1、化学反应的热效应 第一节第一节反应热反应热 第第 1 课时课时反应热反应热焓变焓变 【课程标准要求】 1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质聚集状态的影 响。 2.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变 表示。 3.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。 一、反应热及其测定 1.体系与环境、反应热 (1)体系与环境 研究反应热时，需要明确体系和环境。以盐酸与 NaOH 溶液之间的反应为例： 体系(又称系统)包括试管中的 NaOH 溶液、盐酸及发 生的反应等。 环境是指与体系相互影响的其他部分， 如盛溶液的试 管和溶液
2、之外的空气等。 (2)反应热 定义 在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的 热效应，简称反应热。 测定方法 许多反应热可以通过量热计直接测定。在反应前后，若环境的温度没有变化，则 反应放出的热量会使体系的温度升高，可以根据测得的体系的温度变化和有关物 质的比热容等来计算反应热。 2.中和反应反应热的测定 (1)测定原理及数据处理 (2)实验结论 在 25 和 101 kPa 下，强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成 1 mol 水时， 放出 57.3 kJ 的热量。 【微自测】 判断下列描述的正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)对于烧杯中锌粉与稀硫酸的反
3、应，烧杯和稀硫酸可看作环境() (2)锌和稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量() (3)锌和稀硫酸反应的反应热可以通过量热计测量() (4)中和反应的反应热的测定结果与所用酸碱的种类无关() 二、反应热与焓变 1.内能 内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 化学反应中产生反应热是由于化学反应前后体系的内能(U)发生了变化。 2.焓和焓变 (1)焓 焓是为了描述等压条件下的反应热，科学上引入的一个与内能有关的物理量，符 号是 H。 (2)焓变 研究表明，在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号H 表示，常用单位是 kJ/mol。其数
4、学表达式HH生成物H反应物。 (3)焓、焓变与放热反应、吸热反应的关系 反应 类型 放热反应吸热反应 图像 焓变 (H) H 为“”，即H0，反应 体系对环境放热，其焓减小 H 为“”，即H0，反应 体系从环境中吸热，其焓增大 【微自测】 2.下列说法正确的是() A.反应热是 1 mol 物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时H0，反应吸热时H0 C.任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 D.在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的 焓值差决定 答案D 解析在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量叫反应热， 此时参加反应的物质的物质的
5、量不一定是 1 mol，故 A 错误；当反应放热时H 0，反应吸热时H0，故 B 错误；在等压条件下，反应的H(焓变)等于反应热， 故 C 错误；对于一个化学反应，生成物与反应物的焓值差即焓变决定了反应是吸 热还是放热，故 D 正确。 一、中和反应反应热的测定一、中和反应反应热的测定 【活动探究】 1.测定原理： 通过量热计测量一定量的酸、碱溶液在反应前后的温度变化和有关物质的比热容 计算反应放出的热量，由此求得中和反应反应热。 2.实验装置： 3.实验测量： (1)反应物温度的测量。 用量筒量取 50 mL 0.50 mol/L 盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯 盖，插入温度计，测
6、量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净；擦干 备用。 用另一个量筒量取 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液，用温度计测量并记录 NaOH 溶液的温度。 (2)反应后体系温度的测量。 打开杯盖，将量筒中的 NaOH 溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插 入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系 的温度(t2)。 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。 1.测定 NaOH 溶液的温度前，温度计上的盐酸为什么要用水冲洗干净？ 提示：测定 NaOH 溶液的温度时，若温度计上沾有盐酸，二者反应放出热量，测 得 NaOH 溶液的温度偏高。 2
