内容正文:
专题01 化学反应的热效应
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
考法三 盖斯定律的应用
考法四 反应热大小比较方法
考法五 反应热的计算方法
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】反应热、中和热、内能、焓与焓变、热化学方程式、燃烧热、盖斯定律等。
1.(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
2.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)下列关于中和热的说法中,正确的是
A.中和热是指1mol酸和1mol碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
B.中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
C.中和热是指所有酸和碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
D.中和热的数值是固定不变的
3.(24-25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
4.(25-26高二上·甘肃武威·阶段检测)下列说法中正确的是
A.化学反应中,物质变化的同时不一定发生能量变化
B.反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,
C.反应热()的大小与化学反应方程式中各物质的化学计量系数无关
D.吸热反应中,形成化学键释放的能量大于断裂化学键吸收的能量
5.(25-26高二上·安徽合肥·期中)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。下列说法正确的是
A.根据盖斯定律可知:
B.根据各微粒的状态,可判断
C.NaCl固体溶解是放热过程
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱无关
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】实验操作要点:碱稍过量保证酸完全中和,NaOH一次快速倒入,立即盖盖板,用环形玻璃搅拌棒轻搅,测混合后最高温度。
速算公式:先算平均温差Δt,总放热Q=418×Δt(单位J),中和热ΔH=-Q/0.025,直接出结果。
误差速判:所有热量散失、弱电解质参与的操作,都会让Δt偏小,测得|ΔH|小于57.3kJ/mol;酸碱用量加倍,中和热数值不变。
选项秒排:缺“稀溶液、强酸强碱、生成1mol液态水”任意限定的中和热描述直接错,ΔH必须带负号,铜质搅拌棒会导致结果偏小。
1.(26-27高二上·天津·阶段检测)某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.50mol/LNaOH溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C.实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
2.(26-27高二上·贵州铜仁·阶段检测)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________________;不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是_______________。
(2)某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度/℃
反应后体系的温度/℃
温度差/℃
盐酸
NaOH溶液
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①一般地,定量实验要平行进行多次(如2~3次),目的是采用多次实验结果的平均值,减小实验误差。在上表中,有一次实验的数据不能采用,它是第______________次实验,原因是_____________________________________________。
②上表中的平均值是_______℃。
(3)酸跟碱在稀溶液里反应生成1 mol液态水时放出的热量称为中和热(常用单位为),利用上述合理数据进行计算,测得中和热,它与理论值有偏差,产生偏差的原因可能是_____________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制盐酸的浓度定容时俯视
c.分多次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(4)若用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);若将溶液换成等量的固体,与上述实验相比,所求中和热_______________。
3.(26-27高二上·北京·阶段检测)Ⅰ.某实验小组用的溶液和的溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。已知通常状态下盐酸和氢氧化钠溶液反应生成液态水放出热量为。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________________________。
(2)写出此离子反应的热化学方程式________________________________________________。实验中,所用溶液稍过量的原因是__________________________________________________。
(3)实验数据如表所示。
实验序号
起始温度
终止温度
温度差
盐酸溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
4.0
2
27.0
27.4
27.2
30.7
3.5
3
25.9
25.9
25.9
29.2
3.3
4
26.4
26.2
26.3
29.7
3.4
近似认为的溶液和的溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则所测得的中和反应的反应热___________。上述实验结果与标准中和热有偏差,产生这种偏差的原因可能是______________ (填序号)。
A.量取溶液时仰视读数
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.用温度计测定溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
D.溶液一次性迅速倒入
E.分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中
F.读取混合液的最高温度记为终点温度
Ⅱ.手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。
(4)该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸,除浓硫酸密度、比热容与水相差较大外,还可能的原因是________________________________________________________________。
(5)磁子表面的聚四氟乙烯________(填“能”或“不能”)换成铜,原因是________________。
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
【速解技巧】
4.(26-27高二上·四川南充·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.已知在、下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
B.已知稀溶液与稀溶液反应生成放出热量,则稀硫酸和氢氧化钡溶液反应的热化学方程式可表示为:
C.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为:
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:
5.(26-27高二上·黑龙江绥化·阶段检测)可将工业废气中的还原成,其能量转化关系如图所示,下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
6.(26-27高二上·宁夏石嘴山·阶段检测)化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A.1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则kJ/mol
B.和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C.已知:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ,则石墨比金刚石稳定
D.甲烷的燃烧热为,则 kJ/mol
考法三 盖斯定律的应用
【速解技巧】
(1)虚拟路径法
则有ΔH =ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法
7.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)有如下三个转化:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ/mol;
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+483.6kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44.0kJ/mol。
下列说法正确的是
A.根据上述数据无法计算氢气的燃烧热
B.能量:
C.反应的ΔH=-802.3 kJ/mol
D.反应的ΔH=+252.9kJ/mol
8.(26-27高二上·湖南怀化·阶段检测)已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 2=b kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) 3=c kJ·mol-1
④H2(g)+O2(g)=H2O(l) 4=d kJ·mol-1
下列关系式不正确的是
A.c>d>a>b
B.a=2c>b=2d
C.H2O(g)=H2O(l) =(d-c) kJ·mol-1
D.H2O(g)=H2O(l) = (a-b) kJ·mol-1
9.(25-26高二上·安徽阜阳·期末)费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。
已知下列反应:
①
②
③
下列说法错误的是
A.
B.反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能
C.反应的
D.反应的
考法四 反应热大小比较方法
【速解技巧】
在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,要考虑自身的能量:E(g)>E(l)>E(s),可知反应热大小亦不相同。
晶体类型不同,产物相同的反应,反应热不同。
10.(24-25高二上·山西阳泉·期末)下列有关热化学方程式的说法正确的是
A.已知,则
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH =+483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热ΔH =+241.8kJ/mol
D.已知,1mol CH3COOH与足量NaOH稀溶液完全反应放出的热量大于57.3kJ
11.(24-25高二上·浙江温州·期末)如下有关C6H12O6与氧气反应的转化,下列说法不正确的是
A. B.
C. D.
12.(25-26高一下·内蒙古呼和浩特·期末)下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
反应1
反应2
A
B
C
D
考法五 反应热的计算方法
【速解技巧】
1.根据反应物和生成物的键能计算
公式:ΔH = 反应物总键能 — 生成物总键能
2.根据反应物和生成物的能量计算
公式:ΔH = 生成物总能量 — 反应物总能量
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式:ΔH = 断键吸收能量 — 成键释放能量
4.根据中和热计算
公式:中和反应放出的热量=n(H2O)×|ΔH|
5.根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
6.根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比,根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。
8.根据盖斯定律计算
9.利用图像进行计算
13.(24-25高二上·河南郑州·期末)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,能量变化如下图所示:
下列说法正确的是
A.
