反應(yīng)熱的測量和熱化學(xué)方程式(教師版)

1.2.1反應(yīng)熱的測量和熱化學(xué)方程式【教師】同學(xué)們，這是“一瓶500mL的水，由20℃升至30℃，從環(huán)境吸收了多少熱？（已知：水的比熱容c=4.18J/(g·℃)”【學(xué)生】計算：Q=cmΔT=4.18J/(g·℃)×500g×(30℃-20℃)=20900J

（設(shè)計目的：為中和熱的測定作好知識鋪墊。）【教師】我們知道，酸堿的中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，要測出反應(yīng)放出的熱量，根據(jù)剛才的計算，你認(rèn)為需要測定哪些數(shù)據(jù)？【學(xué)生】（討論）【教師】當(dāng)我們把熱量測出后，要使用化學(xué)語言表示出來，就需要熱化學(xué)方程式。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容就是：《反應(yīng)熱的測量和熱化學(xué)方程式》（板書）。學(xué)習(xí)聚焦學(xué)習(xí)聚焦知識精講知識精講知識點01反應(yīng)熱的測量——用簡易熱量計測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1．實驗原理在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)；ΔH=-57.3kJ·mol-12．計算方法：Q=cmΔT其中Q—中和反應(yīng)放出的熱量，c—反應(yīng)混合液的比熱容，m—反應(yīng)混合液的質(zhì)量，ΔT—反應(yīng)前后溶液溫度的差值注意事項1．堿液稍過量的目的是確保鹽酸被完全中和。2．操作時動作要快目的是盡量減少熱量的損失。3．熱量計的保溫效果盡可能好。4．如果實驗中使用的較濃的酸或堿，會因溶解放熱而造成誤差；如果使用的是弱酸或弱堿，會因電離吸熱而造成誤差。【即學(xué)即練1】50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如上題圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題：（1）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。結(jié)合日常生活的實際該實驗在______中進(jìn)行效果更好。（2）實驗中改用60mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，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________(填“相等”或“不相等”)，簡述理由__________________________________________。（3）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會________；用50mL0.5mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會______。(均填“偏大”、“偏小”或“無影響”)【答案】（1）偏小保溫杯（2）不相等相等因中和熱是在稀溶液中，1molH＋和1molOH－發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)（3）偏小偏小【解析】第（3）小題，若用氨水代替NaOH溶液，由于氨水是弱堿，電離時會吸熱，將使測得的結(jié)果偏小。若用50mL0.5mol·L－1NaOH溶液，則酸堿的物質(zhì)的量相等，理論上對中和熱測量應(yīng)沒有影響，但實驗中不可能完全絕熱，一定會有熱量的損失，測得的結(jié)果也會偏小。知識點02熱化學(xué)方程式1．概念能表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。2．表示意義（1）熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。（2）熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，表示實際參加反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量和實際生成的生成物的物質(zhì)的量。（3）熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量相對應(yīng)?！炯磳W(xué)即練2】熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1表示A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量C．1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.3kJD．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量【答案】D【解析】熱化學(xué)方程式各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)為物質(zhì)的量，ΔH＞0為吸熱反應(yīng)，ΔH＜0為放熱反應(yīng)。常見考法常見考法一中和熱的測量常見考法【例1】測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如下圖所示．（1）寫出該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱數(shù)值為57.3kJ·mol-1）：___________；（2）裝置圖中碎泡沫塑料所起作用為：___________________；（3）①取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表．請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝簻囟葘嶒灤螖?shù)起始溫度T1/℃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若上述實驗所測中和熱數(shù)值偏小，產(chǎn)生偏差的原因可能是___________________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(shù)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H2SO4溶液的溫度【答案】（1）H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol-1（2）保溫、隔熱，防止熱量損失（3）4.0a、c、d必殺技1．根據(jù)Q=cmΔT，實驗中需準(zhǔn)確測定m和ΔT；2．誤差分析：實驗所測得的數(shù)據(jù)若不是為57.3kJ·mol-1，則產(chǎn)生誤差可能的原因是：（1）量取溶液的體積有誤差(測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計算，若實際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差)．