第1講高二化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)能力競(jìng)賽專題訓(xùn)練——反應(yīng)熱【題型目錄】模塊一：易錯(cuò)試題精選模塊二：培優(yōu)試題精選模塊三：全國(guó)名校競(jìng)賽試題精選【典例例題】模塊一：易錯(cuò)試題精選1．已知下列幾種含碳化合物的轉(zhuǎn)化及能量變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是【答案】C故選C。2．根據(jù)如圖能量關(guān)系示意圖，下列說(shuō)法正確的是A．1molC(s)與1molO2(g)的能量之和為393.5kJB．反應(yīng)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量C．由C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式為：2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=221.2kJ·mol1D．熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量，則CO熱值ΔH=10.1kJ·mol1【答案】C【詳解】A．由圖示可知，1molC(s)與1molO2(g)的能量比1molCO2(g)的能量高393.5kJ，A錯(cuò)誤；B．由圖示可知，2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)為放熱反應(yīng)，生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量，B錯(cuò)誤；C．由圖示可知，1molC(s)與O2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)放出熱量為393.5kJ282.9kJ=110.6kJ，且物質(zhì)的量與熱量成正比，焓變?yōu)樨?fù)，則熱化學(xué)方程式為：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH=221.2kJ·mol1，C正確；答案選C。3．硫酸工業(yè)中的釩催化劑參與反應(yīng)的相對(duì)能量變化如圖所示，下列熱化學(xué)方程式錯(cuò)誤的是【答案】B故選：B。4．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．灼熱的碳與CO2的反應(yīng) B．鋅與稀硫酸反應(yīng)C．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng) D．鋁熱反應(yīng)【答案】A【詳解】A．灼熱的碳與CO2反應(yīng)產(chǎn)生CO，反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生了變化，因此該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)發(fā)生吸收熱量，因此該反應(yīng)又屬于吸熱反應(yīng)，A符合題意；B．鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生ZnSO4、H2，反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生了變化，因此該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)發(fā)生放出熱量，因此該反應(yīng)又屬于放熱反應(yīng)，B不符合題意；C．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生BaCl2、NH3?H2O，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)不變，因此不屬于氧化還原反應(yīng)，C不符合題意；D．鋁熱反應(yīng)是金屬間的置換反應(yīng)，反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生了變化，因此該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)發(fā)生放出熱量，因此該反應(yīng)又屬于放熱反應(yīng)，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是A。5．HCHO(甲醛)的光解離過(guò)程及相對(duì)能量(kJ/mol)的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．活化能：反應(yīng)2>反應(yīng)3 B．在產(chǎn)物1、2、3中，產(chǎn)物1最穩(wěn)定C．反應(yīng)1、2、3的都大于0 D．上述轉(zhuǎn)化中，只形成非極性鍵【答案】A【詳解】A．過(guò)程2的最高點(diǎn)高于3過(guò)程，活化能：反應(yīng)2大于反應(yīng)3，A正確；B．能量越低與穩(wěn)定，在產(chǎn)物1、2、3中，產(chǎn)物3最穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)3產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物，屬于放熱反應(yīng)，＜0，C錯(cuò)誤；D．上述轉(zhuǎn)化中，不只形成非極性鍵，還有極性鍵，CO中為極性鍵，D錯(cuò)誤；答案選A。6．如下圖所示，在101kPa時(shí)，ΔH1=393.5kJ·mol1，ΔH2=395.4kJ·mol1。下列說(shuō)法中正確的是A．?dāng)嗔呀饎偸褪械幕瘜W(xué)鍵要放出能量B．石墨轉(zhuǎn)化成金剛石需要吸收能量，是物理變化C．石墨比金剛石穩(wěn)定D．1mol金剛石與1molO2的總能量低于1molCO2的總能量【答案】C【詳解】由圖得：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=393.5kJ?mol1②C(s，金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H2=395.4kJ?mol1，利用蓋斯定律將①②可得：C(s，石墨)=C(s，金剛石)△H=+1.9kJ?mol1，A．化學(xué)反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收能量，則斷裂金剛石和石墨中的化學(xué)鍵要吸收能量，故A錯(cuò)誤；B．因C(s、石墨)=C(s、金剛石)△H=+1.9kJ?mol1，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；C．金剛石的總能量大于石墨的總能量，物質(zhì)的量能量越大越不穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定，故C正確；D．由圖知1mol金剛石與1molO2的總能量高于1molCO2的總能量，故D錯(cuò)誤；故選：C。7．下列說(shuō)法正確的是A．圖1為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)B．圖2為吸熱反應(yīng)，分解反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)C．反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化，任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱D．同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同【答案】C【詳解】A．圖1反應(yīng)物的總能量比生成物總能量大，為放熱反應(yīng)，有些放熱反應(yīng)不加熱不能發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．圖2反應(yīng)物的總能量比生成物總能量小，為吸熱反應(yīng)，但少數(shù)分解反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，如NH4NO3炸藥分解，釋放出能量，故B錯(cuò)誤；C．