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2019-2020年高中化學 1.1化學反應與能量的變化 第2課時練習 新人教版選修4 1．下列說法不正確的是(　　) A．物質發(fā)生化學反應的反應熱僅指反應放出的熱量 B．熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)只表示物質的量，不表示分子的個數(shù) C．所有的燃燒反應都是放熱的 D．熱化學方程式中，化學式前面的化學計量數(shù)可以是分數(shù) 【解析】　化學反應的反應熱是指反應吸收或放出的熱量，故A錯；熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)僅表示物質的量，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。 【答案】　A 2．甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5 kJ熱量，則下列熱化學方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 【解析】　0.25 mol甲烷完全燃燒放出222.5 kJ的熱量，則1 mol甲烷完全燃燒放出890 kJ的熱量。 【答案】　C 3．熱化學方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJmol－1表示(　　) A．碳和水反應吸收131.3 kJ的熱量 B．1 mol碳和1 mol水反應生成1 mol一氧化碳和1 mol氫氣，并吸收131.3 kJ熱量 C．1 mol固態(tài)碳和1 mol水蒸氣反應生成1 mol一氧化碳氣體和1 mol氫氣，吸收熱量131.3 kJ D．1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應吸收熱量131.3 kJ 【解析】　依據(jù)反應熱的概念，反應熱表示按照熱化學方程式中化學計量數(shù)的物質的量反應時，吸收或放出的熱量，單位是kJ/mol，該熱化學方程式表示：1 mol固態(tài)碳和1 mol水蒸氣反應生成1 mol一氧化碳氣體和1 mol氫氣，并吸收131.3 kJ的熱量，特別要指明水的狀態(tài)。 【答案】　C 4．已知298 K時，合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ/mol，此溫度下，將1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量為(忽略能量損失)(　　) A．一定大于92.2 kJ　　 B．一定等于92.2 kJ C．一定小于92.2 kJ D．無法確定 【解析】　不論化學反應是否可逆，熱化學方程式中反應熱ΔH表示反應物完全轉化的能量變化。1 mol N2與3 mol H2不可能完全轉化，故放出的熱量一定小于92.2 kJ。 【答案】　C 5．在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是(　　) A．反應前酸、堿溶液的溫度要相同 B．測量溶液的溫度計要一直插在溶液中 C．為了使反應均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸) D．為了使反應更完全，可以使酸或堿適當過量 【解析】　為減少實驗過程中的熱量散失，應把酸(或堿)一次倒入。 【答案】　C 6．在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是(　　) A．使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應速率，減小實驗誤差 B．為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸 C．用0.5 molL－1 NaOH溶液分別與0.5 molL－1的鹽酸、醋酸溶液反應，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同 D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器托盤有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒 【解析】　B中水銀球應浸入溶液中但不與燒杯底接觸；C中鹽酸是強酸，醋酸是弱酸；D中不用滴定管、托盤天平。 【答案】　A 7．50 mL 0.50 mol/L的鹽酸和50 mL 0.55 mol/L的燒堿溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱，試回答下列問題： (1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是________。 (2)燒杯間填滿碎紙屑的作用是__。 (3)大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 (4)實驗中改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸跟50 mL 0.50 mol/L的燒堿溶液進行上述反應，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，理由是____。 (5)若三次平行操作測得數(shù)據(jù)中起始時鹽酸與燒堿溶液平均溫度相同，而終止溫度與起始溫度差(t2－t1)分別為①2.3 ℃?、?.4 ℃　③2.9 ℃，則最終代入計算式的溫度差平均值為________℃。 【解析】　作為量熱器的儀器裝置，至少需要測量溫度的儀器——溫度計，且其保溫隔熱的效果一定要好，因此在燒杯間填滿碎紙屑以利于保溫隔熱，減少熱量損失；用硬紙板蓋住燒杯以防止對流散熱，減小誤差，否則由于熱量散失未能全部用于升高混合液溫度，最后將導致中和熱數(shù)值偏小。實驗中如果改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液反應，由于實際生成的H2O相等，所以放出的熱量也相等。在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果有數(shù)據(jù)明顯有錯誤，應舍去。 【答案】　(1)溫度計　(2)減少實驗過程中熱量的損失 (3)偏小　(4)相等　因生成H2O的物質的量相等 (5)2.35 8．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四個反應方程式中，反應熱ΔH＝－57.3 kJ/mol的是(　　) A．H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) B.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) C．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) D．HCl(aq)＋NH3H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l) 【解析】　由熱化學方程式H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol可知，強酸與強堿的稀溶液反應生成1 mol H2O放熱57.3 kJ，故A項放出的熱量為114.6 kJ；有沉淀生成時伴隨熱效應，故B項生成1 mol水放出的熱量不再是57.3 kJ；弱酸或弱堿的電離要吸熱，故D項生成1 mol水放出的熱量小于57.3 kJ。 【答案】　C 9．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－546.6 kJ/mol，下列說法正確的是(　　) A．在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量 B．1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于546.6 kJ C．該反應的逆反應是放熱反應 D．該反應過程的能量變化可用下圖來表示 【解析】　該反應為放熱反應，在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量，A項正確；1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于546.6 kJ，B項錯誤；該反應的逆反應是吸熱反應，C項錯誤；D項表示的是吸熱反應。 【答案】　A 10．請根據(jù)所學知識回答下列問題： (1)同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和點燃條件下的ΔH(化學計量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2，ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。 (2)相同條件下，2 mol氫原子所具有的能量________1 mol氫分子所具有的能量。 (3)已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，比較下列反應中ΔH的大小：ΔH1________ ΔH2。 ①P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1， ②4P(紅磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2。 (4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水，放出的熱量________57.3 kJ。 (5)已知：0.5 mol CH4(g)與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時，完全反應生成CO和H2的混合氣體，吸收了a kJ熱量，該反應的熱化學方程式是__ __。 【解析】　(1)反應熱等于生成物的總能量與反應物總能量的差，故ΔH1＝ΔH2。 (2)2 mol氫原子形成新化學鍵生成1 mol氫分子時放熱，故2 mol氫原子所具有的能量大于1 mol氫分子所具有的能量。 (3)常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，則白磷的能量比紅磷高，燃燒時放出的熱量多，則ΔH1<ΔH2。 (4)濃硫酸與其他水溶液混合時放熱，故濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水，放出的熱量大于57.3 kJ。 (5)根據(jù)題意配平化學方程式，注明物質的狀態(tài)和反應熱。 【答案】　(1)＝　(2)>　(3)<　(4)> (5)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋a kJmol－1