（人教A版選擇性必修第一冊）高二化學同步講義 第01講 反應熱 焓變（學生版+教師版）

0 第01講第01講反應熱焓變知識導航知識導航課前引入熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。例如，燃料的燃燒、酸與堿的中和反應等會放出熱量，屬于放熱反應。而有些反應，如工業(yè)上煅燒石灰石的反應等會吸收熱量，屬于吸熱反應。化學反應過程中釋放或吸收的熱量在生活、生產和科學研究中具有廣泛的應用。那么，在實際應用中，人們如何定量地描述化學反應過程中釋放或吸收的熱量呢?模塊一模塊一反應熱及其測定知識精講知識精講一、體系與環(huán)境以鹽酸與NaOH溶液的反應為例體系在熱學中體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據需要所研究的對象。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應等看作一個反應體系，簡稱體系（又稱系統(tǒng)）。環(huán)境與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。關聯(lián)體系與環(huán)境之間存在_______交換或_______交換。二、反應熱的定義1．定義：在等溫條件下①，化學反應體系向環(huán)境_______或從環(huán)境_______的_______，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。用ΔH表示。①注：等溫條件下，指化學反應發(fā)生后，使反應后體系的溫度恢復到反應前體系的溫度，即反應前后體系的溫度相等。2．說明：許多反應熱可以通過量熱計直接測定。例如，鹽酸與NaOH溶液反應的過程中會放出熱量，導致體系與環(huán)境之間的溫度產生差異。在反應前后，如果環(huán)境的溫度沒有變化，則反應放出的熱量就會使體系的溫度升高，這時可根據測得的體系的溫度變化和有關物質的比熱容等來計算反應熱。三、反應熱的測定實驗實驗探究——中和反應反應熱的測定思考與交流：在測定中和反應的反應熱時，應該測量哪些數據？如何根據測得的數據計算反應熱？為了提高測定的準確度，應該采取哪些措施？【實驗操作】（1）反應物溫度的測量。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內筒，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度(數據填入下表)。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/LNaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度（數據填入下表）。（2）反應后體系溫度的測量。打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化，將________溫度記為反應后體系的溫度（t2）。（3）重復上述步驟（1）至步驟（2）兩次?！緮祿幚怼浚?）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的__________記為反應前體系的溫度（t1）。計算溫度差（t2-t1），將數據填入下表。實驗次數反應物的溫度/℃反應前體系的溫度反應后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t1/℃（t2-t1）/℃123（2）取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。（3）根據溫度差和比熱容等計算反應熱。（4）實驗數據處理為了計算簡便，鹽酸、氫氧化鈉稀溶液的密度近似地認為都是1g·cm-3，反應后生成的溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)。該實驗中鹽酸和NaOH溶液反應放出的熱量是_______________，生成1molH2O時放出的熱量為___________________。酸堿中和反應測定實驗的注意事項（1）（1）為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應。（酸稍微過量也可以）（2）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。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數。（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行中和熱的測定，但在計算時，應取二者中量少的一種，因為過量的酸/堿并不參加中和反應。（6）多次試驗求平均值時，若有某一組的實驗數據有明顯偏差，應直接舍去。（7）隔熱層的作用是保溫隔熱，減少熱量損失。四、中和熱的定義大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液在稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量。ΔH=-57.3kJ/mol。對點訓練對點訓練題型一：化學反應中的能量變化【例1】（2019·黑龍江高二月考）下列有關能量轉化的認識不正確的是A．燃料燃燒，只是將化學能轉化為了熱能B．人類使用照明設備，將電能轉化為光能C．生物體內的化學變化過程在能量轉化上比在體外發(fā)生的一些能量轉化更為合理有效D．通過植物的光合作用，太陽能轉化為化學能【變1】（2020·河北高二月考）關于能量轉化，下列說法不正確的是A．燃氣灶具中的能量轉化：化學能主要轉化為光能B．太陽能電池的能量轉化：光能(太陽能)→電能C．生物光合作用中的能量轉化：光能(太陽能)→生物質能(化學能)D．化學反應過程中，除了物質變化外，一定伴有能量變化題型二：中和熱的測定實驗【例2】（2021·陜西咸陽市·高二期末）關于中和熱的測定實驗，下列說法正確的是A．在實驗中，溫度計只使用2次B．為了使反應進行的更完全，可以使酸或堿適當過量C．向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢以免灑出D．用鐵絲代替玻璃棒攪拌，會使測得的中和熱數值偏大【變2】（2020·福建省福州第十一中學高二期中）在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是A．使用環(huán)形玻璃攪拌器是為了加快反應速率，減小實驗誤差B．為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數值相同D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有量筒、燒杯、酒精燈、溫度計等【例3】（2020·原陽縣第三高級中學高二月考）50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和反應反應熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_____________。(2)如果不蓋杯蓋，所求得的中和反應反應熱的絕對值將會__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應，調整反應物用量后所放出的熱量與原實驗________________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求中和反應反應熱與原實驗_____________，簡述理由：_______________________?！纠?】（2021·黑龍江大慶市·鐵人中學高一期中）某實驗小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定。Ⅰ．配制0.50mol/LNaOH溶液（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體_______g。（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)：___。名稱托盤天平(帶砝碼)小燒杯坩堝鉗玻璃棒藥匙量筒儀器

