2020学年高二化学人教版选修4练习 (2)

2020学年高二化学人教版选修4练习 (2)

第2课时　热化学方程式　中和热的测定 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.下列关于中和热的说法中正确的是(　　)‎ A.10 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与10 L 0.1 mol·L-1盐酸反应时的反应热是中和热 B.1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L-1 NaOH溶液中反应时的反应热是中和热 C.1 mol CH3COOH与2 mol NaOH溶液反应时的反应热是中和热 D.只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时的反应热就是中和热 解析 B项,1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L-1 NaOH溶液中反应生成H2O的物质的量不是1 mol,错误;C项,醋酸是弱酸,电离时要吸收热量,会使中和热偏小,错误;D项,如果是硫酸与氢氧化钡溶液反应,该反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀,会放出更多的热量,错误。‎ 答案 A ‎2.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是(　　)‎ A.使用环形玻璃搅拌棒是为了增大反应速率,减小实验误差 B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C.用50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol·L-1的盐酸反应,测得的中和热数值偏大 D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计 解析 在中和热的测定中,使用环形玻璃搅拌棒搅拌,目的是使反应物混合均匀,增大反应速率,减小误差,A项正确;温度计水银球不能接触烧杯底部,B项错误;中和热的大小与参加反应的酸碱用量无关,C项错误;测定中和热的实验不需要使用天平、滴定管,D项错误。‎ 答案 A ‎3.已知25 ℃、101 kPa条件下,12 g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.5 kJ、395.0 kJ的热量。据此判断,下列说法正确的是(　　)‎ A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;石墨比金刚石稳定 B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;石墨比金刚石稳定 C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;金刚石比石墨稳定 D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;金刚石比石墨稳定 解析 由题意可以写出两个热化学方程式:‎ C(石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1‎ C(金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH=-395.0 kJ·mol-1‎ 则有C(石墨)C(金刚石)　ΔH=+1.5 kJ·mol-1,因此可得石墨的能量比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定。‎ 答案 A ‎4.实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890.3 kJ·mol-1‎ ‎②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1‎ ‎③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1‎ ‎④2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1‎ A.仅有① B.仅有②④‎ C.仅有② D.全部符合要求 解析 解答本题时要注意:(1)产物的状态;(2)ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数保持一定比例关系;(3)ΔH的符号,吸热反应为“+”,放热反应为“-”。本题中②④正确。‎ 答案 B ‎5.含 11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ热量,下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A.KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-11.46 kJ·mol-1‎ B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)‎ ΔH=-114.6 kJ C.2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O　ΔH=-114.6 kJ·mol-1‎ D.KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)‎ ΔH=-57.3 kJ·mol-1‎ 解析 A项,化学计量数与ΔH不对应;B项,ΔH的单位应为kJ·mol-1;C项,书写热化学方程式时应注明各物质的聚集状态;D项正确。‎ 答案 D ‎6.测定中和热的实验中,下列操作一定会降低实验准确性的是(　　)‎ A.用滴定管取所用药品 B.将盐酸倒入小烧杯时,有少量溅出 C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多 D.测量HCl溶液的温度计用水洗净后再用来测NaOH溶液的温度 解析 将盐酸倒入小烧杯时,有少量溅出,实验中生成水的量减少,则放出的热量减小,测得中和热的数值不准。‎ 答案 B ‎7.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入下列物质:①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸,恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　)‎ A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2‎ C.ΔH1=ΔH3>ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2‎ 解析 因为稀醋酸是弱酸,电离时吸热,浓硫酸溶于水时会放出较多热量,故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放热反应中焓变为负值,则ΔH2<ΔH3<ΔH1,因而选D。‎ 答案 D ‎8.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应,实验中测得起始温度为20.1 ℃,终止温度为23.4 ℃,反应后溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm-3,则中和反应生成1 mol水时放热(　　)‎ A.55.2 kJ B.391 kJ C.336 kJ D.1.38 kJ 解析 代入公式ΔH=- kJ·mol-1≈-55.2 kJ·mol-1。‎ 答案 A ‎9.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量。‎ ‎　 。  ‎ ‎(2)1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 367 kJ的热量。‎ ‎　 。  ‎ ‎(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的热量。‎ ‎　 。  ‎ ‎(4)18 g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4 kJ的热量。