内容正文:
专题01 反应热 反应热的计算
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 反应热相关概念辨析 / 考点二 热化学方程式的正误判断 / 考点三 盖斯定律及反应的计算 /
考点四 中和反应反应热测定实验
05 重难题型突破
题型一 反应热相关概念辨析 / 题型二 热化学方程式的正误判断 / 题型三 反应热的计算 /
题型四 中和反应反应热测定实验 / 题型五 能量图像分析
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题是高二选择性必修一期中考试必考重点,分值占比约 12~18 分,选择、填空、计算均有涉及。选择题侧重概念辨析,常考查焓变含义、吸热放热判断、燃烧热与中和热概念、能量图像、实验装置与误差分析,易错点集中在热化学方程式正误判断。大题核心为盖斯定律计算,结合热化学方程式书写,部分试卷搭配键能计算。期中命题侧重基础,难度中等,较少复杂情境,重点考查公式区分、符号规范。高频失分点:△H正负遗漏、物质状态漏写、盖斯定律运算符号出错、中和热实验误差判断。复习应以概念辨析和盖斯定律计算训练为主,规范书写热化学方程式。
识记
1.记住焓变的符号、单位,清楚吸热、放热对应的ΔH正负。
2.熟记常见吸热、放热反应类型。
3.背熟燃烧热、中和热的定义条件和规范要求。
4.牢记焓变两个计算公式、热化学方程式书写规则。
5.熟记中和热实验仪器、基本操作和注意事项。
理解
1.理解焓变只与始态、终态有关,与反应途径无关。
2.理解键能、物质总能量两套公式的区别,不混淆。
3.理解盖斯定律本质,明白方程式变化对应ΔH同步变化。
4.理解物质状态、催化剂对ΔH和活化能的不同影响。
5.理解中和热实验误差产生的原因及数据偏差规律。
应用
1.能利用键能、能量图像快速计算ΔH,判断吸放热。
2.能熟练用盖斯定律叠加方程式,计算未知反应焓变。
3.能准确书写、判断热化学方程式正误。
4.能结合燃烧热、中和热进行定量计算。
5.能处理中和热实验数据、计算热量、分析误差。
考点一 反应热相关概念辨析
1.反应热和焓变的关系
反应热
焓变
不
同
点
概念
化学反应释放或吸收的热量
化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差
相
同
点
单位
kJ·mol-1(或 kJ/mol)
“+”“-”的意义
“+”表示反应吸热,“-”表示反应放热
数据来源
可以通过实验直接测得,也可以利用已知数据通过计算求得
联
系
在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,如敞口容器中进行的化学反应
注
意
①焓、焓变、反应热代表的意义不同。
②焓(H)只有正值,而焓变(ΔH)有正负之分。
③可以通过焓变来判断一个反应是吸热反应还是放热反应。
④任何化学反应都有反应热。
⑤物质三态之间变化的焓变不能叫反应热,反应热是化学变化的焓变
2.放热反应和吸热反应的比较
类型
放热反应
吸热反应
能量图像
化学反应中的
能量变化与计
算
①a表示断裂旧化学键吸收的能量,也可以表示反应的活化能。
②b表示生成新化学键放出的能量,也可以表示活化分子变成生成物分子所放出的能量。
③c表示反应的反应热。
ΔH=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1
ΔH=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1
ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位:kJ·mol-1
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,单位:kJ·mol-1
3.热化学方程式与普通化学方程式的区别
化学方程式
热化学方程式
化学
计量数
是整数,既可表示粒子个数,又可表示该物质的物质的量
既可以是整数,也可以是分数,只表示该物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明
正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
4.反应热与燃烧热的比较
反应热
燃烧热
能量的变化
放热或吸热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0
ΔH<0
反应物的量
不限
1 mol纯物质
生成物
无要求
指定产物
热化学方程式
有无数个
唯一
5.燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
反应热的含义
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即C―→CO2(g)、H―→H2O(l)、S―→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)。
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法
燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1
特点
物质燃烧一定放热,ΔH一定为负值
弱酸、弱碱电离吸热,中和热数值比57.3小,有沉淀生成的中和热数值比57.3大
⚠️避坑指南
❌ 把单位写成 kJ;“kJ·mol-1” 指每摩尔反应,不是每摩尔反应物。ΔH是整体反应的焓变,不是热量。
❌ 反应条件加热≠吸热;常温发生≠放热。反应吸放热由反应物和生成物总能量差决定,与是否加热无关。
❌ 燃烧热产物写成气态水;可燃物计量数不为1;忽略“完全燃烧”。
❌ 中和热:弱酸弱碱电离吸热,放热小于57.3;浓硫酸溶于水额外放热,放热大于57.3;生成沉淀时,沉淀放热,数值改变。
考点二 热化学方程式的正误判断
1.书写热化学方程式的步骤及要求
一写化学方程式——写出配平的化学方程式。
二标状态——用s、1、g、aq标明物质的聚集状态,不标“↑”或“↓”。
三标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)。
四标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。
五标数值——根据化学计量数计算写出△H的值,并注明单位kJ·mol-1。
⚠️易混易错
书写热化学方程式极易忽略四点关键条件。
一是物质状态,固s、液l、气g、溶液 aq 缺一不可,状态错则焓变数值、正负全部出错;
二是ΔH单位为 kJ/mol,放热标负、吸热标正,常出现符号写反、漏写单位的失误。
三是化学计量数与焓变成正比,计量数翻倍ΔH同步翻倍,可逆反应ΔH代表完全转化的热量,不能按平衡吸放热判断。
四是需区分燃烧热、中和热限定标准,中和热特指稀强酸强碱生成 1mol 液态水放热 57.3kJ,含弱酸、沉淀的反应数值不相等,做题切勿直接套用固定数值。
2.“五审”突破热化学方程式的正误判断
一审“+”“-”:放热反应一定为“-”吸热反应一定为“+”;
二审单位:单位一定为“kJ·mol-1”或“kJ/mol”,易错写成“kJ”或漏写;
三审状态:物质的聚集状态必须正确注明,特别是溶液中的反应易写错;
四审数值:△H的数值必须与热化学方程式中物质前的化学计量数相对应,即化学计量数与△H成正比;当反应逆向进行时,其反应热的数值与正反应的反应热的数值的符号相反,绝对值相等;
五审是否符合概念:表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须是1;表示中和热的的热化学方程式中,水的化学计量数必须是1。
⚠️记忆口诀
状态不能省,ΔH带正负;系数可分数,同变焓同步;不标条件箭,单位别写错。
考点三 盖斯定律及反应的计算
1.对盖斯定律的理解
(1)从反应途径角度:反应热只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)从能量角度:不管反应历程如何,一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。
