高中人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应第一节 反应热第一课时学案及答案

第一节　反应热

第一课时　反应热　焓变

[明确学习目标]　1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2.学会使用焓变(ΔH)表示反应热。

1．反应热及其测定

(1)在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。

(2)大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应，生成1_molH2O时，放出57.3 kJ的热量。

2．反应热与焓变

(1)化学反应会产生反应热是因为体系内的内能发生了变化。

(2)内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质聚集状态等影响。

(3)焓(符号为H)是一个与内能有关的物理量。研究表明，在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol(或kJ·mol－1)。

(4)根据规定，当反应体系放热时，其焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。当反应体系吸热时，其焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)物质发生化学变化都伴随着能量变化。(　　)

(2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应需要加热才能反应。(　　)

(3)若反应物总能量大于生成物总能量，则反应为吸热反应。(　　)

(4)放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程有关。(　　)

(5)已知中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===2H2O(l) ＋BaSO4(s)　ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1。(　　)

答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×

2．下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是(　　)

A．H—Cl―→H＋Cl

B．H＋H―→H—H

C．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

D．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

答案　A

3．下列说法中正确的是(　　)

A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化

B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应

C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0

D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关

答案　C

4．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)

答案　D

知识点一　反应热及其测定

中和反应反应热的测定

(1)实验目的

测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。

(2)实验原理

根据中和热的概念，通过简单实验测量一定量的强酸、强碱溶液在反应前后的温度变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。

(3)实验用品

大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、玻璃搅拌器、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。

(4)实验步骤

①实验装置如图所示。

②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度(t1)，记录数据，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度(t2)，记录数据。

④把套有盖板的温度计和玻璃搅拌器放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)，盖好盖板。用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度(t3)，记录数据。

⑤重复实验步骤②～④三次。

(5)实验数据处理

①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。

②为了计算方便，可近似地认为实验所用盐酸、NaOH溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容。

③盐酸的质量m1＝50 g，NaOH溶液的质量m2＝50 g，中和后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，反应体系的温度变化Δt＝t3－，实验中反应放出的热量为(m1＋m2)·c·，则生成1 mol H2O(l)时的反应热

ΔH＝－

＝－ kJ/mol。

[解析]　中和热测定实验中，为保证反应完全，可以使酸或碱适当过量，A正确；分几次加入酸或碱，会导致部分热量散失，B错误；中和热是一定值，但中和热测定的实验结果与所用酸(碱)的种类有关，C错误；测完酸溶液的温度计表面附着酸，未冲洗就直接测定碱溶液的温度，导致测定的碱溶液温度偏高，从而使测定的温度差值偏小，测得的中和热数值偏小，D错误。

[答案]　A

[练1]　下列有关中和热的测定实验的说法正确的是(　　)

A．用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的ΔH偏大

B．强酸与强碱反应生成的水越多，该反应的中和热越大

C．强酸与强碱反应生成1 mol水的ΔH都约为－57.3 kJ·mol－1

D．中和热测定实验中，读取混合溶液不再变化的温度，记为终止温度

答案　A

解析　用铜丝代替玻璃搅拌器时，由于铜丝具有良好的导热性，导致热量的散失，使测得的|ΔH|偏小，但ΔH偏大，故A正确；中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol水时所放出的热量，是一个定值，其大小与中和反应生成水的多少无关，故B错误；强酸与强碱反应生成沉淀和水的中和反应，如稀硫酸和稀氢氧化钡溶液的中和反应，生成1 mol H2O(l)时的ΔH不为－57.3 kJ·mol－1，故C错误；中和热的测定实验中，读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，故D错误。

[练2]　50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

请回答下列问题：

(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是________________。

(2)烧杯间填满碎纸条的目的是______________________________。

(3)大烧杯如果不盖硬纸板，所测得ΔH________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所测得的中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是__________________________________________________________________。

答案　(1)玻璃搅拌器　(2)减少实验过程中的热量损失　(3)偏大　(4)不相等　相等　中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量，与酸碱的用量无关

解析　在测定中和热时，需使用玻璃搅拌器搅拌，加快酸与碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的ΔH偏大。实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的中和热不变，因为中和热是指生成1 mol H2O(l)时放出的热量，与反应中酸碱的用量无关。

知识点二　反应热与焓变

1．焓、焓变

注意：(1)焓变的单位是kJ·mol－1，热量的单位是J或kJ。

(2)物质三态变化的焓变不能叫反应热，反应热是化学变化的焓变。

2．化学反应过程中能量变化的原因

(1)微观角度

(2)宏观角度

从物质内能角度分析，若化学反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物转化为生成物时放出热量，则为放热反应，规定放热反应的ΔH为“－”；反之，则为吸热反应，规定吸热反应的ΔH为“＋”。如图所示为化学变化过程中的能量变化。

