1.1反应热 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.1反应热同步练习题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．化学变化不一定都伴随着能量变化 B．加入催化剂能改变化学反应的热效应 C．ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应物 D．需要加热才能发生的化学反应，可能是吸热反应也可能是放热反应 2．下列变化过程，属于放热反应的是 ①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释 ④固体NaOH溶于水 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥碳酸氢钠和盐酸的反应 A．②③④⑤ B．②③④ C．②⑤ D．①③⑤ 3．下列所示装置能达到实验目的的是 A B C D “随关随停”制取氨气 以铁丝为催化剂模拟工业合成氨并检验产物 制备并收集NO2 中和反应反应热的测定 A．A B．B C．C D．D 4．下列化学反应表示错误的是 A．硼与热的浓硝酸反应： B．硼酸与NaOH溶液反应： C．和NaOH溶液反应： D．硼烷的燃烧热： 5．下列实验装置、操作或现象正确的是 A B C D 中和热的测定 向容量瓶中转移液体 浓氨水与浓硫酸反应 测定氯水的pH A．A B．B C．C D．D 二、填空题 6．下列说法正确的是________。 ①生成物能量一定低于反应物总能量 ②放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 ③HCl和NaOH反应的中和热ΔH=－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(－57.3)kJ/mol ④需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ⑤1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 ⑥依据盖斯定律，反应焓变的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其总的热效应完全相同 ⑦25 ℃、101kPa，1molS和2molS的燃烧热相等 ⑧反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变 ⑨化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种 ⑩由反应物X转化为Y和Z的能量变化所示可知，由X→Z反应的ΔH＜0 ⑪由778 K时氮气与氢气合成氨反应过程中能量变化的曲线图可知，b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 ⑫1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 7．利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题： 半导体光催化剂浸入水或电介质溶液中，光照时可在其表面得到产物，下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为_______。 8．现在城市居民使用的管道煤气的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃烧热数据如下表 物质 H2 CO CH4 燃烧热(kJ•mol-1) 285.8 283.0 890.3 (1)请写出H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式： ______________________；____________________；_______________________ 9．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)N2(g)与H2(g)反应，生成1molNH3(g)时放出46.1kJ的热量：___。 (2)2molN2(g)与2molO2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收136kJ的热量：___。 (3)卫星发射可用肼(N2H4)作燃料，2molN2H4(g)在足量O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)并放出1244kJ的热量：___。 10．50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题： (1)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在_______中进行效果更好。 (2)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)，简述理由_______。 (3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______；用50mL0.5mol·L-1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 11．四种短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如表所示，其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的。试回答下列问题。 (1)Y元素在元素周期表中的位置___________。四种元素中原子半径最大的是___________(填元素符号)。 (2)写出Y的氧化物的一种用途___________。 (3)能证明W的非金属性强于Y的事实是___________。 a．W的氢化物水溶液显酸性，Y的氢化物不显酸性 b．Y的氢化物不如W的氢化物稳定 c．简单阴离子的还原性：Y＞W (4)+2价X的氧化物可将W的+4价氧化物还原为W单质，恢复至室温时，生成1 mol W放热269.0 kJ，则该反应的热化学方程式为___________。 (5)W的最高价氧化物对应的水化物可以氧化Z的氢化物，并将Z氧化为最高价氧化物，写出反应的化学方程式___________。氧化1 mol Z的氢化物转移电子的物质的量为___________。 12．某实验小组用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液与60mL0.50mo·L-1硫酸溶液进行中和热的测定，装置如图所示。回答下列问题： (1)若实验共需要400mLNaOH溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量NaOH固体____g。 (2)图中玻璃搅拌棒“环形”的目的是____。 (3)测量终止温度的方法是____。 (4)请填写表中的平均温度差： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 平均温度差(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ____ 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 (5)近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液与0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是lg·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.2J·g-1·℃-1，则上述实验测得的中和热ΔH=____(结果保留至小数点后一位)。 (6)上述实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol-1，产生偏差的原因可能是____。 A．量取NaOH溶液时俯视读数 B．配制NaOH溶液定容时俯视 C．实验装置保温隔热效果差 D．向酸溶液中一次性加入碱溶液 13．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可分为许多种，如标准燃烧热和中和反应反应热等。 (1)下列∆H表示物质标准燃烧热的是_______；表示中和反应中和热的是_______。（填“”、“”、“”等） A． B． C． D． E． F． II．某实验小组用氢氧化钠溶液和盐酸进行中和热的测定。测定中和热的实验装置如图所示。 (2)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器名称是_____。 (3)取50 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液和50 mL 0.5 mol/L盐酸进行实验，实验数据如表。 实验次数 起始温度 终止温度/℃ 温度差平均值/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 20.3 20. 1 20.2 23.3 2 20.2 20.4 20.3 23.3 3 20. 1 20.3 20.2 25.3 _______________ 4 20.3 20.5 20.4 23.6 填写表中空白______，并完成下面练习。 ①近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.5 mol/L盐酸的密度都是1 g/mL，中和后生成溶液的比热容，则中和热______（取小数点后一位）。 ②上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是______（填字母）。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取盐酸的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 D．实验当天温度偏高 E．温度计测定盐酸起始温度后未清洗直接测定NaOH溶液的温度 (4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为__________________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．化学变化一定都伴随着能量变化，故A错误； B．加入催化剂只能降低反应所需的活化能，不能改变化学反应的热效应，故B错误； C．ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应，故C错误； D．需要加热才能发生的化学反应，可能是吸热反应也可能是放热反应，故D正确； 故选D。 2．C 解析：①液态水变成水蒸气需要吸热，但不属于化学变化； ②酸碱中和反应为放热反应； ③浓H2SO4稀释放出热量，但不属于化学变化； ④固体NaOH溶于水放出热量，但不属于化学变化； ⑤H2在Cl2中燃烧为放热反应； ⑥碳酸氢钠和盐酸的反应，该反应为吸热反应； 综合可知属于放热反应的有②⑤； 故选：C。 3．B 解析：A．由于碱石灰溶于水，多孔塑料隔板不能起到分离反应阻止反应发生的作用，即装置不能实现“随关随停”制取氨气，A不合题意； B．氮气和氢气是在铁丝作催化剂的条件下进行的，检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，B符合题意； C．Cu与浓硝酸反应可制得NO2，但由于3NO2+H2O=2HNO3+NO即NO2不能用排水法收集，C不合题意； D．题干图示中和反应反应热的测定装置中缺少环形玻璃搅拌棒，无法进行实验，D不合题意； 故答案为：B 4．B 解析：A．硼与浓硝酸反应时，硼被氧化生成硼酸，硝酸被还原生成NO2，反应方程式为：，A正确； B．硼酸是弱酸，写离子方程式时要使用化学式，不能用氢离子，B错误； C．Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应时生成可溶性盐偏铝酸钠，反应的离子方程式为，C正确； D．燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，其热化学方程式中必须指定物质的聚集状态，D正确； 故选B。 5．A 解析：A．中和热的测定实验仪器合理，杯盖和外壳紧密，热损失少，实验装置、操作等均正确，选项A正确； B．向容量瓶中转移液体时应用玻璃棒引流，选项B错误； C．