
考點一 \l "_Tc17993" 反應(yīng)熱與焓變
考點二 \l "_Tc26924" 中和熱的測定
考點三 \l "_Tc12217" 熱化學(xué)方程式
考點四 \l "_Tc30563" 燃燒熱
?第二層 能力提升練
?第三層 拓展突破練
\l "_Tc17993" 反應(yīng)熱與焓變
?積累與運用
1.反應(yīng)熱與焓變
(1)焓(符號為H)是一個與內(nèi)能有關(guān)的物理量。研究表明,在等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變,用符號ΔH表示,常用單位是kJ/ml(或kJ·ml-1)。
(2)根據(jù)規(guī)定,當(dāng)反應(yīng)體系放熱時,其焓減小,ΔH為負值,即ΔH0。
2.計算反應(yīng)熱的兩種方法
(1)宏觀角度計算:ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。
(2)微觀角度計算:ΔH=斷鍵吸收的總能量-成鍵釋放的總能量。
3.穩(wěn)定性與能量的關(guān)系
物質(zhì)本身能量越低越穩(wěn)定,如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是吸熱反應(yīng)(ΔH>0),則石墨的能量更低,故石墨的穩(wěn)定性大于金剛石的穩(wěn)定性。
1.下列關(guān)于反應(yīng)熱和焓變的說法正確的是
A.放熱反應(yīng)的ΔH<0,吸熱反應(yīng)的ΔH>0
B.任何條件下,焓變完全等于反應(yīng)熱
C.所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以通過實驗直接測得
D.生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時,ΔH<0
【答案】A
【詳解】A.生成物的總能量小于反應(yīng)物時,反應(yīng)向外釋放能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH0, A正確;
B.在恒壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的焓變(ΔH)數(shù)值上等于恒壓反應(yīng)熱,B錯誤;
C.有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能通過實驗直接測定,如碳不完全燃燒生成CO,C錯誤;
D.當(dāng)生成物的總焓高于反應(yīng)物總焓時,反應(yīng)需外界提供能量,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,D錯誤;
故答案為:A。
2.如下圖所示,在101 kPa時,ΔH1=-393.5 kJ·ml-1,ΔH2=-395.4 kJ·ml-1。下列說法中正確的是
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.1 ml金剛石與1 ml O2的總能量低于1 ml CO2的總能量
【答案】C
【詳解】由圖得:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?ml-1
②C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.4kJ?ml-1,
利用蓋斯定律將①-②可得:C(s,石墨)=C(s,金剛石)△H=+1.9kJ?ml-1,
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錯誤;
B.因C(s、石墨)=C(s、金剛石)△H=+1.9kJ?ml-1,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1 ml金剛石與1 ml O2的總能量高于1 ml CO2的總能量,故D錯誤;
故選:C。
3.下列化學(xué)反應(yīng)的的是
A.實驗室制備氫氣B.氯化銨分解得氨氣
C.碳酸鈣分解得氧化鈣D.晶體與晶體混合
【答案】A
【詳解】A.實驗室制備氫氣是放熱反應(yīng),故,A符合題意;
B.氯化銨分解得氨氣是吸熱反應(yīng),故,B不合題意;
C.碳酸鈣分解得氧化鈣是吸熱反應(yīng),故,C不合題意;
D.晶體與晶體混合是吸熱反應(yīng),故,D不合題意;
故答案為:A。
4.已知化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列敘述中正確的是
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
C.當(dāng)生成1 ml氣態(tài)AB時,吸收能量
D.?dāng)嗔? mlA-A鍵和1 ml B-B鍵共放出(a-b) kJ能量
【答案】C
【詳解】由題圖可知,反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),選項A、B錯誤;該反應(yīng)的△H等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵所吸收能量與形成生成物化學(xué)鍵所放出能量的差,所以△H =+(a-b) kJ/ml,則當(dāng)生成1 ml氣態(tài)AB時,吸收能量,C正確;由題圖可知,斷裂1 ml A-A鍵和1 ml B-B鍵吸收a kJ的能量,D錯誤;
