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文档简介

专题01反应热与焙变

嫌内容早知道

“第一层巩固提升练(4大考点)

考点一反应热与焰变

考点二中和热的测定

考点三热化学方程式

考点四燃烧热

■第二层能力提升练

,第三层拓展突破练

--------(IH1HB-©-©--------

考点一反应热与熔变

口积累与运用

L反应热与燃变

(D熔(符号为/力是一个与内能有关的物理量。研究表明,在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于

反应的燧变,用符号△〃表示,常用单位是kj/m。符或kJ-m示7).

(2)根据规定,当反应体系放热时,其焰减小,△〃为复值,即A/KO。当反应体系吸热时,其熔增大,

△〃为正值,即△及0。

2.计算反应热的两种方法

(1)宏观角度计算:414=生成物的总能量一反应物的总能量。

(2)微观角度计算:AH=断键吸收的总能量一成键释放的总能量。

3.稳定性与能量的关系

物质本身能最越低越稳定,如石墨转化成金刚石是吸热反应(AH>0),则石墨的能最更低,故石墨的稳定

性大于金刚石的稳定性。

1.下列关于反应热和焰变的说法正确的是

A.放热反应的△“<(),吸热反应的△”>()

B.任何条件下,焰变完全等于反应热

C.所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得

D.生成物的总焰大于反应物的总焙时,A”VO

【答案】A

【详解】A.生成物的总能量小于反应物时,反应向外释放能量,反应为放热反应,△“<();生成物的总能

量裔于反应物时,反应需外界提供能量,反应为吸热反应,△,>(),A正确;

B.在恒压条件下,化学反应的焰变(△,)数值上等于恒压反应热,B错误;

C.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如碳不完全燃烧生成CO,C错误;

D.当生成物的总熔高于反应物总焙时,反应需外界提供能量,反应为吸热反应,A,>(),D错误;

故答案为:Ao

2.如下图所示,在101kPa时,AA7/=393.5kJmol1,A”2=395.4kJ-moL下列说法中正确的是

A.断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量

B.石墨转化成金刚石需要吸收能量,是物理变化

C.石墨比金刚石稳定

D.1mol金刚石与1molO?的总能最低!'1molCO2的总能最

【答案】C

【洋解】由图得:@C(s,石墨)+O2(g)=CO2(gW”/=393.5kJ・moP

1

②C(s,金刚石)+O2(g);COXgQH2=395.4kJ-mol,

利用盖斯定律将①②可得:C(s,石墨片C(s,金刚石)△〃=+1.9kJ・moL

A.化学反应中旧键断裂吸收能量,则断裂金刚石和石墨中的化学键要吸收能量,故A错误;

B.因C(s、石墨)=C(s、金刚石)△”=+L9kJ・mol石墨转化为金刚石是发生的化学反应,属于化学变化,

故B错误;

C.金刚石的总能量大于石墨的总能量,物质的量能量越大越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故C正确;

D.由图知1mol金刚石与Imol02的总能量高于1molCO2的总能量,故D错误;

故选:Co

A.实验室制备氢气B.氯化铁分解得氨气

【答案】A

故答案为:Ao

♦能量M

f/7\T.\-一-

/2mo)AB(g)

_________

1molA2(g)+1moiBj(g)

反应过程

A.该反应为放热反应

B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

D.断裂1molAA键和1molBB键共放出(ab)kJ能量

【答案】C

故答案为C。

考点二中和热的测定

□积累与运用

1.中和热的定义:稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成Lmol压0时放出的热量叫做中和热。

2.理解中和热时要注意以下几点:

(1)条件:稀溶液,因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。

(2)反应物:强酸和强碱反应。

(3)生成物及其物质的量:1molHzO(l)

【易错提醒】误认为中和热的数值(57.3kJ.molp是针对所有酸碱反应,57.3kJ-mol-1是稀的强酸和强碱

反应生成可溶性盐和水时的反应热,且反应的离子方程式可写作“父+OH=氏0”的形式才符合。浓

酸或浓碱溶于水时也要放热,中和热数值会大于57.3kJ-morL而弱酸或弱碱参与的中和反应,因弱酸

或弱碱电离时要吸收热量,则中和热数值小于57.3kJ.moF'o

5.已知H2(g)+C12(g)=2HCI(g)AH=—184.6kJ/moL则HQ(g户JH2(g)+;Cb(g)的AH为

A.4-184.6kJ/molB.+92.3kJ/molC.369.2kJ/molD.92.3kJ/mol

【答案】B

【详解】H2(g)+C12(g)-2HCl(g)AH-184.6kJ/moL则2HCl(g)-H2(g)+Ck(g)AH-+184.6kJ/mul,反应

热的数值与方程式计量数成正比,故HCl(g)=yH2(g)+yC12(g)fitAH为+92.3kJ/moL故B符合题意;

