内容正文:
专题01 反应热 热化学方程式
内容概览
考点01 反应热
考点02 热化学方程式
考点01 反应热
1.(23-24高二上·天津北辰·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.
B.
C.
D.
2.(23-24高二上·天津河北·期中)习近平总书记在2023年新年贺词中点赞中国航天新成就—神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞,中国空间站全面建成。长征运载火箭采用液氢、液氧等无毒无污推进剂。分解水获得氢气的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.断开 H-O 键放出能量 B.形成 H-H 键吸收能量
C.该反应为吸热反应 D.反应物总能量大于生成物总能量
3.(22-23高二上·天津·期中)反应物(S)转化为产物(P)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关三种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅱ中,X没有催化作用
4.(23-24高二上·天津河西·期中)某小组用如下图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0g·cm⁻3、比热容为4.2J/(g·℃),忽略量热计的比热容。三次实验数据如下表所示:
实验次数
反应前体系的温度/℃
反应后体系温度/℃
温度差平均值/℃
50mL 0.50mol/L盐酸
50mL 0.55mol/L NaOH溶液
平均值
1
24.9
25.1
28.2
∆t
2
24.8
25.2
27.0
3
25.0
25.0
28.2
设该实验放热为Q,理论上放热为Q理论。下列说法不正确的是
A.从实验装置上看,还缺少的仪器为温度计
B.∆t=2.8℃
C.计算得Q=1.344kJ
D.Q比Q理论略微偏小的原因可能是量取溶液体积时俯视量筒读数
5.(22-23高二上·天津·期中)新型复合光催化剂[碳纳米点()/氮化碳()纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.中C的化合价为+4
B.反应的两个阶段均为吸热过程
C.阶段Ⅱ中,既是氧化剂,又是还原剂
D.通过该反应,实现了太阳能向化学能的转化
6.(22-23高二上·天津北辰·期中)已知25℃,101时, ,请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析,下列说法不正确的是
A.A过程为熔化,B过程焓增大
B.的燃烧热为571.6
C.1g冰经过A和B两个过程后化学键数目不变
D.的单位中“”指每摩尔反应
考点02 热化学方程式
7.(22-23高二上·天津河西·期中)用与适量反应,生成,放出78.5kJ的热量,该反应的热化学方程式表达正确的是
A.
B.
C.
D.
8.(23-24高二上·天津河北·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀硫酸与 溶液反应:
B.在10lkPa下的燃烧热 则水分解的热化学方程式为
C.的燃烧热 则有
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成 17.6g FeS 时放出 19.12kJ热量, 则
9.(22-23高二上·天津·期中)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ,下列说法不正确的是
A.
B.相同条件下,正反应活化能大于逆反应活化能
C.升高温度可以提高活化分子的百分数
D.
10.(22-23高二上·天津·期中)下列说法不正确的是
A.物质发生化学变化都伴有能量的变化
B.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
C.室温下不能自发进行,说明该反应的
D.已知: ; ,则
11.(22-23高二上·天津南开·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. ;结论:的燃烧热为
B. ;结论:标准状况下1L丙烷完全燃烧放热2220kJ
C. , ;结论:完全燃烧放出787kJ热量
D. ;结论:金刚石比石墨稳定
12.(21-22高二上·天津河东·期中)下列说法正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol,则a>b
C.可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ
1.(23-24高二上·北京西城·期中)下列属于吸热反应的是
A.氧化钙与水反应 B.工业合成氨
C.溶液与盐酸反应 D.盐酸与碳酸氢钠反应
2.(23-24高二上·河北石家庄·期中)化学反应 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.升高反应温度,减小
B.反应物的总能量小于生成物的
C.断裂1 mol 键时需要吸收y kJ的能量
D. kJ⋅mol
3.(23-24高二上·河北唐山·期中)下列说法正确的是
A.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B.当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应必须加热才能发生