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成，過(guò)程中一定伴隨能量變化，所以任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，故C正確；D．焓變與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，則同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同，故D錯(cuò)誤；故選：C。8．下列選項(xiàng)正確的是A．圖①可表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol1的能量變化B．圖②中ΔH表示碳的燃燒熱C．實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度為20°C，將物質(zhì)的量濃度相等、體積分別為V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，測(cè)得混合液最高溫度如圖③所示(已知V1+V2=60mL)D．已知穩(wěn)定性：B＜A＜C，某反應(yīng)由兩步構(gòu)成A→B→C，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化曲線如圖④所示【答案】D【詳解】A．圖示中反應(yīng)物的總能量比生成物高，表示的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=+26.7kJ?mol1為吸熱反應(yīng)，與圖示能量變化不一致，故A錯(cuò)誤；B．碳的燃燒熱是指1molC完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量，圖中C的燃燒產(chǎn)物是CO，表示的不是碳的燃燒熱，故B錯(cuò)誤；C．酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，物質(zhì)的量濃度相等、體積分別為V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，V1+V2=60mL，則V1=20mL，V2=40mL時(shí)硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，放出的熱量最多，即橫坐標(biāo)為40時(shí)的溫度應(yīng)該最高，實(shí)際反應(yīng)與圖象不符，故C錯(cuò)誤；D．已知穩(wěn)定性順序?yàn)锽＜A＜C，物質(zhì)的總能量越低越穩(wěn)定，則物質(zhì)具有的能量B＞A＞C，圖示中表示的能量變化曲線符合實(shí)際，故D正確；故選：D。A．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)B．三種化合物中C最穩(wěn)定C．A與C的能量差為【答案】B【詳解】A．A→B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B→C的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．物質(zhì)的總能量越低，越穩(wěn)定，三種化合物中的穩(wěn)定性B<A<C，故B正確；C．A與C的能量差為E4E3E1+E2，故C錯(cuò)誤；D．A→B反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但吸熱反應(yīng)不一定要加熱，故D錯(cuò)誤；答案為B。10．中華傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí)，下列詩(shī)句中主要涉及吸熱反應(yīng)的是A．白居易《賦得古原草送別》：“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生。”B．蘇軾《石炭》：“投泥潑水愈光明，爍玉流金見(jiàn)精悍。”C．于謙《詠煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘爐照破夜沉沉。”D．李商隱《相見(jiàn)時(shí)難別亦難》：“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干?！薄敬鸢浮緽【詳解】A．“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生?！斌w現(xiàn)了植物中的有機(jī)物燃燒產(chǎn)生CO2、H2O，反應(yīng)過(guò)程放出熱量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A不符合題意；B．以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，高溫時(shí)碳與水蒸氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B符合題意；C．體現(xiàn)了煤燃燒產(chǎn)生CO2，同時(shí)放出大量熱量，使周圍溫度升高，同時(shí)明亮，C不符合題意；D．該詩(shī)句體現(xiàn)了蠟燭燃燒放出大量的熱量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是B。A．①→②可表示、化學(xué)鍵的斷裂，該過(guò)程吸收能量B．①→②→③的過(guò)程中有非極性鍵的斷裂和形成C．合成氨反應(yīng)屬于氮的固定，是放熱反應(yīng)D．合成氨過(guò)程中催化劑參與了反應(yīng)【答案】B【詳解】A．由圖可得①→②表示、化學(xué)鍵的斷裂，②的能量更高，該過(guò)程吸收能量，選項(xiàng)A正確；D．催化劑參與了化學(xué)反應(yīng)但反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，故合成氨過(guò)程中催化劑參與了反應(yīng)，選項(xiàng)D正確。答案選B。12．（多選題）下列說(shuō)法中，正確的是A．氫氧化鈉固體溶解時(shí)溶液的溫度升高，說(shuō)明氫氧化鈉在溶解過(guò)程中只發(fā)生水合過(guò)程B．濃硫酸注入水中，既有放熱過(guò)程，又有吸熱過(guò)程C．氯化鈉溶解時(shí)，沒(méi)有放熱過(guò)程和吸熱過(guò)程，因此沒(méi)有明顯的熱效應(yīng)D．任何物質(zhì)在溶解過(guò)程中都會(huì)發(fā)生吸熱或放熱的現(xiàn)象【答案】BD【詳解】A．氫氧化鈉固體溶解時(shí)溶液的溫度升高，說(shuō)明氫氧化鈉在溶解過(guò)程中擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量小于水合過(guò)程中放出的熱量，故A錯(cuò)誤；B．濃硫酸注入水中，既有放熱過(guò)程，又有吸熱過(guò)程，故B正確；C．氯化鈉溶解時(shí)，既有放熱過(guò)程，又有吸熱過(guò)程，在溶解過(guò)程中擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量與水合過(guò)程中放出的熱量相差不大，因此沒(méi)有明顯的熱效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．物質(zhì)在溶解過(guò)程中通常伴隨著能量變化，任何物質(zhì)在溶解過(guò)程中都會(huì)發(fā)生吸熱或放熱的現(xiàn)象，故D正確；故選BD。13．磷元素有多種性質(zhì)不同的單質(zhì)，紅磷(結(jié)構(gòu)復(fù)雜用“P”表示)和白磷(P4)是磷的兩種同素異形體，充分燃燒之后的產(chǎn)物都是五氧化二磷。25℃，101kPa下，31g白磷完全轉(zhuǎn)化為紅磷，放出11kJ的熱量，根據(jù)以上事實(shí)回答下列問(wèn)題：(1)紅磷轉(zhuǎn)化為白磷屬于___________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)等質(zhì)量的紅磷和白磷分別完全燃燒，放出熱量較多的是___________(填“白磷”或“紅磷”，下同)。(3)31g白磷與31g紅磷的能量較高的是___________，二者更穩(wěn)定的是___________。【答案】

