化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定课后提能层级练新人教版选修4 6页

第二课时　热化学方程式　中和反应反应热的测定 课后提能 层级练 ‎1．热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1中，化学式前面的化学计量数表示(　　)‎ A．分子数　　　　　　 B．体积 C．质量 D．物质的量 解析：选D　热化学方程式与普通化学方程式不同，热化学方程式中化学计量数只表示物质的量。‎ ‎2．已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝(　　)‎ A．＋184.6 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1‎ C．－369.2 kJ·mol－1 D．＋92.3 kJ·mol－1‎ 解析：选D　互为逆反应的两个热化学方程式，ΔH数值相等，符号相反；ΔH的大小与化学计量数成正比。‎ ‎3．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 解析：选B　NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，实验中生成水的量减少，放出的热量减小，测得中和热的数值不准。‎ ‎4．热化学方程式C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示(　　)‎ A．碳和水反应吸收131.3 kJ的热量 B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ的热量 C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收热量131.3 kJ D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ 解析：选C　依据反应热的概念，反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时，吸收或放出的热量，单位是kJ·mol－1，该热化学方程式表示：1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，并吸收131.3 kJ的热量。特别要指明各物质的状态。‎ ‎5．(2019·杭州高二检测)试直接判断下列热化学方程式书写不正确的是(　　)‎ 6‎ A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－91.5 kJ/mol B.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝＋91.5 kJ/mol C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋183 kJ/mol 解析：选B　本题数据不需要计算，但一定要注意符号是“＋”还是“－”。H2和Cl2化合时放热。‎ ‎6．含有‎11.2 g KOH的稀溶液与‎1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为(　　)‎ A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－11.46 kJ·mol－1‎ B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－11.46 kJ·mol－1‎ C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ D．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ 解析：选D　中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故选D。‎ ‎7．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量。(　　)‎ ‎(2)1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热。(　　)‎ ‎(3)在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热。(　　)‎ ‎(4)表示中和热的离子方程式为：‎ H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ/mol。(　　)‎ 答案：(1)×(2)×(3)√(4)×‎ ‎8．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)若适量的N2和O2完全反应，每生成‎23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为________________________________。‎ ‎(2)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为________________________________。‎ ‎(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________。‎ 解析：‎ 6‎ 根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。‎ 答案：(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1‎ ‎(3)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ ‎1．有关中和热的实验操作正确的是(　　)‎ A．去掉两烧杯间的碎泡沫塑料 B．记录反应的最高温度 C．向烧杯中加碱时有碱液溅到烧杯外 D．酸碱混合后不及时搅拌 解析：选B　去掉两烧杯间的碎泡沫塑料，会使热量损失而使误差增大，A错误；向烧杯中加碱，有碱液溅到烧杯外，使反应的碱变少了，放出的热量减少而引起误差，C错误；酸碱混合后不及时搅拌，反应完全所需时间变长，热量损失而产生误差，D错误。‎ ‎2．今有如下三个热化学方程式：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ 关于它们的下列表述正确的是(　　)‎ A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值 C．反应热的关系：a＝b D．反应热的关系：2b＝c 解析：选D　H2燃烧属于放热反应，A错误；放热反应的焓变为负值，B错误；生成1 mol H2O(g)放出热量比生成1 mol H2O(l)放出热量少，所以a＞b，C错误；状态相同，由于化学计量数成2倍关系，所以2b＝c，D正确，故选D。‎ ‎3．运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 mol/L NaOH溶液的试管中分五次加入1～5 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是‎1.4 ℃‎、‎2.5 ℃‎、‎4.2 ℃‎、‎5.2 ℃‎、‎5.18 ℃‎，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是(　　)‎ 6‎ A．20.8 mol/L B．6.9 mol/L C．