1、第一节第一节 反应热反应热 第第 1 1 课时课时 反应热反应热 焓变焓变 题组一 中和反应反应热及其测定 1为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是( ) 酸溶液的浓度和体积 碱溶液的浓度和体积 比热容 反应后溶液的质量(单位: kg) 生成水的物质的量 反应前后温度变化 操作所需的时间 A B C D全部 答案 C 解析 根据 Hc m溶液 t2t1 nH2O kJ mol 1 可知,C 正确。 2(2020 濮阳高二检测)在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是( ) A使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差 B为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球
2、应与容器底部接触 C用 50 mL 0.55 mol L 1 的 NaOH 溶液与 50 mL 0.50 mol L 1 的盐酸反应,测得的反应热数 值偏大 D在测定中和反应反应热的实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计 答案 A 3(2020 重庆高二检测)用 50 mL 0.50 mol L 1 盐酸和 50 mL 0.55 mol L 1 NaOH 溶液测定 H (aq)OH(aq)=H 2O(l)的反应热(H)的实验时,下列说法不正确的是( ) A酸碱混合时,量筒中 NaOH 溶液应缓缓倒入量热计内筒中,不断用玻璃搅拌器搅拌 B装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是
3、保温隔热,减少热量损失 C用量筒量取 NaOH 溶液时,仰视取液,测得的反应热 H 不变 D改用 25 mL 0.50 mol L 1 盐酸跟 25 mL 0.55 mol L 1 NaOH 溶液进行测定,H 数值不变 答案 A 解析 酸碱混合时要迅速,并且不能搅拌,防止热量的散失,A 错误;中和反应反应热测定 实验成败的关键是做好保温工作,B 正确;用量筒量取 NaOH 溶液时,仰视取液,氢氧化钠 溶液体积高于所需量的体积,但生成水的量不变,放出的热量不变,测得的中和反应反应热 H 不变,C 正确;反应放出的热量与所用酸和碱的量有关,但生成 1 mol 水时中和反应反应 热的大小与参加反应的
4、酸碱用量无关,D 正确。 题组二 焓变和反应热概念的理解 4下列说法正确的是( ) A化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化 C在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓 答案 C 解析 化学反应的能量变化可以表现为很多方面,如转化为热能、电能、光能等;在一个确 定的化学反应关系中,反应物的总焓不一定高于生成物的总焓,但总是不同;焓变是指在一 定条件下化学反应的反应热,不仅是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化。 5下列关于 H 的说法正确的是( ) A反应过
5、程中,消耗的反应物越多,H 越大 BH0,吸热反应;H0,放热反应 CH 越大,说明反应放出的热量越多 D能量变化如图所示的化学反应为吸热反应,H 符号为“” 答案 B 解析 A 项,H 与化学方程式中的化学计量数有关,与反应物的用量无关,错误;C 项,H 有正、负,反应放出的热量越多,H 越小,反应吸收的热量越多,H 越大,错误;D 项, 由于反应物的总焓大于生成物的总焓,故能量变化如图所示的化学反应为放热反应,H 符 号为“”,错误。 题组三 放热反应和吸热反应 6(2020 合肥一中月考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( ) A放热反应的发生无需任何条件 B化学键的断裂和形成与
6、反应放热和吸热无关 C化学反应过程都伴随着能量的变化 D硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 答案 C 解析 放热反应的发生可能需要条件,如加热等,A 项错误;化学键的断裂和形成与反应放 热和吸热有关,B 项错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C 项正确;H2SO4与 NaOH 的反应是放热反应,D 项错误。 7关于如图的说法不正确的是( ) A1 mol 固态碘与 1 mol 氢气化合生成 2 mol HI 气体时,需要吸收 5 kJ 的能量 B2 mol HI 气体分解生成 1 mol 碘蒸气与 1 mol 氢气时需要吸收 12 kJ 的能量 C1 mol 固态碘变为 1 mol 碘蒸气时需要