7、.实验中为何使用 0.55 mol/L NaOH 溶液与 0.50 mol/L 盐酸反应， 而不是选用 0.50 mol/L 的 NaOH 溶液？ 提示：碱过量的目的是保证盐酸完全反应。 3.实验装置中的玻璃搅拌器能否用铜质搅拌器代替？能否用醋酸代替盐酸或用氨 水代替 NaOH 溶液？其对实验结果有何影响？ 提示：不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器，原因是铜的导热性能好，会造成实验 过程中热量的损失。不能用醋酸代替盐酸、氨水代替 NaOH 溶液，原因是弱酸、 弱碱电离吸热，使测得中和反应反应热的数值偏小。 【核心归纳】 1.中和热 (1)在 25 和 101 kPa 下， 强酸的稀溶液与强碱的稀溶
8、液发生中和反应， 生成 1 mol H2O 时放出的热量叫做中和热。 (2)概念理解 强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应，生成 1 mol H2O 时中和热都是 57.3 kJ； 若用浓溶液或固体，还有溶解热，放出热量增多。 若用弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，由于弱酸或弱碱电离要吸热，则放出热 量减小。 2.中和热的测定 (1)测定原理 中和反应放出的热量：Qcm(t2t1)， 其中 c4.18 J/(g)。 中和热：H Q n（H2O）。 (2)数据处理 忽略错误实验数据，取其他实验数据的平均值作为计算依据。 计算中和反应的反应热： 为了计算简便，近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热容都
9、与水相同，并 忽略实验装置的比热容。 50 mL 0.50 mol/L 盐酸的质量 m150 g， 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液的质量 m250 g。 中和后生成的溶液的比热容 c4.18 J/(g)， 50 mL 0.50 mol/L 盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液发生中和反应后放出的热量： Q(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1) kJ 计算中和热： 中和反应时， 盐酸完全反应， 生成H2O的量为n(H2O)0.050 L0.50 mol/L0.025 mol，则有H0.418（t2t1） 0.025 kJ/mol。 (3)注意事项
10、操作要快、隔热效果要好，以确保热量尽可能少散失。 玻璃搅拌器不能用易导热的金属制品代替，防止热量通过金属传导而散失。搅 拌时，要轻轻搅动，防止碰碎温度计。 测量酸、碱、混合溶液的温度时，要使用同一支温度计，且数据稳定后再记录 下最高温度。测量酸液的温度后，在测量碱液之前，要洗净温度计上的酸。 测量温度时，水银球要处于溶液中间，不能接触烧杯壁或烧杯底部，不能将温 度计当玻璃搅拌器使用。 为了保证实验中盐酸完全反应，使用的 NaOH 溶液稍过量，计算中和热时按酸 计算。 为保证实验结果的准确性，重复实验 23 次，取其平均值作计算依据。 中和热与酸、碱的关系 发生中和反应时，由于所用的酸和碱的强弱
11、不同，因而所得中和热不相同。 1.一元强酸与一元强碱的中和 一元强酸稀溶液与一元强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时， 中和热为57.3 kJ/mol，表示为H57.3 kJ/mol。 2.一元强酸与一元弱碱或一元强碱与一元弱酸的中和热 如果有一元弱酸或一元弱碱参加中和反应，生成 1 mol H2O 时所放出的热量一般 低于 57.3 kJ，其原因是弱酸或弱碱的电离是吸热的。因此，中和反应所放出的热 量还要扣除弱酸或弱碱电离时吸收的那部分热量，故生成 1 mol H2O 放出的热量 低于 57.3 kJ，如 1 mol CH3COOH 与 1 mol NaOH 反应时放出的热量是 5
12、6.0 kJ。 特例：HF 的电离是放热的，不符合上述关系，即 1 mol HF 与 1 mol NaOH 反应 时，放出的热量是 67.7 kJ。 3.有沉淀生成时的中和热 氢氧化钡或Ca(OH)2稀溶液与稀硫酸反应生成1 mol H2O放出的热量高于57.3 kJ， 其原因是 Ba2 (或 Ca2)与 SO2 4结合生成 BaSO4(或 CaSO4)时放出热量。 【实践应用】 1.某实验小组学生用 50 mL 0.50 molL 1 的盐酸与 50 mL 0.55 molL 1 的 NaOH 溶液在如图所示的装置 中进行中和反应实验，通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法 正确
