化学第一章化学反应与能量第1节第2课时热化学方程式中和热的测定作业含解析新人教版选修4

化学第一章化学反应与能量第1节第2课时热化学方程式中和热的测定作业含解析新人教版选修4

第2课时　热化学方程式　中和热的测定 ‎1．热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483．6 kJ·mol－1中，化学式前面的化学计量数表示(　　)‎ A．分子数 B．体积 C．质量 D．物质的量 答案　D 解析　热化学方程式与普通化学方程式不同，热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数。‎ ‎2．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131．3 kJ·mol－1表示(　　)‎ A．碳和水反应吸收131．3 kJ能量 B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气吸收131．3 kJ热量 C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气吸收131．3 kJ热量 D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131．3 kJ 答案　C 解析　反应热表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量，单位是kJ·mol－1，该热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气吸收131．3 kJ的热量。‎ ‎3．下列关于‎2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l)　ΔH＝－5800 kJ·mol－1的叙述错误的是(　　)‎ A．该反应的反应热ΔH＝－5800 kJ·mol－1，是放热反应 B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关 C．该热化学方程式表示在‎25 ℃‎、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5800 kJ D．该反应表明2 mol丁烷燃烧时一定会放出5800 kJ的热量 答案　D 解析　由热化学方程式表示的意义可知，A、B正确；在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，对应的温度、压强为常温、常压，C正确；2 mol丁烷在常温常压下完全燃烧生成液态水时放出的热量才是5800 kJ，D错误。‎ ‎4．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是(　　)‎ - 6 -‎ A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1‎ B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1‎ C．N2(g)＋H2(g)===NH3(l)ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1‎ D．N2(g)＋H2(g)===NH3(g)ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1‎ 答案　A 解析　由题图可以看出， mol N2(g)＋ mol H2(g)断裂化学键生成1 mol N和3 mol H吸收的能量为a kJ，1 mol N＋3 mol H形成1 mol NH3(g)释放的能量为b kJ，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(l)　ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1，即N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1。‎ ‎　热化学方程式的书写方法 ‎5．‎1 g H2完全燃烧生成液态水时放出a kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－‎2a kJ B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋‎4a kJ·mol－1‎ - 6 -‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－‎4a kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－‎2a kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　ΔH的单位是kJ·mol－1，A项错误。放热反应的ΔH＜0，B项错误。题干中描述的是生成液态水时的能量变化，D项错误。‎ ‎　“四看法”判断热化学方程式的书写正误 ‎(1)看各物质的聚集状态是否正确，必须注明反应混合物的各物质的状态。‎ ‎(2)看ΔH变化的“＋”“－”是否正确，放热时为“－”，吸热时为“＋”。‎ ‎(3)看ΔH的单位是否正确，单位均为kJ/mol。‎ ‎(4)看ΔH数值与化学计量数是否对应，ΔH的数值与方程式中的化学计量数成正比。‎ ‎6．下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2SO2＋O22SO3　ΔH＝－196．6 kJ·mol－1‎ B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285．8 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571．6 kJ D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝＋393．5 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　A中未注明各物质的聚集状态，C中ΔH的单位错，应为kJ·mol－1，D中反应是放热反应，ΔH<0。‎ ‎7．(原创题)根据下图所示能量关系图可知，下列热化学方程式书写错误的是(　　)‎ A．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ·mol－1‎ B．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－565．8 kJ·mol－1‎ C．‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－110．1 kJ·mol－1‎ D．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110．1 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　由图示可知，C(s)与O2(g)反应生成CO2(g)能量降低，放热，CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)时能量降低，放热，依据图中提供的物质的量可知，A、B正确；再分析1 mol - 6 -‎ ‎ C(s)与1 mol O2的能量与1 mol CO(g)与0．5 mol O2的能量在图中的位置可知，前者比后者能量高出：393 kJ·mol－1－282．