B.若第一步反应生成S(g)和时,焓变将大于
C.第一步反应中反应物的总能量比生成物的总能量低221.19 kJ
D.第二步反应破坏反应物中化学键吸收的能量高于形成生成物中化学键释放的能量
14.(25-26高二上·四川成都·期末)反应 可用于生产,该反应的反应历程一能量变化如图[其中C(ads)为吸附态活性炭,碳原子间存在共价键。下列说法错误的是
A.反应过程中既有极性键的形成,又有非极性键的形成
B.使用催化剂不改变
C.反应(2)可表示为,其逆反应
D.若已知和的燃烧热,则可求出总反应的
15.(26-27高三上·黑龙江绥化·阶段检测)肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N—N为154,则断裂1molN—H所需的能量(kJ)是
A.194 B.391 C.516 D.658
16.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)含氮物质应用广泛。回答下列问题:
(1)水合肼()是一种精细化工原料,具有强还原性,易被氧化成。实验室制备的流程如图1所示。
①(尿素)中N的化合价为-3价。写出反应器里(NaOH环境)发生反应的化学方程式:__________________。
②尿素可用和在高压条件下连续合成,反应进程如图2(均大于0)所示。合成尿素的热化学方程式为__________________,反应初期,体系中的液体物质主要成分为______。
(2)已知:一定温度下,以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓,以表示。单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol,相关物质的摩尔生成焓如下表所示,焓变-生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。火箭推进剂可用作燃料,作氧化剂,与反应生成和的热化学方程式为__________________。
物质
摩尔生成焓/()
+10.8
+165.8
-242.0
(3)图3为和生成NO(g)过程中的能量变化:
①拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键的键能为______。
②NO(g)分解生成和的热化学方程式为__________________。
(4)合成氨催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程。图4为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。氨气的脱附是______(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为__________________。
(5)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
Ⅰ.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ/mol;
Ⅱ.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ/mol。
若用4.48L(标准状况下)(g)还原(g)至(g)[同时生成(g)],放出的热量为______kJ。
17.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)按要求完成下列填空:
(1)已知反应,和反应,则______(填“>”“<”或“=”)。
(2)写出下列反应的热化学方程式:
①已知:
H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ/mol;
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol。
由制备的热化学方程式为__________________。
②2.3g某液态有机物(含C、H、O)在一定量的氧气中点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24L(标准状况下),并放出68.35kJ的热量:__________________。
③2mol 在中完全燃烧生成(g)和,放出2598.8kJ热量:____________。
④甲硅烷()是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态水。室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量:__________________。
(3)已知热化学方程式:,现有4mol 参加反应,当放出294kJ热量时,的转化率为______()。
(4)已知下列热化学方程式:
;
。
现有物质的量共为0.2mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧生成(g)和(g),共放出63.53kJ热量,则炭粉与的物质的量之比为______。
高频易错题
1.【易错点:忽视燃烧热化学方程式的稳定产物】(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)
B.已知一定条件下,1mol与3mol充分反应生成,放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D.已知,则金刚石比石墨稳定
2.【易错点:忽视生成沉淀会使反应热大于中和热】(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)下列热化学方程式或说法正确的是
A.中和热为,则稀与稀反应生成1 mol水时放热57.3 kJ
B.甲烷燃烧热为,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下相同
D.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】已知的反应历程如图所示,中间体1→中间体2的焓变为,则为
A. B.
C. D.
4.【易错点:中和热实验的误差分析】(26-27高二上·河南周口·阶段检测)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液测定中和反应反应热,下列情况会使测得放出热量数值偏大的是
A.用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
B.只测得两溶液均为25.0℃,而NaOH实际为26.0℃
C.倒NaOH时动作缓慢、盖板未及时盖好
D.测过盐酸的温度计未洗净(残留盐酸)直接测NaOH温度
5.【易错点:反应热大小比较问题】(26-27高二上·福建龙岩·阶段检测)如图所示,下列有关说法不正确的是
A.
B.
C.石墨(s)比金刚石(s)稳定
D.
情境迁移题
1.(26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测)下列热化学方程式书写正确的是
A.已知含的稀溶液和含的稀溶液反应放出热量,则该反应的热化学方程式可表示为:
B.、下,乙炔()的燃烧热是,
C.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,则反应的热化学方程式为
D.已知稀盐酸和稀溶液反应的中和热,则溶液和溶液反应生成时放出的热量
2.(26-27高二上·河南周口·阶段检测)研究化学反应中的能量变化有利于更好地开发和利用化学能源。历史上曾用“地康法”制氯气,反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。下列说法正确的是
化学键
Cl—Cl
中的化学键
O—H
H—Cl
247
497
463
431
A.该反应的
B.反应转移2 mol电子时,消耗标准状况下的的体积为22.4 L
C.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量
D.反应转移2 mol电子时,放出125 kJ热量
3.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应为吸热反应
B.
C.
D.
4.(24-25高二上·山东聊城·期末)设计如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子高速转动,三次实验的平均温度差为3.4℃。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中错误的是
A.隔段时间需打开止水夹放气,防止容器内压强过大,但此操作会造成部分热量损失
B.的NaOH溶液用注射器多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
C.相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的ΔH偏大
D.该实验测得生成时放出的热量约为56.8 kJ
5.(25-26高二上·北京·期中)CuSO4·5H2O固体溶于水的过程较为复杂,可以简化拆解为晶体结构破坏、水合离子形成等两个过程,如下图示。下列说法不正确的是
A.CuSO4·5H2O固体中存在离子键
B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝是一个放热过程
C.根据盖斯定律可知:a>0
D.等物质的量的CuSO4·5H2O (s)和CuSO4(s)相比,CuSO4(s)的能量更高
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.(26-27高二上·山西晋城·阶段检测)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。回答下列问题:
Ⅰ.实验小组用溶液和硫酸在图甲中进行中和热的测定。
(1)仪器a的名称为__________,操作方式为__________(填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
(2)现将稍过量的氢氧化钠固体、稀氢氧化钾溶液、稀氨水分别和稀硫酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、由小到大的顺序为__________。