吸熱

白磷

白磷

紅磷【詳解】(1)已知白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出熱量，則紅磷轉(zhuǎn)化為白磷吸收熱量，屬于吸熱反應(yīng)；(2)白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出熱量，則等質(zhì)量的紅磷和白磷分別完全燃燒，白磷先轉(zhuǎn)化為紅磷放出熱量，則放出熱量較多的是白磷；(3)31g白磷完全轉(zhuǎn)化為紅磷，放出11kJ的熱量，則31g白磷與31g紅磷的能量較高的是白磷，能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，則更穩(wěn)定的是紅磷。(1)實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用___________。(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象有___________，能聞到刺激性氣味，反應(yīng)混合物成糊狀。(4)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)為_(kāi)__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的總能量。Ⅱ.某化學(xué)反應(yīng)中，設(shè)反應(yīng)物的總能量為E1，生成物的總能量為E2。(1)若E1>E2，則該反應(yīng)為_(kāi)__________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖___________(填“A”或“B”)表示。(2)若E1<E2，則該反應(yīng)為_(kāi)__________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖___________(填“A”或“B”)表示。Ⅱ放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。【詳解】Ⅰ(1)實(shí)驗(yàn)中用玻璃棒迅速攪拌，起作用為攪拌，使混合物充分接觸并反應(yīng)；(3)因?yàn)榉磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，使容器溫度降低，故可觀察到玻璃片上水結(jié)冰而與小燒杯粘在一起；Ⅱ(1)若反應(yīng)物的總能量E1大于生成物的總能量E2，反應(yīng)過(guò)程中放出能量，則為放熱反應(yīng)；可用圖A來(lái)表示；(2)若反應(yīng)物的總能量E1小于生成物的總能量E2，反應(yīng)過(guò)程中吸收能量，則為吸熱反應(yīng)；可用圖B來(lái)表示。15．為了探究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)將純固體物質(zhì)分別裝入有水的錐形瓶里(發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，立即塞緊帶形管的塞子，發(fā)現(xiàn)形管內(nèi)紅墨水的液面高度如圖所示。①如圖1所示，發(fā)生的反應(yīng)(假設(shè)沒(méi)有氣體生成)是___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，是___________(填兩種物質(zhì)的化學(xué)式)。②如圖2所示，發(fā)生的反應(yīng)(假設(shè)沒(méi)有氣體生成)是___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，以下選項(xiàng)中與其能量變化相同的是___________(填序號(hào))。A．碳的燃燒反應(yīng)①實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、___________。②產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是___________?！痉治觥?1)利用氣體的熱脹冷縮原理以及根據(jù)U形管兩端紅墨水液面的相對(duì)高度可判斷出圖1為放熱反應(yīng)，圖2為吸熱反應(yīng)；(2)鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，然后根據(jù)氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，可判斷出觀察到的現(xiàn)象除鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生外，還有飽和澄清石灰水中出現(xiàn)白色渾濁；據(jù)此分析解答。②若如圖2所示，體系內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓，說(shuō)明體系內(nèi)氣體體積縮小，反應(yīng)吸熱；故答案為：吸熱；A．碳的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A不選；答案選B。16．I、為了研究化學(xué)反應(yīng)A+B=C+D的能量變化情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)A和B的總能量比C和D的總能量_________(填“高”或“低”)。(3)該反應(yīng)的物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成________釋放出來(lái)。(4)該反應(yīng)的反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。(5)Ⅱ、同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小，而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成還是分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。已知：①P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)

ΔH=2983.2kJ·mol?1

②P(紅磷，s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)

ΔH=738.5kJ·mol?1則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________。相同狀況下，能量狀態(tài)較低的是________；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_________(填“高”或“低”)。【答案】

