1、1专题 01 化学反应与能量的变化知识一 焓变、反应热【记忆导图】-知识框架，唤醒记忆【点滴解析】-逐个突击，步步为营2运用一：概念的理解3【例 1-1】下列有关反应热说法正确的是 。通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化同一化学反应在不同的温度下进行，反应热的数值不同反应热通常用 Q 表示，反应放热时，Q 为负值，反应吸热时，Q 为正值。【答案】【变式】下列说法不正确的是A需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应B任何放热反应在常温条件下一定能发生C反应物所具有的总能量和反应产物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热反应还是吸热反应D吸热反应在一定条件下(如高温、加热等
2、)才能发生【答案】B【解析】反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应；化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热，反应是放热或吸热主要取决与反应物和反应产物所具有的总能量的相对大小；放热反应和吸热反应在一定条件下才能发生。运用二：吸热反应和放热反应判定【例 1-2】 （1）下列反应中 H0)，X C( HQ3Q1 B Q2Q1Q3C Q1 Q2 Q3 D Q2 Q3Q1【答案】A【解析】由题意知，HNO3 和 NaOH 反应放出的热量为中和热，醋酸中存在电离平衡，其电离过程要吸收热量，故 Q1Q3，故 Q1H 2DCO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g) H 10【答案】
3、A3下列过程中H0 B反应 A+BC 的H = E 1-E2CE 2表示反应 CX 的活化能 DX 是反应 A+BC 的中间产物【答案】B6下列说法正确的是 （ ）A中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B1 mol 酸与 1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热21C在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热D测定中和热时可用稀硫酸和稀 Ba(OH)2溶液【答案】C7如图所示 ，H 1393.5 kJmol1 ，H 2395.4 kJmol1 ，下列说法或表示式正确的是( )A C(s，石墨)=C(s，金刚石) H1.9kJmol 1B 石墨和金刚石的转化
4、是物理变化C 金刚石的稳定性强于石墨D 1mol 石墨的能量比 1 mol 金刚石的能量大【答案】A8SF 6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF 键，已知 1mol S(s)转化为气态硫原子吸 收能量 280kJ，断裂 1mol FF、SF 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330kJ，则 S(s) + 3F2(g) = SF6(g)的反应热H 为A 1780kJ/mol B 1220kJ/mol C 450kJ/mol D +430kJ/mol【答案】B【解析】根据反应热=反应物的键能总和生成物的键能总和分析，反应热=280+31606330=1220 kJ/mol，选 B。22
5、9热化学方程式 C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H=131.3 kJmol 1 表示A 碳和水反应吸收 131.3 kJ 能量B 1 mol 碳和 1 mol 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收 131.3 kJ 热量C 1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸收 131.3 kJ 热量D 1 个固态碳原子和 1 分子水蒸气反应吸收 131.3 kJ 热量【答案】C【解析】热化学方程式表明了化学反应中的物质变化和能量变化，对于其含义的理解，一是要注意化学计量数表示的是物质的量，二是要注意指出各物质的状态。故 C 项符合题意。10已知以下三个热化学方程
6、式：2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) H=a kJmol 12H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(l) H=b kJmol 12H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(g) H=c kJmol 1下列关于 a、b、c 三者关系的表述正确的是Aabc Bacb Ccba Dbac【答案】C11为了测定酸碱反应的反应热，计算时至少需要的数据是( )酸的浓度和体积 碱的浓度和体积 比热容 反应后溶液的质量反应前后溶液温度变化 操作所需的时间A B C D全部 【答案】A【解析】由反应热的计算公式 H= 可知，酸碱反应的中和热计算时，至少需要的数据有：比