序號abcdefⅡ．中和熱的測定：測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。（3）儀器a的名稱為___，實驗中還需要用到的玻璃儀器是___。（4）取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如表。①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝簻囟葘嶒灤螖灯鹗紲囟萾1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1___227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認為0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。則中和熱△H=___________(取小數點后一位)。③上述實驗數值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是_____(填字母)。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．配制0.50mol/LNaOH溶液時俯視刻度線讀數c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度e．用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數（5）實驗中改用30mL0.50mol/L的硫酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數值會_____________(填“相等”或“不相等”)。模塊二模塊二反應熱與焓變知識預習知識預習一、內能、焓、焓變1．內能（符號為U）：體系內物質的各種能量的總和，受________、________和________等的影響。2．焓（符號為H）：與內能有關的物理量。3．焓變：在_______條件下進行的化學反應（嚴格地說，對反應體系做功有限定，中學階段一般不考慮），其反應熱等于反應的焓變，符號：________，單位：________（或________）。二、焓變的意義1．當反應體系放熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______。2．當反應體系吸熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______。三、常見的放熱反應與吸熱反應放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應；②大多數化合反應；③酸堿中和反應；④金屬與酸或水的置換反應；⑤物質的緩慢氧化；⑥鋁熱反應。①大多數分解反應；②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；③高溫條件下C、H2、CO作還原劑的反應。思考與交流：①所有分解反應都是吸熱反應嗎？②需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應嗎？四、從反應物與生成物總能量相對大小分析焓變1．放熱反應（ΔH＜0）：反應物的總焓（能量）大于生成物的總焓（能量）。2．吸熱反應（ΔH＞0）：反應物的總焓（能量）小于生成物的總焓（能量）。3．計算公式：ΔH=___________________________五、從反應物與生成物總鍵能相對大小分析焓變1．化學反應的本質是 。2．斷鍵需要 能量，成鍵需要 能量。3．鍵能：斷開（形成）1mol某鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。例如，H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol，那么斷開（形成）1molH-H鍵吸收（放出）的能量為436.0kJ。4．實例分析由圖可知，1molH2與1molCl2反應生成2molHCl分子的過程中，了kJ的能量。5．計算公式：ΔH=___________________________六、物質的穩(wěn)定性1.能量越低越穩(wěn)定。2.鍵能越大越穩(wěn)定。對點訓練對點訓練題型三：常見的吸熱反應與放熱反應【例4】（2021·廣西北海市·高一期末）下列物質間的反應是吸熱反應的是A．乙醇在空氣中燃燒 B．稀鹽酸與金屬鎂反應C．稀硫酸與氨水反應 D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合研磨【變4-1】（2021·山西省長治市第二中學校高一期末）下列反應既是非氧化還原反應，又是吸熱反應的是A．碘單質升華 B．氫氧化鈉和鹽酸反應C．甲烷在O2中的燃燒 D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應【變4-2】（2021·安徽六安市·高一期末）下列圖示變化為吸熱反應的是A． B．C． D．題型四：從反應物與生成物總能量相對大小分析焓變【例5】（2021·云南大理白族自治州·高一月考）下列過程中能量變化與圖像不相符的是選項ABCD反應NaOH和鹽酸反應Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl反應Cl2和H2反應Na和水反應圖像A．A B．B C．C D．D【變5-1】（2021·浙江高一月考）下列化學反應過程中的能量變化符合圖示的是（）①酸堿中和反應②液態(tài)水變成水蒸氣③生石灰與水反應④鋁熱反應⑤石灰石分解⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應A．①④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤ D．⑤⑥【變5-2】（2021·四川省南充市李渡中學高一月考）下列圖象分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系。據此判斷下列說法中正確的是()A．由圖1知，石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻狟．由圖2知，S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1＞ΔH2C．由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定D．由圖4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH＞0【例6】（2021·浙江寧波市·高一期末）最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如圖：下列說法正確的是A．該能量圖也可以表示碳酸氫鈉與鹽酸的反應過程B．CO2所具有的能量比CO和O要高C．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ的過程可以說明，形成化學鍵會向環(huán)境放出能量D．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的過程中，反應體系經歷了向環(huán)境吸收和放出能量的過程【變6-1】（2021·安徽高一月考）氫能的低成本、低溫、高速率制取一直是亟待解決的關鍵難題。實驗計算機模擬在催化劑表面水煤氣變換低溫產氫反應(CO+H2O=CO2+H2)過程中能量的變化如圖所示，下列說法正確的是A．水煤氣變換產氫反應是吸熱反應B．過程I和過程II均為放熱過程C．過程I發(fā)生了極性鍵的斷裂D．過程II只生成了具有極性鍵的CO2和H2O【變6-2】（2021·河北廊坊市·高一期末）以為催化劑的光熱化學循環(huán)分解反應為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應的機理及各分子化學鍵完全斷裂時的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是A．該反應①中鈦氧鍵斷裂會釋放能量B．該反應中，光能和熱能轉化為化學能C．使用作催化劑可降低反應熱，從而提高化學反應速率D．分解反應的熱化學方程式為題型五：鍵能的計算【例6】（2021·銀川市·寧夏大學附屬中學高二月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1，斷開1molO=O鍵和1molH—O鍵所吸收的能量分別為496kJ和463kJ，則斷開1molH—H鍵所吸收的能量為（）A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ【變6】（2021·河北石家莊二中高一期中）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mo1.若斷裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分別為akJ、bkJ。則生成1molN－H放出能量的數值為A． B．C． D．題型六：從反應物與生成物總鍵能相對大小分析焓變【例7】（2021·北京師范大學萬寧附屬中學高一期中）如圖所示N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中能量變化，判斷下列說法錯誤的是（）A．直觀看，該反應中反應物斷鍵吸收的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量B．2mol氣態(tài)氧原子結合生成O2(g)時，能放出498kJ能量C．斷裂1molNO分子中的化學鍵，需要吸收632kJ能量D．1molN2和1molO2的反應熱ΔH=-180kJ·mol-1【變7-1】（2021·浙江高二期中）已知2O(g)=O2(g)?H=-496kJ?mol-1，結合能量變化示意圖。下列說法正確的是（）A．拆開1molH2(g)中的化學鍵需要吸收932kJ能量B．拆開1molH2O(g)中所有化學鍵需要吸收926kJ能量C．