6.1.3反应热与焓变
1．天然气(主要成分为CH4)燃烧时发生反应：CH4+2O2 CO2+2H2O。下列关于该反应的说法中，不正确的是
A．属于放热反应
B．属于氧化还原反应
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．能量变化与化学键的断裂和形成有关
2．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是
A．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热
D．由C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ mol-1，可知金刚石比石墨稳定
3．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是
A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定
C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①、②两步反应均为放热反应
4．利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热，下列说法正确的是
A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时沿玻璃棒缓慢倒入
B．揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，让溶液混合均匀
C．用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，不影响实验结果
D．改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液测出的△H偏大
5．NH3是制造氮肥和硝酸的原料。工业上可通过合成氨反应N2+3H22NH3制取氨气，该反应为放热反应。关于合成氨反应，下列说法正确的是
A．可以用如图表示反应中的能量变化
B．反应时将化学能转化为热能
C．断裂H H键会放出能量
D．形成N H键会吸收能量
6．化学反应伴随着能量变化。下列反应的能量变化，符合如图的是
A．木炭燃烧 B．氧化钙溶于水
C．镁条与盐酸反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
7．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化。
(1)开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是_______。
A．沼气 B．水力发电 C．太阳能 D．清洁煤
(2)下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是_______。
A．碳酸钙受热分解 B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．酒精燃烧 D．煤与高温下的水蒸气反应
(3)下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是_______。
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温条件下一定能自发进行
C．化学键断裂时会放出能量
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
(4)图是有关反应过程与能量变化的示意图，由此可以推知：
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反应(填“吸热”或“放热”)
8．已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),=-103KJ/mol，其他数据如下表。下列说法不正确的是
气态物质 H2 Br2 HBr HCl Cl2
1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 366 b c
A．a=193
B．H2(g)和Br2(g)的总能量小于2HBr(g)
C．b大于366
D．a、c的值可以判断Br-Br和Cl-CI键的相对强弱
9．已知在101kPa和一定温度下，由指定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热()，指定单质的标准生成热为0，几种物质的标准生成热数据如下表所示：
物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s)
/(kJ·mol) -574 -411 -361 -288
下列几种固体物质中，最小的是（ ）
A．CaF2 B．CaCl2 C．CaBr2 D．CaI2
10．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：c kJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是
A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ
C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ
11．图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是
A．H1<0 B．S(s)比S(g)稳定
C．H1>H2 D．S(s)转化为S(g)是吸热反应
12．Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程示意图如图：
下列说法不正确的是
A．该转化过程中CO2被还原
B．②→③中断裂的与生成的化学键都是极性共价键
C．生成1molCO，需要转移2mole-
D．Ni原子在催化转化CO2的过程中降低了该反应的焓变
13．下列各组热化学方程式中，△H的大小比较错误的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1；C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3；S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H5；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6
④CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2 △H7；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H8
A．△H1＜△H2 B．△H3＜△H4 C．△H5＞△H6 D．△H7＜△H8
14．化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题：
I.中和反应反应热的测定。
测定50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液中和反应时放出的热量。
(1)采用稍过量的NaOH溶液的原因是______。
(2)以下操作可能会导致测得的中和反应放出热量数值偏大的是______。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．量筒量取量取稀盐酸的体积时仰视读数
C．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
Ⅱ.某学生用0.1032mol·L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如表所示。
实验次数 HCl溶液的体积/mL 待测 NaOH溶液的体积/mL
1 27.84 25.00
2 27.83 25.00
3 27.85 25.00
(3)配制250mL0.1032mol·L-1的HCl溶液，必须使用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)若用酚酞做指示剂，达到滴定终点的标志是：直到加入______酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且______内不变色。
(5)滴定过程中观察酸式滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致测得的NaOH溶液浓度______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度______mol·L-1。
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6.1.3反应热与焓变