综上所述，当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应；

当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应。

说明：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量；ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的总能量－生成物的化学键形成释放的总能量。

3．常见的放热反应和吸热反应

(1)常见的放热反应

①绝大多数化合反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2。

②所有的燃烧反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O。

③酸碱中和反应，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。

④活泼金属与酸或水的反应，如2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

⑤部分特殊反应，如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等。

(2)常见的吸热反应

①绝大多数分解反应，如CaCO3CaO＋CO2↑。

②铵盐与碱的反应，如2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。

③以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应，如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。

[解析]　根据1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ可写出热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1。根据ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的总能量－生成物的化学键形成放出的总能量，可知1 mol H—H键断裂时吸收的热量为×(－484 kJ ＋4×463 kJ－496 kJ)＝436 kJ，A正确。

[答案]　A

[练3]　如图所示，有关化学反应和能量变化的说法不正确的是(　　)

A．图a表示的是放热反应的能量变化

B．图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量

C．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化

D．图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生

答案　D

解析　图a中反应物总能量大于生成物总能量，表示的是放热反应，A正确；图b表示的是吸热反应，故反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，B正确；氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应是吸热反应，C正确；放热反应、吸热反应与反应是否需要加热无关，D错误。

[练4]　SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2 (g)===SF6 (g)的反应热ΔH为(　　)

A．－1780 kJ·mol－1   B．－1220 kJ·mol－1

C．－450 kJ·mol－1   D．＋430 kJ·mol－1

答案　B

解析　每发生1 mol反应，断键吸收的总能量：280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ；成键释放的总能量：330 kJ×6＝1980 kJ，ΔH＝760 kJ·mol－1－1980 kJ·mol－1＝－1220 kJ·mol－1。

本课归纳总结

1.反应前后体系内能的变化导致了反应热的产生，恒压条件下，反应热常用焓变(ΔH)来表示，放热反应ΔH<0，吸热反应ΔH>0。

2．中和反应的反应热可用稀的强酸与稀的强碱的反应来测定，测定实验在绝热条件下进行。常温下，生成1 mol H2O时，中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。

3．ΔH可以用“键能”(即破坏或生成1 mol化学键吸收或放出)进行计算。

ΔH＝断键吸收的总能量－成键释放的总能量＝反应物键能之和－生成物键能之和。

1．下列选项描述的过程能实现化学能转化为热能的是(　　)

A．烧炭取暖  B．光合作用

C．风力发电  D．电解冶炼

答案　A

解析　烧炭取暖是化学能转化成热能，故A正确；光合作用是太阳能转化为化学能，故B错误；风力发电是风能转化为电能，故C错误；电解冶炼是电能转化为化学能，故D错误。

2．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)

A．铝片与稀盐酸反应

B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C．灼热的炭与水蒸气的反应

D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应

答案　C

解析　铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；灼热的炭与水蒸气的反应为氧化还原反应，同时也是吸热反应，故C正确；甲烷(CH4)在O2中的燃烧为放热反应，故D错误。

3．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应下列说法中正确的是(　　)

A．X的能量一定高于M

B．Y的能量一定高于N

C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应

答案　C

解析　反应物的总能量大于生成物的总能量，X的能量与M的能量关系无法确定，A错误；同理，B错误；该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，C正确；反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，某些放热反应也需要加热才能反应，如氢气和氧气的反应，D错误。

4．某化学反应能量变化如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．反应物能量高于生成物能量，反应放出能量

B．经过化学变化后，反应体系的能量降低

C．加催化剂反应时，反应物和生成物能量的差值变大

D．在不同温度下进行反应，化学反应的能量变化值不同

答案　C

解析　反应物的能量高于生成物的能量，反应放出能量，该反应是放热反应，故A正确；该反应是放热反应，反应后体系的能量降低，故B正确；使用催化剂，反应物和生成物能量没有变化，故C错误；在不同温度下进行反应，反应物的能量不同，化学反应的能量变化值不同，故D正确。

5．已知拆开1 mol H2(g)中的H—H键需要消耗436 kJ能量，如图为反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)的能量变化示意图。下列说法不正确的是(　　)

A．断开1 mol N2(g)中的N≡N键要吸收941 kJ能量

B．生成2 mol NH3(g)中的N—H键吸收2346 kJ能量

C．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH＝－97 kJ·mol－1

D．NH3(g)H2(g)＋N2(g)　ΔH＝＋48.5 kJ·mol－1

答案　B

解析　拆开1 mol H2(g)中的H—H键需要消耗436 kJ能量，图中断裂化学键吸收能量为2249 kJ，则断开1 mol N2(g)中的N≡N键要吸收能量为2249 kJ－436 kJ×3＝941 kJ，故A正确；图中生成2 mol NH3(g)时形成化学键释放的能量为2346 kJ，而断裂化学键吸收能量，故B错误；由图可知ΔH＝(2249－2346) kJ·mol－1＝－97 kJ·mol－1，即热化学方程式为3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH＝－97 kJ·mol－1，故C正确；互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反，且物质的量与热量成正比，由3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH＝－97 kJ·mol－1可知，NH3(g)H2(g)＋N2(g)　ΔH＝＋48.5 kJ·mol－1，故D正确。