13、的是() A.如图条件下实验过程中没有热量损失 B.图中实验装置缺少玻璃搅拌器 C.内筒与外壳间填满碎泡沫塑料是起固定作用 D.若改用 60 mL 0.50 molL 1 的盐酸跟 60 mL 0.55 molL 1 的 NaOH 溶液进行反 应，所放出的热量相等 答案B 解析题中装置存在热量的散失，故 A 错误；根据量热计的构造可知该装置缺少 的仪器是玻璃搅拌器，故 B 正确；中和热测定实验成败的关键是保温，内筒与外 壳间填满碎泡沫塑料的目的是减少实验过程中的热量损失， 故 C 错误； 改用 60 mL 0.50molL 1 的盐酸跟 60 mL 0.55molL 1 的 NaOH 溶液进行
14、反应，所放出的 热量比 50 mL 0.50 molL 1的盐酸跟50 mL 0.55 molL1的NaOH溶液反应放出的 热量多，故 D 错误。 2.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是() A.温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B.强酸与强碱反应生成 1 mol H2O(l)释放的热量都约为 57.3 kJ C.测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D.某同学通过实验测得盐酸和 NaOH 溶液反应生成 1 mol H2O(l)放出的热量为 52.3 kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 答案D 解析温度计不能代替玻璃搅拌器，只能用于
15、测量溶液的温度，A 项错误；强酸 与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时，放出的热量不一定等于 57.3 kJ，如浓 硫酸与 NaOH 溶液反应生成 1 mol H2O(l)时，放出的热量大于 57.3 kJ，B 项错误； 测定中和反应反应热时，应读取混合溶液的最高温度，C 项错误；浓酸或浓碱溶 于水时会放热，则生成 1 mol H2O(l)时放出的热量大于 57.3 kJ，D 项正确。 二、反应热与体系的焓、化学键的关系 【核心归纳】 1.化学反应中能量变化的原因 (1)从微观角度分析： 化学键的变化与能量变化的关系 (2)从宏观角度分析： 放热反应吸热反应 图示 表示 H 正负
16、H0 H 与 焓的关系 HH(生成物)H(反应物) 2.H 的计算方法 (1)H生成物的总焓反应物的总焓 (2)HE(反应物的总键能)E(生成物的总键能) 3.反应热和焓变的比较 反应热焓变 不同点概念 在等温条件下，化学 反应体系向环境释放 或从环境吸收的热量 化学反应中生成物的 总焓与反应物的总焓 之差 相同点 单位kJ/mol “”“ ” 的意义 “”表示反应吸热，“”表示反应放热 数据 来源 可以通过实验直接测得，也可以利用已知数 据通过计算求得 联系 在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变，如 敞口容器中进行的化学反应 注意 焓、焓变、反应热代表的意义不同。 焓(H)只有正值，
17、而焓变(H)有正负之分。 可以通过焓变来判断一个反应是吸热反应还是放热反 应。 任何化学反应都有反应热。 物质三态之间变化的焓变不能叫反应热，反应热是等 压条件下化学反应的焓变 键能是指形成或断裂 1 mol 化学键时放出或吸收的能量，单位 kJ/mol。 【实践应用】 1.下列说法正确的是() A.焓变单位为 kJ/mol，是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时H0，反应吸热时H0 C.一个化学反应中， 当反应物的总焓大于生成物的总焓时， 反应放热， H 为“” D.一个化学反应中， 生成物总键能大于反应物的总键能时， 反应吸热， H为“” 答案C 解析焓变的单位为 k
18、J/mol，是指每摩尔“具体的反应”的焓变，A 项错误；在 反应中物质所具有的总焓减少，反应就放热，反之就吸热，C 项正确；一个化学 反应中，生成物总键能大于反应物总键能，反应放热，H 为“”，D 项错误。 2.已知反应：H2(g)F2(g)=2HF(g)，该反应的H270 kJ/mol。下列说法正确 的是() A.在相同条件下，1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)的能量总和大于 2 mol HF(g)的能量 B.1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)反应生成 2 mol 液态 HF 放出的热量小于 270 kJ C.该反应的逆反应是放热反应 D.该反应过程的能量变化可用
