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文檔簡介
1.1反應熱(精講)思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一反應熱與焓【例1】(2022·上海·高二專題練習)已知反應CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)為放熱反應,則下列說法中正確的是A.反應過程中的能量變化關系可用圖表示B.甲烷燃燒時化學能轉化為熱能和光能C.斷開反應物中舊化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量D.該反應發生斷裂的化學鍵有離子鍵和共價鍵【例1-2】(2022·內蒙古·阿拉善盟第一中學高二期末)下列變化過程,屬于放熱反應的是①固體溶于水
②炸藥爆炸
③食物因氧化而腐敗
④鋁熱反應
⑤酸堿中和反應
⑥煅燒石灰石制生石灰
⑦溴蒸氣液化A.②③④⑤⑦ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③⑥⑦【一隅三反】1.(2022·上海·高二單元測試)下列說法正確的是A.反應焓變是指1mol物質參加反應時的能量變化B.1mol液態水與18g冰的內能是相等的C.在加熱條件下發生的反應均為吸熱反應D.一個化學反應中,當反應物能量大于反應產物能量時,反應放熱,ΔH為“-”2.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890kJ·mol-1。下列說法正確的是A.反應物的焓大于生成物的焓B.反應物的焓小于生成物的焓C.根據能量守恒定律,反應物的焓等于生成物的焓D.該反應為吸熱反應3.下列說法正確的是A.反應熱是1mol物質參加反應時的能量變化B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0C.任何條件下,化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱D.在一定條件下,某一化學反應的熱效應,取決于反應物和生成物總能量的相對大小考點二熱化學方程式【例2】依據實驗數據,寫出下列反應的熱化學方程式。(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的熱量(2)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出1367kJ的熱量(3)2molAl(s)與適量O2(g)反應,生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的熱量(4)18g葡萄糖與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4kJ的熱量(5)1molN2(g)與適量H2(g)反應生成NH3(g)放出92.4kJ熱量_______________________(6)1molC(s)與適量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g),吸收131.5kJ熱量____________________(7)常溫常壓下,乙烯(C2H4)燃燒熱△H=—1411.0kJ·mol-1_______________常溫常壓下,乙醇【C2H5OH】(l)的燃燒熱△H=—1366.8kJ·mol-1(9)SiH4是一種無色氣體,遇到空氣能發生爆炸性自燃,生成固體SiO2和液態H2O。已知室溫下,2gSiH4自燃放出89.2kJ熱量【一隅三反】1.1mol氨氣分解成氮氣和氫氣需要吸收46.2kJ熱量,下列熱化學方程式中正確的是A.B.C.D.2.氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收的熱量,下列熱化學方程式中正確的是A.B.C.D.3.寫出下列反應的熱化學方程式。(1)N2(g)與H2(g)反應生成17gNH3(g),放出46.1kJ熱量。__(2)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ熱量。(3)1molCO完全轉化為CO2放出283kJ的熱量。(4)24gC(s)與足量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g),吸收262.6kJ熱量。(5)1L1mol·L-1稀鹽酸跟1L1mol·L-1NaOH溶液發生中和反應放出57.3kJ熱量。考點三中和熱【例3-1】某實驗小組用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液與60mL0.50mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定,裝置如圖所示。回答下列問題:(1)若實驗共需要400mLNaOH溶液,實驗室在配制該溶液時,則需要稱量NaOH固體___________g。(2)圖中裝置缺少的儀器是___________。(3)硫酸稍過量的原因是______________。(4)請填寫表中的平均溫度差:實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差(t2-t1)/°CH2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1_________227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4(5)近似認為0.50mol·L-1NaOH溶液與0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1,則上述實驗測得的中和熱ΔH=___________(結果保留至小數點后一位)。(6)上述實驗測得中和熱的數值小于57.3kJ·mol-1,產生偏差的原因可能是___________(填字母)。A.量取NaOH溶液時仰視讀數B.為了使反應充分,向酸溶液中分次加入堿溶液C.實驗裝置保溫隔熱效果差D.用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌【一隅三反】1.中和熱測定實驗中,用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液進行實驗,下列說法不正確的是A.酸堿混合時,量筒中NaOH溶液應一次性倒入小饒杯中,不斷用玻璃棒攪拌B.裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱減少熱量損失C.用量筒量取NaOH溶液時,仰視取液,測得的中和熱?H偏大D.改用25mL0.50mol/L鹽酸和25mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,求出的中和熱?H比原來的偏小2.50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題:(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是___________。(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數值___________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(3)該實驗常用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1NaOH溶液各50mL進行實驗,其中NaOH溶液濃度大于鹽酸濃度的作用是___________,當室溫低于10℃時進行實驗,對實驗結果會造成較大的誤差,其原因是___________。(4)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所求得的中和熱___________(填“相等”或“不相等”)(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱ΔH將___________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。3.某化學興趣小組利用如圖所示裝置進行中和熱的測定,回答下列問題:【步驟一】配制0.50mol?L-1NaOH溶液和0.55mol?L-1CH3COOH溶液。(1)此實驗裝置中尚缺少的一種玻璃儀器是__。(2)若實驗中大約要使用240mLNaOH溶液,需要托盤天平稱量NaOH固體__g。(3)配制0.50mol?L-1NaOH溶液時需要用到的玻璃儀器是__(從表中選擇相應的儀器,填字母)。名稱托盤天平(帶砝碼)小燒杯容量瓶玻璃棒藥匙膠頭滴管儀器序號abcdef【步驟二】中和熱測定:取50.00mLNaOH溶液和50.00mLCH3COOH溶液進行實驗,實驗數據如表:溫度實驗次數起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃CH3COOHNaOH平均值126.226.826.529.5226.426.226.332.4325.925.925.928.8427.027.427.230.3(4)若中和后溶液的比熱容為4.18J?g-1?℃-1,醋酸和NaOH溶液的密度都近似認為是1g?cm-3,則此反應中和熱△H=__(取小數點后一位)。(5)甲同學通過查找資料得知HCl與NaOH反應的中和熱為57.3kJ?mol-1,上述所測值有偏差,產生偏差的原因可能是___(填字母)。a.反應時攪拌不充分;b.酸、堿混合時,動作遲緩;c.稱量NaOH時,砝碼生銹了;d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定CH3COOH溶液的溫度;e.量取NaOH溶液的滴定管只水洗未用所盛NaOH溶液潤洗。乙同學認為所測值與57.3kJ?mol-1數值偏差太大,還可能與反應物醋酸有關,理由是__。考點四燃燒熱【例4】已知下列熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)
ΔH=-241kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH=-110kJ·mol-1④C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-393kJ·mol-1,回答下列問題:(1)H2的燃燒熱為___kJ·mol-1;C的燃燒熱為___kJ·mol-1。(2)燃燒10gH2生成液態水,放出的熱量為___kJ。(3)寫出表示CO燃燒熱的熱化學方程式___。【一隅三反】1.下列熱化學方程式中,能表示對應物質的燃燒熱的是()A.B.C.D.2.下列關于燃燒熱的說法正確的是()A.某物質燃燒放出的熱量就是該物質的燃燒熱B.可燃物燃燒所放出的熱量就是燃燒熱C.可燃物完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量就是燃燒熱D.在時,可燃物完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量是燃燒熱3.現在城市居民使用的管道煤氣的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃燒熱數據如下表物質H2COCH4燃燒熱(kJ?mol-1)285.8283.0890.3(1)請寫出H2、CO和CH4燃燒的熱化學方程式:(1)_____________________;(2)____________________;(3)_______________________考點五反應熱的綜合運用【例5】Ⅰ.已知下列熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=-285kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(g)?H=-241.8kJ·mol-1,③C(s)+O2(g)=CO(g)?H=-110.5kJ·mol-1,④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列問題:(1)C燃燒熱的熱化學方程式為___________;(填序號)(2)燃燒1gH2生成氣態水,放出的熱量為___________。Ⅱ.中和熱是一類重要的反應熱,也是化學研究的重要課題。已知強酸稀溶液與強堿稀溶液發生反應的熱化學方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)?H1=-57.3kJ?mol-1。(3)下列各組試劑混合發生反應的離子方程式為H++OH-=H2O的是___________(填序號)。A.鹽酸與氫氧化鈉溶液B.稀硫酸與氫氧化鋇溶液C.醋酸與氫氧化鈉固體D.硫酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液E.