课时作业

一、选择题(本题共8小题，每小题只有1个选项符合题意)

1．下列变化过程，属于放热反应的是(　　)

①水蒸气变成液态水　②酸碱中和反应　③浓H2SO4稀释　④固体NaOH溶于水　⑤H2在Cl2中燃烧　

⑥食物腐败

A．②⑤⑥  B．②③④  C．①③⑤  D．全部

答案　A

解析　水蒸气变成液态水是物理变化，故①错误；酸碱中和反应是放热反应，故②正确；浓硫酸稀释是物理变化，故③错误；NaOH固体溶于水属于物理变化，故④错误；H2在Cl2中燃烧是放热反应，故⑤正确；食物腐败，为放热的缓慢氧化反应，故⑥正确。故答案为A。

2．雪是冬之精灵，在雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是(　　)

A．ΔH1>0，ΔH2>0  B．ΔH1>0，ΔH2<0

C．ΔH1<0，ΔH2<0  D．ΔH1<0，ΔH2>0

答案　B

解析　雪→水的过程需吸收热量，故ΔH1＞0；水→冰的过程需放出热量，故ΔH2＜0，B正确。

3．关于反应2H2＋O22H2O的说法正确的是(　　)

A．断开H—H键释放能量

B．生成H—O键释放能量

C．该反应为吸热反应

D．反应物的总能量小于生成物总能量

答案　B

解析　断开H—H键吸收能量，A错误；生成化学键释放能量，B正确；该反应为燃烧反应，属于放热反应，C错误；放热反应，反应物的总能量大于生成物总能量，D错误。

4．中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是(　　)

A．用滴定管取所用药品

B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出

C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多

D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度

答案　B

解析　用滴定管取所用药品比用量筒更加精确，可以减少误差，A不符合题意；NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，导致放出的热量减少，会产生误差，B符合题意；大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多，可以减少热量损失，C不符合题意；测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度，可以防止发生中和反应使测得的NaOH溶液温度偏高，实验更加准确，D不符合题意。

5．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。

下列判断正确的是(　　)

A．由实验可知，a、b、c所涉及的反应都是放热反应

B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加

C．实验c中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响

D．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高

答案　D

解析　a是金属与酸的反应，是放热反应；b是氢氧化钡晶体与氯化铵反应，属于吸热反应；c酸碱中和反应是放热反应；因此放热反应只有a和c，A错误；铝粉和铝片本质一样，放出热量不变，只是铝粉参与反应，速率加快，B错误；相较于玻璃搅拌器，铁质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，C错误；氢氧化钠固体溶解时要放出热量，最终使测定中和热的数值偏高，D正确。

6．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；

C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3；

S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5；

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7；

CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8

A．①   B．④

C．②③④   D．①②③

答案　C

解析　①都为放热反应，ΔH＜0，前者完全反应，放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2，故错误；②都为放热反应，ΔH＜0，由于S(s)→S(g)吸热，则前者放出的热量少，则ΔH3＞ΔH4，故正确；③都为放热反应，ΔH＜0，由于反应放出的热量与可燃物参与物质的量成正比，则前者放出的热量少，则ΔH5＞ΔH6，故正确；④碳酸钙分解为吸热反应，ΔH7＞0，氧化钙和水反应为放热反应，ΔH8＜0，则ΔH7＞ΔH8，故正确。

7．H2和I2在一定条件下能发生反应：已知(a、b、c均大于零)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1。

下列说法不正确的是(　　)

A．反应物的总能量高于生成物的总能量

B．断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量

C．断开2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a) kJ

D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ

答案　B

解析　ΔH<0，该反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；因为该反应为放热反应，所以断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于断开2 mol H—I键所需能量，B错误；设断开2 mol H—I键所需能量为x，则b＋c－x＝－a，所以x＝a＋b＋c，C正确；因为该反应为可逆反应，所以向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D正确。

8．我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程，其示意图如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．总反应方程式为CO2＋4H2CH4＋2H2O

B．催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

C．在反应历程中，H—H键与C===O键断裂吸收能量

D．反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能

答案　B

解析　由图可知，CO2和H2转化为产品CH4，还生成水，则总反应方程式为CO2＋4H2CH4＋2H2O，A正确；催化剂对平衡移动无影响，则使用催化剂时转化率不变，B错误；化学变化中有化学键的断裂和生成，则反应历程中，H—H键与C===O键断裂吸收能量，C正确；催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能，则该过程中催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能，D正确。