（2）溫度計的讀數(shù)有誤．（3）實驗過程中有液體灑在外面．（4）混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差．（5）隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差．（6）測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差．【同步練習(xí)1】在實驗室進(jìn)行中和熱測定實驗，下列有關(guān)敘述錯誤的是A．大小燒杯之間塞滿碎泡沫，目的是減少熱量損失B．測量終止溫度時，應(yīng)當(dāng)記錄混合溶液的最高溫度C．為了使酸堿充分反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)緩慢分次倒入NaOH溶液并攪拌D．可用塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒【答案】C【解析】如果藥品緩慢分次倒入，則會在操作過程中有熱量損失，造成實驗誤差。常見考法二熱化學(xué)方程式的書寫【例2】請結(jié)合題中數(shù)據(jù)，寫出對應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）16gCH3OH(l)與適量O2反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出683.4kJ熱量。（2）N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)，放出92.2kJ熱量。（3）在上題的基礎(chǔ)上，完成NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)的熱化學(xué)方程式。（4）稀溶液中，1molH2SO4與NaOH完全反應(yīng)時，放出114.6kJ熱量，寫出表示中和熱的熱化學(xué)方程式。（5）agC(s)與足量O2反應(yīng)生成CO2氣體時，放出bkJ熱量____?！敬鸢浮浚?）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=?1366.8kJ·mol?1（2）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=?92.2kJ·mol?1（3）NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)ΔH=46.1kJ·mol?1（4）1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=?57.3kJ·mol?1（5）C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=?12b/akJ·mol?1必殺技書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意：（1）ΔH與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化時會發(fā)生焓變，故應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。通常用英文字母s、l、g分別表示固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，用aq表示水溶液，通常指稀溶液。（2）ΔH要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，一般不注明時，表示的反應(yīng)溫度為298K、壓強(qiáng)為100kPa。（3）ΔH的單位一般是kJ?·?mol-1。在相同條件下正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的ΔH數(shù)值相同，符號相反。（4）ΔH的數(shù)值與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)?！就骄毩?xí)2】已知在1×105Pa、298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝242kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝242kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝484kJ·mol－1【答案】A【解析】選項A是正確的。選項B，如果生成的H2O為液態(tài)，放熱會大于484kJ·mol－1，B錯。選項C和D，ΔH應(yīng)為負(fù)值。答案為A。常見考法三涉及反應(yīng)熱的混合物計算【例3】已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實驗測得反應(yīng)放熱3695kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是A．1∶1B．1∶3C．1∶4D．2∶3【答案】B【解析】設(shè)原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，根據(jù)題干中的兩個條件可列出二元一次方程，解出即可。必殺技把反應(yīng)的焓變當(dāng)作生成物中的一項，按常規(guī)的化學(xué)方程式計算即可?！就骄毩?xí)3】已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.76kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量分別為______________。【答案】0.2mol、0.2mol【解析】設(shè)H2與CO的物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，列出二元一次方程即可求解。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列說法正確的是A．書寫熱化學(xué)方程式時，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可B．凡是在加熱或點燃條件下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C．表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式是：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－483.6kJ【答案】C【解析】選項A，熱化學(xué)方程式還應(yīng)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A錯。選項B，放熱反應(yīng)有時在點燃或加熱時才能發(fā)生，B錯，選項C正確。選項D，ΔH的單位錯誤，D錯。答案為C。2．對于一個特定反應(yīng)的焓變(ΔH)，下列說法錯誤的是A．