2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題一化學(xué)反應(yīng)與能量變化1-3反應(yīng)熱的測(cè)量課時(shí)作業(yè)含解析蘇教版選修4

PAGEPAGE9反應(yīng)熱的測(cè)量時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．在做中和反應(yīng)試驗(yàn)測(cè)定中和熱時(shí)，應(yīng)運(yùn)用的儀器正確的組合是：①天平②量筒③燒杯④滴定管⑤溫度計(jì)⑥試管⑦酒精燈(B)A．①②④⑤ B．②③⑤C．②③④⑦ D．全部2．下列關(guān)于“中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定”試驗(yàn)的說法正確的是(B)A．用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度后要把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈并把沖洗液倒入裝有鹽酸的小燒杯中B．兩溶液混合后，輕輕攪動(dòng)溶液，精確讀取混合溶液的最高溫度C．須要的玻璃儀器有：大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計(jì)、量筒(50mL)兩個(gè)、玻璃棒D．所用的氫氧化鈉和鹽酸的濃度不宜太大，且體積和濃度均相等解析：用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度后要把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈，但沖洗液不能倒入裝有鹽酸的小燒杯中，A錯(cuò)誤；兩溶液混合后，輕輕攪動(dòng)溶液，精確讀取混合溶液的最高溫度，B正確；須要的玻璃儀器有：大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計(jì)、量筒(50mL)兩個(gè)、環(huán)形玻璃攪拌棒，C錯(cuò)誤；所用NaOH溶液和鹽酸的濃度不宜太大，體積應(yīng)相等，但NaOH溶液的濃度應(yīng)略大于鹽酸的濃度，使堿稍稍過量以確保鹽酸被完全中和，D錯(cuò)誤。3．強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液的中和熱可表示為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。已知①HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1②HCl(aq)＋NaOH(s)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1③HNO3(aq)＋KOH(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1則a、b、c三者的大小關(guān)系為(B)A．a(chǎn)>b>c B．b＝c>aC．a(chǎn)＝b＝c D．無法比較解析：NH3·H2O電離吸熱，氫氧化鈉溶解過程放熱，且比較的都是數(shù)值大小。4．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。以下四個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式：①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)④CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)＋H2O(l)其中反應(yīng)熱為－57.3kJ/mol的是(D)A．①和② B．③C．④ D．以上都不對(duì)解析：此題與“中和熱”概念有關(guān)，“中和熱”是指在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量。H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol表示強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)時(shí)的中和熱。反應(yīng)①②都生成2mol水，反應(yīng)放出的熱量肯定大于57.3kJ/mol；③中NH3·H2O是弱堿，電離時(shí)汲取熱量，HCl和NH3·H2O反應(yīng)放出的熱量肯定小于57.3kJ/mol；④中CH3COOH是弱酸，NH3·H2O是弱堿，電離時(shí)都吸熱，CH3COOH和NH3·H2O反應(yīng)放出的熱量肯定小于57.3kJ/mol，因此①②③④都不對(duì)。5．將V1mL1.00mol/L鹽酸溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合勻稱后測(cè)量并記錄溶液溫度，試驗(yàn)結(jié)果如圖所示(試驗(yàn)中始終保持V1＋V2＝50mL)。下列敘述正確的是(B)A．做該試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22℃B．該試驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約是1.00mol/LD．該試驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)解析：本題考查了中和反應(yīng)與能量的關(guān)系，著重考查學(xué)生分析問題的實(shí)力。從圖中曲線可以看出，溫度為22℃時(shí)，V1為5mL，則V2為45mL，此時(shí)已經(jīng)起先發(fā)生反應(yīng)，所以22℃肯定不是環(huán)境溫度，A項(xiàng)錯(cuò)。曲線隨V1的增多而上升，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度上升說明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B項(xiàng)正確。當(dāng)V1＝30mL時(shí)，溫度最高，說明此時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)＝eq\f(30mL×1.00mol/L,20mL)＝1.5mol/L，C項(xiàng)錯(cuò)。該試驗(yàn)不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。6．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與0.1mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，放出的熱量與消耗NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示(CH3COOH電離要吸熱)。則下列描述正確的是(C)A．A表示稀硝酸與NaOH溶液的反應(yīng)B．B表示稀醋酸與NaOH溶液的反應(yīng)C．b＝5.73D．