2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題02 中和熱及測(cè)定補(bǔ)差試題 新人教版選修4

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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題02 中和熱及測(cè)定補(bǔ)差試題 新人教版選修4 1．己知反應(yīng)：①l0lkPa 時(shí)，2C (s)+O2(g)==2CO (g) △H1=-221 kJ/mol ②稀溶液中，H+(aq) +OH-(aq)==H2O （1） △H2=-57.3 kJ/mol 下列結(jié)論正確的是 A．碳的燃燒熱為221kJ/mol B．碳的燃燒熱為ll0.5kJ/mol C．濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱值為57.3kJ/mol D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成lmol水，放出的熱量小于57.3kJ 【答案】D 2．已知HCl和NaOH的稀溶液反應(yīng)的中和熱△H

2、=-57．3 kJ ? mol-1，則下列物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量與57．3 kJ最接近的是（ ） A．含1 mol Ca(OH)2的稀溶液與足量稀H2SO4 B．含1 mol H2SO4的稀溶液與足量稀NaOH溶液 C．含1 mol CH3COOH的稀溶液與足量稀KOH溶液 D．含1 mol Ba(OH)2的稀溶液與含1 molHCl的稀鹽酸 【答案】D 【解析】HCl和NaOH的稀溶液反應(yīng)的中和熱是可溶性強(qiáng)酸與可溶性強(qiáng)堿生成可溶性鹽和1molH2O所放出的熱量，A、生成物CaSO4是微溶，故A錯(cuò)誤；B、含1 mol H2SO4的稀溶液與足量稀NaOH溶液生成2molH2O

3、，故C錯(cuò)誤；D、1molHCl和1 mol Ba(OH)2的稀溶液反應(yīng)的中和熱是可溶性強(qiáng)酸與可溶性強(qiáng)堿生成可溶性鹽和1molH2O所放出的熱量，故D正確；故選D。 3．某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量計(jì)算反應(yīng)熱。下列說(shuō)法正確的是（ ） A．如圖條件下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有熱量損失 B．圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 C．燒杯間填碎紙條的主要作用是固定小燒杯 D．若改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶

4、液進(jìn)行反應(yīng)，從理論上說(shuō)所求放出熱量相等 【答案】B 4．25 ℃、101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol－1，則下列描述正確的是 A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)＋H2O（1）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O（1） ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1 C．H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱為ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 【答案】A 【解析

5、】A、在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱， KOH(aq)＋H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)＋H2O（1）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故A正確；B、中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故B錯(cuò)誤；C、生成的CaSO4微溶，故ΔH<2×(－57.3) kJ·mol－1，故C錯(cuò)誤；D、稀醋酸是弱酸，電離時(shí)吸收的熱量比強(qiáng)酸多，故放出熱量少于57.3 kJ，故D錯(cuò)誤；故選A。 5．下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．ΔH>0表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH

6、)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)放出的熱量叫做中和熱 C．1 mol H2與0.5 mol O2反應(yīng)放出的熱量就是H2的燃燒熱 D．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，所以可以是分?jǐn)?shù) 【答案】D 6．已知反應(yīng):① 101Kpa時(shí),2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221KJ/mol ②稀溶液中,H+（aq）+OH-（aq）=H2O(l) △H=-57.3KJ/mol 下列結(jié)論正確的是( ) A．反應(yīng)①的反應(yīng)熱為221KJ B．碳的燃燒熱為△H=-221KJ/mol C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為△H=-57.3KJ/mol

7、 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3 KJ熱量 【答案】C 【解析】A、反應(yīng)熱包含符號(hào)，①的反應(yīng)熱為-221 kJ?mol-1，故A錯(cuò)誤；B、由反應(yīng)①可知，1mol碳燃燒生成CO放出的熱量為110.5 kJ，CO燃燒生成二氧化碳繼續(xù)放出熱量，故1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kJ，所以碳的燃燒熱大于110.5 kJ/mol，故B錯(cuò)誤；C、中和熱為放熱反應(yīng)，則敘述中和熱時(shí)不用“-”，即稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ?mol-1，故C正確；D、醋酸是弱電解質(zhì)，電離需吸收熱量，稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出的熱量小于5

8、7.3 kJ，故D錯(cuò)誤；故選C。 7．下列說(shuō)法正確的是（ ） A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅指反應(yīng)放出的熱量 B．熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子的個(gè)數(shù) C．在常溫下就能進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．在“反應(yīng)熱的測(cè)量實(shí)驗(yàn)”中測(cè)定反應(yīng)后溫度的操作方法：將量筒中的NaOH溶液經(jīng)玻璃棒引流緩緩倒入盛有鹽酸的小燒杯中，立即蓋上蓋板，并用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌，準(zhǔn)確讀出并記錄反應(yīng)體系的最高溫度 【答案】B 【解析】A．恒壓條件下反應(yīng)中吸收或放出的能量均為反應(yīng)熱，故A錯(cuò)誤；B．熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，物質(zhì)的量與熱量成正比，不表示分子個(gè)數(shù)，故

