2020-2021学年高二化学人教版（2019）选择性必修1第一章第一节反应热同步练习3 （含解析）

反应热同步练习3
一、单选题
1．下列叙述错误的是
A．世界是物质的，物质是在不断变化的，而物质的变化总是伴随着能量的变化
B．人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量，归根到底是由太阳能转变来的
C．反应热是指反应过程中以热能的形式释放或吸收的反应物和生成物中具有的总能量的差值
D．天然气是二级能源
2．下列关于中和反应反应热测定实验的说法不正确的是
A．简易量热计的隔热层是为了减少实验过程中的热量损失
B．使用玻璃搅拌器既可以搅拌又避免损坏温度计
C．向盛装酸的量热计内筒中加碱时要小心缓慢
D．测酸液温度后的温度计要用水清洗擦干后再测碱液的温度
3．用50
mL
0.50
mol?L?1盐酸与50
mL
0.55
mol?L?1
NaOH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．隔热层的作用是减少热量散失
B．a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒（或玻璃搅拌器）
C．若盐酸的体积改为60
mL，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．若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会偏小
4．如图表示中和热测定实验装置，下列说法正确的是
A．实验过程中没有热量损失
B．实验过程中用温度计进行搅拌
C．温度计的水银球不能接触烧杯内壁
D．烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是固定小烧杯
5．在一定条件下，将64
g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时，实验测得放出的热量为78.64
kJ，已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是
A．SO2(g)+O2(g)?SO3(g)
ΔH=-98.3
kJ·mol-1
B．2SO2(g)+O2(g)
?2SO3(l)
ΔH=-196.6
kJ·mol-1
C．SO2(g)+O2(g)
?SO3(g)
ΔH=-78.64
kJ·mol-1
D．2SO2(g)+O2(g)
?2SO3(g)
ΔH=+196.6
kJ·mol-1
6．已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-Q1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)
ΔH=-Q2。室温下，取体积比3：2的甲烷和氢气的混合气体11.2L(换算为标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为
A．0.3Q1+0.1Q2
B．3Q1+1Q2
C．0.3Q1+0.2Q2
D．3Q1+2Q2
7．已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A．2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-3119.6kJ·mol-1
B．C2H6(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)
ΔH=-1559.8kJ·mol-1
C．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-1559.8kJ·mol-1
D．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1559.8kJ·mol-1
二、多选题
8．根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是
A．1
mol
C(s)与1
mol
O2(g)的能量之和为393.5
kJ
B．反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221.2
kJ·mol-1
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为10.1
kJ·g-1
三、填空题
9．为了研究A+B=C+D反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题：
(1)A和B的总能量比C和D的总能量__(填“高”或“低”)。
(2)该反应为__(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)反应物化学键断裂吸收的能量__(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(4)写出一个符合题中条件的化学方程式：__。
10．（1）已知：①金刚石；②MgF2；③NH4Cl；④固体碘；⑤Na2O2；⑥NaOH；⑦H2O2；⑧NH3；⑨N2；⑥HBr。用序号填写空白：只含非极性键而不含其他化学键的是_____；含有极性键和非极性键的是______
；既存在离子键又存在共价键的是____；含有极性键的离子化合物是_____________，熔化时不需破坏化学键的是______________。
（2）若用50
mL
0.50
mol/L的盐酸与50
mL0.55
mol/L的NaOH溶液进行实验室的中和热测定，测定装置如图所示：
①仪器A的名称是________，碎泡沫塑料的作用是_______，大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热______（填“偏大”、“偏小或“无影响"）。
②某学生实验记录数据如下:
（
已知水的比热容c=
4.
