1.2反应热的测量和计算 燃烧热-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练(沪科版2020选择性必修1)
2024-07-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1.2 反应热的测量和计算 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.74 MB |
| 发布时间 | 2024-07-29 |
| 更新时间 | 2024-07-29 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46565958.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1.2 反应热的测量和计算 燃烧热题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】中和反应反应热的测量 1
【题型二】热化学方程式 3
【题型三】盖斯定律及其应用 4
【题型四】燃烧热 6
二、分阶培优练 7
【题型一】中和反应反应热的测量
【典例分析】.“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数,也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40 mL 盐酸与40 mL 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中,测量完盐酸的温度后,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀硫酸代替稀盐酸,结果不一样
【提分秘籍】
基本规律
1.中和热
(1)定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量,叫做中和热。
(2)表示方法:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(3)注意:
①条件:稀溶液,因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量,使最终的中和热数值变大
②反应物:必须是强酸与强碱,因弱酸、弱碱电离吸热,使最终的中和热数值变小。
③生成物及其物质的量:必须是1molH2O(l)。不能有沉淀生成,因生成沉淀放热,使最终的中和热数值变大
④对于任意一个中和热的热化学方程式,它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol
2.中和热实验原理
通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化,依据Q=cmΔt计算放出的热量,再依据,计算反应热。
3.中和热实验测定误差分析
(1)量取溶液的体积不准确
(2)温度计读数有误(如未读取混合溶液的最高温度,就记为终止温度)
(3)实验过程中有液体溅出
(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,从而引起实验误差
(5)隔热层隔热效果不好,实验过程中热量损失太大,从而引起误差
(6)测过盐酸的温度计未用水清洗,便立即去测碱的温度,因热量损失而引起误差
(7)溶液浓度不准确
(8)没有进行重复实验
【变式演练】
1.下列有关中和热的说法正确的是
A.中和热
B.准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度4次
C.若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和热数值更准确
D.若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出的热量偏大
2.某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是
A.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失
B.大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小
C.向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出
D.改变盐酸和NaOH溶液的用量,所求中和热数值不变
3.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热△H=-52.3kJ•mol-1,造成这一结果的原因不可能的是
A.实验装置保温、隔热效果差 B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D.搅拌不充分
【题型二】热化学方程式
【典例分析】已知充分燃烧a乙炔气体时生成1二氧化碳气体和液态水,放出热量b,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【提分秘籍】
基本规律
1.热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同,ΔH与方程式中化学计量数成正比。
2.热化学方程式的正误判断
一看方程式是否配平。
二看各物质的聚集状态是否正确。。
三看ΔH的“+”“-”符号是否正确。
四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”。
五看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【变式演练】
1.氨气分解成氮气和氢气要吸收的热量,下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
2.下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
A.A B.B C.C D.D
3.红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,能表示该反应热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
【题型三】盖斯定律及其应用
【典例分析】盖斯定律认为能量总是守恒的:化学反应过程一步完成或分步完成,整个过程的热效应是相同的。
已知:H2O(g)═H2O(l) ΔH1
C2H5OH(g)═C2H5OH(l) ΔH2
C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g ) ΔH3
若使46 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,反应热为ΔH4,则ΔH4为
A.ΔH2-ΔH3-3ΔH1 B.0.5ΔH2-0.5ΔH3-1.5ΔH1
C.0.5ΔH1-1.5 ΔH2+0.5ΔH3 D.ΔH3-ΔH2+3ΔH1
【提分秘籍】
基本规律
1.盖斯定律:化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态,与具体反应途径无关。
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
2.应用盖斯定律采用“加合法”计算反应热ΔH的步骤
(1)确定待求反应的热化学方程式。
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
(3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。
(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
(5)实施叠加并确定反应热的变化。
【变式演练】
1.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知:
①
②
则反应的是
A. B.
C. D.
2.利用CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再利用,该过程中涉及以下两个反应:
①
②
则反应的为
A. B. C. D.
3.已知① ②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ,③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位:)
A. B. C. D.
【题型四】燃烧热
【典例分析】已知25℃、101下,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800,则热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【提分秘籍】
基本规律
1.燃烧热的定义:101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
2.理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
【变式演练】
1.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
2.俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
3.已知:氢气的燃烧热为,碳的燃烧热为。下列说法正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式为
B.标准状况下,22.4L氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ
C.反应的
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
2.用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是
A.将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系
B.盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高
C.碎泡沫塑料的作用是保温、隔热
D.反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中
3.已知在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
B.H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ⋅mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ⋅mol-1
4.25℃、101 kPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的是
A.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) △H=-285.8kJ/mol
B.2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(1) △H=+571.6 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -571.6 kJ/mol