7、热容 c，酸的浓度和体积、碱的浓度和体积，反应前后温度变化 T，然后23计算出反应后溶液的质量、生成水的物质的量，故选 A。12已知 31 g 白磷(P 4)变为 31 g 红磷(P)时释放能量。请回答下列问题:（1）上述变化属于_（填“物理”或“化 学” ）变化。（2）31 g 白磷具有的能量_(填“”或“ 【解析】 （1）白磷转化为红磷过程中有新物质产生，属于化学变化。 （2）31 g 白磷(P 4)变为 31 g 红磷(P)时释放能量，这说明 31 g 白磷具有的能量31 g 红磷具有的能量。（3）31 g 白磷具有的能量31 g 红磷具有 的能量，因此 31 g 白磷完全燃烧释放出的能
8、量31 g 红磷完全燃烧释放的能量。132SO 2(g)O 2(g)=2SO3(g)反应过程中的能量变化如下图所示。已知 1mol SO2(g)氧化为 1mol SO3(g)的 H99 kJmol 1请回答下列问题：（1）图中 A、C 分别表示_ _的能量、_ _的能量；（2）图中 H_ _；（3）化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知：H 2(g)Cl 2(g)=2HCl(g) H185 kJmol 1HH 键能为 436kJmol1 ，ClCl 键能为 247kJmol1 。则 HCl 键能为_ _。【答案】 反应物 生成物 198 kJmol 1 H1185 kJmol 1 43
9、4 kJmol12414.(15 分)写出下列反应的热化学方程式：（1）1 mol N 2(气态)与适量 H2(气态)起反应，生成 NH3(气态)放出 92.2 kJ 的热量_ _（2）1 mol N 2(气态)与适量 O2(气态)起反应，生成 NO(气态)需吸收 68 kJ 的热量_（3）1 mol Cu(固态)与适量 O2(气态)起反应，生成 CuO(固态)放出 157 kJ 的热量_（4）1 mol C(固态)与适量 H2O(气态)起反应，生成 CO(气态)和 H2(气态)，需要吸收131.3 kJ 的热量_（5）卫星发射时可用肼(N 2H4)为燃料，1 mol N2H4(气态)在 O2
10、(气态)中燃烧，生成N2(气态)和 H2O(气态)，放出 534 kJ 的热量_【答案】 （1）N 2(g)3H 2(g)=2NH3(g) H92.2 kJ/mol（2）N 2(g)O 2(g)=2NO(g) H68 kJ/mol（3）Cu(s)Error!O 2(g)=CuO(s) H157 kJ/mol（4）C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H131.3 kJ/mol（5）N 2H4(g)O 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H534 kJ/mol【解析】题目简单，根据描述转化为化学反应的方程式即可。15.H 2SO4溶液和 KOH 溶液反应时有热量放出，已知反应物的总能
11、量为 E1，生成物的总能量为 E2。试回答下列问题：（1）用离子方程式表示中和反应的实质 。（2）判断 E1和 E2的大小关系：E 1 E2。（3）已知 H+(aq)+OH(aq) H2O(l) H= 57.3 kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。25用 20 g NaOH 配成稀溶液与足量 稀盐酸反应，能放出 kJ 的热量。用 0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，能放出 kJ 的热量。【答案】 （1）H +OH H2O （2） （3）28.65 11.4616已知拆开 1 mol 氢气中的化学键需要消耗 436 kJ 能量，拆开 1 mol 氧气中的化学键需要消
12、耗 498 kJ 能量，根据如图中的能量图，回答下列问题：（1）分别写出的数值：_；_。（2）生成 H2(Xg)中的 1 mol HO 键放出_kJ 的能量。（3）已 知：H 2O(l) H2O(g)H+44 kJ mol1，试写出氢气在氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式：_。【答案】 （1）1370 1 852（2）463（3）2H 2(g)+ O2(g) 2H2O（l） H=482 kJ mol12617 分别取 40 mL 的 0.50 mol/L 盐酸与 0.55 mol/L 氢氧化钠溶液进行中和反应通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热请回答下列问题（1）理论上稀强酸、稀强碱
13、反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量，写出表示稀硫酸和 稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式_（2）如右图所示，A 为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃棒，两个小孔不能开得过大，其原因是_；反应需要测量温度，每次测量温度后都必须采取的操作是_（3）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g)为了计算中和热，实验时还需测量的数据有(填序号)_；A反应前盐酸溶液的温度B反应前盐酸溶液的质量C反应前氢氧化钠溶液的温度D反应前氢氧化钠溶液的质量E反应后混合溶液的最高温度F反应后混合溶液的质量（4）某学生实验记