从S→L,△H1<0,体系放热,从L→S,△H2>0,体系吸热,据能量守恒,△H1+△H2=0。
(3)从反应热角度:
则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 +ΔH5。
⚠️记忆口诀
始态终态定焓变,途径快慢不相干;方程式,随便翻,反转焓变就换号;系数乘除同变换,式子相加消中间。
2.反应热的计算方法
(1)运用盖斯定律计算:计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式,然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热,此时可应用盖斯定律进行计算。
(2)根据热化学方程式计算:计算依据:对于相同的反应,反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式,则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热;若没有给出热化学方程式,则根据条件先得出热化学方程式,再计算反应热。
(3)根据反应物和生成物的能量计算
①计算公式:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
②根据燃烧热计算,要紧扣反应物为“1 mol”、生成物为指定产物。Q放=n(可燃物)×|ΔH|(注意此公式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热)。
(4)根据反应物和生成物的键能计算
①计算公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
②根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。掌握几种常考物质所含共价键的种类和数目:
①常见分子:根据成键原则画出结构式即可判断
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
结构式
Cl-Cl
O=O
N≡N
H-O-H
分子式
H2O2
CO2
HCN
NH3
结构式
H-O-O-H
O=C=O
H-C≡N
分子式
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
②信息分子:根据分子结构示意图数共价键个数
物质
硫化磷
雄黄(As4S4)
P4O10
结构
键数
12个P-S键
2个P=S键
2个As-As键
8个S-As键
4个P=O键
12个P-O键
物质
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
8个S-S键
8个N-N键
12个P-O键
③特殊物质:选修物质结构内容
物质/mol
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/mol
6
2
2
4
1.5
(5)根据燃烧热和中和热数据,计算反应放出的热量
计算公式:Q =n×△H(n为可燃物或生成H2O的物质的量物质的量)
(6)根据能量变化图像进行计算
①能量-反应历程图计算法:若图像标注反应物能量为E1,生成物能量为E2,则 ΔH=E2-E1(单位:kJ/mol)。
②能垒图(活化能图)计算法:ΔH = Ea(正) - Ea(逆) [Ea(正):正反应活化能(反应物至过渡态能量差) Ea(逆):逆反应活化能(生成物至过渡态能量差)]。
③热化学循环图像法:根据中间步骤能量变化间接计算目标反应ΔH:将分步反应的能量变化线性组合,同步运算ΔH。
⚠️记忆口诀
键能算:反键减生成;能量算:生成减反应;盖斯算:方程巧叠加;实验算:Q等cmΔt。
考点四 中和反应反应热测定实验
1.中和热
(1)概念:在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量。
(2)数值:57.3 kJ·mol-1。
2.中和热的测定(以NaOH溶液与盐酸反应为例)
(1)测定步骤
(2)数据处理
中和热= kJ·mol-1,其中(m1+m2)表示溶液质量,c为比热容,c=4.18 J/(g·℃)。
(3)误差分析
看实验中有哪些因素能使(t2-t1)出现误差。若(t2-t1)偏大,则中和热数值偏大;若(t2-t1)偏小,则中和热数值偏小。
⚠️记忆口诀
杯口齐,保温好;玻棒搅,读最高;碱过量,保完全;热散失,数值小;浓酸放,弱酸吸,中和热值要记牢。
题型一 反应热相关概念辨析
典例1 (25-26高二上·广东东莞·期中)人类的一切活动都离不开能量变化。下列说法正确的是
A.稀释浓硫酸属于放热反应
B.用燃料电池驱动汽车时,电能转变成化学能
C.乙炔燃烧,化学能全部转变为热能
D.葡萄糖在人体内的氧化过程属于放热反应
【答案】D
【解析】A.稀释浓硫酸是物理变化过程,无新物质生成,不属于化学反应,属于放热过程而非放热反应,A错误;B.燃料电池驱动汽车时为放电过程,是化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,B错误;C.乙炔燃烧时化学能除转化为热能外,还会转化为光能等其他能量形式,不可能全部转变为热能,C错误;D.葡萄糖在人体内氧化生成和,释放能量供给人体生命活动,属于放热反应,D正确;故选D。
💡破题要诀
抓住概念限定条件逐项判断。
1.区分焓变、反应热,牢记吸热放热与ΔH正负关系。
2.燃烧热盯住1mol可燃物与稳定氧化物;中和热关注稀溶液、生成1mol液态水。
3.分清两套焓变计算公式,注意催化剂只降低活化能,不改变ΔH,警惕反应条件与吸放热无必然联系的陷阱。
迁移应用
1.(25-26高二上·云南玉溪·期中)下列关于燃烧热的说法正确的是
A.燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热
B.1 mol可燃物燃烧所放出的热量就是燃烧热
C.1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量就是燃烧热
D.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是燃烧热
【答案】D
【解析】A.未说明压强为、可燃物为、反应为完全燃烧且生成指定产物,不符合燃烧热定义,A错误;B.未说明压强为、反应为完全燃烧且生成指定产物,不符合燃烧热定义,B错误;C.未说明压强为的前提条件,不符合燃烧热定义,C错误;D.完全符合燃烧热的定义,D正确;故答案选D。
2.(25-26高二上·重庆·期中)下列关于化学反应中能量变化的说法,正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,如木炭的燃烧
B.表示放热反应,表示吸热反应
C.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】C
【解析】A.放热反应的发生与是否需要加热无必然联系,木炭燃烧是放热反应,但需要点燃加热才能引发反应,A错误;B.表示吸热反应,表示放热反应,选项描述与事实相反,B错误;C.化学反应中,断裂反应物化学键需要吸收能量,形成生成物化学键会释放能量,二者的能量差是化学反应产生能量变化的主要原因,C正确;D.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭燃烧需要加热引发,但属于放热反应,反应吸放热与反应条件无必然关联,D错误;故选C。
题型二 热化学方程式的正误判断
典例2 (25-26高二上·甘肃兰州·期中)常温常压下,下列热化学方程式书写正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
的标准燃烧热a (a>0)
B
l mol 完全燃烧生成液态水和,放出890.3 kJ的热量
C
12 g石墨比12 g金刚石能量少b kJ(b>0)
C(石墨,s)=C(金刚石,s)
D
