
【详解】A.状态Ⅰ总能量高于状态Ⅲ总能量,反应过程放热,A正确;
B.状态Ⅰ到状态Ⅱ能量升高,需要吸收能量,B正确;
C.根据反应过程示意图,分子的化学键未发生断裂,不需要断键形成和,C错误;
D.状态Ⅱ到状态Ⅲ生成,中含有碳氧双键,即该过程形成碳氧双键,D正确;
故选C。
12.回答下列问题。
(1)能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。下列反应能量的变化与如图所示相符的是________。
a.碳与CO2反应 b.铝和氧化铁反应
c.CaCO3受热分解 d.锌与盐酸反应
(2)已知稀溶液中,含30 g溶质的醋酸溶液与NaOH溶液恰好完全反应时,放出28.55 kJ热量。写出表示醋酸与NaOH反应的中和热的热化学方程式: ______________________________________。
(3)已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酰氯的结构为Cl—N=O):
化学键
N≡O
Cl—Cl
Cl—N
N=O
键能/(kJ/mol)
630
243
a
607
则2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)的ΔH=________kJ/mol。(用含a的代数式表示)
【答案】(1)bd
(2)CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.1 kJ·mol-1
(3)289-2a
【详解】(1)由能量图可知,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应;a.碳与CO2反应、c.CaCO3受热分解属于吸热反应;b.铝和氧化铁反应、d.锌与盐酸反应属于放热反应;故选bd;
(2)30 g醋酸为0.5 mol,与NaOH完全反应生成0.5 mol H2O,放热28.55 kJ,则生成1 mol H2O放热57.1 kJ,则表示醋酸与NaOH 反应的中和热的热化学方程式为:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.1 kJ·mol-1;
(3)反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能,则ΔH=2×630 kJ/mol+243 kJ/mol-2×(a+607)kJ/mol=(289-2a)kJ·mol-1。
◆题型5 化学键与物质稳定性之间的关系
13.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知:①某些化学键的键能如表:
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A.比稳定
B.表中的
C.
D.图中的
【答案】C
【详解】A.键能为942 kJ/mol,大于的键能500 kJ/mol,键能越大物质越稳定,故比稳定,A正确;
B.根据盖斯定律,,代入数据得,为断裂反应物化学键吸收的总能量,即,解得,B正确;
C.由能量变化图可知,该反应的生成物为和,对应焓变为,若生成液态,气态水液化会额外放出热量,焓变会小于,C错误;
D.结合B选项的计算可知,,D正确;
故选C。
14.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知① ,② ,③ ,④ ,则下列说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定 B.反应②表示石墨的燃烧热的热化学方程式
C. D.
【答案】D
【详解】A.石墨转化为金刚石>0,为吸热反应,石墨能量更低,能量越低物质越稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.燃烧热是101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,反应②生成的是而非碳的稳定氧化物,不能表示石墨的燃烧热的热化学方程式,B错误;
C.燃烧反应均为放热反应,焓变小于0,故Δ<0,C错误;
D.根据盖斯定律可得Δ=Δ-Δ,已知>0,故>,D正确;
故答案选D。
15.(25-26高二上·山东泰安·阶段检测)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正确的是
A.图甲:石墨转变为金刚石是放热反应
B.图乙:白磷比红磷稳定
C.图丙:和的键能总和小于和的键能总和
D.图丁:将与充入密闭容器中发生反应,当充分反应后,放出热量
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,金刚石所具有的能量比石墨的高,因此石墨转变为金刚石是吸热反应,A错误;
B.由图乙可知,红磷所具有的能量比白磷的低,因此红磷更稳定,B错误;
C.由图丙可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,即反应物分子的化学键断裂吸收的总能量低于生成物分子的化学键形成放出的总能量,即和的键能总和小于和的键能总和,C正确;
D.由图丁可知,反应的焓变为生成物能量减去反应物能量,,但是反应为可逆反应,与不能完全反应,放出的热量小于,D错误;
故选C。
16.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)I.为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量___________(填“高”或“低”)。
(3)该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成___________释放出来。
(4)该反应的反应物化学键断裂吸收的能量___________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
Ⅱ.化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
(5)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a.生石灰溶于水;b.氢氧化钠固体溶于水;c.氢气与氯气化合;d.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌;e.过氧化钠溶于水
(6)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正确的是___________(填序号)。
a.等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同
b.白磷和红磷互为同素异形体,相同条件下白磷比红磷稳定
c.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
【答案】(1)放热
(2)高
(3)热能
(4)低
(5)ace
(6)c
【详解】(1)U形管甲处液面下降、乙处上升,说明广口瓶内空气受热压强增大,证明A和B的反应释放热量,属于放热反应;
(2)放热反应的特征是反应物总能量高于生成物总能量,多余能量以热量形式释放;
(3)该反应为放热反应,反应过程中反应物储存的化学能转化为热能释放;
(4)反应焓变=反应物化学键断裂吸收的总能量-生成物化学键形成放出的总能量,放热反应,故反应物断键吸收的能量低于生成物成键放出的能量;
(5)a.生石灰与水发生化合反应生成熟石灰,属于放热反应;
b.NaOH固体溶于水是物理溶解过程,不属于化学反应;
c.氢气与氯气化合生成HCl,属于放热反应;
d.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应是典型的吸热反应;
e.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,属于放热反应;
故选ace;
(6)a.等质量的金刚石能量高于石墨,完全燃烧时金刚石释放的热量更多,a错误;
b.白磷能量高于红磷,能量越低物质越稳定,故相同条件下红磷比白磷稳定,b错误;
c.根据图片计算该反应焓变,为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,即1 mol 和1 mol 的总能量小于2 mol 的总能量,c正确;
故选c。
考点二 焓变与化学键、总能量的关系
◆题型1 化学键与化学反应中的能量关系
1.(25-26高二上·河南郑州·期末)汽车发动机工作时会引发和发生反应,已知:和反应生成吸收能量,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A.分子中的化学键断裂时要吸收能量
B.断裂键吸收的能量值
C.由能量数值可知,较更稳定
D.该反应为氧化还原反应,可根据反应原理设计成原电池
【答案】D
【分析】由题意可知,生成一氧化氮的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol。
【详解】A.由图可知,形成2 mol一氧化氮中化学键释放1264 kJ能量,则断裂1 mol一氧化氮中化学键吸收能量为:1264 kJ×=632 kJ,A正确;
B.由分析可知,反应的焓变为:ΔH=+180 kJ/mol, 反应的ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,由图中数据可得:(x kJ/mol +498 kJ/mol )-632 kJ/mol ×2=180 kJ/mol,解得:x=946,B正确;
C.共价键键能越大,物质的稳定性越大,氮氮三键的键能大于氧氧双键的键能,所以氮气分子比氧气分子更稳定,C正确;
D.由原电池的形成条件可知,自发进行的氧化还原反应能设计为原电池,由分析可知,该反应为熵变约等于0的吸热反应,常温下(ΔH-TΔS)大于0,不能自发进行,所以该反应不能设计成原电池,D错误;
故选D。
2.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表,则的为
共价键
键能/()
436
463
热化学方程式
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据反应热与键能的关系:,设键的键能为a,反应断裂2 mol键、1 mol键,形成4 mol键,,解得a=498,反应形成键,释放能量,为放热反应,,答案选A。
◆题型2 反应热与焓变概念比较
3.(25-26高二上·山西运城·期中)下列说法中不正确的是
A.物质发生化学变化都伴有能量的变化
B.化学反应的实质是原子的重新组合
C.同温同压下,反应在爆炸和点燃条件下的不同
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】C
【详解】A.化学变化过程中存在旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,所有化学变化都伴随能量变化,A正确;
B.化学反应的过程是反应物分子拆分为原子、原子重新组合为生成物分子的过程,实质是原子的重新组合,B正确;
C.焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件、反应途径无关,同温同压下该反应在爆炸和点燃条件下的相同,C错误;
D.化学反应中旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,二者的能量差是化学反应能量变化的主要原因,D正确;
故选C。
4.下列说法正确的是
A.质量相等而状态不同的同种物质,它们的焓相等
B.当反应放热时,ΔU>0;反应吸热时,ΔU<0(反应过程中体系没有做功)
C.在一个确定的化学反应中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
【答案】C
【详解】A.焓是与物质状态相关的物理量,同种物质不同状态下自身焓值不同,比如等质量的液态水和气态水,气态水的焓更高,因此质量相等、状态不同的同种物质焓不相等,故A错误;
B.反应放热时ΔU<0,吸热时ΔU>0,B错误;
C.化学反应一定伴随能量变化,只要发生化学反应,焓变一定不为 0,所以反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同,C正确;
D.焓变是反应产物的总焓与反应物的总焓之差,不限制反应物或反应产物的量,D错误;
故答案选C。
5.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)下列关于化学反应热(Q)与焓变(ΔH)关系的说法,正确的是
A.在恒压且不做非体积功的条件下,化学反应的反应热Q等于该反应的焓变ΔH,此时ΔH的正负可直接表示反应是放热还是吸热
B.对于任意化学反应,其焓变ΔH的数值一定等于反应热Q,因此ΔH和Q的单位相同且物理意义完全一致
C.若某化学反应的,则该反应在任何条件下的反应热Q都等于,且反应一定为吸热反应
D.当化学反应体系的压强发生变化时,反应热Q的数值一定不等于焓变ΔH,且ΔH的大小会随压强的改变而显著变化
【答案】A
【详解】A.明确焓变(ΔH)的定义,在恒压、不做非体积功的条件下,化学反应的焓变等于反应热(ΔH=Q)。此时ΔH<0表示反应放热,ΔH>0表示反应吸热,正负号可直接反映反应的热量变化,A符合题意;
B.ΔH与Q的关系受反应条件限制,仅在恒压且不做非体积功时ΔH=Q;在恒容条件下,反应热Q不等于ΔH(Q=ΔU,ΔU为内能变化)。二者单位虽均为“kJ·mol-1”,但物理意义不同:ΔH是状态函数(仅与始态、终态有关)。Q是过程量(与反应途径、条件有关),B不符合题意;
C.ΔH是状态函数,其数值由反应始态和终态决定,但反应热Q是过程量,受温度、压强等条件影响。即使ΔH=+a kJ·mol-1,在不同压强或温度下,Q的数值可能与ΔH存在差异(如非恒压条件下Q≠ΔH);且“ΔH>0”仅说明恒压下反应吸热,不能直接推断“任何条件下Q都等于+a kJ·mol-1”,C不符合题意;
D.只有当反应条件为“恒压且不做非体积功”时,Q=ΔH,若压强变化(非恒压),Q通常不等于ΔH,但ΔH作为状态函数,其大小仅与始态、终态的温度、压强等有关,若始态和终态的压强相同(仅过程中压强变化),ΔH数值不变,并非“随压强改变而显著变化”,D不符合题意;
故选A。
6.(25-26高二上·上海·期中)下列关于内能和内能变化的叙述正确的是
A.内能变化就是反应热
B.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
C.系统的内能可以通过实验测得
D.内能是体系内物质所含的能量总和
【答案】D
【详解】A.只有体系恒容且不做非体积功时,内能变化才等于反应热,若存在做功情况二者不相等,A错误;
B.内能大小除与物质的种类、数量、聚集状态有关外,还与温度、压强等因素有关,B错误;
C.系统内能的绝对值无法通过实验测得,仅能测定内能的变化量,C错误;
D.内能是体系内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,即体系内物质所含的能量总和,D正确;
故答案为D。
◆题型3 焓变产生原因及表示
7.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列叙述错误的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
C.放出热量的过程称为放热反应
D.改变温度的过程中焓变不受影响
【答案】C
【详解】A.焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径、反应条件无关,同温同压下该反应在光照和点燃条件下的相同,A正确;
B.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,该能量差是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;
C.放热反应是指放出热量的化学反应,放出热量的过程可能为物理变化,不能将放出热量的过程统称为放热反应,C错误;
D.对于确定的化学反应,焓变随温度变化极小,中学阶段可认为改变温度焓变不受影响,D正确;
故选C。
8.焓是与物质内能有关的物理量。一定压强下,下列有关焓或焓变的说法错误的是
A.物质状态发生变化时,物质的焓也发生变化
B.等量的硫单质的焓:S(s)<S(l)<S(g)
C.吸热反应中产物的焓高于反应物的焓
D.化学键断裂时焓值一定增大,同时会伴随化学反应的发生
【答案】D
【详解】A.焓与物质的状态有关,物质状态发生变化时,物质的焓也发生变化,A正确;
B.焓与物质的状态有关,等量的同种物质的能量:,则等量的硫单质的焓:,B正确;
C.生成物的焓-反应物的焓,吸热反应的,则产物的焓高于反应物的焓,C正确;
D.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,化学键断裂时需吸收能量,焓值一定增大,但化学反应的判定标准:既有旧化学键断裂,又有新化学键生成。只发生化学键断裂、无新键形成的过程不属于化学反应,D错误;
故选D。
9.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)党的二十大提出要加快发展方式绿色转型,而氢能源作为一种绿色能源在日常生活中的应用越来越广泛。下列有关说法正确的是
A.研制新型催化剂,降低水分解时的是氢能发展的方向之一
B.已知氢在氯气中燃烧的热化学方程式为 ,所以的燃烧热是
C.已知:,则氢气的燃烧热
D.反应 ,则反应物的总键能小于生成物的总键能
【答案】C
【详解】A.催化剂只能降低反应活化能,不能改变反应物和生成物的总能量差,因而不能降低反应的,A错误;
B.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,的产物不是氧化物,不符合燃烧热定义,B错误;
C.由,可知,1 mol氢气燃烧生成气态水时,;燃烧热对应生成液态水,气态水变为液态水还会放热,所以生成液态水时,C正确;
D.对于气态反应,表示反应物总键能减去生成物总键能;题给反应的,说明反应物的总键能大于生成物的总键能,D错误;
故选C。
◆题型4 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断
10.(25-26高二上·安徽池州·阶段检测)如图表示某反应的能量变化,按要求回答下列问题:
(1)该反应是___(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)该反应的ΔH=___。
(3)使用催化剂___(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。
(4)逆反应的活化能可表示为___。
【答案】 放热 E2-E1 不能 E3-E2
【详解】(1)该反应的反应物总能量高于生成物总能量,故该反应为放热反应;
(2)该反应的ΔH=E2-E1;
(3)催化剂改变了反应进程,降低了反应的活化能,但没有改变反应物的生成物的能量,故不改变反应的反应热;
