届高二新题速递化学必刷题人教版选择性必修一一 反应热解析版Word文档格式.docx
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放热反应仅说明旧键断裂吸收的能量小于新键形成放出的能量,并不意味着反应不需要加热就可以发生,反应的放热、吸热与反应条件(如加热)是无关的,故D项错误;
故选C。
3.(2020·
湖南浏阳高二期末)下列说法中,不正确的是()
A.反应热指的是反应过程中放出的热量
B.中和反应都是放热反应
C.伴随着能量变化的过程不一定是化学反应
D.原电池是化学能转化成电能
【解析】A、反应中吸收或放出的热量为反应热,分为吸热反应、放热反应,故A错误;
B、中和反应均放热,均为放热反应,故B正确;
C、物理变化中可能有能量变化,如水蒸气变为液态水;
化学变化中一定有能量变化,故C正确;
D、原电池将化学能转化为电能,伴随热量变化,则原电池中化学能转化成电能和热能,故D正确;
故选A。
4.(2019·
浙江省桐庐分水高级中学高二期中)中和热测定实验中,通过简易量热计直接测得的数据是( )
A.反应的热量变化B.体系的温度变化
C.酸或碱的浓度变化D.生成水的物质的量
【答案】B
【解析】量热计是用于测定温度的,通过简易量热计直接测得反应前混合液温度、反应后混合液的温度,然后计算出体系的温度变化;
量热计无法直接测得反应的热量变化、酸或碱的浓度变化及生成水的物质的量。
A.反应的热量变化需要根据计算公式Q=cm△T进行计算,无法直接通过量热计测得,故A不符合题意;
B.通过简易量热计直接测得反应前混合液温度、反应后混合液的温度,然后计算出体系的温度变化,故B符合题意;
C.酸或碱的浓度变化需要通过测定溶液的pH变化进行判断,无法通过量热计直接测得,故C不符合题意;
D.生成水的物质的量需要根据反应消耗的氢离子和氢氧根离子的物质的量计算,无法通过量热计直接测得,故D不符合题意;
答案选B。
5.(2020·
宁夏贺兰县景博中学高二月考)已知中和热的数值是57.3kJ·
mol-1。
下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是
A.1mol·
L-1稀盐酸(aq)和1mol·
L-1稀NaOH(aq)
B.500mL2.0mol·
L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol·
L-1的NaOH(aq)
C.500mL2.0mol·
L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol·
D.1mol·
L-1稀醋酸(aq)和1mol·
【解析】A.只知道酸和碱的浓度,但是不知道溶液的体积,无法确定生成水的量的多少,也无法确定放热多少,A不符合题意;
B.500mL2.0mol/L的HCl(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq),反应生成的水的物质的量是1mol,放出的热量是为57.3kJ,B符合题意;
C.500mL2.0mol/L的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq),反应生成的水的物质的量是1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量小于57.3kJ,C不符合题意;
D.只知道酸和碱的浓度,但是不知道溶液的体积,无法确定生成水的量的多少,也无法确定放热多少,并且醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,D不符合题意。
【点睛】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热,注意是强酸和强碱。
6.(2020·
赣州市潭口中学高二月考)在中和热测定的实验中,以下操作正确的是:
()
①只在大烧杯底部垫泡沫塑料,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,再盖上硬纸板
②温度计测量过盐酸的温度后,立即插入
溶液中测量
溶液的温度
③将量筒中的
溶液慢慢加入到小烧杯的盐酸中,边加边搅拌
④读取混合溶液的最高温度和最低温度,以其平均值记为最终温度.