故答案為C。
中和熱的測定
?積累與運用
1.中和熱的定義:稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ml H2O時放出的熱量叫做中和熱。
2.理解中和熱時要注意以下幾點:
(1)條件:稀溶液,因濃酸和濃堿稀釋時會放出熱量。
(2)反應(yīng)物:強酸和強堿反應(yīng)。
(3)生成物及其物質(zhì)的量: 1 ml H2O(l)
【易錯提醒】誤認為中和熱的數(shù)值(57.3 kJ·ml-1)是針對所有酸堿反應(yīng),57.3 kJ·ml-1是稀的強酸和強堿反應(yīng)生成可溶性鹽和水時的反應(yīng)熱,且反應(yīng)的離子方程式可寫作“H++OH-=H2O”的形式才符合。濃酸或濃堿溶于水時也要放熱,中和熱數(shù)值會大于57.3 kJ·ml-1,而弱酸或弱堿參與的中和反應(yīng),因弱酸或弱堿電離時要吸收熱量,則中和熱數(shù)值小于57.3 kJ·ml-1。
5.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= —184.6kJ/ml,則HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH為
A.+184.6kJ/mlB.+92.3kJ/mlC.-369.2kJ/mlD.-92.3kJ/ml
【答案】B
【詳解】已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/ml,則2HCl(g) = H2(g)+Cl2(g) ΔH= +184.6kJ/ml,反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式計量數(shù)成正比,故HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH為+92.3kJ/ml,故B符合題意;
答案選B。
6.已知:25℃、101kPa 時, 1gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,下列熱化學(xué)方程式中書寫正確的是
A.2H2(g)+O?(g)=2H2O(1) ΔH=-142.9kJ/ml
B.H2(g)+O?(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml
C.2H2(g)+O?(g)=2H?O(g) ΔH=-571.6kJ/ml
D.H2(g)+O?(g)=H2O(g) ΔH=+285.8kJ/ml
【答案】B
【分析】已知1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,1ml氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量。
【詳解】A.2ml氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出熱量571.6kJ,不是142.9kJ,故A錯誤;
B.量的關(guān)系、聚集狀態(tài),反應(yīng)熱均正確,故B正確;
C.2ml氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出571.6kJ熱量,當(dāng)生成氣態(tài)水時,放出的熱量小于571.6kJ,故C錯誤;
D.放熱反應(yīng)焓變值為負值,故D錯誤;
故選B。
7.碳單質(zhì)可與水反應(yīng)制取水煤氣,熱化學(xué)方程式是,該熱化學(xué)方程式的含義為
A.碳與水反應(yīng)吸收131.3的熱量
B.1碳和1水反應(yīng)吸收131.3的熱量
C.固態(tài)碳和氣態(tài)水各1反應(yīng),放出131.3的熱量
D.固態(tài)碳與水蒸氣反應(yīng)生成1一氧化碳氣體和1氫氣,吸收131.3的熱量
【答案】D
【詳解】A.碳與水反應(yīng)吸收131.3的熱量,未指明物質(zhì)的量和聚集狀態(tài),A項錯誤;
B.1碳和1水反應(yīng)吸收131.3的熱量,未指明物質(zhì)聚集狀態(tài),B項錯誤;
C.,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),固態(tài)碳和氣態(tài)水各1反應(yīng),吸收131.3的熱量,C項錯誤;
D.固態(tài)碳與水蒸氣反應(yīng)生成1一氧化碳氣體和1氫氣,吸收131.3的熱量,D項正確;
本題選D。
8.已知在25℃,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ?H=-48.40kJ·ml-1
B.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ?H =-5518kJ·ml-1
C.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ?H =+5518kJ·ml-1
D.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ?H =-48.40kJ·ml-1
【答案】B