(4)逆反应的活化能可表示为E3-E2。
11.(25-26高二上·新疆巴州·期中)下列各组热化学方程式中,有关的判断正确的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) C(s)+O2(g)=CO(g)
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)
A.<0 >0 B.< C.= D.<
【答案】B
【详解】A.的比较,不仅有数值,而且有符号。①中前一个热化学方程式表示的是碳完全燃烧,后一个表示的是碳不完全燃烧,均小于0,②中两个方程式依然是燃烧反应,都是放热的,均小于0,即<0 <0,A错误;
B.因为反应C(s)+O2(g)=CO(g)为碳的不完全燃烧,所以>,但<,B正确;
C.②中两个方程式反应热的关系=2,所以<, C错误;
D.根据选项C的分析知,D错误;
故答案选B。
12.(25-26高二上·安徽合肥·期中)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的反应热,则和稀溶液反应的反应热
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.对于反应,在光照和点燃条件下的不相同
D.与足量充分反应后,放出热量49.15 kJ,对应热化学方程式为:
【答案】B
【详解】A.和反应除了生成水还生成了沉淀,额外释放热量,应小于,A错误;
B.该反应常温下不能自发进行,,其中,则,B正确;
C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关。对于反应,光照和点燃条件下的是相同的,C错误;
D.的氧化反应是可逆反应,不能完全进行,和足量充分反应生成的小于1 mol,实际放热小于完全反应的理论值,D错误;
故选B。
13.(25-26高二上·安徽·期中)下列有关反应热的叙述正确的是
A.相同条件下,反应在光照和点燃条件下反应的焓变相同
B.相同条件下,若所具有的能量分别为,则
C.在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成(g)时,放出的热量相等
D.,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入,该反应的增大
【答案】A
【详解】A.相同条件下,反应条件对焓变无影响,A正确;
B.原子形成化学键结合为分子时放出热量,说明原子具有的能量比分子多,相同条件下,如果氧原子所具有的能量为氧分子所具有的能量为,则,B错误;
C.石墨转化为金刚石是一个吸热过程,则金刚石的能量比石墨高,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成时,金刚石放出的热量多,C错误;
D.一定条件下,反应热与平衡移动无关,与化学计量数及物质的状态有关,D错误;
故选A。
14.根据要求回答下列问题:
(1)下列关于反应ΔU的说法中,正确的是________。
A.ΔU>0时,反应放出能量 B.ΔU<0时,反应放出能量
C.ΔU=Q D.ΔU=ΔH
(2)下列关于内能和内能变化的叙述正确的是________。
A.内能是体系内物质所含的能量总和
B.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
C.系统的内能可以通过实验测得
D.内能变化就是反应热
【答案】(1)B
(2)A
【详解】(1)A.ΔU>0表示内能增加,反应应吸收能量,A错误;
B.ΔU<0表示内能减少,反应放出能量,B正确;
C.ΔU=Q仅在体系不做功时成立,C错误;
D.ΔH=ΔU+PΔV,D错误;
故选B。
(2)A.内能是体系内所有微观粒子分子动能和势能的总和,A正确;
B.内能还与温度、压强有关,B错误;
C.内能绝对值无法测得,C错误;
D.反应热通常指ΔH,而非ΔU,D错误;
故选A。
考点三 ΔH的相关计算
◆题型1 根据ΔH=反应物的键能之和‑生成物的键能之和计算
1.(24-25高二上·广东广州·期中)化学反应中常常伴随着能量的变化,某气体反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应一定需要加热才能发生
B.△H=E1-E2
C.该反应的反应物比生成物能量高
D.该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量小于形成所有生成物化学键所释放的能量
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应是吸热反应,但是吸热反应不一定需要加热才能发生,A错误;
B.反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2,B正确;
C.由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,C错误;
D.根据题图可知E1>E2,断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量,D错误;
故选B。
2.(25-26高二上·北京·期中)根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.转化为氢原子是一个放热过程
B.分子中的化学键比分子中的化学键更稳定
C.生成时反应放热
D.的反应热
【答案】B
【详解】A.转化为氢原子需要断裂共价键,断裂化学键需要吸收能量,该过程为吸热过程,A错误;
B.化学键的键能越大,化学键越稳定,键键能为,大于键的,因此分子中的化学键更稳定,B正确;
C.反应热反应物总键能生成物总键能,代入数据得该反应,即生成放热,则生成仅放热,C错误;
D.由C选项的计算可知反应的,D错误;
故答案选B。
3.(25-26高二上·上海嘉定·期中)与经催化重整制氢:,已知该反应中相关的化学键键能数据如下表:
化学键
键能
413
745
436
1075
则该反应的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】反应焓变的计算公式为反应物总键能生成物总键能,据此代入数据可得,故选A。
4.(25-26高二上·山西运城·期中)根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氢原子是一个吸热过程
B.1 mol 和1 mol 的总能量比2 mol HCl的总能量高
C.1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量
D.的反应热
【答案】D
【详解】A.转化为氢原子,断裂H-H键需要吸收热量,属吸热过程,A正确;
B.该反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.由图示可知1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量,C正确;
D.由图可知为吸热反应,,D错误;
故选D。
5.微观角度理解反应热
(1)以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示:
由图可知:
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1 mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
H—H
吸收_______kJ
共吸收_______kJ
Cl—Cl
吸收_______kJ
H—Cl
放出_______kJ
共放出_______kJ
结论
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 ΔH=_______
化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:
其中,E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量,E2可看作生成物形成化学键放出的总能量,E1与E2的差值表示_______。上述反应过程表示该反应为_______反应。
(2)焓变计算公式:ΔH=_________________
(3)常见的吸热反应和放热反应
①常见的吸热反应:
大多数的分解反应,碳和二氧化碳、碳和水的反应,Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应:
中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
【答案】 436 679 243 431 862 -183 kJ·mol-1 反应热 放热 E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)
【详解】【小题1】根据图1的键能数据:断裂键吸收能量,断裂键吸收能量,因此断键共吸收总能量为;形成键放出能量,该反应生成,因此成键共放出总能量为。反应热等于断键吸收总能量减去成键释放总能量,因此。根据图2的能量变化:为反应物断键吸收的总能量,为生成物成键放出的总能量,二者差值为反应热(焓变);图中生成物总能量低于反应物总能量,因此该反应为放热反应。
【小题2】焓变有两种常用计算方式:从键能角度,等于反应物总键能减去生成物总键能;从物质总能量角度,等于生成物总能量减去反应物总能量,结合本题图像也可表示为。
◆题型2 根据ΔH=生成物的总能量之和‑反应物的总能量之和计算
6.(25-26高二上·海南·阶段检测)反应(放热)分两步进行:①(吸热),②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.为吸热反应,故反应物总能量小于生成物总能量;为放热反应,故大于;总反应为放热反应,故大于,该图符合所有能量关系,A正确;
B.总反应为放热反应,应满足,但该图中接近甚至高于,不符合总反应放热的特点,B错误;
C.为吸热反应,应满足,该图中,对应第一步为放热反应,不符合题意,C错误;
D.该图中不符合第一步吸热的特点,且对应总反应为吸热反应,不符合题意,D错误;
故答案为A。
7.(25-26高二上·广东肇庆·阶段检测)工业上常利用和合成尿素,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图
所示。下列说法错误的是
A.为合成尿素反应的中间产物
B.反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C.反应Ⅱ在热力学上进行趋势很大
D.的
【答案】C
【详解】A.是反应Ⅰ的生成物,同时是反应Ⅱ的反应物,属于合成尿素反应的中间产物,A正确;
B.活化能为反应物到过渡态的能量差,由图可知反应Ⅰ逆反应的活化能(中间产物到反应Ⅰ峰值的能量差)大于反应Ⅱ正反应的活化能(中间产物到反应Ⅱ峰值的能量差),B正确;
C.反应Ⅱ的,虽,但根据,仅高温下可自发进行,热力学上进行趋势很小,C错误;
D.焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值,总反应的,D正确;
故选C。
8.(25-26高二上·安徽马鞍山·阶段检测)已知反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该图可表示为和HCl的反应图像
C.该反应吸收的能量为
D.该反应中反应物的化学键总能量低于生成物化学键的总能量
【答案】D
【详解】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,根据放热反应的定义(反应物总能量高于生成物总能量的反应为放热反应),该反应为放热反应,故A错误;
B.和的反应为吸热反应,而此图表示的是放热反应,所以该图不可表示为和的反应图像,故B错误;
C.由图可知,该反应中反应物断键吸收的能量为,生成物成键放出的能量为,因为该反应为放热反应,放出的能量为,而不是吸收的能量为,故C错误;
D.因为该反应为放热反应,根据化学反应中能量变化与化学键能量的关系,反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,所以反应物的化学键总能量低于生成物化学键的总能量,故D正确;
故选D。
9.(25-26高二上·云南昆明·期中)化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化,反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。
(1)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是______________,反应Ⅲ是______________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
CO
(辛烷,l)
燃烧热
①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式:____________________________________。
②的热值约为______________(保留一位小数)。
③上表所列燃料的热值最大的是______________(填化学式),根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点:____________________________________________。
(3)黄砷质地较软且呈蜡状,分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构,在空气中燃烧产生蓝色火焰,生成六氧化四砷(,结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示,则黄砷的燃烧热______________。
化学键
键能/
a
b
c
(4)现有与的混合气体112 L(标准状况下),使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放出的热量,则原混合气体中与的物质的量之比是______________。
【答案】(1) 放热
(2) ① 热值高、无污染、可再生、原料丰富等
(3)
(4)1:4
【详解】(1)
由于能量越低物质越稳定,由图可知,能量最低的物质为,因此最稳定的物质为;反应Ⅲ中反应物的能量大于生成物的能量,因此该反应为放热反应;
(2)①燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态的水,因此热化学方程式为;
②1 mol完全燃烧放出的热量为890 kJ,热值为单位质量完全燃烧放出的热量,的摩尔质量为16 g/mol,因此热值为;
③同理可以计算的热值为,的热值为,的热值为,热值为,因此热值最大的为;作为燃料具有热值高、无污染、可再生、原料丰富等优点;
(3)燃烧的反应为,由结构图可知,正四面体结构的分子中共含有6个键,而1个中含有12个键,根据反应物总键能-生成物总键能可知;
(4)标准状况下112L混合气体总物质的量为,设物质的量为,的物质的量为,根据两者的燃烧热以及实验测得反应放出的热量,可以列出,求出,因此物质的量为,的物质的量为,与的物质的量之比是1:4。
考点四 热化学方程式
◆题型1 热化学方程式含义
1.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)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。
2.(25-26高二上·甘肃白银·期中)对2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH =-5800 kJ/mol的叙述错误的是
A.该反应的反应热为ΔH=-5800 kJ/mol,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25℃、101kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800 kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5800 kJ/mol
【答案】D
【详解】A.该反应的反应热为,说明反应属于放热反应,A正确;
B.的数值与各物质的聚集状态有关,同时与化学计量数成正比,会随计量数的改变成比例变化,B正确;
C.热化学方程式无特殊标注时默认对应25℃、101kPa的条件,该式的含义为此条件下2 mol气态完全燃烧生成和液态水时放出5800 kJ热量,C正确;
D.燃烧热的定义是1 mol纯可燃物完全燃烧生成指定化合物时放出的热量,该反应中2 mol丁烷放热5800 kJ,因此丁烷的燃烧热为2900 kJ/mol,D错误;
故选D。
3.(25-26高二上·湖北武汉·期末)下列有关反应热的相关说法,错误的是
A.中和热的测定实验中,用一支温度计测量酸液初始温度后洗净擦干再测碱液的初始温度
B. ,
C.已知: , ,则
D. ,密闭容器中充入和发生该反应,放出的热量小于92.4 kJ
【答案】C
【详解】A.中和热测定时,为减少仪器差异带来的误差,可用同一支温度计分别测定酸、碱溶液的初始温度;测完酸液后应洗净、擦干再测碱液,避免污染和残液影响,A正确;
B.稀强酸与稀强碱反应生成水时,离子方程式表示每生成1 mol水放热57.3 kJ;1 mol硫酸与2 mol氢氧化钾反应生成2 mol水,放热约为其2倍,B正确;
C.气态硫的能量高于固态硫,固态硫转化为气态硫需要吸热;以气态硫为反应物生成二氧化硫时放热更多,焓变数值更小,因此应有,题中写成,C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,密闭容器中2 mol氮气和3 mol氢气不能完全转化,按方程式完全反应才放出92.4 kJ热量,实际放出的热量小于92.4 kJ,D正确;
故选C。
4.(25-26高二上·福建福州·期中)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。回答下列问题:
Ⅰ.从能量变化的角度研究
(1)下列反应属于放热反应的是_________(填标号)。
a.氢气与氯气的反应
b.晶体与反应
c.CaO与反应
d.灼热的炭与二氧化碳的反应
Ⅱ.获取能量变化的途径
(2)通过物质所含能量计算。已知,向密闭容器中充入和,在一定条件下充分反应后生成放热c kJ,则由下图可知________(用含a、b的式子表示)。
(3)通过化学键的键能计算。
下表列出了3种化学键的键能:
化学键
H-H
I-I
H-I
键能/()
436
151
299
_________
(4)同温同压下,热化学方程式 、 中,_________(填“”“”或“”)。
【答案】(1)ac
(2)
(3)-11
(4)>
【详解】(1)a.氢气在氯气中燃烧放出大量热,符合题意;
b.晶体与反应过程中吸热,不符合题意;
c.CaO与反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,符合题意;
