内容正文:
[课后分层练(一)] 反应热 焓变
(限时30 min,选择题每题3分,非选择题10分)
【基础达标练】
1.泱泱中华历史悠久、文化灿烂,下列诗句中主要涉及吸热过程的是( )
A.烽火连三月,家书抵万金
B.野火烧不尽,春风吹又生
C.海上一烽火,沙中百战场
D.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
答案:D。
2.《石灰吟》是明代政治家、文学家于谦创作的一首七言绝句,“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中包含了很多与化学相关的知识,下列说法正确的是( )
A.木炭燃烧的焓变大于零
B.碳酸钙分解的反应是氧化还原反应
C.碳酸钙分解时,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
D.碳酸钙高温煅烧会生成熟石灰和CO2
答案:C。
3.已知常温常压下:CuSO4(aq)+Fe(s)===FeSO4(aq)+Cu(s) ΔH1;CH4(g)+2Cl2(g)―→CH2Cl2(g)+2HCl(g) ΔH2。其他条件不变时,增大反应物的量,下列判断正确的是( )
A.ΔH1、ΔH2均不变
B.ΔH1、ΔH2均增大
C.ΔH1增大,ΔH2减小
D.ΔH1减小,ΔH2增大
答案:A。
4.(2025·四川射洪中学联考)已知中和反应反应热ΔH=-57.3 kJ/mol。利用三组稀溶液分别进行“中和反应反应热”测定实验,并计算出生成1 mol水对应的反应热(a、b、c)。下列正确的是( )
ⅰ.盐酸和NaOH,ΔH=a kJ· mol-1;
ⅱ.醋酸和NaOH,ΔH=b kJ· mol-1;
ⅲ.H2SO4和Ba(OH)2,ΔH=c kJ· mol-1
A.a<-57.3 B.b<-57.3
C.b<a<c D.|b|<|a|<|c|
答案:D。
5.(2025·安徽芜湖一中期中)工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2和1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量a kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)的ΔH是( )
A.-2a kJ/mol B.-a kJ/mol
C.a kJ D.2a kJ/mol
答案:A。
6.下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化
B.通过(b)图可知金刚石比石墨稳定
C.由(c)图可知,2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)+O2(g) ΔH=(a-b) kJ·mol-1
D.(d)图是某反应A―→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中ΔH=E1-E4
答案:C。
7.合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
(1)若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q________(填“>”“<”或“=”)184.4 kJ。
(2)已知
1 mol N—H键断裂吸收的能量等于________ kJ。
答案:(1)< (2)391
【拓展提能练】
8.(2025·全国九五高中协作体联考)某同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s)的ΔH(忽略温度对焓变的影响),实验结果见下表:
实验
序号
反应试剂
实验前的温度/℃
实验后的温度/℃
①
100 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液,n(H+)=0.01 mol
1.20 g铁粉
a
b1
②
100 mL 0.2 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液,n(H+)=0.01 mol
1.20 g铁粉
a
b2
③
100 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液,n(H+)=0.000 1 mol
0.56 g铁粉
a
b3
已知:反应后溶液的比热容(c)和密度(ρ)分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·cm-3,忽略水以外其它物质吸收的热量及溶液体积变化。下列说法正确的是( )
A.实验①中铁粉全部参加反应
B.实验①和实验②测得ΔH数值相同
C.实验③测得:Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=-0.418(b3-a)kJ· mol-1
D.根据上述实验内容,可以判断出实验①和③均能测ΔH的准确值
