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总复习 反应热的核心知识
【考试目标】
1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
4.了解焓变与反应热的含义。
【考点梳理】
要点一、反应热( 焓变)
1.定义: 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来
表述,叫做反应热,又称为“焓变”,符号:ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ·mol-1
2.反应热的表示方法:
反应热用ΔH 表示,其实是从体系的角度分析的。
放热反应:体系 环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放
热反应的ΔH<0,为“-”。
吸热反应:环境 体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此,吸
热反应的ΔH>0,为“+”。
化学变化过程中的能量变化见下图:
表示方法——热化学方程式:既能表明化学反应中物质的变化,又能表明能量的变化
的化学方程式,叫做热化学方程式。
3.化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质:旧的化学键断裂和新的化学键生成。
任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,反应物分子间相互作用时,旧
的化学键断裂,需要吸收能量;当生成物分子生成时,新的化学键形成,需要放出能量,而
吸收的总能量和放出的总能量总是有差距的。
如果反应完成时,生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大,这是放热反应。对于
放热反应,由于反应后放出能量(释放给环境)而使反应体系的能量降低。因此,规定放热
反应的ΔH 为“负”。
反之,对于吸热反应,由于反应吸收能量(能量来自环境)而使反应体系的能量升高。因
此,规定吸热反应的ΔH 为“正”。
当ΔH 为“负”或ΔH<0 时,为放热反应;
当ΔH 为“正”或ΔH>0 时,为吸热反应。
结论:根据质量守恒定律和能量守恒定律,特定反应的反应热等于反应物分子化学键断
→能量
→能量2
裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。
即ΔH=E 反应物分子化学键总键能-E 生成物分子化学键总键能
4.键能的概念:
断开 1mol 某化学键所吸收的能量叫做该键的键能,形成 1mol 该化学键所放出的能量
也叫做该键的键能。
例如:(1)断开化学键吸收能量:1molH2 中含有 1molH—H 键,常温常压下使 1molH2
变为 2molH 原子,即断开了 1molH—H 键,需要吸收 436kJ 的热量。
(2)形成化学键放出能量
由 2molH 原子生成 1molH2,有 1molH—H 键生成,生成过程中向外界释放 436kJ 的热量。
结论:形成 1molH—H 键释放的能量与断开 1molH—H 键吸收的能量相等。故 H—H 键
的键能为 436kJ/mol。
5.活化能:活化分子高出反应物分子平均能量的部分。
E1 :活化能
E2 :活化分子变成生成物分子放出的能量
E1-E2:化学反应前后的能量变化
ΔH= E1-E2
6.反应热数据的用途:
⑴判断吸热反应、放热反应 ⑵计算燃料的用量 ⑶比较反应物、生成物能量的高低
7.放热反应和吸热反应的比较
比较 放热反应 吸热反应
定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应
ΔH 的正负 ΔH<0 ΔH>0
键能大小 反应物总键能小于生成物总键能 反应物总键能大于生成物总键能
体系能量
大小
反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量 小于生成物的总能量
形成原因
反应物分子化学键断裂时所吸收的总能
量比生成物分子化学键形成时所释放的
总能量小
反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量
比生成物分子化学键形成时所释放的总能
量大3
反应过程
图示
实例
①大多数化合反应
②所有的燃烧反应
③物质的缓慢氧化
④酸碱中和反应
⑤金属与酸反应
⑥铝热反应
①大多数分解反应
②盐的水解
③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应
④C 和 CO2、C 和 H2O (g)反应
⑤弱电解质的电离
应用 比较反应物和生成物的相对稳定性,能量越低越稳定
注意:反应条件和反应放热和吸热没有直接的关系。吸热反应开始加热,后来需要持续加热
维持反应,放热反应开始加热,后来反应放出热量可以维持反应。
8.金刚石和石墨的比较
已知:C(金刚石)=C(石墨);ΔH <0。试比较金刚石和石墨,完成下表:
金刚石 石墨
键能 较低 较高
体系能量 较高 较低
燃烧等量二者放热多少 较多 较少
稳定性 稳定 更稳定
熔点 较低 较高
要点二、燃烧热和中和热
1.燃烧热
(1).定义:在 101kPa 时,1mol 某物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
如 C 完全燃烧应生成 CO2(g),而生成 CO(g)属于不完全燃烧。
又如 H2 燃烧生成液态 H2O,而不是气态水蒸气。
要点诠释:
①条件:101kPa(但是书中表格提供的数据都是在 25℃的条件下测得的)
②燃烧的物质一定为 1mol
③生成的物质一定要稳定
a、状态要稳定(例如:CO2 为气体,H2O 为液体);
b、要完全燃烧
一般指:C →CO2 (g) S →SO2 (g) H2→H2O(l) 一般有机物→CO2 (g)和 H2O(l)
(2).表示的意义: 4
如:表示 C2H4 燃烧热的△H 为-1141.0kJ/mol,含义: 1mol C2H4 完全燃烧生成 CO2 气
体和液态 H2O 放热 1141.0kJ。
(3).表示燃烧热的热化学方程式的书写:
应以燃烧物计量系数为 1 的标准来配平其余物质的化学计量数。
(4).根据燃烧热计算一定量可燃物完全燃烧时放出的热量时要注意单位的换算。
2.中和热
(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH2O,这时的反应热叫中和热。
(2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1);△H=-57.3kJ/mol。
要点诠释:
①稀溶液是指电解质已经完全电离成离子。
②强酸和强碱中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③弱碱和强酸反应或弱酸与强碱反应的中和热:△H>-57.3kJ/mol
④中和反应的实质是 H+和 OH-化合生成 H2O,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应
热也不在中和热内。
3.燃烧热和中和热的比较
燃烧热 中和热
能量变化 均为放热反应
相同点
ΔH ΔH<0,单位:kJ·mol-1
反应物的量 1 mol 可燃物(O2 的量不限) 可能是 1 mol,也可能是 0.5 mol
生成物的量 不限量 H2O (l)是 1 mol
不同点
反应热的
含义
25℃、101 kPa 时,1 mol 纯物质完
全燃烧生成稳定的氧化物时所放
出的热量;不同反应物,燃烧热不
同
稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反
应生成 1 mol 液态 H2O 时所释放
的热量;不同反应物的中和热大致
相同,均约为 57.3 kJ·mol-1
4.中和热的测定
(1)实验步骤:
①用大、小烧杯、泡沫塑料、温度计和环形搅拌棒组装反应装置。
(也可在保温杯中进行)
②用量筒量取 50mL0.5mol/L 的盐酸倒入小烧杯中并用温度计测量温
度,记入下表。
③用另一量筒量取 50mL0.55mol/L 的 NaOH 溶液并测量温度,记入下
表。
④把温度计和环形搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧
杯,用环形搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为最终温度,记入下
表。5
⑤重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
⑥根据实验数据计算中和热。(具体计算不要求)
要点诠释:
要精确地测定反应中的能量变化,一是要注重“量的问题”,二是要最大限度地减小实
验误差。
①所用装置要尽可能做到保温、隔热。
②所用药品溶液浓度的配制必须准确,且浓度尽可能的要小。
③为保证盐酸完全被氢氧化钠中和,须使氢氧化钠溶液的浓度稍大于盐酸的浓度。
④温度计刻度要小点,读数要尽可能准确,且估读至小数点后两位。
⑤水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精
度。
⑥两次读数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度。
⑦实验操作时动作要快,以尽量减少热量的损失。
(2)实验原理:
Q=mcΔt ①
Q:中和反应放出的热量。
m:反应混合液的质量。
c:反应混合液的比热容。
Δt:反应前后溶液温度的差值。
Q=(V 酸ρ酸+V 碱ρ碱)·c·(t2-t1)②
V 酸=V 碱=50 mL。
c 酸=0.50 mol/L c 碱=0.55 mol/L
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c=4.18 J/(g·℃)6
Q=0.418(t2-t1)kJ ③
要点三、能源
1.概念 :能源就是提供能量的自然资源,其它能源包括:化石燃料(煤、石油、天然气)、
阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
2.能源的分类及应用 :
标准 分类 举例
一次能源
煤、石油、天然气等化石能源、水能、风能、生物质能、
太阳能等 按转换
过程分
二次能源 各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等
标准 分类 举例
可再生能源 风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等
按性质分
非再生能源 石油、煤、天然气等化石能源、核能
常规能源 煤、石油、天然气、水能、生物能等 按利用
历史分 新能源 地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等
3.煤作燃料的利弊问题
①煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。
②煤直接燃烧时产生 SO2 等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。
③煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,且运输不方便。
④可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环
境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率。
4.新能源的开发
①调整和优化能源结构,降低燃煤在能源结构中的比率,节约油气资源,加强科技投入,加
快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。
②新能源是太阳能、氢能、风能、地热能和生物质能等。这些新能源的特点是资源丰富,且
有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。7
5.燃料充分燃烧的条件
①要有足够的空气;
②燃料与空气要有足够大的接触面积。
6.提高燃料燃烧效率的措施
①通入空气足量,使燃料充分燃烧。空气足量但要适当,否则,过量的空气会带走部分热量。
②增大燃料与空气的接触面积。通常将大块固体燃料粉碎,液体燃料雾化。
③将煤气化或液化。煤的气化或液化更易增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分,同时
又防止煤炭直接燃烧。
【典型例题】
类型一:反应热(△H)等概念的理解及运用
【高清课堂:反应热和热化学方程式 例 8】
例1、已知:CH3CH2CH2CH3 (g)+6.5 O2 (g)=4CO2 (g)+5H2O (l);ΔH=―2878 kJ·mol―1
(CH3)2CHCH3 (g)+6.5 O2 (g)=4CO2 (g)+5H2O (l) ΔH=―2869 kJ·mol―1
下列说法正确的是( )
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
【思路点拨】对比两个热化学方程式异同,生成物相同,ΔH 的绝对值大小不同:第一个反
应放热较多,说明第一个反应的反应物总能量较高。
【答案】A
【解析】从热化学方程式可以看出,在同样的条件下,正丁烷放热比异丁烷多,A 正确;物
质的能量越高越不稳定,因此稳定性异丁烷大于正丁烷,B 错误;异丁烷转化为正丁烷能量
增加,因此是一个吸热过程,C 错误;由烃的结构特点可知氢原子数相同,两者碳氢键个数
相等,D 错误。
【总结升华】同分异构体中,支链越多,能量越低,越稳定。
举一反三:
【高清课堂:反应热和热化学方程式 例3】
【变式 1】下列各项与 ΔH 的大小无关的是
A.反应物和生成物的状态 B.反应物的物质的量的多少
C.方程式的化学计量数 D.反应的快慢
【答案】BD
【变式2】(2016朝阳一模)N2(g)与H2 (g) 在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3 (g) :8
下列说法正确的是
A.Ⅰ中破坏的均为极性键 B.Ⅳ中NH2 与H2 生成NH3
C.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H>0
【答案】C
【解析】本题主要考查的是化学热力学问题。A选项I中破坏的是非极性键,故A错误;B选
项Ⅵ中是NH2和H生成NH3,故B错误;C选项中三个过程均是能量降低,所以是放热过程,
故C正确;D选项由图可知反应物的能量高于生成物的能量,是放热反应,因此△H<0,故
D错误。故选C。
类型二:反应热的比较
例 2、下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH 前者大于后者的是( )
①C (s)+O2 (g)==CO2 (g) ΔH1 C (s)+ O2 (g)==CO (g) ΔH2
②S (s)+O2 (g)==SO2 (g) ΔH3 S (g)+O2 (g)==SO2 (g) ΔH4
③H2 (g)+ O2 (g)==H2O (l) ΔH5 2H2 (g)+O2 (g)==2H2O (l) ΔH6
④CaCO3 (s)==CaO (s)+CO2 (g) ΔH7 CaO (s)+H2O (l)==Ca(OH)2 (s) ΔH8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
【思路点拨】ΔH 的大小比较,比较的是代数值;先判断ΔH 的正负,再进行比较。
【答案】C
【解析】①中前者为完全燃烧,后者为不完全燃烧,热效应是前者大于后者,但ΔH1、ΔH2
均为负数,故ΔH1<ΔH2;②中 S 单质状态不同,气态的能量高于固态,放热多;③中方程
式的化学计量数不同;④中前者为吸热反应,ΔH7 为正数,后者为放热反应,ΔH8 为负数。
故 C 项符合题意。
【总结升华】在比较两个热化学方程式中ΔH 的大小时要带“+”“―”号比较,比较反应
放出或吸收的热量多少时要去掉“+”“-”号。例如:
H2 (g)+ O2 (g)==H2O (g) ΔH1=―Q1 kJ·mol―1
2H2 (g)+O2 (g)==2H2O (g) ΔH2=―Q2 kJ·mol―1
1
2
1
29
1 mol H2 完全燃烧生成气态水时放出的热量 Q1 小于 2 mol H2 完全燃烧生成气态水时放出
的热量 Q2,即 Q1<Q2,则ΔH1>ΔH2。
举一反三:
【变式 1】(2014 北京 13 中)根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1;
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1。
