2019年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1.2 熱化學(xué)方程式 中和熱的測定練習(xí) 新人教版選修4.docx

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第2課時　熱化學(xué)方程式　中和熱的測定 基礎(chǔ)鞏固 1反應(yīng)Br+H2HBr+H的能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系曲線如圖所示,下列敘述中正確的是(　　) A.反應(yīng)熱:過程Ⅰ>過程Ⅱ B.兩個過程的反應(yīng)熱是相同的,ΔH=-80 kJmol-1 C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 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(yīng)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(xué)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(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)的反應(yīng)焓變(ΔH) B.0.5 mol H2O(l) 完全反應(yīng)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(xué)鍵的總鍵能大于1 mol C2H5OH(g)中化學(xué)鍵的總鍵能 解析0.5 mol H2O(g)完全反應(yīng)放出的熱量為22.9 kJ,B項錯;放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,生成物的總鍵能大于反應(yīng)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(xué)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(yīng)的熱化學(xué)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(yīng),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(xué)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(guān)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(yīng)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(yīng)生成1 mol水,放出的熱量　　　57.3 kJ。 解析(1)反應(yīng)熱等于生成物總能量與反應(yīng)物總能量的差,故ΔH1=ΔH2。 (2)2 mol氫原子形成新化學(xué)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(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)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(xué)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(xué)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(yīng)過程中反應(yīng)物所含的化學(xué)鍵要斷裂吸收能量,生成物所含的化學(xué)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(yīng)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(xué)方程式:SO2(g)+12O2(g)SO3(g) ΔH=-98.32 kJmol-1,現(xiàn)有4 mol SO2參加反應(yīng),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(yīng)時有熱量放出,并已知反應(yīng)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(yīng)的實質(zhì):　　　　　　　　　　。 (2)判斷E1和E2的大小關(guān)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(yīng)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(yīng),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(yīng),能放出　　　　kJ的熱量。 解析(1)中和反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(xué)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(shè)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