‎ ‎　 。  ‎ 解析 书写热化学方程式时,要注意反应热与化学计量数是否对应。放热时ΔH<0,吸热时ΔH>0。‎ 答案 (1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-1 411 kJ·mol-1‎ ‎(2)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367 kJ·mol-1‎ ‎(3)2Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH=-1 669.8 kJ·mol-1‎ ‎(4)C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)　ΔH=-2 804 kJ·mol-1‎ ‎10.如图所示,写出对应反应的热化学方程式,并回答问题。‎ ‎(Ⅰ)放热反应 ‎(Ⅱ)吸热反应 ‎(1)写出反应过程(Ⅰ)的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)写出反应过程(Ⅱ)的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Q1与Q2的关系:Q1　　　　(填“>”“<”或“=”)Q2。 ‎ 解析 由图示数据可知,反应(Ⅰ)的热化学方程式为A2(g)+B2(g)C(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1,反应(Ⅱ)的热化学方程式为C(g)A2(g)+B2(g)　ΔH=+Q2 kJ·mol-1。反应(Ⅰ)的反应物和反应(Ⅱ)的生成物以及反应(Ⅰ)的生成物和反应(Ⅱ)的反应物,物质及其状态均相同,故反应热的绝对值相等,符号相反。‎ 答案 (1)A2(g)+B2(g)C(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1‎ ‎(2)C(g)A2(g)+B2(g)　ΔH=+Q2 kJ·mol-1‎ ‎(3)=‎ 能力提升 ‎11.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH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V1+V2=50)。下列叙述正确的是(　　)‎ A.做该实验时环境温度为22 ℃‎ B.该实验表明化学能可以转化为热能 C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1‎ D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 解析 从图中曲线可以看出,温度为22 ℃时,V1=5,则V2=45,此时已经开始发生中和反应,所以22 ℃不是做该实验时的环境温度,A错;由曲线可知,随V1的增大,溶液温度升高说明反应放热,化学能转化为热能,B正确;当V1=30时对应温度最高,说明此时两者恰好完全反应,则c(NaOH)= =1.50 mol·L-1,C错;该实验不能证明有水生成的反应都是放热反应,D错。‎ 答案 B ‎12.根据下图所给信息,得出的结论正确的是(　　)‎ A.48 g碳完全燃烧放出的热量为1 574 kJ·mol-1‎ B.2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1‎ C.2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　ΔH=+283.0 kJ·mol-1‎ D.C(s)+O2(g)CO2(s)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1‎ 解析 48 g碳完全燃烧生成二氧化碳气体,放出的热量为1 574 kJ,A项错误;根据图像可知C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1,故2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1,B项正确;根据图像可知CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1,故2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　ΔH=+566.0 kJ·mol-1,C项错误;根据图像可知C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1,D项错误。‎ 答案 B ‎13.在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为:‎ CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)‎ ΔH=-890.31 kJ·mol-1‎ ‎2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1‎ 如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.96 kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50 g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比约为(　　)‎ A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2‎ 解析 设燃烧后共生成CO2的物质的量为x,混合气体中CH4、CO的物质的量分别为a、b。石灰水过量时只生成碳酸钙,据CaCO3~CO2得x=0.5 mol,则:‎ 解得a≈0.2 mol,b≈0.3 mol,a∶b=2∶3。‎ 答案 C ‎14.某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。‎ Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液 ‎(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体　　　　 g。 ‎ ‎(2)从下表中选择称量NaOH固体所需要的仪器是　　　　(填字母)。 ‎ 名称 托盘天平(带砝码)‎ 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒 仪器 序号 a b c d e f Ⅱ.利用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应测定中和热的实验装置如下图所示。‎ ‎(1)写出该反应的热化学方程式(设中和热对应的焓变ΔH=57.3 kJ·mol-1):‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。‎ ‎①请填写下表中的空白:‎ 温度 实验　　　‎ 次数　　‎ 起始温度t1/℃‎ 终止温 度t2/℃‎ 温度差平 均值(t2‎ ‎-t1)/℃‎ H2SO4‎ NaOH 平均值 ‎1‎ ‎26.2‎ ‎26.0‎ ‎26.1‎ ‎30.1‎ ‎2‎ ‎27.0‎ ‎27.4‎ ‎27.2‎ ‎31.2‎ ‎3‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎29.8‎ ‎4‎ ‎26.4‎ ‎26.2‎ ‎26.3‎ ‎30.4‎ ‎②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=　　　　　　　(取小数点后一位小数)。 ‎ ‎③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是　　　(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.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 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 答案 Ⅰ.(1)5.0　(2)abe Ⅱ.(1)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1‎ ‎(2)①4.0　②-53.5 kJ·mol-1　③acd