1molH2O(l)轉變?yōu)?molH2O(g)需要吸收88kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2molH2O(l)，共放熱1940kJ【變7-2】（2021·全國高一期末）已知斷開1molH2(g)中H—H鍵需要吸收436kJ能量。根據能量變化示意圖，下列說法正確的是A．化學反應：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，是放熱反應B．生成lmolCl2(g)中的Cl—Cl鍵需吸收243kJ能量C．斷開lmolHCl(g)中的H—Cl鍵需釋放432kJ能量D．2molHCl(g)的總能量大于1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量【例8】（2021·梧州市第一中學高一期中）在化學反應中，不僅有物質的變化，還伴隨著能量的變化。(1)下圖中，表示放熱反應能量變化的是_______(填字母)。(2)從微觀角度分析化學反應中能量變化的原因：圖中過程①需___(填“吸收”或“釋放”)。從微觀角度判斷該反應為放熱反應的證據為____。根據上圖的信息寫熱化學方程式_____。(3)用電子式表示H2O的形成過程_____。提分特訓提分特訓【題1】（2019·珠海市第二中學）氫氧燃料電池可作為汽車動力能源。一種制H2的方法如圖所示，該過程中（）A．太陽能轉化為電能 B．不存在鍵的斷裂與生成C．化學能轉化為太陽能 D．太陽能轉化為化學能【題2】（2021·阜新市第二高級中學高二期末）在中和熱測定的實驗中不需要用到的儀器是（）A．量筒 B．溫度計 C．玻璃攪拌器 D．天平【題3】（2021·四川樂山市·高二期末）“自熱”火鍋的發(fā)熱包主要成分有：生石灰、鐵粉、焦炭粉、氯化鈣……等。下列說法錯誤的是A．生石灰與水反應放熱B．使用時須向發(fā)熱包中加入沸水C．鐵粉發(fā)生緩慢氧化，輔助放熱D．氯化鈣可以吸收微量的水，減緩發(fā)熱包失效【題4】（2021·浙江高一月考）下列過程既屬于氧化還原反應又屬于放熱反應的是（）A．液氨汽化 B．硫酸稀釋 C．以灼熱的碳與CO2反應 D．酒精燃燒【題5】（2021·沭陽縣修遠中學高一月考）下列各圖中所涉及為放熱反應的是A． B．C． D．【題6】（2021·全國高一期末）下列各反應的能量變化分別用如下形式的示意圖表示，其中正確的是ABCD

化石燃料的燃燒植物的光合作用氫氣與氧氣反應氫氣與氯氣反應A．A B．B C．C D．D【題7】（2021·湖北高一期末）工業(yè)上，合成氨反應，在催化劑表面的微觀歷程及能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A．①→②可表示、化學鍵的斷裂，該過程吸收能量B．①→②→③的過程中有非極性鍵的斷裂和形成C．合成氨反應屬于氮的固定，是放熱反應D．合成氨過程中催化劑參與了反應【題8】（2021·黑龍江雙鴨山市·雙鴨山一中高一期中）已知：反應完1moLN2吸收的能量為。某科研小組嘗試利用固體表面催化工藝進行NO的分解。若用和分別表示、NO、和固體催化劑，在固體催化劑表面分解NO的過程如圖所示。從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最低的是A．① B．② C．③ D．無法確定【題9】（2021·云南省大姚縣第一中學高二月考）50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在簡易量熱計中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱ΔH?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實驗中往往用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的濃度大于HCl的濃度的作用是_______，當室溫低于10℃時進行，對實驗結果會造成較大的誤差，原因是_______。(2)實驗中若改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所求中和熱_______(填“相等”或“不相等”)，理由是_______。(3)若50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液的密度都約為1g·mL-1，起始溫度都為T1，反應后最高溫度為T2，計算中和熱ΔH_______。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2021·廣東惠州市·高二期末）下列有關能量的說法不正確的是（）A．化學能可轉變?yōu)殡娔?B．化學反應伴隨能量變化是化學反應基本特征之一C．化學反應能量轉換遵守能量守恒定律 D．化學變化時斷裂化學鍵需放出能量【練2】（2021·云南省通海縣第一中學高一期中）下列對化學反應的認識，正確的是A．化學反應必然引起物質狀態(tài)的變化B．化學反應涉及化學鍵的斷裂和生成，而且還伴隨著能量的變化C．化學反應能量變化主要取決于反應物的性質D．反應物的總能量總是低于生成物的總能量【練3】（2021·金昌市第一中學高一期中）下列變化過程，屬于放熱反應的是（）①金屬鈉與水②NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌③H2在Cl2中燃燒④水蒸氣變成液態(tài)水⑤中和反應⑥碳酸鈣熱分解A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑥【練4】（2021·天津市濱海新區(qū)大港太平村中學高一期中）下列反應過程中的能量變化情況符合如圖的是A．酒精的燃燒 B．氫氧化鋇晶體與氯化銨固體反應C．鎂和稀硫酸的反應 D．酸和堿的中和反應【練5】（2021·北京大興區(qū)·高一期末）氫氣和氧氣發(fā)生反應的過程，可用如下模型表示(“-”表示化學鍵)，下列說法不正確的是A．過程I是吸熱過程B．該反應為放熱反應C．狀態(tài)a的總能量大于狀態(tài)d的總能量D．該反應的能量轉化形式只能以熱能的形式進行【練6】（2021·北京高一學業(yè)考試）已知：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，測得反應過程中溶液溫度升高。下列關于該反應的說法中，不正確的是A．屬于吸熱反應B．屬于氧化還原反應C．反應物的總能量高于生成物的總能量D．化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因【練7】（2021·湖北高二月考）工業(yè)上可采用CH3OHCO+2H2的方法來制取高純度的CO和H2。我國科研人員通過計算機模擬，研究了在鈀基催化劑表面甲醇制氫的反應歷程如圖所示，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是已知：甲醇(CH3OH)脫氫反應的第一步歷程，有兩種可能的方式：方式I：CH3OH*→CH3O*+H*Ea=+103.1kJ·mol-1方式II：CH3OH*→CH*+OHEb=+249.3kJ·mol-1A．CH3OH*→CO*+2H2(g)的ΔH<0B．①②都為O—H鍵的斷裂過程C．由活化能E值推測，甲醇裂解過程主要歷經的方式應為IID．放熱最多階段的化學方程式為CHO*+3H*→CO*+4H*【練8】（2021·廣西欽州市·高二期末）已知：①2NO2(g)?N2O4(g)△H1<0；②2NO2(g)?N2O4(l)△H2<0；下列能量變化示意圖中，正確的是A． B． C． D．【練9】（2020·浙江省東陽中學高二期中）已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH=-102kJ·mol-1，1molHBr分子中的化學鍵斷裂時需要吸收369kJ的能量，1molBr2分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量為200kJ，則1molH2分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量為（）A．436kJ B．218kJ C．169kJ D．569kJ【練10】（2020·四川成都市·北大附中成都為明學校高二期中）下圖為碳酸鈣的熱分解示意圖，有關該反應的下列說法中錯誤的是()A．1molCO2(g)和1molCaO(s)的總能量大于1molCaCO3(s)的總能量B．該反應的ΔH＞0C．該反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵形成放出能量D．由該反應可推出凡是需要加熱才發(fā)生的反應均為吸熱反應【練8】（2021·東莞市新世紀英才學校高一月考）依據化學能與熱能的相關知識回答下列問題：I．已知化學反應N2+3H22NH3的能量變化如圖所示，回答下列問題：(1)0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的過程___(填“吸收”或“放出”)____kJ能量(用a、b、c字母表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)過程能量變化為____kJ。