解析:选A。实验①中n(Cu2+)=0.02 mol,n(H+)=0.01 mol,可消耗铁粉0.025 mol为1.4 g,即实验①中铁粉全部参加反应,A正确;实验②中有NO和H+,Fe和HNO3发生反应,故实验①和实验②中反应不同,测得ΔH数值不同,B错误;实验③中Fe反应0.01 mol,放出热量为4.18×100×1.0×(b3-a)×10-3 kJ=0.418(b3-a)kJ,故Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=-41.8(b3-a)kJ·mol-1,C错误;实验①中铁粉对比Cu2+过量,故发生反应Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s)和Fe(s)+H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+H2(g),实验③铁粉少量,只发生反应Fe(s)+CuSO4(aq)===FeSO4(aq)+Cu(s),可以判断出实验③能测ΔH的准确值,实验①不能,D错误。
9.固态或气态碘分别与氢气反应的能量变化如下:
①H2(g)+I2(?)⥫⥬2HI(g) ΔH1=-9.48 kJ· mol-1
②H2(g)+I2(?)⥫⥬2HI(g) ΔH2=+26.48 kJ· mol-1
下列判断正确的是( )
A.①中的I2为固态,②中的I2为气态
B.②的反应物总能量比①的反应物总能量高
C.反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少
D.1 mol固态碘升华时需要吸收热量
解析:选D。反应①为放热反应,反应②为吸热反应,则反应①中碘的能量高,即反应①中碘单质为气态,②中碘单质为固态,A错误;反应①为放热反应,反应②为吸热反应,反应①中反应物总能量大于反应②的,B错误。
10.(2021·浙江1月选考)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6 J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
解析:选B。该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,结合比热容可知升高温度N2(g)、H2(g)能量升高得更多,能量随温度T的变化示意图合理的是B。
11.(2023·新课标卷节选)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。根据图中数据计算反应N2(g)+H2(g)===NH3(g)的反应热ΔH=________kJ·mol-1。
答案:-45
12.(2025·河北承德重点高中联考)某同学欲测定中和反应的反应热,实验装置及测得的混合溶液温度随时间的变化关系分别如图所示。
已知混合溶液的比热容≈水的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,溶液密度均为1 g·cm-3。
实验数据记录如表所示。
实验组号
反应前体系温度T1/℃
反应后体系温度T2/℃
1
20.7
24.1
2
20.8
24.2
3
19.9
24.3
请回答下列问题:
(1)NaOH溶液稍过量的原因是
;
实验过程中使用磁力搅拌器而不使用如图所示的搅拌装置,除磁力搅拌器组装方便外,另一个重要原因是
。
(2)该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸,除浓硫酸密度、比热容与水相差较大外,还可能的原因是
。
测量反应前体系温度T1的方法为________(填字母)。
A.用温度计测量酸的温度后,再直接测碱的温度,取二者的平均值
B.将酸碱快速混合后,用温度计测量初始温度
C.用温度计测量酸的温度后,用水冲洗干净温度计并擦干净,然后测碱的温度,取二者的平均值
D.测量室温,室温即为反应前体系温度T1
(3)该实验反应放出的总热量为___________kJ,分析表格中数据,则HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq) +H2O(l) ΔH=________kJ· mol-1;若配制该实验中的盐酸,定容时仰视刻度线,且用所配制的盐酸进行该实验,则会导致计算出的ΔH________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:(3)实验1、2中升高的温度为3.4 ℃,实验3中升高的温度为4.4 ℃舍去,则生成0.025 mol H2O(l),溶液总质量为100 g,升高的温度为3.4 ℃,则反应放出的总热量为4.18×100×3.4 J=1.421 2 kJ,生成 1 mol H2O(l)放出的总热量为 kJ=56.848 kJ,则HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.848 kJ· mol-1,若配制该实验中的盐酸,定容时仰视刻度线,会导致所配置盐酸溶液的体积偏大,浓度偏小,且用所配制的盐酸进行该实验,放出的热量偏小,而中和反应反应热的ΔH是负值,计算出的ΔH偏大。
答案:(1)确保盐酸充分反应,减小实验误差
不锈钢材质搅拌棒易导热,会造成实验过程中更多的热量损失
(2)浓硫酸稀释时会放出大量的热,干扰实验 C
(3)1.421 2 -56.848 偏大
学科网(北京)股份有限公司
$