2023春高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化（第2課時）熱化學(xué)方程式中和熱的測定課后素養(yǎng)演練新人教版選修4

PAGE熱化學(xué)方程式中和熱的測定基礎(chǔ)鞏固1．反響B(tài)r＋H2=HBr＋H的能量與反響歷程的關(guān)系曲線如下圖，以下表達(dá)中正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732049)(C)A．反響熱：過程Ⅰ>過程ⅡB．兩個過程的反響熱是相同的，ΔH＝－80kJ·mol－1C．該反響為吸熱反響D．過程I中使用了催化劑解析：兩過程的反響熱相等，A錯誤；由圖知，兩個過程的反響熱都為＋80kJ·mol－1，B錯誤；反響物的總能量低于生成物的總能量，需要吸熱，C正確；過程Ⅱ使用了催化劑，D錯誤。2．以下有關(guān)熱化學(xué)方程式正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732050)(B)選項條件熱化學(xué)方程式A0.5molN2與1.5molH2充分反響后放出akJ熱量N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－2akJ·molB6g金剛石比6g石墨的能量高bkJC(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH＝－2bkJ·mol－1CH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=2H2O(l)＋BaSO4(s)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D1molS完全燃燒放出熱量為297kJS(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－297kJ·mol－1解析：合成氨的反響是可逆反響，當(dāng)放出的熱量為akJ時，消耗的N2的物質(zhì)的量少于0.5mol，A項錯誤；1mol金剛石的能量比1mol石墨的能量高2bkJ，B項正確；生成BaSO4時也會放出熱量，ΔH<－114.6kJ·mol－1，C項錯誤；硫完全燃燒的產(chǎn)物是SO2而不是SO3，D項錯誤。3．以下說法中正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732051)(B)A．中和熱的測定實驗中需要用的主要玻璃儀器有：兩只大小相同的燒杯、兩只大小相同的量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒B．可以用保溫杯代替燒杯做有關(guān)中和熱測定的實驗C．在測定中和熱的實驗中，至少需要測定并記錄的溫度是3次D．測定中和熱實驗中，假設(shè)所使用的稀NaOH溶液的物質(zhì)的量稍大于稀鹽酸，那么會導(dǎo)致所測得的中和熱數(shù)值偏高解析：A、中和熱的測定實驗中需要用的主要玻璃儀器有：兩只大小不同的燒杯(因為實驗時要將小燒杯放入到大燒杯中，然后在大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料或紙條，以到達(dá)保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的)、兩只大小相同的量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒，故A錯誤：B、保溫杯的意思就是就能隔熱保溫，而且無需放碎泡沫塑料(或紙條)，更方便，而且隔熱效果更好，故B正確；C、在測定中和熱的實驗中，每一組要記錄3次溫度，而我們實驗時至少要重復(fù)做2組，所以至少要記錄9次溫度，故C錯誤：D、在中和熱測定過程中為了提高實驗的準(zhǔn)確度，盡可能保證鹽酸和氫氧化鈉完全反響，所以在實驗中通常使其中一種物質(zhì)稍過量一些，要么HCl過量，要么NaOH過量，使之完全反響。測定中和熱實驗中，假設(shè)所使用的稀NaOH溶液的物質(zhì)的量稍大于稀鹽酸，保證鹽酸完全反響，那么所測得的中和熱數(shù)值不變，故D錯誤。4．1g碳與適量水蒸氣反響生成CO和H2，需吸收10.94kJ熱量，此反響的熱化學(xué)方程式為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732052)(D)A．C＋H2O=CO＋H2ΔH＝＋131.3kJ·mol－1B．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋10.94kJ·mol－1C．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝－131.28kJ·mol－1D．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.28kJ·mol－1解析：A項未標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，故A項錯誤；B項中應(yīng)是12gC吸收的熱量，ΔH＝131.28kJ/mol，故B項錯誤；C項該反響為吸熱反響，ΔH＝131.28kJ/mol，故C項錯誤。5．以下表達(dá)正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732053)(C)A．在某反響中，當(dāng)反響物具有的總能量大于生成物具有的總能量時，該反響吸熱B．同溫同壓下，4Al(S)＋3O2(g)=2Al2O3(s)在常溫和點燃條件下的ΔH不同C．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，假設(shè)將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合，生成1mol水時放出的熱量大于57.3kJD．由C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.90kJ·mol－1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定解析：A項，在某反響中，當(dāng)反響物具有的總能量大于生成物具有的總能量時，該反響放熱，錯誤；B項，一個確定的化學(xué)方程式中，反響熱只與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，與反響條件無關(guān)，錯誤；C項，因為濃硫酸溶于水放熱，所以含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合，生成1mol水時放出的熱量大于57.3kJ，正確；D項，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸熱，說明石墨的能量低于金剛石，所以石墨穩(wěn)定，錯誤。