考點1-反應(yīng)熱-焓變(原卷版)

考點01反應(yīng)熱焓變【核心考點梳理】一、反應(yīng)熱及其測定1．認識體系與環(huán)境(以研究鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例)2．反應(yīng)熱(1)含義：在等溫條件下，化學反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。(2)測定方法：通過量熱計直接測定。注意：反應(yīng)熱概念中的“等溫條件下”是指化學反應(yīng)發(fā)生后，使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度相等。3．中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(1)實驗裝置(2)實驗測量數(shù)據(jù)①反應(yīng)物溫度(t1)的測量用一個量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒，蓋上杯蓋，插入溫度計，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；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，取兩溫度平均值為t1。②反應(yīng)后體系溫度(t2)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。并準確讀取混合溶液的最高溫度，并記錄為t2。③重復(fù)上述步驟①至步驟②兩次，記錄每次的實驗數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)。④實驗數(shù)據(jù)處理鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認為都是1g·cm－3，反應(yīng)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(yīng)放出的熱量是0.418(t2－t1)kJ，中和熱為－eq\f(0.418t2－t1,0.025)kJ·mol－1。二、反應(yīng)熱與焓變1．內(nèi)能、焓、焓變(1)內(nèi)能(符號為U)：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(符號為H)：與內(nèi)能有關(guān)的物理量。(3)焓變：在等壓條件下進行的化學反應(yīng)(嚴格地說，對反應(yīng)體系做功還有限定，中學階段一般不考慮)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，符號：ΔH，單位：kJ/mol(或kJ·mol－1)。(4)反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系2．從微觀角度認識反應(yīng)熱的實質(zhì)(1)以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)(25℃，101kPa下)的能量變化為例，填寫下表中的空白?；瘜W鍵反應(yīng)中能量變化1molA—B化學鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH＝－183kJ·mol－1(2)化學鍵斷裂和形成時的能量變化是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因?！竞诵臍w納】1．中和反應(yīng)熱的測定實驗步驟2．為了提高測定的準確度，可以采取的措施(1)上述實驗中硫酸和氫氧化鈉溶液的體積相同，為了保證硫酸充分反應(yīng)，所以NaOH溶液的濃度略大于硫酸濃度。(2)硫酸和氫氧化鈉溶液的濃度要小，若使用濃溶液，混合時會放出熱量，放熱增多。(3)測定液體體積應(yīng)準確無誤，否則后面計算會引入誤差，反應(yīng)前和反應(yīng)后溫度計讀數(shù)要準確，實驗速度要快，減少熱量的損失。(4)實驗測定溫度時應(yīng)該用同一支溫度計，以減少實驗系統(tǒng)誤差；測定酸溶液溫度后溫度計要用水清洗干凈，擦干后再測定堿溶液溫度，否則溫度計上附著的酸會中和堿而放熱，導(dǎo)致測得的堿溶液起始溫度偏高。【必備知識基礎(chǔ)練】1．（2023秋·廣東深圳·高二統(tǒng)考期末）下列設(shè)備工作時，主要是將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的是A．家用電視機B．燃氣灶C．煤氣燈D．鋰離子電池2．