判断 Q1、Q2、Q3 三者关系正确的是 ( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2
C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3
【答案】A
【解析】H2S 燃 烧生成 SO2 和 H2O(l)放出热量最多,生成 S(s)和 H2O(l)比生成 S(s)和
H2O(g)放出热量多,所以 Q1>Q2>Q3。
【变式 2】已知 1 mol 白磷转化成 1 mol 红磷,放出 18.39 kJ 热量,又知:
P4 (白,s)+5O2 (g)==2P2O5 (s) ΔH1;4P (红,s)+5O2 (g)==2P2O5 (s) ΔH2,则ΔH1 和Δ
H2 的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.无法判断
【答案】B
【解析】设想 P4(白)转化为 P(红),由题意第一个反应放出的热量大于第二个反应,故Δ
H1<ΔH2。
类型三:中和热和燃烧热
例 3、下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl 和 NaOH 反应的中和热 ΔH=-57.3 kJ / mol,则 H2SO4 和 Ca(OH)2 反应的中和
热 ΔH=2×(-57.3) kJ / mol
B.CO (g)的燃烧热是 283.0 kJ / mol,则 2CO 2 (g)==2CO (g)+O2 (g)反应的 ΔH=+2×
283.0 kJ / mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热
【思路点拨】中和热是指在稀溶液中强酸与强碱反应生成 1 mol H2O 的反应热;燃烧热是指
在定温定压下,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
【答案】B
【解析】A 项:中和热是指生成 1 mol H2O 的反应热,并且生成 CaSO4 还伴着热量的变化;C
项,需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如 NH3 的催化氧化就是一个在加热条件下进
行的放热反应;D 项,甲烷的燃烧热应指生成液态水时放出的热量。
【总结升华】
(1)判断燃烧热,产物必须是稳定的氧化物。如 C→CO2 (g),H2→H2O (l)。10
(2)ΔH=―57.3 kJ·mol―1 是稀的强酸与稀的强碱的中和热,若有弱酸或弱碱参与反
应,中和热小于 57.3 kJ·mol―1;若强酸、强碱中有浓度很大的,则中和热大于 57.3
kJ·mol―1。
(3)中和反应的实质是 H+和 OH-化合生成 H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生
成不溶性物质或难电离的其他物质等),这部分反应热不计在中和热内。
(4)“+”“-”分别表示“吸热”和“放热”,若题中说出了“放出”或“吸
收”热量,则不用再写“+”“-”,热量多少也只看数值;若只说“反应热为……”等,
则数值前应标出“+”“-”,表示“吸热”或“放热”。
举一反三:
【变式 1】下列说法正确的是
A.101kPa 时,1mol 物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成 1mol 水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热都属于反应热
D.在稀溶液中,1molCH3COOH 和 1mol NaOH 完全中和时放出的热量为 57.3kJ
【答案】C
【解析】选项 A 没有注明生成稳定的氧化物;选项 B 应说明是稀溶液;选项 D 用的是弱酸,
由于混合后电离吸热,最后的数值会小于 57.3kJ。
【变式 2】(2016 西城检测)已知 H+ (aq)+OH- (aq)=H2O (1) ΔH=-57.3 kJ/mol。下列
说法中正确的是( )
A.在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热的数值都相等
B.在稀溶液叶 1 mol 酸和 1 mol 碱反应放出的热量都相等
C.在稀溶液叶 HC1 和 NaOH 反应、HNO3 和 KOH 反应的中和热相等
D.将浓硫酸滴人稍过量的 NaOH 溶液中刚好生成 1 mol 水时,产生的热量为中和热
【答案】C
类型四:能源的利用
例 4、我国二氧化碳的排放量位居世界第二,为减少二氧化碳这种温室气体的排放,下列措
施不合适的是:
A.大力发展氢能源 B.充分利用太阳能
C.不使用含碳能源 D.提高能源利用率
【答案】C
【解析】目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源,
提高能源利用率等方面下功夫。
【总结升华】造成温室效应的气体除 CO2 外,还有 CH4 等碳氢化合物。
举一反三:
【变式 1】合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念,下列关于燃料的说法正确的是 ( )
A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料11
D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
【答案】B
【解析】A 项,不符合化学反应原理;C 项,乙醇是可再生燃料;D 项,石油和煤是不可再
生燃料,只有 B 项正确.