D.H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/mol
5.已知胆矾晶体相关的焓变如图所示,则为
A. B.
C. D.
6.在时,工艺中会发生下列反应:
①H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O (g) △H1
②
③
④
则的正确表达式为
A. B.
C. D.
7.将转化成有机物可实现碳循环。如:
①
②
假定,则x为
A. B. C. D.
8.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热△H(kJ•mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时,6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l) △H=
A.-30.9kJ/mol B.+49.1kJ/mol C.+104.7kJ/mol D.-2588.2kJ/mol
9.下列燃烧热相同的是
A.1mol C2H4 0.5mol C4H8 B.2mol正丁烷2mol异丁烷
C.1mol 金刚石12g石墨 D.3mol乙醇2mol乙醇
10.已知:
下列有关说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.等质量的和完全燃烧,放出的热量多
D.
培优第二阶——能力提升练
11.已知293K时, 。下列有关说法正确的是
A.1mol 与3mol 反应,放出的热量为92kJ
B.每生成1mol ,放出的热量小于46kJ
C.每生成1mol ,放出的热量为46kJ
D.该反应的与各物质状态有关,与化学计量数无关
12.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =-57.4kJ/mol
13.已知:25℃、101kPa时,某些物质的燃烧热如下表所示。
物质(状态)
下列能正确表示物质燃烧热的化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
14.0.1mol 与0.1mol水蒸气反应生成0.1molCO和0.1mol ,需要吸收13.15kJ的热量。则反应的反应热是
A. B.
C. D.
15.某实验小组用和盐酸进行中和反应的反应热测量(装置如图所示),下列有关说法正确的是
A.因玻璃仪器易碎,可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差,可将盐酸分多次加入到溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸,会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差
16.根据以下热化学方程式,和的大小比较错误的是
A. , ,则
B. , ,则
C. , ,则
D. , 则
17.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知:
①
②
则反应的是
A. B.
C. D.
18.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
19.已知:H2S在与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
20.已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O =Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1) =Q2 kJ/mol
HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1) =Q3 kJ/mol
上述反应均为溶液中的反应,则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为
A.Q1=Q2=Q3 B.Q2>Q1>Q3 C.Q2>Q3>Q1 D.Q2=Q3>Q1
培优第三阶——培优拔尖练
21.已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是
①
②
③
A.
B.
C.反应③中反应物的总键能大于生成物的
D.
22.如下图所示,△H1=-393.5 kJ∙mol-1,△H2=-395.4 kJ∙mol-1,下列说法或表示式正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
D.C(s、石墨)= C(s、金刚石) ΔH= +1.9 kJ∙mol-1
23.依据图示关系,下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性比石墨高
B.
C.C(石墨,s)
D.ΔH1+ΔH4+ΔH5 = 0
24.某实验小组学生按照课本实验要求,在如图所示的装置中进行中和反应,下列说法正确的是
A.将NaOH溶液缓慢倒入盐酸溶液中
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.完成一次测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
25.已知热化学方程式2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g) ΔH0”的说法中正确的是
A.热化学方程式中的化学计量数表示分子数
B.该反应ΔH0 >0
C.该反应ΔH0 =-56.9 kJ·mol-1
D.该反应可表示1 mol N2O4投入容器中分解时的热效应
26.在298K、101kPa下,将通入溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出热量。已知该条件下,将通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
27.对于反应: ,下列说法不正确的是
A.1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高
B.
C.