A.只有①正确B.只有②正确
C.只有①④正确D.都不正确
【答案】D
【解析】①只在大烧杯底部垫泡沫塑料,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,再盖上硬纸板,会有很大一部分热量散失,应该大、小烧杯夹层间均要放碎泡沫塑料,保温效果好,故①错误;
②温度计测量过盐酸的温度后,立即插入NaOH溶液中测量NaOH溶液的温度,酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失,应该测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠,故②错误;
③先将氢氧化钠放在烧杯中,记下温度再倒入成有盐酸的烧杯中,故③错误;
④最低温度是酸和碱混合以前的温度,保证混合前二者温度相等,不是读取混合溶液的最低温度,故④错误;
故答案为D。
7.(2020·
山西祁县中学高二月考)某实验小组用50mL0.50mol•L−1盐酸与50mL0.55mol•L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
下列说法不正确的是
A.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失
B.大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小
C.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,所放出的热量不相等,所求中和热也不相等
D.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偏小
【解析】A.泡沫塑料能隔热,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失,故A正确;
B.大烧杯上如不盖硬纸板,热量散失多,求得的中和热数值偏小,故B正确;
C.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,所放出的热量不相等,所求中和热相等,故C错误;
D.氨水电离吸热,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偏小,故D正确;
选C。
8.(2020·
哈密市第十五中学高一期末)某实验小组用0.50mol·
L-1NaOH溶液和0.50mol·
L-1H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol·
L-1H2SO4溶液
(1)若配制250mLH2SO4溶液,则需量筒量取密度为1.84g·
cm-3,质量分数为98%的浓硫酸____mL。
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示:
(2)仪器A的名称为___________。
(3)写出表示该反应中和热的热化学方程式:
__________________。
(4)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液进行实验,实验数据如下表。
实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.6
29.1
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①温度差的平均值为____℃。
②近似认为0.50mol·
L-1H2SO4溶液的密度都是1g·
cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·
(g·
℃)-1。
则测得的中和热ΔH=___________(取小数点后一位)。
③上述结果与57.3kJ·
mol-1有偏差,产生此偏差的原因可能是____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(5)碎泡沫塑料的作用是___________。
【答案】
(1)6.8
(2)环形玻璃搅拌棒(3)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1。
(4)4.0-53.5kJ•mol-1ad(5)保温、隔热,减少实验过程中热量损失
【解析】
(1)由溶液稀释前后,溶质质量不变可得:
1.84g/cm3×
V×
98%=0.5mol/L×
0.25L×
98g/mol,解得V=6.8mL;
答案为6.8;
(2)由图可以看出仪器A为环形玻璃搅拌棒;
答案为环形玻璃搅拌棒;
(3)强酸强碱的中和热为-57.3kJ/mol,中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1;
(4)①温度差分别为2.5℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃,第一次实验温度差误差较大,应舍弃,故温度差平均值为(4.0℃+3.9℃+4.0℃)/3=4.0℃;
答案为4.0℃;
②生成水的物质的量为0.05L×
0.5mol/L=0.025mol,溶液的质量为80mL×
1g/cm3=80g,温度差为4℃,则生成0.025mol的水应放出的热量为Q=m•c•△t=80g×
4.18J·
℃)-1×
4℃=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中和热△H=
=-53.5kJ•mol-1;
答案为-53.5kJ•mol-1;
③a项实验装置保温、隔热效果差,求得放出的热量偏小,中和热的数值偏小;
b项量取氢氧化钠溶液的体积时仰视读数,会导致所量取的氢氧化钠溶液体积偏大,放出热量偏高,中和热的数值偏大;
c项为正确操作,不会引起误差;
d项温度计测定氢氧化钠溶液起始温度,直接插入硫酸溶液测温度,导致硫酸溶液的起始温度偏高,求得的放出热量偏小,中和热数值偏小;
据此分析只有ad选项才能使得中和热的数据偏小;
答案为ad;
(5)碎泡沫塑料的导热效果差,可以起到保温、隔热,减少实验过程中热量损失等作用;
答案为保温、隔热,减少实验过程中热量损失。
考点02反应热与焓变
山东莱州一中高二月考)关于焓和反应热的下列说法正确的是
A.焓值越小,物质越稳定
B.化学反应中焓变等于反应热
C.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物具有的能量无关
D.化学反应的焓变都可以通过实验直接测得
【解析】A.物质所具有的焓值越低,通常物质所具有的能量越低,能量越低通常物质越稳定,A正确;
B.恒压条件下的反应热通常等于焓变,恒容条件下反应热不等于反应中的焓变,B错误;