放熱

高

熱能

低

P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)

△H=29.2kJ/mol

紅磷

低【詳解】Ⅰ.(1)因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)A+B=C+D,U型管中甲處液面下降乙處液面上升,根據(jù)氣體具有熱脹冷縮的性質(zhì)可以判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；(2)因?yàn)榉磻?yīng)為放熱反應(yīng),所以A和B的總能量比C和D的總能量高；(3)化學(xué)變化伴隨著物質(zhì)和能量變化,物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熱能釋放出來(lái)；(4)化學(xué)反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收能量,新鍵生成放出能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量低于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量；II.根據(jù)蓋斯定律①②×4可得P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)△H=29.2kJ/mol，說(shuō)明白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng),相同的狀況下,能量比白磷低,因?yàn)槟芰吭降臀镔|(zhì)越穩(wěn)定,則白磷的穩(wěn)定性比紅磷低。17．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的三套實(shí)驗(yàn)裝置：（1）上述3個(gè)裝置中，不能驗(yàn)證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的裝置是_____(填裝置序號(hào))。（2）某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是___________。說(shuō)明該反應(yīng)屬于______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。（3）為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)在丙試管中進(jìn)行)。若觀察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說(shuō)明M溶于水___(填“一定是放熱反應(yīng)”、“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是_____。（4）至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能驗(yàn)證超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇裝置______(填裝置序號(hào))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說(shuō)明該反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

Ⅲ

左端液柱降低，右端液柱升高

放熱

可能是放熱反應(yīng)

放熱過(guò)程不代表發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，M溶于水可能是物理溶解放熱

Ⅰ（或Ⅱ）

放熱【詳解】（1）裝置Ⅰ可通過(guò)U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過(guò)燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個(gè)銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，即使產(chǎn)生氣泡，那也不能證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，也可能是產(chǎn)生的氣體直接作用的結(jié)果。因此，本問(wèn)答案填Ⅲ。（2）氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U形管左端液柱降低，右端液柱升高。（3）若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明M溶于水放出熱量，然而放熱反應(yīng)一定屬于化學(xué)變化，而有熱量放出的過(guò)程不一定是化學(xué)變化，所以不一定屬于放熱反應(yīng)，如濃硫酸溶于水會(huì)放出熱，但不是放熱反應(yīng)。因而，該過(guò)程可能是放熱反應(yīng)；（4）①選擇上述裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，Ⅰ裝置右邊U形管中左端液柱降低，右端液柱升高，或選擇上述裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，右側(cè)燒杯中導(dǎo)管中有氣泡放出，均可證明是放熱反應(yīng)。②若觀察到脫脂棉燃燒，說(shuō)明脫脂棉達(dá)到著火點(diǎn)，該反應(yīng)必然是放熱反應(yīng)。模塊二：培優(yōu)試題精選1．化學(xué)反應(yīng)中常常伴隨有能量變化，某反應(yīng)的能量變化圖如圖所示，下列敘述正確的是A．該反應(yīng)一定需要加熱B．△H=E1—E2，加入催化劑，E1、E2及△H均減小C．該反應(yīng)的反應(yīng)物一定比生成物穩(wěn)定D．該反應(yīng)斷開(kāi)所有反應(yīng)物化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學(xué)鍵所釋放的能量【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可以看出是反應(yīng)物的能量小于生成物的能量，則反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但是不一定需要加熱才能發(fā)生，A錯(cuò)誤；B．催化劑只能改變反應(yīng)的活化能，不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，E1、E2減小，但是△H不變，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示數(shù)據(jù)可以看出反應(yīng)物的能量小于生成物的能量，不知道反應(yīng)物和生成物具體的物質(zhì)和種類個(gè)數(shù)，無(wú)法確定穩(wěn)定性，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，E1>E2，斷開(kāi)所有反應(yīng)物化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學(xué)鍵所釋放的能量，D正確；故選D。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是C．過(guò)程Ⅳ中有C—H鍵形成，會(huì)吸收能量【答案】CB．過(guò)程Ⅱ中涉及C—O鍵的斷裂與C—H鍵和H—O鍵的形成，且C—O、C—H、H—O均為極性鍵，故B正確；故答案為C。3．下列與熱化學(xué)相關(guān)的說(shuō)法正確的是A．ΔH＞0表示放熱反應(yīng)，ΔH＜0表示吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化C．1molH2與0.5molO2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱D．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是分?jǐn)?shù)【答案】D【詳解】A．ΔH＞0表示吸熱反應(yīng)，ΔH＜0表示放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)焓變是是生成物與反應(yīng)物的焓的差值，不一定是1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化，B錯(cuò)誤；C．H2的燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒產(chǎn)生液態(tài)水時(shí)放出的熱量，若氫氣燃燒產(chǎn)生的水不是液態(tài)，則不能稱其為H2的燃燒熱，C錯(cuò)誤；D．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示微粒的個(gè)數(shù)，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，D正確；故合理選項(xiàng)是D。4．下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是B．若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=812.3kJ/mol，則甲烷的燃燒熱為812.3kJ/molC．500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=