D.1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量少于297.2kJ
28.如表所示是有关物质中的化学键断裂时吸收的能量:
据此判断,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
29.下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为
C. , ,则
D.在稀溶液中有 ,若将的稀与的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
30.载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应
C.反应
D.反应
31.完成下列问题
(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石 (填“稳定”或“不稳定”)。
(2)25℃和101 kPa下, H2(g) +Cl2(g) =2HCl (g)能量变化如图,根据图示回答下列问题:
图示中,431 kJ·mol -1表示的含义是 ; 反应H2(g) +Cl2(g) = 2HCl(g)的焓变 ΔH= kJ/mol。
(3)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH= +241. 8 kJ/mol;
②H2O(g)=H2O(1) ΔH = -44. 0 kJ/mol;
③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH = -110. 5 kJ/mol;
④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol。
碳的燃烧热(取正值)是 kJ/mol; 10g H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为 kJ;写出CO燃烧热的热化学方程式 。
(4)50 mL 0. 50 mol·L-1盐酸与50 mL 0. 55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题:
①实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是 。
②实验中,NaOH 溶液过量的目的是 。
③若操作时忘记盖上杯盖,测得的中和反应热的数值(绝对值) (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值(绝对值)会 。(已知:通常弱酸或弱碱电离会吸热)
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1.2 反应热的测量和计算 燃烧热题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】中和反应反应热的测量 1
【题型二】热化学方程式 4
【题型三】盖斯定律及其应用 6
【题型四】燃烧热 8
二、分阶培优练 10
【题型一】中和反应反应热的测量
【典例分析】.“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数,也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40 mL 盐酸与40 mL 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中,测量完盐酸的温度后,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀硫酸代替稀盐酸,结果不一样
【答案】D
【详解】A.为了确保盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液,故A正确;
B.根据A结构可知为玻璃搅拌器,故B正确;
C.在实验过程中,测量完盐酸的温度后,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度,避免残余盐酸与NaOH溶液反应,导致测得温度有误差,故C正确;
D.稀硫酸与稀盐酸都是强酸,且无沉淀生成,因此替换后结果是一样的,故D错误;
答案选D。
【提分秘籍】
基本规律
1.中和热
(1)定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量,叫做中和热。
(2)表示方法:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(3)注意:
①条件:稀溶液,因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量,使最终的中和热数值变大
②反应物:必须是强酸与强碱,因弱酸、弱碱电离吸热,使最终的中和热数值变小。
③生成物及其物质的量:必须是1molH2O(l)。不能有沉淀生成,因生成沉淀放热,使最终的中和热数值变大
④对于任意一个中和热的热化学方程式,它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol
2.中和热实验原理
通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化,依据Q=cmΔt计算放出的热量,再依据,计算反应热。
3.中和热实验测定误差分析
(1)量取溶液的体积不准确
(2)温度计读数有误(如未读取混合溶液的最高温度,就记为终止温度)
(3)实验过程中有液体溅出
(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,从而引起实验误差
(5)隔热层隔热效果不好,实验过程中热量损失太大,从而引起误差
(6)测过盐酸的温度计未用水清洗,便立即去测碱的温度,因热量损失而引起误差
(7)溶液浓度不准确
(8)没有进行重复实验
【变式演练】
1.下列有关中和热的说法正确的是
A.中和热
B.准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度4次
C.若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和热数值更准确
D.若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出的热量偏大
【答案】D
【详解】A.中和热是在稀溶液中,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;中和反应放热,焓变为负值,A错误;
B.准确测量中和热的实验过程中,需要测量初始酸、碱温度以及反应后溶液温度,为减小实验误差,需要重复2次实验,故至少需测定温度9次,B错误;
C.若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量应该有一种稍微过量,保证另一种完全反应,C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出的热量偏大,D正确;
故选D。
2.某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是
A.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失
B.大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小
C.向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出
D.改变盐酸和NaOH溶液的用量,所求中和热数值不变
【答案】C
【详解】A.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失,热量损失少,中和热的测定越准确,A正确;
B.大烧杯上如不盖硬纸板,会增大热量的流失,求得的中和热数值偏小,B正确;
C.向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要迅速,以免热量的流失,C错误;
D.改变盐酸和NaOH溶液的用量,所求中和热数值不变,因为中和热是指,在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热,所以中和热与溶液的量无关,D正确;
答案选C。
3.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热△H=-52.3kJ•mol-1,造成这一结果的原因不可能的是
A.实验装置保温、隔热效果差 B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D.搅拌不充分
【答案】B
【分析】中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1,某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1mol水的反应热ΔH=-52.3kJ·mol-1,说明中和热的数值偏小,据此结合误差原因进行分析。