(3)下列反应的反应热不适宜用图甲装置进行测定的是__________(填编号)
A.稀硝酸和氢氧化钾溶液 B.氢气和氧气燃烧
C.铁和稀硫酸铜溶液 D.浓硫酸和溶液
Ⅱ.某实验小组受中和热测定的启发,进行葡萄糖(,)燃烧热的测定。查阅资料可知,实验室测定有机物的燃烧热常用弹式量热计(如图乙)。
【实验原理】间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量(忽略装置吸收的热量)。
【实验步骤】
①用分析天平称取葡萄糖样品0.3600 g制成压片;
②将压片放入坩埚中,密封氧弹;
③向氧弹中充入过量氧气;
④向量热计中注入,记录初始温度;
⑤用电火花引发燃烧反应并立即打开搅拌器;
⑥记录反应后水的最高温度。
(4)氧弹外壳的材质为__________(写字母)。
A.不锈钢 B.陶瓷 C.玻璃 D.塑料
(5)水温变化如表所示:(水的比热容)
实验编号
初始温度/℃
最高温度/℃
①
24.51
25.89
②
24.73
28.08
③
24.62
26.02
根据所测数据写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式:____________________________________________(数值小数点后保留一位)。
(6)实验中若改变参加反应的葡萄糖的质量,与上述实验相比所测得的燃烧热__________(填“相等”或“不相等”)。
(7)葡萄糖压片太松,样品容易脱落,过紧会使测得的__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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专题01化学反应的热效应
概念扫盲题
1.A
2.B
3.B
4.B
5.A
考法聚焦题
考法一中和热的测定实验
1.c
2.(1)上下轻轻搅动
铜导热性好,会造成热量散失,实验误差增大
(2)2
第2组温度差与其他组相差过大
4.0
(3)acd
(4)不变
偏小
3.(1)玻璃搅拌器
H"(aq)+OH(aq)=H2O(1)AH =-57.3 kJ.mol-
(2)
确保盐酸完全反应,使测定结果更准确
(3)
-56.8 kJ/mol
CE
(4)浓硫酸稀释会放出大量的热
(5)不能
铜导热性良好,会造成热量散失,使测得的温度变化偏小,干扰中和热测定
考法二热化学方程式的正误判断与书写
4.C
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5.D
6.C
考法三盖斯定律的应用
7.C
8.D
9.B
考法四反应热大小比较方法
10.A
11.D
12.B
考法五反应热的计算方法
13.B
14.C
15.B
16.1)
CO(NH2),NaCIO+2NaOH N,HH,O+Na,CO,+NaCI
CO2(g)+2NH,(g)=CO(NH2),(①+H2O(g)△H=-(Q,-Q2)kJ·mol
NH,COONH:(或氨基甲酸)按
(2)
2N2H,(①)+N,0,(g)=3N2(g)+4H,O(g)△H=-1310.4J·mo
(或其他合理形式)
2NO(g)=N2(g)+O2(g)△H=-180kJ·mol
(3)498
N2(g)+3H2(g)=2NH,(g)△H=-92kJ·mol
(4)吸热
(或其他合理形式)
(5)173.4
17.(1)>
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(2)
2H2S(g)+302(g))=2S02(g)+2H,0(g)△H=-1036kJ·mol
(或其他合理形式)
C2H0(0)+302(g)=2C02(g)+3H20(L)△H=-1367kJ·mol
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H0(1)△H=-2598.8 kJ.mol
SiH,(g)+202(g)=Si0,(S)+2H,0())AH=-1427.2kJ·mo
(3)75%
(4)1:1
高频易错题
1.C
2.C
3.B
4.B
5.D
情境迁移题
1.A
2.C
3.B
4.B
5.D
6.B
7.(1)玻璃搅拌器
A
H1<△H2<△H3
(2)1
3/4
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(3)BD
(4)A
5)C,H,0,(6)+60,(g)=6C0,(g)+6H,00△H=-2905.1kJ-mor
(6)相等
(7)偏大
4/4
专题01 化学反应的热效应
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
考法三 盖斯定律的应用
考法四 反应热大小比较方法
考法五 反应热的计算方法
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】反应热、中和热、内能、焓与焓变、热化学方程式、燃烧热、盖斯定律等。
1.(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
【解析】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。
2.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)下列关于中和热的说法中,正确的是
A.中和热是指1mol酸和1mol碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
B.中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
C.中和热是指所有酸和碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量
D.中和热的数值是固定不变的
【答案】B
【解析】A.未限定酸、碱为强酸强碱,也未说明是稀溶液环境,若为弱酸弱碱,电离会吸热,酸和碱反应生成水的放热会小于中和热数值;且二元酸和二元碱反应生成的水远多于1mol,描述本身也不严谨,A错误;
B.中和热的核心定义为稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成液态水时放出的热量,该选项表述符合中和热的定义要求,B正确;
C.弱酸、弱碱电离过程会吸收热量,若为弱酸弱碱反应生成水,放出的热量小于中和热数值,若反应伴随沉淀生成等额外热效应,放热量也会有差异,因此并非所有酸碱反应生成水的热量都是中和热,C错误;
D.中和热的前提是限定在稀的溶液强酸强碱体系,若反应体系的条件改变(比如生成难溶盐、使用浓溶液稀释额外放热等),反应的放热数值会偏离标准中和热,并非所有中和场景下数值都固定不变,D错误;
故选B。
3.(24-25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
【解析】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。
4.(25-26高二上·甘肃武威·阶段检测)下列说法中正确的是
A.化学反应中,物质变化的同时不一定发生能量变化
B.反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,
C.反应热()的大小与化学反应方程式中各物质的化学计量系数无关
D.吸热反应中,形成化学键释放的能量大于断裂化学键吸收的能量
【答案】B
【解析】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,断键需要吸收能量、成键会释放能量,因此物质变化的同时一定伴随能量变化,A错误;
B.焓变=生成物总焓-反应物总焓,若反应产物总焓大于反应物总焓,则,对应反应为吸热反应,B正确;
C.反应热的大小与化学反应方程式中各物质的化学计量数成正比,C错误;
D.=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键释放的总能量,吸热反应的,因此断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量,D错误;
故选B。
5.(25-26高二上·安徽合肥·期中)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。下列说法正确的是
A.根据盖斯定律可知:
B.根据各微粒的状态,可判断
C.NaCl固体溶解是放热过程
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱无关
【答案】A
【分析】NaCl固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为和,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为和与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【解析】A.由盖斯定律可知,总过程焓变等于两步过程焓变之和,,所以,A正确;
B.由分析可知,第一步为NaCl固体变为和,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a0,第二步为和与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,,此过程为成键过程,为放热过程,b0,B错误;
C.由图可知,NaCl固体溶解过程的焓变为0,为吸热过程,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,与NaCl固体断键吸收的热量及和水合过程放出的热量有关,即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D错误;
故答案选A。
考法聚焦题
考法一 中和热的测定实验
【速解技巧】实验操作要点:碱稍过量保证酸完全中和,NaOH一次快速倒入,立即盖盖板,用环形玻璃搅拌棒轻搅,测混合后最高温度。
速算公式:先算平均温差Δt,总放热Q=418×Δt(单位J),中和热ΔH=-Q/0.025,直接出结果。