【变式 2】下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是
A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用是将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在不同的条件下转为热能、电能为人类利用
D.吸热反应没有利用价值
【答案】D
【高清课堂:反应热和热化学方程式 例1】
【变式 3】下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是
A.石油裂解得到的汽油是纯净物
B.石油产品都可用于聚合反应
C.天然气是一种清洁的化石燃料
D.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
【 答 案 】 C12
【巩固练习】
一、选择题:(每题只有 1 个选项符合题意)
1.(2015·重庆五区第二次调研抽测)已知金刚石的燃烧热为 395 kJ/mol,下表是部分化学键
的键能数据。下列选项中正确的是( )
A.x= 794.5
B.x= 1142.5
C.1mol 金刚石的能量一定比 1mol CO2 能量高
D.金刚石燃烧的热化学方程式为 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H =-790 kJ/mol
2.下列过程一定释放出能量的是
A.化合反应 B.分解反应
C.分子拆成原子 D.原子组成分子
3.根据碘与氢气反应的热化学方程式:
①I2(g)+ H2(g) 2HI(g) ;△H1=-9.48kJ/mol
②I2(S)+ H2(g) 2HI(g) ;△H2=+26.48 kJ/mol
下列判断正确的是:
A.254g I2(g)中通入 2gH2(g),反应放热 9.48 kJ
B.1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJ
C.反应①的产物比反应②的产物稳定
D.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
4.下列热化学方程式正确的是( 的绝对值均正确)
A. (燃烧热)
B. (中和热)
C.
D. (反应热)
5.已知反应:①101kPa 时,2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);△H=-57.3 kJ/mol
③红磷的化学式为 P,白磷的化学式为 P4,已知:
H∆
化学键 C—C O=O C=O
键能(kJ/mol) 348 498 x
2 5 2 2 2C H OH(1)+3O (g)=2CO (g)+3H O(g);ΔH=-1367.0kJ/mol
2NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H O(l);ΔH=+57.3kJ/mol
2 22NO =O +2NO;ΔH=+116.2kJ/mol13
P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=-3093.2 kJ/mol
4P (s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=-2954.0 kJ/mol
下列结论正确的是
A.由于红磷转化为白磷是放热反应,等质量的红磷能量比白磷低
B.碳的燃烧热大于 110.5 kJ/mol
C.稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热△H=57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水,放出 57.3 kJ 热量
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H3=+2.1kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.△H1>△H2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于 13.2℃的环境中,会自行毁坏
7.已知 25℃、101kPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为( )
C(石墨) + O2(g) === CO2(g) △H = -393.51kJ ·mol-1
C(金刚石) + O2(g) === CO2(g) △H = -395.41kJ ·mol-1
据此判断,下列说法中正确的是
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
8.化学反应 N2+3H2==2NH3 的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是( )14
A.N2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (l) ΔH=2(a―b―c) kJ·mol―1
B.N2 (g)+3H2 (g)==2NH3 (g) ΔH=2(b―a) kJ·mol―1
C. N2 (g)+ H2 (g)==NH3 (l) ΔH=(b+c―a) kJ·mol―1
D. N2 (g)+ H2 (g)==NH3 (g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
9.已知反应:①101kPa 时,2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);△H=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是
A、 碳的燃烧热大于 110.5kJ/mol
B、 ①的反应热为 221kJ/mol
C、 稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为-57.3kJ/mol
D、稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水,放出 57.3kJ 热量