9、B正確；C．常溫下能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如氫氧化鋇固體和氯化銨晶體混合得氨氣，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．“反應(yīng)熱的測(cè)量實(shí)驗(yàn)”中測(cè)定反應(yīng)后溫度時(shí)，反應(yīng)物應(yīng)快速混合，以減少熱量散失，故D錯(cuò)誤；答案為B。 8．下列說(shuō)法或表示方法正確的是 A．吸熱反應(yīng)中，新化學(xué)鍵形成吸收能量；放熱反應(yīng)中，新化學(xué)鍵形成放出能量 B．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫磺(S)分別完全燃燒，后者放出的熱量多 C．相同體積、濃度均為0.1 mol/L的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的NaOH稀溶液反應(yīng)，前者放出熱量多 D．氫氣的燃燒熱為285．8 kJ·mol-1，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)==2

10、H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1 【答案】C 點(diǎn)睛：選項(xiàng)D是學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，因此2mol氫氣參與燃燒時(shí)，放出的熱量為2×285.8kJ。 9．下列說(shuō)法正確的是 A．1mol酸與1mol堿完全反應(yīng)放出的熱量就是中和熱 B．燃燒熱隨化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)的改變而改變 C．強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和熱的熱化學(xué)方程式可表示為：H+（aq）+OHˉ（aq）═H2O（l）△H=57.3 kJ/mol D．反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)的△H＜0 【答案】D 【解析】A．1mol二元酸與1mol二元堿反應(yīng)生成2mo

11、l水時(shí)放出的熱量不是中和熱，故A錯(cuò)誤；B．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒釋放的熱量，與化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．稀的強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生的中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變?yōu)樨?fù)值，則其中和熱的離子方程式可表示為：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3?kJ/mol，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H＜0，故D正確；答案為D。 10．在進(jìn)行中和熱的測(cè)定中，下列操作正確的是 A．為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 B．用0.5mol/LNaOH溶液分別與0.5mol/L的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等

12、，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同 C．使用環(huán)形玻璃攪拌棒可使反應(yīng)物混合均勻，加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差 D．在測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器包括：天平、量筒、燒杯、環(huán)形玻璃攪拌棒 【答案】C 點(diǎn)睛：本題考查了中和熱的測(cè)定原理，掌握測(cè)量原理是解題的關(guān)鍵。中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需要注意：①大小燒杯杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，間隙填碎紙條，減少熱量損失；②溫度計(jì)上的酸要用水沖洗干凈，沖洗后的溶液不能倒入小燒杯；③酸、堿混合時(shí)，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入；④實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比不是1：1而是NaOH過(guò)量。 11．試回答下列中和熱測(cè)定的有關(guān)問(wèn)題。 （

13、1）實(shí)驗(yàn)桌上備有大燒杯（大、小兩個(gè)燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、環(huán)形玻璃攪拌棒、0．50mol/L鹽酸、0．55mol·L－1NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)用品是_________。 （2）實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒______，其原因是_________。 （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL，各溶液密度為1g/cm3，生成溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)，實(shí)驗(yàn)起始溫度為t1℃，終止溫度為t2℃。試計(jì)算該反應(yīng)的中和熱ΔH＝_________。 【答案】 溫度計(jì)和量筒 不能 銅絲易導(dǎo)熱，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失較大 =-16.72(T2-T1)k

14、J/mol 【解析】（1）中和熱的測(cè)定過(guò)程中，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計(jì)測(cè)量溫度，所以還缺少溫度計(jì)和量筒，故答案為：量筒、溫度計(jì)； （2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大，故答案為：不能；金屬易導(dǎo)熱，熱量散失導(dǎo)致誤差大； （3）用50mL 0.5mol?L-1鹽酸與50mL 0.55mol?L-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol?L-1=0.025mol，溶液的質(zhì)量為100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為t2-t1，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=4.1

15、8J/(g?℃)×100mL×1g/cm3(t2-t1)，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱 △H=-kJ/mol；故答案為：△H=-kJ/mol。 12．（1）稀的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為57.3KJ/mol，濃的強(qiáng)酸或濃的強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)得的中和熱______于57.3KJ/mol，原因：___________________；弱酸或弱堿反應(yīng)測(cè)得的中和熱_____于57.3KJ/mol；原因：___________。 （2）把_______直接轉(zhuǎn)化為 _______的裝置叫做原電池。（以銅、鋅、稀硫酸組成的原電池為例）： Zn為 ______極發(fā)生___________反應(yīng)，是電子流_______