答案选B。

6.已知:25C、lOlkPa时,IgFh完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正

确的是

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=142.9kJ/mol

B.H2(g)+1o2(g尸H2O⑴AH=285.8kJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=57l.6kJ/mol

D.H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=+285.8kJ/mol

【答案】B

【分析】已知1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,Imol氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。

【详解】A.2moi氧气燃烧生成液态水,放出热量571.6kJ,不是142.9kJ,故A错误;

:]积累与运用

L热化学方程式书写中的常见错误

⑴物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态丕回,AH的值不同。

[2)AH的正、负及单位书写错误,放热反应的AH为二,吸热反应的AH为士。

[3)加1与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,AH不同,AH与方程

式中化学计量数成正比。

2.热化学方程式的正误判断:“五看”

一看方程式是否配平。

二看各物质的聚集状态是否正确。。

三看AH的“+”“一”符号是否正确。

四看反应热的单位是否为

五看反应热的数值与化学计量数是否对应。

…,X/玻璃

温度计一.卜■搅拌器

杯盖

内筒,

隔热层、

—夕卜壳

B.所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒

C.需耍测定并记耒的实验数据有盐酸的浓度、氢氧化钠溶液的浓度反应后混合溶液的最高温度

D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热AH偏大

【答案】C

C.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸的温度、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度,

故c错误;

D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,由于醋酸电离吸热,反应放热更少,则计算所得反应热

△H偏大,故D正确;

故答案为:Co

A.酸碱中和反应后体系的能量将增加

【答案】B

【详解】A.酸碱中和为放热反应,反应后体系的能量将降低,A错误;

C.一水合氨是弱电解质,电离吸热,且不知道盐酸和氨水的量,无法计算反应热,C错误;

故选Bo

A.矽酸B.氢硫酸(H?S)C.硫酸D.醋酸

【答案】B

【详解】A.若为硝酸,则加入100mL时未完全反应,继续加硝酸后还会继续放出热量,与图中信息违背,

故A不符合题意;

B.若为氢硫酸(H?S),则加入100mL后两者恰好反应完,放出的热量最大,但放出的热量小于5.73kJ,与

图中信息一致,故B符合题意;

C.若为硫酸,则加入l()()mL后两者恰好完全反应,则放出的热量等于5.73kJ,与图中信息违背,故C不

符合题意;

D.若为醋酸,则加入100mL时未完全反应,继续加醋酸还会继续放出热量,与图中信息违背,故D不符

合题意。

综上所述,答案为B。

A.为防止混合溶液时溅出产生误差,混合时速度要慢

B.玻璃搅拌器材料若用铜代替,则测得的AH会偏小

C.用相同物质的量的NaOH(s)代替NaOH(aq)进行上述实验,测得的AH会偏大

D.为了保证盐酸完全被中和,应采用稍过量的NaOH溶液

【答案】D

【详解】A.溶液混合时,既要防止溅出产生误差,又要提高混合时速率,防止热量损失,A错误;

B.铜具有较强的导热能力,搅拌器材料若用铜代替,会导致热量散失,从而使测得的△,偏大,B错误;

C.NaOH固体溶解时释放热量,用NaOH固体代替溶液,放出的热量增多,测得的A/7会偏小,C错误;

D.加入物质的量稍过量的NaOH溶液,其目的是保证盐酸完全被中和,D正确;

故选D.,

燃烧热

口积累与运用

L燃烧热的定义:101kPa时,Lmol纯物质完全燃烧生成指叱物时所放出的热量。

2.理解燃烧热的注意点

(1)可燃物的用量:1mol纯物质。

(2)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,大同元素对应的指定产物:―)、

S-SOMg)、H一皿⑴、N一迪垃。C-C0不是完全燃烧;S03不是S的燃烧产物:若生成物中含

有水,则水必须为液态。

(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如10!。1也在CL中燃烧放出的热量不是燃烧热。

13.下列关于燃烧热的说法中正确的是

B.常温下,可燃物燃烧放出的热量

D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

【答案】C

【详解】燃烧热是指在25℃、lOlkPa时,Imol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量,故选C。

14.在25℃和lOlkPa时,几种燃料的燃烧热如下表:

燃料

CO(g)Hz(g)CH4(g)CH30H⑴

AH/kJ-mol1283.0285.8890.3726.5

下列说法正确的是

A.相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多

B.CO燃烧的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=283.0kJ/mol

C.常温常压下,Imol甲醇液体完全燃烧生成COz气体和水蒸气放出热量726.5kJ

D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2

【答案】D

B.CO燃烧热AH为283.OkJ.moP,表示ImolCO完全燃烧释放283.0kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式