d.灼热的炭与二氧化碳的反应为吸热反应,不符合题意;
故选ac;
(2)二氧化硫和氧气生成放热c kJ,则生成2mol反应放热,由图,2mol分解生成二氧化硫和氧气,反应吸热(b-a
) kJ,则,故c=;
(3)H=反应物键能和-生成物键能和,则 436kJ/mol+151kJ/mol-2×299kJ/mol=-11kJ /mol;
(4)同温同压下,碳完全反应生成二氧化碳放热较生成一氧化碳多,放热焓变为负值,故>。
◆题型2 反应焓变与热化学方程式的关系
5.(25-26高二上·四川南充·期中)下列热化学方程式正确的是
A.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为:
B.500℃、下,将 和 置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:(催化剂,500 ℃、30 MPa)
C.已知在120℃、下, 燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
D.25℃,时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
【答案】C
【详解】A.燃烧热对应乙醇完全燃烧并生成稳定产物,正确的热化学方程式为,题给方程式的化学计量数和物质状态均不符合燃烧热定义,A错误;
B.合成氨反应是可逆反应,充分反应只能达到平衡,不能把起始的视为全部反应,因此不能由放出的直接推出,B错误;
C.由可知,生成水蒸气放出的热量为,故,C正确;
D.中和热是强酸、强碱的稀溶液反应生成液态水时的反应热,题给方程式生成液态水,按该计量数,正确的热化学方程式为,D错误;
故选C。
6.(25-26高二上·山西·期中)下列热化学方程式表达正确的是
A.表示S燃烧的热化学方程式:
B.表示中和热的热化学方程式:
C.表示燃烧热的热化学方程式:
D.表示分解的热化学方程式:
【答案】A
【详解】A.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;S燃烧的热化学方程式: ,A正确;
B.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;该反应生成硫酸钡沉淀,释放额外热量,不能表示中和热,B错误;
C.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。该方程式中的化学计量数为2,不符合燃烧热的定义;且燃烧热要求生成稳定的氧化物(液态水),而方程式中产物为气态水,C错误;
D.热化学方程式未标注物质状态(如气态、液态),写法不规范,D错误;
故选A。
7.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知 ,则氢气的燃烧热为
B.、完全反应,放出热量,则
C.白磷比红磷能量多,则(白磷,s)(红磷,s)
D.1 mol HBr(g)分解吸收的热量比分解吸收的热量多,所以比稳定
【答案】C
【详解】A.燃烧热是指在25 ℃、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,对于氢气,指定产物是液态水,而题中生成气态水,A错误;
B.是可逆反应,、无法完全进行,若完全反应放出的热量会大于,故 ,B错误;
C.31 g白磷即0.25 mol比31 g红磷即1 mol多b kJ能量,故1 mol白磷转化为4 mol红磷时,C正确;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:,则稳定性:,选项结论错误,D错误;
故选C。
◆题型3 热化学方程式书写及正误判断
8.(25-26高二上·天津北辰·阶段检测)关于下列说法正确的是
A.若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔΗ=-4b kJ/mol
B.若S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ1;2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔΗ2,硫的燃烧热为ΔΗ1+ΔΗ2
C.已知中和热ΔΗ=-57.3kJ/mol,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔΗ<-57.3kJ/mol
D.由C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔΗ1,和C(s)+O2(g)=CO(g) ΔΗ2,可知ΔΗ1>ΔΗ2
【答案】A
【详解】A.31g白磷的物质的量为,含1mol P原子,31g红磷含1mol P原子,0.25mol白磷比1mol红磷能量多,则1mol (白磷,s)转化为4mol P(红磷,s)放热,热化学方程式书写正确,A正确;
B.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热,硫的稳定氧化物为,故硫的燃烧热为,B错误;
C.为弱酸,电离过程吸热,反应生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ,放热越少越大,故,C错误;
D.碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,放热反应的,放出热量越多越小,故,D错误;
故选A。
9.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)下列方程式书写正确的是
A.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4=Na++
B.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C.1g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,其热化学方程式:2H2(g)+ O 2(g) = 2H2O (l) ΔH = -142.9 kJ·mol-1
D.的电离方程式:
【答案】D
【详解】A. NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4=Na++H++,故A错误;
B. HF是弱酸,电离还要吸收热量,所以该反应ΔH>-57.3 kJ/mol,故B错误;
C.2 mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为142.9 kJ×4=571.6 kJ,所以ΔH = -571.6 kJ·mol-1,正确的是:,故C错误;
D. 为二元弱酸,发生分步电离,每步只电离出1个H+,第一步电离方程式为,故D正确;
故选D。
10.(25-26高二上·广东汕头·期中)下列热化学方程式及其描述正确的是
A.乙醇燃烧热:
B.稀盐酸与稀NaOH溶液中和热:
C.,则石墨比金刚石稳定
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,其中H元素对应的稳定氧化物为液态,该反应中生成气态,不符合燃烧热定义,A错误;
B.热化学方程式需要标注各物质的聚集状态,该反应未标注酸碱盐的水溶液状态,B错误;
C.该反应,说明石墨能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,C正确;
D.合成氨为可逆反应,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)不能完全反应,热化学方程式中对应反应物完全转化的能量变化,因此实际完全反应放热大于,即,D错误;
故选C。
11.(25-26高二上·新疆巴州·期中)下列说法正确的是
A.1mol完全燃烧生成(l)放出的热量叫的燃烧热
B.25℃、101kPa时,1molS(s)燃烧时的燃烧热和2molS(s)燃烧时的燃烧热相等
C.已知,则1molS(s)燃烧生成(g)的反应热为269.8kJ/mol
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5kJ/mol
【答案】B
【详解】A.燃烧热的定义需限定25℃、的反应条件,该选项未指明温度和压强,不符合燃烧热的定义,A错误;
B.燃烧热是25℃、下纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物对应的热量变化,属于物质的固有属性,与可燃物的物质的量无关,因此和的燃烧热相等,B正确;
C.该反应为放热反应,反应热,因此1molS(s)燃烧生成(g)的反应热为-269.8kJ/mol,C错误;
D.燃烧热描述的是可燃物完全燃烧放出的热量,数值为正值,若表示焓变才为负值,因此碳的燃烧热应为,D错误;
故选B。
12.关于燃烧热的概念及应用,下列说法正确的是
A.下,1 mol甲烷完全燃烧生成和时放出的热量,即为甲烷的燃烧热
B.燃烧热是物质的固有属性,与燃烧时的温度、压强无关
C.下,已知,石墨)的燃烧热为,则反应,石墨)
D.燃烧放出的热量是燃烧热数值的两倍
【答案】C
【分析】根据高中化学燃烧热的定义:25℃、101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其中规定生成的水为液态、碳元素转化为气态;
【详解】A.燃烧热要求生成的水为稳定的液态,而非气态,A错误;
B.燃烧热的测定基准是25℃、101kPa的指定条件,温度、压强改变时,反应的放热数值会发生变化,因此燃烧热并非与温度压强完全无关,B错误;
C.25℃、101kPa下,1mol石墨完全燃烧生成,符合燃烧热的定义,对应的热化学方程式等于燃烧热的负值(放热反应焓变为负),该反应方程式书写正确,C正确;
D.该选项未指明燃烧条件是25℃、101kPa,也未说明产物是稳定的液态水,若反应条件不满足、产物为气态水时,2mol 燃烧放出的热量并非燃烧热数值的两倍,D错误;
故选C。
考点五 中和热
◆题型1 中和热概念
1.(25-26高二上·甘肃甘南·期末)下列有关中和热的说法中,正确的是
A.在测定中和反应反应热的实验中,可用金属搅拌器代替玻璃搅拌器
B.在测定中和反应反应热的实验中,应把NaOH溶液分多次倒入
C.在测定中和反应反应热的实验中,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
D.由 ΔH=-57.3 kJ·mol-1可知,含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJ
【答案】C
【详解】A.金属为热的良导体,使用金属搅拌器会加快反应体系的热量散失,增大测定误差,A错误;
B.将溶液分多次倒入会造成更多热量散失,应一次性快速倒入,B错误;
C.中和反应为放热反应,混合溶液的最高温度为反应恰好完全时的终止温度,需记录该温度进行反应热计算,C正确;
D.是弱酸,电离过程需要吸收热量,因此含的溶液与含的溶液反应放出的热量小于,D错误;
故选C。
2.(25-26高二上·贵州贵阳·期中)下列说法不正确的是
A.只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热
B.化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因
C.为放热反应
D.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
【答案】A
【详解】A.强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时,若伴随其他反应(比如硫酸和氢氧化钡反应,除生成水外还生成硫酸钡沉淀,沉淀的生成过程也会有额外的能量变化),此时的反应热并不等于中和热。中和热的严格定义是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol水,且没有其他沉淀、弱电解质等副产物生成时的反应热,A错误;
B.化学反应的本质是旧键断裂和新键形成,断键吸收能量、成键释放能量,二者的能量差就是化学反应能量变化的主要来源,B正确;
C.焓变()为负值,表示体系能量降低,为放热反应,C正确;
D.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,甲烷的完全燃烧产物为气态和液态,该热化学方程式符合燃烧热的表述要求,D正确;
故选A。
3.(25-26高二上·四川广安·阶段检测)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。
◆题型2 中和热的测定与误差分析
4.(25-26高二上·云南昭通·期中)中和反应的反应热测定实验中,用50 mL 0.50 盐酸和50 mL 0.55 NaOH溶液进行实验,简易装置如图所示。下列说法正确的是
A.如果用稀溶液和稀硫酸实验,不会影响结果
B.实验中若采用50 mL 0.50 的NaOH溶液会使实验结果更加准确
C.如果用铜质搅拌器,测得中和反应放出的热量会偏低
D.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌
【答案】C
【详解】A.稀和稀硫酸发生反应,除中和放热外,生成沉淀会释放沉淀热,总放出热量大于强酸强碱中和生成水放出的热量,会干扰中和热测定结果,A错误;
B.实验中略微过量,目的是保证盐酸完全被中和;若取,酸碱恰好理论等量,实验过程中有少量酸碱损耗,盐酸无法完全中和,增大实验误差,B错误;
C.铜质搅拌器导热能力强,会将反应体系的热量传导散失至外界环境,体系测得温度变化值偏小,根据计算,测得中和反应放出的热量会偏低,C正确;
D.应当一次性迅速倒入溶液;若缓慢分次倒入,反应放出热量持续散失到环境,造成偏小,增大实验误差,D错误;
故选C。
5.(25-26高二上·河南郑州·阶段检测)向下图所示内筒中加入20 mL0.55 NaOH溶液和20 mL0.5 HCl溶液进行中和反应反应热的测定。下列有关说法正确的是
A.加入NaOH溶液时应分三次加入
B.若用同体积同浓度的醋酸代替,会使测得的中和反应的反应热数值偏低
C.实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液,会使实验产生不必要的误差
D.玻璃搅拌器可用铜制搅拌器代替
【答案】B
【详解】A.分三次加入溶液会造成热量散失,应一次性快速加入,A错误;
B.醋酸为弱酸,电离过程吸收热量,导致反应放出的总热量减少,测得的中和反应反应热数值偏低,B正确;
C.使用稍过量的溶液可保证完全反应,使测定结果更准确,不会产生不必要的误差,C错误;
D.铜为热的良导体,铜制搅拌器易导致热量散失,不能代替玻璃搅拌器,D错误;
故答案为B。
6.(25-26高二上·山东威海·期中)中和热测定实验中,用盐酸和溶液进行实验,下列说法正确的是
A.改用盐酸跟溶液进行反应,所求中和热数值偏大
B.实验中温度计至少用到3次,且需测量混合溶液的最高温度
C.量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中,匀速搅拌
D.碎泡沫塑料不必填满,只需比小烧杯液面略高即可
【答案】B
【详解】A.中和热是稀强酸与稀强碱反应生成水时的反应热,按实际生成水的物质的量折算后,其数值不会因盐酸体积改为而必然偏大,A错误;
B.实验需分别测量盐酸和氢氧化钠溶液的初始温度,再测量二者混合后的最高温度,温度计至少使用3次,B正确;
C.氢氧化钠溶液应一次迅速倒入小烧杯并立即搅拌;缓缓倒入会延长混合时间,使散失的热量增多,测得的最高温度偏低,C错误;
D.碎泡沫塑料应填满大、小烧杯之间的空隙以加强保温,仅填至略高于小烧杯液面不能充分减少热量散失,D错误;
故选B。
◆题型3 中和热的计算
7.(25-26高二上·云南临沧·期中)中和反应反应热的测定实验中,用盐酸和溶液进行实验。下列说法错误的是
A.用稍过量的NaOH溶液的原因是保证盐酸完全被中和
B.测了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
C.改用盐酸跟溶液进行反应,求出的中和反应的反应热和原来相同
D.用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定,会影响实验结果
【答案】B
【详解】A.测定中和反应反应热实验中为保证盐酸完全被中和常用稍过量的NaOH溶液,或者为了使NaOH完全被中和常用稍微过量的稀盐酸,A项正确;
B.测盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定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,但中和反应的反应热为负值,所以测得的偏大,B项错误;
C.反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量减少,所放出的热量偏低,但中和反应的反应热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,C项正确;
D.因氢氧化钠固体溶于水放热,所以用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定会使实验结果不准确,D项正确。
故选B。
8.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。
9.(25-26高二上·重庆·阶段检测)同学们在实验室测定中和反应的反应热,操作如下:将50 mL 溶液加入盛有50mL 溶液的量热计中,并用温度传感器监测温度的变化,实验数据如表所示。已知溶液的密度均为,反应后溶液的比热容。下列说法正确的是
实验序号
反应前体系温度/℃
反应后体系温度/℃
1
25.1
28.5
2
25.0
28.3
3
25.3
28.1
4
25.5
29.0
A.通过该实验测得反应放出的热量(平均值)约为1.42 kJ
B.通过该实验数据可得中和反应的反应热
C.向量热计中加溶液时,应分多次缓慢添加
D.用量筒量取溶液的体积时仰视读数,会导致所测中和反应反应热的绝对值偏小
【答案】A
【详解】A.首先剔除温差偏差过大的第3组数据,剩余三组平均温差为,溶液总质量为,放出热量,A正确;
B.反应中不足,生成水的物质的量,中和热,B错误;
C.分多次缓慢添加会导致热量大量散失,增大实验误差,应快速一次性加入,C错误;
D.量取时仰视读数,实际量取的体积偏大,反应放出的热量偏多,所测中和反应反应热的绝对值偏大,D错误;
故选A。
考点六 燃烧热
◆题型1 燃烧热的计算
1.(25-26高二上·新疆巴州·期中)已知的燃烧热,则完全燃烧生成时,放出的热量为
A.44.5 kJ B.89 kJ C.178 kJ D.890 kJ
【答案】A
【详解】根据燃烧热定义,完全燃烧的热化学方程式为: ,已知1 mol 完全燃烧生成2 mol液态水时,放出890 kJ的热量,则生成0.1 mol液态水时的放热量:,故选A。
2.(25-26高二上·江苏盐城·期中)下列与时反应 相关的说法,正确的是
A.图示能表示反应物与生成物总能量的相对关系
B.
