2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 第2課時 熱化學(xué)方程式習(xí)題 新人教版選修4.doc

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第2課時　熱化學(xué)方程式 課時訓(xùn)練 (時間:40分鐘) 一、選擇題 1. 下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的表示及說法正確的是(　D　) A.已知C(石墨)C(金剛石)　ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 B.已知H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=-546.6 kJ/mol,則2 L HF氣體分解成1 L氫氣和1 L氟氣吸收546.6 kJ熱量 C.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH為-57.3 kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2(-57.3) kJ/mol D.已知I2(g)+H2(g)2HI(g)　ΔH1; 　I2(s)+H2(g)2HI(g)　ΔH2;則ΔH1<ΔH2 解析:該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),金剛石不如石墨穩(wěn)定,A錯誤;熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,B錯誤;中和熱是指在一定條件下的稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol水時放出的熱量,是個定值,C錯誤;由于I2(s)升華為I2(g)時吸熱,故已知的熱化學(xué)方程式中,前者放出的熱量多,故ΔH1<ΔH2,D正確。 2. 下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　C　) A.C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=+393.5 kJ/mol B.2SO2+O22SO3　ΔH=-196.6 kJ/mol C.H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ 解析:A項,碳燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng),應(yīng)為C(s)+O2(g)CO2(g)　 ΔH=-393.5 kJ/mol,A錯誤;B項,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ/mol,B錯誤;D項,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ/mol,D錯誤。 3. 下列說法正確的是(　C　) A.強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿的反應(yīng)熱一定是中和熱 B.1 mol C完全燃燒放熱383.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:C+O2CO2　 ΔH=-383.3 kJ/mol C.在稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時的反應(yīng)熱叫做中和熱 D.表示中和熱的離子方程式為:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH= +57.3 kJ/mol 解析:中和熱是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液全部反應(yīng)生成1 mol水時放出的熱量,若是濃硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)過程中除中和熱還有溶解熱,反應(yīng)熱不是中和熱,A錯誤,C正確;熱化學(xué)方程式中物質(zhì)聚集狀態(tài)未標(biāo)注,B錯誤;中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)焓變?yōu)樨?fù)值,D錯誤。 4. 關(guān)于中和熱測定的說法錯誤的是(　A　) A.實驗需用到的主要玻璃儀器包括大、小燒杯,溫度計,環(huán)形玻璃攪拌棒及泡沫塑料板,碎泡沫塑料(或硬紙板、碎紙條)等 B.鹽酸與某強(qiáng)堿中和放出的熱量隨反應(yīng)物用量的改變而改變,但中和熱不變 C.NaOH稍過量的目的是保證鹽酸完全被NaOH中和 D.測定結(jié)果準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵是盡量減小熱量損失及準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度等 解析:泡沫塑料板、碎泡沫塑料(或硬紙板、碎紙條)不屬于玻璃儀器,A錯誤;中和熱是指在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時所釋放的熱量,中和熱不受酸堿的用量變化影響,B正確;在測定中和熱的實驗中,NaOH稍過量的目的是保證鹽酸完全被NaOH中和,從而可以減小實驗誤差,C正確;由Q=cmΔt可知,測定的溫度變化Δt對中和熱起到?jīng)Q定作用,所以測定結(jié)果準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵是盡量減小熱量損失及準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度等,D正確。 5. 下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是(　A　) A.已知HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/mol,則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的熱量 B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJ/mol,則氫氣的總能量比H2O(g)的總能量高 C.2C(s)+2O2(g)2CO2(g)　ΔH=a 　2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=b,則a>b D.已知P(白磷,s)P(紅磷,s)　ΔH<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定 解析:稀醋酸電離時吸熱,故NaOH的稀溶液與其完全中和,放出小于57.3 kJ的熱量,A正確;B項是一個放熱反應(yīng),故反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,B錯誤;C項中的反應(yīng),前者完全燃燒,后者不完全燃燒,前者放出熱量多,但因ΔH<0,故a0),將生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中,發(fā)生的反應(yīng)為: CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,共消耗了4 molL-1的NaOH溶液200 mL。則此條件下,下列熱化學(xué)方程式正確的是(　B　) A.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)　 　ΔH=-Q kJmol-1 B.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l) 　ΔH=-10Q kJmol-1 C.