2 mol AB分解生成和气体,吸收热量c kJ(c>0)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.标准燃烧热的定义是1 mol纯物质在指定条件下完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,H2的标准燃烧热对应的是H2与O2反应生成液态H2O的放热过程,和H2与Cl2的反应无关;且H2在Cl2中燃烧属于放热反应,ΔH应为负值;正确的热化学方程式为,A错误;B.已知条件中完全燃烧生成液态水,而热化学方程式中为气态,产物状态不符,正确的热化学方程式为,B错误;C.12 g石墨(1 mol )能量比12 g金刚石(1 mol )低,石墨转化为金刚石为吸热反应,,且标明了物质状态,书写正确,C正确;D.热化学方程式必须标明各物质的聚集状态,该选项未标注,不符合书写规范,D错误;故选C。
💡破题要诀
1.按顺序逐项核查:先检查物质状态是否标注;再看ΔH正负、单位kJ·mol-1是否正确;核对计量数与焓变数值比例是否匹配。
2.注意无需标注反应条件、气体沉淀符号,系数可为分数。
3.重点警惕漏写状态、焓变符号颠倒、比例不对应三类高频错误。
迁移应用
1.(25-26高二上·贵州贵阳·期中)0.5 mol氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.该反应产物为气态水,题干指明生成液态水,且1mol氢气燃烧放出的热量应为285.8kJ,聚集状态和焓变数值均错误,A错误;B.0.5mol氢气燃烧放出142.9kJ热量,1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为2×142.9kJ=285.8kJ,焓变数值错误,B错误;C.1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,放热反应ΔH为负值,热化学方程式的聚集状态、焓变符号及数值均正确,C正确;D.氢气燃烧属于放热反应,ΔH应为负值,焓变符号错误,D错误;故答案选C。
2.(25-26高二上·重庆·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.稀盐酸和的稀溶液中和反应生成水的反应热,则
B.已知 ; ,则
C.常温常压下,完全燃烧生成液态水,放出热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,其热化学方程式为
【答案】C
【解析】A.稀盐酸与的中和热,但是弱酸,电离过程吸热,因此与反应的中和热数值会小于57.3 kJ,,A 错误;B.完全燃烧(生成)放出的热量比不完全燃烧(生成)多,因此,B 错误;C .2 g 的物质的量为1 mol,完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则2 mol 燃烧放出的热量为,热化学方程式为:,C 正确;D.与的反应为可逆反应,0.5 mol 和1.5 mol 不能完全反应,因此1 mol 完全反应放出的热量会大于38.6 kJ,,D 错误;故答案选C。
题型三 反应的计算
典例3 (25-26高二上·湖南郴州·期中)某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法正确的是
A.碳碳叁键键能等于
B.、同种元素之间形成的键和键的键能大小,键大于键
C.与形成的键的键能大于键的键能,故白磷以形式存在而不以形式存在
D.若相对能量为0,则的相对能量为
【答案】C
【解析】A.碳碳叁键键能小于3倍的碳碳单键的键能,故小于,A错误;B.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,比较N-N与N=N、O-O与O=O的键能数据可知,N、O同种元素之间形成的σ键和π键的键能大小,σ键小于π键,B错误;C.比较P-P与P=P的键能数据可知,P与P形成的σ键的键能大于π键的键能,间P原子以σ键形成,能量更低,故白磷以形式存在而不以形式存在,C正确;D.断键吸收能量,若相对能量为0,则的相对能量为,D错误;故选C。
💡破题要诀
1.先分清计算模型:键能用反应物总键能减生成物总键能;能量图像用生成物总能量减反应物总能量。
2.盖斯定律优先锁定目标方程式,调整已知反应方向与系数,ΔH 同步运算。
3.结合燃烧热、中和热计算时,紧扣定义限定条件,规范书写ΔH正负与单位,警惕公式颠倒、符号写错等失分点。
迁移应用
1.(25-26高二上·云南丽江·期中)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1。
现有18 g液态H2O,蒸发时吸收的热量为
A.88 kJ B.44 kJ C.4.89 kJ D.2.45 kJ
【答案】B
【解析】已知① ;② ;根据盖斯定律,①+②可得 ,则逆过程 ,即36g液态水蒸发吸收88kJ热量,18g液态水蒸发吸收的热量为;故选B。
2.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键,已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.+450 kJ/mol D.+1220 kJ/mol
【答案】B
【解析】反应热计算公式为反应物总键能生成物总键能,代入数据计算:,B正确;故答案选B。
题型四 中和反应反应热测定实验
典例4 (25-26高二上·山东枣庄·期中)在测定中和反应的反应热的实验中,下列叙述或操作正确的是
A.用 溶液与 的盐酸溶液反应
B.将与盐酸均为 的两种溶液,在量热计中混合搅拌后,将测得的温度作为初始温度
C.向盛有 溶液的量热计中分多次加入 盐酸溶液
D.用 醋酸溶液与 溶液反应
【答案】A
【分析】测定强酸与强碱中和反应的反应热时,应使一方稍过量以保证另一方完全反应;两种溶液的初始温度应在混合前分别测定,混合时应迅速一次加入并及时搅拌,以减少热量损失。弱酸电离会吸收热量,不能用其与强碱反应测得强酸、强碱中和反应的反应热。
【解析】A.两种溶液浓度相同,盐酸体积为,大于溶液的,盐酸稍过量,可保证强碱完全反应,A正确;B.初始温度必须在两种溶液混合前分别测定;混合搅拌后测得的是反应过程中的温度,不能作为初始温度,B错误;C.盐酸应迅速一次加入并及时搅拌;分多次加入会延长操作时间,使热量散失增多,测得的温度变化偏小,C错误;D.醋酸是弱酸,反应过程中还伴随醋酸电离并吸收热量,所得热效应不等于强酸与强碱中和反应的反应热,D错误;故选A。
💡破题要诀
1.解题先抓实验核心:保温隔热减少热量损失,用环形玻璃搅拌棒,碱稍过量。
2.读取酸碱初始平均温度与反应最高温度,利用Q=cmΔt计算热量。
3.误差分析紧扣热量散失:保温差、液体洒出会使温差偏小,测得放热数值偏小;浓硫酸放热、弱酸弱碱电离吸热会改变结果。
4.区分反应放出总热量与中和热定值。
迁移应用
1.(25-26高二上·江苏淮安·期中)下列有关中和热测定的说法正确的是
A.用环形玻璃搅拌棒左右搅拌,有助于反应充分
B.准确测量中和热的整个实验过程中,至少测定6次温度
C.表示中和热的热化学方程式为
D.若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,测得的变小
【答案】B
【解析】A.中和热测定时应使用环形玻璃搅拌棒上下轻轻搅动;左右搅拌可能损坏量热装置,A错误;B.每组实验至少要分别测定酸、碱的初始温度以及混合后的最高温度,共测定3次温度;为减小偶然误差,实验至少重复2组,因此整个过程中至少测定6次温度,B正确;C.题中把氢离子和氢氧根离子的状态均标为液态,实际上二者应为水溶液状态。正确的热化学方程式为,C错误;D.醋酸为弱酸,电离过程会吸热,且中和反应放热,焓变为负值,则若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,测得的变大,D错误;故选B。
2.(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
【解析】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。
题型五 能量图像分析
典例1 (25-26高二上·福建三明·期中)某化学反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.