18
J/（g·°C）
。
实验序号
起始温度t/℃
终止温度t/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
24.0
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热为△H=_______________。
③上述实验结果与57.3
kJ/mol（常温下中和热的值）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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
c.用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数
d.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯
（3）向50
mL0.50
mol/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，则恰好完全反应时的放出热量Q1、Q2、
Q3从大到小的排序是_________________。
11．在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化。
(1)下图中，表示放热反应能量变化的是_______(填字母)。
(2)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因：
图中过程①需___(填“吸收”或“释放”)。从微观角度判断该反应为放热反应的证据为____。根据上图的信息写热化学方程式_____。
(3)用电子式表示H2O的形成过程_____。
12．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.5kJ/mol
请回答：
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号，下同)，属于吸热反应的是_______。
(2)2g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为_______。
(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
13．已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.4
kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5
kJ/mol
回答下列各问：
(1)上述反应中属于放热反应的是_______。
(2)碳的燃烧热为_______。
(3)燃烧20g
H2生成液态水，放出的热量为_______。
(4)CO燃烧的热化学方程式为_______。
四、实验题
14．用50
mL
0.50
mol/L盐酸与50
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液，在如图所示的装置中进行中和反应。测定强酸与强碱反应的反应热。
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2-t1)/℃
HCl
NaOH
平均值
1
25.5
25.0
25.25
28.5
3.25
2
24.5
24.5
24.50
27.5
3.00
3
25.0
24.5
24.75
26.5
1.75
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是__。
(2)装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的目的是__。
(3)某同学实验记录的数据如表所示，其中记录的终止温度是指__温度。
(4)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(5)如果用50
mL
0.55
mol/L的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，通过测得的反应热计算中和热，则△H会__(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
15．50mL
0.50mol·L﹣1盐酸与50mL
0.55mol·L﹣1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列题：
（1）图中尚缺少的一种仪器是______。
（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是________。
a．上下运动
　　　
b．左右运动
c．顺时针运动
　
d．逆时针运动
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_______（填“偏大”“偏小”“无影响”）．
（4）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________．（填“偏大”“偏小”“无影响”）
（5）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：_______________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为_________kJ·mol﹣1（保留4位有效数字）。
参考答案
1．D
【详解】
A．世界是物质的，物质是在不断变化的，而物质的变化总是伴随着能量的变化，正确；
B．人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量，归根到底是由古代的动物、植物等经过漫长的历史时期形成的，因此是由太阳能转变而来的，正确；
C．反应热是指反应过程中以热能的形式释放或吸收的反应物和生成物中具有的总能量的差值，正确；
D．天然气是直接开采出来就使用的能源，是一级能源，错误；
故选D。
2．C
【详解】
A．简易量热计的隔热层能减少实验过程中的热量损失，A正确；
B．玻璃搅拌器能上下搅动液体，使溶液混合均匀，所以使用玻璃搅拌器既可以搅拌又避免损坏温度计，B正确；
C．向盛装酸的量热计内筒中加碱时应迅速、一次性加入，减少热量损失，C错误；
D．测酸液的温度后，温度计需用水清洗擦干后再测碱液的温度，测量结果较准确，否则温度计上残留的酸液会与碱液反应，使测得的碱液温度偏高，D正确；
故选C。
3．C
【详解】
A．隔热层能隔热，减少热量散失，故A正确；
B．a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒，故B正确；
