内容正文:
1.1反应热同步练习题
一、选择题
1.物质的变化伴随能量的变化,下列属于吸热反应的是
A.甲烷燃烧 B.铝片与稀盐酸反应
C.木炭与水反应生成和 D.氢原子和氯原子形成键
2.下列有关化学反应的认识错误的是
A.一定有化学键的断裂与形成 B.一定有电子转移
C.一定有新物质生成 D.一定伴随着能量变化
3.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是
A. ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B. ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1
C. ΔH=+5 517.6 kJ·mol-1
D. ΔH=-48.40 kJ·mol-1
4.如图所示装置可用于实验室测定中和热,下列说法正确的是
A.本实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
B.缺少的搅拌器不可以是活泼金属,可用铜质搅拌棒
C.过程中需用同一温度计至少测定三次温度
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应放出的热量即为中和热
5.下列有关反应热的描述正确的是
①化学反应过程中一定有能量变化
②反应热是1mol物质参加反应时的能量变化
③ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比
④放热反应在常温下就一定能进行⑤化学反应中放出的热才是反应热
A.①③ B.②④ C.①②③ D.④⑤
6.下列反应过程中的能量变化符合下图的是
①酸碱中和;②镁与盐酸的反应;③生石灰变成熟石灰的反应;④食物因缓慢氧化腐烂;⑤石灰石分解;⑥甲烷燃烧;⑦灼热的炭与二氧化碳反应
A.①②③⑤ B.④⑤⑦ C.③④⑦ D.⑤⑦
7.下列有关中和热的说法正确的是
①表示中和热的热化学方程式为
②准确测量中和热的一次实验过程中,至少测定2次温度
③测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热偏大
④的稀溶液和含的稀溶液反应的反应热
⑤中和热测定:用盐酸和溶液进行实验,用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和热数值偏小
⑥中和热测定实验中为减少热量散失,NaOH溶液应分多次倒入量热计中
⑦用温度计测定盐酸溶液起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠的温度会导致测得中和热的数值偏小
A.①③④⑥ B.③④⑤⑦ C.①③⑤⑦ D.②③④⑥
8.已知某可逆反应 ΔH=+100kJ·mol-1的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是
A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小
B.相同条件下,1molA2(g)和2molB2(g)生成2molAB2(g),将放出(E1-E2)kJ能量
C.该反应正反应的活化能大于100kJ·mol-1
D.该反应中,反应物的键能总和小于生成物的键能总和
二、填空题
9.回答下列问题:
(1)火箭发射时可用肼(,液态)作燃料,液态肼与反应生成和水蒸气。有关该反应的能量变化曲线如图所示,写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)液态肼可与氧化剂反应生成和水蒸气。已知:
①
②
③
写出液态肼和反应生成和水蒸气的热化学方程式:_______。
10.以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4_______+11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是_______。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)_______。
A.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
B.过量空气能提高SO2的转化率
C.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
D.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g SO3气体与H2O化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是_______。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是_______。
11.4g硫粉在中完全燃烧生成,放出37kJ热量。下列热化学方程式正可的是
A.
B.
C.
D.
12.用量筒取盐酸倒入量热计中,测得温度为20.0℃,用另一量筒取溶液,测得温度为20.2℃,将量筒中的溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中,立即盖上盖板,充分反应后,测得体系的最高温度为23.4℃。已知:反应前后溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和体系散失的热量。请计算:
(1)反应放出的热量___________J(保留小数点后一位,下同)。
(2)反应的___________(列式计算)。
13.已知A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B是周期表中形成物质最多的元素,它与A的单质可形成气态分子X,X常作燃料;D是同周期元素中原子半径最大的元素;C、E同主族;C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。根据以上内容回答下列问题:
(1)元素B在元素周期表中的位置是______________。
(2)六种元素原子半径由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(3)B、C两种元素能形成两种常温下呈气态的化合物M、N,其中M具有较强的还原性,则N的电子式是_____________。
(4)在上述元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是______(写物质名称)。
(5)常温常压下,10g X在空气中完全燃烧,放出热量Q kJ,请写出该过程的热化学方程式:________。
(6)A、C、D、E、F中的三种或四种元素能形成多种盐,其水溶液呈碱性的有________和_____________(写出两种化合物的化学式)