C.(E表示键能)
D.时,的燃烧热
【答案】A
【详解】A.图中纵坐标为能量,可以知道反应物的总能量和生成物的总能量,=生成物总能量-反应物总能量,因此能表示反应物与生成物总能量的相对关系,A正确;
B.观察该图,反应物的总能量小于生成物的总能量,=生成物总能量-反应物总能量,因此,B错误;
C.=反应物总键能-生成物总键能,根据反应可知H2O为反应物,,C错误;
D.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,即的燃烧热为:,D错误;
故选A。
3.(25-26高二上·河南鹤壁·期末)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。
◆题型2 表示燃烧热的热化学方程式书写
4.(25-26高二上·湖南长沙·期中)氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:
其中反应热能表示该物质燃烧热的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.氢气的物质的量不是不代表燃烧热,A错误;
B.的化学计量数为,产物是稳定氧化物,代表燃烧热,B正确;
C.的单位为:,故C错误;
D.水的状态为气态,产物不是稳定氧化物,不代表燃烧热,D错误;
故选B。
【点睛】燃烧热是指纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为,产物为稳定氧化物以此解答该题。
本题考查了燃烧热的概念,题目难度不大,解题时注意燃烧热的热化学方程式中,可燃物为,产物为稳定氧化物。
5.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
的燃烧热为
B
、完全反应后,放出热量
C
D
31g白磷比31g红磷能量多
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.的燃烧热是指1 mol完全燃烧生成液态水放出的热量,热化学方程式应该为,A错误;
B.、完全反应后,放出热量,则、完全反应后,放出热量,热化学方程式应该为,B错误;
C.的离子方程式为:,因此除了发生的反应,还要发生硫酸根与钡离子生成硫酸钡的反应,因此的,C错误;
D.31g白磷是,31g白磷比31g红磷能量多,则 ,D正确;
故选D。
6.(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)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,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式:
B.已知在一定条件下,与充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式:
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成时放出的热量为57.3kJ,则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式:
D.已知,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】A.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,热化学方程式中正丁烷的物质的量应为1 mol时对应,A错误;
B.与的反应为可逆反应,2 mol 和1 mol 不能完全反应,因此完全反应放出的热量大于98 kJ,热化学方程式的,B错误;
C.稀的强酸和强碱反应生成1 mol液态水放出57.3 kJ热量,该反应生成2 mol液态水,放出热量为,热化学方程式书写正确,C正确;
D.物质能量越低越稳定,该反应,说明石墨能量低于金刚石,石墨比金刚石稳定,D错误;
答案选C。
考点七 盖斯定律
◆题型1 盖斯定律的应用
1.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知: ,则的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减,据此判断:
则可得:的,故选A。
2.(25-26高二上·湖南·期中)已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A.2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B.合成氨反应的热化学方程式为
C.NH3催化氧化的热化学方程式为
D.的
【答案】C
【详解】A.由图可知,,即的能量大于与的能量之和,A项正确;
B.由的标准摩尔生成焓可知,,B项正确;
C.根据盖斯定律,由可得,C项错误;
D.因为的能量低于等量的能量,所以和反应生成时放出的能量更多,故的,D项正确;
故选C。
3.(25-26高二上·陕西西安·期末)著名卤灯原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则的等于
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,反应可以由(-2×反应Ⅰ-反应II-反应III)×得到,则;
故选A。
4.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)完成下面各题
(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
共价键
H-H
Cl-Cl
键能()
436
247
已知: ,则H-Cl的键能为___________。
(2)已知:
以CO(g)和(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为:___________。
【答案】(1)434
(2)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) =-91kJ·mol-1
【详解】(1)化学反应焓变与键能的定量关系为:反应物总键能 生成物总键能。设键的键能为,代入题给数据列方程: ,解得。
(2)根据盖斯定律,将题给3个热化学方程式依次编号为①、②、③,目标反应可由推导得到。计算焓变: ,即可写出对应的热化学方程式。
◆题型2 反应热的内能变化与焓变
5.(25-26高二上·广东深圳·期中)“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述不正确的是
A.历程Ⅰ是放热反应、历程Ⅲ是吸热反应
B.历程Ⅱ的热化学方程式是:
C.历程Ⅲ的热化学方程式是:
D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗
【答案】D
【详解】A.历程Ⅰ反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应;历程Ⅲ反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,A正确;
B.历程Ⅱ是气态转化为液态,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,,热化学方程式书写正确,B正确;
C.历程Ⅲ反应物为,生成物为,反应物总能量比生成物低,为吸热反应,热化学方程式书写正确,C正确;
D.实际工业生产中,粗硅精炼过程存在热量散失、能量转化损耗等,必然有能量损耗,D错误;
故选D。
6.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)标准状态下,1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示:
物质
O2(g)
N2(g)
NO(g)
C(s,石墨)
CH4(g)
CO2(g)
相对能量/ kJ·mol−1
0
0
x
0
-75
-393.5
解离总耗能/kJ
498
946
632
717
1656
y
下列说法错误的是
A.逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
B.x =90
C.解离每摩尔C(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为478 kJ
D.根据4NO(g)+CH4(g) CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
【答案】A
【详解】A.解离总耗能1656 kJ是4 mol C—H键的平均解离能,逐级断开时每一步C—H键所处化学环境不同,消耗能量不相等,A错误;
B.反应的=生成物总能量−反应物总能量=,也等于反应物总键能−生成物总键能=,解得,B正确;
C.石墨中每个C原子形成3个C—C键,每个键由2个C原子共用,1 mol石墨含1.5 mol C—C键,解离1 mol石墨为气态C原子耗能717 kJ,故每摩尔C—C键平均耗能为,C正确;
D.先通过反应的可计算出的解离总耗能,再根据给定反应的=反应物总键能 − 生成物总键能,其余键能均为已知量,可计算出H—O键能,D正确;
故选A。
7.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.在一定条件下,将1 mol 和0.5 mol 置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为
B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同
C.25℃、101 kPa下,乙炔的燃烧热是,则
D.已知 ,则该反应的中和热为
【答案】C
【详解】A.为可逆反应,1 mol 和0.5 mol 无法完全反应,若2 mol 完全反应放出的热量大于158.4 kJ,因此,A错误;
B.反应的仅由反应物和生成物的总能量差决定,与反应条件无关,光照和点燃条件下该反应的相同,B错误;
C.燃烧热是101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,题给热化学方程式中可燃物为1 mol乙炔,产物为稳定的和,数值符合燃烧热定义,C正确;
D.中和热指强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol 时放出的热量,该反应生成2 mol,对应中和热为57.3 kJ/mol,D错误;
故答案选C。
考点八 反应热的大小与计算
◆题型1 反应热大小比较
1.(25-26高二上·安徽六安·阶段检测)下图表示等物质的量的硫与氧气反应的能量变化图。下列说法错误的是
A.S(s)在绝热容器中燃烧后体系温度会升高 B.S(s)比S(g)稳定
C. D.
【答案】C
【详解】A.S(s)在绝热容器中燃烧会放出热量使体系温度升高,A正确;
B.物质的能量越低越稳定,S(s)比S(g)稳定,B正确;
C.两个反应均为放热反应,焓变均小于0,等物质的量的S(s)与氧气反应放出的热量小于S(g)与氧气反应放出的热量,故,C错误;
D.等物质的量的S(s)能量低于S(g),S(s)转化为S(g)是吸热过程,△H>0,D正确;
故选C。
2.(25-26高二上·山东临沂·期中)室温下,将溶于水会使溶液温度降低,热效应为;将溶于水会使溶液温度升高,热效应为;受热分解的化学方程式为:,热效应为。则下列判断错误的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先写出三个过程的热化学方程式:①(溶解吸热)②(溶解放热)根据盖斯定律,反应可由①-②得到,故,且。
【详解】A.为负值,为正值,故,A正确;
B.由,且,得,即,B错误;
C.将变形得,C正确;
D.,因,故,即,D正确;
故答案选B。
3.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知分两步进行:①,②。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是