（2023秋·浙江寧波·高二統(tǒng)考期末）用如圖裝置測定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和熱。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溶液分多次倒入量熱計中3．（2023秋·云南大理·高二統(tǒng)考期末）物質(zhì)的變化伴隨能量的變化，下列屬于吸熱反應(yīng)的是A．甲烷燃燒 B．鋁片與稀鹽酸反應(yīng)C．木炭與水反應(yīng)生成和 D．氫原子和氯原子形成鍵4．（2023秋·廣西玉林·高二統(tǒng)考期末）下列有關(guān)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實驗的說法正確的是A．用銅絲代替環(huán)形玻璃攪拌棒，測得的偏小B．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C．為了使酸堿充分反應(yīng)，應(yīng)當緩慢分次倒入溶液并攪拌D．為了使反應(yīng)進行得更完全，可以使堿適當過量5．（2023秋·廣東深圳·高二統(tǒng)考期末）隨著社會的進步，人類對能源的需求越來越迫切。化學反應(yīng)的“吸熱”或“放熱”過程，可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程。下列無法說明反應(yīng)是能量的“貯存”還是“釋放”的是A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng) B．正反應(yīng)的活化能高于逆反應(yīng)的活化能C．反應(yīng)物的鍵能總和高于生成物的鍵能總和 D．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量6．（2023·全國·高二假期作業(yè)）下列關(guān)于內(nèi)能和焓變的說法正確的是A．化學反應(yīng)過程中內(nèi)能的變化等于焓變B．氣態(tài)水和液態(tài)水所具有的內(nèi)能一定不相同C．一個化學反應(yīng)都有且只有一個相對應(yīng)的焓變D．可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)的焓變：ΔH正＝－ΔH逆【關(guān)鍵能力提升練】7．（2023春·云南·高二校聯(lián)考階段練習）某團隊研究在硼基催化劑上丙烷氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)機理，部分反應(yīng)歷程(其中吸附在催化劑表面的物質(zhì)用“*”表示)如圖所示。下列歷程中屬于放熱過程的是A．B．C．D．8．（2023春·上海嘉定·高二上海市育才中學?？计谥校┠惩瑢W通過實驗測出稀鹽酸和稀NaOH溶液(堿稍過量)反應(yīng)的中和熱△H=-52.3kJ?mol-1，造成這一結(jié)果的原因不可能的是A．實驗裝置保溫、隔熱效果差 B．用量筒量取鹽酸時仰視讀數(shù)C．分多次將NaOH溶液倒入小燒杯中 D．攪拌不充分9．（2023春·四川涼山·高二寧南中學?？茧A段練習）下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A．(a)圖表示反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物成鍵放出的能量B．(b)圖是金剛石與石墨分別被氧化生成的能量關(guān)系曲線，說明石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)C．由(c)圖可知，D．(d)圖是某反應(yīng)：A→C(由兩步反應(yīng)A→B→C完成，B為中間產(chǎn)物)的能量曲線(E表示能量)，整個反應(yīng)中10．（2023春·安徽池州·高二統(tǒng)考開學考試）已知，kJ/mol，其他數(shù)據(jù)如下表。下列說法不正確的是氣態(tài)物質(zhì)HBrHCl1mol分子中的化學鍵斷裂時吸收的能量/kJ436a366bcA．B．和的總能量小于C．b大于366D．a(chǎn)、c的值可以判斷Br-Br和Cl-CI鍵的相對強弱11．（2023秋·青海西寧·高二校聯(lián)考期末）下列說法正確的是A．濃硫酸稀釋屬于放熱反應(yīng)B．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體完全燃燒，后者放出的熱量多C．任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O的過程中，反應(yīng)熱均相同D．已知C(s，石墨)=C(s，金剛石)

