基礎(chǔ)課時(shí)1反應(yīng)熱焓變學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)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(cè)定為例，了解反應(yīng)熱的測(cè)定方法。3.能辨識(shí)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(cè)定(一)知識(shí)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?chē)渌糠謪^(qū)分開(kāi)來(lái)的根據(jù)需要所研究的對(duì)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(jiǎn)稱反應(yīng)熱。3.實(shí)驗(yàn)探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定Ⅰ.實(shí)驗(yàn)裝置將如圖實(shí)驗(yàn)裝置中各儀器(或物品)的名稱填在橫線上。Ⅱ.實(shí)驗(yàn)步驟(1)反應(yīng)物溫度的測(cè)量。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，蓋上杯蓋，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計(jì)上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用溫度計(jì)測(cè)量并記錄NaOH溶液的溫度。(2)反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量。打開(kāi)杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，立即蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，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(shí)驗(yàn)小組測(cè)定數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中空白。實(shí)驗(yàn)次數(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(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出該反應(yīng)放出的熱量Q＝cm(t2－t1)≈1.42kJ，則生成1molH2O時(shí)放出的熱量為56.8kJ。Ⅳ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出57.3kJ的熱量。(二)問(wèn)題探究問(wèn)題1如圖為簡(jiǎn)易量熱計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)指出玻璃攪拌器、隔熱層和溫度計(jì)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(jì)的作用是測(cè)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(huì)造成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。問(wèn)題2實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過(guò)量？若使HCl過(guò)量可以嗎？提示堿過(guò)量的目的是保證鹽酸完全反應(yīng)。若使鹽酸過(guò)量，也是可以的。問(wèn)題3實(shí)驗(yàn)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(cè)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(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？提示濃硫酸溶于水時(shí)放熱，會(huì)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?yàn)槿跛?、弱堿電離吸熱，會(huì)造成測(cè)定的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的數(shù)值偏小。【探究歸納】(1)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)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(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)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(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)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(shí)要吸收一部分熱量。(2)要使用同一支溫度計(jì)：分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的溫度時(shí)，測(cè)定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。(3)實(shí)驗(yàn)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(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的散失。(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(cè)定，但在計(jì)算時(shí)，應(yīng)取二者中量小的一種，因?yàn)檫^(guò)量的酸堿并不參與中和反應(yīng)。1.在用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，為減少實(shí)驗(yàn)過(guò)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(cè)定酸堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，計(jì)算時(shí)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(shí)間A.①②③⑤ B.①③④⑥C.③④⑤⑥ D.全部答案A解析由反應(yīng)熱的計(jì)算公式ΔH＝－eq\f(cmΔT,n)可知，酸堿反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算時(shí)，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(jì)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(cè)定實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.加入稍過(guò)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量完鹽酸的溫度后，把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈后再測(cè)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(guò)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量完鹽酸的溫度后，把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈后再測(cè)量NaOH溶液的溫度，避免殘余鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)得溫度有誤差，C正確；醋酸是弱酸，電離會(huì)吸收部分反應(yīng)放出的熱量，D錯(cuò)誤。4.(2023·天水一中高二檢測(cè))中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，下列操作一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是()A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)使用同一個(gè)溫度計(jì)測(cè)量溫度B.NaOH溶液在倒入量熱計(jì)內(nèi)筒時(shí)，有少量濺出C.反應(yīng)后讀取溫度計(jì)的最高溫度而不是不再變化的溫度D.測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度答案B解析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)使用同一個(gè)溫度計(jì)測(cè)量溫度，只要每次使用后用蒸餾水沖洗就不會(huì)影響準(zhǔn)確性，A不符合；NaOH溶液在倒入量熱計(jì)內(nèi)筒時(shí)，有少量濺出，導(dǎo)致放出的熱量減少，會(huì)產(chǎn)生誤差，B符合；利用反應(yīng)后溫度計(jì)的最高溫度與反應(yīng)前兩溶液的平均溫度之差計(jì)算反應(yīng)熱，才會(huì)準(zhǔn)確，C不符合；測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度，可以防止發(fā)生中和反應(yīng)使測(cè)得的NaOH溶液溫度偏高，實(shí)驗(yàn)更加準(zhǔn)確，D不符合?！绢}后歸納】不考慮裝置的隔熱因素，能引起實(shí)驗(yàn)誤差的因素有以下兩個(gè)方面：二、反應(yīng)熱與焓變(一)知識(shí)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(qiáng)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(hào)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(hào)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(duì)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(shí)質(zhì)以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為例說(shuō)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(dòng)探究反應(yīng)H2(g)＋F2(g)=2HF(g)的變化過(guò)程及其能量變化如圖所示?！締?wèn)題討論】問(wèn)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(shí)需要吸收能量，吸收的總能量為436kJ＋155kJ＝591kJ，化學(xué)鍵形成時(shí)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(wèn)題2如圖是用能量圖表示的上述變化過(guò)程的能量變化。請(qǐng)寫(xiě)出a、b、c對(duì)應(yīng)的數(shù)值。提示a＝591b＝1136c＝545問(wèn)題3根據(jù)上圖中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)2HF(g)=H2(g)＋F2(g)的ΔH。與問(wèn)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(shuō)明正、逆反應(yīng)的ΔH的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。同時(shí)ΔH與反應(yīng)條件無(wú)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(shí)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(duì)大小，與反應(yīng)條件并無(wú)必然的關(guān)系。3.焓變的兩種計(jì)算方法(1)根據(jù)物質(zhì)具有的能量來(lái)計(jì)算。