A. B.
C.反应①的速率比反应②的快 D.相同条件下,最稳定的物质为P
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,总反应的焓变,由图可知的能量高于,总反应为放热反应,故,A正确;
B.由图可知,反应①为吸热反应,,反应②为放热反应,,正数大于负数,故,B错误;
C.反应速率由活化能决定,活化能越低反应速率越快,由图可知反应①的活化能小于反应②的活化能,故反应①的速率比反应②的快,C正确;
D.物质能量越低越稳定,由图可知的能量最低,故相同条件下最稳定的物质为,D正确;
故选B。
◆题型2 依据热化学方程式的计算
4.(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)已知热化学方程式:
①C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 1=-1301.0 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) 2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) 3=-285.8 kJ·mol-1
则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的为
A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1
C.+1301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④。所以2ΔH2+ΔH3-ΔH1=ΔH=-2×393.5 kJ·mol-1-285.8 kJ·mol-1+1301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1,故选A。
5.(25-26高二上·湖南益阳·阶段检测)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6kJ/mol。在某恒温恒容容器中充入2molSO2和1molO2充分反应后,测得SO2转化率为25%。则该反应的热量变化为
A.放热49.15kJ B.吸热49.15kJ C.放热147.45kJ D.吸热147.45kJ
【答案】A
【详解】该反应的ΔH小于0,该反应为放热反应,参与反应的物质的量为,放出的热量为,因此选A。
6.(25-26高二上(24-25高二上·广东广州·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述正确的是
A.稀醋酸与溶液生成水的热化学方程式:
B.时,的燃烧热为,则相同条件下水分解的热化学方程式:
C.时,热化学方程式 ,则说明的燃烧热
D.已知硫粉与铁粉混合加热生成 时放出热量,则相关的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.醋酸是弱酸,与强碱反应时还伴随醋酸的电离,电离过程吸热,因此其生成水时的焓变不等于强酸与强碱中和生成水的焓变,A错误;
B.氢气的燃烧热以生成液态水为准,逆反应中的水也应为液态,正确的逆反应应写为,题给方程式中水的状态错误,B错误;
C.题给热化学方程式表示液态甲醇完全燃烧时焓变为,所以每摩尔液态甲醇完全燃烧对应的焓变为,C错误;
D.铁粉和硫粉的物质的量分别为、,铁粉不足,生成时放出热量,因此每摩尔对应的放热量为,故,D正确;
故选D。
7.(25-26高二上·安徽六安·阶段检测)完成下列各题:
(1)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=-127.4 kJ/mol
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ΔH2=-131.5 kJ/mol
反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=____________kJ/mol。
(2)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式:①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ/mol 则反应①的ΔH1= ________kJ/mol。
(3)已知:①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2;③2As(s)+O2(g)=As2O5(s) ΔH3。则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH =_____。
【答案】(1)+135.6
(2)+123
(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
【详解】(1) 已知热化学方程式:① ② 根据盖斯定律,将方程式 ① - ② 即可得到目标反应 ,因此该反应的焓变 ;
(2)已知热化学方程式:② ③ 根据盖斯定律,将方程式 ② - ③ 即可得到目标反应① ,因此该反应的焓变 [;
(3) 已知热化学方程式:① ② ③ 根据盖斯定律,为了消去中间产物并凑出目标反应的反应物和生成物,可将方程式 ① - ② - ③,即可得到目标反应 ,因此该反应的焓变 。
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与的溶液恰好完全反应,放出的热量与消耗溶液的体积之间的关系如图所示(电离要吸热),则下列描述正确的是
A.A表示稀醋酸与溶液的反应 B.B表示稀硝酸与溶液的反应
C.b>5.73 D.C表示浓硫酸与溶液的反应
【答案】B
【分析】浓硫酸溶于水的过程为放热过程,则浓硫酸与等浓度的氢氧化钠溶液反应放出的热量大于稀硝酸;醋酸是弱酸,电离需要吸热,则稀醋酸与等浓度的氢氧化钠溶液反应放出的热量小于稀硝酸,所以曲线A、B、C分别表示浓硫酸、稀硝酸、稀醋酸与氢氧化钠溶液的反应。
【详解】A.由分析可知,曲线A表示浓硫酸与氢氧化钠溶液的反应,A错误;
B.由分析可知,曲线B表示稀硝酸与氢氧化钠溶液的反应,B正确;
C.由方程式可知,氢氧化钠溶液体积为1.0 L时,氢氧化钠溶液与稀硝酸反应放出的热量为:0.1 mol/L×1.0 L×57.3 kJ/mol=5.73 kJ,则b等于5.73,C错误;
D.由分析可知,曲线C表示稀醋酸与氢氧化钠溶液的反应,D错误;
故选B。
2.(25-26高二上·天津·期中)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
甲:将铝片加入盐酸中
乙:将和充分混合
丙:测定稀盐酸和稀溶液反应的反应热
A.上述所涉及的反应都是放热反应
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉,温度计的示数升高速率加快
C.将实验丙中盐酸改为浓硫酸,则换算为生成时的反应热不变
D.将实验丙中玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒,对实验结果没有影响
【答案】B
【详解】A.与的反应为吸热反应,并非所有涉及的反应都是放热反应,A错误;
B.等质量铝粉相比铝片,与盐酸的接触面积更大,反应速率更快,相同时间内放出热量更多,温度计示数升高速率加快,B正确;
C.浓硫酸溶于水会释放大量热量,换算为生成时,测得的反应热包含了浓硫酸稀释放热,与原实验的反应热不同,C错误;
D.铜为热的良导体,铜质搅拌棒导热快,会造成更多热量损失,对实验结果有影响,D错误;
故选B。
3.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知:①某些化学键的键能如表:
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A.比稳定
B.表中的
C.
D.图中的
【答案】C
【详解】A.键能为942 kJ/mol,大于的键能500 kJ/mol,键能越大物质越稳定,故比稳定,A正确;
B.根据盖斯定律,,代入数据得,为断裂反应物化学键吸收的总能量,即,解得,B正确;
C.由能量变化图可知,该反应的生成物为和,对应焓变为,若生成液态,气态水液化会额外放出热量,焓变会小于,C错误;
D.结合B选项的计算可知,,D正确;
故选C。
4.(25-26高二上·湖南·期中)已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A.2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B.合成氨反应的热化学方程式为
C.NH3催化氧化的热化学方程式为
D.的
【答案】C
【详解】A.由图可知,,即的能量大于与的能量之和,A项正确;
B.由的标准摩尔生成焓可知,,B项正确;
C.根据盖斯定律,由可得,C项错误;
D.因为的能量低于等量的能量,所以和反应生成时放出的能量更多,故的,D项正确;
故选C。
5.(25-26高二上·河南周口·阶段检测)依据图示关系可计算C(石墨)的焓变为
A.-676.5kJ/mol B.+172.5kJ/mol C.-110.5kJ/mol D.+676.5kJ/mol
【答案】B
【详解】根据图示可知有关的热化学方程式为
①C(石墨)
②CO(g)
根据盖斯定律①-②×2即得到目标反应C(石墨) ;
故选B。
6.(25-26高二上·河北唐山·期中)某双金属催化剂电催化的反应历程和机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*表示吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。下列说法错误的是
A.步骤⑤为放热反应
B.步骤①→⑦均有电子转移
C.Cu/Ni双金属催化剂下,更易发生NOH路径
D.步骤②的化学方程式为
【答案】B
【详解】A.步骤⑤是吸附态的结合生成的过程,形成化学键的过程,说明该步骤为放热反应,A正确;
B.步骤①是吸附到催化剂表面形成的过程,该过程无化合价变化、不涉及电子转移,B错误;
C.从能量图可以看出,NOH路径的能垒(过渡态能量差)低于NHO路径,反应活化能更小,因此在双金属催化剂下,反应更易沿NOH路径进行,C正确;
D.步骤②是吸附态的和反应,生成吸附态的和,所给化学方程式符合原子守恒、电荷守恒,D正确;
故选B。
7.(25-26高二上·浙江杭州·期中)和的能量关系如图所示(、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A.
B.
C.对于和,
D.
【答案】D
【分析】根据盖斯定律,碳酸盐分解的总反应焓变满足:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
【详解】A.ΔH1 是固态碳酸盐断裂离子键,生成气态阳离子和气态碳酸根离子的过程,断键吸热,因此ΔH1(CaCO3)>0,A表述正确;
B.ΔH2 是气态分解为气态O2−和气态CO2的过程,该过程和阳离子种类无关,因此ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3),且该过程为化学键断裂的吸热过程,焓变大于0,B表述正确;
C.ΔH3 是气态M2+和气态O2−结合生成固态MO的离子键形成过程,成键放热,因此ΔH3<0;而ΔH1>0、ΔH2>0,显然两个正值相加必然大于负值,即ΔH1+ΔH2>ΔH3,C表述正确;
D.根据已知条件“离子电荷相同时,半径越小,离子键越强”:Mg2+半径小于Ca2+,因此MgCO3的离子键强于CaCO3,故断裂离子键的吸热过程满足ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3),即ΔH1(CaCO3)−ΔH1(MgCO3)<0;同时MgO的离子键远强于CaO,气态离子结合成固态MO的放热过程满足∣ΔH3(MgO)∣>∣ΔH3(CaO)∣,即ΔH3(MgO)<ΔH3(CaO),因此ΔH3(CaO)−ΔH3(MgO)>0。显然负数不可能大于正数,该不等式不成立,D表述错误;
故答案选D。
8.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)根据HX的水溶液能量循环图:
下列说法错误的是
A.由于氢键的存在,ΔH1(HF)>ΔH1(HCl)
B.相同条件下,ΔH2(HCl)<ΔH2(HBr)
C.已知气体溶于水放热,则ΔH1(HF) >0
D.ΔH-ΔH1-ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH6>0
【答案】B
【详解】A.为脱水能,为吸热过程,焓变大于零,HF与水分子间存在氢键,所以更大,故,A正确;
B.为离解能,为吸热过程,氯原子半径小于溴原子,故氢氯键键能更大,则相同条件下,,B错误;
C.为脱水能,为吸热过程,焓变大于零,C正确;
D.由盖斯定律可知,反应的焓变与途径无关,故,D正确;
故选B。
9.(25-26高二上·安徽宣城·阶段检测)“天朗气清,惠风和畅。”研究表明,利用Ir+可催化消除N2O和CO,简化中间反应进程后,相对能量变化如图甲所示,反应机理如图乙所示。已知CO(g)的燃烧热 ΔH =-283 kJ·mol-1,则下列说法正确的是
A.ΔH1=+207 kJ·mol-1 B.ΔH4=-77 kJ·mol-1
C.ΔH1+ ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.消除污染的总反应为:N2O+CO=N2+CO2
【答案】D
【分析】根据甲和乙的能量变化可知,反应①,,反应②,,反应③,,据此分析。
【详解】A.由分析可知:,A错误;
B.反应④为,由盖斯定律:反应④=反应①+反应②-反应③,则,B错误;
C.根据盖斯定律,,C错误;
D.将反应①和反应②相加:,消去中间产物和,得到总反应:,D正确;
故选D。
10.(25-26高二上·重庆·期末)自由基是指共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团,如氢自由基(H·)。已知在参与某些反应时,部分键解离形成自由基所需能量如图所示,下列说法正确的是
A.甲烷比乙烷在光照条件下更容易发生一氯取代
B.CH4(g)→·CH2·(g)+2H·(g) △H=+880kJ/mol
C.CH3CH2CH3 (g)→CH3·(g)+CH3CH2·(g) △H=+377 kJ/mol
D.2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g) △H=+67kJ/mol
【答案】D
【详解】A.由图知,甲烷的C-H键解离形成自由基所需能量为440kJ/mol,乙烷的C-H键键解离形成自由基所需能量为410kJ/mol,键解离形成自由基所需能量越低越易断裂,故乙烷比甲烷更容易发生一氯取代,A错误;
B.图中只给出了甲烷断裂1个C-H键解离形成自由基所需能量为440kJ/mol,但断裂第2个 C-H键时,由于分子结构变化,键解离形成自由基所需能量会改变,并不是简单的 “乘以 2”,因此无法确定该反应的焓变就是+880kJ/mol,B错误;
C.,图中给出的是乙烷中C-C键解离形成自由基所需能量,而丙烷中的C-C键解离形成自由基所需能量与乙烷不同,不能直接套用乙烷的数据,C错误;
D.由图知,,(逆反应,焓变取负),(逆反应,焓变取负),由盖斯定律,将三个式子相加可得2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g),,D正确;
故选D。
11.(25-26高二上·湖北武汉·期末)环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A.环己烷是甲烷的同系物
B.环己烷最多可与发生取代反应
C.环己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
D.相同温度下,(椅式)的燃烧热大于(船式)
【答案】D
【详解】A.环己烷是环烷烃,与甲烷结构不相似,分子组成也不是相差若干个CH2,与甲烷不是同系物,A错误;
B.环己烷分子式为C6H12,环己烷最多可与发生取代反应,B错误;
C.环己烷不能与溴水发生取代反应,但它可以萃取溴水中的溴单质使溴水褪色,C错误;
D.根据图示,(椅式)具有的能量低于(船式),相同温度下,1mol(椅式)完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量较少,燃烧热更大,D正确;
故选D。
12.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)物质的稳定性与焓变、相对能量有密切关系。
Ⅰ.已知:生成焓(生成热)是指在标准状态(通常为298.15K、100kPa)下,由最稳定的单质通过化学反应生成1mol该化合物时所放出或吸收的热量,用符号表示,单位通常为kJ·mol-1.规定,稳定单质的生成焓为0.对于由相同元素组成的同类型化合物,在标准状态下,生成焓越小,化合物的相对稳定性通常越高。几种物质的生成焓如下表所示:
物质
Na2O(s)
Na2O2(s)
NaO2(s)
(kJ·mol-1)
-414.2
-510.9
-260.2
回答下列问题:
(1)Na2O(s)、NaO2(s)、Na2O2(s)的稳定性由弱到强顺序为________________。上述反应中,ΔH<0的是________________(填序号)。
(2)写出反应⑤的热化学方程式:________________________________。
(3)4.6gNa在一定量O2中完全反应生成等物质的量的Na2O(s)和Na2O2(s),此过程中放出热量为________kJ(结果保留三位有效数字)。
(4)钠在氧气中反应不能直接生成NaO2(超氧化钠),可以借助盖斯定律计算ΔH4,ΔH4=________________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH5表示即可)。