C.上图是、时,和合成的反应过程中的能量变化曲线图,则该反应的热化学方程式为
D.已知:,则分解成固体和气体,需吸收的热量
4.(22-23高二上·北京东城·期中)将溶液和未知浓度的溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为
B.实验可用环形铜丝搅拌棒替代环形玻璃搅拌棒
C.溶液的浓度约是
D.以后温度降低的原因是有一部分热量从体系散失到了环境中
5.(23-24高二上·北京昌平·期中)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。下表给出常见化学键键能数据:
化学键种类
键能(kJ/mol)
436
X
946
根据热化学方程式,计算X值为
A.254 B.360 C.391 D.431
6.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知:由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0;有关物质的如图所示,下列有关判断正确的是
A.的摩尔生成焓
B.相同状况下,比稳定
C.依据上表所给数据,可求得的燃烧热
D.与充分反应,放出45.9 kJ的热量
7.(23-24高二上·上海宝山·期中)下列说法中,正确的是
A.表示放热反应,表示吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.含的溶液与含的溶液混合反应,放出的热量即为中和热
D.与反应生成液态水放出的热量就是的燃烧热
8.(23-24高二上·上海浦东新·期中)已知的燃烧焓是,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
9.(21-22高二上·天津南开·期中)25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是、、、,则下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
10.(23-24高二下·上海·期中)下列说法错误的是
A.需要加热的反应不一定是吸热反应
B.燃料的燃烧是放热反应
C.物质燃烧时所放出的热量叫做燃烧热
D.燃料燃烧时空气并不是越多越好
11.(22-23高二上·河北石家庄·期中)下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:
B.500℃、,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
C.已知在120℃、下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为
D.25℃、时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
12.(23-24高二上·河北承德·期中)如图为某反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.该反应为可逆反应
B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.过程I吸收热量,过程II放出热量
D.加压一定能加快反应速率
13.(23-24高二上·重庆·期中)下列有关反应热的说法正确的是
A.任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) H>0,则金刚石比石墨稳定
C.25℃,101kPa时,H2SO4和Ba(OH)2反应生成1mol水放出的热量与HCl和NaOH反应生成1mol水放出的热量一定相等
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ•mol-1,则的燃烧热H=-285.8kJ•mol-1
14.(23-24高二上·重庆·期中)如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A.催化剂不参与化学反应,故反应前后的质量和性质不变
B.该反应的热化学方程式为
C.的总能量低于2molAB
D.断裂1molA—A和1molB—B键,放出akJ能量
15.(23-24高二上·上海浦东新·期中)“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
16.(23-24高二上·重庆·期中)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下。
M、N相比,较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知的燃烧热,,,则a 238.6(填“>”,“<”或“=”)。16g的完全燃烧完,转移的电子数目为: ,放出 kJ的热量。
(3)已知: ,该反应逆反应的活化能为,则其反应的活化能为 。
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式 。
(5)已知存在下列热化学方程式:
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
③液态水转化为水蒸气
回答下列问题:
a.从能量转化角度分析,反应①为 反应(填“吸热”或“放热”)。
b.若在反应②中使用催化剂, (填“增大”“减小”或“不变”)。
c.写出表示氢气燃烧热的热化学方程式: 。