C．实验中改用60mL
0.50mol?L-1盐酸与50mL
0.55mol?L-1
NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，参加反应的酸、碱的用量增加，放出的热量增多，但所求中和热相等，因为中和热是生成1mol水时放出的热量，与酸、碱的用量无关，故C错误；
D．一水合氨是弱电解质、电离需要吸热，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；
故选C。
4．C
【详解】
A．实验过程中酸和碱在小烧杯中混合，反应放热，放出的热量会散失，需采取保温、隔热措施，故A错误；
B．温度计不能用于搅拌，应该使用环形玻璃搅拌棒搅拌，故B错误；
C．温度计的水银球不能接触烧杯内壁，否则温度显示不准确，故C正确；
D．烧杯间填满碎泡沫塑料起隔热作用，可以尽量减少烧杯与外界的热交换，保证实验结果的准确度，故D错误；
答案选C。
5．A
【详解】
放热反应ΔH＜0，反应热为热化学方程式中化学计量数的物质完全反应时的热量变化。64
g
SO2气体的物质的量是n(SO2)=，由于其转化率是80%，发生反应的SO2的物质的量是1
mol×80%=0.8
mol，0.8
mol
SO2发生反应转化为SO3气体放出热量Q=78.64
kJ，则1
mol
SO2气体与O2反应转化为SO3气体时放出热量为，所以该反应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g)?SO3(g)
ΔH=-98.3
kJ·mol-1，故合理选项是A。
6．A
【详解】
略
7．D
【详解】
1
mol乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98
kJ=1559.8
kJ，则其标准燃烧热为1559.8
kJ·mol-1，乙烷标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1559.8kJ·mol-1，综上所述故选D。
8．CD
【详解】
A．由题图可知，1
mol
C(s)与1
mol
O2(g)的能量比1
mol
CO2(g)的能量高393.5
kJ，故A错误；
B．为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B错误；
C．由题图可知，1
mol
C(s)与0.5
mol
O2(g)反应生成1
mol
CO(g)放出的热量为393.5
kJ-282.9
kJ=110.6
kJ，且物质的量与热量成正比，焓变为负值，则热化学方程式为，故C正确；
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为≈10.1
kJ·g-1，故D正确；
故选CD。
9．高
放热
低
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O=2NaOH+H2↑或NaOH+HCl=NaCl+H2O)
【分析】
当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质，可知集气瓶中空气受热膨胀，说明A和B反应是放热反应，放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
【详解】
(1)由于A+B═C+D的反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高；
(2)由于发生反应A+B═C+D，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应；
(3)化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；
(4)该反应为放热反应，且不需要加热既能够发生，如2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑(或2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑或NaOH＋HCl=NaCl＋H2O)。
10．①⑨
⑦
③⑤⑥
③⑥
④⑦⑧⑨⑩
环形玻璃搅拌棒
保温隔热，防止热量散失
偏小
52kJ/mol
abd
Q3＞Q2＞Q1
【详解】
（1）已知：①金刚石；②MgF2；③NH4Cl；④固体碘；⑤Na2O2；⑥NaOH；⑦H2O2；⑧NH3；⑨N2；⑥HBr。用序号填写空白：
一般非金属之间易形成共价键，活泼金属与活泼非金属易形成离子键，所以
①金刚石只含有非极性共价键；
②MgF2只含有离子键；
③NH4Cl含有离子键和极性共价键；
④固体碘只含有非极性共价键；
⑤Na2O2含有离子键和非极性共价键；
⑥NaOH含有离子键和极性共价键；
⑦H2O2含有极性共价键和非极性共价键；
⑧NH3含有极性共价键；
⑨N2含有非极性共价键；
⑩HBr含有极性共价键；
只含非极性键而不含其他化学键的是①⑨；含有极性键和非极性键的是⑦；既存在离子键又存在共价键的是③⑤⑥；含有极性键的离子化合物是③⑥，熔化时不需破坏化学键的是④⑦⑧⑨⑩；
（2）①由图可知，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量散失，大烧杯上如不盖硬纸板，会导致热量散失，则求得的中和热数值偏小，故本题答案为：环形玻璃搅拌棒；保温隔热，防止热量散失；偏小；
②实验１的温度差值为3.1℃，实验2的温度差值为3.1℃，实验3的温度差值为3.5℃，由于实验3误差较大，舍弃实验3的数据，根据Q=cm△T=100g×4.18
J/（g·℃）×3.1℃=1.3kJ，△H=
-（1.3kJ/0.025mol）=-52kJ/mol，故本题答案为：52kJ/mol；
③a．实验装置保温、隔热效果差，会导致实验实际测的数值偏小，a正确；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度，会发生反应，放热，导致起始温度偏高，使温度差值减小，会导致实验实际测的数值偏小，b正确；
c．用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数，会使盐酸的体积偏大，放出热量偏多，c错误；
d．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯，导致热量散失，导致反应后的温度降低，d正确；
本题答案为：abd；
（3）向50
mL0.50
mol/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，浓硫酸溶解会放热，稀醋酸电离会吸热，则恰好完全反应时的放出热量Q1、Q2、
Q3从大到小的排序是Q3＞Q2＞Q1，故本题答案为：Q3＞Q2＞Q1；
【点睛】