14.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)反应,生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。已知:常温常压下,8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量,写出甲烷气体的燃烧热的热化学方程式:________________ 。
(2)某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
I.实验步骤:
a.量取溶液,倒入小烧杯中,测量温度;
b.量取溶液,测量温度;
c.将NaOH溶液倒入小烧杯中,测量混合液的最高温度。
II.实验数据如下:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
溶液
NaOH溶液
平均值
1
25.0
25.2
28.5
2
24.9
25.1
28.4
3
25.5
26.5
31.8
①仪器甲的名称为________,进行该实验还缺少的仪器为________(填仪器名称);仪器甲不能用铁制材料的原因是________。
②已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成时,放出57.3kJ热量,该反应的热化学方程式为________。
③碎泡沫塑料的作用为________,使用的NaOH溶液稍微过量的原因是________。
④设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且酸、碱溶液和中和后的溶液的比热容,计算实验测出的中和反应的反应热________。[提示:]
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.甲烷燃烧属于放热反应,故A不符合题意;
B.活泼金属与酸的反应是放热反应,故B不符合题意;
C.C与水反应生成和,该反应过程吸收热量,为吸热反应,故C符合题意;
D.氢原子和氯原子形成键,该过程放出热量,故D不符合题意;
故选:C。
2.B
解析:A.化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应中一定有化学键的断裂与形成,A正确;
B.化学反应中不一定有电子转移,如酸碱中和反应,B错误;
C.有新物质生成的反应为化学反应,所以化学反应中一定有新物质生成,C正确;
D.断裂化学键吸热,形成化学键放热,化学反应中有化学键的断裂和形成,所以化学反应中一定伴随着能量变化,D正确;
故选B。
3.B
【分析】本题考查热化学方程式的书写,应注意以下几点:①标明各物质的聚集状态;②标明吸热还是放热,ΔH>0时为吸热,ΔH<0时为放热;③物质变化和能量变化要对应。
解析:A.H2O的状态标错,A错误;
B.1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量,1molC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出5517.6kJ的热量,热方程式准确无误,B正确;
C.本题为放热,ΔH<0,C错误;
D.能量变化与物质变化未对应,D错误;
答案选B。
4.C
解析:A.本实验中,读取混合溶液的最高温度为终止温度,故A错误;
B.缺少的搅拌器应该是导热性差的环形玻璃搅拌器,故B错误;
C.中和热测定过程中需用同一温度计测定反应前酸溶液的温度、碱溶液的温度和反应后溶液的最高温度,至少测定三次温度,故C正确;
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热,故D错误;
选C。
5.A
解析:①化学反应的微观本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,反应前后断裂和形成的化学键的种类和数目不完全相同,不同的化学键具有不同的能量,故化学反应过程中一定有能量变化,正确;
②反应热是指化学反应过程中的能量变化,错误;
③根据热化学方程式的书写原则可知,ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比,正确;
④放热反应在常温下不一定能进行,例如很多燃烧反应都需要加热到一定温度才能进行,错误;
⑤反应热是指化学反应过程中的能量变化,故反应热包含化学反应中放出的能量和反应过程中吸收能量,错误;
综上分析可知,有①③正确,故答案为:A。
6.D
解析:观察图像可知,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,题中⑤石灰石分解、⑦灼热的炭与二氧化碳反应。都属于吸热反应,其余均为放热反应,符合条件的是⑤⑦。
故答案选D。
7.B
解析:①表示中和热的热化学方程式为,①错误;②测量中和热的一次实验过程中,至少测量3次温度,②错误;③测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,因为热量损失,测得的热量减少,根据,则测量出的中和热偏大,故③正确;④的稀溶液和含的稀溶液反应,有生成,实际放出的热量大于114.6kJ,反应热,④正确;⑤仰视取液,NaOH溶液的体积偏大,因体积变大导致测定温度时,温度变化较小,根据,热量偏少,中和热数值偏小,⑤正确;⑥中和热测定实验中为减少热量散失,NaOH溶液应一次倒入量热计中,⑥错误;⑦用温度计测定盐酸溶液起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠的温度,因为盐酸与NaOH反应,使得偏小,根据,中和热数值偏小,⑦正确;综上③④⑤⑦正确,故选B。
8.C
解析:A.催化剂只是改变反应的活化能,不能改变反应的反应热,A错误;
B.由图可知该反应为吸热反应,相同条件下,1molA2(g)和2molB2(g)生成2molAB2(g),将吸收(E1-E2)kJ能量,B错误;
C.由图可知该反应为吸热反应,所以该反应正反应的活化能大于100kJ·mol-1,C正确;
D.该反应为吸热反应,反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和,D错误;
故选C。
二、填空题
9.(1)
(2)
解析:(1)肼燃烧为放热反应,,由题图可知,1mol肼燃烧的,故热化学方程式为;
(2)和反应生成和的焓变,可根据题给热化学方程式运用盖斯定律进行计算。由可得。
10.(1)FeS2
(2)2SO2+ O22SO3
(3)ABD
(4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO
解析:(1)根据反应前后元素守恒可得该物质为:FeS2,故答案为:FeS2;