92.4kJ/mol，

將1.5

molH2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2

kJ【答案】DB．燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=812.3kJ/mol，則甲烷的燃燒熱大于812.3kJ/mol，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=

92.4kJ/mol，

將1.5

molH2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng)，不能生成1molNH3,故放出熱量小于46.2

kJ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．吸熱反應(yīng)中斷裂化學(xué)鍵的總鍵能大于形成化學(xué)鍵的總鍵能，選項(xiàng)D正確；答案選D。5．以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量B．該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的焓變，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D．CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+30kJ/mol【答案】B【詳解】A．化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)吸收能量，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖示，該反應(yīng)中吸收光能和熱能，轉(zhuǎn)化為CO和O2的化學(xué)能，B正確；C．催化劑通過(guò)降低反應(yīng)的活化能提高化學(xué)反應(yīng)速率，催化劑不能降低反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤；D．△H=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=(1598×21072×2496)kJ/mol=+556kJ/mol，D錯(cuò)誤；故選B。化學(xué)鍵C．過(guò)程Ⅲ屬于放熱反應(yīng)【答案】C【詳解】A．?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵吸收能量，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，過(guò)程Ⅰ吸收了460kJ×2=920kJ能量，A正確；B．形成化學(xué)鍵釋放能量，則過(guò)程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，B正確；C．由過(guò)程Ⅲ可知，H2O2中的OH鍵斷裂，HH鍵形成，=460kJ/mol×2134kJ/mol436kJ/mol=350kJ/mol，為吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；答案選C。7．下列說(shuō)法或表示正確的是A．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多B．由C(石墨)→C(金剛石)

ΔH=+1.9kJ·mol1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定C．在稀溶液中：H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)

ΔH=57.3kJ·mol1，若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJD．在101kPa時(shí)，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH=285.8kJ·mol1【答案】C【詳解】A．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，由于硫蒸氣能量較大，則前者放出熱量多，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由C(石墨)→C(金剛石)

ΔH=+1.9kJ·mol1可知，金剛石的能量較高，則石墨比金剛石穩(wěn)定，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．CH3COOH的電離過(guò)程吸熱，則含1mol

CH3COOH的醋酸溶液與含1mol

NaOH的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJ，C項(xiàng)正確；D．2g

H2的物質(zhì)的量為1mol，2mol氫氣放出熱量為285.8kJ×2=571.6kJ，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=571.6kJ·mo1，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。8．某反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)過(guò)程可表示為B．E1為反應(yīng)物的總能量與過(guò)渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能C．正反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E1E2＜0，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E1E2＜0，所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)【答案】D【分析】由圖可知反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則正反應(yīng)放熱，反應(yīng)熱ΔH=E1E2，其中E1和E2為反應(yīng)的活化能，A…B…C為中間產(chǎn)物，為過(guò)渡態(tài)，可認(rèn)為活化分子，以此解答該題?！驹斀狻緼．由圖象可知反應(yīng)過(guò)程可表示為A+BC（反應(yīng)物）→[A…B…C]（過(guò)渡態(tài)）→AB+C（產(chǎn)物），故A正確；B．反應(yīng)物吸收一定能量成為活化分子，E1為正反應(yīng)的活化能，故B正確；C．正反應(yīng)的熱效應(yīng)為ΔH=E1E2，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則正反應(yīng)放熱，故C正確；D．此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E2E1＞0，為吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D。A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．?dāng)嚅_(kāi)1molH—H鍵所需能量小于斷開(kāi)1molI—I鍵所需能量C．?dāng)嚅_(kāi)2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ【答案】B【詳解】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故A正確；B．一般而言，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，圖中顯示H—H鍵長(zhǎng)短于I—I鍵長(zhǎng)，H—H鍵能大于I—I鍵能，斷裂1molH—H鍵所需能量大于斷開(kāi)1molI—I鍵所需能量，故B錯(cuò)誤；C．由反應(yīng)熱等于反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵需要的能量和生成物形成化學(xué)鍵放出的能量的差值可知，反應(yīng)熱ΔH=bkJ·mol﹣1＋ckJ·mol﹣1—2EH—I=akJ·mol1，則2EH—I=(a+b+c)kJ/mol，斷開(kāi)2molH—I鍵所需能量約為(a＋b＋c)kJ，故C正確；D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，則2molH2和2molI2充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ，故D正確；故選B。10．有關(guān)下列圖像的敘述不正確的是A．圖(1)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH=41kJ·mol1B．圖(2)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH=＋41kJ·mol1C．由圖可知正逆反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值相同D．兩個(gè)圖像表示的含義不同【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖像可知圖(1)表示放熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH=41kJ·mol1，故A正確；B．根據(jù)圖像可知圖(2)中表示的為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH=＋41kJ·mol1，故B錯(cuò)誤；C．正逆反應(yīng)吸收或者放出的熱量數(shù)值相等，但是ΔH的符號(hào)相反，故C正確；D．根據(jù)圖像信息，圖(1)表示反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，圖(2)表示反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)，兩個(gè)圖像表示的含義不同，故D正確；故選B。11．化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)伴隨有能量的變化，是人類獲取能量的重要途徑，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化密切相關(guān)。(1)H2+Cl2=2HCl的反應(yīng)過(guò)程如圖所示：①根據(jù)如圖填寫下表：化學(xué)鍵斷裂或形成1mol化學(xué)鍵時(shí)能量變化反應(yīng)中能量變化ClCl吸收243kJ共吸收679kJHH吸收436kJHCl放出431kJ共放出___________kJ②該反應(yīng)為_(kāi)__________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)硅是太陽(yáng)能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題：①(a)是___________反應(yīng)，(b)是___________反應(yīng)；(c)是___________反應(yīng)(填“吸熱"或“放熱”)。②反應(yīng)(b)破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量?！敬鸢浮?1)