II．化學鍵的鍵能是形成(或斷開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示:現提供以下化學鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P-P：198；P-O：360；O=O：498。(2)則發(fā)生P4(白磷)＋3O2(g)=P4O6(s)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應；其中，生成1molP4O6需要_____(“吸收或放出”)能量為_____kJ【練9】（2021·山東日照市·高一期中）中和熱是指在稀溶液中，H+(aq)與OH-(aq)發(fā)生中和反應生成1molH2O(l)時的反應熱。利用如圖所示裝置測定中和熱，取30mL0.50mol·L-1稀硫酸與60mL0.50mol·L-1NaOH溶液進行實驗，實驗數據如表。溫度實驗次數起始溫度T1/℃終止溫度T2/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.2227.027.427.232.3325.925.925.929.8426.426.226.330.3回答下列問題：(1)上述實驗中溫度變化的平均值為___℃，若近似認為0.50mol·L-1稀硫酸與0.5mol·L-1NaOH溶液的密度均為1g·cm-3，反應所得溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1，則中和熱ΔH的數值為___kJ·mol-1(保留1位小數)。(2)上述實驗結果與中和熱數值57.3kJ·mol-1有偏差，產生偏差的原因不可能是因為___(填標號)。a.實驗裝置保溫、隔熱效果差b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數c.分多次把NaOH溶液倒入內筒中d.測過稀硫酸的溫度計未洗凈直接用于測定NaOH溶液的溫度(3)本次實驗共需NaOH溶液240mL，則配制0.5mol·L-1NaOH溶液時，需稱取NaOH固體______g。(4)若改用30mL0.50mol·L-1稀硫酸與30mL0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液進行實驗，(填“能”或“不能”)_____據此實驗求中和熱。

0 0 第01講第01講反應熱焓變知識導航知識導航課前引入熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。熱量的釋放或吸收是化學反應中能量變化的常見形式。例如，燃料的燃燒、酸與堿的中和反應等會放出熱量，屬于放熱反應。而有些反應，如工業(yè)上煅燒石灰石的反應等會吸收熱量，屬于吸熱反應?；瘜W反應過程中釋放或吸收的熱量在生活、生產和科學研究中具有廣泛的應用。那么，在實際應用中，人們如何定量地描述化學反應過程中釋放或吸收的熱量呢?模塊一模塊一反應熱及其測定知識精講知識精講一、體系與環(huán)境以鹽酸與NaOH溶液的反應為例體系在熱學中體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據需要所研究的對象。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應等看作一個反應體系，簡稱體系（又稱系統(tǒng)）。環(huán)境與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。關聯(lián)體系與環(huán)境之間存在_______交換或_______交換。【答案】物質能量二、反應熱的定義1．定義：在等溫條件下①，化學反應體系向環(huán)境_______或從環(huán)境_______的_______，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。用ΔH表示。①注：等溫條件下，指化學反應發(fā)生后，使反應后體系的溫度恢復到反應前體系的溫度，即反應前后體系的溫度相等。2．說明：許多反應熱可以通過量熱計直接測定。例如，鹽酸與NaOH溶液反應的過程中會放出熱量，導致體系與環(huán)境之間的溫度產生差異。在反應前后，如果環(huán)境的溫度沒有變化，則反應放出的熱量就會使體系的溫度升高，這時可根據測得的體系的溫度變化和有關物質的比熱容等來計算反應熱?！敬鸢浮酷尫盼諢崃咳?、反應熱的測定實驗實驗探究——中和反應反應熱的測定思考與交流：在測定中和反應的反應熱時，應該測量哪些數據？如何根據測得的數據計算反應熱？為了提高測定的準確度，應該采取哪些措施？【實驗操作】（1）反應物溫度的測量。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內筒，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度(數據填入下表)。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/LNaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度（數據填入下表）。（2）反應后體系溫度的測量。打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化，將________溫度記為反應后體系的溫度（t2）。（3）重復上述步驟（1）至步驟（2）兩次。【數據處理】（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的__________記為反應前體系的溫度（t1）。計算溫度差（t2-t1），將數據填入下表。實驗次數反應物的溫度/℃反應前體系的溫度反應后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t1/℃（t2-t1）/℃123（2）取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。（3）根據溫度差和比熱容等計算反應熱。（4）實驗數據處理為了計算簡便，鹽酸、氫氧化鈉稀溶液的密度近似地認為都是1g·cm-3，反應后生成的溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)。該實驗中鹽酸和NaOH溶液反應放出的熱量是_______________，生成1molH2O時放出的熱量為___________________?！敬鸢浮孔罡咂骄?.418（t2-t1）kJ0.418（t2-t1）/0.025kJ（從單位角度入手引導計算）酸堿中和反應測定實驗的注意事項（1）（1）為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應。（酸稍微過量也可以）（2）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。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數。（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行中和熱的測定，但在計算時，應取二者中量少的一種，因為過量的酸/堿并不參加中和反應。（6）多次試驗求平均值時，若有某一組的實驗數據有明顯偏差，應直接舍去。（7）隔熱層的作用是保溫隔熱，減少熱量損失。四、中和熱的定義大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液在稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量。ΔH=-57.3kJ/mol。對點訓練對點訓練題型一：化學反應中的能量變化【例1】（2019·黑龍江高二月考）下列有關能量轉化的認識不正確的是A．燃料燃燒，只是將化學能轉化為了熱能B．人類使用照明設備，將電能轉化為光能C．生物體內的化學變化過程在能量轉化上比在體外發(fā)生的一些能量轉化更為合理有效D．通過植物的光合作用，太陽能轉化為化學能【答案】A【詳解】