C表示濃硫酸與NaOH溶液的反應(yīng)解析：CH3COOH是弱酸，電離會(huì)吸熱，濃硫酸溶解會(huì)放出大量熱，這些不屬于中和熱，所以稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與1.0L0.1mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，實(shí)際放出的熱量的大小依次為濃硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C)，b點(diǎn)表示生成0.1molH2O(l)，所以b＝5.73。7．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ·mol－1，eq\f(1,2)H2SO4(aq，濃)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH2。下列說法正確的是(D)A．上述熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子個(gè)數(shù)B．|ΔH1|>|ΔH2|C．ΔH2＝－57.3kJ·mol－1D．ΔH1>ΔH2解析：熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃H2SO4溶于水時(shí)放出熱量，因此ΔH2<ΔH1<0，|ΔH1|<|ΔH2|，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。8．1.00L0.5mol·L－1NaOH溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7kJ熱量，下列表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是(D)A．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋28.7kJ·mol－1B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－28.7kJ·mol－1C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.4kJ·mol－1D．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1解析：只要反應(yīng)熱ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)，同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)，可書寫出若干個(gè)滿意要求的熱化學(xué)方程式。但表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式須是生成1molH2O時(shí)的狀況。由題意可知生成0.5molH2O放熱28.7kJ，則生成1molH2O放熱為57.4kJ，即該反應(yīng)ΔH＝－57.4kJ·mol－1。9．關(guān)于中和熱的測(cè)定試驗(yàn)，下列說法不正確的是(C)A．燒杯間填滿碎泡沫塑料是為了削減試驗(yàn)過程中的熱量損失B．運(yùn)用環(huán)形玻璃攪拌棒既可以攪拌又可以避開損壞溫度計(jì)C．向盛裝酸溶液的燒杯中加堿溶液時(shí)要當(dāng)心緩慢D．測(cè)過酸溶液的溫度計(jì)要用水清洗后再測(cè)量堿溶液的溫度解析：A項(xiàng)，碎泡沫塑料可以保溫，削減熱量散失，A項(xiàng)正確。B項(xiàng)，環(huán)形玻璃攪拌棒上下移動(dòng)，使溶液混合勻稱，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)，加堿溶液時(shí)，為了防止熱量散失，應(yīng)快速完成，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，測(cè)過酸溶液的溫度后溫度計(jì)若不水洗，再測(cè)量堿溶液的溫度時(shí)，酸與堿發(fā)生反應(yīng)會(huì)放出熱量，影響中和熱的測(cè)定，D項(xiàng)正確。10．在測(cè)定中和熱的試驗(yàn)中，下列說法正確的是(A)A．運(yùn)用環(huán)形玻璃棒是為了加快反應(yīng)速率，減小試驗(yàn)誤差B．為了精確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，試驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D．在測(cè)定中和熱試驗(yàn)中須要運(yùn)用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)解析：在中和熱的測(cè)定中，運(yùn)用環(huán)形玻璃棒攪拌，目的是使反應(yīng)物混合勻稱，加快反應(yīng)，減小誤差，A正確；B項(xiàng)中溫度計(jì)水銀球不能接觸燒杯底部，B錯(cuò)；C項(xiàng)中CH3COOH為弱酸，電離吸熱，故測(cè)得的中和熱比用鹽酸時(shí)數(shù)值小，C錯(cuò)；D項(xiàng)儀器中不須要天平、滴定管，D錯(cuò)。11．用50mL0.50mol·L－1鹽酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)，試驗(yàn)中測(cè)得起始溫度為20.1℃，終止溫度為23.4℃，反應(yīng)后溶液的比熱容為4.18J·g－1·℃－1，鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認(rèn)為是1g·cm－3，則中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱(A)A．55.2kJB．391kJC．336kJD．1.38kJ解析：代入公式ΔH＝－eq\f(Q,nH2O)＝－eq\f(cmΔT,nH2O)＝－eq\f(4.18×10－3×50＋50×1×3.3,0.025)kJ·mol－1≈－55.2kJ·mol－1。12．中和熱測(cè)定試驗(yàn)中，下列操作肯定會(huì)降低試驗(yàn)精確性的是(B)A．用滴定管量取所用藥品B．NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多D．測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來測(cè)NaOH溶液的溫度解析：NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出，試驗(yàn)中生成水的量削減，放出的熱量削減，測(cè)得中和熱的數(shù)值不準(zhǔn)。二、非選擇題(52分)13．(8分)1.00L1.00mol·L－1硫酸溶液與2.00L1.00mol·L－1氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1；由此得出，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)的中和熱為ΔH＝－57.3_kJ·mol－1。