B.反应物的键能总和低于生成物的键能总和
C.反应物的能量总和高于生成物的能量总和
D.该图可以表示酸碱中和反应的能量变化
【答案】A
【解析】A.焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,A正确;B.该反应为吸热反应,,而反应物键能总和生成物键能总和,因此反应物键能总和高于生成物的键能总和,B错误;C.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;D.酸碱中和反应为放热反应,而图示反应为吸热反应,不能表示酸碱中和反应的能量变化,D错误;故答案为A。
💡破题要诀
受思维定式影响,可能认为非金属氧化物就一定是酸性氧化物,从而错误地把CO归为酸性氧化物。但非金属氧化物不一定是酸性氧化物,CO不能与碱反应生成盐和水,不符合酸性氧化物能与碱反应生成盐和水的定义,属于不成盐氧化物。
迁移应用
1.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A.铁与硫粉在加热条件下的反应
B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.晶体和晶体混合
D.碳酸钙的分解
【答案】A
【解析】A.铁与硫粉在加热条件下反应生成硫化亚铁,属于放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,符合图示能量变化规律,A正确;B.灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,不符合图示,B错误;C.晶体和晶体混合的反应是典型的吸热反应,不符合图示,C错误;D.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,不符合图示,D错误;故选A。
2.(25-26高二上·福建·期中)已知:在标准压强101kPa、25℃,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示,下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的 B.N2H4(l)的标准燃烧热
C.N2H4比NH3稳定 D.是放热反应
【答案】A
【解析】A.H2O(g)能量高于H2O(l),结合题干图示信息可知,H2O(l)的ΔH<-241.8kJ•mol-1,A正确;
B.N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol,①N2(g)+2H2(g)⇌N2H4(l)ΔH=+50.6kJ/mol,H2O(g)标准摩尔生成焓为-241.8kJ/mol,则②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol,根据盖斯定律:②-①得N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),但标准燃烧热是指生成液态水,无法根据题中数据计算,B错误;
C.N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol,NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol,根据能量越低越稳定,则NH3比N2H4稳定,C错误;D.NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ/mol,则N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH>0,是吸热反应,D错误;故答案为:A。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)对于反应中的能量变化,下列表述中正确的是
A.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
B.断开化学键的过程会放出能量
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.氧化还原反应均为吸热反应
【答案】A
【解析】A.放热反应中体系对外释放热量,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,A正确;B.断开化学键的过程需要吸收能量,形成化学键的过程才会放出能量,B错误;C.反应的吸放热与反应条件无必然关联,加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如铝热反应需要加热引发,但属于放热反应,C错误;D.氧化还原反应不一定为吸热反应,例如可燃物的燃烧属于氧化还原反应,均为放热反应,D错误;故选A。
2.(25-26高二上·山东济宁·期中)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正确的是
A.测量盐酸温度的温度计未洗涤立即测定溶液的温度,会使测得的偏大
B.实验中,需将溶液分几次倒入盛有盐酸的内筒中
C.仪器a为金属搅拌器
D.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液进行实验,测得的相同
【答案】A
【解析】A.测量盐酸的温度计未洗涤就直接测溶液温度,温度计上残留的盐酸会和发生中和反应放热,导致测得的初始温度偏高,最终计算得到的反应前后温度差Δt偏小。根据反应热计算公式,算出的放热数值绝对值偏小,由于中和反应的为负值,放热越少越大,因此测得的偏大,A正确;B.实验中若将溶液分几次倒入,会导致热量散失较多,实验误差大,应一次性快速倒入,B错误;C.装置中的仪器a是玻璃(或环形)搅拌棒,不能使用金属搅拌器:金属导热性强,会加速装置内的热量散失,增大实验误差,C错误;D.稀硫酸与氢氧化钡反应除了生成水,还生成沉淀,生成沉淀的过程也会由热量的变化,测得的反应放出的总热量不同,与原实验的不相同,D错误;故选A。
3.(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
【解析】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。
4.(25-26高二上·广东广州·期中)下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A.
B.已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则减小
C.已知 ,密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生该反应,放出92.4 kJ的热量
D.氢气的燃烧热,则电解水的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A.热化学方程式中焓变单位必须为,该选项只标注,单位书写错误,A错误;B.是对应化学方程式的固定焓变,只与方程式、物质状态有关,与平衡移动、反应转化量无关。增大压强平衡右移,实际放出热量增多,但该反应的数值保持不变,不会减小,B错误;C.属于可逆反应,反应物不能完全转化;向容器充入与,反应无法进行到底,实际放出热量小于,C错误;D.氢气燃烧热热化学方程式:,将方程式反向并扩大2倍得,D正确;故选D。
5.(25-26高二下·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
【解析】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。
6.(25-26高一下·云南昭通·开学考试)研究、等大气污染气体的处理及利用具有重要意义。已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: 等于
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据盖斯定律,将已知反应变形得到目标反应Ⅲ:,代入数据计算得,故选A。
7.(25-26高二上·四川眉山·期中)已知下列反应:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为___________。
(2)根据上述信息,写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式___________。
(3)工业生产中CO2可用碱液吸收,发生如下反应:
i:
ii:
①反应的___________;②标准状况下,1.12LCO2与足量的强碱溶液充分反应,放出的热量为___________kJ(用含x、y的式子表示)。
【答案】(1)283(或写成“”也可)
(2)
(3) 0.05x
【解析】(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧生成最稳定的产物所释放的热量。由反应ii可知,完全燃烧放出热量,则完全燃烧放出热量,故的燃烧热为。
(2)根据盖斯定律,将反应即可得到目标反应:,其焓变 ;所以其热化学方程式为:。
(3)① 根据盖斯定律,将反应即可得到目标反应:,其焓变 ;② 标准状况下,的物质的量为,与足量强碱反应生成碳酸盐,即发生反应i,由反应i可知,反应放出热量,则充分反应放出的热量为。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高二上·上海·期中)下列说法正确的是
A.吸热反应都需要加热才能发生 B.二氧化碳和碳反应生成一氧化碳是吸热反应
C.浓硫酸溶于水放热,是放热反应 D.放热反应都不需要加热就能发生
【答案】B
【解析】A.吸热反应的发生与是否加热无必然联系,如与的反应为吸热反应,常温下即可发生,A错误;B.与在高温下反应生成,反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,B正确;C.放热反应属于化学反应范畴,浓硫酸溶于水是没有新物质生成的物理变化,不属于放热反应,C错误;D.放热反应的发生与是否加热无必然联系,如碳的燃烧为放热反应,需要点燃达到着火点才能发生,D错误;故选B。