【分析】1gC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出48.40kJ熱量,則1mlC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出48.40kJ×114≈5518kJ熱量。
【詳解】A.H2O的狀態(tài)為氣態(tài),?H的數(shù)值不正確,A項不符合題意;
B.符合題給條件熱化學(xué)方程式的書寫,B項符合題意;
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),?H =-5518kJ·ml-1,C項不符合題意;
D.熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)代表物質(zhì)的量,1mlC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出5518kJ熱量,D項不符合題意;
答案選B。
熱化學(xué)方程式的書寫
?積累與運用
1.熱化學(xué)方程式書寫中的常見錯誤
(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)標(biāo)注錯誤或漏寫,物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、負及單位書寫錯誤,放熱反應(yīng)的ΔH為“-”,吸熱反應(yīng)的ΔH為“+”。
(3)ΔH與熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)不對應(yīng),相同的反應(yīng),化學(xué)計量數(shù)不同時,ΔH不同,ΔH與方程式中化學(xué)計量數(shù)成正比。
2.熱化學(xué)方程式的正誤判斷:“五看”
一看方程式是否配平。
二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確。。
三看ΔH的“+”“-”符號是否正確。
四看反應(yīng)熱的單位是否為“kJ·ml-1”。
五看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng)。
9.關(guān)于鹽酸與溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱測定實驗,下列說法不正確的是
A.為了保證完全被中和,采用稍過量的溶液
B.所需的玻璃儀器有燒杯、溫度計、玻璃攪拌器、量筒
C.需要測定并記錄的實驗數(shù)據(jù)有鹽酸的濃度、氫氧化鈉溶液的濃度反應(yīng)后混合溶液的最高溫度
D.若用同濃度的醋酸溶液代替鹽酸進行上述實驗,計算所得反應(yīng)熱偏大
【答案】C
【詳解】A.在測定鹽酸與溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱時,為了保證鹽酸完全被中和,可以采用稍過量的溶液,故A正確;
B.測定鹽酸與溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱時,需要用量筒量取一定體積的酸、堿溶液,用溫度計測量反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度,用玻璃攪拌器攪拌,同時反應(yīng)在燒杯內(nèi)進行,所需的玻璃儀器有燒杯、溫度計、玻璃攪拌器、量筒,故B正確;
C.需要測定并記錄的實驗數(shù)據(jù)有反應(yīng)前鹽酸的溫度、氫氧化鈉溶液的溫度和反應(yīng)后混合溶液的最高溫度,故C錯誤;
D.若用同濃度的醋酸溶液代替鹽酸進行上述實驗,由于醋酸電離吸熱,反應(yīng)放熱更少,則計算所得反應(yīng)熱偏大,故D正確;
故答案為:C。
10.已知: 。下列說法或表示中正確的是
A.酸堿中和反應(yīng)后體系的能量將增加
B.
C.鹽酸和氨水中和反應(yīng)后放熱一定等于
D.1ml完全中和放熱
【答案】B
【詳解】A.酸堿中和為放熱反應(yīng),反應(yīng)后體系的能量將降低,A錯誤;
B.鹽酸與氫氧化鈉溶液中和的熱化學(xué)方程式: ,B正確;
C.一水合氨是弱電解質(zhì),電離吸熱,且不知道鹽酸和氨水的量,無法計算反應(yīng)熱,C錯誤;
D.1ml完全中和生成2ml,放熱,D錯誤;
故選B。
11.已知 kJ·ml-1,向100mL1ml?L-1的NaOH溶液中加入0.5ml?L-1的某種酸恰好完全反應(yīng),測得加入酸的體積與反應(yīng)放出熱量的關(guān)系如圖所示(不考慮熱量的散失),則該酸可能是
A.硝酸B.氫硫酸()C.硫酸D.醋酸
【答案】B
【詳解】A.若為硝酸,則加入100mL時未完全反應(yīng),繼續(xù)加硝酸后還會繼續(xù)放出熱量,與圖中信息違背,故A不符合題意;
B.若為氫硫酸(),則加入100mL后兩者恰好反應(yīng)完,放出的熱量最大,但放出的熱量小于5.73kJ,與圖中信息一致,故B符合題意;
C.若為硫酸,則加入100mL后兩者恰好完全反應(yīng),則放出的熱量等于5.73kJ,與圖中信息違背,故C不符合題意;
D.若為醋酸,則加入100mL時未完全反應(yīng),繼續(xù)加醋酸還會繼續(xù)放出熱量,與圖中信息違背,故D不符合題意。
綜上所述,答案為B。