19、下图表示 答案A 解析该反应为放热反应，在相同条件下，1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)的能量总和 大于2 mol HF(g)的能量， A项正确； 由于物质从气态变为液态放出热量， 所以1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)反应生成 2 mol 液态 HF 放出的热量大于 270 kJ， B 项错误； 该 反应的逆反应是吸热反应，C 项错误；反应物总能量应比生成物总能量高，D 项 错误。 3.(2020德州模拟)合成氨工业中氢气可由天然气和水蒸气反应制备，其主要反应 为：CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)。 已知下列键能数据： 化学键CHHOC=OHH
20、键能/kJ/mol414464803436 则该反应的H() A.162 kJ/molB.766 kJ/mol C.162 kJ/molD.1 470 kJ/mol 答案A 解析化学反应的反应热反应物键能总和生成物键能总和4414 kJ/mol 4464 kJ/mol2803 kJ/mol4436 kJ/mol162 kJ/mol。 三、放热反应与吸热反应 【核心归纳】 放热反应与吸热反应的比较 放热反应吸热反应 含义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的总焓大于生成物的总焓 反应物的总焓小于生成物的总 焓 与化 学键 的关 系 生成物成键时释放的总能量大于 反应物断键时吸
21、收的总能量 生成物成键时释放的总能量小 于反应物断键时吸收的总能量 表示 方法 H 为“”或H0 反应 过程 图示 常见 反应 举例 大多数化合反应 所有的燃烧及缓慢氧化反应 酸碱中和反应 活泼金属与酸或 H2O 的反应， 如 Mg2H =Mg2H2 铝 热 反 应 ， 如2Al Fe2O3= 高温 Al2O32Fe 大多数分解反应，如 NH4Cl= NH3HCl 少数化合反应，如 CCO2= 高温 2CO Ba(OH)28H2O 固体与 NH4Cl 晶体的反应 CH2O(g)= 高温 COH2 少 数 分 解 反 应 ， 如 2H2O2= MnO22H 2OO2 特别提醒一个化学反应是吸热反
22、应还是放热反应， 与反应条件(如点燃、 加热、 高温等)没有直接关系。 【实践应用】 1.关于化学反应中的说法错误的是() A.图中所示的反应H0 且属于氧化还原反应的是() A.金属钠与水的反应 B.Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应 C.灼热的炭与 CO2的反应 D.乙烯在氧气中的燃烧反应 答案C 解析金属钠与水的反应为放热反应，与题意不符，A 错误；Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应，为非氧化还原反应，与题意不符，B 错误；灼热的炭与 CO2的反 应为吸热反应，H0，且有元素化合价的改变，属于氧化还原反应，符合题意， C 正确；乙烯在氧气中的燃烧反应为放热反应，与
23、题意不符，D 错误。 微专题微专题化学反应中的能量变化图化学反应中的能量变化图知识技能型知识技能型(教师独教师独 具具) 【核心归纳】 放热反应 (H0) H(E2E1) kJ/mol(ab) kJ/molc kJ/mol(图中 a、 b、c 均大于 0) 【迁移应用】 1.白磷和红磷分别与氧气反应生成 1 mol P4O10(s)过程中的焓变化如图。下列说法 正确的是() A.红磷比白磷稳定 B.白磷燃烧是吸热反应 C.红磷转变为白磷是放热反应 D.红磷燃烧反应的：4P(s)5O2(g)=P4O10(s)H(E3E2) kJ/mol 答案A 解析由图像可知，白磷的焓高于红磷，红磷比白磷稳定，
24、红磷转化为白磷是吸 热反应，A 正确，C 错误；由图像分析可知，白磷燃烧时生成物的焓小于反应物 总焓， 为放热反应， B 错误； 依据图像分析可知， 红磷燃烧是放热反应， 反应 4P(s) 5O2(g)=P4O10(s)的H(E3E2)kJ/mol，D 错误。 2.(2020威海高二检测)某反应由两步反应 ABC 构成，它的反应焓曲线如图， 下列叙述正确的是() A.两步反应均为吸热反应 B.A 与 C 的能量差为 E4 C.三种化合物中的稳定性 BAC D.AB 反应，反应条件一定要加热 答案C 解析A.反应物总焓大于生成物总焓，反应为放热反应，否则为吸热反应，A 的 焓小于 B，说明该反应
25、为吸热反应，B 的焓大于 C，则该反应为放热反应，故 A 错误； B.A 与 C 的焓差为整个反应的HHABHBCE1E2E3E4， 故 B 错误；C.焓越低越稳定，C 焓最低，最稳定，三种化合物中的稳定性 BAC， 故 C 正确；D.吸热反应不一定需要加热，A 到 B 为吸热反应，不一定需要加热， 如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，故 D 错误。 3.(2020 十 堰 高 二 检 测 )H2(g) 与 ICl(g) 的 反 应 包 含 以 下 两 步 ： .H2(g) ICl(g)=HCl(g)HI(g)，.HCl(g)HI(g)ICl(g)=I2(g)2HCl(g)。反