Ⅱ.水溶液中的相对能量如图所示。
(5)在上述五种含氯的离子中,最稳定的是________(填离子符号,下同),最不稳定的是________。
(6)实验室制备漂白液时要控制温度,升温致NaClO发生歧化反应:________。
【答案】(1) ①②③④⑤
(2)
(3)46.3
(4)(ΔH1+ΔH2+ΔH3)或(ΔH3+ΔH5)
(5) Cl-
(6)-117
【详解】(1)依题意,生成焓越小,对应物质越稳定,根据生成焓定义,生成焓相当于物质的能量,稳定性由弱到强顺序为,反应热等于产物能量与反应物能量之差,根据表格数据计算,假设生成物均是1mol,则反应①的反应热为-414.2kJ/mol,反应②的反应热为-510.9kJ/mol-(-414.2)kJ/mol=-96.7kJ/mol,反应③的反应热为-260.2kJ/mol-(-510.9kJ/mol×0.5)=-4.75kJ/mol,反应④的反应热为-260.2kJ/mol,反应⑤的反应热为-510.9kJ/mol,因此反应①②③④⑤是放热反应。
(2)结合表格中数据,可知反应⑤的热化学方程式为 ;
(3)4.6 g Na的物质的量为0.2 mol,依题意,生成0.05 mol 和0.05 mol ,此过程中放出热量;
(4)对于一些难测定的反应热可以通过盖斯定律间接计算获得,根据以上分析可知
①2Na(s)+0.5O2(g)=Na2O(s) ΔH=-414.2kJ/mol
②Na2O(s)+0.5O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-96.7kJ/mol
③Na2O2(s)+O2(g)=2NaO2(s) ΔH=-9.5kJ/mol
④Na(s)+O2(g)=NaO(s) ΔH=-260.2kJ/mol
⑤2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-510.9kJ/mol
依据盖斯定律可知④=×(①+②+③)或④=×(⑤+③),故或;
(5)根据图示,的能量最低,最稳定,的能量最高,最不稳定;
(6)反应热等于产物相对能量与反应物的相对能量之差, 。
13.(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)氧气、臭氧均是常见的氧化剂。回答下列问题:
(1)金属镓分别和、发生反应生成,反应过程和能量关系如图所示[图中的表示生成1 mol 的数据]。
①与反应生成的热化学方程式为________________。
②1 mol 完全转化为,需吸收________kJ(保留一位小数)的热量。
(2)已知:
则反应的________(用含、、的代数式表示)。
(3)氧化烟气中、的主要反应的热化学方程式为:
则反应的________。
(4)已知: 。欲计算反应的焓变,则还需要查询某反应的焓变,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,,该反应的热化学方程式是________________,据此计算出________(用含a、b的代数式表示)。
(5)通氧气自热法生产包含下列反应:
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有。则为了维持热平衡,每生产1 mol ,投料的量为1 mol CaO、________mol C及________mol 。
【答案】(1) 94.7
(2)
(3)-317.3
(4) a-2b
(5) 7.2 2.1
【详解】(1)①根据能量关系图像可得反应1:;
②反应2:,根据盖斯定律,反应2-反应1得目标反应:,该反应的。该式代表转化为吸热,则完全转化为吸收热量为;
(2)已知方程式:①;
②;
③;根据盖斯定律,可得目标方程式,因此;
(3)已知:①;②;根据盖斯定律,由得到目标反应,因此;
(4)已知反应①:,目标反应:,需要查询的最简整数比热化学方程式为,根据盖斯定律可知目标反应=反应①反应③,因此;
(5)反应①;
反应②;
每生成,反应①吸收热量,依靠反应②放出的热量维持热平衡。设参与反应②的碳物质的量为,放热总量等于吸热总量,得,解得,生产,反应①消耗,因此碳总投料;由反应②计量关系:,因此。
14.(25-26高二上·北京·阶段检测)中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.浓硫酸溶于水
(2)中和热的理论数值为。用如下图所示的装置进行中和热测定。
回答下列问题:
①有同学认为该装置存在缺陷,请指出该装置的不足之处___________。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,求得的焓变___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,则放出的热量___________57.3kJ(忽略测量误差,填“>”或“<”或“=”)。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。
C.完成一次中和热测定实验,最少需测两次温度
(3)将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.NaOH溶液的浓度约为
D.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定
【答案】(1)AD
(2) 缺少玻璃环形搅拌器 偏大 < B
(3)AB
【详解】(1)中和反应放出热量;
A. 铝热反应是放热反应,故选A;
B. 与混合是吸热反应,故不选B;
C. 碳酸氢钠分解是吸热反应,故不选C;
D. 浓硫酸溶于水是放热过程,故选D;
选AD;
(2)①该装置的不足之处是缺少玻璃环形搅拌器。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,热量损失大,求得的焓变偏大;中和热是稀强酸、稀强碱生成1mol水放出的热量,该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,生成水小于1mol,则放出的热量<57.3kJ。
③A.向内筒加入稀氢氧化钠溶液时,缓慢分批加入会导致热量散失,应当一次性迅速加入,以减少热量损失,故A错误;
B.实验中,记录酸液、碱液的初始温度,并将其平均值记为反应前体系的温度,将反应过程中达到的最高温度记为反应后体系的温度,则应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度,故B正确;
C.实验中,测酸液、碱液的初始温度,以及反应过程中达到的最高温度,完成一次中和热测定实验,最少需测三次温度,故C错误;
选B。
(3)A.45 mL氢氧化钠溶液滴加5 mL1mol/L的盐酸后溶液的温度为22℃,则做该实验时环境温度低于,故A正确;
B.根据图像,时温度最高,说明时放热最多,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应,故B正确;
C.根据图像,30 mL1mol/L的盐酸与20 mL未知浓度的氢氧化钠恰好反应,NaOH溶液的浓度约为 ,故C错误;
D.稀硫酸和稀氢氧化钡不能用于中和热测定,故D错误;
AB。
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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 化学反应中的能量转化(重)
题型1 能量的相互转化
题型2 化学能与热能的相互转化
题型3 常见能量转化形式
题型4 吸热反应和放热反应
◆题型5 化学键与物质稳定性之间的关系
考点二 焓变与化学键、总能量的关系(重)
题型1 化学键与化学反应中的能量关系
题型2 反应热与焓变概念比较
题型3 焓变产生原因及表示
题型4 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断
考点三 ΔH的相关计算
题型1 根据ΔH=反应物的键能之和‑生成物的键能之和计算
题型2 根据ΔH=生成物的总能量之和‑反应物的总能量之和计算
考点四 热化学方程式(高频)
题型1 热化学方程式含义
题型2 反应焓变与热化学方程式的关系
题型3 热化学方程式书写及正误判断
考点五 中和热
题型1 中和热概念
题型2 中和热的测定与误差分析
题型3 中和热的计算
考点六 燃烧热
题型1 燃烧热的计算
题型2 表示燃烧热的热化学方程式书写
考点七 盖斯定律(高频)
题型1 盖斯定律的应用
题型2 反应热的内能变化与焓变
考点八 反应热的大小与计算
题型1 反应热大小比较
题型2 依据热化学方程式的计算
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的能量转化
◆题型1 能量的相互转化
1.(25-26高二上·江苏扬州·期中)甲烷燃烧的热化学方程式为: kJ·mol-1,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于生成物的总能量 B.反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C.断开键放出能量 D.该反应是吸热反应
2.(25-26高二上·安徽马鞍山·阶段检测)下列关于能量变化的说法正确的是
A.因为金刚石变成石墨放热,所以金刚石比石墨稳定
B.化学反应过程中,只有放热和吸热两种能量变化。
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,水的能量更低
3.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)化学与生活关系密切。下列关于能量及能源的说法,正确的是
A.物质燃烧放出的热量就是其燃烧热
B.化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量变化
C.吸热反应一定需要加热才能进行
D.太阳能、风能、天然气等都属于资源丰富、可以再生的新能源
◆题型2 化学能与热能的相互转化
4.(24-25高二上·陕西西安·期中)下列反应属于放热反应的是
A.氢气在氧气中燃烧的反应 B.氯化铵与氢氧化钡的反应
C.稀盐酸与碳酸氢钠的反应 D.五氧化二氮分解成二氧化氮和氧气的反应
5.(25-26高二上·河南郑州·期中)下列说法不正确的是
A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生
C.反应物所具有的总能量和反应产物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热反应还是吸热反应
D.化学反应是放热还是吸热与反应条件无关
◆题型3 常见能量转化形式
6.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A.Mg与盐酸的反应属于放热反应
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.高温煅烧石灰石的反应中,反应物总能量高于生成物总能量
D.测量氢氧化钠溶液和稀硫酸反应时的温度变化,观察到温度升高
7.(25-26高二上·安徽亳州·阶段检测)化学能与热能的相互转化是能量利用的重要途径。下列相关变化没有涉及化学能与热能转化的是
A.高炉炼铁
B.冰雪融化
C.发射火箭
D.煤气燃烧
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高二上·内蒙古包头·阶段检测)在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应释放的能量。下列说法正确的是
A.若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.用实验方法和理论方法研究反应热的化学称为热化学
C.只要有能量变化的都是化学变化
D.任何反应中的能量变化都表现为热量变化
◆题型4 吸热反应和放热反应
9.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.1molHCN(g)的能量小于1molHNC(g)的能量
B.1molHCN(s)转化为1molHNC(g)需吸收59.3kJ热量
C.该异构化反应只有在加热条件下才能进行
D.该反应为吸热反应,1molHNC的总键能比1molHCN的总键能大
10.(25-26高二上·湖南·期中)下列示意图表示正确的是
A.甲图可表示反应的能量变化
B.乙图装置用于测定中和反应的反应热
C.丙图表示实验的环境温度20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合,测量混合液最高温度,结果如图(已知=60 mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为B>A>C
11.(25-26高二上·甘肃甘南·期末)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程,反应过程的示意图如图,下列说法错误的是
A.从状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热反应 B.从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要吸收能量
C.CO分子需要断键形成C和O D.从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成碳氧双键
12.回答下列问题。
(1)能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。下列反应能量的变化与如图所示相符的是________。
a.碳与CO2反应 b.铝和氧化铁反应
c.CaCO3受热分解 d.锌与盐酸反应
(2)已知稀溶液中,含30 g溶质的醋酸溶液与NaOH溶液恰好完全反应时,放出28.55 kJ热量。写出表示醋酸与NaOH反应的中和热的热化学方程式: ______________________________________。
(3)已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酰氯的结构为Cl—N=O):
化学键
N≡O
Cl—Cl
Cl—N
N=O
键能/(kJ/mol)
630
243
a
607
则2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)的ΔH=________kJ/mol。(用含a的代数式表示)
◆题型5 化学键与物质稳定性之间的关系
13.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知:①某些化学键的键能如表:
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A.比稳定
B.表中的
C.
D.图中的
14.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知① ,② ,③ ,④ ,则下列说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定 B.反应②表示石墨的燃烧热的热化学方程式
C. D.
15.(25-26高二上·山东泰安·阶段检测)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正确的是
A.图甲:石墨转变为金刚石是放热反应
B.图乙:白磷比红磷稳定
C.图丙:和的键能总和小于和的键能总和
D.图丁:将与充入密闭容器中发生反应,当充分反应后,放出热量
16.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)I.为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量___________(填“高”或“低”)。
(3)该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成___________释放出来。
(4)该反应的反应物化学键断裂吸收的能量___________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
Ⅱ.化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
(5)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a.生石灰溶于水;b.氢氧化钠固体溶于水;c.氢气与氯气化合;d.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌;e.过氧化钠溶于水
(6)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正确的是___________(填序号)。
a.等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同
b.白磷和红磷互为同素异形体,相同条件下白磷比红磷稳定
c.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
考点二 焓变与化学键、总能量的关系
◆题型1 化学键与化学反应中的能量关系
1.(25-26高二上·河南郑州·期末)汽车发动机工作时会引发和发生反应,已知:和反应生成吸收能量,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A.分子中的化学键断裂时要吸收能量
B.断裂键吸收的能量值
C.由能量数值可知,较更稳定
D.该反应为氧化还原反应,可根据反应原理设计成原电池
2.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表,则的为
共价键
键能/()