1．天然气(主要成分为CH4)燃烧时发生反应：CH4+2O2 CO2+2H2O。下列关于该反应的说法中，不正确的是
A．属于放热反应
B．属于氧化还原反应
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】C
【解析】A．燃烧属于放热反应，A正确；
B．CH4燃烧时，存在化合价的升降，属于氧化还原反应，B正确；
C．属于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；
D．能量变化与化学键的断裂和形成有关，断键要吸热，形成化学键要放热，D正确；
故答案为：C。
2．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是
A．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热
D．由C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ mol-1，可知金刚石比石墨稳定
【答案】B
【解析】A．化学反应中的能量变化表现为热量、光能、机械能、电能等，故A错误；
B．断键吸热、成键放热，化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因，故B正确；
C．需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，如铝热反应是放热反应，需要加热才能进行，故C错误；
D．能量越低越稳定，由C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ mol-1，可知石墨比金刚石稳定，故D错误；
选B。
3．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是
A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定
C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①、②两步反应均为放热反应
【答案】C
【解析】A．反应的吸、放热与反应条件无关，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，通过图中信息可X的能量最高，最不稳定，故B错误；
C．由图可知A+B的能量和大于C的能量，故C正确；
D．①步反应A+B的能量小于X能量，为吸热反应，②步物质X的总能量高于物质C的总能量，为放热反应，故D错误；
故选：C。
4．利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热，下列说法正确的是
A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时沿玻璃棒缓慢倒入
B．揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，让溶液混合均匀
C．用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，不影响实验结果
D．改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液测出的△H偏大
【答案】D
【解析】A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时，要快速倒入，减少热量散失。A错误；
B．揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，会造成热量散失，B错误；
C．用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，会造成热量散失，使测量热量数值偏小，C错误；
D．改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液，一水合氨电离会吸热，放出热量偏小，△H偏大，D正确；
故答案选D。
5．NH3是制造氮肥和硝酸的原料。工业上可通过合成氨反应N2+3H22NH3制取氨气，该反应为放热反应。关于合成氨反应，下列说法正确的是
A．可以用如图表示反应中的能量变化
B．反应时将化学能转化为热能
C．断裂H H键会放出能量
D．形成N H键会吸收能量
【答案】B
【解析】A．图中信息是反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应， 合成氨反应是放热反应，故A错误；
B．该反应是放热反应，因此反应时将化学能转化为热能，故B正确；
C．断裂H H键会吸收能量，故C错误；
D．形成N H键会释放能量，故D错误。
综上所述，答案为B。
6．化学反应伴随着能量变化。下列反应的能量变化，符合如图的是
A．木炭燃烧 B．氧化钙溶于水
C．镁条与盐酸反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
【答案】D
【解析】A．木炭燃烧为放热反应，A错误；
B．氧化钙溶于水为放热反应，B错误；
C．镁条与盐酸反应为放热反应，C错误；
D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应为吸热反应，D正确；
故选D。
7．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化。
(1)开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是_______。
A．沼气 B．水力发电 C．太阳能 D．清洁煤
(2)下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是_______。
A．碳酸钙受热分解 B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．酒精燃烧 D．煤与高温下的水蒸气反应
(3)下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是_______。
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温条件下一定能自发进行
C．化学键断裂时会放出能量
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
(4)图是有关反应过程与能量变化的示意图，由此可以推知：
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反应(填“吸热”或“放热”)
【答案】(1)D
(2)C
(3)D
(4)放热
【解析】（1）煤、石油、天然气为化石燃料，不可再生；沼气、水力发电、太阳能均为可再生能源；
故选D；
（2）生成物总能量低于反应物总能量的反应为放热反应；
碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳、灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳、煤与高温下的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气均为吸热反应 ；酒精燃烧放出大量的热；
故选C；
（3）A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如氢气和氧气为点燃才能发生的放热反应，A错误；
B．放热反应在常温条件下不一定能自发进行，氢气和氧气的燃烧反应需要点燃，B错误；
C．化学键断裂时会吸收能量、化学键形成时需要放出能量，C错误；
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热反应还是吸热反应，D正确；
故选D；
（4）由图可知，生成物的能量和大于反应物的能量和，反应放出热量。
8．已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),=-103KJ/mol，其他数据如下表。下列说法不正确的是
气态物质 H2 Br2 HBr HCl Cl2
1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 366 b c
A．a=193
B．H2(g)和Br2(g)的总能量小于2HBr(g)
C．b大于366
D．a、c的值可以判断Br-Br和Cl-CI键的相对强弱
【答案】B
【解析】A．断键时吸热、成键时放热，则(436+a)-2×366=-103，得a=193，A正确；
B．反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，该反应为放热反应，则H2(g)和Br2(g)的总能量大于2HBr(g)，B错误；
C．HCl比HBr稳定，键能大，b大于366，C正确；