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l) 　ΔH=+10Q kJmol-1 D.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(g) 　ΔH=-10Q kJ 解析:消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.2 L4 molL-1=0.8 mol,則需要的二氧化碳的物質(zhì)的量是0.4 mol,說明0.1 mol 丁烷完全燃燒生成0.4 mol的二氧化碳放出Q kJ的熱量,則1 mol丁烷完全燃燒放出的熱量是10 Q kJ,ΔH的數(shù)值不對,A錯誤;放出熱量,ΔH<0,C錯誤;ΔH的單位是kJmol-1,且水是液態(tài),D錯誤,B正確。 12.將V1 mL 1.00 molL-1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50)。下列敘述正確的是(　B　) A.做該實驗時環(huán)境溫度為22 ℃ B.該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能 C.NaOH溶液的濃度約是1.00 molL-1 D.該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 解析:A項為5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反應(yīng)后溫度為22 ℃, A錯誤;由圖像知V1=30時溶液的溫度最高,故此點(diǎn)NaOH與HCl恰好 完全反應(yīng),c(NaOH)=1.00 molL-1=1.5 molL-1,C錯誤; Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體反應(yīng)有水生成,但為吸熱反應(yīng),D 錯誤。 13.在量熱計中(如圖所示)將100 mL 0.50 mol/L的CH3COOH溶液與100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合,溫度從298.0 K升高到 300.7 K,已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件溫度每升高1 K所需要的熱 量)是150.5 J/K,溶液密度均為1 g/mL,充分混合后溶液的比熱容c=4.184 J/(gK)。 (1)試求CH3COOH與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=　　　　　　。 (2)CH3COOH的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的文獻(xiàn)值為 -56.1 kJ/mol,你認(rèn)為(1)中測得的實驗值出現(xiàn)偏差可能的原因是 　 。 (3)實驗中NaOH過量的目的是 　 。 (4)你認(rèn)為CH3COOH與HCl的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值相比,　　　　　　　　　　較大,其原因是　 　 。 解析:(1)由n(CH3COOH)=0.50 mol/L0.100 L=0.050 mol,n(NaOH)= 0.55 mol/L0.100 L=0.055 mol知,NaOH是過量的,應(yīng)以酸的量計算,算出生成0.050 mol水時放出的熱量,進(jìn)而算出生成1 mol水時放出的熱量,即可得出CH3COOH與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱:ΔH= - ≈-5.33104 J/mol=-53.3 kJ/mol。 (2)本實驗方法測得的CH3COOH的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值小于文獻(xiàn)值,原因可能有以下幾個方面:①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好;②酸堿溶液混合不迅速;③溫度計不夠精確等。 (3)過量的堿能保證CH3COOH完全被中和,從而提高實驗準(zhǔn)確度。 (4)CH3COOH是弱酸,發(fā)生電離時要吸熱,故反應(yīng)時放熱較少。 答案:(1)-53.3 kJ/mol (2)①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好;②酸堿溶液混合不迅速;③溫度計不夠精確等 (3)保證CH3COOH完全被中和,從而提高實驗準(zhǔn)確度 (4)HCl的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值　CH3COOH是弱酸,只是少部分電離,發(fā)生電離時要吸熱,反應(yīng)時放熱較少 14.根據(jù)圖示回答問題: (1)化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是　　　　(填字母)。 A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJmol-1 B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJmol-1 C.N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJmol-1 D.N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b) kJmol-1 (2)如圖是N2和H2反應(yīng)生成2 mol NH3過程中能量變化的示意圖,請計算每生成1 mol NH3放出的熱量為　　　　。 (3)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。 已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJmol-1。 ①圖中A、C分別表示　　　　　　　　　　 　、 　　　　　　　　　　　,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?　　　　。 ②圖中ΔH=　　　　 kJmol-1。 解析:(1)由圖可以看出, mol N2(g)和 mol H2(g)的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為a kJ,形成1 mol NH3(g)中的化學(xué)鍵放出的能量為b kJ,所以N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH=(a-b) kJmol-1,而1 mol 的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1 mol 的NH3(l)放出的熱量為c kJ,所以有N2(g)+H2(g) NH3(l)　ΔH=(a-b-c) kJmol-1,即N2(g)+3H2(g)2NH3(l)　ΔH= 2(a-b-c) kJmol-1。 (2)由題圖可知生成2 mol NH3放出熱量為427.2 kJ-335 kJ=92.2 kJ,則生成1 mol NH3放出熱量為46.1 kJ。 (3)①由圖示可知,A表示反應(yīng)物總能量,C表示生成物總能量,E值不影響A、C的能量值,故能量E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱無影響。② ΔH對應(yīng)2 mol SO2(g) 轉(zhuǎn)化為2 mol SO3(g)的焓變,則ΔH=2 (-99 kJmol-1)=-198 kJmol-1。 答案:(1)A　(2)46.1 kJ (3)①反應(yīng)物總能量　生成物總能量　無影響　②-198