2.(25-26高二上·河北衡水·期中)下列关于反应焓变(ΔH)计算方法的说法正确的是
A.反应物化学键断裂放出的能量减生成物化学键形成吸收的能量
B.正反应的活化能减逆反应的活化能
C.生成物键能之和减反应物键能之和
D.反应物内能减生成物内能
【答案】B
【解析】A.化学键断裂需要吸收能量,化学键形成会释放能量,该选项对化学键能量变化的描述本身错误,且不符合焓变的计算逻辑,A错误;B.根据活化能与焓变的定量关系:,即焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,B正确;C.焓变与键能的计算关系为反应物键能之和生成物键能之和,选项表述相反,C错误;D.焓变的宏观计算关系为生成物总内能反应物总内能,选项表述相反,D错误;故选B。
3.(25-26高二上·云南大理·期中)已知反应:①,②稀溶液中,下列结论正确的是
A.碳的燃烧热
B.碳的燃烧热
C.稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于
D.的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为
【答案】C
【解析】A.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故A错误;B.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故B错误;C.0.5 mol H2SO4稀溶液与足量浓NaOH溶液反应,除了有中和反应反应热,还有浓NaOH溶液稀释时放出的热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,则该反应的反应热小于-57.3 kJ·mol-1,故C正确;D.1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应,NH3·H2O是弱碱,反应时还要电离吸热,所以放出的热量小于57.3 kJ,故D错误;选C。
4.(25-26高二上·云南腾冲·期中)已知 键的键能是, 键的键能是, 键的键能是,则的 为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】反应热计算公式为反应物总键能生成物总键能。已知键能,键能,键能,反应的反应物总键能为,生成物总键能为,故,D符合题意;故选D。
5.(25-26高二上·四川眉山·期中)下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ•mol-1
正确
B
稀醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)= CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.3k J•mol-1
不正确;因为醋酸状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) △H=-130.3 kJ•mol-1
不正确;因为反应热为△H=-260.6 kJ•mol-1
D
已知25℃、101 kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ•mol-1
不正确;同素异形体要注名称:C(石墨,S)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A .因硫酸根和钡离子反应生成 硫酸钡沉淀,放出热量,所以反应热小于-114.6 kJ•mol-1,故A错误;B.因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应热大于-57.3k J•mol-1,故B错误;C.因160g SO3(2mol)气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3kJ,故C错误;D.因C有同素异形体,而同素异形体的能量是不同的,则评价合理,故D正确;故选D。
6.(25-26高二上·四川眉山·期中)完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
【答案】(1)<
(2)N2H4(g)+NO2(g)=1.5N2(g)+2H2O(g),ΔH=-567.85 kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(4)a-1.5b
【解析】(1)放热反应的ΔH<0,放出的热量越多,ΔH越小。因此,Q1>Q2时,ΔH1<ΔH2。
(2)将第一个已知热化学方程式逆向并乘以0.5,再与第二个方程式相加,消去O2(g),得到目标方程式。其焓变为ΔH=(-534-0.5×67.7) kJ·mol-1=-567.85 kJ·mol-1。
(3)将CO(g)和H2(g)的燃烧方程式分别逆向,再与C(s)的燃烧方程式相加,得到目标方程式。根据盖斯定律,ΔH=[-393.5-(-283.0)-(-242.0)] kJ·mol-1=+131.5 kJ·mol-1。
(4)将第二个已知热化学方程式逆向并乘以1.5,再与第一个方程式相加,消去H2(g),即得目标反应。因此,ΔH=(a-1.5b) kJ·mol-1。
7.(25-26高二上·山东枣庄·期中)甲醇()、乙炔、氢气等是常用的燃料。回答下列问题:
(1)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中能量变化如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧焓为___________________。
②石墨在一定量空气中燃烧,生成气体,该过程放出的热量为__________。
(2)已知:
断裂化学键所吸收的能量数据如表
化学键
能量/
413
436
358
463
①断裂需要吸收________的能量
②_______________。
③写出由和反应生成乙炔气体的热化学方程式___________________。
【答案】(1)①石墨 ②
(2) ①809 ② ③
【解析】(1)物质能量越低越稳定:由能量图可知石墨的总能量低于金刚石,因此石墨更稳定。石墨的燃烧焓是1mol石墨完全燃烧生成的反应热,等于石墨生成CO的焓变加上CO生成的焓变:。
②石墨为。设生成和的物质的量分别为和,由碳原子守恒和气体质量可得,解得、。由图可知石墨生成和时每摩尔分别放热和,故放出的热量为;(2)①设的键能为。对反应,根据反应焓等于断裂反应物化学键吸收的总能量减去形成生成物化学键释放的总能量,有,解得,故断裂需要吸收。
②将已知反应依次按“第二式的二分之一+第一式-第三式的二分之一”组合:对应的净反应为,故。
③由图得石墨的燃烧焓为,由第三式得水蒸气的生成焓为。设乙炔的生成焓为,由第四式和盖斯定律有,解得,所以热化学方程式为。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高二上·辽宁沈阳·期中)下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A.“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C.“尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D.“路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
【答案】C
【解析】A.碳还原CuO的反应经计算ΔH为负,属于放热反应,但高温条件需维持,因此需补充能量,A正确;B.豆萁燃烧释放的总热量大于有效传递的热量,因存在热损失,B正确;C.汽油是混合物,不同组分燃烧热不同,无固定燃烧热,C错误;D.脂肪代谢为氧化反应,释放能量属于放热反应,D正确;故选C。
2.(25-26高二下·云南曲靖·期中)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) =-196.6kJ·mol-1.向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量为QkJ。下列说法正确的是
A.Q=196.6 B.Q>196.6 C.Q<196.6 D.无法确定
【答案】C
【解析】题给反应为可逆反应,2 mol 和1 mol 不能完全反应,是2 mol 完全反应对应的放热值,而可逆反应无法进行到底,实际放出的热量小于反应物完全反应的放热值,故,故选C。
3.(25-26高二上·甘肃白银·期中)已知:在标准压强(100kPa)下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0,部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表所示,下列说法正确的是:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
C2H2(g)
(kJ·mol-1)
-84.7
+52.3
+226.7
A.C2H2(g)的
B.C2H4(g)比C2H2(g)稳定
C.C2H6(g)的键能小于C2H4(g)与H2(g)的键能之和
D.C2H2(g)的标准燃烧热为-1300 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】A.由表格数据知,的标准摩尔生成焓,A错误;B.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,标准摩尔生成焓代表物质相对于单质的能量,生成焓越小,能量越低,越稳定,故比稳定,B正确;C.反应的==,由反应物总键能-生成物总键能可知,的键能大于与的键能之和,C错误;D.标准燃烧热为1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,为正值,应为,焓变才为,D错误;故选B。
4.(25-26高二上·福建福州·期中)在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
C.