436
463
热化学方程式
A. B. C. D.
◆题型2 反应热与焓变概念比较
3.(25-26高二上·山西运城·期中)下列说法中不正确的是
A.物质发生化学变化都伴有能量的变化
B.化学反应的实质是原子的重新组合
C.同温同压下,反应在爆炸和点燃条件下的不同
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
4.下列说法正确的是
A.质量相等而状态不同的同种物质,它们的焓相等
B.当反应放热时,ΔU>0;反应吸热时,ΔU<0(反应过程中体系没有做功)
C.在一个确定的化学反应中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
5.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)下列关于化学反应热(Q)与焓变(ΔH)关系的说法,正确的是
A.在恒压且不做非体积功的条件下,化学反应的反应热Q等于该反应的焓变ΔH,此时ΔH的正负可直接表示反应是放热还是吸热
B.对于任意化学反应,其焓变ΔH的数值一定等于反应热Q,因此ΔH和Q的单位相同且物理意义完全一致
C.若某化学反应的,则该反应在任何条件下的反应热Q都等于,且反应一定为吸热反应
D.当化学反应体系的压强发生变化时,反应热Q的数值一定不等于焓变ΔH,且ΔH的大小会随压强的改变而显著变化
6.(25-26高二上·上海·期中)下列关于内能和内能变化的叙述正确的是
A.内能变化就是反应热
B.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
C.系统的内能可以通过实验测得
D.内能是体系内物质所含的能量总和
◆题型3 焓变产生原因及表示
7.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列叙述错误的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
C.放出热量的过程称为放热反应
D.改变温度的过程中焓变不受影响
8.焓是与物质内能有关的物理量。一定压强下,下列有关焓或焓变的说法错误的是
A.物质状态发生变化时,物质的焓也发生变化
B.等量的硫单质的焓:S(s)<S(l)<S(g)
C.吸热反应中产物的焓高于反应物的焓
D.化学键断裂时焓值一定增大,同时会伴随化学反应的发生
9.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)党的二十大提出要加快发展方式绿色转型,而氢能源作为一种绿色能源在日常生活中的应用越来越广泛。下列有关说法正确的是
A.研制新型催化剂,降低水分解时的是氢能发展的方向之一
B.已知氢在氯气中燃烧的热化学方程式为 ,所以的燃烧热是
C.已知:,则氢气的燃烧热
D.反应 ,则反应物的总键能小于生成物的总键能
◆题型4 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断
10.(25-26高二上·安徽池州·阶段检测)如图表示某反应的能量变化,按要求回答下列问题:
(1)该反应是___(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)该反应的ΔH=___。
(3)使用催化剂___(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。
(4)逆反应的活化能可表示为___。
11.(25-26高二上·新疆巴州·期中)下列各组热化学方程式中,有关的判断正确的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) C(s)+O2(g)=CO(g)
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)
A.<0 >0 B.< C.= D.<
12.(25-26高二上·安徽合肥·期中)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的反应热,则和稀溶液反应的反应热
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.对于反应,在光照和点燃条件下的不相同
D.与足量充分反应后,放出热量49.15 kJ,对应热化学方程式为:
13.(25-26高二上·安徽·期中)下列有关反应热的叙述正确的是
A.相同条件下,反应在光照和点燃条件下反应的焓变相同
B.相同条件下,若所具有的能量分别为,则
C.在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成(g)时,放出的热量相等
D.,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入,该反应的增大
14.根据要求回答下列问题:
(1)下列关于反应ΔU的说法中,正确的是________。
A.ΔU>0时,反应放出能量 B.ΔU<0时,反应放出能量
C.ΔU=Q D.ΔU=ΔH
(2)下列关于内能和内能变化的叙述正确的是________。
A.内能是体系内物质所含的能量总和
B.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
C.系统的内能可以通过实验测得
D.内能变化就是反应热
考点三 ΔH的相关计算
◆题型1 根据ΔH=反应物的键能之和‑生成物的键能之和计算
1.(24-25高二上·广东广州·期中)化学反应中常常伴随着能量的变化,某气体反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应一定需要加热才能发生
B.△H=E1-E2
C.该反应的反应物比生成物能量高
D.该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量小于形成所有生成物化学键所释放的能量
2.(25-26高二上·北京·期中)根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.转化为氢原子是一个放热过程
B.分子中的化学键比分子中的化学键更稳定
C.生成时反应放热
D.的反应热
3.(25-26高二上·上海嘉定·期中)与经催化重整制氢:,已知该反应中相关的化学键键能数据如下表:
化学键
键能
413
745
436
1075
则该反应的是
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·山西运城·期中)根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氢原子是一个吸热过程
B.1 mol 和1 mol 的总能量比2 mol HCl的总能量高
C.1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量
D.的反应热
5.微观角度理解反应热
(1)以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示:
由图可知:
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1 mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
H—H
吸收_______kJ
共吸收_______kJ
Cl—Cl
吸收_______kJ
H—Cl
放出_______kJ
共放出_______kJ
结论
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 ΔH=_______
化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:
其中,E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量,E2可看作生成物形成化学键放出的总能量,E1与E2的差值表示_______。上述反应过程表示该反应为_______反应。
(2)焓变计算公式:ΔH=_________________
(3)常见的吸热反应和放热反应
①常见的吸热反应:
大多数的分解反应,碳和二氧化碳、碳和水的反应,Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应:
中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
◆题型2 根据ΔH=生成物的总能量之和‑反应物的总能量之和计算
6.(25-26高二上·海南·阶段检测)反应(放热)分两步进行:①(吸热),②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·广东肇庆·阶段检测)工业上常利用和合成尿素,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图
所示。下列说法错误的是
A.为合成尿素反应的中间产物
B.反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C.反应Ⅱ在热力学上进行趋势很大
D.的
8.(25-26高二上·安徽马鞍山·阶段检测)已知反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该图可表示为和HCl的反应图像
C.该反应吸收的能量为
D.该反应中反应物的化学键总能量低于生成物化学键的总能量
9.(25-26高二上·云南昆明·期中)化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化,反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。
(1)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是______________,反应Ⅲ是______________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
CO
(辛烷,l)
燃烧热
①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式:____________________________________。
②的热值约为______________(保留一位小数)。
③上表所列燃料的热值最大的是______________(填化学式),根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点:____________________________________________。
(3)黄砷质地较软且呈蜡状,分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构,在空气中燃烧产生蓝色火焰,生成六氧化四砷(,结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示,则黄砷的燃烧热______________。
化学键
键能/
a
b
c
(4)现有与的混合气体112 L(标准状况下),使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放出的热量,则原混合气体中与的物质的量之比是______________。
考点四 热化学方程式
◆题型1 热化学方程式含义
1.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)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)”
2.(25-26高二上·甘肃白银·期中)对2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH =-5800 kJ/mol的叙述错误的是
A.该反应的反应热为ΔH=-5800 kJ/mol,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25℃、101kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800 kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5800 kJ/mol
3.(25-26高二上·湖北武汉·期末)下列有关反应热的相关说法,错误的是
A.中和热的测定实验中,用一支温度计测量酸液初始温度后洗净擦干再测碱液的初始温度
B. ,
C.已知: , ,则
D. ,密闭容器中充入和发生该反应,放出的热量小于92.4 kJ
4.(25-26高二上·福建福州·期中)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。回答下列问题:
Ⅰ.从能量变化的角度研究
(1)下列反应属于放热反应的是_________(填标号)。
a.氢气与氯气的反应
b.晶体与反应
c.CaO与反应
d.灼热的炭与二氧化碳的反应
Ⅱ.获取能量变化的途径
(2)通过物质所含能量计算。已知,向密闭容器中充入和,在一定条件下充分反应后生成放热c kJ,则由下图可知________(用含a、b的式子表示)。
(3)通过化学键的键能计算。
下表列出了3种化学键的键能:
化学键
H-H
I-I
H-I
键能/()
436
151
299
_________
(4)同温同压下,热化学方程式 、 中,_________(填“”“”或“”)。
◆题型2 反应焓变与热化学方程式的关系
5.(25-26高二上·四川南充·期中)下列热化学方程式正确的是
A.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为:
B.500℃、下,将 和 置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:(催化剂,500 ℃、30 MPa)
C.已知在120℃、下, 燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
D.25℃,时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
6.(25-26高二上·山西·期中)下列热化学方程式表达正确的是
A.表示S燃烧的热化学方程式:
B.表示中和热的热化学方程式:
C.表示燃烧热的热化学方程式:
D.表示分解的热化学方程式:
7.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列说法正确的是
A.已知 ,则氢气的燃烧热为
B.、完全反应,放出热量,则
C.白磷比红磷能量多,则(白磷,s)(红磷,s)
D.1 mol HBr(g)分解吸收的热量比分解吸收的热量多,所以比稳定
◆题型3 热化学方程式书写及正误判断
8.(25-26高二上·天津北辰·阶段检测)关于下列说法正确的是
A.若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔΗ=-4b kJ/mol
B.若S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ1;2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔΗ2,硫的燃烧热为ΔΗ1+ΔΗ2
C.已知中和热ΔΗ=-57.3kJ/mol,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔΗ<-57.3kJ/mol
D.由C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔΗ1,和C(s)+O2(g)=CO(g) ΔΗ2,可知ΔΗ1>ΔΗ2
9.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)下列方程式书写正确的是
A.NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4=Na++
B.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C.1g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,其热化学方程式:2H2(g)+ O 2(g) = 2H2O (l) ΔH = -142.9 kJ·mol-1
D.的电离方程式:
10.(25-26高二上·广东汕头·期中)下列热化学方程式及其描述正确的是
A.乙醇燃烧热:
B.稀盐酸与稀NaOH溶液中和热:
C.,则石墨比金刚石稳定
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,热化学方程式为
11.(25-26高二上·新疆巴州·期中)下列说法正确的是
A.1mol完全燃烧生成(l)放出的热量叫的燃烧热
B.25℃、101kPa时,1molS(s)燃烧时的燃烧热和2molS(s)燃烧时的燃烧热相等
C.已知,则1molS(s)燃烧生成(g)的反应热为269.8kJ/mol
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5kJ/mol
12.关于燃烧热的概念及应用,下列说法正确的是
A.下,1 mol甲烷完全燃烧生成和时放出的热量,即为甲烷的燃烧热
B.燃烧热是物质的固有属性,与燃烧时的温度、压强无关
C.下,已知,石墨)的燃烧热为,则反应,石墨)
D.燃烧放出的热量是燃烧热数值的两倍
考点五 中和热
◆题型1 中和热概念
1.(25-26高二上·甘肃甘南·期末)下列有关中和热的说法中,正确的是
A.在测定中和反应反应热的实验中,可用金属搅拌器代替玻璃搅拌器
B.在测定中和反应反应热的实验中,应把NaOH溶液分多次倒入
C.在测定中和反应反应热的实验中,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
D.由 ΔH=-57.3 kJ·mol-1可知,含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJ
2.(25-26高二上·贵州贵阳·期中)下列说法不正确的是
A.只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热
B.化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因
C.为放热反应
D.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
3.(25-26高二上·四川广安·阶段检测)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
◆题型2 中和热的测定与误差分析
4.(25-26高二上·云南昭通·期中)中和反应的反应热测定实验中,用50 mL 0.50 盐酸和50 mL 0.55 NaOH溶液进行实验,简易装置如图所示。下列说法正确的是
A.如果用稀溶液和稀硫酸实验,不会影响结果
B.实验中若采用50 mL 0.50 的NaOH溶液会使实验结果更加准确
C.如果用铜质搅拌器,测得中和反应放出的热量会偏低
D.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌
5.(25-26高二上·河南郑州·阶段检测)向下图所示内筒中加入20 mL0.55 NaOH溶液和20 mL0.5 HCl溶液进行中和反应反应热的测定。下列有关说法正确的是
A.加入NaOH溶液时应分三次加入
B.若用同体积同浓度的醋酸代替,会使测得的中和反应的反应热数值偏低
C.实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液,会使实验产生不必要的误差
D.玻璃搅拌器可用铜制搅拌器代替
6.(25-26高二上·山东威海·期中)中和热测定实验中,用盐酸和溶液进行实验,下列说法正确的是
A.改用盐酸跟溶液进行反应,所求中和热数值偏大
B.实验中温度计至少用到3次,且需测量混合溶液的最高温度
C.量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中,匀速搅拌
D.碎泡沫塑料不必填满,只需比小烧杯液面略高即可
◆题型3 中和热的计算
7.(25-26高二上·云南临沧·期中)中和反应反应热的测定实验中,用盐酸和溶液进行实验。下列说法错误的是
A.用稍过量的NaOH溶液的原因是保证盐酸完全被中和
B.测了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
C.改用盐酸跟溶液进行反应,求出的中和反应的反应热和原来相同
D.用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定,会影响实验结果
8.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
9.(25-26高二上·重庆·阶段检测)同学们在实验室测定中和反应的反应热,操作如下:将50 mL 溶液加入盛有50mL 溶液的量热计中,并用温度传感器监测温度的变化,实验数据如表所示。已知溶液的密度均为,反应后溶液的比热容。下列说法正确的是
实验序号
反应前体系温度/℃
反应后体系温度/℃
1
25.1
28.5
2
25.0
28.3
3
25.3
28.1
4
25.5
29.0
A.通过该实验测得反应放出的热量(平均值)约为1.42 kJ
B.通过该实验数据可得中和反应的反应热
C.向量热计中加溶液时,应分多次缓慢添加
D.用量筒量取溶液的体积时仰视读数,会导致所测中和反应反应热的绝对值偏小
考点六 燃烧热
◆题型1 燃烧热的计算
1.(25-26高二上·新疆巴州·期中)已知的燃烧热,则完全燃烧生成时,放出的热量为
A.44.5 kJ B.89 kJ C.178 kJ D.890 kJ
2.(25-26高二上·江苏盐城·期中)下列与时反应 相关的说法,正确的是
A.图示能表示反应物与生成物总能量的相对关系
B.