C.反应热的大小与反应物和生成物所具有的能量有关,C错误;
D.有些化学反应的焓变不能通过实验直接测得,需要通过设计反应路径通过盖斯定律进行计算而获得,D错误;
峨山彝族自治县第一中学高二期末)下列说法正确的是()
A.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
B.物质发生化学变化都伴有能量的变化
C.水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【解析】A.有的放热反应刚开始也需要加热反应才能进行,如Na的燃烧,有的吸热反应常温下也能发生,如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应,A错误;
B.化学反应就是旧的化学键的断裂和新的化学键的生成的过程,都是伴有能量的变化的,B正确;
C.水蒸气变化为液态水不是化学反应,放出的热量是物态变化时的能量变化,C错误;
D.△H=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和),根据盖斯定律,△H与反应途径、反应条件无关,D错误;
故选B。
广东揭阳高二期末)下列反应中,反应物总能量比生成物总能量低的是
A.铁片和稀硫酸的反应
B.Ba(OH)2•8H2O与HCl溶液的反应
C.碳与水蒸气在高温下反应
D.甲烷在氧气中燃烧
【解析】A.铁片和稀硫酸的反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A错误;
B.Ba(OH)2•8H2O与HCl溶液的反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B错误;
C.碳与水蒸气在高温下反应为吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,C正确;
D.甲烷在氧气中燃烧为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,D错误;
答案为C。
4.(2020·
山西祁县中学高二月考)“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。
有专家指出,可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理,使它们重新组合,实现如图所示的转化。
下列说法正确的是
A.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为化学能
B.此循环过程中热能转化成为化学能
C.此循环过程有利于节能环保
D.此循环过程中没有发生氧化还原反应
【解析】A.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能,故A错误;
B.此循环过程中太阳能转化成为化学能,化学能再转化为热能,故B错误;
C.此循环过程中太阳能最终转化为热能,所以有利于节能环保,故C正确;
D.CO2、N2、H2O转化为CH3OH、NH3、CH4的过程中C、N等元素化合价有变化,属于氧化还原反应,故D错误;
5.(2019·
河北衡水高二月考)下列说法中正确的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.煤、石油、天然气均为化石能源,是非再生能源
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH<
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【解析】A.在化学反应中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,能量可以表现为热、光、电等,故A不选;
B.化石燃料是不可再生能源,故B选;
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0,故C不选;
D.在热化学方程式里,化学计量数表示物质的量,ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比,故D不选。
江西新余高一期末)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其储存能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所需要的能量,或形成1mol化学键时所释放的能量。
以下是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/kJ∙mol-1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是()
A.过程N2(g)→2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成,仍可能发生化学反应
【解析】发生化学反应的过程中,先是反应物的化学键断裂要吸收能量,后放出能量生成生成物的化学键,即旧的化学键断裂要吸收能量,新的化学键形成要释放能量,化学反应过程中的能量变化可以通过旧的化学键断裂和新的化学键形成过程中的能量变化来计算。
A.过程N2(g)→2N(g)为氮气分子断裂化学键,所以要吸收能量,故A错误;
B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)为氮原子和氟原子要形成N—F键,所以要放出能量,故B正确;
C.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)过程中氮气分子、氟气分子化学键断裂要吸收能量,即要吸收热量(941.7+154.8×
3)kJ∙mol-1=1406.1kJ∙mol-1,三氟化氮分子化学键形成要释放能量即要释放热量(283.0×
3×
2)kJ∙mol-1=1698kJ∙mol-1,吸收的能量小于放出的能量,所以该反应为放热反应,故C错误;
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成,即只可能有状态变化,不可能发生化学反应,故D错误;
综上所述,答案为B。
安徽高二期末)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。
利用如下反应可实现氯的循环利用:
4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-l15.6kJ·
mo1-1,下列说法正确的是
A.该反应的活化能为115.6kJ•mo1-1
B.加入催化剂能使该反应的焓变减小
C.该反应正反应的活化能比逆反应的活化能小