26、应过程 中的能量变化曲线如图所示，下列有关说法错误的是() A.反应为吸热反应 B.反应为放热反应 C.反应 H2(g)2ICl(g)=I2(g)2HCl(g)该反应的H218 kJ/mol D.反应、均为氧化还原反应 答案A 解析A.反应反应物总焓大于生成物，为放热反应，A 错误；B.反应中反应 物总焓大于生成物，为放热反应，B 正确；C.由图像可知，反应 H2(g) 2ICl(g)=I2(g)2HCl(g)的反应热为 218 kJ/mol，且为放热反应，则H218 kJ mol 1，C 正确；D.反应、涉及单质反应，元素化合价发生变化，则均为 氧化还原反应，D 正确。 核心体系建构 1.下
27、列有关焓变和反应热的说法不正确的是() A.反应热和焓变的单位都是 kJ/mol B.在中学阶段，恒压条件下的化学反应，其反应热等于反应的焓变 C.当反应体系放热时其焓减小，H 为负值，即H0 D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 答案D 解析反应热和焓变的单位都是 kJ/mol，故 A 正确；中学阶段，在恒压条件下， H 等于反应热，故 B 正确；当反应体系放热时其焓减小，H 为负值，即H0， 故 C 正确；有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如 C 不完全燃烧生成 CO 的反应热，故 D 错误。 2.下列物质间的反应，其焓变化符合如图所示的是() A.铁与硫粉在加热条件下的反应
28、B.灼热的炭与二氧化碳反应 C.焦炭与水蒸气的反应 D.碳酸钙的分解 答案A 解析反应 FeS= FeS 是化合反应，多数化合反应是放热反应，故 A 正确； 反应 CO2C= 高温 2CO 是高中化学中少数的化合反应中的吸热反应，故 B 错误； 焦炭与水蒸气的反应是吸热反应，故 C 错误；碳酸钙分解需要高温，故 CaCO3 的分解反应是吸热反应，故 D 错误。 3.工业合成氨的反应为 N2(g)3H2(g)2NH3(g)，已知下列各物质的键能数据 如下： 化学键HHNNNH 键能(kJ/mol)436946391 则该反应的H() A.92 kJ/molB.92 kJ/mol C.92 kJD
29、.1 472 kJ/mol 答案B 解析HE(反应物总键能)E(生能物总键能)(436kJ/mol3946 kJ/mol)(391 kJ/mol32)92 kJ/mol。 4.(2020荆州高二检测)如图为 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化， 下列说法正确的是() A.1 mol N2(g)和 NA个 O2(g)反应的H180 kJ/mol B.1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量 C.物质断键成原子吸收的能量越低表示物质越稳定 D.吸热反应一定需要加热才能发生 答案B 解析A.焓变反应物总键能生成物总
30、键能， N2(g)O2(g)=2NO(g)， H946 kJ/mol498 kJ/mol2632 kJ/mol180 kJ/mol，反应是吸热反应，故 A 错误； B.该反应为吸热反应， 则反应物总能量小于生成物总能量， 即 1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量，故 B 正确；C.物质断键成原 子吸收的能量越低表示该物质本身的能量越高，则该物质越不稳定，故 C 错误； D.吸热反应可能在常温下进行，与反应条件无关，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反 应，故 D 错误。 5.50 mL 0.50 mol/L 盐酸与 50 mL 0.55 m
31、ol/L NaOH 溶液在下图所示的装置中进行 中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。 请回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是_。 (2)外壳与内筒之间隔热层的目的是_。 (3)简易量热计如果不盖杯盖，所测得中和反应反应热的绝对值_(填“偏 大”“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中若改用 60 mL 0.50 mol/L 盐酸和 50 mL 0.55 mol/L NaOH 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”)，所测得的 中和反应反应热_(填“相等”或“不相等”)。 答案(1)玻璃搅拌器(2)减少实验过程中的