7、吸收 17 kJ 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 解析 1 mol I2(g)1 mol H2(g)生成 2 mol HI(g)放出 12 kJ 能量,该反应为放热反应,D 项错 误。 8下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( ) A铝片与稀盐酸反应 BBa(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 反应 C灼热的炭与二氧化碳反应 D甲烷在氧气中的燃烧反应 答案 C 解析 Al 与盐酸反应是放热反应,A 项错误;B 中反应是吸热反应,但不是氧化还原反应, B 项错误;灼热的 C 和 CO2反应是氧化还原反应,同时又是吸热反应,C 项正确;甲烷的燃 烧是放热
8、反应,D 项错误。 9 将 V1 mL 1.00 mol L 1 HCl 溶液和 V 2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶 液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持 V1V250)。下列叙述正确的是( ) A做该实验时环境温度为 22 B该实验表明化学能可以转化为热能 CNaOH 溶液的浓度约为 1.00 mol L 1 D该实验表明有水生成的反应都是放热反应 答案 B 解析 从图中曲线可以看出,温度为 22 时,V1为 5 mL,则 V2为 45 mL,此时已经开始发 生中和反应,所以 22 一定不是做该实验时的环境温度,A 错;由曲线可知,随着 V1的增 大,溶液温度
9、升高说明反应放热,化学能转化为热能,B 正确;当 V130 mL 时温度最高, 说明此时两者恰好完全反应,则 c(NaOH)30 mL1.00 mol L 1 20 mL 1.50 mol L 1,C 错;该实 验不能证明有水生成的其他反应也是放热的,D 错。 题组四 反应热与化学键的关系 10根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是( ) AH2(g)转化为氢原子是一个放热过程 B1 mol H2和 1 mol Cl2的总能量比 2 mol HCl 的总能量高 C1 个 HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收 431 kJ 能量 D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)的反
10、应热 H183 kJ mol 1 答案 B 解析 H2(g)转化为氢原子,吸收热量,故 A 错误;该反应为放热反应,1 mol H2和 1 mol Cl2 的总能量比 2 mol HCl 的总能量高,故 B 正确;由图可知 1 mol HCl(g)分子中的化学键断裂 时需要吸收 431 kJ 能量,故 C 错误;D 项与图示反应互为逆反应,焓变的数值相同、符号相 反,则 2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)的反应热 H183 kJ mol 1,故 D 错误。 11根据下图所示的 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中能量变化情况,判断下列说法错误 的是( ) A直观看,该反应中反
11、应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 B2 mol 气态氧原子结合生成 O2(g)时,能放出 498 kJ 能量 C断裂 1 mol NO 分子中的化学键,需要吸收 632 kJ 能量 D1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)生成 2 mol NO(g)的反应热 H180 kJ mol 1 答案 D 解析 直观看,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,A 项正确;互 逆过程的热量变化,H 数值相等,符号相反,故 B、C 正确;H(9464982632) kJ mol 1180 kJ mol1,D 项错误。 题组五 能量变化图像 12肼(H2NNH2)是一种高能燃
12、料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂 1 mol 化学 键所需的能量(kJ):NN 为 942、O=O 为 500、NN 为 154,则断裂 1 mol NH 所需的能 量(kJ)是( ) A194 B391 C516 D658 答案 B 解析 由图知 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJ mol 1,可设断裂 1 mol NH 所需的能量为 x,154 kJ4x500 kJ2 752 kJ534 kJ,可求得 x391 kJ。 13反应 AB C(H0)分两步进行:AB X(H0),X C(H0)。下列 示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