氫氧化鎂溶于稀鹽酸(4)若稀硫酸與氫氧化鈉固體反應生成1molH2O(l),則反應放出的熱量___________(填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原因是___________。Ⅲ.如圖所示,某反應在不同條件下的反應歷程分別為a、b。(5)據圖可判斷出反應物的總鍵能___________(填“>”“<”或“=”,下同)生成物的總鍵能,則該反應的反應熱?H___________0。【一隅三反】1.(2021·甘肅·民勤縣第四中學高二期末)已知下列熱化學方程式:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H=-571.6kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H=-393.5kJ/mol③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
△H=+131.5kJ/mol請回答:(1)上述反應中屬于放熱反應的是_______(填序號),固體碳的燃燒熱為_______。(2)1molH2完全燃燒生成液態水,放出的熱量為_______。(3)依據事實,寫出下列反應的熱化學方程式。①1molN2(g)與適量O2(g)反應生成NO(g),需吸收68kJ的熱量,該反應的熱化學方程式為_______。②已知HCl稀溶液與NaOH稀溶液反應生成1molH2O時,放出57.3kJ熱量,用離子方程式表示該反應的熱化學方程為_______。2.(2021·江西·鉛山縣第一中學高二階段練習)化學反應過程中發生物質變化的同時,常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現出來,叫做反應熱。由于反應的情況不同,反應熱可分為許多種,如標準燃燒熱和中和反應反應熱等。(1)下列ΔH表示物質標準燃燒熱的是_______;表示中和反應反應熱的是_______。(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔH3”等)A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1B.C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2=-Q1kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH3D.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH4=-Q2kJ·mol-1E.Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(aq)+2H2O(l)ΔH5F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH6(2)1gC2H2氣體完全燃燒生成液態水和CO2氣體,放出50kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式:_______。(3)根據題(1)中B、D判斷1molCO(g)完全燃燒的ΔH=_______。(4)反應F的ΔH6可以用如圖所示的裝置進行測量。從實驗裝置上看,圖中有兩種錯誤,分別是_______;_______;大燒杯上如不塞碎塑料泡沫,求得的中和反應的反應熱的數值_______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。3.以下幾個熱化學方程式中:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ·mol-1②CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-393.5kJ·mol-1④CaCO3=CaO+CO2
ΔH=+177.7kJ·mol-1⑤C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1⑦H2SO4(l)+NaOH(l)=Na2SO4(l)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1不正確的有___;表示燃燒熱的熱化學方程式有___,表示中和熱的熱化學方程式有___。(填序號)1.1反應熱(精講)思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一反應熱與焓【例1】(2022·上海·高二專題練習)已知反應CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)為放熱反應,則下列說法中正確的是A.反應過程中的能量變化關系可用圖表示B.甲烷燃燒時化學能轉化為熱能和光能C.斷開反應物中舊化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量D.該反應發生斷裂的化學鍵有離子鍵和共價鍵【答案】B【解析】A.此反應為放熱反應,反應物總能量高于生成物總能量,圖中不能準確表示反應過程中的能量變化情況,A錯誤;B.甲烷燃燒時化學能轉化為熱能和光能,B正確;C.放熱反應斷開反應物中舊化學鍵吸收的能量小于形成生成物中化學鍵放出的能量,C錯誤;D.該反應中只有共價鍵斷裂,D錯誤;故答案為B。【例1-2】(2022·內蒙古·阿拉善盟第一中學高二期末)下列變化過程,屬于放熱反應的是①固體溶于水
②炸藥爆炸
③食物因氧化而腐敗
④鋁熱反應
⑤酸堿中和反應
⑥煅燒石灰石制生石灰