误差速判:所有热量散失、弱电解质参与的操作,都会让Δt偏小,测得|ΔH|小于57.3kJ/mol;酸碱用量加倍,中和热数值不变。
选项秒排:缺“稀溶液、强酸强碱、生成1mol液态水”任意限定的中和热描述直接错,ΔH必须带负号,铜质搅拌棒会导致结果偏小。
1.(26-27高二上·天津·阶段检测)某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.50mol/LNaOH溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C.实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
【答案】C
【解析】A.测定中和热时,为保证盐酸完全被中和,通常使溶液稍过量,该操作合理,A正确;
B.测量盐酸温度后,若温度计上残留的酸未冲洗干净就测量溶液温度,会导致酸碱提前反应放热,使初始温度测量值偏高,还会损失反应总热量,因此需冲洗干净再测量,B正确;
C.若分多次把溶液倒入量热计中,会导致反应过程中热量大量散失到环境中,测得的反应后最高温度偏低,中和热测定误差大,应一次性快速倒入,C错误;
D.中和反应为放热反应,反应完全时体系温度达到最高,后续因散热温度下降,因此将最高温度记为反应后体系的温度,D正确;
答案选C。
2.(26-27高二上·贵州铜仁·阶段检测)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________________;不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是_______________。
(2)某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度/℃
反应后体系的温度/℃
温度差/℃
盐酸
NaOH溶液
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①一般地,定量实验要平行进行多次(如2~3次),目的是采用多次实验结果的平均值,减小实验误差。在上表中,有一次实验的数据不能采用,它是第______________次实验,原因是_____________________________________________。
②上表中的平均值是_______℃。
(3)酸跟碱在稀溶液里反应生成1 mol液态水时放出的热量称为中和热(常用单位为),利用上述合理数据进行计算,测得中和热,它与理论值有偏差,产生偏差的原因可能是_____________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制盐酸的浓度定容时俯视
c.分多次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(4)若用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);若将溶液换成等量的固体,与上述实验相比,所求中和热_______________。
【答案】(1) 上下轻轻搅动 铜导热性好,会造成热量散失,实验误差增大
(2) 2 第2组温度差与其他组相差过大 4.0
(3)acd
(4) 不变 偏小
【解析】(1)玻璃搅拌器在中和热测定实验中需要上下轻轻搅动,使酸碱充分混合、均匀反应,同时避免损坏装置或造成液体洒出;
铜的导热性好,会造成热量散失,实验误差增大,因此不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器;
(2)①第一次实验温度差为、 第二次实验温度差为、 第三次实验温度差为、 第四次实验温度差为,其中第二组实验数据与其他组实验数据偏差较大,不能采用;
②去掉第二组偏差较大的数据,其他三组实验的平均值是;
(3)a.实验装置保温、隔热效果差,会导致部分热量散失,测得的温度差偏小,计算得到的放热量偏小,a符合题意;
b.配制盐酸的浓度定容时俯视,会导致盐酸的物质的量偏大,反应生成的水的物质的量偏多,放出的热量偏多,计算得到的放热量偏大,b不符合题意;
c.分多次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中,会导致部分热量散失,测得的温度差偏小,计算得到的放热量偏小,c符合题意;
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度,温度计上残留的溶液会与盐酸提前发生反应,测得的起始温度偏高,最终温度差偏小,计算得到的放热量偏小,d符合题意;
故选acd;
(4)①中和热的定义是强酸和强碱稀溶液反应生成液态水时放出的热量,与反应物的用量无关,因此即使使用对应浓度的酸和碱,中和热不变;
②若将溶液换成等量的固体,固体溶解于水的过程本身会额外放出大量热量,导致测得的总放热量偏大,计算得到的中和热数值偏大,由于中和热为负值,因此最终所求的中和热偏小。
3.(26-27高二上·北京·阶段检测)Ⅰ.某实验小组用的溶液和的溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。已知通常状态下盐酸和氢氧化钠溶液反应生成液态水放出热量为。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________________________。
(2)写出此离子反应的热化学方程式________________________________________________。实验中,所用溶液稍过量的原因是__________________________________________________。
(3)实验数据如表所示。
实验序号
起始温度
终止温度
温度差
盐酸溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
4.0
2
27.0
27.4
27.2
30.7
3.5
3
25.9
25.9
25.9
29.2
3.3
4
26.4
26.2
26.3
29.7
3.4
近似认为的溶液和的溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则所测得的中和反应的反应热___________。上述实验结果与标准中和热有偏差,产生这种偏差的原因可能是______________ (填序号)。
A.量取溶液时仰视读数
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.用温度计测定溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
D.溶液一次性迅速倒入
E.分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中
F.读取混合液的最高温度记为终点温度
Ⅱ.手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。
(4)该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸,除浓硫酸密度、比热容与水相差较大外,还可能的原因是________________________________________________________________。
(5)磁子表面的聚四氟乙烯________(填“能”或“不能”)换成铜,原因是________________。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2) 确保盐酸完全反应,使测定结果更准确
(3) CE
(4)浓硫酸稀释会放出大量的热
(5) 不能 铜导热性良好,会造成热量散失,使测得的温度变化偏小,干扰中和热测定
【解析】(1)中和反应反应热的测定实验为了使热量被温度计测出对应温度,需要用环形玻璃搅拌器搅拌溶液以加快反应速率,图中缺少玻璃搅拌器;
(2)已知通常状态下盐酸和氢氧化钠溶液反应生成液态水放出热量为,此离子反应的热化学反应方程式为 ;实验中,所用溶液稍过量可以使盐酸完全反应,使测定结果更准确;
(3)第1次数据偏差大,舍去,其余3次取平均值,得实验温度差平均为,近似认为的溶液和的溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,放出热量,则生成1 mol时,所测得的中和反应反应热;
实验测得的中和反应的反应热比理论中和热大,说明放热偏小;
A.量取溶液时仰视读数,使得体积偏大,但反应热是用计算,本身就是过量,故对实验结果几乎无影响,A不符合题意;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,使得过量,放热量偏大,中和热偏小,B不符合题意;
C.用温度计测定溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度,导致起始温度偏高,则偏小,放热偏小,C符合题意;
D.溶液一次性迅速倒入是正确的操作,对反应热的测定无影响,D不符合题意;
E.分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中,导致溶液散热严重,放热偏小,E符合题意;
F.读取混合液的最高温度记为终点温度是正确操作,对结果无影响,F不符合题意;
故选CE;
(4)浓硫酸稀释会放出大量的热,故该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸;
(5)铜导热性良好,会造成热量散失,使测得的温度变化偏小,干扰中和热测定,故磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铜。
考法二 热化学方程式的正误判断与书写
【速解技巧】
4.(26-27高二上·四川南充·阶段检测)下列热化学方程式正确的是
A.已知在、下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
B.已知稀溶液与稀溶液反应生成放出热量,则稀硫酸和氢氧化钡溶液反应的热化学方程式可表示为:
C.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为:
D.、下,将和置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:
【答案】C