6．標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。H—H、H—O和O=O鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1，以下熱化學(xué)方程式正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732054)(D)A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：根據(jù)鍵焓的概念：氣態(tài)分子變?yōu)樵游盏哪芰?；水分解為氫氣和氧氣為吸熱反響，焓變?shù)值中有“＋〞，A錯誤；根據(jù)鍵焓確定水分解為氫氣和氧氣的熱化學(xué)方程式，焓變＝反響物的總鍵焓－生成物的總鍵焓＝2×463－436－eq\f(1,2)×495＝＋242.5(kJ·mol－1),B錯誤；氫氣和氧氣反響生成水是放熱反響，焓變符號為“－〞，C錯誤；焓變＝反響物的總鍵焓－生成物的總鍵焓＝2×436＋495－4×463＝－485(kJ·mol－1),D正確。7．(1)1mol氫氣在氯氣中充分燃燒生成氯化氫氣體時放出184.6kJ的熱量，試寫出對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)__ΔH＝－184.6kJ·mol－1__。標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣在氯氣中充分燃燒放出的熱量是__92.3__kJ。(2)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)過程中的能量(kJ)變化如下圖，答復(fù)以下問題。①反響物A(g)和B(g)具有的總能量__大于__(填“大于〞“小于〞或“等于〞)生成物C(g)和D(g)具有的總能量。②該反響是__放熱__(填“吸熱〞或“放熱〞)反響，ΔH＝__E1－E2__(用E1和E2表示)eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732055)解析：(1)1molH2在Cl2中充分燃燒生成HCl時放出184.6kJ的熱量，對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LH2物質(zhì)的量為0.5mol，放出熱量為92.3kJ。(2)ΔH＝生成物能量和－反響物能量和，從圖可知，反響物的能量高于生成物能量，反響放熱，ΔH＝E1－E2。8．某實驗小組設(shè)計用50mL1.0mol·L－1鹽酸跟50mL1.1mol·L－1氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進(jìn)行中和反響。在大燒杯底部墊碎泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。通過測定反響過程中所放出的熱量計算中和熱。試答復(fù)以下問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732056)(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因是為保證鹽酸完全被中和。試問：鹽酸在反響中假設(shè)因為有放熱現(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反響中揮發(fā)，那么測得的中和熱__偏小__(填“偏大〞“偏小〞或“不變〞)。(2)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟，假設(shè)無此操作步驟，那么測得的中和熱會__偏小__(填“偏大〞“偏小〞或“不變〞)。(3)假設(shè)用等濃度的醋酸與NaOH溶液反響，那么測得的中和熱會__偏小__(填“偏大〞“偏小〞或“不變〞)，其原因是__用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小__。解析：(1)假設(shè)因為有放熱現(xiàn)象導(dǎo)致少量鹽酸在反響中揮發(fā)，減少了HCl的量，那么測得的中和熱會偏小。(2)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟，其目的是防止溫度計上面的殘液與氫氧化鈉反響，假設(shè)無此操作步驟，會使得測量結(jié)果偏小。(3)用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小。素能拓展1．強酸與強堿的稀溶液反響的熱化學(xué)方程式為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中參加以下物質(zhì)：①稀醋酸、②濃硫酸、③稀硝酸，恰好完全反響的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，三者的關(guān)系正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732057)(D)A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3<ΔH2C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2解析：因為稀醋酸是弱電解質(zhì)，在電離時吸熱；濃硫酸溶于水時放熱。故中和時放出的熱量Q(濃硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸)，因放熱反響中，ΔH為負(fù)值，即ΔH＝－Q，故ΔH1>ΔH3>ΔH2。2．熱化學(xué)方程式：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.32kJ·mol－1，現(xiàn)有4molSO2參加反響，當(dāng)放出314.3kJ熱量時，SO2的轉(zhuǎn)化率最接近于eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732058)(C)A．