⑦溴蒸氣液化A.②③④⑤⑦ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③⑥⑦【答案】C【解析】①固體溶于水吸熱且為物理變化,①不符合題意;②炸藥爆炸釋放大量的熱能,有新物質產生,屬于放熱反應,②符合題意;③食物因氧化而腐敗,緩慢氧化屬于放熱反應,③符合題意;④鋁熱反應放出大量的熱,屬于放熱反應,④符合題意;⑤酸堿中和反應放出熱量,屬于放熱反應,⑤符合題意;⑥煅燒石灰石制生石灰為分解反應,屬于吸熱反應,⑥不符合題意;⑦溴蒸氣液化為物理變化,不是化學反應,⑦不符合題意;綜上所述,②③④⑤屬于放熱反應;答案選C。【一隅三反】1.(2022·上海·高二單元測試)下列說法正確的是A.反應焓變是指1mol物質參加反應時的能量變化B.1mol液態水與18g冰的內能是相等的C.在加熱條件下發生的反應均為吸熱反應D.一個化學反應中,當反應物能量大于反應產物能量時,反應放熱,ΔH為“-”【答案】D【解析】A.焓變是反應物和生成物焓的差值,不一定是1mol物質參加反應時的能量變化,A錯誤;B.等量的同一物質,液態時內能高于固態,B錯誤;C.有些放熱反應也需要加熱引發才能發生反應,加熱條件下的反應不一定是吸熱反應,C錯誤;D.焓變=生成物總焓-反應物總焓,依據反應前后能量守恒,反應物能量高于生成物,反應放熱,ΔH<O,D正確;故答案為D。2.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890kJ·mol-1。下列說法正確的是A.反應物的焓大于生成物的焓B.反應物的焓小于生成物的焓C.根據能量守恒定律,反應物的焓等于生成物的焓D.該反應為吸熱反應【答案】A【解析】該反應是放熱反應,所以反應物的焓大于生成物的焓,故答案選A。3.下列說法正確的是A.反應熱是1mol物質參加反應時的能量變化B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0C.任何條件下,化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱D.在一定條件下,某一化學反應的熱效應,取決于反應物和生成物總能量的相對大小【答案】D【解析】A.在化學反應過程中,當反應物和生成物具有相同溫度時,所吸收或放出的熱量稱為化學反應的反應熱,A錯誤;B.當反應放熱時ΔH<0,反應吸熱時ΔH>0,B錯誤;C.焓是內能有關的物理量,恒壓條件下的反應熱又稱為“焓變”,C錯誤;D.在一定條件下,某一化學反應的熱效應,取決于反應物和生成物總能量的相對大小,若反應物總能量大于生成物的總能量,為放熱反應,反之為吸熱反應,D正確;答案選D。考點二熱化學方程式【例2】依據實驗數據,寫出下列反應的熱化學方程式。(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的熱量(2)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出1367kJ的熱量(3)2molAl(s)與適量O2(g)反應,生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的熱量(4)18g葡萄糖與適量O2(g)反應,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4kJ的熱量(5)1molN2(g)與適量H2(g)反應生成NH3(g)放出92.4kJ熱量_______________________(6)1molC(s)與適量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g),吸收131.5kJ熱量____________________(7)常溫常壓下,乙烯(C2H4)燃燒熱△H=—1411.0kJ·mol-1_______________常溫常壓下,乙醇【C2H5OH】(l)的燃燒熱△H=—1366.8kJ·mol-1(9)SiH4是一種無色氣體,遇到空氣能發生爆炸性自燃,生成固體SiO2和液態H2O。已知室溫下,2gSiH4自燃放出89.2kJ熱量【答案】(1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411kJ·mol-1
C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1367kJ·mol-1
2Al(s)+O2(g)Al2O3(s)
ΔH=-1669.8kJ·mol-1
C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)ΔH=-2804kJ·mol-1(5)N2(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol(6)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.5kJkJ/mol(7)C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJ·mol-1(8)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ·mol-1(9)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)△H=-1427.2kJ·mol-1【解析】(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ熱量,即C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411kJ?mol-1;故答案為:C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411kJ?mol-1;(2)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1367kJ熱量,即C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ?mol-1,故答案為:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ?mol-1;(3)2molAl(s)與適量O2(g)反應生成Al2O3(s),放出1669.8kJ熱量,故答案為:2Al(s)+3/2O2(g)═Al2O3(s)△H=-1669.8kJ·mol-1;(4)18g葡萄糖與適量O2(g)反應,計算180g葡萄糖反應生成CO2(g)和H2O(l),放出的熱量為2804kJ,反應的熱化學方程式:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2804kJ?mol-1,故答案為:C6H12O6(s)+6O2(g)═6H2O(l)+6CO2(g);△H=-2804kJ?mol-1。