與反應(yīng)方程式的書寫有關(guān)B．與反應(yīng)物和生成物的能量有關(guān)C．與反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵有關(guān)D．與是否使用催化劑有關(guān)【答案】D【解析】焓變?nèi)Q于反應(yīng)物與生成物的相對能量的大小，它等于反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂時吸收的總能量與生成物中化學(xué)鍵形成時放出的總能量的差，與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比；與是否使用催化劑無關(guān)。3．下列說法或表示法正確的是A．氫氣與氧氣反應(yīng)生成等量的水蒸氣和液態(tài)水，前者放出熱量多B．需要加熱的反應(yīng)說明它是吸熱反應(yīng)C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的稀硫酸與含1molNaOH的稀溶液混合，放出的熱量等于57.3kJD．1molS完全燃燒放熱297.3kJ，熱化學(xué)方程式為S＋O2=SO2ΔH＝－297.3kJ·mol－1【答案】C【解析】選項A，水蒸氣的能量比液態(tài)水的能量高，生成水蒸氣放出的熱量少，A錯。選項B，有些放熱反應(yīng)也需要加熱，B錯。選項C，稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成1molH2O，放出的熱量是中和熱，C正確；選項D，熱化學(xué)方程式應(yīng)該注明物質(zhì)的狀態(tài)，D錯誤。答案為C4．1g火箭燃料N2H4燃燒，生成N2和H2O(g)，同時放出16.7kJ的熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是A．N2H4＋O2=N2＋2H2OΔH＝－534.4kJ·mol－1B．N2H4＋O2=N2＋2H2OΔH＝－1068.8kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4kJ·mol－1D．eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267.2kJ·mol－1【答案】C【解析】1gN2H4(g)燃燒放出16.7kJ熱量，則1mol(32g)N2H4(g)燃燒放出熱量534.4kJ，根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的要求知C正確。5．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。分別向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入①濃硫酸、②稀硫酸、③稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列關(guān)系正確的是A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3C．ΔH1<ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3【答案】C【解析】濃硫酸稀釋時也會放熱，所以ΔH1更負(fù)。6．已知熱化學(xué)方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于熱化學(xué)方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2的說法正確的是A．熱化學(xué)方程式中的系數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)中ΔH2>0C．該反應(yīng)中ΔH2＝－571.6kJ·mol－1D．該反應(yīng)與題述反應(yīng)互為可逆反應(yīng)【答案】B【解析】熱化學(xué)方程式中的系數(shù)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子數(shù)。該反應(yīng)是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－571.6kJ·mol－1逆向進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)熱ΔH2＝571.6kJ·mol－1，但該反應(yīng)與題述反應(yīng)不互為可逆反應(yīng)，因為二者的反應(yīng)條件不同。7．熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1表示A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，吸收熱量131.3kJD．1個固態(tài)碳原子和1個水蒸氣分子反應(yīng)吸收熱量131.3kJ【答案】C【解析】題中熱化學(xué)方程式表示1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，吸收131.3kJ的熱量。8．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是A．C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=?393.5kJB．CH4+2O2=CO2+2H2OΔΗ=?890.3kJ·mol?1C．H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔΗ=285.8kJ·mol?1D．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔΗ=?269.8kJ·mol?1【答案】D【解析】選項A，反應(yīng)熱ΔΗ的單位是kJ·mol-1，A錯誤。選項B，熱化學(xué)方程式要標(biāo)出聚集狀態(tài)，B錯誤。選項C，H2完全燃燒是放熱反應(yīng)，ΔΗ小于0，C錯誤。選項D正確。答案為D。9．在進(jìn)行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是A．反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度要相同B．環(huán)形玻璃棒攪拌能加快反應(yīng)速率，減少實驗誤差C．為了使反應(yīng)均勻進(jìn)行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D．為了使反應(yīng)更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量【答案】C【解析】選項A，反應(yīng)前酸、堿溶液溫度要相同，若不同，則誤差較大，A說法正確。選項B，環(huán)形玻璃棒攪拌能加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差，B說法正確。選項C，分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測定結(jié)果不準(zhǔn)確，C說法錯誤。