ΔH＝E(總生成物)－E(總反應(yīng)物)(2)根據(jù)化學(xué)鍵來(lái)計(jì)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(wú)關(guān)，所以使用催化劑等均不會(huì)改變?chǔ)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(guò)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(shí)驗(yàn)室制備氫氣答案D解析常見(jiàn)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(jiàn)的吸熱反應(yīng)有：絕大多數(shù)分解反應(yīng)，個(gè)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)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(guò)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(xiàng)，鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)；B項(xiàng)，生石灰與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)，過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)；D項(xiàng)，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(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)過(guò)程中，消耗的反應(yīng)物越多，ΔH越大B.ΔH>0時(shí)反應(yīng)放熱，ΔH＜0時(shí)反應(yīng)吸熱C.ΔH越大，說(shuō)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(jì)量數(shù)有關(guān)，與反應(yīng)物的用量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；ΔH>0時(shí)反應(yīng)吸熱，ΔH＜0時(shí)反應(yīng)放熱，B錯(cuò)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(cuò)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(shí)，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(shí)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(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)常見(jiàn)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(jiàn)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(jí)合格過(guò)關(guān)練選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意(一)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定1.判斷正誤(正確劃“√”，錯(cuò)誤劃“×”)。(1)測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，混合溶液的溫度不再變化時(shí)，該溫度為終止溫度。()(2)準(zhǔn)確測(cè)量中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，至少需測(cè)定溫度4次。()(3)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果沒(méi)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(cè)定中和反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，混合溶液的最高溫度為終止溫度，不是溫度不再變化時(shí)的溫度為終止溫度；(2)測(cè)中和反應(yīng)熱時(shí)，至少要測(cè)三次溫度，第一次測(cè)鹽酸的起始溫度，第二次測(cè)氫氧化鈉的起始溫度，第三次測(cè)混合溶液的最高溫度，故判斷為錯(cuò)誤。(3)由于銅具有導(dǎo)熱性；中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中若用銅質(zhì)攪拌器，會(huì)有相當(dāng)一部分熱量通過(guò)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(xiàng)，儀器名稱為錐形瓶；B項(xiàng)，儀器名稱為膠頭滴管；C項(xiàng)，儀器名稱為(環(huán)形)玻璃攪拌器；D項(xiàng)，儀器為250mL的容量瓶。3.(2023·寧波慈溪期末)用如圖簡(jiǎn)易裝置測(cè)定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱。下列說(shuō)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(shí)將NaOH溶液分多次倒入小燒杯中答案D解析測(cè)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(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，要測(cè)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(shí)需要將NaOH溶液一次性倒入小燒杯中，D錯(cuò)誤。4.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有：天平、量筒、燒杯、溫度計(jì)、玻璃棒B.完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)需要使用2次，分別用于測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)誤差答案D解析在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有：量筒、燒杯、溫度計(jì)、玻璃棒、玻璃攪拌器，A錯(cuò)誤；完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)分別用于測(cè)酸、堿的初始溫度和反應(yīng)最高溫度，實(shí)驗(yàn)為減小誤差需要做三次實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)需要使用9次，B錯(cuò)誤；中和反應(yīng)反應(yīng)熱是在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)所釋放的熱量；與反應(yīng)的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)，C錯(cuò)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(shí)驗(yàn)誤差，D正確。5.(2024·安徽縣級(jí)聯(lián)盟高二聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)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(cè)定實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(shí)驗(yàn)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(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中的平均溫度差：________。(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(shí)驗(yàn)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_(kāi)_______。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(wú)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(wú)關(guān)；(4)只有NH3·H2O為弱堿，NH3·H2O的電離過(guò)程需要吸熱，導(dǎo)致中和反應(yīng)中放出熱量減少，強(qiáng)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(guò)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(xiàng)，生石灰與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；B項(xiàng)，鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)，碳酸鈣高溫分解為吸熱反應(yīng)；D項(xiàng)，酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)。7.(2024·南充高級(jí)中學(xué)高二月考)下列關(guān)于能量變化的說(shuō)法正確的是()A.“冰，水為之，而寒于水”說(shuō)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(shí)，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(shuō)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(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時(shí)，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(cuò)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(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒的同時(shí)，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(gè)過(guò)程中的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)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?chǔ)＝E2－E1答案C解析由圖像可知，合成尿素的過(guò)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(cuò)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(jí)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(guò)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(wú)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(shí)的反應(yīng)熱)，下列說(shuō)法正確的是()A.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，只需要測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，測(cè)得的ΔH會(huì)偏大答案D解析在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行2～3次，每次實(shí)驗(yàn)要記錄3次溫度，所以至少需要測(cè)定并記錄6次溫度，A錯(cuò)誤；Cu的導(dǎo)熱性比玻璃好，采用純銅材質(zhì)進(jìn)行攪拌會(huì)導(dǎo)致熱量損失，使測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏小，B錯(cuò)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(cuò)誤；醋酸是弱酸，電離吸熱，用相同濃度的醋酸代替鹽酸會(huì)使反應(yīng)熱數(shù)值偏小，但焓變?chǔ)小于0，故測(cè)得的ΔH會(huì)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(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，其主要過(guò)程如圖所示。已知：幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如表所示。化學(xué)鍵H—O鍵O=O鍵H—H鍵O—O鍵鍵能/(kJ/mol)463496436138若反應(yīng)過(guò)程中分解了2molH2O，則下列說(shuō)法不正確的是()A.總反應(yīng)為2H2Oeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(催化劑)