【解析】A.热化学方程式未标注各物质的聚集状态,不符合书写规范,正确的热化学方程式为:,A错误;
B.该反应除生成2mol液态水放出114.6kJ热量外,还有沉淀生成会额外放出热量,因此,B错误;
C.燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其中C元素的稳定氧化物为气态,H元素的稳定氧化物为液态,该方程式中乙醇为液态,完全燃烧的产物状态符合燃烧热的定义,焓变数值与乙醇燃烧热匹配,书写完全正确,C正确;
D.合成氨为可逆反应,0.5mol无法完全反应,因此1mol完全反应放出的热量大于,即,D错误;
故选C。
5.(26-27高二上·黑龙江绥化·阶段检测)可将工业废气中的还原成,其能量转化关系如图所示,下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题图可得:
;
;
;
; 得;故选D。
6.(26-27高二上·宁夏石嘴山·阶段检测)化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A.1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则kJ/mol
B.和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C.已知:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ,则石墨比金刚石稳定
D.甲烷的燃烧热为,则 kJ/mol
【答案】C
【解析】A.液态水汽化吸热,那么气态水液化是汽化的逆过程,应该放出热量,,即,A错误;
B.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,1 mol 和0.5 mol 反应放热时,2 mol 完全反应放出的热量大于,故 ,热化学方程式书写错误,B错误;
C.金刚石转化为石墨的,说明石墨的总能量比金刚石低,能量越低的物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,C正确;
D.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,水的稳定状态为液态,气态水能量高于液态水,故1 mol 燃烧生成气态水时放出的热量小于890.3 kJ,,D错误;
故选C。
考法三 盖斯定律的应用
【速解技巧】
(1)虚拟路径法
则有ΔH =ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法
7.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)有如下三个转化:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ/mol;
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+483.6kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44.0kJ/mol。
下列说法正确的是
A.根据上述数据无法计算氢气的燃烧热
B.能量:
C.反应的ΔH=-802.3 kJ/mol
D.反应的ΔH=+252.9kJ/mol
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律,即可得到,对应的焓变,因此可以计算氢气的燃烧热,A错误;
B.反应①为放热反应,仅能说明反应物总能量高于生成物总能量,即的总能量大于的总能量,无法直接比较单一物质和的能量大小,B错误;
C. 目标反应为,根据盖斯定律:得的,C正确;
D.由①可得,水应为液态,D项错误;
故选C。
8.(26-27高二上·湖南怀化·阶段检测)已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 2=b kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) 3=c kJ·mol-1
④H2(g)+O2(g)=H2O(l) 4=d kJ·mol-1
下列关系式不正确的是
A.c>d>a>b
B.a=2c>b=2d
C.H2O(g)=H2O(l) =(d-c) kJ·mol-1
D.H2O(g)=H2O(l) = (a-b) kJ·mol-1
【答案】D
【分析】四个反应均为放热反应,a、b、c、d均为负值;由③×2=①、④×2=②得a=2c、b=2d,生成液态水比生成气态水放热更多。
【解析】A.四个反应均为放热反应,a、b、c、d均为负值;由③×2=①、④×2=②得a=2c、b=2d,生成液态水比生成气态水放热更多,故|b|>|a|、|d|>|c|,结合各值均为负数可得c>d>a>b,A正确;
B.由a=2c、b=2d,且反应②比反应①放热更多,即|b|>|a|,各值均为负值,所以a>b,即a=2c>b=2d,B正确;
C.由④-③可得H2O(g)=H2O(l) =d-c,与所给关系式一致,C正确;
D.由②-①可得2H2O(g)=2H2O(l) =b-a,则H2O(g)=H2O(l) =,而非;水蒸气液化放热,焓变应为负值,D错误;
故答案为D。
9.(25-26高二上·安徽阜阳·期末)费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。
已知下列反应:
①
②
③
下列说法错误的是
A.
B.反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能
C.反应的
D.反应的
【答案】B
【解析】A.气态水的能量高于液态水,生成气态水比生成液态水放出的热量更少,放热反应的为负值,故该反应,A正确;
B.反应焓变满足,反应①②③均为放热反应,,因此正反应活化能均小于逆反应活化能,B错误;
C.根据盖斯定律,目标反应可由得到,,C正确;
D.根据盖斯定律,目标反应可由得到,,D正确;
故答案选B。
考法四 反应热大小比较方法
【速解技巧】
在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,要考虑自身的能量:E(g)>E(l)>E(s),可知反应热大小亦不相同。
晶体类型不同,产物相同的反应,反应热不同。
10.(24-25高二上·山西阳泉·期末)下列有关热化学方程式的说法正确的是
A.已知,则
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH =+483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热ΔH =+241.8kJ/mol
D.已知,1mol CH3COOH与足量NaOH稀溶液完全反应放出的热量大于57.3kJ
【答案】A
【解析】A.2mol碳完全燃烧生成二氧化碳的焓变为,2mol碳不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量小于完全燃烧放出的热量,放热反应的为负值,放出热量越少越大,故,A正确;
B.碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,B错误;
C.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水时的反应焓变,且燃烧反应为放热反应,为负值,题目中反应为气态水分解反应,无法直接得到氢气的燃烧热,C错误;
D.醋酸为弱电解质,电离过程吸收热量,1mol醋酸与足量氢氧化钠稀溶液完全反应放出的热量小于57.3kJ,D错误;
故选A。
11.(24-25高二上·浙江温州·期末)如下有关C6H12O6与氧气反应的转化,下列说法不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.对应凝华为的过程,凝华放热故;对应汽化为的过程,汽化吸热故,A正确;
B.是固态葡萄糖燃烧生成气态水的焓变,是气态葡萄糖燃烧生成液态水的焓变,二者均为负值,后者放热更多、焓变更小,故,B正确;
C.对应气态葡萄糖燃烧生成气态水的焓变,燃烧放热故,而,因此,C正确;
D.根据盖斯定律,总反应的焓变等于分步反应焓变之和,路径为气态反应物→固态反应物→气态产物→液态产物,因此,D错误;
故选D。
12.(25-26高一下·内蒙古呼和浩特·期末)下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
反应1
反应2
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.固态变为气态需要吸收热量,等物质的量的气态燃烧放出的热量比固态更多,放热反应为负值,放出热量越多越小,故,A不符合题意;
B.反应1为碳和水的水煤气反应,属于吸热反应,;反应2为氧化钙与水的化合反应,属于放热反应,,正数大于负数,故,B符合题意;
C.反应1为氢气和氯气的化合反应,;反应2为的分解反应,是反应1逆过程的,吸热,故,C不符合题意;
D.等物质的量的完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成放出的热量多,为负值,故,D不符合题意;
故选B。
考法五 反应热的计算方法
【速解技巧】
1.根据反应物和生成物的键能计算
公式:ΔH = 反应物总键能 — 生成物总键能
2.根据反应物和生成物的能量计算
公式:ΔH = 生成物总能量 — 反应物总能量
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式:ΔH = 断键吸收能量 — 成键释放能量
4.根据中和热计算
公式:中和反应放出的热量=n(H2O)×|ΔH|
5.根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
6.根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比,根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。
8.根据盖斯定律计算
9.利用图像进行计算
13.(24-25高二上·河南郑州·期末)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,能量变化如下图所示:
下列说法正确的是
A.