【详解】A.实验装置保温、隔热效果差,导致热量有损失,中和热的数值会偏小,A不符合题意;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,导致所量取得盐酸的体积偏大,则因稀氢氧化钠溶液溶质稍微过量,所以所测中和热的数值会偏大,B符合题意;
C.分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中,会使热量损失,中和热的数值会偏小,C不符合题意;
D.搅拌不充分导致不能充分反应,即中和热数值偏小,D不符符合题意;
故选B。
【题型二】热化学方程式
【典例分析】已知充分燃烧a乙炔气体时生成1二氧化碳气体和液态水,放出热量b,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】已知充分燃烧a乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,说明乙炔的物质的量为0.5mol,其完全燃烧放出热量bkJ,则1mol乙炔完全燃烧放出热量2bkJ,则其燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 。
故选B。
【提分秘籍】
基本规律
1.热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同,ΔH与方程式中化学计量数成正比。
2.热化学方程式的正误判断
一看方程式是否配平。
二看各物质的聚集状态是否正确。。
三看ΔH的“+”“-”符号是否正确。
四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”。
五看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【变式演练】
1.氨气分解成氮气和氢气要吸收的热量,下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.热化学方程式需要标注反应物和生成物的状态,A错误;
B.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,2mol氨气分解成氮气和氢气吸收92.38kJ的热量,B正确;
C.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,说明产物的能量高于反应物的能量,所以46.19kJ前应该为减号不是加号,C错误;
D.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,23.095kJ为0.5mol氨气分解成氮气和氢气吸收的热量,D错误;
故答案选B。
2.下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.该反应只能说明丙烷比乙烯和甲烷的总能量低,并不能说明丙烷比乙烯的能量低,无法比较二者稳定性,故A错误;
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,应该是液态的水,故B错误;
C.中和反应反应热为稀强酸溶液与稀的强碱溶液发生中和反应生成水放出的热量,则如果生成2mol水,应放热,同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量,故C错误;
D.根据盖斯定律,,得,故D正确;
答案选D。
3.红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,能表示该反应热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】红热的炭和水蒸气反应生成2molH2和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,则当生成1molH2和1molCO气体,吸收131.3kJ热量,则该反应热化学方程式可以为 ,故D正确。
答案选D。
【题型三】盖斯定律及其应用
【典例分析】盖斯定律认为能量总是守恒的:化学反应过程一步完成或分步完成,整个过程的热效应是相同的。
已知:H2O(g)═H2O(l) ΔH1
C2H5OH(g)═C2H5OH(l) ΔH2
C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g ) ΔH3
若使46 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,反应热为ΔH4,则ΔH4为
A.ΔH2-ΔH3-3ΔH1 B.0.5ΔH2-0.5ΔH3-1.5ΔH1
C.0.5ΔH1-1.5 ΔH2+0.5ΔH3 D.ΔH3-ΔH2+3ΔH1
【答案】D
【详解】①H2O(g)═H2O(l) ΔH1
②C2H5OH(g)═C2H5OH(l) ΔH2
③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g ) ΔH3
46 g酒精其物质的量为1mol,根据盖斯定律可知③-②+3①可得C2H5OH(l)+ 3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l ) ΔH4=ΔH3 -ΔH2+ 3ΔH1,综上所述故选D。
【提分秘籍】
基本规律
1.盖斯定律:化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态,与具体反应途径无关。
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
2.应用盖斯定律采用“加合法”计算反应热ΔH的步骤
(1)确定待求反应的热化学方程式。
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
(3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。
(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
(5)实施叠加并确定反应热的变化。
【变式演练】
1.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知:
①
②
则反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据盖斯定律,由反应①+②×2得反应,故选C。
2.利用CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再利用,该过程中涉及以下两个反应:
①
②
则反应的为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题干信息可知,反应① ,反应② 可知,2①+②可得反应,根据盖斯定律可知,=,故答案为:A。
3.已知① ②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ,③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位:)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据盖斯定律,利用已知的反应计算出C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H,利用乙醇的物质的量与反应放出的热量成正比来解答。
【详解】①
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)
③(a、b、c均>0)
根据盖斯定律,①×3-②+③得,C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(3a-b+c)kJ•mol-1,故选:A。
【题型四】燃烧热
【典例分析】已知25℃、101下,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800,则热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】燃烧热是指在25℃、101 kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。
【详解】A.根据题目所给燃烧热,1mol碳在氧气中完全燃烧生成气态二氧化碳放热393.5kJ,选项所给热化学方程式正确,A正确;
B.氢气在氧气中燃烧放热,ΔH<0,根据燃烧热的定义,产物应当为液态水,故正确的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ⋅mol−1,B错误;
C.根据燃烧热的定义,该反应中产物水应当为液态,故正确的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−1411.0kJ⋅mol−1,C错误;
D.葡萄糖在氧气中燃烧放热,正确的热化学方程式为C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ⋅mol−1,D错误;
本题选A。
【提分秘籍】
基本规律
1.燃烧热的定义:101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
2.理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
【变式演练】