C.(E表示键能)
D.时,的燃烧热
3.(25-26高二上·河南鹤壁·期末)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)
◆题型2 表示燃烧热的热化学方程式书写
4.(25-26高二上·湖南长沙·期中)氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:
其中反应热能表示该物质燃烧热的是
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
的燃烧热为
B
、完全反应后,放出热量
C
D
31g白磷比31g红磷能量多
A.A B.B C.C D.D
6.(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)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,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式:
B.已知在一定条件下,与充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式:
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成时放出的热量为57.3kJ,则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式:
D.已知,则金刚石比石墨稳定
考点七 盖斯定律
◆题型1 盖斯定律的应用
1.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知: ,则的是
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·湖南·期中)已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A.2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B.合成氨反应的热化学方程式为
C.NH3催化氧化的热化学方程式为
D.的
3.(25-26高二上·陕西西安·期末)著名卤灯原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则的等于
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)完成下面各题
(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
共价键
H-H
Cl-Cl
键能()
436
247
已知: ,则H-Cl的键能为___________。
(2)已知:
以CO(g)和(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为:___________。
◆题型2 反应热的内能变化与焓变
5.(25-26高二上·广东深圳·期中)“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述不正确的是
A.历程Ⅰ是放热反应、历程Ⅲ是吸热反应
B.历程Ⅱ的热化学方程式是:
C.历程Ⅲ的热化学方程式是:
D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗
6.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)标准状态下,1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示:
物质
O2(g)
N2(g)
NO(g)
C(s,石墨)
CH4(g)
CO2(g)
相对能量/ kJ·mol−1
0
0
x
0
-75
-393.5
解离总耗能/kJ
498
946
632
717
1656
y
下列说法错误的是
A.逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ
B.x =90
C.解离每摩尔C(s,石墨)中的碳碳键平均耗能为478 kJ
D.根据4NO(g)+CH4(g) CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能
7.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.在一定条件下,将1 mol 和0.5 mol 置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为
B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同
C.25℃、101 kPa下,乙炔的燃烧热是,则
D.已知 ,则该反应的中和热为
考点八 反应热的大小与计算
◆题型1 反应热大小比较
1.(25-26高二上·安徽六安·阶段检测)下图表示等物质的量的硫与氧气反应的能量变化图。下列说法错误的是
A.S(s)在绝热容器中燃烧后体系温度会升高 B.S(s)比S(g)稳定
C. D.
2.(25-26高二上·山东临沂·期中)室温下,将溶于水会使溶液温度降低,热效应为;将溶于水会使溶液温度升高,热效应为;受热分解的化学方程式为:,热效应为。则下列判断错误的是
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知分两步进行:①,②。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是
A. B.
C.反应①的速率比反应②的快 D.相同条件下,最稳定的物质为P
◆题型2 依据热化学方程式的计算
4.(25-26高二上·黑龙江绥化·阶段检测)已知热化学方程式:
①C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 1=-1301.0 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) 2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) 3=-285.8 kJ·mol-1
则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的为
A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1
C.+1301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1
5.(25-26高二上·湖南益阳·阶段检测)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6kJ/mol。在某恒温恒容容器中充入2molSO2和1molO2充分反应后,测得SO2转化率为25%。则该反应的热量变化为
A.放热49.15kJ B.吸热49.15kJ C.放热147.45kJ D.吸热147.45kJ
6.(25-26高二上(24-25高二上·广东广州·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述正确的是
A.稀醋酸与溶液生成水的热化学方程式:
B.时,的燃烧热为,则相同条件下水分解的热化学方程式:
C.时,热化学方程式 ,则说明的燃烧热
D.已知硫粉与铁粉混合加热生成 时放出热量,则相关的热化学方程式为
7.(25-26高二上·安徽六安·阶段检测)完成下列各题:
(1)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=-127.4 kJ/mol
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ΔH2=-131.5 kJ/mol
反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=____________kJ/mol。
(2)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式:①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ/mol 则反应①的ΔH1= ________kJ/mol。
(3)已知:①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2;③2As(s)+O2(g)=As2O5(s) ΔH3。则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH =_____。
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高二上·湖南衡阳·阶段检测)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与的溶液恰好完全反应,放出的热量与消耗溶液的体积之间的关系如图所示(电离要吸热),则下列描述正确的是
A.A表示稀醋酸与溶液的反应 B.B表示稀硝酸与溶液的反应
C.b>5.73 D.C表示浓硫酸与溶液的反应
2.(25-26高二上·天津·期中)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
甲:将铝片加入盐酸中
乙:将和充分混合
丙:测定稀盐酸和稀溶液反应的反应热
A.上述所涉及的反应都是放热反应
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉,温度计的示数升高速率加快
C.将实验丙中盐酸改为浓硫酸,则换算为生成时的反应热不变
D.将实验丙中玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒,对实验结果没有影响
3.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知:①某些化学键的键能如表:
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的相关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A.比稳定
B.表中的
C.
D.图中的
4.(25-26高二上·湖南·期中)已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A.2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B.合成氨反应的热化学方程式为
C.NH3催化氧化的热化学方程式为
D.的
5.(25-26高二上·河南周口·阶段检测)依据图示关系可计算C(石墨)的焓变为
A.-676.5kJ/mol B.+172.5kJ/mol C.-110.5kJ/mol D.+676.5kJ/mol
6.(25-26高二上·河北唐山·期中)某双金属催化剂电催化的反应历程和机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*表示吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。下列说法错误的是
A.步骤⑤为放热反应
B.步骤①→⑦均有电子转移
C.Cu/Ni双金属催化剂下,更易发生NOH路径
D.步骤②的化学方程式为
7.(25-26高二上·浙江杭州·期中)和的能量关系如图所示(、Mg):
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是
A.
B.
C.对于和,
D.
8.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)根据HX的水溶液能量循环图:
下列说法错误的是
A.由于氢键的存在,ΔH1(HF)>ΔH1(HCl)
B.相同条件下,ΔH2(HCl)<ΔH2(HBr)
C.已知气体溶于水放热,则ΔH1(HF) >0
D.ΔH-ΔH1-ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH6>0
9.(25-26高二上·安徽宣城·阶段检测)“天朗气清,惠风和畅。”研究表明,利用Ir+可催化消除N2O和CO,简化中间反应进程后,相对能量变化如图甲所示,反应机理如图乙所示。已知CO(g)的燃烧热 ΔH =-283 kJ·mol-1,则下列说法正确的是
A.ΔH1=+207 kJ·mol-1 B.ΔH4=-77 kJ·mol-1
C.ΔH1+ ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.消除污染的总反应为:N2O+CO=N2+CO2
10.(25-26高二上·重庆·期末)自由基是指共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团,如氢自由基(H·)。已知在参与某些反应时,部分键解离形成自由基所需能量如图所示,下列说法正确的是
A.甲烷比乙烷在光照条件下更容易发生一氯取代
B.CH4(g)→·CH2·(g)+2H·(g) △H=+880kJ/mol
C.CH3CH2CH3 (g)→CH3·(g)+CH3CH2·(g) △H=+377 kJ/mol
D.2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g) △H=+67kJ/mol
11.(25-26高二上·湖北武汉·期末)环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A.环己烷是甲烷的同系物
B.环己烷最多可与发生取代反应
C.环己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
D.相同温度下,(椅式)的燃烧热大于(船式)
12.(25-26高二上·河北保定·阶段检测)物质的稳定性与焓变、相对能量有密切关系。
Ⅰ.已知:生成焓(生成热)是指在标准状态(通常为298.15K、100kPa)下,由最稳定的单质通过化学反应生成1mol该化合物时所放出或吸收的热量,用符号表示,单位通常为kJ·mol-1.规定,稳定单质的生成焓为0.对于由相同元素组成的同类型化合物,在标准状态下,生成焓越小,化合物的相对稳定性通常越高。几种物质的生成焓如下表所示:
物质
Na2O(s)
Na2O2(s)
NaO2(s)
(kJ·mol-1)
-414.2
-510.9
-260.2
回答下列问题:
(1)Na2O(s)、NaO2(s)、Na2O2(s)的稳定性由弱到强顺序为________________。上述反应中,ΔH<0的是________________(填序号)。
(2)写出反应⑤的热化学方程式:________________________________。
(3)4.6gNa在一定量O2中完全反应生成等物质的量的Na2O(s)和Na2O2(s),此过程中放出热量为________kJ(结果保留三位有效数字)。
(4)钠在氧气中反应不能直接生成NaO2(超氧化钠),可以借助盖斯定律计算ΔH4,ΔH4=________________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH5表示即可)。
Ⅱ.水溶液中的相对能量如图所示。
(5)在上述五种含氯的离子中,最稳定的是________(填离子符号,下同),最不稳定的是________。
(6)实验室制备漂白液时要控制温度,升温致NaClO发生歧化反应:________。
13.(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)氧气、臭氧均是常见的氧化剂。回答下列问题:
(1)金属镓分别和、发生反应生成,反应过程和能量关系如图所示[图中的表示生成1 mol 的数据]。
①与反应生成的热化学方程式为________________。
②1 mol 完全转化为,需吸收________kJ(保留一位小数)的热量。
(2)已知:
则反应的________(用含、、的代数式表示)。
(3)氧化烟气中、的主要反应的热化学方程式为:
则反应的________。
(4)已知: 。欲计算反应的焓变,则还需要查询某反应的焓变,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,,该反应的热化学方程式是________________,据此计算出________(用含a、b的代数式表示)。
(5)通氧气自热法生产包含下列反应:
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有。则为了维持热平衡,每生产1 mol ,投料的量为1 mol CaO、________mol C及________mol 。
14.(25-26高二上·北京·阶段检测)中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.浓硫酸溶于水
(2)中和热的理论数值为。用如下图所示的装置进行中和热测定。
回答下列问题:
①有同学认为该装置存在缺陷,请指出该装置的不足之处___________。
②若小烧杯与大烧杯未在同一平面,求得的焓变___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),该实验现使用盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应,则放出的热量___________57.3kJ(忽略测量误差,填“>”或“<”或“=”)。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。
C.完成一次中和热测定实验,最少需测两次温度
(3)将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.NaOH溶液的浓度约为
D.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定
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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 化学反应中的能量转化
◆题型1 能量的相互转化
1.B
2.C
3.B
◆题型2 化学能与热能的相互转化
4.A
5.B
◆题型3 常见能量转化形式
6.C
7.B
8.B
◆题型4 吸热反应和放热反应
9.A
10.B
11.C
12.
(1)bd
(2)CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.1 kJ·mol-1
(3)289-2a
◆题型5 化学键与物质稳定性之间的关系
13.C
14.D
15.C
16.
(1)放热
(2)高
(3)热能
(4)低
(5)ace
(6)c
考点二 焓变与化学键、总能量的关系
◆题型1 化学键与化学反应中的能量关系
1.D
2.A
◆题型2 反应热与焓变概念比较
3.C
4.C
5.A
6.D
◆题型3 焓变产生原因及表示
7.C
8.D
9.C
◆题型4 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断
10.
放热 E2-E1 不能 E3-E2
11.B
12.B
13.A
14
(1)B
(2)A
考点三 ΔH的相关计算
◆题型1 根据ΔH=反应物的键能之和‑生成物的键能之和计算
1.B
2.B
3.A
4.D
5.
436 679 243 431 862 -183 kJ·mol-1 反应热 放热 E(反
◆题型2 根据ΔH=生成物的总能量之和‑反应物的总能量之和计算
6.A
7.C
8.D
9.
【答案】(1) 放热
(2) ① 热值高、无污染、可再生、原料丰富等
(3)
(4)1:4
考点四 热化学方程式
◆题型1 热化学方程式含义
1.D
2.D
3. C
4.
【答案】(1)ac
(2)
(3)-11
(4)>
◆题型2 反应焓变与热化学方程式的关系
5.C
6.A
7.C
◆题型3 热化学方程式书写及正误判断
8.A
9.D
10.C
11.B
12.C
考点五 中和热
◆题型1 中和热概念
1.C
2.A
3.B
◆题型2 中和热的测定与误差分析
4.C
5.B
6.B
◆题型3 中和热的计算
7.B
8.B
9.A
考点六 燃烧热
◆题型1 燃烧热的计算
1.A
2.A
3.B
◆题型2 表示燃烧热的热化学方程式书写
4.B
5.D
6.C
考点七 盖斯定律
◆题型1 盖斯定律的应用
1.A
2.C
3.A
4.
(1)434
(2)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) =-91kJ·mol-1
◆题型2 反应热的内能变化与焓变
5.D
6.A
7.C
考点八 反应热的大小与计算
◆题型1 反应热大小比较
1.C
2.B
3.B
◆题型2 依据热化学方程式的计算
4.A
5.A
6.D
7.
(1)+135.6
(2)+123
(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
综合攻坚·知能拔高
1.B
2.B
3.C
4.C
5.B
6.B
7.D
8.B
9.D
10.D
11.D
12.
(1) ①②③④⑤
(2)
(3)46.3
(4)(ΔH1+ΔH2+ΔH3)或(ΔH3+ΔH5)
(5) Cl-
(6)-117
13.
(1) 94.7
(2)
(3)-317.3
(4) a-2b
(5) 7.2 2.1
14.
(1)AD
(2) 缺少玻璃环形搅拌器 偏大 < B
(3)AB
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