862

放熱(2)

吸熱

放熱

吸熱

小于【解析】（1）①形成HCl鍵共放出431+431=862kJ熱量。②根據(jù)放出和吸收熱量數(shù)值的比較，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（2）①根據(jù)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)，由化學(xué)反應(yīng)與能量變化圖可知，(a)是吸熱反應(yīng)，(b)是放熱反應(yīng)，(c)是吸熱反應(yīng)。②反應(yīng)(b)是放熱反應(yīng)，所以破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。12．為了研究化學(xué)反應(yīng)A＋B=C＋D的能量變化情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)為_(kāi)___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(2)A和B的總能量比C和D的總能量____________(填“高”或“低”)。(3)物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)________轉(zhuǎn)化成________釋放出來(lái)。(4)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。(5)寫出一個(gè)符合題中條件的化學(xué)方程式：____________________?！敬鸢浮?1)放熱(2)高(3)

化學(xué)

熱(4)低(5)2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑【分析】當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升，說(shuō)明A和B反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。（1）當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升，說(shuō)明A和B反應(yīng)生成Ｃ和Ｄ的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為放熱；（2）放熱反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故答案為高；（3）A和B反應(yīng)生成Ｃ和Ｄ的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能釋放出來(lái)，故答案為化學(xué)；熱；（4）化學(xué)反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收能量，新鍵生成放出能量，A和B反應(yīng)生成Ｃ和Ｄ的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，說(shuō)明形成化學(xué)鍵放出的熱量大于斷裂化學(xué)鍵所吸收熱量，故答案為低；（5）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且不需要加熱即可發(fā)生，如鋁與稀鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，故答案為2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑。13．某化學(xué)興趣小組要完成中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、玻璃攪拌器、0.5mol·L1鹽酸、0.50mol·L1氫氧化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是___________、___________。(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器___________(填“能”或“否”)，其原因是___________。(3)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)用品溶液溫度生成1molH2O放出的熱量t1t2a50mL0.50mol·L1NaOH溶液50mL0.5mol·L1HCl溶液20℃23.3℃___________kJb50mL0.50mol·L1NaOH溶液50mL0.5mol·L1HCl溶液20℃23.5℃已知：Q=cm(t2t1)，反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ·℃1·kg1，各物質(zhì)的密度均為1g·cm3。①計(jì)算完成上表(保留1位小數(shù))。___________②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________。(4)若用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，對(duì)測(cè)定結(jié)果___________(填“有”或“無(wú)”，下同)影響；若用醋酸代替鹽酸做實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果___________影響?！敬鸢浮?1)

量筒

溫度計(jì)(2)

否

金屬銅絲易導(dǎo)熱，熱量散失多，導(dǎo)致誤差偏大(3)

56.8kJ

NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH=56.8kJ·mol1(4)

無(wú)