A．燃燒是劇烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應，過程中可以變?yōu)楣饽?、熱能等，故A錯誤；B．照明需要光能，人類使用照明設備是將電能轉化為光能，故B正確；C．人體內的能量變化是一個能量均衡的轉化過程，生物體內的化學變化過程在能量轉化上比體外發(fā)生的一些能量轉化更為合理、有效，故C正確；D．植物的光合作用是綠色植物和藻類利用葉綠素等光合色素和某些細菌利用其細胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉化為有機物，并釋放出氧氣(細菌釋放氫氣)的生化過程，使得太陽能轉化為了化學能，故D正確；故選A。點睛：化學反應中的能力變化表現為熱量的變化．常見能量轉化有：①化學能和電能的相互轉化．如銅、鋅形成原電池，將化學能轉化為電能；②化學能和熱能的相互轉化．燃料燃燒產生能量最終帶動發(fā)電機發(fā)電，將化學能轉化為電能；③化學能和光能、風能的相互轉化等；判斷化學能轉化為其它形式能的方法：①一看，是否發(fā)生化學反應；②二看，產生了什么，如果是熱量，則轉化為熱能；如果產生了電，則是轉化為電能，如果產生了光，則是轉化為光能?！咀?】（2020·河北高二月考）關于能量轉化，下列說法不正確的是A．燃氣灶具中的能量轉化：化學能主要轉化為光能B．太陽能電池的能量轉化：光能(太陽能)→電能C．生物光合作用中的能量轉化：光能(太陽能)→生物質能(化學能)D．化學反應過程中，除了物質變化外，一定伴有能量變化【答案】A【詳解】A.燃氣灶具中的能量轉化：化學能主要轉化為熱能，A錯誤；B.太陽能電池的能量轉化：光能(太陽能)→電能，B正確；C.生物光合作用中的能量轉化：光能(太陽能)→生物質能(化學能)，C正確；D.由于斷鍵吸熱，成鍵放熱，所以化學反應過程中，除了物質變化外，一定伴有能量變化，D正確；答案選A。題型二：中和熱的測定實驗【例2】（2021·陜西咸陽市·高二期末）關于中和熱的測定實驗，下列說法正確的是A．在實驗中，溫度計只使用2次B．為了使反應進行的更完全，可以使酸或堿適當過量C．向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢以免灑出D．用鐵絲代替玻璃棒攪拌，會使測得的中和熱數值偏大【答案】B【詳解】A．實驗需要重復測定多次取平均值法，故溫度計需要使用多次，A說法錯誤；B．為了使一種反應物反應完全，應該使另一種物質過量，所以為了使反應進行的更完全，可以使酸或堿適當過量，B說法正確；C．為減少熱量損失，向盛裝酸的燒杯中加堿時要迅速加入，且避免灑出，C說法錯誤；D．用銅絲代替玻璃棒攪拌，會導致能量損失高，測定的溫度差減小，所以測定的中和熱偏小，D說法錯誤。答案選：B?！咀?】（2020·福建省福州第十一中學高二期中）在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是A．使用環(huán)形玻璃攪拌器是為了加快反應速率，減小實驗誤差B．為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數值相同D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有量筒、燒杯、酒精燈、溫度計等【答案】A【詳解】A．環(huán)形玻璃攪拌器起攪拌作用，能加快反應速率，減小實驗誤差，故A正確；B．溫度計水銀球測燒杯內的熱水的溫度，不能接觸燒杯底部，故B錯誤；C．中和熱是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱量，與酸堿的用量無關，但是選擇弱酸醋酸時，反應過程中，醋酸電離要吸熱，測得的中和熱數值不同，故C錯誤；D．中和熱測定用不到酒精燈，故D錯誤；故選A?！纠?】（2020·原陽縣第三高級中學高二月考）50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和反應反應熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_____________。(2)如果不蓋杯蓋，所求得的中和反應反應熱的絕對值將會__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應，調整反應物用量后所放出的熱量與原實驗________________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求中和反應反應熱與原實驗_____________，簡述理由：_______________________。【答案】環(huán)形玻璃攪拌器偏小不相等相等中和反應反應熱是指強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時的反應熱，與酸堿的用量無關【詳解】(1)測定中和熱時為了使反應完全還需要用環(huán)形玻璃棒攪拌，所以該裝置缺少的儀器是環(huán)形玻璃攪拌器。(2)如果不蓋杯蓋，會使一部分熱量散失，所求得的中和反應反應熱的絕對值將會偏小。(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若用60mL0.50mol·L-1鹽酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應，與原實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量增多；但是中和反應反應熱指的是強酸和強堿的稀溶液反應生成1mol水時的反應熱，與酸堿的用量無關，所以中和反應反應熱相等。【例4】（2021·黑龍江大慶市·鐵人中學高一期中）某實驗小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定。Ⅰ．配制0.50mol/LNaOH溶液（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體_______g。（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)：___。名稱托盤天平(帶砝碼)小燒杯坩堝鉗玻璃棒藥匙量筒儀器

序號abcdefⅡ．中和熱的測定：測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。（3）儀器a的名稱為___，實驗中還需要用到的玻璃儀器是___。（4）取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如表。①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝簻囟葘嶒灤螖灯鹗紲囟萾1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1___227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認為0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。則中和熱△H=___________(取小數點后一位)。③上述實驗數值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是_____(填字母)。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．配制0.50mol/LNaOH溶液時俯視刻度線讀數c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度e．用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數（5）實驗中改用30mL0.50mol/L的硫酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數值會_____________(填“相等”或“不相等”)?！敬鸢浮?.0abe玻璃攪拌器量筒4.0-53.5kJ/molacd不相等相等【詳解】Ⅰ．(1)沒有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m＝nM＝cVM＝0.5mol/L×0.25L×40g/mol＝5.0g；(2)氫氧化鈉要在小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙，即答案為abe；Ⅱ．(3)儀器A為玻璃攪拌器。實驗中還需要用量筒量取酸和堿溶液的體積。(4)第一次測定溫度差為：(30.1-26.1)℃＝4.0℃，第二次測定的溫度差為：(33.3-27.2)℃＝6.1℃，第三次測定的溫度差為：(29.8-25.9)℃＝3.9℃，第四次測定的溫度差為：(30.4-26.3)℃＝4.1℃，實驗2的誤差太大要舍去，三次溫度差的平均值為4.0℃；50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應，硫酸是過量的，生成水的物質的量和氫氧化鈉的物質的量相等。所以生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L＝0.025mol，溶液的質量為：80mL×1g/mL＝100g，溫度變化的值為△T＝4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q＝m?c?△T＝80g×4.18J/(g?℃)×4.0℃＝1337.6J，即1.3376kJ，所以實驗測得的中和熱△H＝-1.3376kJ÷0.025mol＝-53.5kJ/mol，此數值比57.3kJ/mol小。③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故a選；b．配制0.50mol/LNaOH溶液時俯視刻度線讀數，加入的水不夠，溶液體積偏小，使NaOH溶液濃度偏大，和硫酸中和時放熱多，使中和熱數值偏大，故b不選；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數值偏小，故c選；d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度，導致溫度計上殘留的堿液與稀硫酸反應，起始溫度偏高，測量值偏小，故d選；e．