1.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ⋅mol
B. kJ·mol
C. kJ⋅mol
D. kJ·mol
【答案】B
【分析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物;
【详解】A.一氧化碳不是稳定氧化物,ΔH不能正确表示甲烷的燃烧热, A不符合题意;
B.由热化学方程式可知,1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出283.0kJ的热量,ΔH能正确表示一氧化碳的燃烧热,B符合题意;
C.氢气的燃烧热,需要测定,氢气在氧气中燃烧,生成液态水时释放的热量,ΔH不能正确表示氢气的燃烧热,C不符合题意;
D. 系数为2,表示2mol完全燃烧释放的热量,ΔH不代表的燃烧热,D不符合题意;
故选B。
2.俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】101kpa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的能量是燃烧热,甲烷燃烧热的热化学方程式是:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;
故选D。
3.已知:氢气的燃烧热为,碳的燃烧热为。下列说法正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式为
B.标准状况下,22.4L氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ
C.反应的
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为
【答案】B
【详解】A.氢气燃烧是放热反应,氢气燃烧热的热化学方程式为 ,A错误;
B.氢气的燃烧热为,标准状况下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量285.8kJ,B正确;
C.碳不完全燃烧生成一氧化碳,放出热量较少,反应的,C错误;
D.2.4g碳完全燃烧放出的热量为,D错误;
故选B。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
【答案】D
【详解】碎泡沫塑料和底部垫纸条,目的是保温,以减小实验中的误差;玻璃搅拌棒,使溶液混合更均匀,测量更准确;温度计是测量溶液温度的,不能减少实验误差,故答案为:D。
2.用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是
A.将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系
B.盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高
C.碎泡沫塑料的作用是保温、隔热
D.反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中
【答案】D
【详解】A.测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系(又称系统),与体系相互影响的其他部分,如盛溶液的烧杯等看做环境,故A正确;
B.酸碱中和反应是放热的,盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高,故B正确;
C.测定中和反应的反应热时,要测定温度的变化,需要保证热量不散失,碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,故C正确;
D.为了保证热量不散失,反应时需要将NaOH溶液一次性倒入量热计中,故D错误;
故选D。
3.已知在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
B.H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ⋅mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ⋅mol-1
【答案】B
【分析】在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,其热化学方程式为:,据此解答。
【详解】A.1mol氢气燃烧生成液态水的反应为放热反应,则,A错误;
B.根据分析:,则,B正确;
C.根据分析:,则,反应热对应的产物应为水蒸气,而非液态水,C错误;
D.对应反应热,D错误;
故选B。
4.25℃、101 kPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的是
A.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) △H=-285.8kJ/mol
B.2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(1) △H=+571.6 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -571.6 kJ/mol
D.H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/mol
【答案】D
【详解】在101kPa、25℃时,2g H2(物质的量为1mol)完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,该反应的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1或H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/mol,故选D。
5.已知胆矾晶体相关的焓变如图所示,则为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5;
故选A。
6.在时,工艺中会发生下列反应:
①H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O (g) △H1
②
③
④
则的正确表达式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由盖斯定律可知,反应得反应④,故;
故选A。
7.将转化成有机物可实现碳循环。如:
①
②
假定,则x为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据盖斯定律①+②可得,则x=(-44.2)+(+1411.0) =+1366.8,
故选D。
8.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热△H(kJ•mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时,6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l) △H=
A.-30.9kJ/mol B.+49.1kJ/mol C.+104.7kJ/mol D.-2588.2kJ/mol
【答案】B
【详解】由题给燃烧热数据可得,①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1,②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1,③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3267.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,目标方程式可由3×①+6×②-③得到,其ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-393.5kJ·mol-1)×6-(-3267.5kJ·mol-1)=+49.1kJ·mol-1,故H2(g)与C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l) ΔH=+49.1kJ·mol-1。
故选B。
9.下列燃烧热相同的是
A.1mol C2H4 0.5mol C4H8 B.2mol正丁烷2mol异丁烷
C.1mol 金刚石12g石墨 D.3mol乙醇2mol乙醇
【答案】D
【分析】燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量.一般元素对应的稳定氧化物分别为C→CO2(g)
,H→H2O(l),S→SO2(g)。燃烧热是物质的性质,与量的多少无关。
【详解】A.1mol C2H4和0.5mol C4H8物质不同,燃烧热不同,故A错误;
B.2mol正丁烷和2mol异丁烷物质不同,燃烧热不同,故B错误;
C.1mol 金刚石和12g石墨物质不同,燃烧热不同,故C错误;
D.3mol乙醇和2mol乙醇是同种物质,燃烧热相同,和量的多少无关,故D正确;
故选:D。
10.已知:
下列有关说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.等质量的和完全燃烧,放出的热量多
D.