D.1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多
【答案】D
【解析】A.根据盖斯定律,反应与反应相加可得目标反应,因此的,A正确;B.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,B正确;C.根据盖斯定律,反应减去反应,可得,C正确;D.由可知,1mol C(石墨)的总能量低于1mol C(金刚石),二者完全燃烧生成相同终态时,反应物总能量越高放热越多,故金刚石放热更多、石墨放热更少,D错误;故选D。
5.(25-26高二上·陕西西安·期中)回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、___________、___________。
(2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,还需加入的试剂是___________(填序号)。
A.50 mL 0.50mol⋅L-1 NaOH溶液 B.50 mL 0.55 mol⋅L-1 NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终了温度t2/°C
中和热/kJ⋅mol-1
A.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NaOH 溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NH3⋅H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1<ΔH2,他的根据是___________;乙在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是___________。
②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃;B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J⋅(g⋅℃)-1,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则ΔH1=___________;ΔH2=___________。(已知溶液密度均为1 g⋅cm-3)
【答案】(1)量筒 (环形)玻璃搅拌器
(2)B
(3)NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱电离吸热,所以热效应不同 A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,则反应的热效应也相同 -56.9 kJ/mol -52.7 kJ/mol
【解析】(1)中和热测定实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、用于量取酸和碱溶液的体积的量筒、用于搅拌,使酸和碱充分反应,温度均匀的环形玻璃搅拌器。
(2)中和热测定实验中,为了确保酸碱完全反应,通常让二者其一稍过量,已知取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,则需要加入的NaOH溶液需要稍过量,故选B。
(3)① A、B 是强碱,是弱碱,弱碱电离吸热,热效应不同,故甲在实验之前预计;但乙可能认为A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,即反应的和物质的量相同,则反应的热效应也相同,故乙预计。
②溶液总质量 ,反应生成的水的物质的量为,A组中温度变化,故反应放出的热量 ,故A组的中和热;B组中温度变化,反应放出的热量,故B组的中和热 。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 反应热 反应热的计算
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 反应热相关概念辨析 / 考点二 热化学方程式的正误判断 / 考点三 盖斯定律及反应的计算 /
考点四 中和反应反应热测定实验
05 重难题型突破
题型一 反应热相关概念辨析 / 题型二 热化学方程式的正误判断 / 题型三 反应热的计算 /
题型四 中和反应反应热测定实验 / 题型五 能量图像分析
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题是高二选择性必修一期中考试必考重点,分值占比约 12~18 分,选择、填空、计算均有涉及。选择题侧重概念辨析,常考查焓变含义、吸热放热判断、燃烧热与中和热概念、能量图像、实验装置与误差分析,易错点集中在热化学方程式正误判断。大题核心为盖斯定律计算,结合热化学方程式书写,部分试卷搭配键能计算。期中命题侧重基础,难度中等,较少复杂情境,重点考查公式区分、符号规范。高频失分点:△H正负遗漏、物质状态漏写、盖斯定律运算符号出错、中和热实验误差判断。复习应以概念辨析和盖斯定律计算训练为主,规范书写热化学方程式。
识记
1.记住焓变的符号、单位,清楚吸热、放热对应的ΔH正负。
2.熟记常见吸热、放热反应类型。
3.背熟燃烧热、中和热的定义条件和规范要求。
4.牢记焓变两个计算公式、热化学方程式书写规则。
5.熟记中和热实验仪器、基本操作和注意事项。
理解
1.理解焓变只与始态、终态有关,与反应途径无关。
2.理解键能、物质总能量两套公式的区别,不混淆。
3.理解盖斯定律本质,明白方程式变化对应ΔH同步变化。
4.理解物质状态、催化剂对ΔH和活化能的不同影响。
5.理解中和热实验误差产生的原因及数据偏差规律。
应用
1.能利用键能、能量图像快速计算ΔH,判断吸放热。
2.能熟练用盖斯定律叠加方程式,计算未知反应焓变。
3.能准确书写、判断热化学方程式正误。
4.能结合燃烧热、中和热进行定量计算。
5.能处理中和热实验数据、计算热量、分析误差。
考点一 反应热相关概念辨析
1.反应热和焓变的关系
反应热
焓变
不
同
点
概念
化学反应 的热量
化学反应中 物的总焓与 物的总焓之差
相
同
点
单位
“+”“-”的意义
“+”表示反应 ,“-”表示反应
数据来源
可以通过实验直接测得,也可以利用已知数据通过计算求得
联
系
在 条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,如敞口容器中进行的化学反应
注
意
①焓、焓变、反应热代表的意义不同。
②焓(H)只有正值,而焓变(ΔH)有正负之分。
③可以通过焓变来判断一个反应是吸热反应还是放热反应。
④任何化学反应都有反应热。
⑤物质三态之间变化的焓变不能叫反应热,反应热是化学变化的焓变
2.放热反应和吸热反应的比较
类型
放热反应
吸热反应
能量图像
化学反应中的
能量变化与计
算
①a表示 旧化学键 的能量,也可以表示反应的 。
②b表示 新化学键 的能量,也可以表示活化分子变成生成物分子所 的能量。
③c表示反应的 。
ΔH=( )kJ·mol-1= kJ·mol-1
ΔH=( )kJ·mol-1= kJ·mol-1
ΔH=H( 物)-H( 物),单位:
ΔH= 物键能总和- 物键能总和,单位:kJ·mol-1
3.热化学方程式与普通化学方程式的区别
化学方程式
热化学方程式
化学
计量数
是 数,既可表示 ,又可表示该物质的
既可以是 ,也可以是 ,只表示该物质的
状态
不要求注明
必须在化学式后
正负号及单位
无
必须
意义
表明了化学反应中的 变化
不仅表明了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化
4.反应热与燃烧热的比较
反应热
燃烧热
能量的变化
ΔH的大小
反应物的量
生成物
热化学方程式
5.燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
ΔH及其单位
不同点
反应物的量
生成物的量
反应热的含义
表示方法
特点
⚠️避坑指南
❌ 把单位写成 kJ;“kJ·mol-1” 指每摩尔反应,不是每摩尔反应物。ΔH是整体反应的焓变,不是热量。
❌ 反应条件加热≠吸热;常温发生≠放热。反应吸放热由反应物和生成物总能量差决定,与是否加热无关。
❌ 燃烧热产物写成气态水;可燃物计量数不为1;忽略“完全燃烧”。
❌ 中和热:弱酸弱碱电离吸热,放热小于57.3;浓硫酸溶于水额外放热,放热大于57.3;生成沉淀时,沉淀放热,数值改变。
考点二 热化学方程式的正误判断
1.书写热化学方程式的步骤及要求
一写化学方程式——写出配平的化学方程式。
二标状态——用 标明物质的聚集状态,不标“↑”或“↓”。
三标条件——标明反应的温度和压强( 时可不标注)。
四标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。
五标数值——根据化学计量数计算写出△H的值,并注明单位 。
⚠️易混易错
书写热化学方程式极易忽略四点关键条件。
一是物质状态,固s、液l、气g、溶液 aq 缺一不可,状态错则焓变数值、正负全部出错;
二是ΔH单位为 kJ/mol,放热标负、吸热标正,常出现符号写反、漏写单位的失误。
三是化学计量数与焓变成正比,计量数翻倍ΔH同步翻倍,可逆反应ΔH代表完全转化的热量,不能按平衡吸放热判断。
四是需区分燃烧热、中和热限定标准,中和热特指稀强酸强碱生成 1mol 液态水放热 57.3kJ,含弱酸、沉淀的反应数值不相等,做题切勿直接套用固定数值。
2.“五审”突破热化学方程式的正误判断
一审“+”“-”:放热反应一定为“ ”吸热反应一定为“ ”;
二审单位:单位一定为“ ”或“ ”,易错写成“kJ”或漏写;
三审状态:物质的 状态必须正确注明,特别是溶液中的反应易写错;
四审数值:△H的数值必须与热化学方程式中物质前的化学计量数相 ,即化学计量数与△H成 比;当反应逆向进行时,其反应热的数值与正反应的反应热的数值的符号 ,绝对值 ;
五审是否符合概念:表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须是 ;表示中和热的的热化学方程式中, 的化学计量数必须是1。
⚠️记忆口诀