5.2 mol/L D．4.16 mol/L 解析：选C　滴加H2SO4时溶液的最高温度为NaOH和H2SO4恰好中和，此时用去H2SO4为4 mL。‎ 设H2SO4的物质的量浓度为c mol/L，‎ 则20×10－‎3 L×2.08 mol/L＝c×4×10－‎3 L×2，c＝5.2 mol/L。‎ ‎4．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ/mol，下列判断正确的是(　　)‎ A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ/mol C．该反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的热量 D．该反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ的热量 解析：选C　该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；热化学方程式中水的状态应为气态，B项错误；1体积应是“1 mol”，D项错误。‎ ‎5．如图所示为‎25℃‎、101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的变化过程，则下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A．断裂1 mol H2中的化学键时需吸收436 kJ的能量 B．形成2 mol HCl中的化学键时要放出862 kJ的能量 C．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝＋183 kJ/mol D．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol 解析：选C　题图表示1 mol H—H键断裂需要吸收436 kJ的能量，1 mol Cl—Cl键断裂需要吸收243 kJ的能量，1 mol H—Cl键形成会放出431 kJ的能量，由此可知A、B正确；根据热化学方程式的书写要求，可知1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)的热效应为436 kJ/mol＋243 kJ/mol－431 kJ/mol×2＝－183 kJ/mol，即该反应为放热反应，则ΔH<0，故C错误，D正确。‎ ‎6．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是(　　)‎ 6‎ A．该反应为吸热反应 B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量 C．反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ/mol D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量 解析：选B　从图中数据可以看出：该反应的ΔH<0，为放热反应，CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=== CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ/mol。‎ ‎7．如图表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种氢化物。‎ ‎(1)非金属元素形成的气态氢化物的稳定性与ΔH的关系为_______________。‎ ‎(2)写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式：‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 解析：根据元素周期律，非金属元素形成的气态氢化物的稳定性越强就越易生成，其ΔH越小。所以a代表碲元素形成的氢化物，b代表硒元素形成的氢化物，c代表硫元素形成的氢化物，d代表氧元素形成的氢化物。‎ 答案：(1)非金属元素形成的气态氢化物的稳定性越强，其ΔH越小 ‎(2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1‎ ‎8．(2019·浙江嘉兴高二检测)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。‎ ‎(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是________。‎ ‎(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？________(填“能”或“否”)，其原因是__________________________。‎ ‎(3)他们记录的实验数据如下：‎ 实验用品 溶液温度 中和热 t1‎ t2‎ ΔH 6‎ ‎①‎ ‎50 mL 0.55 mol·L－1‎ NaOH溶液 ‎50 mL 0.5 mol·L－1盐酸 ‎20 ℃‎ ‎23.3 ℃‎ ‎②‎ ‎50 mL 0.55 mol·L－1‎ NaOH溶液 ‎50 mL 0．5 mol·L－1 盐酸 ‎20 ℃‎ ‎23.5 ℃‎ 已知：Q＝cm(t2－t1)，反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃－1·kg－1，各物质的密度均为‎1 g·cm－3。‎ ‎①计算完成上表，ΔH＝________。‎ ‎②根据实验结果写出NaOH溶液与盐酸反应的热化学方程式：‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(4)若用KOH溶液代替NaOH溶液，对测定结果________(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替盐酸做实验，对测定结果________(填“有”或“无”)影响。‎ 解析：(1)测定中和热需要用量筒量取酸、碱溶液的体积，需要用温度计测量温度，实验尚缺少的玻璃用品是量筒、温度计。(2)金属的导热系数大于玻璃，造成热量散失，误差大，所以不能用金属搅拌器。(3)多次测量，温度取平均值‎23.4 ℃‎，m(盐酸)＝m(NaOH溶液)＝‎50 g,50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液与50 mL 0.5 mol·L－1盐酸发生中和反应时放出的热量为Q＝cm(t2－t1)＝4.18 kJ·℃－1·kg－1×‎0.1 kg×(‎23.4 ℃‎－‎20 ℃‎)≈1.42 kJ，生成1 mol水时的反应热为ΔH＝－1.42 kJ÷0.025 mol＝－56.8 kJ·mol－1。NaOH溶液与盐酸反应的热化学方程式：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－56.8 kJ·mol－1。(4)中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量，KOH与NaOH同为强碱，故对测定结果无影响；醋酸为弱电解质，溶于水发生电离，放出的热量较小。‎ 答案：(1)量筒、温度计 ‎(2)否　金属易导热，热量散失多，导致误差偏大 ‎(3)①－56.8 kJ·mol－1‎ ‎②NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－56.8 kJ·mol－1‎ ‎(4)无　有 6‎