有【解析】(1)中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，需要用量筒量取酸溶液和堿溶液的體積，需要使用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后的溫度，則還缺少量取溶液體積的量筒和溶液溫度的溫度計(jì)，故答案為：量筒、溫度計(jì)；(2)銅絲是熱的良導(dǎo)體，若用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，攪拌時(shí)棒熱量損失大，熱量損失大，實(shí)驗(yàn)誤差大，則實(shí)驗(yàn)中不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，故答案為：否；金屬易導(dǎo)熱，熱量散失多，導(dǎo)致誤差偏大；(3)(4)若用KOH代替NaOH，強(qiáng)堿KOH溶液也能和NaOH溶液與鹽酸完全反應(yīng)生成等量的水，同樣可以測(cè)定反應(yīng)的中和熱，對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響；若用醋酸代替鹽酸，由于醋酸為弱酸，電離時(shí)吸收熱量會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)生成等量的水放出的熱量少，對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響，故答案為：無(wú)；有。14．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用50mL0.50mol·L1鹽酸和50mL0.55mol·L1氫氧化鈉溶液在如圖1裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量計(jì)算中和熱。(1)在大小燒杯之間填充碎泡沫塑料的主要作用是_______。(2)寫出表示該反應(yīng)中和熱(57.3kJ·mol1)的熱化學(xué)方程式_______。(3)若改用60mL0.50mol·L1鹽酸和50mL0.55mol·L1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量___(填“增加”、“減少”或“不變”，下同)，所求中和熱數(shù)值____。(4)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J·g1·℃1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH=_______kJ·mol1(結(jié)果精確到0.1)。(5)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，若用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸的溫度，則測(cè)得的中和熱數(shù)值_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(6)實(shí)驗(yàn)小組另取V1mL0.50mol·L1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1+V2=50mL)。則實(shí)驗(yàn)小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度_______(填“高于”“低于”或“等于”)22℃，NaOH溶液的濃度為_(kāi)______mol·L1。【詳解】(1)在大小燒杯之間填充碎泡沫塑料的主要作用是保溫隔熱防止熱量散失。(3)反應(yīng)放出的熱量與消耗的反應(yīng)物的量成正比，若改用60mL0.50mol·L1鹽酸和50mL0.55mol·L1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則消耗的反應(yīng)物的量增加，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量增加，而中和熱為該中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)的焓變，與實(shí)際消耗的反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)，則所求中和熱數(shù)值不變。(5)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，若用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸的溫度，則鹽酸的起始溫度偏高，測(cè)得的熱量偏小。(6)中和反應(yīng)放熱，由圖知，V1=5mL對(duì)應(yīng)的溫度為22℃，則實(shí)驗(yàn)小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度低于22℃。V1=30mL對(duì)應(yīng)的溫度為28℃，為最高點(diǎn)，說(shuō)明酸堿恰好中和，則30mL×0.50mol·L1=(5030)mL×c(NaOH)，則溶液的濃度為0.75mol·L1。15．回答下列問(wèn)題：(1)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?，其反?yīng)機(jī)理為(2)－139【分析】（1）（2）（3）(3)根據(jù)題圖所示能量變化可寫出熱化學(xué)方程式：模塊三：全國(guó)名校競(jìng)賽試題精選A．方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)可表示36g水蒸氣分解時(shí)的熱效應(yīng)C．該反應(yīng)的大于零【答案】C【詳解】A．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量，不能表示物質(zhì)的分子數(shù)目，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)可表示36g液態(tài)水分解時(shí)的熱效應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．H2O分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱大于0，故該反應(yīng)的大于零，C正確；故合理選項(xiàng)是C。2．（2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）熱化學(xué)方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)?H=+131.3kJ?mol1表示A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ熱量B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，并吸收131.3kJ熱量C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，并吸收131.3kJ熱量D．1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸收131.3kJ熱量【答案】C【詳解】A．物質(zhì)的量的多少未描述，狀態(tài)也未描述，無(wú)法確定反應(yīng)的熱效應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)未注明，無(wú)法確定反應(yīng)的熱效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．闡明熱化學(xué)方程式意義時(shí)既說(shuō)明了物質(zhì)的狀態(tài)，又描述了相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少，可以確定反應(yīng)的熱效應(yīng)，C項(xiàng)正確；D．化學(xué)式前的計(jì)量數(shù)表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，根據(jù)題中熱化學(xué)方程式反應(yīng)的?H值及其表示的含義可知，1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸收的熱量不是131.3kJ，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。3．（2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）在下列各說(shuō)法中，正確的是A．任何化學(xué)反應(yīng)都有熱效應(yīng)，△H<0表示吸熱反應(yīng)，△H>0表示放熱反應(yīng)B．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以用是分?jǐn)?shù)表示，也可以用整數(shù)表示C．1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)放出的熱叫做中和熱D．1molH2與0.5molO2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱【答案】B【詳解】A．放熱ΔH為負(fù)，吸熱ΔH為正，故A錯(cuò)誤；B．熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的的物質(zhì)的量，因此熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以用是分?jǐn)?shù)表示，也可以用整數(shù)表示，故B正確；C．中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量稀，1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)生成生成2mol水，且生成BaSO4沉淀時(shí)，由于SO+Ba2+=BaSO4時(shí)放出熱量，導(dǎo)致反應(yīng)熱增大，故C錯(cuò)誤；D．燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，1molH2與0.5molO2反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出的熱就是H2的燃燒熱，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2021·浙江·磐安縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）氫氣是人類最理想的能源。已知在25℃、101kPa下，1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量142.9kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是A．2H2+O2=2H2OΔH=142.9kJ·mol1B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=142.9kJ·mol1C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=571.6kJ·mol1D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+571.6kJ·mol1【答案】C【詳解】A．熱化學(xué)方程式中要注明物質(zhì)的狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)表示4克氫氣反應(yīng)，放出的熱量不是142.9kJ，B錯(cuò)誤；C．1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量142.9kJ，故4克氫氣反應(yīng)，放出的熱量571.6kJ·mol1，C正確；D．該反應(yīng)放熱，ΔH表示為負(fù)值，D錯(cuò)誤；故選C。5．（2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）下列熱化學(xué)方程式正確的是A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH=1367.0kJ·mol1(燃燒熱)B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