(5)1molN2(g)與適量H2(g)反應生成NH3(g)放出92.4kJ熱量,該反應的熱化學方程式:N2(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol;(6)1molC(s)與適量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g),吸收131.5kJ熱量,該反應的熱化學方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.5kJkJ/mol;(7)常溫常壓下,乙烯(C2H4)燃燒熱△H=-1411.0kJ·mol-1,乙烯燃燒熱的熱化學方程式:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJ·mol-1;(8)常溫常壓下,乙醇【C2H5OH】的燃燒熱△H=-1366.8kJ·mol-1,乙醇燃燒熱的熱化學方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ·mol-1;(9)寫出該反應化學方程式為:SiH4+2O2=SiO2+2H2O,2gSiH4自燃放出89.2kJ熱量,1molSiH4放出的熱量為:kJ=1427.2kJ,該反應的熱化學方程式為:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)△H=-1427.2kJ·mol-1;【一隅三反】1.1mol氨氣分解成氮氣和氫氣需要吸收46.2kJ熱量,下列熱化學方程式中正確的是A.B.C.D.【答案】D【解析】1molNH3分解成氮氣和氫氣要吸收46.2kJ的熱量,則熱化學方程式為NH3(g)=N2(g)+H2(g)-46.2kJ或,綜上所述故D正確;答案選D。2.氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收的熱量,下列熱化學方程式中正確的是A.B.C.D.【答案】B【解析】A.熱化學方程式需要標注反應物和生成物的狀態,A錯誤;B.1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量,2mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收92.38kJ的熱量,B正確;C.1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量,說明產物的能量高于反應物的能量,所以46.19kJ前應該為減號不是加號,C錯誤;D.1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量,23.095kJ為0.5mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收的熱量,D錯誤;故答案選B。3.寫出下列反應的熱化學方程式。(1)N2(g)與H2(g)反應生成17gNH3(g),放出46.1kJ熱量。__(2)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ熱量。(3)1molCO完全轉化為CO2放出283kJ的熱量。(4)24gC(s)與足量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g),吸收262.6kJ熱量。(5)1L1mol·L-1稀鹽酸跟1L1mol·L-1NaOH溶液發生中和反應放出57.3kJ熱量。【答案】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2kJ·mol-1
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1366.8kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1
HCl(ag)+NaOH(ag)=NaCl(ag)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1【解析】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2kJ·mol-1。答案為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2kJ·mol-1;(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1366.8kJ·mol-1。答案為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1366.8kJ·mol-1;(3)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566kJ·mol-1。答案為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH=-566kJ·mol-1;(4)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ熱量。答案為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1;(5)HCl(ag)+NaOH(ag)=NaCl(ag)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1。答案為:HCl(ag)+NaOH(ag)=NaCl(ag)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1。考點三中和熱【例3-1】某實驗小組用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液與60mL0.50mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定,裝置如圖所示。回答下列問題:(1)若實驗共需要400mLNaOH溶液,實驗室在配制該溶液時,則需要稱量NaOH固體___________g。(2)圖中裝置缺少的儀器是___________。(3)硫酸稍過量的原因是______________。(4)請填寫表中的平均溫度差:實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差(t2-t1)/°CH2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1_________227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4(5)近似認為0.50mol·L-1NaOH溶液與0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1,則上述實驗測得的中和熱ΔH=___________(結果保留至小數點后一位)。