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文檔簡介
基礎(chǔ)課時1反應(yīng)熱焓變學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,知道恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用焓變表示。2.以酸堿中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定為例,了解反應(yīng)熱的測定方法。3.能辨識化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式,能解釋化學(xué)變化中能量變化的本質(zhì)。一、反應(yīng)熱及其測定(一)知識梳理1.體系及環(huán)境以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例體系體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據(jù)需要所研究的對象。環(huán)境環(huán)境是與體系相互影響的其他部分。關(guān)聯(lián)體系與環(huán)境之間存在物質(zhì)交換或能量交換。圖示2.反應(yīng)熱在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量,稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。3.實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定Ⅰ.實驗裝置將如圖實驗裝置中各儀器(或物品)的名稱填在橫線上。Ⅱ.實驗步驟(1)反應(yīng)物溫度的測量。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入量熱計的內(nèi)筒,蓋上杯蓋,測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計上的酸沖洗干凈,擦干備用。②用另一個量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度。(2)反應(yīng)后體系溫度的測量。打開杯蓋,將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內(nèi)筒,立即蓋上杯蓋,插入溫度計,用攪拌器勻速攪拌。密切關(guān)注溫度變化,將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度(t2)。(3)重復(fù)上述步驟(1)至步驟(2)兩次。Ⅲ.數(shù)據(jù)處理(1)取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度(t1)。某實驗小組測定數(shù)據(jù)如下,請?zhí)顚懕碇锌瞻?。實驗次?shù)溫度123反應(yīng)前體系溫度t1/℃鹽酸25.024.925.6NaOH25.225.125.4平均值25.125.025.5反應(yīng)后體系溫度t2/℃28.528.329.0溫度差平均值(t2-t1)/℃溫度差3.43.33.5平均值3.4(2)根據(jù)溫度差和比熱容等計算反應(yīng)熱。設(shè)溶液的密度均為1g·cm-3,中和后溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出該反應(yīng)放出的熱量Q=cm(t2-t1)≈1.42kJ,則生成1molH2O時放出的熱量為56.8kJ。Ⅳ.實驗結(jié)論大量實驗測得,在25℃和101kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時,放出57.3kJ的熱量。(二)問題探究問題1如圖為簡易量熱計的結(jié)構(gòu)示意圖。請指出玻璃攪拌器、隔熱層和溫度計的作用。裝置中的玻璃攪拌器能否用金屬(不與酸、堿反應(yīng))材質(zhì)攪拌棒代替?為什么?提示玻璃攪拌器的作用是使反應(yīng)物混合均勻充分接觸;隔熱層的作用是減少熱量的散失;溫度計的作用是測定反應(yīng)前后反應(yīng)體系的溫度。不能用金屬材質(zhì)攪拌棒代替玻璃攪拌器,原因是金屬攪拌棒易導(dǎo)熱,會造成實驗過程中熱量損失。問題2實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量?若使HCl過量可以嗎?提示堿過量的目的是保證鹽酸完全反應(yīng)。若使鹽酸過量,也是可以的。問題3實驗中,某同學(xué)用等物質(zhì)的量的濃硫酸代替鹽酸?結(jié)果發(fā)現(xiàn)測定的中和反應(yīng)熱的數(shù)值偏大?這是什么原因?能否用醋酸代替鹽酸或用氨水代替NaOH溶液?對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響?提示濃硫酸溶于水時放熱,會造成中和反應(yīng)反應(yīng)熱的數(shù)值偏大。不能用醋酸代替鹽酸或用氨水代替NaOH溶液。因為弱酸、弱堿電離吸熱,會造成測定的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的數(shù)值偏小?!咎骄繗w納】(1)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用強酸、強堿的稀溶液(0.1mol/L~0.5mol/L),這樣溶液的密度可以認(rèn)為和水的密度相同。①測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時不能用濃酸或濃堿,因濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱。②測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時不能用弱酸或弱堿,因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離,若改用弱酸或弱堿,它們電離時要吸收一部分熱量。(2)要使用同一支溫度計:分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時,測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。(3)實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫,才能使用。(4)操作時動作要快,盡量減少熱量的散失。(5)實驗時亦可選用濃度、體積都不相同的酸堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定,但在計算時,應(yīng)取二者中量小的一種,因為過量的酸堿并不參與中和反應(yīng)。1.在用簡易量熱計測定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱的實驗中,將NaOH溶液倒入鹽酸溶液中的正確操作是()A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次倒入C.