ΔH=+57.3kJ·mol1(中和熱)C．S(s)+O2(g)=SO2(g)

ΔH=269.8kJ·mol1(反應(yīng)熱)D．2NO2=O2+2NO

ΔH=+116.2kJ·mol1(反應(yīng)熱)【答案】C【詳解】A．燃燒熱是生成穩(wěn)定的氧化物，如液態(tài)水，A錯(cuò)誤；B．中和熱是指稀的酸堿中和生成1mol水放出的熱量，故中和熱ΔH為負(fù)值，B錯(cuò)誤；C．硫和氧氣反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且物質(zhì)狀態(tài)也正確，C正確；D．沒(méi)有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，D錯(cuò)誤；故選C。6．（2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）N2和H2合成NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)

△H=2(abc)kJ/molB．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H=2(ba)kJ/molC．N2(g)+H2(g)=NH3(l)

△H=(b+ca)kJ/molD．N2(g)+H2(g)=NH3(g)

△H=(a+b)kJ/mol【答案】A【詳解】由題圖可以看出，molN2(g)和molH2(g)的化學(xué)鍵斷裂需吸收的總能量為akJ，形成1molNH3(g)放出的能量為bkJ，所以有N2(g)＋H2(g)=NH3(g)△H=(ab)kJ/mol，而1molNH3(g)轉(zhuǎn)化為1molNH3(l)放出ckJ的熱量，所以有N2(g)＋H2(g)=NH3(l)△H=(abc)kJ/mol，即N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)

△H=2(abc)kJ/mol，故選A。7．（2021·浙江·磐安縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）已知在25℃、101kPa條件下，①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJ·mol－1，②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1，下列說(shuō)法正確的是()A．等質(zhì)量的O2比O3的能量低，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)B．等質(zhì)量的O2比O3的能量高，由O2變?yōu)镺3是放熱反應(yīng)C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3是放熱反應(yīng)【答案】A【詳解】已知在25℃、101kPa條件下，①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJ·mol－1，②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，由熱化學(xué)方程式①②得：3O2(g)=2O3(g)

ΔH＝+284.2kJ·mol－1，等質(zhì)量的O2比O3的能量低，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)，A正確；故選A。8．（2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）下列關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A．需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生C．當(dāng)ΔH<0時(shí)表明反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．反應(yīng)物和生成物分別具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)【答案】D【詳解】A．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)是由反應(yīng)物和生成物分別具有的總能量決定，與反應(yīng)條件沒(méi)有必然聯(lián)系，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)ΔH<0時(shí)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)是由反應(yīng)物和生成物分別具有的總能量決定：反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故D正確；答案選D。9．（2021·浙江·磐安縣第二中學(xué)高二競(jìng)賽）將V1mL1.00mol·L1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1+V2=50mL，下列敘述正確的是()A．做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22℃B．該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可能轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約為1.00mol·L1D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【答案】B【詳解】A.將左邊這根線向左下角延長(zhǎng)，得到未加HCl時(shí)的交叉點(diǎn)，因此得出做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為21℃左右，故A錯(cuò)誤；B.鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放出熱量，因此得出該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可能轉(zhuǎn)化為熱能，故B正確；C.HCl加入30mL時(shí)，溫度最高，說(shuō)明在此點(diǎn)恰好完全反應(yīng)，即HCl和NaOH的物質(zhì)的量相等，1mol·L?1×0.03L=c(NaOH)×0.02L，c(NaOH)=1.5mol·L?1，故C錯(cuò)誤；D.該實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)這個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但其他很多反應(yīng)生成水的是吸熱反應(yīng)，比如碳酸氫鈉分解，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為B。10．（2014·河南·高二競(jìng)賽）下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ/molB．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝+2×283.0kJ/molC．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱【答案】B【詳解】A．強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)才能保證H+(aq)+OH－(aq)====H2O(l)中和熱為57．3kJ·mol－1，H2SO4和Ca(OH)2得到的CaSO4微溶，會(huì)產(chǎn)生額外的熱，故A錯(cuò)誤；B．在25℃，101kPa時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱:CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝283.0kJ/mol，再利用蓋斯定律，得：2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）H=+2×283.0kJ/mol，故B正確；C．反應(yīng)的吸、放熱與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，如有些放熱反應(yīng)必須在加熱條件下