17.(22-23高二上·天津河西·期中)某小组学生用如图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为、比热容为,忽略量热计的比热容。
【药品】:盐酸、溶液、溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示:
实验次数
反应前体系的温度/℃
反应后体系温度/℃
温度差平均值/℃
盐酸
溶液
平均值
1
24.9
25.1
28.4
2
25.1
25.0
26.3
3
25.0
25.0
28.4
(1)从实验装置上看,还缺少的仪器名称是 。
(2)学生甲实测数据处理
① ℃
②放出的热量 kJ(保留一位数)。
③比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小,其原因可能是 (写一条)
(3)学生乙选用KOH溶液,其他均与学生甲同,且操作规范,预测实验放出热量的数值 Q(填“<”或“=”或“>”)。
(4)综合上述实验,以理论上生成时,强酸与强碱的稀溶液中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示) 。
18.(22-23高二上·天津西青·期中)如图是某实验小组改进的中和反应反应热测定实验装置。在塑料瓶中事先加入盐酸,然后通过注射器注入溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题:
(1)塑料瓶外泡沫板的作用是 。
(2)实验小组按课本装置和改进后的装置分别进行实验,测得实验数据如下:
实验次数
起始温度
终止温度
温度差
平均值
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
1
19.1
19.0
21.1
21.2
20.1
20.2
23.4
23.6
3.3
3.4
2
19.0
19.2
21.0
20.8
20.0
20.0
23.2
23.5
3.2
3.5
3
19.2
19.2
21.2
21.0
20.2
21.0
23.6
23.4
3.4
3.3
根据改进后装置的实验数据计算中和热 (计算结果保留两位小数,近似认为盐酸和溶液的密度都是,中和后溶液的比热容)。
(3)如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
(填“相等”或“不相等”)。
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专题01 反应热 热化学方程式
内容概览
考点01 反应热
考点02 热化学方程式
考点01 反应热
1.(23-24高二上·天津北辰·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.该反应为化合反应,为放热反应,A不符合题意;
B.金属与酸的反应为放热反应,B不符合题意;
C.中和反应为放热反应,C不符合题意;
D.该反应为吸热反应,D符合题意;
故选D。
2.(23-24高二上·天津河北·期中)习近平总书记在2023年新年贺词中点赞中国航天新成就—神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞,中国空间站全面建成。长征运载火箭采用液氢、液氧等无毒无污推进剂。分解水获得氢气的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.断开 H-O 键放出能量 B.形成 H-H 键吸收能量
C.该反应为吸热反应 D.反应物总能量大于生成物总能量
【答案】C
【解析】A.断开化学键需要吸收能量,A错误;
B.形成 H-H 键放出能量,B错误;
C.由图可知,分解水的过程中反应物的能量低于生成物,说明该过程是吸热反应,C正确;
D.反应物总能量小于生成物总能量,D错误;
故选C。
3.(22-23高二上·天津·期中)反应物(S)转化为产物(P)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关三种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅱ中,X没有催化作用
【答案】A
【分析】根据反应物和产物能量的相对高低判断反应的吸放热;反应Ⅱ和反应Ⅰ放出能量一样多;反应活化能越低,反应则越快;催化剂在反应前后的量不变;据此分析解题。
【解析】A.进程Ⅰ反应物的能量大于产物能量,故进程Ⅰ是放热反应,故A正确;
B.反应Ⅱ和反应Ⅰ放出能量一样多,故产生P的量一样多,故平衡时P的产率:Ⅱ=Ⅰ,故B错误;
C.反应活化能越低,反应则越快,反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能,故生成P的速率:Ⅲ<Ⅱ,故C错误;
D.由图可知,X是起始反应的反应物,又是终态反应的生成物,改变了反应途径,加快了反应速率,但其在反应前后总质量和物质类型没变,则X为反应Ⅱ的催化剂,故D错误;
故答案选A。
【点睛】本题考查反应热与焓变,把握反应中能量变化、分子的结构以及活化过程的关键,侧重分析与运用能力的考查,题目难度中等。
4.(23-24高二上·天津河西·期中)某小组用如下图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0g·cm⁻3、比热容为4.2J/(g·℃),忽略量热计的比热容。三次实验数据如下表所示:
实验次数
反应前体系的温度/℃
反应后体系温度/℃
温度差平均值/℃
50mL 0.50mol/L盐酸
50mL 0.55mol/L NaOH溶液