選項D，為了使反應(yīng)進(jìn)行更完全，可以使酸(堿)適當(dāng)過量，D說法正確。答案為C。10．依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示1mol甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________。(2)若適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ熱量。則N2和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________。(3)已知拆開1molH—H鍵，1molN—H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1（2）N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝67.8kJ·mol－1（3）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1題組B能力提升練11．已知：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1(2)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1(3)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1(4)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1下列關(guān)系式中正確的是A．a(chǎn)<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0【答案】C【解析】四個方程式比較，（2）是（1）的2倍，（4）是（3）的2倍。12．工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3氣體，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。現(xiàn)將2molSO2、1molO2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后，放出熱量98.3kJ，此時測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則下列熱化學(xué)方程式正確的是A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1C．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝＋98.3kJ·mol－1D．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－49.2kJ·mol－1【答案】A【解析】根據(jù)題意可知，實際參加反應(yīng)的SO2為1mol，即1molSO2和0.5molO2完全反應(yīng)時，放出熱量98.3kJ，那么當(dāng)2molSO2完全反應(yīng)時，即可放出熱量196.6kJ，A項正確。13．將V1mL1.00mol/LHCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50)。下列敘述正確的是A．做該實驗時環(huán)境溫度為22℃B．該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約為1.00mol/LD．該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【答案】B【解析】由圖可知，在鹽酸體積為30mL前，隨著鹽酸體積的增大，混合液的溫度升高，而鹽酸體積為5mL時，混合液溫度為22℃，所以做該實驗時的環(huán)境溫度低于22℃，A錯；當(dāng)V1＝30時，鹽酸和NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，因V1＋V2＝50，則V2＝20，NaOH溶液濃度為eq\f(3,2)mol·L－1，C錯；Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)有水生成，但該反應(yīng)吸熱，故D錯。14．已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液里反應(yīng)的中和熱可表示為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。對于下列反應(yīng)：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1eq\f(1,2)H2SO4(濃)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q3kJ·mol－1上述反應(yīng)均在溶液中進(jìn)行，則下列Q1、Q2、Q3的關(guān)系正確的是()A．Q2>Q3>Q1B．Q2>Q1>Q3C．Q1＝Q2＝Q3D．Q2＝Q3>Q1【答案】A【解析】CH3COOH是弱酸，電離會吸熱，則Q1最小。濃硫酸稀釋時會放熱，則Q2最大。答案為A。15．已知中和熱的數(shù)值是57.3kJ·mol－1。下列反應(yīng)物混合時，產(chǎn)生的熱量等于57.3kJ的是A．1mol·L-1稀HCl(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)B．500mL2.0mol·L-1的HCl(aq)和500mL2.1mol·L-1的NaOH(aq)C．500mL2.0mol·L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq)D．1mol·L-1稀CH3COOH(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)【答案】B【解析】選項A，只知道酸和堿的濃度，但是不知道溶液的體積，無法確定生成水的量的多少，也無法確定放熱多少，A錯。選項B，500mL2.0mol·L-1的HCl(aq)的物質(zhì)的量為1mol，NaOH(aq)過量，HCl(aq)完全反應(yīng)，反應(yīng)生成的水的物質(zhì)的量是1mol，放出的熱量是為57.3kJ，B正確。選項C，醋酸是弱酸，弱酸電離吸熱，放出的熱量小于57.3kJ，C錯。選項D，只知道酸和堿的濃度，但是不知道溶液的體積，無法確定生成水的量的多少，也無法確定放熱多少，并且醋酸是弱酸，弱酸電離吸熱，D錯。答案為B。16．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式書寫及對應(yīng)表述均正確的是A．H2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔΗ=-270kJ·mol?1，則相同條件下，2molHF（g）的能量大于1mol氫氣和1mol氟單質(zhì)的能量之和B．