一次迅速倒入 D.一邊攪拌一邊滴入答案C解析在用簡易量熱計測定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱的實驗中,為減少實驗過程中的熱量散失,應(yīng)將氫氧化鈉溶液一次迅速倒入鹽酸溶液中,故選C。2.(2023·鞍山普通高中月考)為了測定酸堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,計算時至少需要的數(shù)據(jù)是()①酸的濃度和體積②堿的濃度和體積③比熱容④量熱器的質(zhì)量⑤反應(yīng)前后溶液溫度變化⑥操作所需的時間A.①②③⑤ B.①③④⑥C.③④⑤⑥ D.全部答案A解析由反應(yīng)熱的計算公式ΔH=-eq\f(cmΔT,n)可知,酸堿反應(yīng)的反應(yīng)熱計算時,至少需要的數(shù)據(jù)有:比熱容c、酸的濃度和體積、堿的濃度和體積、反應(yīng)前后溫度變化ΔT,然后計算出反應(yīng)后溶液的質(zhì)量、生成水的物質(zhì)的量。3.分別取40mL0.50mol·L-1鹽酸與40mL0.55mol·L-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗。下列說法錯誤的是()A.加入稍過量的氫氧化鈉的目的是確保鹽酸完全反應(yīng)B.儀器A的名稱是玻璃攪拌器C.在實驗過程中,測量完鹽酸的溫度后,把溫度計上的酸用水沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度D.用稀醋酸代替稀鹽酸,結(jié)果是一樣的答案D解析為了確保鹽酸完全被中和,采用稍過量的NaOH溶液,A正確;根據(jù)A結(jié)構(gòu)可知儀器A的名稱是玻璃攪拌器,B正確;在實驗過程中,測量完鹽酸的溫度后,把溫度計上的酸用水沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度,避免殘余鹽酸與NaOH溶液反應(yīng),導(dǎo)致測得溫度有誤差,C正確;醋酸是弱酸,電離會吸收部分反應(yīng)放出的熱量,D錯誤。4.(2023·天水一中高二檢測)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定實驗中,下列操作一定會降低實驗準(zhǔn)確性的是()A.實驗過程中應(yīng)使用同一個溫度計測量溫度B.NaOH溶液在倒入量熱計內(nèi)筒時,有少量濺出C.反應(yīng)后讀取溫度計的最高溫度而不是不再變化的溫度D.測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度答案B解析實驗過程中應(yīng)使用同一個溫度計測量溫度,只要每次使用后用蒸餾水沖洗就不會影響準(zhǔn)確性,A不符合;NaOH溶液在倒入量熱計內(nèi)筒時,有少量濺出,導(dǎo)致放出的熱量減少,會產(chǎn)生誤差,B符合;利用反應(yīng)后溫度計的最高溫度與反應(yīng)前兩溶液的平均溫度之差計算反應(yīng)熱,才會準(zhǔn)確,C不符合;測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度,可以防止發(fā)生中和反應(yīng)使測得的NaOH溶液溫度偏高,實驗更加準(zhǔn)確,D不符合。【題后歸納】不考慮裝置的隔熱因素,能引起實驗誤差的因素有以下兩個方面:二、反應(yīng)熱與焓變(一)知識梳理1.內(nèi)能內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。2.焓與焓變(1)反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系:焓是與物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量,符號為H。在等壓條件下進(jìn)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,常用的單位是kJ/mol或kJ·mol-1。(2)焓變與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系反應(yīng)類型放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖像焓變(ΔH)ΔH為“-”,即ΔH<0,反應(yīng)體系對環(huán)境放熱,其焓減小ΔH為“+”,即ΔH>0,反應(yīng)體系從環(huán)境中吸熱,其焓增大3.從微觀角度理解反應(yīng)熱的實質(zhì)以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為例說明,如圖所示:由圖可知:化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化斷裂或形成1mol化學(xué)鍵的能量變化斷裂或形成化學(xué)鍵的總能量變化H—H吸收436kJCl—Cl吸收243kJ共吸收679kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH=-183__kJ·mol-1(二)互動探究反應(yīng)H2(g)+F2(g)=2HF(g)的變化過程及其能量變化如圖所示?!締栴}討論】問題1圖中所示反應(yīng)中的能量變化是多少?該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH是多少?提示化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量,吸收的總能量為436kJ+155kJ=591kJ,化學(xué)鍵形成時要釋放能量,釋放的總能量為568kJ+568kJ=1136kJ,該反應(yīng)共釋放能量1136kJ-591kJ=545kJ。該反應(yīng)的ΔH=-545kJ·mol-1問題2如圖是用能量圖表示的上述變化過程的能量變化。請寫出a、b、c對應(yīng)的數(shù)值。提示a=591b=1136c=545問題3根據(jù)上圖中數(shù)據(jù)計算反應(yīng)2HF(g)=H2(g)+F2(g)的ΔH。與問題1中的ΔH相比,可得出什么結(jié)論?H2(g)和F2(g)在暗處就能發(fā)生反應(yīng),若在光照條件下發(fā)生上述反應(yīng),則該反應(yīng)的ΔH的值增大、減小還是不變?提示ΔH=2×568kJ·mol-1-436kJ·mol-1-155kJ·mol-1=+545kJ·mol-1。由此說明正、逆反應(yīng)的ΔH的絕對值相等,符號相反。同時ΔH與反應(yīng)條件無關(guān),所以ΔH不變?!咎骄繗w納】1.從鍵能的角度理解放熱和吸熱反應(yīng):化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小,與反應(yīng)條件并無必然的關(guān)系。3.焓變的兩種計算方法(1)根據(jù)物質(zhì)具有的能量來計算。