为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=566.0kJ/mol,故B错误:

C.甲爵燃烧热的数据指的是Imol甲醇完全燃烧生成CO?和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释

放的热量小干726.5kJ,故C错误:

D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CHJ>H2,

故D正确;

答案选D。

【答案】A

【分析】燃烧热是指在25℃、101kPa下,Imol可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。

【详解】A.根据题目所给燃烧热,Imol碳在氧气中完全燃烧生成气态二氧化碳放热393.5kJ,选项所给热

化学方程式正确,A正确;

B.氢气在氧气中燃烧放热,AH<0,根据燃烧热的定义,产物应当为液态水,故正确的热化学方程式为

1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=571.6kJ-mor,B错误;

C.根据燃烧热的定义,该反应中产物水应当为液态,故正确的热化学方程式为

1

C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)AH=-141l.OkJ-mor,C错误;

D.葡萄糖在氧气中燃烧放热,正确的热化学方程式为#6曰2061s)+3O?(g)=3CO2(g)+3H2O⑴

AH=1400kJ-mor1,D错误;

本题选A0

16.俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。

天然气的主:要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ.moP,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式

【答案】D

故选Do

--------------------------------------------------------------------------

A.该反应为吸热反应,反应物总键能小于生成物总键能

B.根据题目信息可得出,该反应在低温下能自发进行

C.过程b使用了催化剂,使反应的AH减小,加快了反应速率

D.恒温恒容条件下通入氮气,可使单位体积内的活化分了•数增大

【答案】B

【详解】A.由图可知,该反应为放热反应,反应物总键能小于生成物总犍能,A错误:

C.过程b使用了催化剂,改变了反应历程,降低了正反应的活亿能,但催化剂不改变反应的AH,C错误;

D.恒温恒容条件卜通入氮气,单位体积内反应物的活化分子数不变,反应速率不变,D错误;

故选B。

2.家用液化气的成分之一是丁烷(CAHIO)。当l()kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出5x|()5kJ

的热量。下列有关丁烷燃烧的热亿学方程式,正确的是

13

A.C4HK)(g)+^O2(g尸4cO2(g)+5H2O(g)AH=2900kJ/mol

B.C4H)o(g)+yO2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)AH=50kJ/moi

C.2C4Hio(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g)AH=2000kJ/mol

D.2C4Hio(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=5800kJ/mol

【答案】D

故选D。

温度计,6环形玻璃

中和热的测定

B.测定过程中温度计至少用到3次,测量混合后的溶液温度时,应记录反应后的最高温度

D.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失

【答案】C

B.测定过程中需要测量初始盐酸温度、氢氧化钠溶液温度、反应后最高温度,温度计至少用到3次,测量

混合后的溶液温度时,应记录反应后的最高温度,B正确;

C.中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止

产生实验误差,C错误;

D.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失,防止产生实验误差,D正确;

故选C。

4.依据热化学方程式得出的结论正确的是

热化学方程式结论

A2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=571.6kJ/moi氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol

稀NaOH溶液与CH3coOH生成lino!水放出

BOH(aq)+H+(aq)=H2O(l)△H=57.3kJ/mol

57.3kJ热量

CCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H;O(1)AH=889.6kJ/mol甲烷的热值为55.6kJ/g

D2so3(g)W2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJ/mol2moiSO3充分反应,吸收I96kj热量

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【详解】A.氢气的标准燃烧热是Imol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,所以氢气的燃烧热不是

285.8kJ/mol,故A错误;

B.醋酸是弱酸,电离吸热,稀NaOH溶液与CH3coOH生成Imol水放出的热量小于57.3kJ,故B错误;

C.根据CH4(g)+2Ch(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=889.6kJ/mol,Imol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的

能量是889.6kJ,则1g甲烷燃烧放出的热为55.6kJ,故C正确;

D.2sO3(g)U2sO2(g)+O2(g)△H=+l96kJ/mol为可逆反应,2moiSCh充分反应,吸收的热量小于196kJ,

故D错误;

选C。

5.某化学反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是

C.该图可以表示铝热反应的能量变化D.反应物的总能量比生成物的总能量高

【答案】A

C.该反应为吸热反应,铝热反应为放热反应,C错误;

D.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,D错误;

故答案选A。

化学键H—HC=O(COS)c=sH—S

4367455803391076

A.反应过程中有极性键的断裂与形成B.COS比H2s稳定

【答案】C

C.断裂需要吸收能量,c错误:

答案选C。

7.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是

【答案】B

C.燃烧热是Im。】纯物质完全燃烧,产生指定的产物时放出的热最,生成的水应是液体,不是气态,故Imol

乙醇燃烧生成水蒸气和二氧化碳所放出的热量不是乙醇的燃烧热,C错误;

故选B。

【答案】C

【详解】A.碳的燃烧热是1molC完全燃烧生成CCh时放出的热量,所以碳的燃烧热4H小于110.5kJmol1,

故A错误;

B.碳的燃烧热是ImolC完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热AH小于IIO.5kJ.moll故B

错误;

C.0.5molH2s04稀溶液与足景浓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57.3kJ,则该反应的反应热小于57.3kJmoP,故C正确;

D.1molHCl的稀溶液与含1molNHs的稀溶液反应,NH3H2O是弱碱,反应时还要电离吸热,所以放出

的热量小于57.3kJ,故D错误;

选C。

9.我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程,

纵坐标表示能量,关于下图的说法不正确的是

A.1mol固态碘与1mol氢气化合生成2molHI气体时,需要吸收5kJ的能量

B.2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1mol氢气时需要吸收12kJ的能量

C.1mol固态碘变为Imol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量

D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应

【答案】D

【详解】A.由图像可知Imol固态碘与1mol氢气的能量比2molHI气体能量低5kJ,则Imol固态碘与1

mol氢气化合生成2moiHI气体时,需要吸收5kJ的能量,故A正确;

B.2molHI气体的能量比1mol碘蒸气与Imol氢气低12kJ,2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1mol

氢气时需要吸收12kJ的能量,故B正确;

C.1mol固态碘能量比1mol碘蒸气低17kJ,则1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,

故C正确;

D.由图像可知,碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应,故D错误;

故答案为:Do

10.工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AHVO。已知

该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能最变化示意图正确的是

-E-E

反应L当?液态产物

、-气态产物

A.B.

态产经气态产物.

反应过意反应过3

八E

■产物

气态产物

c反应物D.

反应过程反应过程

【答案】A

【详解】由热化学方程式可知,反应物、生成物均为气态,焙变为负,为放热反应,旦生成物为液态时放

出热量更多,选项A中图符合。

故答案选A。

--------©-O-©-©-©--------

A.反应过程中能量转化形式包括太阳能转化为化学能、热能转化为化学能

C.反应II在高温下为自发反应

D.该过程总反应与电解等量水的总反应,反应热相等

【答案】B

【详解】A.以太阳能为热源,而且两个反应都是吸热反应,能量转化形式存在太阳能转化为热能和热能转

化为化学能,A正确;

D.反应热只与始态与终态有关,与反应条件无关,D正确;

答案选Bo

12.下列说法不无现的是

A.由图甲可知:该反应AH>0,化学反应体系从环境中吸收热量

B.由图乙可知:物质聚集状态改变,燧也改变

C.由图内可知:该反应断开化学键所吸收的能量小于形成叱学键所释放的能量

D.由图丁可知:AH,<AH2,金刚石比石墨稳定

【答案】D

【详解】A.由图甲可知:生成物的焰火于反应物的焰,正反应吸热,该反应AH〉。,化学反应体系从环境

中吸收热量,故A正确;

B.由图乙可知:水的状态不同焙不同,物质聚集状态改变,焙也改变,故B正确;

C.由图丙可知:该反应为放热反应,断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量,故C正确;

D.由图丁可知:该反应放热,焙变为负值,AHBAH2;金刚石的能量大于石墨,石墨比金刚石稳定,故D

错误;

选D。

13.(1)同温同压下,H2(g)+Cb(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的AH(化学计量数相同)分别为AH1、八出,

AHI_AH2(填或下同)。

(2)相同条件下,1molPa所具有的能曷_4molP原子所具有的能量。

(3)已知P4(白磷,s)=4P(红磷,s)AH=17kJmor',比较下列反应中AH的大小:AHi_A知。

①P"白磷,s)4-5O2(g)=2P2O5(s)AHi

②4P(红磷,s)4-5O2(g)=2P2O5(s)AH2

,

(4)已知:稀溶液中,H+(叫)+0H(aq)=H20(1)△H=57.3k.Imol,则浓硫酸和稀氢氧亿钠溶液反应

生成2moi水,放出的热量_114.6kJ。

(5)已知:28gFe(s)与CO2(g)在一定条件下,完全反应生成FeO(s)和C0(g),吸收了akJ热量,该反应的热

化学方程式是

【答案]=<<>Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)AH=+2akJ/mol

【详解】(1)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量,与反应条件无关,则光照和点燃条件的AH相

同,故答案为二;

(2)P原子形成内分子时形成化学键,释放能量,故ImolP

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