B.若第一步反应生成S(g)和时,焓变将大于
C.第一步反应中反应物的总能量比生成物的总能量低221.19 kJ
D.第二步反应破坏反应物中化学键吸收的能量高于形成生成物中化学键释放的能量
【答案】B
【解析】A.根据盖斯定律,两步反应相加得到总反应的,总反应为放热反应,焓变应为负值,A错误;
B.第一步原反应生成和,若生成,变为需要吸收热量,生成物总能量升高,反应放出的热量减少,焓变(负值)大于,B正确;
C.第一步反应,为放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,C错误;
D.第二步反应,为放热反应,反应物断键吸收总能量生成物成键释放总能量,故破坏反应物化学键吸收的能量低于形成生成物化学键释放的能量,D错误;
故选B。
14.(25-26高二上·四川成都·期末)反应 可用于生产,该反应的反应历程一能量变化如图[其中C(ads)为吸附态活性炭,碳原子间存在共价键。下列说法错误的是
A.反应过程中既有极性键的形成,又有非极性键的形成
B.使用催化剂不改变
C.反应(2)可表示为,其逆反应
D.若已知和的燃烧热,则可求出总反应的
【答案】C
【解析】A.反应生成物中含有极性键,含有非极性键,因此反应过程中既有极性键形成,又有非极性键形成,A正确;
B.催化剂仅改变反应的活化能,不改变反应的始态和终态,不改变反应的,B正确;
C.反应②的正反应焓变,其逆反应焓变为,而是逆反应的活化能,不是焓变,C错误;
D. 根据燃烧热的定义,写出三个已知燃烧热对应的热化学方程式:①(的燃烧热),②(的燃烧热),③(的燃烧热);根据盖斯定律,即可得到总反应,其焓变,因此已知三者的燃烧热可求出总反应的,D正确;
故选C。
15.(26-27高三上·黑龙江绥化·阶段检测)肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N—N为154,则断裂1molN—H所需的能量(kJ)是
A.194 B.391 C.516 D.658
【答案】B
【解析】由图可知,反应I为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),;反应II为:2N(g)+4H(g)+2O(g)=N2(g)+2H2O(g),;反应III为:N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),;根据盖斯定律,反应III=反应I-反应II,=-534kJ·mol-1-(-2752kJ·mol-1)=2218kJ·mol-1,反应物总键能-生成物总键能=154kJ·mol-1+4E(N-H)+500kJ·mol-1-0=2218kJ·mol-1,E(N-H)=391kJ·mol-1,断裂1molN—H所需的能量是391kJ;
故选B。
16.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)含氮物质应用广泛。回答下列问题:
(1)水合肼()是一种精细化工原料,具有强还原性,易被氧化成。实验室制备的流程如图1所示。
①(尿素)中N的化合价为-3价。写出反应器里(NaOH环境)发生反应的化学方程式:__________________。
②尿素可用和在高压条件下连续合成,反应进程如图2(均大于0)所示。合成尿素的热化学方程式为__________________,反应初期,体系中的液体物质主要成分为______。
(2)已知:一定温度下,以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓,以表示。单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol,相关物质的摩尔生成焓如下表所示,焓变-生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。火箭推进剂可用作燃料,作氧化剂,与反应生成和的热化学方程式为__________________。
物质
摩尔生成焓/()
+10.8
+165.8
-242.0
(3)图3为和生成NO(g)过程中的能量变化:
①拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键的键能为______。
②NO(g)分解生成和的热化学方程式为__________________。
(4)合成氨催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程。图4为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。氨气的脱附是______(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为__________________。
(5)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
Ⅰ.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ/mol;
Ⅱ.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ/mol。
若用4.48L(标准状况下)(g)还原(g)至(g)[同时生成(g)],放出的热量为______kJ。
【答案】(1) (或氨基甲酸铵)
(2)(或其他合理形式)
(3) 498
(4) 吸热 (或其他合理形式)
(5)173.4
【解析】(1)①反应在NaOH碱性环境中进行,NaClO作为氧化剂将尿素中-3价的N氧化为水合肼中-2价的N,ClO-自身被还原为Cl-;尿素的C元素转化为碳酸钠中的碳酸根,结合原子守恒配平得到该方程式。
② 根据图2的能量变化,第一步反应放热,第二步反应吸热,总反应焓变,因此热化学方程式为。反应初期第一步优先进行,因此体系中液体主要为中间产物氨基甲酸铵。
(2)根据题目给出的焓变计算规则:生成物总摩尔生成焓反应物总摩尔生成焓,单质的摩尔生成焓为0, 根据方程式:,代入表中数据:生成物总生成焓:,反应物总生成焓:,计算得,热化学方程式为: 。
(3) ①由图3标注的能量变化,直接可得拆开1 mol 的化学键吸收498kJ能量,即键键能为。
②由图3可得生成2mol NO的焓变:,对应反应;其逆反应即NO分解的焓变符号相反,得到对应热化学方程式。
(4)脱附过程是从吸附态变为气态,产物能量高于反应物,因此为吸热过程。
生成1mol 的能量变化为:反应物总能量减去各步能量差,即的焓变为,因此生成2 mol 的焓变为,合成氨的热化学方程式为。
(5)根据盖斯定律,将已知热化学方程式Ⅰ和Ⅱ相加后除以2,得到总反应: ,标准状况下4.48 L 的物质的量为,因此放出的热量为。
17.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)按要求完成下列填空:
(1)已知反应,和反应,则______(填“>”“<”或“=”)。
(2)写出下列反应的热化学方程式:
①已知:
H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ/mol;
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol。
由制备的热化学方程式为__________________。
②2.3g某液态有机物(含C、H、O)在一定量的氧气中点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24L(标准状况下),并放出68.35kJ的热量:__________________。
③2mol 在中完全燃烧生成(g)和,放出2598.8kJ热量:____________。
④甲硅烷()是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态水。室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量:__________________。
(3)已知热化学方程式:,现有4mol 参加反应,当放出294kJ热量时,的转化率为______()。
(4)已知下列热化学方程式:
;
。
现有物质的量共为0.2mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧生成(g)和(g),共放出63.53kJ热量,则炭粉与的物质的量之比为______。
【答案】(1)>
(2) (或其他合理形式)
(3)75%
(4)1:1