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數值偏大，故e不選；故答案選acd。(5)實驗中改用30mL0.5mol/L硫酸跟50mL0.55mol/L氫氧化鈉進行反應，與上述實驗相比，生成的水不同，所放出的熱量不相等；由于中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應生成1mol水時所放出的熱量，與酸堿用量無關，因此所求的中和熱數值不變。模塊二模塊二反應熱與焓變知識預習知識預習一、內能、焓、焓變1．內能（符號為U）：體系內物質的各種能量的總和，受________、________和________等的影響。2．焓（符號為H）：與內能有關的物理量。3．焓變：在_______條件下進行的化學反應（嚴格地說，對反應體系做功有限定，中學階段一般不考慮），其反應熱等于反應的焓變，符號：________，單位：________（或________）?！敬鸢浮?溫度壓強物質的聚集狀態(tài)3等壓ΔHkJ/molkJ·mol-1二、焓變的意義1．當反應體系放熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______。2．當反應體系吸熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______。【答案】負值＜0正值＞0三、常見的放熱反應與吸熱反應放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應；②大多數化合反應；③酸堿中和反應；④金屬與酸或水的置換反應；⑤物質的緩慢氧化；⑥鋁熱反應。①大多數分解反應；②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；③高溫條件下C、H2、CO作還原劑的反應。思考與交流：①所有分解反應都是吸熱反應嗎？②需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應嗎？【答案】不是。如：H2O2的分解、KClO3的分解，屬于放熱反應。需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應，比如鋁熱反應為放熱反應。（反應的吸放熱與是否需要加熱無關）四、從反應物與生成物總能量相對大小分析焓變1．放熱反應（ΔH＜0）：反應物的總焓（能量）大于生成物的總焓（能量）。2．吸熱反應（ΔH＞0）：反應物的總焓（能量）小于生成物的總焓（能量）。3．計算公式：ΔH=___________________________【答案】生成物的總焓－反應物的總焓五、從反應物與生成物總鍵能相對大小分析焓變1．化學反應的本質是 。2．斷鍵需要 能量，成鍵需要 能量?！敬鸢浮颗f化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成；吸收放出3．鍵能：斷開（形成）1mol某鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。例如，H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol，那么斷開（形成）1molH-H鍵吸收（放出）的能量為436.0kJ。4．實例分析由圖可知，1molH2與1molCl2反應生成2molHCl分子的過程中，了kJ的能量?！敬鸢浮酷尫?；183。5．計算公式：ΔH=___________________________【答案】反應物總鍵能－生成物總鍵能六、物質的穩(wěn)定性1.能量越低越穩(wěn)定。2.鍵能越大越穩(wěn)定。對點訓練對點訓練題型三：常見的吸熱反應與放熱反應【例4】（2021·廣西北海市·高一期末）下列物質間的反應是吸熱反應的是A．乙醇在空氣中燃燒 B．稀鹽酸與金屬鎂反應C．稀硫酸與氨水反應 D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合研磨【答案】D【詳解】A．乙醇在空氣中燃燒屬于放熱反應，A項不符合題意；B．稀鹽酸與金屬鎂反應屬于放熱反應，B項不符合題意；C．稀硫酸與氨水反應屬于放熱反應，C項不符合題意；D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合研磨，屬于吸熱反應，D項符合題意；答案選D。【變4-1】（2021·山西省長治市第二中學校高一期末）下列反應既是非氧化還原反應，又是吸熱反應的是A．碘單質升華 B．氫氧化鈉和鹽酸反應C．甲烷在O2中的燃燒 D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應【答案】D【詳解】A．碘受熱后由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程為升華，屬于物理變化，不是化學變化，故A不選；B．氫氧化鈉與稀鹽酸的反應為放熱反應，沒有元素的化合價變化，是非氧化還原反應，故B不選；C．甲烷在O2中的燃燒反應，有化合價的變化屬于氧化還原反應，但屬于放熱反應，故C不選；D．Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應為吸熱反應，且沒有元素的化合價變化，為非氧化還原反應，故D選；故選D?！咀?-2】（2021·安徽六安市·高一期末）下列圖示變化為吸熱反應的是A． B．C． D．【答案】A【分析】常見的放熱反應有：燃燒、金屬與酸反應、金屬與水反應、酸堿中和反應、鋁熱反應和絕大多數化合反應等；常見的吸熱反應有：絕大數分解反應、某些化合反應（如碳與二氧化碳的反應）、碳與水蒸氣的反應、氯化銨晶體與Ba（OH）2?8H2O的反應等，以此來解答。【詳解】A．圖中反應物的總能量小于生成物的總能量，為吸熱反應，故A符合題意；B．圖中反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應，故B不符合題意；C．濃硫酸稀釋放熱，為物理過程，故C不符合題意；D．Zn與稀鹽酸反應為放熱反應，故D不符合題意；故選A。題型四：從反應物與生成物總能量相對大小分析焓變【例5】（2021·云南大理白族自治州·高一月考）下列過程中能量變化與圖像不相符的是選項ABCD反應NaOH和鹽酸反應Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl反應Cl2和H2反應Na和水反應圖像A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A．NaOH和鹽酸反應是放熱反應，反應物能量高于生成物，A正確；B．Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl反應是吸熱反應，反應物能量低于生成物，B正確；C．Cl2和H2反應是放熱反應，反應物能量高于生成物，C正確；D．Na和水反應是放熱反應，反應物能量高于生成物，D錯誤；故選：D?！咀?-1】（2021·浙江高一月考）下列化學反應過程中的能量變化符合圖示的是（）①酸堿中和反應②液態(tài)水變成水蒸氣③生石灰與水反應④鋁熱反應⑤石灰石分解⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應A．①④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤ D．⑤⑥【答案】D【分析】由圖示可知，反應物的總能量小于生成物的總能量，為吸熱反應。①酸堿中和反應為放熱反應；②液態(tài)水變成水蒸氣為吸熱過程，為物理變化；③生石灰與水為放熱反應；④鋁熱反應為放熱反應；⑤石灰石分解為吸熱反應；⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl為吸熱反應?！驹斀狻緼．①④為放熱反應，故A錯誤；B．②為物理變化，不是化學反應，故B錯誤；C．③為放熱反應，故C錯誤；D．⑤⑥為吸熱反應，故D正確；故選D。【點睛】化學反應的特征是有新物質的生成，并伴隨能量的變化，反應前后元素的種類和原子個數不變。液態(tài)水的汽化屬于物理變化，不是化學反應?！咀?-2】（2021·四川省南充市李渡中學高一月考）下列圖象分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系。據此判斷下列說法中正確的是()A．由圖1知，石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻狟．由圖2知，S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1＞ΔH2C．由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定D．由圖4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH＞0【答案】A【詳解】A．根據圖1知，石墨能量低，因此石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻蔄正確；B．