(6)上述實驗測得中和熱的數值小于57.3kJ·mol-1,產生偏差的原因可能是___________(填字母)。A.量取NaOH溶液時仰視讀數B.為了使反應充分,向酸溶液中分次加入堿溶液C.實驗裝置保溫隔熱效果差D.用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌【答案】(1)10.0(2)環形玻璃攪拌棒(3)使氫氧化鈉充分反應,減小實驗誤差(4)4.0(5)-53.5kJ·mol-1(6)BCD【解析】(1)因為沒有400mL容量瓶,實際配制的的是500mL(0.5L)溶液,即m(NaOH)=0.50mol·L-10.5L40g/mol=10.0g,故答案為:10.0。(2)為減少熱量損失,需縮短反應時間,需要攪拌,用環形玻璃攪拌棒進行攪拌,故答案為:環形玻璃攪拌棒。(3)為確保NaOH完全反應,減少誤差,硫酸需要過量,故答案為:使氫氧化鈉充分反應,減小實驗誤差。(4)四組數據計算的溫差分別為4.0℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃,所以平均溫度差為4.0℃,故答案為4.0℃。(5)在該中和實驗中,生成水的物質的量為0.05mol,放出的熱量=cmt=4.18J·g-1·℃-1(100+60)g4.0℃=2675.2J=2.6752kJ,則生成1mol水放出的熱量為=53.5kJ·mol-1,則H=-53.5kJ·mol-1,故答案為:-53.5kJ·mol-1。(6)量取NaOH溶液時仰視讀數,量取的氫氧化鈉溶液體積偏大,反應放出的熱量多,測得的中和熱數值偏大,故A不符合題意;向酸溶液中分次加入堿溶液,裝置保溫隔熱效果差,使用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌,均會造成熱量散失較多,測得中和熱數值偏小,故B、C、D符合題意;故選BCD。【一隅三反】1.中和熱測定實驗中,用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液進行實驗,下列說法不正確的是A.酸堿混合時,量筒中NaOH溶液應一次性倒入小饒杯中,不斷用玻璃棒攪拌B.裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱減少熱量損失C.用量筒量取NaOH溶液時,仰視取液,測得的中和熱?H偏大D.改用25mL0.50mol/L鹽酸和25mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,求出的中和熱?H比原來的偏小【答案】D【解析】A.中和熱測定實驗中,為防止熱量散失,酸堿混合時,量筒中NaOH溶液應一次性倒入小饒杯中,不斷用玻璃攪拌器攪拌,故A正確;B.中和熱測定實驗中,裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱減少熱量損失,故B正確;C.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數,會導致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,測得的中和熱?H偏大,故C正確;D.改用25mL0.50mol/L鹽酸和25mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,生成水的物質的量減少,放出熱量減少,中和熱是生成1mol水放出的熱量,所以求出的中和熱?H不變,故D錯誤;選D。2.50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題:(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是___________。(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數值___________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(3)該實驗常用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1NaOH溶液各50mL進行實驗,其中NaOH溶液濃度大于鹽酸濃度的作用是___________,當室溫低于10℃時進行實驗,對實驗結果會造成較大的誤差,其原因是___________。(4)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所求得的中和熱___________(填“相等”或“不相等”)(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱ΔH將___________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。【答案】(1)玻璃攪拌器(2)偏小(3)
保證鹽酸完全被中和
體系內、外溫差大,會造成熱量損失(4)相等(5)偏大【解析】(1)為了加快酸堿中和反應,減少熱量損失,用環形玻璃攪拌棒攪拌;(2)大燒杯上蓋硬紙板是為了減少氣體對流,使熱量損失,若不用則中和熱偏小;(3)加熱稍過量的堿,為了使酸完全反應,保證鹽酸完全被中和,使中和熱更準確;當室溫低于10℃時進行實驗,內外界溫差過大,熱量損失過多,造成實驗數據不準確;(4)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液進行反應,計算中和熱數據相等,因為中和熱為強的稀酸、稀堿反應只生成1mol水時釋放的熱量,與酸堿用量無關,兩者數值相等;(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,氨水為弱電解質,電離時吸熱,導致釋放的熱量減少,計算中和熱的數值減少,焓變偏大。3.某化學興趣小組利用如圖所示裝置進行中和熱的測定,回答下列問題:【步驟一】配制0.50mol?L-1NaOH溶液和0.55mol?L-1CH3COOH溶液。(1)此實驗裝置中尚缺少的一種玻璃儀器是__。(2)若實驗中大約要使用240mLNaOH溶液,需要托盤天平稱量NaOH固體__g。(3)配制0.50mol?L-1NaOH溶液時需要用到的玻璃儀器是__(從表中選擇相應的儀器,填字母)。