13、 答案 D 解析 由 AB X 为吸热反应,可知 X 的能量高于 AB 的能量,可排除 A 项和 C 项; 由总反应 AB C 为放热反应,可知 C 的能量小于 AB 的能量,故 B 项错误、D 项正 确。 14在一定条件下,A 和 B 反应可生成 C 和 D,其能量变化如下: AB 反应物总 能量E1 发生反应AB=CD CD 生成物总 能量E2 (1)下列有关反应 AB=CD 的说法正确的是_(填字母)。 A反应前后原子的种类和数目一定不变 B该反应若有能量变化,则一定是氧化还原反应 C该反应若为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行 D反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且遵循能量
14、守恒 (2)若 E1E2,则该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的反应热为 _。 答案 (1)AD (2)吸热 H(E2E1) kJ mol 1 解析 (1)每个化学反应都遵循质量守恒和能量守恒,原子数目和种类不会改变,A、D 项正 确;任何化学反应都伴随着能量变化,不一定为氧化还原反应,B 项错误;某一反应是放热 反应还是吸热反应,与反应条件无关,加热是为了使旧化学键断裂,引发化学反应,C 项错 误。(2)若 E1E2,反应吸收能量,H(E2E1) kJ mol 1。 15下表是部分化学键的键能数据: 化学键 PP PO O=O P=O 键能/(kJ mol 1) 198 360
15、498 x (1)已知 1 mol 白磷燃烧生成 P4O10(s)的反应热 H2 982 kJ mol 1,白磷(P 4)、P4O6、P4O10 结构如图所示,则上表中 x_。 (2)0.5 mol 白磷(P4)与 O2完全反应生成固态 P4O6放出的热量为_ kJ。 答案 (1)585 (2)819 解析 (1)白磷燃烧生成 P4O10(s): P4(s)5O2(g)=P4O10(s) H2 982 kJ mol 1,则 6198 kJ mol15498 kJ mol1 12360 kJ mol 14x kJ mol12 982 kJ mol1,x585。 (2)白磷燃烧生成 P4O6(s)
16、: P4(s)3O2(g)=P4O6(s) H6198 kJ mol 13498 kJ mol112360 kJ mol1 1 638 kJ mol 1,0.5 mol 白磷(P 4)与 O2完全反应生成固态 P4O6放出的热量为 0.5 mol 1 638 kJ mol 1819 kJ。 16已知 H (aq)OH(aq)=H 2O(l)的反应热 H57.3 kJ mol 1,回答下列有关中和反应 的问题: (1)用 0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应,能放出_kJ 的能量。 (2)如图所示装置中,仪器 A 的名称是_,作用是_;仪器 B 的名称是 _,作用是_;碎泡沫
17、塑料的作用是_。 (3)通过实验测定的中和反应反应热的数值常常小于 57.3 kJ mol 1,其原因可能是 _。 (4)用相同浓度和体积的氨水代替 Ba(OH)2溶液进行上述实验,测得的反应热的数值 _(填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。 (5)用足量稀硫酸代替稀硝酸溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值_。 答案 (1)11.46 (2)玻璃搅拌器 搅拌,使溶液充分混合 温度计 测量溶液的温度 保温、 隔热、减少实验过程中的热量损失 (3)实验中不可避免有热量损失 (4)偏小 (5)偏大 解析 (1)根据 H (aq)OH(aq)=H 2O(l)的反应热 H57.3 kJ mo
18、l 1 知含 0.1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀硝酸反应生成 0.2 mol H2O(l),故放出的能量为 11.46 kJ。(2)由实 验装置知,A 为玻璃搅拌器,作用是搅拌,使溶液充分混合;B 为温度计,作用是测量溶液 的温度;碎泡沫塑料的作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失。(3)在测量中和反应 反应热的实验中,减少热量损失是实验的关键,即在实验中会不可避免有热量损失,导致测 得的反应热的数值常常小于正常值。(4)用氨水代替 Ba(OH)2溶液,会使测得的数值偏小,因 为 NH3 H2O 是弱电解质,电离时需吸收热量。(5)从离子反应的角度上看,用稀硫酸代替稀 硝酸多了 SO2 4与 Ba 2生成 BaSO 4的成键过程,故放出的热量偏大。