密閉容器中，9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱充分反應(yīng)，放出19.12kJ熱量，則Fe(s)+S(s)=FeS(s)ΔΗ=-95.6kJ·mol?1C．已知1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5kJ，則水分解的熱化學(xué)方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔΗ=285.5kJ·mol?1D．已知：4P(紅磷,s)=P4(白磷,s)ΔΗ=17kJ·mol?1，則P(紅磷,s)轉(zhuǎn)化為P4(白磷,s)不需要加熱就可以實現(xiàn)【答案】B【解析】選項A，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則相同條件下，2molHF（g）的能量小于1mol氫氣和1mol氟單質(zhì)的能量之和，A錯。選項B，密閉容器中，9.6g硫粉的物質(zhì)的量為0.3mol，11.2g鐵粉的物質(zhì)的量為0.2mol，混合加熱生成硫化亞鐵時，硫過量，放出19.12kJ熱量，所以1mol鐵反應(yīng)放出的熱量95.6kJ，B正確。選項C，已知1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5kJ，則水分解的熱化學(xué)方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔΗ=571kJ·mol?1，C錯。選項D，4P(紅磷,s)=P4(白磷,s)ΔΗ=17kJ·mol?1，為吸熱反應(yīng)，不加熱是難以實現(xiàn)的，D錯。答案為B。17．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反應(yīng)后溶液的質(zhì)量⑤反應(yīng)前后溶液溫度變化⑥操作所需的時間A．①②③⑤B．①③④⑥C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．全部【答案】A【解析】由反應(yīng)熱的計算公式ΔH=可知，酸堿反應(yīng)的中和熱計算時，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，故選A。18．切開的金屬Na暴露在空氣中，其變化過程如圖所示：eq\x(銀白色固體)eq\o(→,\s\up7(Ⅰ))eq\x(白色固體)eq\o(→,\s\up7(Ⅱ))eq\x(白色固體)……→eq\x(白色粉末)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系如圖所示，請回答下列問題：(1)反應(yīng)Ⅰ是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，判斷依_____________________。(2)1molNa(s)被氧化成eq\f(1,2)molNa2O(s)的熱化學(xué)方程式是_______________________?！敬鸢浮?1)放熱反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量(2)Na(s)＋eq\f(1,4)O2(g)=eq\f(1,2)Na2O(s)ΔH＝－207kJ·mol－1【解析】(1)由題圖可知，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，故反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)。(2)由題給數(shù)據(jù)可得2molNa(s)被氧化成1molNa2O(s)時放出的熱量是414kJ，所以1molNa(s)被氧化成eq\f(1,2)molNa2O(s)時放出的熱量是207kJ，則熱化學(xué)方程式是Na(s)＋eq\f(1,4)O2(g)=eq\f(1,2)Na2O(s)ΔH＝－207kJ·mol－1。題組C培優(yōu)拔尖練19．在36g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占eq\f(1,3)體積，CO2占eq\f(2,3)體積，且C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1；CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1。與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是()A．172.5kJ B．1149kJC．283kJ D．566kJ【答案】C【解析】36g碳的物質(zhì)的量為3mol，所以生成物中含有1molCO、2molCO2。損失的熱量即1molCO完全燃燒生成CO2時放出的熱量，即283kJ。20．運用中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定方法，即保溫、隔熱的條件下，向盛有20mL2.08mol·L－1NaOH溶液的試管中分五次加入1～5mL未知濃度的H2SO4溶液(邊加邊振蕩，每次加入1mL)后，測得溶液的溫度分別是1.4℃、2.5℃、4.2℃、5.2℃、5.18℃，則該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度約是A．20.8mol·L－1 B．6.9mol·L－1C．5.2mol·L－1 D．4.16mol·L－1【答案】C【解析】依據(jù)反應(yīng)后溶液的溫度分別是1.4℃、2.5℃、4.2℃、5.2℃、5.18℃，可知加入4mL硫酸時放出的熱量最多，這時酸堿恰好中和，依據(jù)方程式即可計算求解。21．在常溫常壓時，充分燃燒一定量的丁烷(C4H10)氣體，放出熱量QkJ(Q＞0)，將生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中，發(fā)生的反應(yīng)為CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，共消耗了4mol·L－1的NaOH溶液200mL。則此條件下，下列熱化學(xué)方程式正確的是A．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1B．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－10QkJ·mol－1C．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝10QkJ·mol－1D．C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－10QkJ【答案】B【解析】利用方程式計算可知NaOH溶液吸收的CO2為0.4mol，即C4H10(g)燃燒，每產(chǎn)生0.4molCO2，放出熱量QkJ，利用熱化學(xué)方程式書寫規(guī)則，只有B正確。22.碳是形成化合物種類最多的元素。請回答下列問題：（1）有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：則M、N相比，較穩(wěn)定的是_