若1molHF在水溶液中完全電離時(shí)放出10.4kJ的熱量，則當(dāng)稀溶液中有1molHF跟1molNaOH反應(yīng)時(shí)的熱化學(xué)方程式為HF(aq)＋NaOH(aq)=NaF(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1。。解析：一般弱酸電離吸熱，但HF電離放熱。14．(12分)已知熱化學(xué)方程式H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，問：(1)試驗(yàn)室用0.025L0.10mol/L的一元強(qiáng)酸和強(qiáng)堿相互中和，則滴定過程中釋放的熱量為0.14kJ。若中和后溶液體積為0.05L，又已知中和后的溶液的比熱容為4.2×10－3kJ/(g·℃)，且密度為1.0g/mL，則溶液溫度上升0.7℃。(2)由(1)說明為什么須要用1～2mol/L的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)定中和熱？依據(jù)(1)的計(jì)算可知，當(dāng)溶液的濃度過小，則釋放的熱量較少，且由于是漸漸產(chǎn)生熱量，故測(cè)定的中和熱誤差較大。若濃度過高，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制較大，中和過程產(chǎn)生熱量的一部分將補(bǔ)償給電離分子解離所須要的熱量，同樣會(huì)造成較大的誤差。解析：(1)依據(jù)中和熱的定義，生成1mol水放出57.3kJ的熱量，0.025L0.10mol/L的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中和后生成0.0025mol水，放出的熱量為57.3kJ/mol×0.0025mol＝0.14kJ。0．05×103mL×1.0g/mL×4.2×10－3kJ/(g·℃)×Δt＝0.14kJ，解得Δt＝0.7℃，即溶液溫度上升了0.7℃。15．(20分)利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的試驗(yàn)步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液，并測(cè)出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合勻稱，測(cè)得混合溶液的最高溫度。回答下列問題：(1)將NaOH溶液倒入小燒杯的正確操作是C(填序號(hào))。A．沿玻璃棒緩慢倒入B．分三次緩慢倒入C．一次快速倒入(2)使鹽酸與NaOH溶液混合勻稱的正確操作是D(填序號(hào))。A．用溫度計(jì)當(dāng)心攪拌B．揭開硬紙板用玻璃棒攪拌C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)(3)現(xiàn)使肯定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)熱依次為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為ΔH1＝ΔH2<ΔH3。(4)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知二者發(fā)生中和反應(yīng)后所得溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1。在試驗(yàn)過程中，某學(xué)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：依據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算，該試驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH＝－51.8_kJ·mol－1(結(jié)果保留一位小數(shù))。(5)測(cè)定中和熱的試驗(yàn)中不能(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀也會(huì)產(chǎn)生熱量。解析：(1)為了削減熱量損失，應(yīng)將NaOH溶液快速倒入小燒杯中。(2)使鹽酸與NaOH溶液混合勻稱的正確操作是用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)混合溶液。(3)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中的溶質(zhì)均完全電離，故它們與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱相等，即ΔH1＝ΔH2，稀氨水中的NH3·H2O是弱電解質(zhì)，在反應(yīng)過程中NH3·H2O的電離要汲取熱量，故稀氨水與鹽酸反應(yīng)放出的熱量要少一些，故ΔH3>ΔH1＝ΔH2。(4)取三次試驗(yàn)的平均值代入相關(guān)公式計(jì)算即可，ΔH＝－eq\f(4.18×10－3kJ·g－1·℃－1×100g×3.1℃,0.025mol)＝－51.8kJ·mol－1。(5)因?yàn)镠2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀的過程也會(huì)產(chǎn)生熱量，所以不能用Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。16．(12分)鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)沒有明顯的現(xiàn)象。某學(xué)習(xí)愛好小組的同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應(yīng)，從中和反應(yīng)的熱效應(yīng)動(dòng)身，設(shè)計(jì)了下面幾種試驗(yàn)方案。請(qǐng)回答有關(guān)問題。(1)方案一：如圖組裝好試驗(yàn)裝置，圖中小試管用細(xì)線吊著，細(xì)線的上端拴在細(xì)鐵絲上。起先時(shí)使右端U形管兩端紅墨水相平。試驗(yàn)起先，向下插細(xì)鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶?jī)?nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時(shí)視察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊上升，緣由是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)會(huì)放出熱量，使廣口瓶?jī)?nèi)氣體溫度上升，氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)增大，從而使U形管內(nèi)液面左邊下降，右邊上升。(2)方案二：該小組同學(xué)借助反應(yīng)溶液溫度的改變來推斷反應(yīng)的發(fā)生。假如氫氧化鈉溶液與鹽酸混合前后有溫度的改變，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。該小組同學(xué)將不同濃度的氫氧化鈉溶液和鹽酸各1