根據圖2知，1molS(g)具有的能量比1molS(s)具有的能量高，S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，1molS(g)燃燒放出的熱量多，由于放熱焓變?yōu)樨摚懦鰺崃吭蕉?，焓變反而越小，因此則ΔH1＜ΔH2，故B錯誤；C．根據圖3知，根據能量越低越穩(wěn)定，得出紅磷比白磷穩(wěn)定，故C錯誤；D．根據圖4知，CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH＞0，則CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH＜0，故D錯誤。綜上所述，答案為A。【例6】（2021·浙江寧波市·高一期末）最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如圖：下列說法正確的是A．該能量圖也可以表示碳酸氫鈉與鹽酸的反應過程B．CO2所具有的能量比CO和O要高C．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ的過程可以說明，形成化學鍵會向環(huán)境放出能量D．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的過程中，反應體系經歷了向環(huán)境吸收和放出能量的過程【答案】D【詳解】A．如圖可知，此反應為放熱反應，碳酸氫鈉與鹽酸反應為吸熱反應，A錯誤；B．由能量圖狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ可知，CO2所具有的能量比CO和O要低，B錯誤；C．由圖可知，狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ的過程中能量升高可以說明，形成化學鍵會從環(huán)境吸收能量，C錯誤；D．由圖可知，狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ能量升高，吸收熱量，Ⅱ→Ⅲ的過程中能量降低放出熱量，反應體系經歷了向環(huán)境吸收和放出能量的過程，D正確；答案選D?！咀?-1】（2021·安徽高一月考）氫能的低成本、低溫、高速率制取一直是亟待解決的關鍵難題。實驗計算機模擬在催化劑表面水煤氣變換低溫產氫反應(CO+H2O=CO2+H2)過程中能量的變化如圖所示，下列說法正確的是A．水煤氣變換產氫反應是吸熱反應B．過程I和過程II均為放熱過程C．過程I發(fā)生了極性鍵的斷裂D．過程II只生成了具有極性鍵的CO2和H2O【答案】C【變6-2】（2021·河北廊坊市·高一期末）以為催化劑的光熱化學循環(huán)分解反應為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應的機理及各分子化學鍵完全斷裂時的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是A．該反應①中鈦氧鍵斷裂會釋放能量B．該反應中，光能和熱能轉化為化學能C．使用作催化劑可降低反應熱，從而提高化學反應速率D．分解反應的熱化學方程式為【答案】B【詳解】A．斷鍵化學鍵需要吸收能量，則過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量，故A錯誤；B．該圖中以TiO2為催化劑、光和熱條件下分解CO2反應生成CO和氧氣，根據能量守恒定律知，該反應中，光能和熱能轉化為化學能，故B正確；C．催化劑降低反應所需活化能，不影響反應熱，反應熱與反應物和生成物總能量的差有關，故C錯誤；D．二氧化碳分解生成CO和氧氣，且該反應焓變=反應物總能量-生成物總能量，焓變與其方程式計量數成正比，則熱化學方程式為2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556

kJ/mol，故D錯誤；故選B。題型五：鍵能的計算【例6】（2021·銀川市·寧夏大學附屬中學高二月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1，斷開1molO=O鍵和1molH—O鍵所吸收的能量分別為496kJ和463kJ，則斷開1molH—H鍵所吸收的能量為（）A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ【答案】C【詳解】設斷開1molH—H鍵所吸收的能量為xkJ，反應熱ΔH=斷裂反應物化學鍵吸收的能量-形成生成物化學鍵釋放的能量=xkJ·mol-1+×496kJ·mol-1-2×463kJ·mol-1=-242kJ·mol-1，解得x=436，故C正確；故選C?！咀?】（2021·河北石家莊二中高一期中）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mo1.若斷裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分別為akJ、bkJ。則生成1molN－H放出能量的數值為A． B．C． D．【答案】B【詳解】焓變等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設生成1molN－H放出能量的數值為xkJ，則-92.4kJ=akJ×3+bkJ-xkJ×6，則x=，故B正確。故選B。題型六：從反應物與生成物總鍵能相對大小分析焓變【例7】（2021·北京師范大學萬寧附屬中學高一期中）如圖所示N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中能量變化，判斷下列說法錯誤的是（）A．直觀看，該反應中反應物斷鍵吸收的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量B．2mol氣態(tài)氧原子結合生成O2(g)時，能放出498kJ能量C．斷裂1molNO分子中的化學鍵，需要吸收632kJ能量D．1molN2和1molO2的反應熱ΔH=-180kJ·mol-1【答案】D【詳解】A．焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量，N2+O2＝2NOΔH=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，反應是吸熱反應，該反應中反應物斷鍵吸收的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量，故A正確；B．1molO2(g)吸收498kJ能量形成2molO原子，原子結合形成分子的過程是化學鍵形成過程，是放熱過程，2molO原子結合生成1molO2(g)時需要放出498kJ能量，故B正確；C．形成2molNO放熱2×632kJ能量，所以1molNO分子中的化學鍵斷裂時需要吸收632kJ能量，故C正確；D．焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量，N2+O2＝2NOΔH=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，所以1molN2和1molO2的反應熱ΔH=+180kJ/mol，故D錯誤；故選D?！咀?-1】（2021·浙江高二期中）已知2O(g)=O2(g)?H=-496kJ?mol-1，結合能量變化示意圖。下列說法正確的是（）A．拆開1molH2(g)中的化學鍵需要吸收932kJ能量B．拆開1molH2O(g)中所有化學鍵需要吸收926kJ能量C．1molH2O(l)轉變?yōu)?molH2O(g)需要吸收88kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2molH2O(l)，共放熱1940kJ【答案】B【詳解】A．已知2O(g)=O2(g)?H=-496kJ?mol-1，故斷開1molO2需要吸收496kJ能量，由圖所示，斷開2molH2和1molO2共吸收1368kJ能量，故斷開1molH2化學鍵吸收的能量為：=436kJ，A錯誤；B．由圖所示，形成2molH2O(g)釋放的能量為1852kJ，故拆開1molH2O(g)中所有化學鍵需要吸收1852kJ/2=926kJ,B正確；C．由圖所示，2molH2O(g)轉化為2molH2O(l)需要釋放88kJ能量，故1molH2O(l)轉變?yōu)?molH2O(g)需要吸收88kJ/2=44kJ，C錯誤；D．由圖所示，2molH2(g)和1molO2(g)反應，化學鍵斷開需要吸收1368kJ能量，形成穩(wěn)定的生成物2molH2O(l)釋放1852kJ+88kJ=1940kJ，故共放熱1940kJ-1368kJ=572kJ，D錯誤；故選B?！咀?-2】（2021·全國高一期末）已知斷開1molH2(g)中H—H鍵需要吸收436kJ能量。根據能量變化示意圖，下列說法正確的是A．化學反應：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，是放熱反應B．生成lmolCl2(g)中的Cl—Cl鍵需吸收243kJ能量C．斷開lmolHCl(g)中的H—Cl鍵需釋放432kJ能量D．2molHCl(g)的總能量大于1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量【答案】A【詳解】A．