ΔH=E(總生成物)-E(總反應(yīng)物)(2)根據(jù)化學(xué)鍵來計算。ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的總能量特別提醒(1)ΔH值與反應(yīng)條件無關(guān),所以使用催化劑等均不會改變ΔH值。(2)通常情況下,物質(zhì)越穩(wěn)定,物質(zhì)具有的能量越低,破壞該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵需要的能量就越高,即該物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能就越大,反之亦然。5.下列過程中ΔH小于零的是()A.Ba(OH)2與NH4Cl固體混合B.氯化銨分解得氨氣C.碳酸鈣分解得二氧化碳D.實驗室制備氫氣答案D解析常見的放熱反應(yīng)有:所有的物質(zhì)燃燒、金屬與酸或水反應(yīng)、中和反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)等;常見的吸熱反應(yīng)有:絕大多數(shù)分解反應(yīng),個別的化合反應(yīng)(如C和CO2),Ba(OH)2·8H2O與氯化銨的反應(yīng)。ΔH小于零的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl混合反應(yīng)、氯化銨受熱分解、碳酸鈣高溫受熱分解均屬于吸熱反應(yīng);實驗室制備氫氣是利用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,屬于放熱反應(yīng),選項D符合。6.下列反應(yīng)中的能量變化,與如圖所示不相符的是()A.鋁熱反應(yīng)B.生石灰與水的反應(yīng)C.過氧化氫的分解反應(yīng)D.碳酸氫鈉與檸檬酸的反應(yīng)答案D解析圖中鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng);A項,鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng);B項,生石灰與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng);C項,過氧化氫的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng);D項,碳酸氫鈉與檸檬酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。7.下列關(guān)于ΔH的說法正確的是()A.反應(yīng)過程中,消耗的反應(yīng)物越多,ΔH越大B.ΔH>0時反應(yīng)放熱,ΔH<0時反應(yīng)吸熱C.ΔH越大,說明反應(yīng)放出的熱量越多D.能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH為“-”答案D解析ΔH與化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)有關(guān),與反應(yīng)物的用量無關(guān),A錯誤;ΔH>0時反應(yīng)吸熱,ΔH<0時反應(yīng)放熱,B錯誤;反應(yīng)熱有正、負(fù),反應(yīng)放出的熱量越多,ΔH越小,反應(yīng)吸收的熱量越多,ΔH越大,C錯誤;由于反應(yīng)物的總焓大于生成物的總焓,故由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH為“-”,D正確。8.已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH=-102kJ/mol,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為()A.404 B.260C.230 D.200答案D解析反應(yīng)的ΔH=[(436+a)-2×369]kJ/mol=-102kJ/mol,解得a=200?!绢}后歸納】常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)常見放熱反應(yīng)①大多數(shù)化合反應(yīng)②所有燃燒反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)④金屬與水或酸的置換反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)(2)常見吸熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)③C和CO2或H2O(g)的反應(yīng)A級合格過關(guān)練選擇題只有1個選項符合題意(一)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1.判斷正誤(正確劃“√”,錯誤劃“×”)。(1)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中,混合溶液的溫度不再變化時,該溫度為終止溫度。()(2)準(zhǔn)確測量中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗過程中,至少需測定溫度4次。()(3)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗時,如果沒有玻璃攪拌器,可用銅質(zhì)攪拌器代替。()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)測定中和反應(yīng)熱的實驗中,混合溶液的最高溫度為終止溫度,不是溫度不再變化時的溫度為終止溫度;(2)測中和反應(yīng)熱時,至少要測三次溫度,第一次測鹽酸的起始溫度,第二次測氫氧化鈉的起始溫度,第三次測混合溶液的最高溫度,故判斷為錯誤。(3)由于銅具有導(dǎo)熱性;中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗中若用銅質(zhì)攪拌器,會有相當(dāng)一部分熱量通過銅質(zhì)攪拌器與空氣進(jìn)行熱交換而損失。2.下列儀器名稱為“玻璃攪拌器”的是()答案C解析A項,儀器名稱為錐形瓶;B項,儀器名稱為膠頭滴管;C項,儀器名稱為(環(huán)形)玻璃攪拌器;D項,儀器為250mL的容量瓶。3.(2023·寧波慈溪期末)用如圖簡易裝置測定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱。下列說法不正確的是()A.將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)看成體系B.鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱使體系溫度升高C.碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱D.