10.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.CH3OH 的燃烧热为 192.9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如右图所示
C.CH3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ·mol-1
11. (2016 )下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn (s)+CuSO4 (aq)=ZnSO4 (aq)+Cu (s) ΔH=-216 kJ/mol,生成物总能量>反应物
总能量
B.101 kPa 时,2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (1) ΔH=-571.6 kJ/mol,H2 的燃烧热为 571.6 kJ
/mol
C.相同条件下,如果 1 mol 氢原子所具有的能量为 E1,1 mol 氢分子的能量为 E2,则
2E1>E2
D.H+ (aq)+OH- (aq)=H2O (1);ΔH=-57.3 kJ/mol,含 1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液
与含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸混合后放出 57.3 kJ 的热量
12. (2016 )下列说法或表示法正确的是( )
A.燃烧热△H 一定小于零
B.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
C.由 C(石墨)→C(金刚石):ΔH=+1.9 kJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定
D.在 101 kPa 时,2 g H2 完全燃烧生成液态水,放出 285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化
学方程式表示为 2H2 (g)+O2 (g)==2H2O (1) ΔH=+285.8 kJ/mol
1
2
3
2
1
2
3
215
13.1g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水,放出热量 120.9 kJ,则下列说法正确的是
A.其热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+483.6 kJ·mol 一 1
B.氢气的燃烧热为 241.8 kJ·mol-1
C.1 mol H2O(1)的能量大于 1 mol H2O(g)的能量
D.2 mol H2 和 1 mol O2 的能量总和大于 2 mol H2O(g)的能量
14.将 V1mL1.0mol·L-1 HCl 溶液和 V2mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温
度,实验结果如右图所示(实验中始终保持 V1+V2=50mL)。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能转化为热能
C.NaOH 溶液的浓度约为 1.0mol/L·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
15.某反应的△H=+100kJ/mol,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于 100kJ/mol
B.逆反应活化能一定小于 100kJ/mol
C.正反应活化能不小于 100kJ/mol
D.逆反应活化能比正反应活化能大于 100kJ/mol
二、填空题
1.(2015 四中同步)下列描述是否正确?(用“√”或“×”填写)
(1)已知 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反
应热 ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1( )
(2)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是:CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+
2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则 CH3OH 的燃烧热为 192.9 kJ·mol-1( )
(3)H2(g)的燃烧热是 285.8 kJ·mol-1,则 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1( )
(4)已知 C(s)的燃烧热为 a kJ/mol,则 C(s)+1
2O2(g)===CO(g) ΔH=-a kJ/mol( )
(5)因为 2SO2+O2 2SO3,所以可燃物 S 燃烧的稳定氧化物为 SO3( )
催化剂
加热16
(6)沼气是一种清洁能源,并且属于可再生能源( )
(7)我国目前最主要的能源是煤炭,煤炭属于化石燃料,是不可再生能源( )
(8)H2 是一种绿色能源,来源丰富( )
2.(2016 西城一模)2NH3 (g)+3Cl2(g) =N2 (g) +6HCl(g) ΔH=–462 kJ•mol-1
已知:
断开 1 mol H–N 键与断开 1 mol H–Cl 键所需能量相差约为_______ kJ。
3.(2015 人大附中)(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、
________。
(2)量取反应物时,取 50 mL 0.50 mol·L -1 的盐酸,还需加入的试剂是________(填序号)。
A.50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH 溶液
B.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液
C.1.0 g NaOH 固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进