32、热量损失 (3)偏小(4)不相等相等 解析在测定中和反应反应热时，需使用玻璃搅拌器搅拌，加快酸与碱的反应。 实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的中和反应反应热的绝对值偏小。 实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的中和反应反应热不变， 因为对于同一反应来说，|中和反应反应热|与反应用酸、碱溶液的体积无关，根据 公式|中和反应反应热|（m 酸溶液m碱溶液）c（t2t1） n（H2O） 可算出中和反应反应热。 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列说法中正确的是() 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
33、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。 2.下列反应中，生成物的总焓大于反应物的总焓，但不属于氧化还原反应的是 () A.焦炭在高温下与水蒸气反应 B.Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应 C.NaOH 溶液与 H2SO4溶液混合 D.铝热反应 答案B 解析
34、生成物的总焓大于反应物的总焓，说明反应为吸热反应。A 项，是吸热反 应，但属于氧化还原反应，错误；B 项，是吸热反应，且不属于氧化还原反应， 正确；C 项，是放热反应，且不属于氧化还原反应，错误；D 项，是放热反应， 且属于氧化还原反应，错误。 3.下列关于H 的说法正确的是() A.反应过程中，消耗的反应物越多，H 越大 B.H0 时反应放热，H0 时反应吸热 C.H 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放热反应，H 符号为“” 答案D 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；B 项，H0 时反应吸热，H0 时反应放热，错误；C
35、项，反应热有正、 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，故由反应物转化为生成物时，该反应 为放热反应，H 符号为“”，正确。 4.如图是 H2与 Cl2发生反应生成 HCl 的途径和三个状态的能量，有关说法错误的 是() A.步骤 2 是放热过程 B.三个状态的能量 E2最大 C.要实验步骤 1 的转化，必须加热 D.该反应的HH2H3B.H2H1H3H2 答案D 解析放出热量大小关系为：57.3 kJ，故H 大小关系为：， 即H1H3H2。 12.(2020福州高二检测)为减少温室气体的排放，科学家研究出以 TiO2为
36、催化剂， 光热化学循环分解 CO2的反应，该反应机理及分子中化学键完全断裂时的能量变 化如图所示。下列说法错误的是() A.该反应中，光能和热能转化为化学能 B.该过程中没有电子的转移 C.使用 TiO2作催化剂断键时吸收能量 D.分解 CO2反应的化学方程式：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)，该反应的H556 kJ/mol 答案B 解析A 反应中以 TiO2为催化剂，在光和热条件下分解 CO2生成 CO 和 O2，根 据能量守恒定律知，该反应中，光能和热能转化为化学能，故 A 正确；B.氧化还 原反应的实质是电子转移，光热化学循环分解 CO2生成 CO 和 O2，属于氧化还原 反应，
37、反应过程中有电子的转移， 故 B 错误； C.断键时吸收能量， 故 C 正确； D.CO2 分解生成 CO 和 O2，反应 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H反应物的总键能生 成物的总键能(1 59821 0722496) kJ/mol556 kJ/mol 故 D 正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一层新型的结构陶瓷材料， 其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通 过如下反应制得：2SiO26C2N2= 高温 Si3N46CO。该反应变化过程中的能量 变化如图所示： 回答以下问题： (1)上述反应中
38、的还原剂是_。 (2)该反应是_反应(填“放热”或“吸热”)，反应热H_ kJ/mol。 答案(1)C(2)放热(E1E2)或(E2E1) 解析(1)该反应中碳元素的化合价由 0 价升高到2 价，故反应中还原剂是 C。 (2)由图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，H (E1E2) kJ/mol 或H(E2E1) kJ/mol。 14.(2020临沂高二检测)(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2(g) O2(g)=2H2O(g)。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的 是_。 从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如表