反應(yīng)時將NaOH溶液分多次倒入小燒杯中答案D解析測定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱,將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)看成體系(又稱系統(tǒng)),與體系相互影響的其他部分,如盛溶液的燒杯等看做環(huán)境,A正確;酸堿中和反應(yīng)是放熱的,鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱使體系溫度升高,B正確;測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時,要測定溫度的變化,需要保證熱量不散失,碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱,C正確;為了保證熱量不散失,反應(yīng)時需要將NaOH溶液一次性倒入小燒杯中,D錯誤。4.在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中,下列說法正確的是()A.在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實驗中需要使用的儀器有:天平、量筒、燒杯、溫度計、玻璃棒B.完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗,溫度計需要使用2次,分別用于測混合液的初始溫度和反應(yīng)最高溫度C.用50mL0.55mol/L的NaOH溶液與60mL0.50mol/L的鹽酸反應(yīng),測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏大D.使用玻璃攪拌器是為了使反應(yīng)物充分混合減小實驗誤差答案D解析在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實驗中需要使用的儀器有:量筒、燒杯、溫度計、玻璃棒、玻璃攪拌器,A錯誤;完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗,溫度計分別用于測酸、堿的初始溫度和反應(yīng)最高溫度,實驗為減小誤差需要做三次實驗,溫度計需要使用9次,B錯誤;中和反應(yīng)反應(yīng)熱是在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量;與反應(yīng)的物質(zhì)的量無關(guān),C錯誤;使用玻璃攪拌器是為了使反應(yīng)物充分混合,防止熱量散失,減小實驗誤差,D正確。5.(2024·安徽縣級聯(lián)盟高二聯(lián)考)實驗室用50mL0.5mol·L-1鹽酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和如圖所示裝置進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗,得到的數(shù)據(jù)如表所示。實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差(t2-t1)/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2________220.220.423.4320.520.623.6(1)從實驗裝置上看,圖中缺少的一種玻璃儀器是________,裝置中隔熱層的作用是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)請?zhí)顚懕碇械钠骄鶞囟炔睿篲_______。(3)如果改用60mL1.0mol·L-1鹽酸跟50mL1.1mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),則與上述實驗相比,中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值________(填“增加”“減少”或“不變”),理由是_________________________________________________________________________________________________________。(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為________。答案(1)玻璃攪拌器保溫,減少熱量損失(2)3.1(3)不變中和反應(yīng)反應(yīng)熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量,與酸和堿的用量無關(guān)(4)ΔH1=ΔH2<ΔH3解析(1)由圖可知,該裝置中還缺少的一種玻璃儀器是玻璃攪拌器;該反應(yīng)過程中需要防止熱量的流失,則裝置中隔熱層的作用是保溫,減少熱量損失;(2)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃,反應(yīng)后溫度為23.2℃,反應(yīng)前后溫度差為3.15℃;第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃,反應(yīng)后溫度為23.4℃,反應(yīng)前后溫度差為3.1℃;第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃,反應(yīng)后溫度為23.6℃,反應(yīng)前后溫度差為3.05℃;三組數(shù)據(jù)均有效,平均溫度差為3.1℃;(3)從中和反應(yīng)反應(yīng)熱的定義可以發(fā)現(xiàn),要求生成1mol水時放出的熱量,則如果改用60mL1.0mol·L-1鹽酸跟50mL1.1mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),則與上述實驗相比,中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值不變;理由是中和反應(yīng)反應(yīng)熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量,與酸和堿的用量無關(guān);(4)只有NH3·H2O為弱堿,NH3·H2O的電離過程需要吸熱,導(dǎo)致中和反應(yīng)中放出熱量減少,強堿與鹽酸反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱相同,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為ΔH1=ΔH2<ΔH3。(二)反應(yīng)熱與焓變6.(2023·重慶育才中學(xué)高二期末)下列過程的能量變化與如圖所示相符的是()A.生石灰與水的反應(yīng)B.鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)C.碳酸鈣高溫分解D.酸堿中和反應(yīng)答案C解析由圖可知,生成物總能量大于反應(yīng)物總能量,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。