【答案】C
【详解】A.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;根据 ,可知1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ⋅mol−1,则氢气燃烧热为285.8 kJ⋅mol−1,A错误;
B.反应中有BaSO4(s)生成,而生成BaSO4也是放热的,所以生成1mol水放出的热量比57.3 kJ多,即该反应的△H< ,B错误;
C.等质量的和完全燃烧,设质量均为1g;则氢气放热,甲醇放热,所以H2(g)放出的热量多,C正确;
D.液体水变为气体水需要吸热,故生成气体水放热少,焓变值变大,D错误;
故选C。
培优第二阶——能力提升练
11.已知293K时, 。下列有关说法正确的是
A.1mol 与3mol 反应,放出的热量为92kJ
B.每生成1mol ,放出的热量小于46kJ
C.每生成1mol ,放出的热量为46kJ
D.该反应的与各物质状态有关,与化学计量数无关
【答案】C
【详解】A.该反应是可逆反应,因此1mol 与3mol 反应,放出的热量小于92kJ,故A错误;
B.气体到液体放出热量,每生成1mol ,放出的热量大于46kJ,故B错误;
C.根据题中若化学方程式得到每生成1mol ,放出的热量为46kJ,故C正确;
D.该反应的与各物质状态有关,也与化学计量数有关,故D错误。
综上所述,答案为C。
12.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l) =-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) =-57.4kJ/mol
【答案】D
【分析】中和热的定义是常温常压下,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量,其中固定的是水的物质的量为1mol。20.0g的NaOH生成的水为0.5mol,故生成1mol水的放热应为:57.4 kJ/mol,根据此定义进行作答即可。
【详解】A.根据上述分析,本选项有两个错误点,水的物质的量不为1mol,焓变错误,A错误;
B.根据上述分析,本选项有一个错误点,水的物质的量不为1mol,B错误;
C.根据上述分析,本选项有一个错误点,焓变应为-57.4 kJ/mol,C错误;
D.根据上述分析,D正确;
故选D。
13.已知:25℃、101kPa时,某些物质的燃烧热如下表所示。
物质(状态)
下列能正确表示物质燃烧热的化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成稳定氧化物时所放出的热量。
【详解】A.燃烧热的热化学方程式的水是气态,应是液态水,故A错误;
B.表示25℃、101kPa时的燃烧热,故B正确;
C.燃烧热热化学方程式的产物应该是二氧化硫气体,不是固态硫,故C错误;
D.乙炔燃烧热的热化学方程式中乙炔的化学计量数应该为1,故D错误;
故答案为:B。
14.0.1mol 与0.1mol水蒸气反应生成0.1molCO和0.1mol ,需要吸收13.15kJ的热量。则反应的反应热是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】0.1mol 与0.1mol水蒸气反应生成0.1mol和0.1mol ,则1mol与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2,吸收131.5kJ的热量,则热化学方程式为: △H=+131.5kJ•mol-1,选C。
15.某实验小组用和盐酸进行中和反应的反应热测量(装置如图所示),下列有关说法正确的是
A.因玻璃仪器易碎,可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差,可将盐酸分多次加入到溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸,会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差
【答案】D
【详解】A.由于金属都是热的良导体,故实验中不可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器,否则增大热量损耗,带来更大的实验误差,A错误;
B.测定中和热时,将盐酸分多次倒入装有NaOH溶液的量热计中,热量损耗大,增大实验误差,B错误;
C.盐酸、硫酸均为强酸,将盐酸替换为等浓度的硫酸,虽然H+的物质的量增大,但NaOH的量不变,生成的H2O的物质的量不变,故测量结果不变,C错误;
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差,D正确;
故答案为:D。
16.根据以下热化学方程式,和的大小比较错误的是
A. , ,则
B. , ,则
C. , ,则
D. , 则
【答案】B
【详解】A.已知 ,根据盖斯定律可得,即,故A正确;
B.已知为放热反应,根据盖斯定律可得,即,故B错误;
C.已知为吸热反应,,为放热反应,,即,故C正确;
D.已知氯元素的非金属性强于溴元素,因此氯气与氢气反应放出的热量多余溴与氢气,又因放热焓变为负值,放热越多焓变值越小,即,故D正确;
故答案选B选项。
17.将转化为是含铅物质转化的重要途径。已知:
①
②
则反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据盖斯定律,由反应①+②×2得反应,故选C。
18.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】C
【详解】A.水的分解为吸热反应,A错误;
B.根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:,,B错误;
C.的燃烧热为101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,C正确;
D.没有指明水蒸气的物质的量,D错误;
故选C。
19.已知:H2S在与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
【答案】A
【详解】H2S与O2的反应为放热反应,焓变ΔH<0,等量的H2S反应越完全,放出的热量越多,焓变ΔH越小,则ΔH2>ΔH1;反应②生成的为H2O(l),反应③生成的为H2O(g),H2O(g)→H2O(l)时放热,则ΔH3>ΔH2,所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1。
故选A。
20.已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O =Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1) =Q2 kJ/mol
HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1) =Q3 kJ/mol
上述反应均为溶液中的反应,则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为
A.Q1=Q2=Q3 B.Q2>Q1>Q3 C.Q2>Q3>Q1 D.Q2=Q3>Q1
【答案】C
【详解】醋酸的电离吸热,放出的热量Q1的绝对值小于中和热,浓硫酸稀释放热,放出的热量Q2的绝对值大于中和热,而稀硝酸为稀的强酸,放出的热量等于中和热,则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为:Q2>Q3>Q1,故选:C。
培优第三阶——培优拔尖练
21.已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是
①
②
③
A.