40% B．50%C．80% D．90%解析：1molSO2完全反響放出98.32kJ的熱量，當(dāng)放出314.3kJ熱量時，消耗了3.2molSO2，SO2的轉(zhuǎn)化率為80%。3．以下圖像分別表示有關(guān)反響的反響過程與能量變化的關(guān)系，據(jù)此判斷以下說法正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732059)(A)A．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱错態(tài)．白磷比紅磷穩(wěn)定C．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，那么ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH>0解析：由圖像可知石墨、紅磷、S(s)所含能量分別比金剛石、白磷、S(g)低，所以由石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸枰漳芰?，是吸熱反響，A正確；能量越低越穩(wěn)定，故紅磷比白磷穩(wěn)定，B錯誤；由固體轉(zhuǎn)化為氣體需要吸收能量，故ΔH1<ΔH2。C錯誤；由圖像可知CO(g)和H2O(g)所具有的總能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的總能量，所以CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)為放熱反響，ΔH<0，D錯誤。4．將V1mL1.0mol·L－1HCl溶液和V2mL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)果如以下圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50mL)。以下表達(dá)正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732060)(B)A．做該實驗時環(huán)境溫度為22℃B．該實驗說明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約是1.00mol·L－1D．該實驗說明有水生成的反響都是放熱反響解析：由題圖可知，5mL1.0mol·L－1HCl溶液與NaOH溶液混合后溫度為22℃，因此，做該實驗時環(huán)境溫度低于22℃，A項錯誤；既然反響后溶液溫度升高，那么B項正確；兩者恰好完全反響時，放出熱量最多，溫度最高，從圖上看出，30mL1.0mol·L－1HCl溶液和20mLNaOH溶液恰好完全反響。因此，該NaOH溶液的濃度為1.0mol·L－1×30mL÷20mL＝1.5mol·L－1，C項錯誤；通過該反響并不能判斷凡有水生成的反響都是放熱反響，如某些氫氧化物的分解反響就是吸熱反響，D項錯誤。5．在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol5mol氫氣和丙烷的混合氣體完全燃燒時放熱3847kJ，那么氫氣和丙烷的體積比為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732061)(B)A．13 B．31C．14 D．11解析：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x、y。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝5,571.6/2x＋2220y＝3847))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝3.75mol,y＝1.25mol))V(H2)V(C3H8)＝n(H2)n(C3H8)＝3.751.25＝31。6．一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9kJ，經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗5mol·L－1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，那么此條件下熱化學(xué)方程式C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732062)(B)A．＋2590.4kJ·mol－1 B．－2590.4kJ·mol－1C．＋1295.2kJ·mol－1 D．－1295.2kJ·mol－1解析：根據(jù)題意放出161.9kJ熱量時生成的CO2的物質(zhì)的量為5mol·L－1×0.1L÷2＝0.25mol，所以ΔH＝－161.9kJ·mol－1×16＝－2590.4kJ·mol－1。7．我國成功發(fā)射“天宮一號〞飛行器的長征Ⅱ火箭推進(jìn)器中盛有強復(fù)原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水(H2O2)。當(dāng)它們混合反響時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。：0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反響放出256.0kJ的熱量。eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732063)(1)該反響的熱化學(xué)方程式為__N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)__ΔH＝－640.0kJ/mol__。(2)16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反響生成氣態(tài)水時放出的熱量是__320__kJ。(3)此反響用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是__對環(huán)境無污染__。解析：(1)N2H4(肼)與H2O2發(fā)生氧化復(fù)原反響生成N2和H2O，反響方程式為N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O。1mol肼反響生成氣態(tài)水時放出的熱量為eq\f(256.0kJ,0.4)＝640kJ，故其熱化學(xué)方程式為N2