(2)接触室中二氧化硫与氧气在催化剂高温条件下反应生成三氧化硫,反应方程式为:2SO2+ O22SO3,故答案为:2SO2+ O22SO3;
(3)A. 黄铁矿粉碎后可增大与氧气的接触面积,有利于其充分燃烧,故正确;
B. 适当过量空气能使二氧化硫更充分的发生反应,从而能提高SO2的转化率,故正确;
C. 使用催化剂能加快反应速率,但不影响转化率,故错误;
D. 沸腾炉排出的矿渣含有氧化铁,工业上用氧化铁高温还原炼铁,故正确;
故答案为:ABD;
(4)160g SO3即2mol气体与H2O化合放出260.6kJ的热量,则1mol SO3与H2O化合放出130.3kJ的热量,反应的热化学方程式为:SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol,故答案为:SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol;
(5)二氧化硫能被溴单质氧化成硫酸,溴单质被还原为HBr,反应的离子方程式为:SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO,故答案为:SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO;
11.D
解析:4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量,所以37g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ的热量,则热化学方程式为 ,综上所述,答案选D。
12.4
【分析】根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量,最后根据△H=-kJ/mol计算出反应热。
解析:用量筒取盐酸倒入量热计中,测得温度为20.0℃,用另一量筒取溶液,测得温度为20.2℃,初始温度为:=20.1℃ ,温度差值=23.4℃-20.1℃=3.3℃;50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.50mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1g/ml=100g,温度变化的值为△T=3.3℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J=1.3794KJ,所以实验测得的中和热△H=- =-55.2kJ/mol,故答案为:1379.4;。
13. 第二周期IVA族 H<O<C<Cl<S<Na 高氯酸 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-8/5Q kJ·mol-1 Na2SO3 NaHS、NaClO、NaClO2
【分析】由题干信息可知, A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中B是周期表中形成物质最多的元素,故B为C元素,它与A的单质可形成气态分子X,X常作燃料,故A为H元素,X为CH4;D是同周期元素中原子半径最大的元素,故D为Na元素;C、F两种元素的原子最外层共有13个电子,故只能是一个最外层6个电子,另一个7个电子,故C为O元素,C、E同主族,则E为S元素,F为Cl元素,据此分析解题。
解析:(1)由分析可知,元素B是C元素,故其在元素周期表中的位置是第二周期IVA族,故答案为:第二周期IVA族;
(2) 由分析可知,A、B、C、D、E、F六种元素分别为:H、C、O、Na、S、Cl,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大,故它们的原子半径由小到大的顺序为H<O<C<Cl<S<Na,故答案为:H<O<C<Cl<S<Na;
(3)B、C两种元素即C、O能形成两种常温下呈气态的化合物M、N即CO或CO2,其中M具有较强的还原性即CO,则N为CO2,故CO2的电子式是,故答案为:;
(4)根据非金属性与元素最高价氧化物对应水化物的酸性一致,同一周期从左往右非金属性依次增强,同一主族从上往下非金属性依次减弱,故在上述元素中非金属性最强的为Cl元素,故其最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是高氯酸,故答案为:高氯酸;
(5)由分析可知,X为CH4,根据热化学方程式的书写原则进行书写可得:常温常压下,10g X在空气中完全燃烧,放出热量Q kJ,该反应的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-8/5Q kJ·mol-1;
(6)由分析可知,A、C、D、E、F分别是H、O、Na、S、Cl中的三种或四种元素能形成多种盐,其水溶液呈碱性的有Na2SO3、NaHS、NaClO、NaClO2 (任意写两种),故答案为:Na2SO3、NaHS、NaClO、NaClO2(任意两种)。
14.(1) 小于
(2) 环形玻璃搅拌棒 温度计 铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大 保温、隔热 保证稀硫酸完全被碱中和,减小实验误差 —56.848
解析:(1)常温常压下,8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量,则该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的焓变ΔH=—=—890kJ/mol,反应的热化学方程式为,故答案为:小于;;
(2)①由实验装置图可知,进行该实验还缺少的仪器为测定实验前后温度所需的温度计,仪器甲为环形玻璃搅拌棒,用于搅拌使稀硫酸、氢氧化钠溶液充分反应,减少热量散失;若仪器甲为铁制材料的,活泼金属铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大,导致所测结果误差大,故答案为:环形玻璃搅拌棒;温度计;铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大;
②由题意可知,中和反应的热化学方程式为,故答案为:;
③在中和热测定实验中,碎泡沫塑料能起到保温、隔热、减少热量损失的作用,使用的氢氧化钠溶液稍微过量有利于保证稀硫酸完全被碱中和,减小实验误差,故答案为:保温、隔热;保证稀硫酸完全被碱中和,减小实验误差;
④由表格数据可知,三次实验的温度差分别为(28.4—)℃=3.4℃、(28.5—)℃=3.4℃、(31.8—)℃=5.8℃,第3次实验的数据误差较大,应舍去,则实验温度差的平均值为3.4℃,由题给公式可知,实验测出的中和反应的反应热ΔH=—kJ/mol=—56.848kJ/mol,故答案为:-56.848。
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