【解析】(1)固态碘升华变为气态碘的过程需要吸收热量,即 。根据盖斯定律,第二个反应可由第一个反应加上碘的升华反应得到,因此。由于,故。
(2)①根据盖斯定律,将已知的第一个热化学方程式与第二个热化学方程式直接相加,即可得到 ,其焓变。热化学方程式为。
②水的物质的量为,含元素(质量);标准状况下的物质的量为,含 元素(质量)。有机物中元素的质量为,物质的量为。故该有机物中 ,最简式为,结合其为液态可知该有机物为乙醇()。乙醇的物质的量为 ,燃烧放出 热量,则 乙醇燃烧放出 热量。热化学方程式为。
③题干已知 完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出热量,直接按化学计量数写出方程式并附上对应的焓变即可,热化学方程式为。
④的摩尔质量为, 的物质的量为。 燃烧放出热量,则燃烧放出的热量为,热化学方程式为。
(3)根据热化学方程式,每消耗 发生反应会放出热量。当放出热量时,实际转化的物质的量为 。因此 的转化率为 。
(4)设混合物中炭粉的物质的量为,氢气的物质的量为 。根据题意有 。由已知的热化学方程式可知, 燃烧放出 热量, 燃烧放出 热量。故总放热量为 。联立两式解得 ,。因此炭粉与 的物质的量之比为 。
高频易错题
1.【易错点:忽视燃烧热化学方程式的稳定产物】(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)
B.已知一定条件下,1mol与3mol充分反应生成,放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为
C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D.已知,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的焓变,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ,A错误;
B.合成氨为可逆反应,1mol与3mol无法完全反应,释放38.6kJ热量时实际参与反应的小于1mol,因此热化学方程式的应小于,B错误;
C.中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol的焓变,稀的强酸和强碱反应生成1mol液态水放出57.3kJ热量,该反应生成2mol液态水,放出热量为,热化学方程式书写正确,C正确;
D.说明石墨转化为金刚石吸热,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,D错误;
故选C。
2.【易错点:忽视生成沉淀会使反应热大于中和热】(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)下列热化学方程式或说法正确的是
A.中和热为,则稀与稀反应生成1 mol水时放热57.3 kJ
B.甲烷燃烧热为,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下相同
D.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
【答案】C
【解析】A.中和热的定义是稀的强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的57.3kJ热量,但稀和稀反应时,除了生成水,还会发生和生成沉淀的过程,该沉淀过程也会额外放热,因此生成1mol水时的总放热大于57.3kJ,A错误;
B.燃烧热的定义要求可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,其中氢元素对应的稳定产物是液态水而非气态水;且甲烷燃烧是放热反应,应为负值,B错误;
C.焓变()只与反应体系的始态(反应物总能量)和终态(生成物总能量)有关,与反应的引发条件(光照、点燃)无关,因此两个条件下该反应的相同,C正确;
D.反应的吸放热由反应物和生成物的总能量差决定,和反应是否需要加热没有必然联系:比如燃烧反应是放热反应,但往往需要加热(点燃)来引发,因此需要加热的反应不一定是吸热反应,D错误;
故选C。
3.【易错点:利用盖斯定律计算时符号错误】已知的反应历程如图所示,中间体1→中间体2的焓变为,则为
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】反应历程图中各物质和过渡态的纵坐标表示其相对能量。由各能量差箭头的起点和终点可知,X(g)到中间体1、中间体2到Y(g)的焓变均等于对应的上升能量减去下降能量;反应总焓变等于各阶段焓变之和。
【解析】根据分析得到的各阶段焓变,中间体1相对X(g)的焓变为,中间体2相对中间体1的焓变为,Y(g)相对中间体2的焓变为。根据盖斯定律,。
故选B。
4.【易错点:中和热实验的误差分析】(26-27高二上·河南周口·阶段检测)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液测定中和反应反应热,下列情况会使测得放出热量数值偏大的是
A.用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
B.只测得两溶液均为25.0℃,而NaOH实际为26.0℃
C.倒NaOH时动作缓慢、盖板未及时盖好
D.测过盐酸的温度计未洗净(残留盐酸)直接测NaOH温度
【答案】B
【解析】A.铜丝属于热的良导体,用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,会导致反应过程中更多热量通过装置散失到环境中,最终测得的反应体系最高温度偏低,计算得到的放出热量数值偏小,A错误;
B.若仅测得两溶液初始温度均为25.0℃,但NaOH溶液实际温度为26.0℃,则反应前两溶液的平均初始温度高于记录的25.0℃,反应后体系的最高温度是真实值,计算得到的温度差(ΔT = 最高温度 - 记录的初始温度)会比真实温差更大,根据热量计算公式,最终测得的放出热量数值偏大,B正确;
C.倒NaOH时动作缓慢、盖板未及时盖好,会造成反应生成的热量大量散失到环境中,测得的体系最高温度偏低,计算得到的放出热量数值偏小,C错误;
D.测过盐酸的温度计残留盐酸,直接插入NaOH溶液中时,残留的盐酸会与NaOH提前发生中和反应放热,导致测得的NaOH溶液初始温度偏高,计算得到的温度差(ΔT)偏小,最终测得的放出热量数值偏小,D错误;
故选B。
5.【易错点:反应热大小比较问题】(26-27高二上·福建龙岩·阶段检测)如图所示,下列有关说法不正确的是
A.
B.
C.石墨(s)比金刚石(s)稳定
D.
【答案】D
【分析】对应反应,根据盖斯定律,反应,,据此分析。
【解析】A.根据分析可知,,A正确;
B.根据分析可知,,B正确;
C.,说明石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,C正确;
D.根据盖斯定律,目标反应的,D错误;
故答案选D。
情境迁移题
1.(26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测)下列热化学方程式书写正确的是
A.已知含的稀溶液和含的稀溶液反应放出热量,则该反应的热化学方程式可表示为:
B.、下,乙炔()的燃烧热是,
C.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,则反应的热化学方程式为
D.已知稀盐酸和稀溶液反应的中和热,则溶液和溶液反应生成时放出的热量
【答案】A
【解析】A.的稀溶液和的稀溶液反应放出热量,则该反应的热化学方程式可表示为: ,A正确;
B.、下,乙炔()的燃烧热是,,B错误;
C.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,该反应为可逆反应,若和完全反应,放出的热量一定大于,即,C错误;
D.已知稀盐酸和稀溶液反应的中和热,溶液和溶液反应,方程式为,生成硫酸钡也会放出热量,因此生成时放出的热量一定大于,D错误;
故答案选A。
2.(26-27高二上·河南周口·阶段检测)研究化学反应中的能量变化有利于更好地开发和利用化学能源。历史上曾用“地康法”制氯气,反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。下列说法正确的是
化学键
Cl—Cl
中的化学键
O—H
H—Cl
247
497
463
431
A.该反应的
B.反应转移2 mol电子时,消耗标准状况下的的体积为22.4 L
C.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量
D.反应转移2 mol电子时,放出125 kJ热量