平均值
1
24.9
25.1
28.2
∆t
2
24.8
25.2
27.0
3
25.0
25.0
28.2
设该实验放热为Q,理论上放热为Q理论。下列说法不正确的是
A.从实验装置上看,还缺少的仪器为温度计
B.∆t=2.8℃
C.计算得Q=1.344kJ
D.Q比Q理论略微偏小的原因可能是量取溶液体积时俯视量筒读数
【答案】B
【解析】A.由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是温度计,故A正确;
B.3次实验温度差分别为:3.2℃、2.0℃、3.2℃,第2次数据误差大,舍去,则Δt═(3.2+3.2)℃=3.2℃,故B错误;
C.根据0mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应时溶液的质量为100g,温度变化的值为3.4℃,则放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.2J/(g•℃)×3.2℃=1428J=1.344kJ,故C正确;
D.量取溶液的体积时俯视读数导致用量偏少,导致放出的热量偏小,故D正确。
答案选B。
5.(22-23高二上·天津·期中)新型复合光催化剂[碳纳米点()/氮化碳()纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.中C的化合价为+4
B.反应的两个阶段均为吸热过程
C.阶段Ⅱ中,既是氧化剂,又是还原剂
D.通过该反应,实现了太阳能向化学能的转化
【答案】B
【解析】A.依据化合物中化合价代数和为0,因C3N4中N的化合价为-3价,所以C的化合价为+4,A项正确;
B.阶段II过氧化氢分解生成氧气和水的过程,为放热反应,B项错误;
C.阶段Ⅱ中,H2O2发生歧化反应,既是氧化剂,又是还原剂,C项正确;
D.利用太阳光实现高效分解水的反应,实现了太阳能向化学能的转化,D项正确;
答案选B。
6.(22-23高二上·天津北辰·期中)已知25℃,101时, ,请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析,下列说法不正确的是
A.A过程为熔化,B过程焓增大
B.的燃烧热为571.6
C.1g冰经过A和B两个过程后化学键数目不变
D.的单位中“”指每摩尔反应
【答案】B
【解析】A.由图可知,A过程为冰熔化为液态水的过程、B过程为液态水气化为水蒸气的过程,都是吸热、焓增大的过程,A正确;
B.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,由热化学方程式可知,氢气的燃烧热△H=—571.6kJ/mol×=—285.8kJ/mol,即285.8kJ/mol,B错误;
C.由图可知,A过程和B过程都没有破坏化学键,化学键数目不变,C正确;
D.焓变△H的单位中“”是指每摩尔反应,即把反应方程式看成一个整体,D正确;
故选B。
考点02 热化学方程式
7.(22-23高二上·天津河西·期中)用与适量反应,生成,放出78.5kJ的热量,该反应的热化学方程式表达正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.没有标出反应物和生成物的聚集状态,A错误;
B.该反应为放热反应,ΔH<0,B错误;
C.反应热与反应物、生成物的物质的量成正比,2molCu(s)参加反应,ΔH=-(78.5×4)kJ/mol=-314.0kJ/mol,C错误;
D.反应物、生成物的状态都已标出,2molCu(s)参加反应,ΔH=-(78.5×4)kJ/mol=-314.0kJ/mol,D正确;故选D。
【点睛】书写热化学方程式要注意:物质的聚集状态必须标出;“加热”“点燃”等反应条件不写;ΔH与反应物、生成物的物质的量成正比,“+”“-”要标对,单位为“kJ/mol”或“kJ·mol-1”。
8.(23-24高二上·天津河北·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀硫酸与 溶液反应:
B.在10lkPa下的燃烧热 则水分解的热化学方程式为
C.的燃烧热 则有
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成 17.6g FeS 时放出 19.12kJ热量, 则
【答案】D
【解析】A.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出57.3kJ热量,反应的热化学方程式为,故A错误;
B.氢气的燃烧热指101kPa时1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,水的分解是氢气燃烧的逆过程,所以水分解的热化学方程式为,故B错误;
C.甲醇的燃烧热指101kPa时1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,反应的热化学方程式为 ,故C错误;
D.根据生成硫化亚铁17.6g(即0.2mol)时,放出19.12k热量,可知生成1 mol时放出95.6kJ的热量,所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为,故D正确;
故选D。
9.(22-23高二上·天津·期中)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ,下列说法不正确的是
A.
B.相同条件下,正反应活化能大于逆反应活化能
C.升高温度可以提高活化分子的百分数
D.