测定中和热时，若某一组数据误差较大，应直接舍弃，不能讲误差较大的数据代入计算，此为易错点。
11．a
吸收
反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量
1molH2(g)+molO2(g)=
H2O(g)
ΔH=-245kJ/mol
【详解】
(1)a中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，b中反应物的总能量小于生成物的总能量，属于吸热反应，则表示放热反应能量变化的是a；
(2)过程①为化学键的断裂过程，断键吸收能量；1molH2(g)和0.5molO2(g)断键吸收的总能量为436kJ+249kJ=685kJ，生成1molH2O(g)成键释放的能量为930kJ，反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量，所以该反应为放热反应；该反应的焓变ΔH=685kJ/mol-930kJ/mol=-245kJ/mol，所以热化学方程式为1molH2(g)+molO2(g)=H2O(g)
ΔH=-245kJ/mol；
(3)O原子和两个H原子通过共价键结合生成水分子，用电子式表示H2O的形成过程为。
12．①②
③
285.8kJ
①N2(g)+O2(g)=NO2(g)
ΔH=+68kJ/mol；
②N2(g)+3H2(g)=2NH3(s)
ΔH=-92.4kJ/mol
【详解】
(1)ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，上述反应中属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③；
(2)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol，表示2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，2gH2的物质的量，n===1mol，1molH2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.8kJ；
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态，注明ΔH的数值及单位，反应的系数是物质的量，不用标出反应条件。根据题意，写出热化学方程式；
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，ΔH=+68kJ/mol，该反应的热化学方程式为①N2(g)+O2(g)=NO2(g)
ΔH=+68kJ/mol；
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，ΔH=-92.4kJ/mol，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=-92.4kJ/mol。
13．①②③④
393.5kJ/mol
2850kJ
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
△H＝-283.1kJ/mol
【详解】
(1)△H＜0的反应是放热反应，故反应①②③④均为放热反应；
(2)在101kpa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为此物质的燃烧热，故碳的燃烧热的反应中碳要转变为二氧化碳，故反应④为C的燃烧热的热化学方程式，故C的燃烧热为393.5
kJ/mol；
(3)20g氢气的物质的量为10mol，而1mol氢气燃烧生成液态水时放热285kJ，故10mol氢气燃烧放出2850kJ热量，
(4)根据盖斯定律可知，将④﹣③可得CO燃烧的热化学方程式：CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H＝﹣283.1
kJ/mol。
14．环形玻璃搅拌棒
减少实验过程中的热量损失
完全反应后混合溶液的最高温度
偏小
偏大
【详解】
(1)测定中和热时，为了使酸和碱更充分反应，需要搅拌，迅速将酸溶液和碱溶液混合均匀，从装置图上可以看出，缺少环形玻璃搅拌棒。
(2)测定中和热实验的关键是防止中和反应放出的热量损失，实验需要在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，故答案为：减少实验过程中的热量损失。
(3)实验过程中需要记录初始温度和终止温度，中和反应是放热的，所以实验记录的终止温度为酸碱完全反应后混合溶液的最高温度。
(4)大烧杯上如果不盖上硬纸板，热量散失到空气中，求得的中和热数值会偏小。
(5)NH3·H2O是弱电解质，其电离会吸收热量，当和酸反应时，放出的热量会偏小，由于ΔH是负值，所以ΔH会偏大。
15．温度计
a
偏小
偏小
2H2（g）+O2(g
)
=2H2O(g)
△H=-483.6
kJ·mol－1
285.8
【详解】
（1）根据量热计的构造可以知道该装置的缺少仪器是温度计；综上所述，本题答案是：温度计。
（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动；综上所述，本题选a。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小；综上所述，本题答案是：偏小。
（4）氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小；综上所述，本题答案是:偏小。
（5）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，若生成2
mol水蒸气放热483.6kJ；该反应的热化学方程式：2H2（g）+O2(g
)
=2H2O(g)
△H=-483.6
kJ·mol－1；若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，
则18g水蒸气转化成液态水放热44.0kJ，则H2（g）+1/2O2(g
)
=H2O(g)
△H=-241.8kJ·mol－1,
H2（g）+1/2O2(g
)
=H2O(l)
△H=-(241.8+44)=
-285.8
kJ·mol－1；则氢气的燃烧热为285.8
kJ·mol－1；综上所述，本题答案是：2H2（g）+O2(g
)
=2H2O(g)
△H=-483.6
kJ·mol－1
；285.8。
【点睛】
浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出热量的数值大于57.3
kJ，这里包含浓硫酸溶于水放出的热量；稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1mol水放出热量的数值小于57.3
kJ，这是因为一水合氨电离过程吸热。