ΔH=+1.5kJ·mol-1，則石墨比金剛石穩(wěn)定12．（2023春·河南安陽·高二安陽一中?？奸_學考試）已知含四個碳原子的部分烴類與氫氣的相對能量如圖所示：下列說法正確的是A．斷開1，3-丁二烯中的兩個碳碳雙鍵需要的能量為斷開一個碳碳雙鍵的2倍B．反應(yīng)的C．1，3-丁二烯中的兩個碳碳雙鍵存在相互作用D．因烯烴加氫是碳碳雙鍵斷鍵的過程，故是吸熱反應(yīng)13．（2023春·廣東惠州·高二?？计谥校?jù)文獻報道某反應(yīng)的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．產(chǎn)物的穩(wěn)定性：C．該歷程中最大正反應(yīng)的活化能E正=186.19kJ·mol-1D．相同條件下，由中間產(chǎn)物z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率：v(P1)<v(P2)14．（2023春·上海浦東新·高二華師大二附中?？计谥校┰谌鐖D所示量熱計中，將溶液與溶液混合，溫度從25.0℃升高到27.7℃。下列說法錯誤的是A．若量熱計的保溫瓶絕熱效果不好，則所測偏大B．攪拌器可選用導(dǎo)熱性能好的金屬攪拌器C．若選用同濃度同體積的鹽酸，則溶液溫度將升高至超過27.7℃D．所加NaOH溶液稍微過量，目的是保證溶液完全被中和15．（2023秋·新疆喀什·高二?？计谀└鶕?jù)氫氣分子的形成過程示意圖，回答問題。(1)H—H鍵的鍵長為__________，①~⑤中，體系能量由高到低的順序是___________。(2)下列說法中正確的是____________。A．氫氣分子間不存在分子間作用力B．由①到④，電子在核間出現(xiàn)的概率增加C．由④到⑤，必須消耗外界的能量D．氫氣分子中含有一個極性共價鍵(3)已知幾種常見化學鍵的鍵能如下表所示。化學鍵Si—OH—OO=OSi—SiSi—C鍵能/460467498176X請回答下列問題：①較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X___。②H2被喻為21世紀人類最理想的燃料，而更有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”的觀點。試計算：每千克H2燃燒（生成水蒸氣）放出的熱量約為_____________。16．（2023秋·上海閔行·高二閔行中學?？计谀┤祟惱没瘜W反應(yīng)不僅可以創(chuàng)造新物質(zhì)，還可以實現(xiàn)不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化。(1)開發(fā)利用可再生能源受到世界各國的廣泛關(guān)注。下列不屬于可再生能源的是_______。A．沼氣 B．水力發(fā)電 C．太陽能 D．清潔煤(2)下列反應(yīng)中，生成物總能量低于反應(yīng)物總能量的是_______。A．碳酸鈣受熱分解 B．灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng)C．酒精燃燒 D．煤與高溫下的水蒸氣反應(yīng)(3)下列有關(guān)化學變化中能量變化的說法中，正確的是_______。A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能自發(fā)進行C．化學鍵斷裂時會放出能量D．反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對大小決定了化學反應(yīng)是放熱還是吸熱(4)圖是有關(guān)反應(yīng)過程與能量變化的示意圖，由此可以推知：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)【學科素養(yǎng)拔高練】17．（2022·湖南·嘉禾縣第一中學高二階段練習）隨著科學技術(shù)的發(fā)展，實驗儀器也在不斷地變革。某化學興趣小組利用如圖所示的儀器來進行中和熱測定實驗。實驗原理：(K的物理意義是熱量計升高時所需的熱量)，(n為生成水的物質(zhì)的量)。實驗步驟：Ⅰ.熱量計總熱容常數(shù)K的測定：反應(yīng)瓶中放入蒸餾水打開磁力攪拌器，攪拌。開啟精密直流穩(wěn)壓電流，調(diào)節(jié)輸出電壓(電壓為5V)和電流.采集數(shù)據(jù)，并求出。Ⅱ.中和熱的測定：①將反應(yīng)瓶中的水倒掉，用干布擦干，重新量取蒸餾水注入其中，然后加入溶液，再取溶液注入儲液管中。②打開磁力攪拌器，攪拌。每分鐘記錄一次溫差，記錄到一分鐘時，將玻璃棒提起，使儲液管中堿與酸混合反應(yīng)。繼續(xù)每分鐘記錄一次溫差，測定10分鐘。采集數(shù)據(jù)(如圖所示)。(1)現(xiàn)行教材中和熱測定實驗中不會用到的實驗儀器是_______(填字母)，裝置中碎泡沫塑料的作用是_______。A．溫度計

B．漏斗

C．燒杯

D．量筒(2)K的測定步驟中，量取蒸餾水的玻璃儀器可用_______(填名稱