從圖中得，反應物的總能量高于生成物的總能量，是放熱反應，A項正確；B．生成Cl—Cl鍵需放出能量，B項錯誤；C．斷開H—Cl鍵需吸收能量，C項錯誤；D．從圖中得，反應物的總能量高于生成物的總能量，2molHCl(g)的總能量小于1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量，D項錯誤；故答案為A?！纠?】（2021·梧州市第一中學高一期中）在化學反應中，不僅有物質的變化，還伴隨著能量的變化。(1)下圖中，表示放熱反應能量變化的是_______(填字母)。(2)從微觀角度分析化學反應中能量變化的原因：圖中過程①需___(填“吸收”或“釋放”)。從微觀角度判斷該反應為放熱反應的證據為____。根據上圖的信息寫熱化學方程式_____。(3)用電子式表示H2O的形成過程_____?！敬鸢浮縜吸收反應物斷裂化學鍵吸收的總能量小于生成物形成化學鍵釋放的總能量1molH2(g)+molO2(g)=H2O(g)ΔH=-245kJ/mol【詳解】(1)a中反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，b中反應物的總能量小于生成物的總能量，屬于吸熱反應，則表示放熱反應能量變化的是a；(2)過程①為化學鍵的斷裂過程，斷鍵吸收能量；1molH2(g)和0.5molO2(g)斷鍵吸收的總能量為436kJ+249kJ=685kJ，生成1molH2O(g)成鍵釋放的能量為930kJ，反應物斷裂化學鍵吸收的總能量小于生成物形成化學鍵釋放的總能量，所以該反應為放熱反應；該反應的焓變ΔH=685kJ/mol-930kJ/mol=-245kJ/mol，所以熱化學方程式為1molH2(g)+molO2(g)=H2O(g)ΔH=-245kJ/mol；(3)O原子和兩個H原子通過共價鍵結合生成水分子，用電子式表示H2O的形成過程為。提分特訓提分特訓【題1】（2019·珠海市第二中學）氫氧燃料電池可作為汽車動力能源。一種制H2的方法如圖所示，該過程中（）A．太陽能轉化為電能 B．不存在鍵的斷裂與生成C．化學能轉化為太陽能 D．太陽能轉化為化學能【答案】D【詳解】A.在太陽能的作用下水分解生成氫氣和氧氣，太陽能轉化為化學能，選項A錯誤；B.水分解是化學變化，存在化學鍵的斷裂與生成，選項B錯誤；C.制備氫氣的過程中太陽能轉化為化學能，選項C錯誤；D.在太陽能的作用下水分解生成氫氣和氧氣，太陽能轉化為化學能，選項D正確；答案選D。【題2】（2021·阜新市第二高級中學高二期末）在中和熱測定的實驗中不需要用到的儀器是（）A．量筒 B．溫度計 C．玻璃攪拌器 D．天平【答案】D【詳解】在中和熱測定的實驗中需要用量筒分別量取一定體積的稀酸和一定體積的稀堿溶液，需要用溫度計分別測量反應前酸溶液、堿溶液的溫度以及反應后的最高溫度，反應過程中為了加快反應速率，減少熱量散失，需用環(huán)形玻璃攪拌棒進行攪拌，故不需要用到的儀器是天平，故答案為：D?！绢}3】（2021·四川樂山市·高二期末）“自熱”火鍋的發(fā)熱包主要成分有：生石灰、鐵粉、焦炭粉、氯化鈣……等。下列說法錯誤的是A．生石灰與水反應放熱B．使用時須向發(fā)熱包中加入沸水C．鐵粉發(fā)生緩慢氧化，輔助放熱D．氯化鈣可以吸收微量的水，減緩發(fā)熱包失效【答案】B【詳解】A．生石灰與水發(fā)生反應生成氫氧化鈣，會放出大量的熱，故A正確；B．反應本身放熱，無需加入沸水，故B錯誤；C．鐵粉緩慢氧化的過程也是放熱反應，故C正確；D．生石灰吸水會使發(fā)熱包失效，氯化鈣有吸水干燥作用，減緩發(fā)熱包失效，故D正確；故選B。【題4】（2021·浙江高一月考）下列過程既屬于氧化還原反應又屬于放熱反應的是（）A．液氨汽化 B．硫酸稀釋 C．以灼熱的碳與CO2反應 D．酒精燃燒【答案】D【詳解】A．液氨汽化不是化學反應，不屬于氧化還原反應，A錯誤；B．硫酸稀釋不是化學變化，不屬于氧化還原反應，B錯誤；C．碳與CO2反應，碳元素的化合價發(fā)生了改變，是氧化還原反應，該反應也是吸熱反應，C錯誤；D．酒精燃燒時碳元素、氧元素的化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，物質的燃燒為放熱反應，D正確；答案選D?！绢}5】（2021·沭陽縣修遠中學高一月考）下列各圖中所涉及為放熱反應的是A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．該反應為鋁熱反應,為放熱反應，A正確；B．生成物的總能量高于反應物，屬于吸熱反應，B錯誤；C．濃硫酸溶于水為放熱過程，不是放熱反應，C錯誤；D．化學鍵斷裂為吸熱過程，D錯誤；故選A?！绢}6】（2021·全國高一期末）下列各反應的能量變化分別用如下形式的示意圖表示，其中正確的是ABCD

化石燃料的燃燒植物的光合作用氫氣與氧氣反應氫氣與氯氣反應A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．化石燃料的燃燒是放熱反應，反應物能量比生成物能量高，與圖像不一致，故A錯誤；B．植物的光合作用是綠色植物把二氧化碳和水合成有機物，釋放氧氣，同時把光能轉化為化學能儲存在合成的有機物中的過程，反應物能量低于生成物能量，與圖像不一致，故B錯誤；C．氫氣與氧氣反應過程為放熱反應，反應物總能量必生成物總能量高，故C正確；D．氫氣與氯氣反應過程為放熱反應，反應物總能量必生成物總能量高，與圖像不一致，故D錯誤；故答案為：C。【題7】（2021·湖北高一期末）工業(yè)上，合成氨反應，在催化劑表面的微觀歷程及能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A．①→②可表示、化學鍵的斷裂，該過程吸收能量B．①→②→③的過程中有非極性鍵的斷裂和形成C．合成氨反應屬于氮的固定，是放熱反應D．合成氨過程中催化劑參與了反應【答案】B【詳解】A．由圖可得①→②表示、化學鍵的斷裂，②的能量更高，該過程吸收能量，選項A正確；B。①→②→③的過程中有、非極性鍵的斷裂，極性鍵的形成，沒有非極性鍵的形成，選項B錯誤；C．合成氨反應，將游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物，屬于氮的固定，且圖示、反應物的總能量高，生成物的能量低，是放熱反應，選項C正確；D．催化劑參與了化學反應但反應前后化學性質和質量不變，故合成氨過程中催化劑參與了反應，選項D正確。答案選B?！绢}8】（2021·黑龍江雙鴨山市·雙鴨山一中高一期中）已知：反應完1moLN2吸收的能量為。某科研小組嘗試利用固體表面催化工藝進行NO的分解。若用和分別表示、NO、和固體催化劑，在固體催化劑表面分解NO的過程如圖所示。從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最低的是A．① B．② C．③ D．無法確定【答案】C【詳解】從機理圖可以看出，表示的反應為：2NO(g)N2(g)+O2(g)，首先狀態(tài)①中，NO被吸附到催化劑表面，狀態(tài)②為NO變成N原子和O原子，這個過程需要吸收能量，③狀態(tài)為N原子和N原子結合變成N2，O原子和O原子結合變成O2，這個過程為成鍵過程，需要放出能量，則從整個反應過程來看，已知反應為吸熱反應，則逆反應2NO(g)N2(g)+O2(g)是放熱反應，反應焓變△H＜0，可見生成物狀態(tài)時，體系能量最低，能量狀態(tài)最低的是③；答案選C。【題9】（2021·云南省大姚縣第一中學高二月考）50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在簡易量熱計中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱ΔH?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實驗中往往用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的濃度大于HCl的濃度的作用是_______，當室溫低于10℃時進行，對實驗結果會造成較大的誤差，原因是_______。(2)實驗中若改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所求中和熱_______(填“相等”或“不相等”)，理由是_______。(3)若50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液的密度都約為1g·mL-1，起始溫度都為T1，反應后最高溫度為T2，計算中和熱ΔH_______。【答案】保證鹽酸完全被中和，使生成水的量更精確散熱太快相等中和熱是強酸和強堿在稀溶液中反應生成1mol液態(tài)水時放出的熱，與酸堿的用量無關ΔH=-【詳解】(1)NaOH的濃度大于HCl的濃度可以保證鹽酸完全被中和，使生成水的量更精確；當室溫低于10℃時進行，反應放出的熱量散失過快，造成結果不準確；(2)中和熱是強酸和強堿在稀溶液中反應生成1mol液態(tài)水時放出的熱，與酸堿的用量無關，所以所求中和熱相等；(3)混合溶液總體積為100mL，則總質量為100g，所以放出的總熱量為4.18

J/(g?℃)×100g×(T2-T1)=0.418(T2-T1)kJ，鹽