D．通过键能大小可以判断Br-Br和Cl-Cl键的相对强弱，D正确。
故选B。
9．已知在101kPa和一定温度下，由指定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热()，指定单质的标准生成热为0，几种物质的标准生成热数据如下表所示：
物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s)
/(kJ·mol) -574 -411 -361 -288
下列几种固体物质中，最小的是（ ）
A．CaF2 B．CaCl2 C．CaBr2 D．CaI2
【答案】A
【解析】由几种物质的标准生成热数据可知卤化钠中NaF的标准生成热最小，总能量最低也最稳定。当离子带的电荷相同的时候,键长越短，离子键越强，同主族从上到下半径越来越大，氟离子的半径最小离子键最强形成的物质最稳定。推知卤化钙中CaF2的标准生成热最小，故选A。
10．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是
A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ
C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ
【答案】B
【解析】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO=O，1mol的P4O10中含有4mol的P=O，12mol的P-O，故该反应中放出能量=(4c＋12b)kJ-(6a＋5d)kJ=(4c＋12b-6a-5d) kJ。
故选B。
11．图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是
A．H1<0 B．S(s)比S(g)稳定
C．H1>H2 D．S(s)转化为S(g)是吸热反应
【答案】C
【解析】A．反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，H1<0，A正确；
B．物质的能量越低越稳定，S(s)比S(g)稳定，B正确；
C．两个反应均为放热反应，焓变均小于0，根据纵坐标分析，H1绝对值大于H2的绝对值，H1>H2，C错误；
D．S(s)能量低于S(g)，S(s)转化为S(g)是吸热反应，D正确；
故选C。
12．Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程示意图如图：
下列说法不正确的是
A．该转化过程中CO2被还原
B．②→③中断裂的与生成的化学键都是极性共价键
C．生成1molCO，需要转移2mole-
D．Ni原子在催化转化CO2的过程中降低了该反应的焓变
【答案】D
【解析】A．结合图示信息，酸性条件下，CO2催化转化的产物是CO和H2O，C元素化合价降低，CO2被还原，故A正确；
B．由图可知，过程②→③涉及化学键的断裂与生成，断裂了C-O键生成了H-O键，断裂的与生成的化学键都是极性共价键，故B正确；
C．生成1molCO，碳元素化合价从+4降低为+2，则需要2mol电子，故C正确；
D．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的焓变，故D错误；
故选D。
13．下列各组热化学方程式中，△H的大小比较错误的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1；C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3；S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H5；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6
④CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2 △H7；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H8
A．△H1＜△H2 B．△H3＜△H4 C．△H5＞△H6 D．△H7＜△H8
【答案】B
【解析】A．同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳放出的热量，C(s)+O2(g)=CO2(g) H1、 C(s)+O2(g)=CO (g) H2，所以 H1< H2，故A正确；
B．同物质的量的气态硫能量高于固态硫，S(s)+O2(g)=SO2(g) H3、 S(g)+O2(g)=SO2(g) H4，所以 H3> H4，故B错误；
C．氢气燃烧放热，氢气越多，放出的热量越多，H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H5、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H6，所以 H5> H6，故C正确；
D．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)反应放热， H7<0； CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 反应吸热， H8>0，所以 H7< H8，故D正确；
故选：B。
14．化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题：
I.中和反应反应热的测定。
测定50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液中和反应时放出的热量。
(1)采用稍过量的NaOH溶液的原因是______。
(2)以下操作可能会导致测得的中和反应放出热量数值偏大的是______。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．量筒量取量取稀盐酸的体积时仰视读数
C．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
Ⅱ.某学生用0.1032mol·L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如表所示。
实验次数 HCl溶液的体积/mL 待测 NaOH溶液的体积/mL
1 27.84 25.00
2 27.83 25.00
3 27.85 25.00
(3)配制250mL0.1032mol·L-1的HCl溶液，必须使用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)若用酚酞做指示剂，达到滴定终点的标志是：直到加入______酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且______内不变色。
(5)滴定过程中观察酸式滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致测得的NaOH溶液浓度______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度______mol·L-1。
【答案】(1)保证盐酸完全被中和
(2)B
(3)250mL容量瓶
(4) 半滴 半分钟(或30秒)
(5)偏小
(6)0.1149
【解析】（1）采用稍过量的NaOH溶液，目的是保证盐酸完全被中和，提高测定反应热的准确度。
（2）A．实验装置保温、隔热效果差，会造成反应放出的热量散失，使测定结果偏小，A错误；
B．仰视量筒量取稀盐酸时，会使量取到的稀盐酸体积偏大，测定结果偏高，B正确；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，会造成反应放出的热量散失，使测定结果偏小，C错误；
故选B。
（3）配制250mL0.1032mol L-1的HCl溶液，必须使用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶。
（4）若用酚酞做指示剂，加入酚酞后，锥形瓶中溶液显红色。达到滴定终点的标志是：直到加入半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色。
（5）滴定前仰视，读数V1偏大，滴定后俯视，读数V2偏小，造成V(盐酸)=V2-V1偏小，结果会导致测得的NaOH溶液浓度偏小。
（6）根据三次实验测定结果，消耗盐酸溶液体积的平均值是27.84mL，平均每次消耗盐酸的物质的量为
0.1032mol·L-1×27.84×10-3L=2.873×10-3mol，则：
NaOH + HCl = NaCl+H2O
1mol 1mol
c(NaOH)×25.00×10-3L 2.873×10-3mol
=
c(NaOH)=0.1149mol·L-1
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