名稱托盤天平(帶砝碼)小燒杯容量瓶玻璃棒藥匙膠頭滴管儀器序號abcdef【步驟二】中和熱測定:取50.00mLNaOH溶液和50.00mLCH3COOH溶液進行實驗,實驗數據如表:溫度實驗次數起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃CH3COOHNaOH平均值126.226.826.529.5226.426.226.332.4325.925.925.928.8427.027.427.230.3(4)若中和后溶液的比熱容為4.18J?g-1?℃-1,醋酸和NaOH溶液的密度都近似認為是1g?cm-3,則此反應中和熱△H=__(取小數點后一位)。(5)甲同學通過查找資料得知HCl與NaOH反應的中和熱為57.3kJ?mol-1,上述所測值有偏差,產生偏差的原因可能是___(填字母)。a.反應時攪拌不充分;b.酸、堿混合時,動作遲緩;c.稱量NaOH時,砝碼生銹了;d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定CH3COOH溶液的溫度;e.量取NaOH溶液的滴定管只水洗未用所盛NaOH溶液潤洗。乙同學認為所測值與57.3kJ?mol-1數值偏差太大,還可能與反應物醋酸有關,理由是__。【答案】(1)玻璃攪拌器(2)5.0(3)bcdf(4)-50.2kJ?mol-1(5)
abde
醋酸為弱酸,弱酸電離要吸熱【解析】(1)中和熱的測定實驗中,為使反應物充分混合,需要充分攪拌,所以實驗裝置中缺少的一種玻璃儀器是玻璃攪拌器,故答案為:玻璃攪拌器;(2)若實驗中大約要使用0.50、240mLNaOH溶液,需要選用250mL的容量瓶配制,需要NaOH固體的質量為g,故答案為:5.0;(3)配制一定物質的量濃度溶液的步驟有計算、稱量(或量取)、溶解(或稀釋)冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作,一般用托盤天平稱量,用藥匙取用藥品,在燒杯中溶解,冷卻后轉移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,當加水至液面距離刻度線1~2cm時,改用膠頭滴管滴加,所以需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、250mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管,故選bcdf,故答案為:bcdf;(4)中和熱測定實驗數據的處理中,首先應排除誤差較大的一組,即第二組應棄去,余下三組溫度差的平均值:,則,故答案為:-50.2kJ?mol-1;(5)a.反應時攪拌不充分,未充分反應,放出的熱量偏少,結果偏低;b.酸、堿混合時,動作遲緩,熱量散失多,結果偏低;c.稱量NaOH時,砝碼生銹了,所配NaOH溶液濃度偏高,中和時放熱多,結果偏高;d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定溶液的溫度,兩者部分發生了反應,導致混合時放熱偏少,結果偏低;e.量取NaOH溶液的滴定管只水洗未用所盛NaOH溶液潤洗,量取的NaOH溶液濃度偏低,氫氧化鈉的物質的量偏少,放熱偏少,結果偏低;因此導致中和熱為57.3>所測值(50.2)的有abde;醋酸為弱酸,弱酸電離要吸熱,也會導致所測值(50.2)偏低,故答案為:abde;醋酸為弱酸,弱酸電離要吸熱。考點四燃燒熱【例4】已知下列熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)
ΔH=-241kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH=-110kJ·mol-1④C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-393kJ·mol-1,回答下列問題:(1)H2的燃燒熱為___kJ·mol-1;C的燃燒熱為___kJ·mol-1。(2)燃燒10gH2生成液態水,放出的熱量為___kJ。(3)寫出表示CO燃燒熱的熱化學方程式___。【答案】(1)285
393
1425
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1【解析】(1)燃燒熱是指101kP時,1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量,常見元素的穩定氧化物:H?H2O(l),C?CO2(g),S?SO2(g),由定義可知①④分別為H2(g)、C(s)的燃燒熱的熱化學方程式,則H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為:285;393;(2)由反應①可知1mol氫氣即2g氫氣燃燒生成1mol液態水時放出的熱量為285kJ,則10gH2生成液態水,放出的熱量為,故答案為:1425;(3)CO燃燒熱是指1molCO燃燒生成二氧化碳時放出的熱量,根據蓋斯定律可知:④-③可得CO的燃燒熱的熱化學方程式,則CO的燃燒熱,CO的燃燒熱的熱化學方程式為:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1,故答案為:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1;【一隅三反】1.下列熱化學方程式中,能表示對應物質的燃燒熱的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】A.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量,選項熱化學方程式中可燃物化學計量數不是1,該數值不是燃燒熱,故不選A;B.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量,選項熱化學方程式中可燃物化學計量數為1,生成物為穩定氧化物,表示CO的燃燒熱,故選B;C.碳完全燃燒的產物是CO2,CO是碳不完全燃燒的產物,不表示碳的燃燒熱,故不選C;D.生成物不是液態,不表示氫氣的燃燒熱,故不選D;選B。2.下列關于燃燒熱的說法正確的是()A.某物質燃燒放出的熱量就是該物質的燃燒熱B.可燃物燃燒所放出的熱量就是燃燒熱C.可燃物完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量就是燃燒熱D.在時,可燃物完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量是燃燒熱【答案】D【解析】在25℃、101kPa時,1mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱,據此解題:A.未注明,可燃物的物質的量以及產物的狀態,A錯誤;B.未注明以及產物的狀態,B錯誤;C.未注明,C錯誤;D.完全符合燃燒熱的定義,D正確;故答案為:D。3.現在城市居民使用的管道煤氣的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃燒熱數據如下表物質H2COCH4燃燒熱(kJ?mol-1)285.8283.0890.3(1)請寫出H2、CO和CH4燃燒的熱化學方程式:(1)_____________________;(2)____________________;(3)_______________________【答案】
