内容正文:
课时梯级训练(2) 反应热的测量与计算
一 反应热的测量
1.为了测定酸碱中和反应生成1 mol水时的反应热,计算时至少需要的数据是 ( )
①酸溶液的浓度和体积
②碱溶液的浓度和体积
③比热容
④反应后溶液的质量(单位:g)
⑤生成水的物质的量
⑥反应前后温度变化
⑦操作所需的时间
A.①②③⑥ B.①③④⑤
C.③④⑤⑥ D.全部
答案:C
2.下列有关中和反应反应热的说法正确的是 ( )
A.表示中和反应反应热的热化学方程式:H+(l)+OH-(l)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B.准确测量中和反应反应热的实验过程中,至少需测定温度4次
C.测量混合溶液温度时,温度计插在溶液中
D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1,则生成1 mol H2O时的反应热为114.6 kJ·mol-1
答案:C
二 盖斯定律及应用
3.下列关于盖斯定律的说法不正确的是 ( )
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
答案:D
4.已知反应:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1
N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2
N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH3
则反应2NH3(g)+O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH为 ( )
A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
B.ΔH1+ΔH2-ΔH3
C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
答案:D
5.下列关于热化学方程式的说法正确的是 ( )
A.若CH4的标准燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1,则表示CH4的标准燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1
B.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
C.若将2 mol SO2和1 mol O2混合充分反应后放热98.3 kJ,则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
D.若H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
B 解析:标准燃烧热的热化学方程式中H2O必须是液态,A错误;1 mol白磷的质量是124 g,若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则1 mol白磷的能量比等质量的红磷的能量多4b kJ,故白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1,B正确;由于该反应为可逆反应,求不出生成的三氧化硫的物质的量,所以写不出其热化学方程式,C错误;稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液发生中和反应时,除产生2 mol的H2O放出热量外,反应产生BaSO4沉淀时也会放出热量,反应放出热量越多,则反应热越小,故稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6 kJ·mol-1,D错误。
6.化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(ΔH)又因化学反应的分类给予不同的名称。如标准燃烧热(ΔHc)指101 kPa下,1 mol物质完全燃烧的反应热,又如由稳定单质化合生成1 mol纯物质的热效应称为生成热(ΔHf),断裂化学键时,所吸收的能量称为键能(ΔHb)。如图分别表示水与二氧化碳各1 mol时分解能量变化情况(单位:kJ)。下列说法正确的是 ( )
A.H2O(g)的生成热:ΔHf=243 kJ·mol-1
B.CO(g)的标准燃烧热:ΔHc=-570 kJ·mol-1
C.O—H键的键能:ΔHb=436 kJ·mol-1
D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1
D 解析:氢气、氧气生成水为放热反应,焓变为负值,H2O(g)的生成热:ΔHf=-243 kJ·mol-1,A错误;CO(g)的标准燃烧热是1 mol CO完全燃烧生成二氧化碳放出的热量:ΔHc=-285 kJ·mol-1,B错误;根据图示,H—H键的键能为436 kJ·mol-1、O===O键的键能为494 kJ·mol-1,H2O(g)===O2(g)+H2(g) ΔH=243 kJ·mol-1,焓变=反应物总键能-生成物总键能,O—H键的键能:ΔHb=(243+436+494×)kJ·mol-1÷2=463 kJ·mol-1,C错误;①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-285 kJ·mol-1;②H2O(g)===O2(g)+H2(g) ΔH=243 kJ·mol-1;根据盖斯定律①+②得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1,D正确。
7.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的硫酸反应,放出11.46 kJ的热量,表示生成1 mol H2O(l)的热化学方程式为 ( )
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-11.46 kJ·mol-1
B.0.2KOH(aq)+0.1H2SO4(aq)===0.1K2SO4(aq)+0.2H2O(l) ΔH=-11.46 kJ·mol-1
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)
ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
答案:D
8.室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是 ( )
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
B 解析:方法一:“虚拟路径”法。
根据盖斯定律得:ΔH1=ΔH3+ΔH2,
由于ΔH1>0,ΔH3>0,ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH3。
方法二:加和法。
CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1>0①
CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH2<0②
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3>0③
根据盖斯定律,由②+③得:CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1=ΔH2+ΔH3,由于ΔH1>0,ΔH2<0,ΔH3>0,所以ΔH1<ΔH3。
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( )
A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则该反应可表示生成36 g H2O的热效应
C.已知①2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1,②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1,则a>b
D.已知P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
答案:A
10.已知25 ℃、101 kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2 834.9 kJ·mol-1
②4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3 119.1 kJ·mol-1
由此得出的正确结论是 ( )
A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应
B.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应
C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应
D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应
答案:A
11.常温常压下,红磷(P)在一定量的氯气中燃烧会产生白色烟雾,现将3.1 g红磷在0.2 mol氯气中充分反应(反应物无剩余),测得放出x kJ的热量。向体系中再通入0.1 mol氯气,充分反应后,测得又放出y kJ的热量。则下列热化学方程式正确的是 ( )
A.3Cl2(g)+2P(s)===2PCl3(l)
ΔH=-20(x-y) kJ·mol-1
B.3Cl2(g)+2P(s)===2PCl3(l)
ΔH=-20(y-x) kJ·mol-1
C.5Cl2(g)+2P(s)===2PCl5(s)
ΔH=-20(x+y) kJ·mol-1
D.5Cl2(g)+2P(s)===2PCl5(s)
ΔH=-40(x+y) kJ·mol-1
答案:A
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