【答案】B
【分析】气体混乱度大于液体大于固体;反应热=正反应的活化能−逆反应的活化能据此分析;升高温度可以提高活化分子数;N2H4(g)的能量大于N2H4(l)的能量;据此分析解题。
【解析】A.气体混乱度大于液体的混乱度,该反应生成气体,是熵增变化,故ΔS>0,故A正确;
B.反应热=正反应的活化能−逆反应的活化能,该反应是放热反应,正反应的活化能−逆反应的活化能<0,故相同条件下,正反应活化能小于逆反应活化能,故B错误;
C.升高温度可以提高活化分子数,提高活化分子的百分数与百分含量,故C正确;
D.N2H4(g)的能量大于N2H4(l)的能量,故N2H4(g)放出能量更过,因为焓变为负值,故N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)ΔH<−641.6kJ•mol−1,故D正确;
故答案选B。
【点睛】本题考查反应热和焓变、活化分子及熵的变化,注意基础知识的积累,题目难度不大。
10.(22-23高二上·天津·期中)下列说法不正确的是
A.物质发生化学变化都伴有能量的变化
B.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
C.室温下不能自发进行,说明该反应的
D.已知: ; ,则
【答案】B
【解析】A.断裂化学键吸热,形成化学键放热,化学变化的实质是化学键的断裂与形成,所以质发生化学变化都伴有能量的变化,故A正确;
B.反应中能量变化与反应条件无关,放热反应可能需要加热,吸热反应可能常温下发生,故B错误;
C.BaCO3(s)=BaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,则该反应的ΔG=ΔH−TΔS>0,说明ΔS>0该反应的ΔH>0,故C正确;
D.碳完全燃烧生成CO2,比不充分燃烧生成CO,放出的热量多,ΔH较小,故a<b,故D正确;
故答案选B。
11.(22-23高二上·天津南开·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. ;结论:的燃烧热为
B. ;结论:标准状况下1L丙烷完全燃烧放热2220kJ
C. , ;结论:完全燃烧放出787kJ热量
D. ;结论:金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,应转化为液态水, A错误;
B.根据 ,可知标准状况下22.4L丙烷完全燃烧放热2220kJ,B错误;
C.根据 , ,可得 ,则完全燃烧放出787kJ热量,C正确;
D.石墨转化为金刚石吸热,说明石墨的能量低于金刚石的能量,而物质的能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,D错误;
故选C。
12.(21-22高二上·天津河东·期中)下列说法正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol,则a>b
C.可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ
【答案】D
【解析】A.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),则A错误;
B.等量的碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放热更多。已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol,则0>b >a,则B错误;
C.结合选项A可知,则C错误;
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量为28.7kJ,醋酸是弱电解质、电离吸热,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ,则D正确;
答案选D。
1.(23-24高二上·北京西城·期中)下列属于吸热反应的是
A.氧化钙与水反应 B.工业合成氨
C.溶液与盐酸反应 D.盐酸与碳酸氢钠反应
【答案】D
【解析】A.氧化钙与水反应生成熟石灰,该反应是放热反应,A项不符合题意;
B.工业合成氨属于放热反应,B项不符合题意;
C.NaOH溶液与盐酸反应产生NaCl和,属于中和反应,该反应为放热反应,C项不符合题意;
D.盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应属于吸热反应,D项符合题意;
故选D。
2.(23-24高二上·河北石家庄·期中)化学反应 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.升高反应温度,减小
B.反应物的总能量小于生成物的
C.断裂1 mol 键时需要吸收y kJ的能量
D. kJ⋅mol
【答案】D
【解析】A.温度不影响反应的,A项错误;
B.由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,B项错误;
C.由图可知,形成2molH-Cl键会放出ykJ的能量,则断裂1 mol 键需要吸收 kJ的能量,C项错误;
D.由图可知,2molH(g)和2molCl(g)反应生成1molH2(g)和1molCl2(g),放出xkJ的能量,所以 kJ·mol,D项正确;
故选D。
3.(23-24高二上·河北唐山·期中)下列说法正确的是
A.已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B.当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应必须加热才能发生
C.上图是、时,和合成的反应过程中的能量变化曲线图,则该反应的热化学方程式为
D.已知:,则分解成固体和气体,需吸收的热量
【答案】D
【解析】A.燃烧热中生成液态水,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:,A错误;