B.
C.反应③中反应物的总键能大于生成物的
D.
【答案】D
【详解】A.甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,则对应的热化学方程式为 ,故A错误;
B.反应①中生成气态水,反应放出的热量小于890.3kJ,则,反应③中CH4不完全燃烧,放热更少,则,即,故B错误﹔
C.反应③是放热反应,反应物的总键能小于生成物的,故C错误;
D.由盖斯定律可知,,故D正确;
故答案为:D。
22.如下图所示,△H1=-393.5 kJ∙mol-1,△H2=-395.4 kJ∙mol-1,下列说法或表示式正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
D.C(s、石墨)= C(s、金刚石) ΔH= +1.9 kJ∙mol-1
【答案】D
【分析】由题给信息可得出:
①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1;
②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。
【详解】A.从图中可以看出,金刚石具有的能量比石墨高,则金刚石的稳定性弱于石墨,A不正确;
B.石墨和金刚石互为同素异形体,二者的结构不同,二者的转化是化学变化,B不正确;
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=ΔH1 (石墨)- ΔH2 (金刚石)=+1.9 kJ·mol-1,则1 mol 石墨的总键能比1 mol 金刚石的总键能大1.9 kJ,C不正确;
D.依据盖斯定律,将反应①-②得,C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,D正确;
故选D。
23.依据图示关系,下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性比石墨高
B.
C.C(石墨,s)
D.ΔH1+ΔH4+ΔH5 = 0
【答案】B
【详解】A.由图像可知石墨转化为金刚石是吸热的,故石墨具有的能量低于金刚石,故石墨的稳定性比金刚石高,A错误;
B.石墨具有的能量低于金刚石,石墨生成一氧化碳放出热量少,故,B正确;
C.根据盖斯定律可得:C(石墨,s) ,C错误;
D.根据盖斯定律可得:ΔH1+ΔH4=ΔH5,D错误;
故选B。
24.某实验小组学生按照课本实验要求,在如图所示的装置中进行中和反应,下列说法正确的是
A.将NaOH溶液缓慢倒入盐酸溶液中
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.完成一次测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
【答案】B
【详解】A.为减小热量损失,把氢氧化钠溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中,故A错误;
B.根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,故B正确;
C.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故C错误;
D.中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以总共需要测量3次,故D错误;
故选:B。
25.已知热化学方程式2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g) ΔH0”的说法中正确的是
A.热化学方程式中的化学计量数表示分子数
B.该反应ΔH0 >0
C.该反应ΔH0 =-56.9 kJ·mol-1
D.该反应可表示1 mol N2O4投入容器中分解时的热效应
【答案】B
【详解】A.热化学方程式中各物质的化学计量数表示物质的量,A错误;
B.逆反应的ΔH与正反应ΔH大小相等,符号相反,因此逆反应的,B正确;
C.逆反应的ΔH与正反应ΔH大小相等,符号相反,,C错误;
D.该反应为可逆反应,1molN2O4分解不完全,因此放出的热量小于56.9 kJ,D错误;
故选B。
26.在298K、101kPa下,将通入溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出热量。已知该条件下,将通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】将通入溶液中充分反应生成0.025molK2CO3和0.025molKHCO3,反应共放出热量;将通入溶液中充分反应生成0.1mol K2CO3,放出热量,则生成0.025molKHCO3放出的热量是热量,所以生成1molKHCO3放出的热量是40×热量;则与溶液反应生成的热化学方程式是 ,故选A。
27.对于反应: ,下列说法不正确的是
A.1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高
B.