状态不能省,ΔH带正负;系数可分数,同变焓同步;不标条件箭,单位别写错。
考点三 盖斯定律及反应的计算
1.对盖斯定律的理解
(1)从反应途径角度:反应热只与 、 有关,与 无关。
(2)从能量角度:不管反应历程如何,一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的 的差值。
从S→L,△H1<0,体系放热,从L→S,△H2>0,体系吸热,据能量守恒,△H1+△H2=0。
(3)从反应热角度:
则ΔH= = 。
⚠️记忆口诀
始态终态定焓变,途径快慢不相干;方程式,随便翻,反转焓变就换号;系数乘除同变换,式子相加消中间。
2.反应热的计算方法
(1)运用盖斯定律计算:计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式,然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热,此时可应用盖斯定律进行计算。
(2)根据热化学方程式计算:计算依据:对于相同的反应,反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式,则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热;若没有给出热化学方程式,则根据条件先得出热化学方程式,再计算反应热。
(3)根据反应物和生成物的能量计算
①计算公式:ΔH= 的总能量- 的总能量。
②根据燃烧热计算,要紧扣反应物为“1 mol”、生成物为指定产物。Q放= ×|ΔH|(注意此公式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热)。
(4)根据反应物和生成物的键能计算
①计算公式:ΔH= 的键能总和- 的键能总和。
②根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目。掌握几种常考物质所含共价键的种类和数目:
①常见分子:根据成键原则画出结构式即可判断
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
结构式
Cl-Cl
O=O
N≡N
H-O-H
分子式
H2O2
CO2
HCN
NH3
结构式
H-O-O-H
O=C=O
H-C≡N
分子式
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
②信息分子:根据分子结构示意图数共价键个数
物质
硫化磷
雄黄(As4S4)
P4O10
结构
键数
个P-S键
个P=S键
个As-As键
个S-As键
个P=O键
个P-O键
物质
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
个S-S键
个N-N键
个P-O键
③特殊物质:选修物质结构内容
物质/mol
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/mol
(5)根据燃烧热和中和热数据,计算反应放出的热量
计算公式:Q =
(6)根据能量变化图像进行计算
①能量-反应历程图计算法:若图像标注反应物能量为E1,生成物能量为E2,则 ΔH= (单位:kJ/mol)。
②能垒图(活化能图)计算法:ΔH = [Ea(正):正反应活化能(反应物至过渡态能量差) Ea(逆):逆反应活化能(生成物至过渡态能量差)]。
③热化学循环图像法:根据中间步骤能量变化间接计算目标反应ΔH:将分步反应的能量变化 ,同步运算ΔH。
⚠️记忆口诀
键能算:反键减生成;能量算:生成减反应;盖斯算:方程巧叠加;实验算:Q等cmΔt。
考点四 中和反应反应热测定实验
1.中和热
(1)概念:在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量。
(2)数值:57.3 kJ·mol-1。
2.中和热的测定(以NaOH溶液与盐酸反应为例)
(1)测定步骤
(2)数据处理
中和热= kJ·mol-1,其中(m1+m2)表示溶液质量,c为比热容,c=4.18 J/(g·℃)。
(3)误差分析
看实验中有哪些因素能使(t2-t1)出现误差。若(t2-t1)偏大,则中和热数值偏大;若(t2-t1)偏小,则中和热数值偏小。
⚠️记忆口诀
杯口齐,保温好;玻棒搅,读最高;碱过量,保完全;热散失,数值小;浓酸放,弱酸吸,中和热值要记牢。
题型一 反应热相关概念辨析
典例1 (25-26高二上·广东东莞·期中)人类的一切活动都离不开能量变化。下列说法正确的是
A.稀释浓硫酸属于放热反应
B.用燃料电池驱动汽车时,电能转变成化学能
C.乙炔燃烧,化学能全部转变为热能
D.葡萄糖在人体内的氧化过程属于放热反应
💡破题要诀
抓住概念限定条件逐项判断。
1.区分焓变、反应热,牢记吸热放热与ΔH正负关系。
2.燃烧热盯住1mol可燃物与稳定氧化物;中和热关注稀溶液、生成1mol液态水。
3.分清两套焓变计算公式,注意催化剂只降低活化能,不改变ΔH,警惕反应条件与吸放热无必然联系的陷阱。
迁移应用
1.(25-26高二上·云南玉溪·期中)下列关于燃烧热的说法正确的是
A.燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热
B.1 mol可燃物燃烧所放出的热量就是燃烧热
C.1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量就是燃烧热
D.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是燃烧热
2.(25-26高二上·重庆·期中)下列关于化学反应中能量变化的说法,正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,如木炭的燃烧
B.表示放热反应,表示吸热反应
C.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
题型二 热化学方程式的正误判断
典例2 (25-26高二上·甘肃兰州·期中)常温常压下,下列热化学方程式书写正确的是
选项
已知条件
热化学方程式
A
的标准燃烧热a (a>0)
B
l mol 完全燃烧生成液态水和,放出890.3 kJ的热量
C
12 g石墨比12 g金刚石能量少b kJ(b>0)
C(石墨,s)=C(金刚石,s)
D
2 mol AB分解生成和气体,吸收热量c kJ(c>0)
A.A B.B C.C D.D
💡破题要诀
1.按顺序逐项核查:先检查物质状态是否标注;再看ΔH正负、单位kJ·mol-1是否正确;核对计量数与焓变数值比例是否匹配。
2.注意无需标注反应条件、气体沉淀符号,系数可为分数。
3.重点警惕漏写状态、焓变符号颠倒、比例不对应三类高频错误。
迁移应用
1.(25-26高二上·贵州贵阳·期中)0.5 mol氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
2.(25-26高二上·重庆·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.稀盐酸和的稀溶液中和反应生成水的反应热,则
B.已知 ; ,则
C.常温常压下,完全燃烧生成液态水,放出热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,其热化学方程式为
题型三 反应的计算
典例3 (25-26高二上·湖南郴州·期中)某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法正确的是
A.碳碳叁键键能等于
B.、同种元素之间形成的键和键的键能大小,键大于键
C.与形成的键的键能大于键的键能,故白磷以形式存在而不以形式存在
D.若相对能量为0,则的相对能量为
💡破题要诀
1.先分清计算模型:键能用反应物总键能减生成物总键能;能量图像用生成物总能量减反应物总能量。
2.盖斯定律优先锁定目标方程式,调整已知反应方向与系数,ΔH 同步运算。
3.结合燃烧热、中和热计算时,紧扣定义限定条件,规范书写ΔH正负与单位,警惕公式颠倒、符号写错等失分点。
迁移应用
1.(25-26高二上·云南丽江·期中)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1。
现有18 g液态H2O,蒸发时吸收的热量为
A.88 kJ B.44 kJ C.4.89 kJ D.2.45 kJ
2.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键,已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.+450 kJ/mol D.+1220 kJ/mol
题型四 中和反应反应热测定实验
典例4 (25-26高二上·山东枣庄·期中)在测定中和反应的反应热的实验中,下列叙述或操作正确的是
A.用 溶液与 的盐酸溶液反应
B.将与盐酸均为 的两种溶液,在量热计中混合搅拌后,将测得的温度作为初始温度
C.向盛有 溶液的量热计中分多次加入 盐酸溶液
D.用 醋酸溶液与 溶液反应
💡破题要诀
1.解题先抓实验核心:保温隔热减少热量损失,用环形玻璃搅拌棒,碱稍过量。
2.读取酸碱初始平均温度与反应最高温度,利用Q=cmΔt计算热量。
3.误差分析紧扣热量散失:保温差、液体洒出会使温差偏小,测得放热数值偏小;浓硫酸放热、弱酸弱碱电离吸热会改变结果。
4.区分反应放出总热量与中和热定值。
迁移应用
1.(25-26高二上·江苏淮安·期中)下列有关中和热测定的说法正确的是
A.用环形玻璃搅拌棒左右搅拌,有助于反应充分
B.准确测量中和热的整个实验过程中,至少测定6次温度
C.表示中和热的热化学方程式为
D.若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸,测得的变小
2.(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
题型五 能量图像分析
典例1 (25-26高二上·福建三明·期中)某化学反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.