A項,生石灰與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng);B項,鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng);C項,碳酸鈣高溫分解為吸熱反應(yīng);D項,酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)。7.(2024·南充高級中學(xué)高二月考)下列關(guān)于能量變化的說法正確的是()A.“冰,水為之,而寒于水”說明相同質(zhì)量的水和冰相比較,水的能量更低B.化學(xué)反應(yīng)發(fā)生物質(zhì)變化的同時,伴隨著能量變化,其表現(xiàn)形式只有吸熱和放熱兩種C.吸熱反應(yīng)一定需要加熱條件才能發(fā)生D.化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒,也遵循能量守恒答案D解析“冰,水為之,而寒于水”說明相同質(zhì)量的水和冰相比較,冰熔化需吸收能量,水的能量高,故A錯誤;化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時,伴隨著能量變化,其表現(xiàn)形式除吸熱和放熱外,還有光能、電能等形式,B錯誤;吸熱反應(yīng)不一定需要加熱才能發(fā)生,如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl在常溫下就能發(fā)生反應(yīng),C錯誤;化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒的同時,也遵循能量守恒,D正確。8.工業(yè)上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2],該可逆反應(yīng)分兩步進(jìn)行,整個過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.利用CO2和NH3合成尿素是放熱反應(yīng)C.2molNH3(g)的能量一定大于1molNH2COONH4(s)的能量D.反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓變ΔH=E2-E1答案C解析由圖像可知,合成尿素的過程中生成了NH2COONH4(s),其為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物,A正確;由圖像可知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則利用CO2和NH3合成尿素是放熱反應(yīng),B正確;由圖像可知,2molNH3(g)與1molCO2(g)的能量之和一定大于1molNH2COONH4(s)的能量,所以2molNH3(g)的能量不一定大于1molNH2COONH4(s)的能量,C錯誤;2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)為放熱反應(yīng),ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量<0,即ΔH=E2-E1,D正確。B級素養(yǎng)培優(yōu)練9.反應(yīng)A+B→C分兩步進(jìn)行:①A+B→X;②X→C。反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,下列敘述正確的是()A.A+B→C的反應(yīng)一定要加熱B.物質(zhì)A、B、X、C中C最不穩(wěn)定C.A和B的總能量大于C的總能量D.①②兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)答案C解析反應(yīng)的吸、放熱與反應(yīng)條件無關(guān),有些吸熱反應(yīng)不需要加熱,如氯化銨固體與八水合氫氧化鋇固體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但不需要加熱,A錯誤;物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,由圖可知,C的能量最低,最穩(wěn)定,B錯誤;由圖可知,A和B的總能量之和大于C的總能量,C正確;第①步反應(yīng)A和B的總能量小于X的總能量,為吸熱反應(yīng),第②步物質(zhì)X的總能量高于物質(zhì)C的總能量,為放熱反應(yīng),D錯誤。10.某同學(xué)在如圖所示裝置中用50mLc1mol·L-1鹽酸與50mLc2mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)從而求H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的ΔH(ΔH為生成1molH2O時的反應(yīng)熱),下列說法正確的是()A.在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中,只需要測定并記錄2次溫度B.攪拌器宜采用純銅材質(zhì),耐腐蝕C.為了實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性,c1與c2必須相同D.用相同濃度、相同體積的醋酸溶液代替鹽酸進(jìn)行上述實驗,測得的ΔH會偏大答案D解析在測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗中,實驗需要進(jìn)行2~3次,每次實驗要記錄3次溫度,所以至少需要測定并記錄6次溫度,A錯誤;Cu的導(dǎo)熱性比玻璃好,采用純銅材質(zhì)進(jìn)行攪拌會導(dǎo)致熱量損失,使測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏小,B錯誤;為了保證鹽酸完全反應(yīng),需要使氫氧化鈉溶液的濃度稍大,C錯誤;醋酸是弱酸,電離吸熱,用相同濃度的醋酸代替鹽酸會使反應(yīng)熱數(shù)值偏小,但焓變ΔH小于0,故測得的ΔH會偏大,D正確。11.科研人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑,利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)高效分解水,其主要過程如圖所示。已知:幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如表所示?;瘜W(xué)鍵H—O鍵O=O鍵H—H鍵O—O鍵鍵能/(kJ/mol)463496436138若反應(yīng)過程中分解了2molH2O,則下列說法不正確的是()A.總反應(yīng)為2H2Oeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(催化劑)
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