2019年高中化學 第一章 化學反應與能量 1.1.2 熱化學方程式 中和熱的測定練習 新人教版選修4.docx

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第2課時　熱化學方程式　中和熱的測定 基礎鞏固 1反應Br+H2HBr+H的能量與反應歷程的關系曲線如圖所示,下列敘述中正確的是(　　) A.反應熱:過程Ⅰ>過程Ⅱ B.兩個過程的反應熱是相同的,ΔH=-80 kJmol-1 C.該反應為吸熱反應 D.過程Ⅰ中使用了催化劑 答案C 2(2018上海徐匯二模)分析如圖的能量變化,確定表示該反應能量變化的方程式書寫正確的是(　　) A.2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0 B.2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH>0 C.2A+B2C　ΔH<0 D.2C2A+B　ΔH<0 解析由低能量的物質(zhì)生成高能量的物質(zhì)需要吸熱,反之則放熱,放熱時ΔH<0。熱化學方程式中要注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 答案A 3實驗表明,在一定條件下,乙烯和水反應的熱化學方程式為: C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g) ΔH=-45.8 kJmol-1 則下列說法中正確的是(　　) A.實驗中,乙烯的用量不會影響該反應的反應焓變(ΔH) B.0.5 mol H2O(l) 完全反應放出的熱量為22.9 kJ C.1 mol C2H5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和 D.1 mol C2H4(g)和1 mol H2O (g)中化學鍵的總鍵能大于1 mol C2H5OH(g)中化學鍵的總鍵能 解析0.5 mol H2O(g)完全反應放出的熱量為22.9 kJ,B項錯;放熱反應,反應物總能量大于生成物總能量,生成物的總鍵能大于反應物的總鍵能,C、D項錯。 答案A 4已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳氣體和液態(tài)水,并放出熱量b kJ,則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是(　　) A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJmol-1 B.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJmol-1 C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJmol-1 D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJmol-1 解析由題意知乙炔氣體燃燒生成4 mol二氧化碳氣體和液態(tài)水時,放出4b kJ的熱量,A錯誤,C正確;B項水的狀態(tài)標錯;D項ΔH符號標錯。 答案C 5已知在25 ℃、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4 kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是(　　) A.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.4 kJmol-1 B.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 517.6 kJmol-1 C.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+5 517.6 kJmol-1 D.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-48.4 kJmol-1 解析辛烷燃燒是一個放熱反應,ΔH<0,C項錯誤;在25 ℃,101 kPa下,1 mol C8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量為:48.4 kJ1 g114 g=5 517.6 kJ,B項正確;A項中水的狀態(tài)標錯,且ΔH數(shù)值錯誤,D項中ΔH數(shù)值錯誤。 答案B 6(2017福建龍海期末)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ,下列熱化學方程式正確的是(　　) A.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.8 kJmol-1 B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJmol-1 C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJmol-1 D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 452 kJmol-1 答案B 7氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,生成氣態(tài)水。已知破壞1 mol H—H鍵消耗的能量為Q1 kJ,破壞1 mol OO鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol H—O鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關系式中正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2Q1+Q2>4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3 C.Q1+Q2”“<”或“=”,下同)ΔH2。 (2)相同條件下,2 mol氫原子所具有的能量　　　　1 mol氫分子所具有的能量。 (3)已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,比較下列反應中ΔH的大小:ΔH1　　　　ΔH2。 ①P4(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)　ΔH1 ②4P(紅磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)　ΔH2 (4)已知稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1,則濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水,放出的熱量　　　57.3 kJ。 解析(1)反應熱等于生成物總能量與反應物總能量的差,故ΔH1=ΔH2。 (2)2 mol氫原子形成新化學鍵生成1 mol氫分子時放熱,故2 mol氫原子所具有的能量大于1 mol氫分子所具有的能量。 (3)常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,則白磷的能量比紅磷高,燃燒時放出的熱量多,則ΔH1<ΔH2。 (4)濃硫酸與其他水溶液混合時放熱,故濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水,放出的熱量大于57.3 kJ。 答案(1)= (2)> (3)< (4)> 10實驗室利用如圖裝置進行中和熱的測定?；卮鹣铝袉栴}: (1)該圖中有一處未畫出,它是　。 (2)在操作正確的前提下提高中和熱測定的準確性的關鍵是　　　　　　　　。 (3)如果用0.50 molL-1的鹽酸與氫氧化鈉固體進行實驗,則實驗中所測出的中和熱數(shù)值將　　　　(填“偏大”“偏小”或“不變”);原因是　　　　　　。 解析(1)由裝置圖可知,該裝置中缺少攪拌使用的環(huán)形玻璃攪拌棒。 (2)該實驗的關鍵是溫度的測定,在操作正確的前提下提高中和熱測定的準確性的關鍵是提高裝置的保溫效果。 (3)因為固體NaOH溶于水放熱,所以用0.50 molL-1的鹽酸和氫氧化鈉固體進行實驗,則實驗中所測出的中和熱數(shù)值將偏大。 答案(1)環(huán)形玻璃攪拌棒 (2)提高裝置的保溫效果 (3)偏大　固體NaOH溶于水放熱 能力提升 1標準狀況下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和OO的鍵焓ΔH分別為436 kJmol-1、463 kJmol-1和495 kJmol-1。下列熱化學方程式正確的是(　　) A.H2O(g)H2(g)+12O2(g) ΔH=-485 kJmol-1 B.H2O(g)H2(g)+12O2(g) ΔH=+485 kJmol-1 C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=+485 kJmol-1 D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-485 kJmol-1 解析反應過程中反應物所含的化學鍵要斷裂吸收能量,生成物所含的化學鍵是新生成的,生成過程中放出能量;根據(jù)數(shù)據(jù)可知1 mol H2O分解吸收的熱量=2 mol463 kJmol-1-436 kJ-12 mol495 kJmol-1=242.5 kJ,每生成1 mol水時放熱也是242.5 kJ。 答案D 2已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJmol-1 ;②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJmol-1。下列說法中錯誤的是(　　) A.①式表示25 ℃,101 kPa時,2 mol H2和1 mol O2完全燃燒生成2 mol H2O(l)放熱571.6 kJ B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中ΔH大于-571.6 kJmol-1 C.將含1 mol NaOH的水溶液與50 g 98%的H2SO4溶液混合后放出的熱量為57.3 kJ D.將含1 mol NaOH的稀溶液與含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的熱量小于57.3 kJ 解析C項過程在發(fā)生中和反應放出熱量之外,還伴隨著濃硫酸稀釋放出熱量,故該項錯。 答案C 3已知熱化學方程式:SO2(g)+12O2(g)SO3(g) ΔH=-98.32 kJmol-1,現(xiàn)有4 mol SO2參加反應,當放出314.3 kJ熱量時,SO2的轉(zhuǎn)化率最接近于(　　) A.40% B.50% C.80% D.90% 答案C 4H2SO4溶液和KOH溶液反應時有熱量放出,并已知反應物的總能量為E1,生成物的總能量為E2。試回答下列問題: (1)用離子方程式表示中和反應的實質(zhì):　　　　　　　　　　。 (2)判斷E1和E2的大小關系:E1　　　　E2。 (3)已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJmol-1,計算下列中和反應中放出的熱量。 ①用20 g NaOH配成稀溶液與足量的稀鹽酸反應,能放出　　　　 kJ的熱量。 ②用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液與足量的稀硝酸反應,能放出　　　　kJ的熱量。 解析(1)中和反應的實質(zhì)是H+(aq)+OH-(aq)H2O(l); (2)因為酸與堿中和有熱量放出,所以反應物總能量大于生成物總能量,即E1>E2; (3)①依據(jù)題意: H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJmol-1 　　1 mol　　　　　　 　57.3 kJ 　20 g40 gmol-1　　　　　　Q Q=20 g40 gmol-157.3 kJ1mol=28.65 kJ ②依據(jù)題意: H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJmol-1 　　1 mol　　　　　　　57.3 kJ 　0.1 mol2　　　　　　　Q Q=0.1mol257.3 kJ1mol=11.46 kJ 答案(1)H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) (2)>　(3)①28.65?、?1.46 ★5工業(yè)上將碳與水在高溫下反應制得水煤氣,水煤氣的主要成分是CO和H2,兩者的體積比約為1∶1。已知1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ熱量;1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量;1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ熱量。 (1)寫出H2完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式:　; 若1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣,放出的熱量　　　(填“>”“=”或“<”)890 kJ。 (2)忽略水煤氣中其他成分,相同狀況下若得到相等的熱量,所需水煤氣與甲烷的體積比約為　　　　;燃燒生成的CO2的質(zhì)量比約為　　　　。 解析(1)1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量,根據(jù)熱化學方程式的書寫要求,則2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-572 kJmol-1。因氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱,故1 mol CH4完全燃燒生成CO2和水蒸氣放出的熱量小于890 kJ。 (2)設放出的熱量為890 kJ,所需CH4的體積為Vm,則所需水煤氣的體積為 890 kJ283 kJmol-1+286 kJmol-12Vm≈3Vm 故V(水煤氣)V(CH4)=3VmVm=31。 由CO~CO2　CH4~CO2 知3體積水煤氣得1.5體積CO2,1體積甲烷得1體積CO2,故燃燒生成的CO2質(zhì)量比為1.51=32。 答案(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJmol-1　<　(2)3∶1　3∶2