C.
D.1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量少于297.2kJ
【答案】D
【详解】A.反应: ,为放热反应,故反应物总能量高于生成物总能量,即1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高,A正确;
B.反应: ,为放热反应,为的逆反应,故,B正确;
C.热化学方程式中系数为反应物或生成物的物质的量,系数与成正比,故 ,C正确;
D.1mol S(s)与1mol(g)生成1mol(g)放出热量297.2kJ,S(g)转化为S(s)需要放热,故1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量大于297.2kJ,D错误;
故选D。
28.如表所示是有关物质中的化学键断裂时吸收的能量:
据此判断,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.忽视了生成物为),且反应热不对,选项A错误;
B.,选项B正确;
C.化学计量数变为原来的,而的数值未变,正确为=+4.35kJ/mol,选项C错误;
D.反应物不是固态,而是气态,选项D错误;
答案选B。
29.下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为
C. , ,则
D.在稀溶液中有 ,若将的稀与的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】C
【详解】A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,石墨能量低比金刚石稳定,A错误;
B. 氮气和氢气的反应为可逆反应,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放出的热量为19.3 kJ,如完全反应,放出的热量大于19.3 kJ,反应热小于−38.6 kJ⋅mol−1,B错误;
C. S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于放热,为负,所以,C正确;
D. H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) △H=−57.3 kJ⋅mol−1,若将0.5mol⋅L−1的稀 H2SO4与1mol⋅L−1的NaOH的溶液各1L混合,放出的热量等于57.3 kJ,但酸碱溶液体积未知,所以放出的热量不确定,D错误;
故选C。
30.载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应
C.反应
D.反应
【答案】D
【详解】A.根据②可知,则完全燃烧产生液态水放出热量是,故的燃烧热,故A正确;
B.根据盖斯定律,由整理可得,故B正确;
C.根据A相分析可知,反应,故C正确;
D.根据盖斯定律,由,整理可得反应,故D错误;
答案选D。
31.完成下列问题
(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石 (填“稳定”或“不稳定”)。
(2)25℃和101 kPa下, H2(g) +Cl2(g) =2HCl (g)能量变化如图,根据图示回答下列问题:
图示中,431 kJ·mol -1表示的含义是 ; 反应H2(g) +Cl2(g) = 2HCl(g)的焓变 ΔH= kJ/mol。
(3)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH= +241. 8 kJ/mol;
②H2O(g)=H2O(1) ΔH = -44. 0 kJ/mol;
③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH = -110. 5 kJ/mol;
④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol。
碳的燃烧热(取正值)是 kJ/mol; 10g H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为 kJ;写出CO燃烧热的热化学方程式 。
(4)50 mL 0. 50 mol·L-1盐酸与50 mL 0. 55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题:
①实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是 。
②实验中,NaOH 溶液过量的目的是 。
③若操作时忘记盖上杯盖,测得的中和反应热的数值(绝对值) (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值(绝对值)会 。(已知:通常弱酸或弱碱电离会吸热)
【答案】(1)稳定
(2) 1mol H和1mol Cl结合形成1mol H-Cl键释放出431kJ的能量 -183
(3) 393.5 1429 CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ/mol
(4) 玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒) 保证盐酸完全被中和 偏小 偏小
【详解】(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,说明金刚石的能量高于石墨,能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定。
(2)431kJ•mol-1是指1mol H和1mol Cl结合形成1mol H-Cl键释放出431kJ的能量;H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的焓变ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-2×431kJ•mol-1=-183kJ•mol-1。
(3)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241. 8kJ/mol;②H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44. 0kJ/mol;由盖斯定律可知,①-②得:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285. 8kJ/mol,10g H2的物质的量为5mol,其完全燃烧生成液态水,放出的热量为5mol×285. 8kJ/mol=1429kJ;已知:③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH=-110. 5kJ/mol;④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,由盖斯定律可知,④-③得:CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol+110. 5kJ/mol=-283 kJ/mol,CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol。
(4)①实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是环形玻璃搅拌棒;
②实验中,NaOH 溶液过量的目的是保证盐酸完全被中和;
③大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小;NH3·H2O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验,测得的中和热的数值会偏小。
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