《2025年优化探究同步导学案高中化学选择性必修1人教版》

1.(2023·广东卷，节选)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值 Q 可通过量热装置测量反应前后体系温度的变化，用公式$Q = c\rho V_总 · \Delta T$计算获得。
(1)热量的测定：取$0.5000mol· L^{-1}NaOH$溶液和$0.5500mol· L^{-1}$盐酸各$50mL$进行反应，测得反应前后体系的温度值($° C$)分别为$T_0$、$T_1$，则该过程放出的热量为418(T₁-T₀)$J(c$和$\rho$分别取$4.18J· g^{-1}· ° C^{-1}$和$1.0g· mL^{-1}$，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
(2)借鉴(1)的方法，甲同学测量放热反应$Fe(s)+CuSO_4(aq)\longrightarrow FeSO_4(aq)+Cu(s)$的焓变$\Delta H$(忽略温度对焓变的影响)。实验结果如表所示。

①温度：$b$＞(填“＞”“＜”或“=”)$c$。
②$\Delta H=$-20.9(b-a)kJ·mol⁻¹[或-41.8(c-a)kJ·mol⁻¹](选择表中一组数据计算)。
结果表明，该方法可行。

答案： 1.答案：
(1)418(T₁-T₀)
(2)①＞ ②-20.9(b-a)kJ·mol⁻¹[或-41.8(c-a)kJ·mol⁻¹]
解析：
(1)由Q=cρV总·ΔT可得Q=4.18J·g⁻¹·℃⁻¹×1.0g·mL⁻¹×(50mL + 50mL)×(T₁-T₀)℃=418(T₁-T₀)J。
(2)100mL0.20mol·L⁻¹CuSO₄溶液中含有溶质的物质的量为0.02mol，1.20gFe粉的物质的量约为0.021mol，0.56gFe粉的物质的量为0.01mol，实验ⅰ中有0.02molCuSO₄发生反应，实验ⅱ中有0.01molCuSO₄发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b＞c；若按实验ⅰ进行计算，ΔH = $\frac{4.18×1.0×100×(b - a)}{1000×0.02}$kJ·mol⁻¹ = -20.9(b - a)kJ·mol⁻¹；若按实验ⅱ进行计算，ΔH = $\frac{4.18×1.0×100×(c - a)}{1000×0.01}$kJ·mol⁻¹ = -41.8(c - a)kJ·mol⁻¹。

2.(2023·新课标卷，节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
根据图中数据计算反应$\frac{1}{2}N_2(g)+\frac{3}{2}H_2(g)\rightleftharpoons NH_3(g)$的$\Delta H=$-45$kJ· mol^{-1}$。

答案： 2.答案：-45
解析：该反应的ΔH = 断裂旧键吸收的总能量—形成新键释放的总能量=(473 + 654)kJ·mol⁻¹ - (339 + 397 + 436)kJ·mol⁻¹ = -45kJ·mol⁻¹。

3.(2023·湖南卷，节选)聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
苯乙烯的制备
已知下列反应的热化学方程式：
①$C_6H_5C_2H_5(g)+\frac{21}{2}O_2(g)\longrightarrow 8CO_2(g)+5H_2O(g)\ \ \Delta H_1 = -4386.9kJ· mol^{-1}$
②$C_6H_5CH=CH_2(g)+10O_2(g)\longrightarrow 8CO_2(g)+4H_2O(g)\ \ \Delta H_2 = -4263.1kJ· mol^{-1}$
③$H_2(g)+\frac{1}{2}O_2(g)\longrightarrow H_2O(g)\ \ \Delta H_3 = -241.8kJ· mol^{-1}$
计算反应④$C_6H_5C_2H_5(g)\rightleftharpoons C_6H_5CH=CH_2(g)+H_2(g)$的$\Delta H_4=$+118$kJ· mol^{-1}$。

答案： 3.答案：+118
解析：根据盖斯定律，由① - ② - ③可得④，则ΔH₄ = -4386.9kJ·mol⁻¹ - (-4263.1kJ·mol⁻¹) - (-241.8kJ·mol⁻¹) = +118kJ·mol⁻¹。