行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度
t1/℃
终了温度
t2/℃
中和热/
kJ·mol-1
A.1.0 mol/L HCl 溶液 50 mL、
1.1 mol/L NaOH 溶液 50 mL
13.0 ΔH1
B.1.0 mol/L HCl 溶液 50 mL、
1.1 mol/L NH3·H2O 溶液 50 mL
13.0 ΔH2
①甲在实验之前预计 ΔH1=ΔH2。他的根据是________;乙在实验之前预计 ΔH1≠ΔH2,
他的根据是________。
②实验测得的温度是:A 的起始温度为 13.0 ℃、终了温度为 19.8 ℃;B 的起始温度为
13.0 ℃、终了温度为 19.3 ℃。设充分反应后溶液的比热容 c=4.184 J/(g·℃),忽略实验仪
器的比热容及溶液体积的变化,则 ΔH1=________;ΔH2=________。(已知溶液密度均为 1
g/cm3)
N2 (g) 945 kJ•mol-1
2N(g) Cl2 (g) 243 kJ•mol-1
2Cl(g)17
【参考答案与解析】
一、选择题
1. A
【解析】金刚石燃烧热是指 1mol 金刚石完全燃烧生成二氧化碳反应放出的能量,D 错误;
1mol 金刚石中含有 2molC-C,1molO 2 含有 1molO=O,1molCO 2 含有 2molC=O,所以
348×2+498-2x=-395,x=794.5;A 正确、B 错误;因金刚石燃烧放热,1mol 金刚石和 1molO2
总能量一定比 1mol CO2 能量高,C 错误。
2. D
3.D
【解析】反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出 1 mol 固态碘与 1 mol
气态碘所含的能量相差 35.96 kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。同样利用
盖斯定律可得出选项 D 正确。
4.C
【解析】A 项中 H2O 应为液体,B 项中△H 应小于 0,D 项中无状态。
5.B
【解析】A 项中等质量的红磷燃烧比白磷燃烧放热少,说明等质量的红磷能量比低。B 项中
碳的燃烧热指生成 CO2。C 项中应为△H=-57.3 kJ/mol。D 项中因醋酸是弱酸,电离需吸热,
故反应放热应小于 57.3 kJ
6.D
【解析】②-①可得③,△H2-△H1>0,故△H2>△H1 ,A 错,根据③,在常温下,灰锡会向
白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反应为吸热反应,故 B、C 错,当锡制器皿长期处于
低于 13.2℃的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。
7.A
【解析】有上述两个热化学方程式知:燃烧等量的石墨和金刚石,后者放热较多,故等量的
石墨和金刚石后者能量较高。
8.A
【解析】由盖斯定律及图示可推知 N2 (g)+3H2 (g)==2NH3 (l)的反应热 ΔH=2a kJ·mol ―1―2b
kJ·mol―1―2c kJ·mol-1=2(a―b―c) kJ·mol―1,A 项正确;N2 (g)+3H2 (g)==2NH3 (g)的反应热
ΔH=2(a―b) kJ·mol―1,B 项错; N2 (g)+ H2 (g)==NH3 (l)反应热 ΔH=(a―b―c) kJ·mol―1,
C 项错; N2 (g)+ H2 (g)==NH3 (g)的反应热 ΔH=(a―b) kJ·mol―1,D 项错。
9.A
【解析】A 中碳的燃烧热指生成 CO2 (g) 所放的热,B 中①的反应热应为-221kJ/mol,C
中反应的中和热应为 57.3kJ/mol,D 中醋酸为弱酸,最后放出热量小于 57.3kJ。
10.D
1
2
3
2
1
2
3
218
【解析】CH3OH 的燃烧热指生成 CO2(l)。比较△H 大小要考虑正负号。
11.C
12.A
【解析】硫蒸气的能量大于硫固体,故等量的硫蒸气完全燃烧放热较多。
13.D
14.B
【解析】中和反应为放热反应,B 对;中和反应有水生成,但有水生成的不一定是放热反应,
如 H2+CuO H2O+Cu 是吸热反应,D 错;从表中分析当加入 HCl 溶液 5mL、NaOH 溶
液 45mL 反应后温度为 22℃,故实验时环境温度小于 22℃,A 错;加入 HCl 溶液 30mL 反
应放热最多,应是酸碱正好中和,故 C(NaOH)=1.0mol/L·30mL /20mL=1.5 mol/L,C 错。
15.C
【解析】考查学生对活化能的理解,关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作
答,以防出错。在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是△H=Σ
(反应物)-Σ(生成物)。题中焓为正值,过程如图:
二、填空题
1.【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)√
2.【答案】41
【解析】根据盖斯定律,反应的焓变应该等于反应物的总键能减去产物的总键能:
ΔH=-462 kJ·mol -1=6EN-H+3ECl-Cl-EN≡N-6EH-Cl=6EN-H +3×243kJ·mol -1 -945 kJ·mol -1 -
6EH-Cl
整理可得 EN-H-6EH-Cl=-41 kJ•mol-1,所以断开 1 mol H—N 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能
量相差约为 41kJ。
3.(1)环形玻璃搅拌棒 量筒 (2)B
(3)①A、B 中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同 NaOH 是强碱,NH3·H2O
是弱碱,弱碱电离吸热 ②-56.9 kJ/mol -52.7 kJ/mol
【解析】(1)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。
(2)所用 NaOH 溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。(3)根据 ΔH=-m·c·(t2-t1)/n(H2O)计算,其
中 n(H2O)=0.050 mol。