9 kJ·mol－1＝110．1 kJ·mol－1，即由前者变为后者时，需放出110．1 kJ·mol－1的热量，所以D正确，C错误。‎ ‎8．为了测定酸碱反应的中和热，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：kg)　⑤生成水的物质的量　⑥反应前后温度的变化　⑦操作所需的时间 A．①②③⑥ B．①③④⑤‎ C．全部 D．③④⑤⑥‎ 答案　D 解析　根据计算公式ΔH＝可知，D正确。‎ ‎9．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使反应物混合均匀，加大反应速率，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0．5 mol·L－1NaOH溶液分别与0．5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、试管、温度计 答案　A 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，加快反应，减小误差，A项正确；B项中，温度计水银球不能接触烧杯底部，故错误；C项中，CH3COOH为弱酸，电离吸热，故测得的中和热与用盐酸时数值不同，故错误；D项中仪器不需要天平、试管，故错误。‎ ‎　中和热测定实验中应注意的事项 ‎(1)防止热量散失的方法：①两个烧杯口要相平；②在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；③用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；④实验时动作要迅速。‎ ‎(2)加稍过量碱液使酸完全反应，碱稍过量对中和热测定没有影响。‎ ‎(3)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。‎ ‎10．已知稀盐酸和NaOH的稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57．3 kJ·mol－1，则下列物质间发生反应时放出的热量与57．3 kJ最接近的是(　　)‎ A．含1 mol Ca(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸 B．含1 mol H2SO4的稀溶液与足量稀NaOH溶液 C．含1 mol CH3COOH的稀溶液与足量稀KOH溶液 D．含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与含1 mol HCl的稀盐酸 答案　D - 6 -‎ 解析　中和热是稀的强酸和强碱反应生成1 mol H2O放出的热量。根据题意，计算以量少的物质为标准，反应后只生成1 mol H2O；其中A项生成CaSO4和2 mol H2O，B项生成2 mol H2O，C项CH3COOH为弱酸。‎ ‎　关于中和热的理解 ‎(1)中和热是强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热。‎ ‎(2)浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量；浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量。故放出的热量均不是中和热。‎ ‎(3)强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋和1 mol OH－反应生成1 mol H2O(l)，放出57．3 kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57．3 kJ·mol－1。‎ ‎11．(原创题)等物质的量混合的H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113．74 kJ热量，同时生成3．‎6 g液态水，已知1 mol CO充分燃烧时放出的热量为282．9 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571．6 kJ/mol B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285．8 kJ/mol C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571．6 kJ/mol D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－57．16 kJ/mol 答案　C 解析　充分燃烧生成3．‎6 g水所需H2的物质的量为＝0．2 mol。所以混合气体中CO的物质的量为0．2 mol,0．2 mol CO充分燃烧放出的热量为0．2 mol×282．9 kJ/mol＝56．58 kJ，故燃烧0．2 mol H2生成液态水放出的热量为57．16 kJ，所以H2燃烧生成液态水的热化学方程式应写为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－×2＝－571．6 kJ/mol。‎ ‎12．写出下列反应的热化学方程式：‎ ‎(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366．8 kJ热量：________________________。‎ ‎(2)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131．3 kJ热量：________________。‎ ‎(3)1．‎7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22．67 kJ的热量：____________________。‎ 答案　(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366．8 kJ·mol－1‎ ‎(2)C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH＝＋131．3 kJ·mol－1‎ - 6 -‎ ‎(3)NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－226．7 kJ·mol－1‎ 解析　已知反应物的物质的量及放出或吸收的热量，要写出热化学方程式，关键是要确定与方程式中的化学计量数相对应的ΔH。‎ ‎(1)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O，相应的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366．8 kJ·mol－1。‎ ‎(2)1 mol C(石墨)与H2O(g)反应吸收131．3 kJ热量，则相应的热化学方程式为C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131．3 kJ·mol－1。‎ ‎(3)1．‎7 g NH3的物质的量为0．1 mol，则1 mol NH3发生催化氧化反应放出的热量为226．7kJ。相应的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906．8 kJ·mol－1或NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)　ΔH＝－226．7 kJ·mol－1。‎ - 6 -‎