反应热同步练习7
一、单选题(共8题)
1.MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。已知:HCHO中氢元素化合价+1,氧元素化合价?2,下列叙述正确的是
A.使用MnO2催化时,该反应的?H会发生变化
B.催化过程中,所发生的反应均为氧化还原反应
C.1molHCHO参与反应时转移4mol电子
D.为中间产物之一,该微粒与Na2O2中所含阴离子相同
2.下列说法正确的是
A.浓硫酸溶于水放出大量的热,是放热反应
B.碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量
C.反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.气态水比液态水稳定
3.(g)?(g)+
H2(g)
△H
=
+124
kJ?mol-1。已知:部分化学键的键能如下,则X值为
化学键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能/kJ·mol-1
412
348
X
436
A.264
B.536
C.612
D.696
4.用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定实验,下列说法正确的是
A.在测定中和热的过程中,需要测定并记录温度2次
B.大烧杯上若不盖硬纸板,测得的中和热数值会偏小
C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏大
D.为防止液体溅出,酸碱混合时应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中再慢慢搅拌
5.下列说法正确的是
A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH>0
C.测定中和热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D.已知中和热的热化学方程式为:H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)
△H=-57.4kJ/mol,则含28.0gKOH的稀溶液与稀盐酸完全中和放出28.7kJ的热量
6.下列热化学方程式书写正确的是
A.SO2+O22SO3
ΔH
=-196.6
kJ·molˉl
B.H2(g)+1/2O2(g)=
H2O(l)
ΔH
=-285.8
kJ·molˉl
C.2H2
(g)
+
O2
(g)=
2H2O(l)
ΔH
=+571.6
kJ·molˉl
D.C(s)+
O2(g)=
CO2(g)
ΔH
=+393.5
kJ·molˉl
7.在燃烧1.12L(标准状况)CO与O2的混合气体时,放出5.66kJ的热量,在相同的状况下,最后产物的密度为原来气体密度的1.25倍,则CO的燃烧热为
A.283kJ·mol-1
B.-283kJ·mol-1
C.-566kJ·mol-1
D.566kJ·mol-1
8.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)
△H=+283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
二、填空题(共2题)
9.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1mol甲烷(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量:__;
(2)1molCO完全转化为CO2放出283kJ的热量:__;
N2(g)与H2(g)反应生成17gNH3(g),放出46.1kJ热量:__;
(4)24gC(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收262.6kJ热量:__。
10.50
mL
0.50
mol·L-1盐酸与50
mL
0.55
mol·L-1NaOH溶液在如图所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反应反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。
(2)如果不盖杯盖,所求得的中和反应反应热的绝对值将会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60
mL
0.50
mol·L-1盐酸跟50
mL
0.55
mol·L-1
NaOH溶液进行反应,调整反应物用量后所放出的热量与原实验________________(填“相等”或“不相等”,下同);所求中和反应反应热与原实验_____________,简述理由:_______________________。
三、实验题(共2题)
11.某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、量筒、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol?L-1盐酸、0.55mol?L-1氢氧化钠溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_______。
(2)实验不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,其原因是_______。
(3)他们记录的实验数据如表:
实验用品
溶液温度
中和热
t1
t2
ΔH
a
50mL0.55mol?L-1NaOH溶液
50mL0.5mol?L-1HCl溶液
20℃
23.3℃
b
50mL0.55mol?L-1NaOH溶液
50mL0.5mol?L-1HCl溶液
20℃
23.5℃
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18kJ?℃-1?kg-1,各物质的密度均为1g?cm-3。根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式:_______。
若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果_______(填“有”或“无”)影响。