B.反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,但是不一定需要加热才能发生,反应放热与否和反应条件无关,B错误;
C.由图可知,和合成1mol的反应过程中放热510kJ-419kJ=91kJ,则该反应的热化学方程式为,C错误;
D.已知:,则其逆反应为吸热反应,分解成固体和气体,需吸收的热量,D正确;
故选D。
4.(22-23高二上·北京东城·期中)将溶液和未知浓度的溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为
B.实验可用环形铜丝搅拌棒替代环形玻璃搅拌棒
C.溶液的浓度约是
D.以后温度降低的原因是有一部分热量从体系散失到了环境中
【答案】C
【解析】A.由图可知,实验温度为20℃,加10mLHCl时温度为22℃,故A错误;
B.用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,散失热量,实验结果的数值偏小,故B错误;
C.恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n,由HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol,所以浓度c==1.5mol/L,故C正确;
D.以后温度降低的原因是HCl和NaOH已完全反应,不再放出热量,故D错误;
故选:C。
5.(23-24高二上·北京昌平·期中)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。下表给出常见化学键键能数据:
化学键种类
键能(kJ/mol)
436
X
946
根据热化学方程式,计算X值为
A.254 B.360 C.391 D.431
【答案】C
【解析】反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,,解得X=391,故答案选C。
6.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知:由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0;有关物质的如图所示,下列有关判断正确的是
A.的摩尔生成焓
B.相同状况下,比稳定
C.依据上表所给数据,可求得的燃烧热
D.与充分反应,放出45.9 kJ的热量
【答案】B
【解析】A.气体水变为液体水释放能量,放热焓变为负值,则的摩尔生成焓,A错误;
B.由图可知,的摩尔生成焓为正值、的摩尔生成焓为负值,则相同状况下,比稳定,B正确;
C.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;缺少液体水的生成焓数据,不能求得的燃烧热,C错误;
D.氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,反应进行不彻底,则与充分反应,放出小于45.9 kJ的热量,D错误;
故选B。
7.(23-24高二上·上海宝山·期中)下列说法中,正确的是
A.表示放热反应,表示吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.含的溶液与含的溶液混合反应,放出的热量即为中和热
D.与反应生成液态水放出的热量就是的燃烧热
【答案】B
【解析】A.表示吸热反应,表示放热反应,A错误;
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数,B正确;
C.中和热的定义是强的稀酸溶液和稀碱溶液反应生成水放出的热量,生成硫酸沉淀不符合定义,C错误;
D.燃烧热的定义是指生成稳定的产物,没有指明水的状态,不符合燃烧热的定义,D错误;
故选B。
8.(23-24高二上·上海浦东新·期中)已知的燃烧焓是,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】燃烧焓指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量,碳元素应到气态二氧化碳、氢元素应到液态水,据此回答。
【解析】A.没有指明物质状态,A错误;
B.由分析知氢元素应到液态水,即 ,B错误;
C.该反应属于放热反应,焓变小于零,C错误;
D.由分析知 正确,D正确;
故选D。
9.(21-22高二上·天津南开·期中)25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是、、、,则下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,碳元素对应的是二氧化碳,氢元素对应的是液态水。
【解析】A.根据燃烧热的定义,碳完全燃烧生成的稳定氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳,故A错误;
B.生成物中水应是液态而不是气态,故B错误;
C.应生成二氧化碳才能与ΔH=-890.3 kJ/mol相对应,故C错误;
D.葡萄糖的燃烧热2800 kJ/mol,则0.5mol葡萄糖完全燃烧放出的热量是1400 kJ,热化学方程式书写正确,故D正确;
故选D。
10.(23-24高二下·上海·期中)下列说法错误的是
A.需要加热的反应不一定是吸热反应
B.燃料的燃烧是放热反应
C.物质燃烧时所放出的热量叫做燃烧热
D.燃料燃烧时空气并不是越多越好
【答案】C
【解析】A.加热能发生的反应不一定是吸热反应,还可能是放热反应,如碳的燃烧,需要点燃或加热,A正确;
B.所有的燃烧都是放热反应,B正确;
C.纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热,C错误;
D.空气过多,多余的空气会带走热量,燃烧程度减小,通入的空气要适当过量而不是越多越好,D正确;
