内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
◆ 学习任务一 反应热及其测定
1.[2026·湖北襄阳四中高二月考] 在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是 ( )
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、恒压滴液漏斗、温度计、玻璃搅拌器
D.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热ΔH相同
2.中和反应反应热的测定实验中,用50 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验。下列说法错误的是 ( )
A.所加NaOH溶液过量,目的是保证盐酸完全被中和
B.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,充分反应,减小实验误差
C.进行中和反应反应热的测定实验时,NaOH溶液要迅速倒入稀盐酸中
D.若用NaOH固体测定中和反应的反应热,则生成1 mol H2O(l)时,测得的ΔH偏高
◆ 学习任务二 反应热与焓变
3.下列关于内能和焓变的说法正确的是 ( )
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变
B.气态水和液态水所具有的内能一定不相同
C.同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
4.[2025·广东茂名化州高二月考] 下列有关反应热、焓变的说法中错误的是 ( )
A.任何条件下的反应热均等于焓变
B.焓变是一个与内能变化量有关的物理量
C.吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0
D.反应热数值与反应物的量有关
5.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.该反应不一定需要加热
B.ΔH=E2-E1
C.该反应的反应物一定比生成物稳定
D.该反应断开所有反应物的化学键所吸收的能量小于形成所有生成物的化学键所释放的能量
6.[2026·河南驻马店高二期中] 汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图所示,已知N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1。键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。下列说法错误的是 ( )
A.a=498
B.NO中化学键的键能为630 kJ·mol-1
C.物质所具有的总能量:甲>丙>乙
D.2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1260 kJ的热量
7.[2025·广东肇庆广信中学高二月考] 我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随着能量变化。关于下图的说法不正确的是 ( )
A.1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量
B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量
C.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应
8.[2026·湖北武汉六中高二月考] 下列选项正确的是 ( )
A.图①可表示Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7 kJ·mol-1的能量变化
B.若C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1,则结合图像②可推知ΔH<2ΔH1
C.实验的环境温度为20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知V1+V2=60 mL)
D.已知稳定性B<A<C,某反应由两步构成:A→B→C。反应过程中的能量变化曲线如图④所示
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第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
1.A [解析] 玻璃搅拌器是为了加快反应速率,使反应尽快完成,减少热量的损失,减小实验误差,故A正确;温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触,故B错误;在测定中和反应反应热的实验中,不需要恒压滴液漏斗、天平,故C错误;盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,测得ΔH不同,故D错误。
2.D [解析] 所加NaOH溶液过量是为了保证盐酸完全被中和,减小实验误差,A正确;玻璃搅拌器起搅拌作用,使反应物充分反应,减小实验误差,B正确;进行中和反应反应热的测定实验时,NaOH溶液要迅速倒入稀盐酸中,减少热量损失,C正确;中和反应是放热反应,ΔH小于0,NaOH固体溶于水放热,若用NaOH固体测定中和反应的反应热,则生成1 mol H2O(l)时,测得的ΔH偏小,D错误。
3.C [解析] 在恒压条件下的反应热才等于焓变,即在恒压条件下生成物的内能与反应物的内能差等于焓变,A错误;等质量(或物质的量)的气态水和液态水所具有的内能一定不相同,但题干未说明水的质量(或物质的量)是否相同,因此不能比较二者内能的大小,B错误;键能是断裂1 mol理想气体分子AB中化学键变为气态中性A原子和B原子时所需吸收的能量,或由气态中性原子A、B合成1 mol理想气体AB分子时所释放的能量,由于理想气体分子之间无作用力,实际分子之间存在作用力,且反应物、生成物的状态不一定是气态,因此利用键能计算的反应热可能不等于焓变,C正确;内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外,还与体系的温度、压强有关,D错误。
4.A [解析] 在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,故A错误;焓变是一个与内能变化量有关的物理量,决定了化学反应是吸热反应还是放热反应,故B正确;反应放热时,反应的焓变ΔH<0,反应吸热时,反应的焓变ΔH>0,故C正确;反应热数值的大小与反应物的聚集状态和量有关,故D正确。
5.A [解析] 根据题图可以看出反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应是吸热反应,但是不一定需要加热才能发生,A正确;ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2,B错误;根据题图可以看出反应物的总能量小于生成物的总能量,但不知道反应物和生成物具体的物质,所以无法确定物质的稳定性,C错误;根据题图知,E1>E2,断开所有反应物的化学键所吸收的能量大于形成所有生成物的化学键所释放的能量,D错误。
6.C [解析] 由图可知,氮气、氧气、一氧化氮中化学键的键能分别为945 kJ·mol-1、a kJ·mol-1、1260 kJ·mol-1×=630 kJ·mol-1。由反应的ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和可得:a=183 +630×2-945=498,A正确;由分析可知,一氧化氮中化学键的键能为1260 kJ·mol-1×=630 kJ·mol-1,B正确;由图可知,氮气和氧气吸收能量发生化学键断裂转化为能量更高的氮原子和氧原子,所以乙的总能量高于甲的总能量,乙→丙是形成新键得到生成物的过程,需要释放热量,再结合N2与O2反应生成NO是吸热反应,则物质所具有的总能量:乙>丙>甲,C错误;由图可知,2 mol氮原子和2 mol氧原子生成2 mol一氧化氮时释放1260 kJ的热量,则2 mol一氧化氮分解为2 mol氮原子和2 mol氧原子时吸收1260 kJ的热量,D正确。
7.D [解析] 由图像知1 mol固态碘与1 mol氢气的能量比2 mol HI气体的能量低5 kJ,则1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量,A正确;2 mol HI气体的能量比1 mol碘蒸气与1 mol氢气的能量低12 kJ,则2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量,B正确;1 mol固态碘的能量比1 mol碘蒸气的能量低17 kJ,则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,C正确;由图像知,碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应,D错误。
8.D [解析] 图中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,而反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=+26.7 kJ·mol-1为吸热反应,与图示不符,A错误;图②表示反应2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH(放热,ΔH<0),选项中为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1(放热,ΔH1<0),碳完全燃烧放热更多,因焓变为负,故ΔH>2ΔH1,B错误;H2SO4与NaOH反应,恰好中和时H+与OH-物质的量相等,即2V1=V2(V1为H2SO4溶液体积,V2为NaOH溶液体积),结合V1+V2=60 mL,得V2=40 mL(NaOH溶液体积)时放热最多、温度最高,图③中最高温度点对应NaOH溶液体积为20 mL,未恰好中和,C错误;物质稳定性越高能量越低,稳定性B<A<C,则能量B>A>C,图④中能量顺序为B>A>C,与稳定性顺序一致,D正确。
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