12.某实验小组用0.55
mol/L
NaOH溶液和0.50
mol/L
盐酸各50mL反应来测定中和热,实验装置如下图所示。
(1)图示实验装置中缺少的一种仪器是___________,大、小烧杯之间填满碎纸条的作用是___________。
(2)做1次完整的中和热测定实验,温度计需使用___________次。
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用
0.55
mol/L
的原因是:___________
(4)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白
温度
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
29.1
2
25.9
25.9
25.9
28.8
3
26.4
26.2
26.3
29.4
______
②上述实验数值结果与57.3kJ/mol
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.用量筒量取盐酸时俯视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
参考答案
1.C
【详解】
A.使用MnO2催化时,降低反应所需活化能,但反应的?H不变,故A错误;
B.在催化过程中,根据化合价分析,氢离子和碳酸氢根反应生成二氧化碳和水不是氧化还原反应,故B错误;
C.HCHO最终生成二氧化碳和水,HCHO中C为0价变为二氧化碳中+4价,因此1mol
HCHO参与反应时转移4mol电子,故C正确;
D.为中间产物之一,Na2O2中阴离子为,因此该微粒与Na2O2中所含阴离子不相同,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.B
【详解】
A.浓硫酸溶于水是物理变化,不是化学反应,A错误;
B.碳酸钙受热分解的反应是吸热反应,则生成物总能量高于反应物总能量,B正确;
C.反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH>0,则石墨能量更低,则石墨比金刚石稳定,C错误;
D.相同物质的量的气态水含有的能量较高,气态水没有液态水稳定,D错误
选B。
3.C
【详解】
由题给条件可知,该反应为吸热反应,即化学键断裂吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量,不考虑苯环中化学键的变化可得:(412×5+348)-(412×3+x+436)=124,解得x=612;答案选C。
4.B
【详解】
A.在测定中和热的实验中,每一组需要记录3次温度,既初始酸碱的温度和反应完全后的最高温度,为了减少实验误差,实验时至少要做2组实验,所以至少记录6次温度,故A错误;
B.中和热测定实验成败的关键是减少热量损失,大烧杯上若不盖硬纸板,会有一部分热量损失,测得的中和热数值会偏小,故B正确;
C.一水合氨为弱电解质,电离过程要吸热,所以用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏小,故C错误;
D.中和热测定实验成败的关键是减少热量损失,酸碱混合时应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中再慢慢搅拌,导致热量的损失,测得中和热的数值会偏小,故D错误;
故选B。
5.D
【详解】
A.是否加热为引发反应的外界条件,反应热与是否加热才能进行无关,故A错误;
B.氢气的燃烧是放热反应,ΔH<0,故B错误;
C.中和热的测定实验中,读取混合溶液的最高温度为终止温度,故C错误;
D.中和热的热化学方程式为:H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)
△H=-57.4kJ/mol,表示的是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水的热效应,,则含28.0gKOH的稀溶液与稀盐酸完全中和生成0.5molH2O,放出的热量为28.7kJ,故D正确;
故选D。
6.B
【分析】
根据热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和对应的焓变写出热化学方程式判断。
【详解】
A.没有标出物质的聚集状态,故A错误;
B.由物质聚集状态和对应的焓变,热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=
H2O(l)
ΔH
=-285.8
kJ·molˉl,故B正确;
C.2H2
(g)
+
O2
(g)=
2H2O(l),该反应是放热反应焓变为负值,故C错误;
D.C(s)+
O2(g)=
CO2(g)
,该反应是放热反应焓变为负值,故D错误;
答案选B。
7.A
【详解】
1.12L(标准状况)CO与O2的混合气体为0.05mol,CO和O2反应后气体密度变为原气体密度的1.25倍,根据质量守恒可知,反应后的气体体积为反应前的气体体积的0.8,则气体的物质的量为0.04mol;由CO的燃烧反应方程式2CO+O2=2CO2可知,减少的物质的量等于反应的氧气的物质的量,即0.01mol,则反应的CO的物质的量为0.02mol,CO的燃烧热为5.66kJ÷0.02mol=283
kJ?mol-1。
故选A。
8.C
【详解】
A.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为△H=-57.3kJ/mol,H2SO4和Ca(OH)2除了生成水外,还有CaSO4微溶物生成,反应放出的热量大于2×57.3kJ/mol,故A错误;
B.在25℃,101
kPa时,1
mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,则CO(g)+O2(g)=
CO2(g)
ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)
△H=+(2×283.0)kJ/mol,故B错误;
C.反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C正确;
D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,故D错误;