故选D。
11.(22-23高二上·河北石家庄·期中)下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:
B.500℃、,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
C.已知在120℃、下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为
D.25℃、时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】A.甲烷的燃烧热为是指:1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放出热量,故A错误;
B.该反应为可逆反应,和充分反应放出热量小于,故B错误;
C.对应物质的量为0.5mol,燃烧生成气态水,放出热量,热化学方程式: ,故C正确;
D.中和热是指:强酸强碱稀溶液发生中和反应,每生成1mol水所放出的热量,该反应生成2mol水,故D错误;
答案选C。
12.(23-24高二上·河北承德·期中)如图为某反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.该反应为可逆反应
B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.过程I吸收热量,过程II放出热量
D.加压一定能加快反应速率
【答案】C
【解析】A.由图可知,反应后不再存在两种单质,故该反应不是可逆反应,A错误;
B.无法判断该反应是吸热反应还是放热反应,B错误;
C.过程I为化学键断裂,为吸热过程,过程II为形成化学键,为放热过程,C正确;
D.不知道物质的状态,压强不一定能加快速率,D错误;
答案选C。
13.(23-24高二上·重庆·期中)下列有关反应热的说法正确的是
A.任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) H>0,则金刚石比石墨稳定
C.25℃,101kPa时,H2SO4和Ba(OH)2反应生成1mol水放出的热量与HCl和NaOH反应生成1mol水放出的热量一定相等
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ•mol-1,则的燃烧热H=-285.8kJ•mol-1
【答案】D
【解析】A.化学反应均涉及热量变化,但有的反应还涉及其他形式的能量变化,如燃烧反应中会有部分化学能转化成光能,A错误;
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) H>0,说明石墨的能量低于金刚石,则石墨比金刚石稳定,B错误;
C.H2SO4和Ba(OH)2反应除了生成水外还生成了沉淀,故H2SO4和Ba(OH)2反应生成1mol水时放出的热量比HCl和NaOH反应生成等量水放出的热量要多,C错误;
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ•mol-1,说明2mol完全燃烧放出热量571.6 kJ,则的燃烧热H=-285.8kJ•mol-1,D正确;
故选D。
14.(23-24高二上·重庆·期中)如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A.催化剂不参与化学反应,故反应前后的质量和性质不变
B.该反应的热化学方程式为
C.的总能量低于2molAB
D.断裂1molA—A和1molB—B键,放出akJ能量
【答案】B
【分析】由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ•mol-1。
【解析】A.催化剂能改变反应途径、降低反应的活化能,所以催化剂参与化学反应,A错误;
B.由分析可知,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ•mol-1,B正确;
C.的总能量低于2molAB(g)的总能量,C错误;
D.破坏化学键时,需要吸收能量,则断裂1molA—A和1molB—B键,吸收akJ能量,D错误;
故选B。
15.(23-24高二上·上海浦东新·期中)“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
【解析】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。
16.(23-24高二上·重庆·期中)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下。
M、N相比,较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知的燃烧热,,,则a 238.6(填“>”,“<”或“=”)。16g的完全燃烧完,转移的电子数目为: ,放出 kJ的热量。
(3)已知: ,该反应逆反应的活化能为,则其反应的活化能为 。
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式 。
(5)已知存在下列热化学方程式:
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
③液态水转化为水蒸气
回答下列问题:
a.从能量转化角度分析,反应①为 反应(填“吸热”或“放热”)。
b.若在反应②中使用催化剂, (填“增大”“减小”或“不变”)。
c.写出表示氢气燃烧热的热化学方程式: 。
【答案】(1)M
(2)< 3NA 119.3
(3)167.2
(4)
(5) 放热 不变
【解析】(1)物质能量越低越稳定,该反应吸热,M的能量低于N,较稳定的是M;