14、录数据如下：起始温度 t1/ 终止温度 t2/实验序号 盐酸 氢氧化钠 混合溶液1 20.0 20.1 23.22 20.2 20.4 23.43 20.5 20.6 23.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热 H_；（5）假定该学生的操作完全同上， 实验中改用 100 mL 0.5 mol/L 盐酸跟 100 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比 ，所放出的热量_ _(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)【答案】 （1）NaOH(aq)Error!H 2SO4(aq)=Error!Na2SO4(aq)H 2O(l) H57.3
15、 kJ/mol（2）减少热量损失 用水将温 度计上的液体冲掉（3）A、C、E （4）51.8 kJ/mol（5）不相等 相等2718用 50mL0.50mol/L 盐酸与 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃 用 品是_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大、偏小、无影响”)。(4)实验中改用 60 mL 0.50 molL-1的盐酸跟 50 mL 0.55 molL-1的 NaOH 溶液进行反应，与上述实
16、验相比，所放出的热量_（填“相等”或“不相等” ） ，所求中和热_ (填“相等”或“不相等”)。(5)此反应中和热的热化学方程式为：_。【答案】 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 不相等 相等 NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJ/mol碱生成 1mol 水所对应的反应热，因此所求中和热 相等。 （5）表示中和热的热化学方程式为 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H 2O(l)H=-57.3 kJ/mol。19某学习小组研究 NaOH 与某些酸之间的反应。中和热的测定在 25、101kPa 条件下，强酸与强碱
17、的稀溶液中和热可表示为：H +(aq)+OH (aq)=H2O(l) H=-57.3kJ mol 1 。按照图 1 所示装置进行实验。28（1）仪器 A 的名称是_。（2）碎泡沫塑料的作用是_。（3）在 25、101kPa 条件下，取 50mL 0.50 molL1 CH3COOH 溶液、50mL 0.55 molL1 NaOH 溶液进行实验，测得的中和热H_-57. 3 kJ mol1 （填“”“=”或“” ） ，原因是 _。 中和滴定（1）用_量取 20.00 mL 待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加 12 滴酚酞作指示剂，用 0.20 molL1NaOH 标准溶液进行滴定。为了减小实验误
18、差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取稀盐酸体积均为 20.00 mL，三次实验结果记录如下：实验次数 第一次 第二次 第三次消耗 NaOH 溶液体积/mL 19.00 23.00 23.02该盐酸的浓度约为_ (保留两位有效数字)。滴定达到终点的标志是_。（2）若某次滴定结束时，滴定管液面如图 2 所示，则终点读数为_mL。【答案】 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热，减少实验过程中热量损失 CH3COOH 是弱酸，在反应过程中会继续电离吸收热量，使放出的热量减少，H-57.3 kJ/mol 酸式滴定管 0.23molL1 滴入最后一滴氢氧化钠溶液，溶液由无色恰好变成红色，半分钟内不褪色 23.
19、1029解析： （1）根据装置图仪器 A 的名称是环形玻璃搅拌棒。 （2）碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量损失； (3)CH3COOH 是弱酸，在反应过程中会继续电离吸收热量，使放出的热量减少，H-57.3 kJ/mol； （1）量取盐酸的体积是 20.00mL，精度为 0.01mL，所以用酸式滴定管量取；第一次实验数值偏离正常的误差范围，所以根据第二次、第三次实验数值计算平均消耗氢氧化钠溶液的体积是 23.01mL；根据， ，所以盐酸的浓度约为0.23molL1；滴定达到终点的标志是滴入最后一滴氢氧化钠溶液，溶液由无色恰好变成红色，半分钟内不褪色；（2）根据滴定管液面图 2
20、所示，凹液面最低处所示的刻度为23.10mL。20下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436根据上述数据回答(1)(5)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )AH 2 BCl 2 CBr 2 DI 2(2)下列氢化物中，最稳定的是( )AHCl BHBr CHI (3)X2H 2=2HX(X 代表 Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？答：_。(4)相同条件下，X 2(X 代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_。(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？答：_，你的根据是_。【答案】(1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 (5)能，元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的热量就越多1