D.断裂H2O(g)中lmolH-O键比断裂HCl(g)中1molH-Cl键所需的能量更少
【解析】A.由4HCl(g)+O2(g)
mo1-1可知反应焓变为-115.6kJ/mol,该反应的活化能不是115.6kJ/mol,故A错误;
B.催化剂能改变活化能,不能改变反应焓变,故B错误;
C.4HCl(g)+O2(g)
mo1-1,依据焓变数值可知正反应为放热反应,所以正反应活化能低于逆反应活化能,故C正确;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则4×
E(H-Cl)+498k/mol-2×
243kJ/mol-4×
E(H-O)=-115.6kJ/mol,可知4×
E(H-Cl)-4×
E(H-O)=-127.6kJ/mol,即断裂H2O(g)中1molH-O键比断裂HCl(g)中1molH-Cl键所需能量高,故D错误;
答案选C。
考点03热化学方程式
福建福清高二期末)C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4kJ/mol,这个热化学方程式表示( )
A.1g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4kJ的热量
B.1g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4kJ的热量
C.1mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4kJ的热量
D.12g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4kJ的热量
【解析】根据热化学方程式的意义可知:
该热化学方程式表示1mol(或12g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4kJ的热量,C满足题意。
元氏县第四中学高二期末)根据热化学方程式S(s)+O2(g)==SO2(g)ΔH=—297.2kJ/mol分析,下列说法中不正确的是
A.S(s)在O2(g)中燃烧是放热反应
B.16g固体硫在空气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量
C.反应S(g)+O2(g)==SO2(g)的ΔH大于—297.2kJ/mol
D.1molSO2(g)所具有的能量小于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
【解析】A.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ•mol-1,焓变是负值,说明S(s)在氧气中燃烧的反应是放热反应,故A正确;
B.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ•mol-1,16g固体硫为0.5mol,在氧气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量,故B正确;
C.S(s)=S(g)为吸热过程,△H>0,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<-297.2kJ/mol,故C错误;
D.S(s)+O2(g)═SO2(g)是放热反应,1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和,故D正确;
罗平县第三中学高二开学考试)分析下图的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是()
A.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0
B.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0
C.2A+B=2C ΔH<0
D.2C=2A+B ΔH<0
【解析】题图表示2molA(g)和1molB(g)具有的总能量高于2molC(g)具有的总能量,则可写热化学方程式:
2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0或2C(g)=2A(g)+B(g)ΔH>0。
A.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0,符合题意,选项A正确;
B.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0,不符合题意,选项B错误;
C.未写物质状态,选项C错误;
D.未写物质状态,且焓变应该大于0,选项D错误。
【点睛】
反应热ΔH=生成物总能量-反应物总能量。
ΔH是变化过程中各种形式能量之总和,而不仅指热量。
衡东县欧阳遇实验中学高二期末)下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A.如图所示的化学反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B.相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少
C.金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示,热反应方程式可为:
C(s金刚石)=C(s,石墨)∆H=-(E2—E3)kJ·
mol—1
D.同温同压下,H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量变化如图所示,在光照和点燃条件下的△H相同
【解析】A.据图可知,该反应是放热反应,反应实质是旧键断裂和新键生成,前者吸收能量,后者释放能量,所以反应物的键能之和小于生成物的键能,A错误;
B.液态水的能量比等量的气态水的能量低,而氢气在氧气中的燃烧为放热反应,故当生成液态水时放出的热量高于生成气态水时的热量,故B错误;
C.放出的热量=反应物的总能量−生成物的总能量=-(E1—E3)kJ·
mol-1,故C错误;
D.反应的热效应取决于反应物和生成的总能量的差值,与反应条件无关,故D正确;
答案选D。
安徽省怀宁县第二中学高二期中)已知:
。
下列说法正确的()
A.在相同条件下,1mol
与1mol
的能量总和大于2mol
的能量
B.1mol
与1mol
反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.该反应过程的能量变化可用下图来表示
【解析】A.根据H2(g)+F2(g)=2HF(
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