(2)燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成H2O(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热,则a<238.6;根据反应方程式,1mol反应转移6mol电子,16g的物质的量为,转移的电子数目为:3NA,放出0.5mol×238.6k/mol=119.3kJ能量;
(3)由,则其反应的活化能为-241.8kJ/mol+409kJ/mol=167.2kJ/mol;
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,则1mol甲烷燃烧时放出890.3kJ热量,甲烷燃烧的热化学方程式:;
(5)由盖斯定律,反应①+②可得③,+;
a.从能量转化角度分析,反应①的焓变小于0,为放热反应;
b.若在反应②中使用催化剂,催化剂不影响焓变,则不变;
c.表示氢气燃烧热的热化学方程式:。
17.(22-23高二上·天津河西·期中)某小组学生用如图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为、比热容为,忽略量热计的比热容。
【药品】:盐酸、溶液、溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示:
实验次数
反应前体系的温度/℃
反应后体系温度/℃
温度差平均值/℃
盐酸
溶液
平均值
1
24.9
25.1
28.4
2
25.1
25.0
26.3
3
25.0
25.0
28.4
(1)从实验装置上看,还缺少的仪器名称是 。
(2)学生甲实测数据处理
① ℃
②放出的热量 kJ(保留一位数)。
③比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小,其原因可能是 (写一条)
(3)学生乙选用KOH溶液,其他均与学生甲同,且操作规范,预测实验放出热量的数值 Q(填“<”或“=”或“>”)。
(4)综合上述实验,以理论上生成时,强酸与强碱的稀溶液中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示) 。
【答案】(1)温度计
(2)3.4 1.4 实验装置保温、隔热效果差或量取溶液的体积时俯视读数(合理即可)
(3)=
(4)
【分析】用一定物质的量的盐酸和NaOH反应,通过测定反应放出的热量计算中和反应的反应热。
【解析】(1)该实验中,需要测出反应前盐酸和NaOH溶液的温度,还要测出混合液最高温度,所以还缺少的仪器名称是温度计,故答案为:温度计;
(2)①三次数据中反应前后温度差分别为3.4℃、1.2℃、3.4℃,第2次数据属于异常数据,舍去不用,则取1、3两次数据的平均值3.4℃,故答案为:3.4;
②盐酸的质量 =50g,溶液的质量 =50g,反应后生成的溶液比热容为,则反应放出的热量 = (50+50)g3.4℃=1428J=1.4kJ,故答案为:1.4;
③由热量的计算公式可知,影响放出热量大小的因素有酸和碱的质量及温度差,这两个因素又与实验操作有关,所以比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小的原因可能是实验装置保温、隔热效果差或量取溶液的体积时俯视读数,故答案为:实验装置保温、隔热效果差或量取溶液的体积时俯视读数(合理即可);
(3)KOH和NaOH均为强碱,且均过量,强酸与强碱的稀溶液中和反应生成等物质的量的水,所以实验放出热量的数值=Q,故答案为:=;
(4)盐酸和溶液反应,NaOH溶液过量,盐酸完全反应,生成水的物质的量为0.5mol/L0.05L=0.025mol,生成1mol水放出的热量为 =40QkJ,因此以理论上生成时,强酸与强碱的稀溶液中和反应的反应热的热化学方程式为,故答案为:。
18.(22-23高二上·天津西青·期中)如图是某实验小组改进的中和反应反应热测定实验装置。在塑料瓶中事先加入盐酸,然后通过注射器注入溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题:
(1)塑料瓶外泡沫板的作用是 。
(2)实验小组按课本装置和改进后的装置分别进行实验,测得实验数据如下:
实验次数
起始温度
终止温度
温度差
平均值
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
改进后
1
19.1
19.0
21.1
21.2
20.1
20.2
23.4
23.6
3.3
3.4
2
19.0
19.2
21.0
20.8
20.0
20.0
23.2
23.5
3.2
3.5
3
19.2
19.2
21.2
21.0
20.2
21.0
23.6
23.4
3.4
3.3
根据改进后装置的实验数据计算中和热 (计算结果保留两位小数,近似认为盐酸和溶液的密度都是,中和后溶液的比热容)。
(3)如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)减少实验过程中的热量损失
(2)-56.85kJ/mol
(3)不相等
【解析】(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作,塑料瓶外泡沫板的作用是减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(2)三次数据平均温度差为:℃=3.4℃,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g,生成水的的物质的量为0.050L×0.50mol•L-1=0.025mol,则该反应中放出的热量Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212kJ,中和反应的反应热△H=-=-≈-56.85kJ/mol,故答案为:-56.85kJ/mol;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量更多,故答案为:不相等。
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