B.反应物的键能总和低于生成物的键能总和
C.反应物的能量总和高于生成物的能量总和
D.该图可以表示酸碱中和反应的能量变化
💡破题要诀
受思维定式影响,可能认为非金属氧化物就一定是酸性氧化物,从而错误地把CO归为酸性氧化物。但非金属氧化物不一定是酸性氧化物,CO不能与碱反应生成盐和水,不符合酸性氧化物能与碱反应生成盐和水的定义,属于不成盐氧化物。
迁移应用
1.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A.铁与硫粉在加热条件下的反应
B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.晶体和晶体混合
D.碳酸钙的分解
2.(25-26高二上·福建·期中)已知:在标准压强101kPa、25℃,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示,下列有关判断正确的是
A.H2O(l)的 B.N2H4(l)的标准燃烧热
C.N2H4比NH3稳定 D.是放热反应
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中)对于反应中的能量变化,下列表述中正确的是
A.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
B.断开化学键的过程会放出能量
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.氧化还原反应均为吸热反应
2.(25-26高二上·山东济宁·期中)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正确的是
A.测量盐酸温度的温度计未洗涤立即测定溶液的温度,会使测得的偏大
B.实验中,需将溶液分几次倒入盛有盐酸的内筒中
C.仪器a为金属搅拌器
D.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液进行实验,测得的相同
3.(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.
4.(25-26高二上·广东广州·期中)下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A.
B.已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则减小
C.已知 ,密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生该反应,放出92.4 kJ的热量
D.氢气的燃烧热,则电解水的热化学方程式为
5.(25-26高二下·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
6.(25-26高一下·云南昭通·开学考试)研究、等大气污染气体的处理及利用具有重要意义。已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: 等于
A. B.
C. D.
7.(25-26高二上·四川眉山·期中)已知下列反应:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为___________。
(2)根据上述信息,写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式___________。
(3)工业生产中CO2可用碱液吸收,发生如下反应:
i:
ii:
①反应的___________;②标准状况下,1.12LCO2与足量的强碱溶液充分反应,放出的热量为___________kJ(用含x、y的式子表示)。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高二上·上海·期中)下列说法正确的是
A.吸热反应都需要加热才能发生 B.二氧化碳和碳反应生成一氧化碳是吸热反应
C.浓硫酸溶于水放热,是放热反应 D.放热反应都不需要加热就能发生
2.(25-26高二上·河北衡水·期中)下列关于反应焓变(ΔH)计算方法的说法正确的是
A.反应物化学键断裂放出的能量减生成物化学键形成吸收的能量
B.正反应的活化能减逆反应的活化能
C.生成物键能之和减反应物键能之和
D.反应物内能减生成物内能
3.(25-26高二上·云南大理·期中)已知反应:①,②稀溶液中,下列结论正确的是
A.碳的燃烧热
B.碳的燃烧热
C.稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于
D.的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为
4.(25-26高二上·云南腾冲·期中)已知 键的键能是, 键的键能是, 键的键能是,则的 为
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·四川眉山·期中)下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ•mol-1
正确
B
稀醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)= CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.3k J•mol-1
不正确;因为醋酸状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) △H=-130.3 kJ•mol-1
不正确;因为反应热为△H=-260.6 kJ•mol-1
D
已知25℃、101 kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ•mol-1
不正确;同素异形体要注名称:C(石墨,S)
A.A B.B C.C D.D
6.(25-26高二上·四川眉山·期中)完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
7.(25-26高二上·山东枣庄·期中)甲醇()、乙炔、氢气等是常用的燃料。回答下列问题:
(1)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中能量变化如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧焓为___________________。
②石墨在一定量空气中燃烧,生成气体,该过程放出的热量为__________。
(2)已知:
断裂化学键所吸收的能量数据如表
化学键
能量/
413
436
358
463
①断裂需要吸收________的能量
②_______________。
③写出由和反应生成乙炔气体的热化学方程式___________________。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高二上·辽宁沈阳·期中)下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A.“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C.“尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D.“路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
2.(25-26高二下·云南曲靖·期中)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) =-196.6kJ·mol-1.向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量为QkJ。下列说法正确的是
A.Q=196.6 B.Q>196.6 C.Q<196.6 D.无法确定
3.(25-26高二上·甘肃白银·期中)已知:在标准压强(100kPa)下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0,部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表所示,下列说法正确的是:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
C2H2(g)
(kJ·mol-1)
-84.7
+52.3
+226.7
A.C2H2(g)的
B.C2H4(g)比C2H2(g)稳定
C.C2H6(g)的键能小于C2H4(g)与H2(g)的键能之和
D.C2H2(g)的标准燃烧热为-1300 kJ·mol-1
4.(25-26高二上·福建福州·期中)在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
C.
D.1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多
5.(25-26高二上·陕西西安·期中)回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、___________、___________。
(2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,还需加入的试剂是___________(填序号)。
A.50 mL 0.50mol⋅L-1 NaOH溶液 B.50 mL 0.55 mol⋅L-1 NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终了温度t2/°C
中和热/kJ⋅mol-1
A.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NaOH 溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NH3⋅H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1<ΔH2,他的根据是___________;乙在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是___________。
②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃;B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J⋅(g⋅℃)-1,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则ΔH1=___________;ΔH2=___________。(已知溶液密度均为1 g⋅cm-3)
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$