浓硫酸为难挥发性酸，与浓氨水靠近时不产生白烟，选项C错误； D．氯水中产生的次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，选项D错误； 答案选A。 二、填空题 6．⑦⑩⑪ 【分析】任何化学反应都伴随能量的变化；反应物的总能量高于生成物的能量时是放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量时时是吸热反应；中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量；燃烧热指的是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量；据此分析解答。 解析：①．生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故①错误； ②．反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故②错误； ③．中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关，故③错误； ④．加热是化学反应的条件，与反应是为否放热和吸热无关，故④错误； ⑤．燃烧热是指1mol的纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定，故⑤错误； ⑥．从盖斯定律来看，反应焓变的大小与途径无关，只与反应物和生成物的总能量有关，故⑥错误； ⑦．燃烧热指在25 ℃、101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量，与实际燃烧的硫的物质的量无关，故⑦正确； ⑧．任何一个化学反应，其反应前后都有能量的变化，故⑧错误； ⑨．化学反应的能量变化可以以光能、热能等形式变化，故⑨错误； ⑩．由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH＜0，故⑩正确； ⑪．由图可知该反应为放热反应，b曲线活化能降低，说明反应加入了催化剂，故⑪正确； ⑫．1 molCH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，故⑫错误； 正确的是：⑦⑩⑪。 7．光能转化为化学能 解析：光解水过程中的能量转化形式为光能转化为化学能。 8． H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8KJ/mol CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=－283.0KJ/mol CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890.3KJ/mol 解析：燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此，根据表中燃烧热的数据可知，H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式可分别表示为： H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8KJ/mol；CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=－283.0KJ/mol ；CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890.3KJ/mol 。 9． N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1 解析：(1)N2(g)与H2(g)反应，生成2molNH3(g)时放出92.2kJ的热量，反应放热时焓变值为负值，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1； (2)1molN2(g)与1molO2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收68kJ的热量，反应吸热时焓变值为正值，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ·mol-1； (3) 1mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)，放出622kJ热量，放热时焓变值为负值，所以该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1。 10．(1) 偏小 保温杯 (2) 不相等 相等 因中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关 (3) 偏小 偏小 解析：（1）不盖硬纸板，会有更多热量散失，造成热损失，温度计升温偏小，计算出的放热量偏小，最终计算中和热数值“偏小”；该实验尽量保证热量不损失，所以隔热较好的“保温杯”适合做反应容器； （2）改用60mL盐酸，反应生成的水总量更多，放出热量更多，所以和之前所做实验测定数值“不相等”；但中和热测定是定量(1mol)水生成对应反应热，这个数值理论上实验测定应是“相等”，与反应用量无关； （3）使用氨水反应，NH3•H2O是弱电解质，大部分NH3•H2O分子在反应过程中才电离成离子，该过程会吸收热量，使得反应测定中和热“偏小”；使用与盐酸同浓度同体积的NaOH溶液反应，则H+与OH-等量，反应接近完成两种离子的量均会很低，反应速率下降，反应时间会拖得很长，反应产生的热量就会有过多损失，造成测量数据“偏小”。 11．(1) 第三周期第IVA族 Si (2)光导纤维(或制玻璃、晶体硅等) (3)bc (4)2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) △H=-269.0 kJ/mol (5) 8H2SO4(浓)+2PH3P2O5+8SO2+11H2O 8 mol 解析：根据元素在周期表的相对位置，可知X位于第二周期，Y、Z、W位于第三周期。Z元素的最外层电子数是内层电子总数的，则Z核外电子排布是2、8、5，故Z为P元素，则X是C元素，Y是Si元素，W是S元素，然后根据元素周期律及物质性质分析解答。 (1)Y是Si元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据元素原子结构与元素位置关系可知：Y位于元素周期表第三周期第IVA族； 同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则上述四种元素中原子半径最大的是Si元素， (2)Y是Si元素，其氧化物SiO2能够使光线全反射，因此可以作光导纤维；也可以用于生产玻璃、制晶体硅等； (3)a．W是S元素，S的氢化物H2S水溶液显酸性，Y是Si，Si的氢化物不显酸性，但不能根据元素简单氢化物的水溶液是否显酸性判断元素非金属性的强弱，应该根据该元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，a错误； b．元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。氢化物的稳定性：SiH4＜H2S，所以可以证明元素的非金属性：S＞Si，b正确； c．元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性就越弱。简单阴离子的还原性：Si＞S，可以说明元素的非金属性：S＞Si，c正确； 故合理选项是bc； (4)X是C，W是S，+2价的C的氧化物CO可以与+4价的S的氧化物SO2反应产生S、CO2，反应方程式为：2CO+SO2=2CO2+S，每反应产生1 mol S单质，放出热量是269.0 kJ，物质反应放出热量多少与物质的状态有关，则该反应的热化学方程式为：2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) △H=-269.0 kJ/mol； (5)W的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，该物质具有强氧化性；Z的氢化物是PH3，该物质具有还原性，H2SO4可以氧化PH3，生成P2O5，H2SO4被还原为SO2，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：8H2SO4(浓)+2PH3P2O5+8SO2+11H2O； 在该反应中每氧化2 mol PH3转移16 mol电子，则氧化1 mol PH3转移8 mol电子。 12．(1)10.0 (2)防止搅拌时碰撞温度计水银球 (3)温度不再升高时读出读数(或读出反应溶液最高温度) (4)4.0 (5)-53.8kJ·mol-1 (6)AC 解析：(1)若实验共需要400 mL NaOH溶液，实验室在配制该溶液时，需要用500 mL容量瓶来配制即配制500 mL 0.50mol/LNaOH溶液，其物质的量为，其质量为，故答案为10.0； (2)实验中需要的装置最重要是温度计和环形玻璃搅拌棒，环形玻璃搅拌棒“环形”的目的是防止搅拌时碰撞温度计水银球； (3)终止温度为最高温度，测量终止温度的方法是温度不再升高时读出读数(或读出反应溶液最高温度)； (4)根据终止温度和开始平均温度算出第一次温度差为4.0，第二次温度差为4.0，第三次温度差为3.9，第四次温度差为4.1，取平均值为4.0，故答案为4.0； (5)； (6)A．量取NaOH溶液时俯视读数，量取的氢氧化钠溶液小，放出的热量少，计算出的数字偏小，故A正确； B．配制NaOH溶液定容时俯视，导致氢氧化钠溶液浓度变大，放出热量增大，计算出的数字偏大，故B错误； C．实验装置保温隔热效果差，放出的热量会散失一部分，温度计上升减小，计算出的数字偏小，故C正确； D．向酸中分次加入碱，放热热量会散失一部分，温度计上升减小，计算出的数字偏小；故应该向酸溶液中一次性加入碱溶液，不是偏小的原因，D错误； 综上所述，答案为AC。 13．(1) (2)环形玻璃搅拌棒 (3) 3.1℃ -51.8kJ/mol ACE (4)＞= 解析：（1）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，水为液态水，故下列∆H表示物质标准燃烧热的是，中和热则是稀的强酸和强碱混合生成1molH2O和可溶性盐时放出的热量，故表示中和反应中和热的是，故答案为：；； （2）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器名称是环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒； （3）由表中数据可知，第一组实验温差为：23.3℃-20.2℃=3.1℃，第二组实验温差为：23.3℃-20.3℃=3.0℃，第三组数据明显误差，舍去；第四组实验温差为：23.6℃-20.4℃=3.2℃，故实验的平均温差为：=3.1℃，故答案为：3.1℃；①近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.5 mol/L盐酸的密度都是1 g/mL，取50 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液和50 mL 0.5 mol/L盐酸，故反应后溶液的质量近似为100g，生成H2O的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，中和后生成溶液的比热容，则中和热-=-51.8kJ/mol，故答案为：-51.8kJ/mol；②A．实验装置保温、隔热效果差，热量散失多，故实验结果偏低，A符合题意；B．量取盐酸的体积时仰视读数，将导致生成的水的物质的量增多，放出的热量偏大，实验结果偏高，B不合题意；C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，将导致热量损失增多，故实验结果偏低，C符合题意；D．实验当天温度偏高，对实验结果无影响，D不合题意；E．温度计测定盐酸起始温度后未清洗直接测定NaOH溶液的温度，将因为局部酸碱中和反应而导致初始温度偏高，温差偏小，实验结果偏小，E符合题意；故答案为：ACE； （4）由于稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液都是强碱，而稀氨水是弱碱，存在弱碱的电离平衡，电离为吸热过程，故将导致放出的热量偏小，故现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、的大小关系为＞=，故答案为：＞=。 学科网（北京）股份有限公司 $$