二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)

9．下列说法正确的是(　　)

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．决定化学反应速率的主要因素是反应温度和压强

C．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能

D．用稀H2SO4与锌粒反应时加入几滴CuSO4溶液能加快化学反应速率

答案　CD

解析　有的放热反应需要高温条件发生，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故A错误；影响化学反应速率的因素有内因和外因，内因为反应物的性质，是决定化学反应速率的主要因素，外因有温度、浓度、压强以及催化剂等，为次要因素，故B错误；绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能，故C正确；加入几滴CuSO4溶液，CuSO4与Zn反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的Cu与Zn形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率，故D正确。

10．下列说法不正确的是(　　)

A．化学反应中能量变化多少与反应物的质量有关

B．化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的

C．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同

D．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓

答案　BD

解析　化学反应中能量变化多少与反应物的质量有关，A正确；化学变化中的能量变化不一定都是以热能形式表现出来的，还可以是光能、电能等，B错误；任何化学反应都会伴随能量变化，在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同，C正确；在一个确定的化学反应中，反应物的总焓不一定总是高于生成物的总焓，如果是吸热反应，则反应物的总焓小于生成物的总焓，D错误。

11．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见下列说法不正确的是(　　)

A．NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应

B．该反应中，热能转化为生成物内部的能量

C．反应物的总能量高于生成物的总能量

D．反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O

答案　C

解析　醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，A正确；因反应为吸热反应，即吸收的热量转化为生成物内部的能量，故B正确；因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，C错误；NH4HCO3和盐酸的反应：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，D正确。

12．氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式如下：

H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，生成2 mol HCl放热Q1 kJ

H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)，生成2 mol HBr放热Q2 kJ

已知Q1>Q2>0。

下列说法正确的是(　　)

A．上述两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量

B．上述两个反应中反应物的总能量均小于生成物的总能量

C．H2(g)和Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)时放出Q1 kJ的热量

D．1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量

答案　AD

解析　两个反应都是放热反应，则两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量，A正确，B错误；H2(g)和Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)时放出0.5Q1 kJ的热量，C不正确；同种物质在气态时的总能量高于在液态时的总能量，D正确。

三、非选择题(本题共2小题)

13．实验室用50 mL 0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和如图所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：

完成下列问题：

(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器的理由是________________。

(2)在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是_____________。

(3)根据表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热ΔH＝____________[盐酸和NaOH溶液的密度(ρ)按1 g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J/(g·℃)计算]。如果用0.5 mol/L的醋酸与0.55 mol/L NaOH溶液进行实验，则实验中测得的“中和热”将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(4)若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得中和热偏大，请你分析可能的原因是________。

A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净

B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓

C．做本实验的当天室温较高

D．在量取盐酸时仰视读数

E．大烧杯的盖板中间小孔太大

答案　(1)铜传热快，热量损失大　

(2)提高装置的保温效果

(3)－56.8 kJ/mol　偏大　(4)ABE

解析　测定中和热时，一定要注意做好保温工作，同时要让反应物充分反应，以减少误差。根据中和热的概念，实验时选择的反应物应为稀的强酸与稀的强碱溶液。若用醋酸替代盐酸，会导致测得中和热数值增大，因为醋酸为弱酸，电离需要吸热。生成0.025 mol(50×10－3×0.5 mol)H2O所放出的热量为100 g×4.18×10－3 kJ/(g·℃)×3.4 ℃≈1.42 kJ，则中和热ΔH＝＝－56.8 kJ/mol。

14．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2。

(1)若E1>E2，则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图________(填“A”或“B”)表示。

(2)若E1＜E2，则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图________(填“A”或“B”)表示。

(3)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的最小能量：

根据上述数据回答下列问题：

①下列物质本身具有的能量最低的是(　　)

A．H2  B．Cl2  C．Br2  D．I2

②下列氢化物中最稳定的是(　　)

A．HCl  B．HBr  C．HI

③X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？________。

④相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________(填写化学式)。

答案　(1)放热　A　(2)吸热　B　(3)①A　②A　③放热　④Cl2

解析　(1)若E1>E2，反应物的总能量大于生成物的总能量，为图像A，反应放热。

(2)若E1＜E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，为图像B，反应吸热。

(3)①②键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定。

③X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)，以氯气为例，消耗1 mol氯气时，旧键断裂吸收的总能量＝243＋436＝679(kJ)；新键形成释放的总能量＝432×2＝864(kJ)，反应为放热反应。

④相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗1 mol氢气时，释放的热量分别为185 kJ、103 kJ、9 kJ。