16、_的一極；在活動(dòng)性較差的金屬Cu電極______（得、失）電子，其的電極方程式：________。 （3）從能量角度看，斷開化學(xué)鍵要_____________熱量， 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于___________________________；在化學(xué)反應(yīng)中，濃度越_____，化學(xué)反應(yīng)速率越快；溫度越低化學(xué)反應(yīng)速率越______ ；使用催化劑可以使反應(yīng)速率_______； 【答案】 大 濃的強(qiáng)酸或濃的強(qiáng)堿溶于水放熱 小 弱酸或弱堿的電離吸熱 化學(xué)能 電能 負(fù) 氧化 出 得 2H+ +2e- = H2↑ 吸收 反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小

17、 大 慢 加快 13．（一）：意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，則1 mol N4生成N2的 ΔH=______________ （二）：50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是______________

18、______。 （2）燒杯間填滿碎紙條的作用是__________________________________________。 （3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_________________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。 （4）實(shí)驗(yàn)中60 mL0.50 mol/L鹽酸與50 mL0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量__________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_________(填“相等”或“不相等”). 【答案】-882KJ/mol 環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失偏小不相等相等 【解析】 【

19、分析】 （一）根據(jù)化學(xué)鍵斷裂要吸收熱量，形成化學(xué)鍵要放出熱量，反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值。（二）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條和蓋硬紙板的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)。 【詳解】 （一）1molN4氣體中含有6molN-N鍵，可生成2molN2，形成2molN≡N鍵，則1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為：6×167kJ=1002kJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為1884kJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為：1884kJ-1002kJ=882kJ，故應(yīng)為放

20、出882kJ熱量。（二）（1）在反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行攪拌，保證反應(yīng)的兩種溶液可以迅速反應(yīng)，縮短反應(yīng)的時(shí)間，減小誤差，所以裝置中缺少的玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該盡可能的減小熱量的損失，所以裝置中大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的目的是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，則會(huì)造成熱量的損失，則求得的中和熱數(shù)值將偏?。唬?）改用60 mL 0.50mol/L鹽酸跟50 mL 0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)氫氧化鈉反應(yīng)完全生成的水為0.0275mol,原反應(yīng)鹽酸反應(yīng)完全生成的水為0.025mol，反應(yīng)生成水的量不同，所以放出的熱量也不相等，但是所求的中和

21、熱相等，因?yàn)橹泻蜔嶂杆釅A發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量，與酸和堿的用量沒(méi)有關(guān)系。 【點(diǎn)睛】 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算和中和熱的測(cè)定，注意運(yùn)用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法，中和熱測(cè)定的關(guān)鍵是保證反應(yīng)完全迅速進(jìn)行和減小熱量的損失，中和熱與酸、堿的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)是解答的關(guān)鍵。 14．利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用量簡(jiǎn)量取30mL0.50 mol?L-1硫酸倒入小燒杯中，測(cè)出硫酸溫度； ②用另一量筒量取50mL?0.50mol?L-1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度； ③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)出混合液最高溫度。 回答下列問(wèn)題： （1）如

22、果用30mL0.50mol/L?硫酸與70mL0.50mol/LNaOH?溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量___________（填“相等”、“不相等”），所求中和熱___________（填“相等”、“不相等”），簡(jiǎn)述理由_____________________。 （2）某實(shí)驗(yàn)小組配制0.50mol/LNaOH?溶液，若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mLNaOH?溶液，至少需要稱量NaOH?固體_____________________g。 （3）若用KOH?代替NaOH，對(duì)測(cè)定結(jié)果___________(填“有”或“無(wú)”)?影響；若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果________

23、_____(填“?有”或“無(wú)”)影響。 （4）①?近似認(rèn)為0.50 mol?L-1硫酸和0.50 mol?L-1NaOH溶液密度都是1g·cm3，中和后溶液溫度上升了4℃，生成溶液的比熱容c=4.18J?·(g·℃)-1?，則中和熱△H=?______（小數(shù)點(diǎn)后保留一位有效數(shù)字）。 ②上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與-57.3kJ·mol-1?有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是____________（填字母）。 A.實(shí)驗(yàn)裝置保溫隔熱效果差 B.量取NaOH?溶液體積時(shí)仰視讀數(shù) C.分多次把NaOH?溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中 D.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH?溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸的溫度 【答案】 不相等 相等 中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān) 5.0 無(wú) 有 -53.5kJ·mol-1 ACD （3）若用KOH代替NaOH，對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響；若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，醋酸電離吸熱，對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響。 （4）①中和熱△H=4℃×4.18J·(g·℃)-1×80g/0.025mol=53.5kJ·mol-1。 ②A.熱量散失，溫度上升值減小，測(cè)定結(jié)果偏??；B.NaOH溶液體積增大，溫度上升值增大，測(cè)定結(jié)果偏大；C．熱量散失，溫度上升值減小，測(cè)定結(jié)果偏??；D．熱量散失，溫度上升值減小，測(cè)定結(jié)果偏小。故選ACD。