39、所示。 化学键HHO=OHO 键能(kJ/mol)436496463 反应 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的H_ kJ/mol。 生成 1 mol H2O(g)可以放 出热量是_ kJ。 (2)下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_。 a.盐酸与烧碱溶液反应 b.Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl210H2O2NH3 c.氢气在氧气中燃烧生成水 d.高温煅烧石灰石使其分解 e.铝和盐酸反应 f.葡萄糖在人体内氧化分解 答案(1)a484242(2)acefbd 解析(1)由图可知，A 中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，断 裂 2 mol H2中的化学
40、键吸收 2436 kJ 能量， 断裂 1 mol O2中的化学键吸收 496 kJ 能量，共吸收 2436 kJ496 kJ1368 kJ 能量，形成 4 mol HO 键释放 4463 kJ1 852 kJ 能量，2 mol H2在氧气中燃烧生成气态水的反应热H反应物中键 能总和生成物中键能总和(1 3681 852) kJ/mol484 kJ/mol，则生成 1 mol 气态水放出的热量为 242 kJ；(2)a.盐酸与烧碱溶液反应为中和反应，属于放热反 应，b.Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl210H2O2NH3为吸热反应，c.氢气在 氧气中燃烧生成水为放热反应， d.高温煅
41、烧石灰石使其分解属于吸热反应， e.铝和 盐酸反应为放热反应，f.葡萄糖在人体内氧化分解放出能量，属于放热反应。 15.某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.5 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定实 验。 回答下列问题。 (1)倒入 NaOH 溶液的正确操作是_(填字母)。 A.沿玻璃棒缓慢倒入B.一次迅速倒入 C.分三次少量倒入 (2)使硫酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是_(填字母)。 A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸板用玻璃棒搅拌 C.轻轻地振荡烧杯 D.用玻璃搅拌器轻轻地搅拌 (3)取 50 mL NaOH 溶液和 30 mL 硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
42、请填写下表中的空白：近似认为 0.50 mol/L 氢氧化钠溶液和 0.50 mol/L 硫酸溶液 的密度都是 1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容 c4.18 J/(g)。 实验 编号 初始温度 t1/终止温 度 t2/ 温度差平均值 (t2t1)/H2SO4NaOH平均值 126.226.026.130.1 227.027.427.233.3 325.925.925.929.8 426.426.226.330.4 (4)计算中和热H_(保留至小数点后一位)。 (5) 不 能 用 Ba(OH)2和 硫 酸 代 替 盐 酸 和 氢 氧 化 钠 溶 液 ， 理 由 是 _。 答案(1)B(2)
43、D(3)4.0(4)53.5 kJ/mol (5)Ba(OH)2和硫酸反应除生成水外，还有硫酸钡生成，会影响反应热的测定 解析(1)用 0.50 mol/L 氢氧化钠溶液和 0.50 mol/L 硫酸溶液进行中和热的测定， 倒入 NaOH 溶液的正确操作是一次迅速倒入。 (2)用玻璃搅拌器轻轻地搅拌使硫酸 与 NaOH 溶液混合均匀。(3)4 次温度差分别为 4.0 ，6.1 ，3.9 ，4.1 ，第 2 次数据相差较大，舍去，其他三次温度差平均值为 4.0 。(4)50 mL 0.50 mol/L 氢氧化钠溶液与 30 mL 0.50 mol/L 硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为 0.05 L0.50 mol/L0.025 mol，溶液的质量为 80 mL1 gcm 380 g，温度变化 的值t4.0 ，则生成 0.025 mol 水放出的热量 Qmct80 g4.18 J/(g )4.0 1 337.6 J，即 1.337 6 kJ，所以实验测得的中和热H 1.337 6 kJ 0.025 mol53.5 kJ/mol。(5)硫酸与 Ba(OH) 2溶液反应除了生成水外，还生成了 BaSO4沉淀，该反应中的沉淀生成热会影响反应的反应热，所以不能用硫酸和 Ba(OH)2代替盐酸和氢氧化钠溶液。