答案选C。
9.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=-890.3kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283kJ/mol
N2(g)+H2(g)NH3(g)
ΔH=-46.1kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ/mol
【详解】
(1)1mol甲烷(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=-890.3kJ/mol;
(2)1molCO完全转化为CO2放出283kJ的热量,反应的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283kJ/mol;
(3)N2(g)与H2(g)反应生成17gNH3(g),17gNH3(g)的物质的量为1mol,即反应生成1mol氨气放出46.1kJ的热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+H2(g)NH3(g)
ΔH=-46.1kJ/mol;
(4)24gC(s)的物质的量为2mol,与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收262.6kJ热量,反应的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ/mol。
10.环形玻璃搅拌器
偏小
不相等
相等
中和反应反应热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1
mol水时的反应热,与酸碱的用量无关
【详解】
(1)测定中和热时为了使反应完全还需要用环形玻璃棒搅拌,所以该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器。
(2)如果不盖杯盖,会使一部分热量散失,所求得的中和反应反应热的绝对值将会偏小。
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60
mL
0.50
mol·L-1盐酸跟50
mL
0.55
mol·L-1NaOH溶液进行反应,与原实验相比,生成水的量增多,所放出的热量增多;但是中和反应反应热指的是强酸和强碱的稀溶液反应生成1
mol水时的反应热,与酸碱的用量无关,所以中和反应反应热相等。
11.温度计
金属铜丝易导热,热量散失多,导致误差偏大
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ?mol-1
有
【分析】
根据各仪器的作用结合中和热实验原理选择仪器,根据金属具有导热性分析,计算中和热时,先判断温度差的有效性,再根据Q=cm(t2-t1)计算反应放出的热量,依据中和热的概念及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式,弱电解质电离要吸热,分析若用醋酸代替盐酸做实验的误差,由此分析。
【详解】
(1)测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热,所需要的玻璃仪器有大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计;
(2)由于铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大,所以不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒;
(3)①由题意知:a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃;b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值=3.4℃,50mL0.55mol?L-1NaOH和50mL0.5mol.L-1
HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18kJ?℃-1?kg-1,?t=3.4℃,得生成0.025mol的水放出热量Q=cm(t2-t1)=4.18kJ?℃-1?kg-1×0.1kg×3.4℃=1.42kJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ?mol-1;则氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ?mol-1;
(4)用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响,会使中和热的数值偏小。
12.环形玻璃搅拌棒
保温、隔热防止热量散失
3
保证酸被完全中和
3.0
abcd
【详解】
(1)
中和反应的要保证反应物充分混合、完全中和,则必须搅拌,实验中缺少环形玻璃搅拌棒,实验必须防止热量散失、要在绝热容器中进行,大、小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热防止热量散失。
(2)做1次完整的中和热测定实验,需要测定NaOH溶液起始温度、测定盐酸的起始温度、测定反应过程中的最高温度,温度计需使用3次。
(3)中和反应的关键是保证反应物完全中和,实验时氢氧化钠溶液的浓度略大于盐酸,能保证酸被完全中和。
(4)①3次温度差分别为:3.0℃,2.9℃,3.1℃,温度差平均值=3.0℃;②Q=m?c?△T=100g×4.18J/(g?℃)×3.0℃=1254J,即1.254KJ,,,结果偏小;产生偏差的原因:a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失,结果偏小,符合;b.用量筒量取盐酸时俯视读数,所量盐酸体积偏小、放出热量减少,结果偏小,符合;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,热量散失,结果偏小,符合;d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,有中和反应发生,放出的热量散失,结果偏小,符合;则答案为abcd。