【答案】C
【分析】根据反应方程式,每消耗1 mol,需断裂4 mol H—Cl键和1 mol氧氧双键,形成2 mol Cl—Cl键和4 mol O—H键。断键吸收的能量为,成键放出的能量为,因此每消耗1 mol,反应放出热量。反应中Cl元素的化合价由−1价升高到0价,O元素的化合价由0价降低到−2价,每消耗1 mol转移4 mol电子,据此确定电子转移量、氧气用量与放出热量之间的关系。
【解析】A.断键吸收能量,成键放出能量。根据键能计算,按所给方程式的化学计量数反应时,吸收2221 kJ能量、放出2346 kJ能量,净放出125 kJ热量,因此该反应的,A错误;
B.中O元素的化合价由0价降低到−2价,每消耗1 mol转移4 mol电子。转移2 mol电子时,消耗氧气的物质的量为,标准状况下氧气为气体,其体积为,B错误;
C.该反应成键放出的能量大于断键吸收的能量,属于放热反应,因此反应物总能量高于生成物的总能量,C正确;
D.每消耗1 mol,反应转移4 mol电子并放出125 kJ热量。设转移2 mol电子时放出的热量为,则,D错误;
故选C。
3.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应为吸热反应
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.反应中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,A错误;
B.、均为放热反应的焓变,、,且对应放出的热量更多,故;为吸热反应的焓变,,因此,B正确;
C.反应可由和两步反应相加得到,根据盖斯定律,,C错误;
D.转化为的过程能量升高,为吸热反应,,D错误;
故选B。
4.(24-25高二上·山东聊城·期末)设计如图所示装置测定中和反应的反应热,通电后,搅拌磁子高速转动,三次实验的平均温度差为3.4℃。溶液密度近似为,溶液比热容为。下列说法中错误的是
A.隔段时间需打开止水夹放气,防止容器内压强过大,但此操作会造成部分热量损失
B.的NaOH溶液用注射器多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
C.相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的ΔH偏大
D.该实验测得生成时放出的热量约为56.8 kJ
【答案】B
【解析】A.注入氢氧化钠溶液且中和放热会使密闭容器内气体压强增大,打开止水夹可使受热气体逸出以减小压强;逸出气体会带走部分热量,A正确;
B.多次缓慢注入会延长加液时间,增大散热,应将氢氧化钠溶液一次迅速注入并搅拌。反应方程式为,,,氢氧化钠略过量可保证盐酸完全反应,B错误;
C.醋酸是弱酸,中和时继续电离并吸热,反应放出的热量减少;放热反应的ΔH为负,其绝对值减小而代数值增大,C正确;
D.混合溶液的质量为,吸收的热量为。盐酸为不足量反应物,,故生成1 mol液态水时放出的热量为,D正确;
故选B。
5.(25-26高二上·北京·期中)CuSO4·5H2O固体溶于水的过程较为复杂,可以简化拆解为晶体结构破坏、水合离子形成等两个过程,如下图示。下列说法不正确的是
A.CuSO4·5H2O固体中存在离子键
B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝是一个放热过程
C.根据盖斯定律可知:a>0
D.等物质的量的CuSO4·5H2O (s)和CuSO4(s)相比,CuSO4(s)的能量更高
【答案】D
【解析】A.是离子晶体,由铜离子、硫酸根离子以及结晶水构成,晶体中存在离子键,所以固体中存在离子键,A不符合题意;
B.无水硫酸铜在空气中吸水变蓝生成,该过程是形成化学键的过程,会放出热量,是一个放热过程,B不符合题意;
C.由图可知; ;, 根据盖斯定律,即,即,C不符合题意;
D.已知是放热反应,根据该反应只能比较反应物和生成物的总能量的相对大小,不能比较等物质的量的和的能量的相对大小,D 符合题意;
故选D。
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
【解析】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.(26-27高二上·山西晋城·阶段检测)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。回答下列问题:
Ⅰ.实验小组用溶液和硫酸在图甲中进行中和热的测定。
(1)仪器a的名称为__________,操作方式为__________(填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
(2)现将稍过量的氢氧化钠固体、稀氢氧化钾溶液、稀氨水分别和稀硫酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、由小到大的顺序为__________。
(3)下列反应的反应热不适宜用图甲装置进行测定的是__________(填编号)
A.稀硝酸和氢氧化钾溶液 B.氢气和氧气燃烧
C.铁和稀硫酸铜溶液 D.浓硫酸和溶液
Ⅱ.某实验小组受中和热测定的启发,进行葡萄糖(,)燃烧热的测定。查阅资料可知,实验室测定有机物的燃烧热常用弹式量热计(如图乙)。
【实验原理】间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量(忽略装置吸收的热量)。
【实验步骤】
①用分析天平称取葡萄糖样品0.3600 g制成压片;
②将压片放入坩埚中,密封氧弹;
③向氧弹中充入过量氧气;
④向量热计中注入,记录初始温度;
⑤用电火花引发燃烧反应并立即打开搅拌器;
⑥记录反应后水的最高温度。
(4)氧弹外壳的材质为__________(写字母)。
A.不锈钢 B.陶瓷 C.玻璃 D.塑料
(5)水温变化如表所示:(水的比热容)
实验编号
初始温度/℃
最高温度/℃
①
24.51
25.89
②
24.73
28.08
③
24.62
26.02
根据所测数据写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式:____________________________________________(数值小数点后保留一位)。
(6)实验中若改变参加反应的葡萄糖的质量,与上述实验相比所测得的燃烧热__________(填“相等”或“不相等”)。
(7)葡萄糖压片太松,样品容易脱落,过紧会使测得的__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 玻璃搅拌器 A
(2)
(3)BD
(4)A
(5)
(6)相等
(7)偏大
【解析】(1)图甲中仪器a是中和热测定的专用搅拌仪器玻璃搅拌器,为了使酸碱充分混合均匀、同时避免戳破隔热层,操作时需上下移动,答案选A;
(2)中和反应为放热反应, 均为负值,放出热量越多,越小;稍过量固体反应时,溶于水额外放热,总放热量最多,最小;稀和稀硫酸的反应是标准的强酸强碱中和放热,放热量居中;稀氨水是弱碱,电离过程需要吸收部分热量,总放热量最少,最大;反应热由小到大排序为;
(3)图甲是简易中和热测定装置,仅适合测定稀溶液中、无气体参与/生成的常温常压放热反应;
A.稀硝酸和的稀溶液中和反应符合要求,可以测定;
B.氢气和氧气的燃烧反应是气相反应,无法在该装置的稀溶液体系中发生,不能测定;
C.铁和硫酸铜稀溶液的置换反应是溶液中发生的反应,无气体生成,可以用该装置测定反应热;
D.浓硫酸溶于水会额外释放大量热,无法区分是不是中和反应本身放热,不适宜用该装置测定中和热;
答案选BD;
(4)氧弹需要承受充入过量氧气的高压、同时耐受燃烧的高温,只有不锈钢的强度和稳定性满足要求,陶瓷、玻璃易碎无法承压,塑料不耐高温高压,答案选A;
(5)三次实验的温度差分别为1.38℃、3.35℃、1.40℃,3.35℃偏差较大,应当排除,温度差平均值为1.39℃,水吸收的热量,实验中葡萄糖的物质的量,则1mol葡萄糖燃烧放出的热量为,表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式为;
(6)燃烧热是物质的固有性质,和参与反应的样品质量无关,改变参加反应的葡萄糖的质量对燃烧热的测定没有影响,测得的燃烧热相等;
(7)葡萄糖压片过紧,内部的葡萄糖无法和充足氧气充分接触,会发生不完全燃烧,实际放出的总热量偏小,计算得到的放热数值偏小,由于燃烧为放热反应,燃烧热为负值,最终测得的偏大。
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