12.鹽酸與溶液進行中和反應(yīng),通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱,下列說法正確的是
A.為防止混合溶液時濺出產(chǎn)生誤差,混合時速度要慢
B.玻璃攪拌器材料若用銅代替,則測得的會偏小
C.用相同物質(zhì)的量的NaOH(s)代替NaOH(aq)進行上述實驗,測得的會偏大
D.為了保證鹽酸完全被中和,應(yīng)采用稍過量的NaOH溶液
【答案】D
【詳解】A.溶液混合時,既要防止濺出產(chǎn)生誤差,又要提高混合時速率,防止熱量損失,A錯誤;
B.銅具有較強的導(dǎo)熱能力,攪拌器材料若用銅代替,會導(dǎo)致熱量散失,從而使測得的偏大,B錯誤;
C.NaOH固體溶解時釋放熱量,用NaOH固體代替溶液,放出的熱量增多,測得的會偏小,C錯誤;
D.加入物質(zhì)的量稍過量的NaOH溶液,其目的是保證鹽酸完全被中和,D正確;
故選D。
燃燒熱
?積累與運用
1.燃燒熱的定義:101 kPa時,1 ml純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。
2.理解燃燒熱的注意點
(1)可燃物的用量:1 ml純物質(zhì)。
(2)反應(yīng)程度及產(chǎn)物:完全燃燒生成指定產(chǎn)物。完全燃燒時,不同元素對應(yīng)的指定產(chǎn)物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃燒;SO3不是S的燃燒產(chǎn)物;若生成物中含有水,則水必須為液態(tài)。
(4)燃燒環(huán)境:沒有特別說明,一般是在氧氣中進行,如1 ml H2在Cl2中燃燒放出的熱量不是燃燒熱。
13.下列關(guān)于燃燒熱的說法中正確的是
A.物質(zhì)燃燒所放出的熱量
B.常溫下,可燃物燃燒放出的熱量
C.在25℃、101kPa時,純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量
D.燃燒熱隨化學(xué)方程式前的化學(xué)計量數(shù)的改變而改變
【答案】C
【詳解】燃燒熱是指在25℃、101kPa時,1ml純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)時所放出的熱量,故選C。
14.在25℃和101kPa時,幾種燃料的燃燒熱如下表:
下列說法正確的是
A.相同質(zhì)量的上述四種燃料完全燃燒時,甲烷放出的熱量最多
B.CO燃燒的熱化學(xué)方程式為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?H=-283.0kJ/ml
C.常溫常壓下,1ml甲醇液體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣放出熱量726.5kJ
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,相同體積的CO、H2、CH4完全燃燒的碳排放量:CO=CH4>H2
【答案】D
【詳解】A.CO、H2、CH4、CH3OH的相對分子質(zhì)量分別為28、2、16、32,又因為它們每1ml分別完全燃燒時,放出的熱量依次為283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ、726.5kJ,所以1gCO、H2、CH4、CH3OH完全燃燒時,放出熱量分別為:kJ,kJ,kJ,kJ,則相同質(zhì)量的以上四種燃料,完全燃燒時放出熱量最多的是H2,故A錯誤;
B.CO燃燒熱?H為-283.0 kJ·ml-1,表示1mlCO完全燃燒釋放283.0 kJ熱量,則CO燃燒的熱化學(xué)方程式為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?H=-566.0kJ/ml,故B錯誤;
C.甲醇燃燒熱的數(shù)據(jù)指的是1ml甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時釋放熱量726.5kJ,若生成氣態(tài)水,釋放的熱量小于726.5kJ,故C錯誤;
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,相同體積的CO、H2、CH4物質(zhì)的量相同,根據(jù)C元素守恒,完全燃燒的碳排放量:CO=CH4>H2,故D正確;
答案選D。
15.已知25℃、101下,碳、氫氣、乙烯和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5、285.8、1411.0、2800,則熱化學(xué)方程式正確的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】燃燒熱是指在25℃、101 kPa下,1ml可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的產(chǎn)物所放出的熱量。
【詳解】A.根據(jù)題目所給燃燒熱,1ml碳在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)二氧化碳放熱393.5kJ,選項所給熱化學(xué)方程式正確,A正確;
B.氫氣在氧氣中燃燒放熱,ΔH
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