(1)H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285.8KJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3KJ/mol【解析】燃燒熱指的是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物所放出的熱量,因此,根據表中燃燒熱的數據可知,H2、CO和CH4燃燒的熱化學方程式可分別表示為:
H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285.8KJ/mol;CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0KJ/mol
;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3KJ/mol
。考點五反應熱的綜合運用【例5】Ⅰ.已知下列熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=-285kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(g)?H=-241.8kJ·mol-1,③C(s)+O2(g)=CO(g)?H=-110.5kJ·mol-1,④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列問題:(1)C燃燒熱的熱化學方程式為___________;(填序號)(2)燃燒1gH2生成氣態水,放出的熱量為___________。Ⅱ.中和熱是一類重要的反應熱,也是化學研究的重要課題。已知強酸稀溶液與強堿稀溶液發生反應的熱化學方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)?H1=-57.3kJ?mol-1。(3)下列各組試劑混合發生反應的離子方程式為H++OH-=H2O的是___________(填序號)。A.鹽酸與氫氧化鈉溶液B.稀硫酸與氫氧化鋇溶液C.醋酸與氫氧化鈉固體D.硫酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液E.氫氧化鎂溶于稀鹽酸(4)若稀硫酸與氫氧化鈉固體反應生成1molH2O(l),則反應放出的熱量___________(填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原因是___________。Ⅲ.如圖所示,某反應在不同條件下的反應歷程分別為a、b。(5)據圖可判斷出反應物的總鍵能___________(填“>”“<”或“=”,下同)生成物的總鍵能,則該反應的反應熱?H___________0。【答案】(1)④
(2)142.5kJ
(3)AD
大于
氫氧化鈉固體溶解放熱
<
<【解析】Ⅰ.(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量,C的穩定氧化物為CO2,所以C的燃燒熱的熱化學方程式為④;(2)根據熱化學方程式①可知1mol氫氣,即2g氫氣燃燒生成液態水放出的熱量為285kJ,則燃燒1g氫氣液態水放出的熱量為285kJ÷2=142.5kJ;Ⅱ.A.HCl和NaOH均為強電解質,反應生成強電解質NaCl和水,可以用H++OH-=H2O表示,A符合題意;B.稀硫酸和氫氧化鋇反應時除了生成水還生成硫酸鋇沉淀,不能用H++OH-=H2O表示,B不符合題意;C.醋酸為弱酸,不能寫成離子,故不能用H++OH-=H2O表示,C不符合題意;D.硫酸氫鈉在水溶液中電離得到SO、H+和Na+,與氫氧化鈉反應生成水和強電解質硫酸鈉,可以用H++OH-=H2O表示,D符合題意;E.氫氧化鎂難溶于水,不能寫成離子,故不能用H++OH-=H2O表示,E不符合題意;綜上所述答案為AD;(2)氫氧化鈉固體溶于水時也會放熱,所以稀硫酸與氫氧化鈉固體反應生成1molH2O(l),反應放出的熱量大于57.3kJ;Ⅲ.據圖可知反應物的總能量高于生成物的總能量,所以為放熱反應,則反應物的總鍵能<生成物的總鍵能,反應熱?H=生成物的總能量-反應物的總能量<0。【一隅三反】1.(2021·甘肅·民勤縣第四中學高二期末)已知下列熱化學方程式:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H=-571.6kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H=-393.5kJ/mol③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
△H=+131.5kJ/mol請回答:(1)上述反應中屬于放熱反應的是_______(填序號),固體碳的燃燒熱為_______。(2)1molH2完全燃燒生成液態水,放出的熱量為_______。(3)依據事實,寫出下列反應的熱化學方程式。①1molN2(g)與適量O2(g)反應生成NO(g),需吸收68kJ的熱量,該反應的熱化學方程式為_______。②已知HCl稀溶液與NaOH稀溶液反應生成1molH2O時,放出57.3kJ熱量,用離子方程式表示該反應的熱化學方程為_______。【答案】(1)①②
393.5kJ/mol
(2)285.8kJ
(3)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+68kJ/mol
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
△H=?57.3kJ?mol?1【解析】(1)△H<0的反應為放熱反應,△H>0的反應為吸熱反應,則反應①②為放熱反應;固體碳的燃燒熱是指1molC單質完
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