课件31张PPT。课件20张PPT。课时训练1 化学反应与能量的变化
1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时,将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A.氯化钠
B.固体硝酸铵
C.生石灰
D.蔗糖
解析:化学物质和水混合后摇动即会制冷,说明该物质溶解时吸热。B项中的物质溶解吸热,符合题目要求。
答案:B
2.根据化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成这一现实,下列变化不属于化学反应的是( )
A.白磷在260 ℃时转化为红磷
B.石墨在高温下转化为金刚石
C.NaCl熔化
D.五氧化二磷吸水
解析:解决本题的关键是抓住题目所给的信息:有旧键的断裂和新键的形成两个过程才为化学变化。题目所给的A、B、D三个选项的变化过程均有旧键断裂(反应物被破坏)过程和新键形成(新物质生成)过程,属于化学变化。只有C选项中NaCl熔化只有旧键断裂(离子键被破坏)而无新键形成(新物质生成),故不属于化学变化。
答案:C
3.下列说法正确的是( )
A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D.一个化学反应中,当反应物总能量大于生成物总能量时,ΔH为“-”
解析:焓变与反应物的状态、反应物的物质的量、反应温度及压强有关,反应物的量越多则焓变值越大,与反应的条件是否加热没有直接关系,所以A、C均不正确;在反应中物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热,因此D正确,而B错误。
答案:D
4.(2012·大纲全国理综,9)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析:①A+B→X ΔH>0,X具有的能量大于A、B能量总和,A、C错误,②X→C ΔH<0,A+B→C ΔH<0,C具有的能量小于X具有的能量,也小于A、B能量总和,D正确,B错误。
答案:D
5.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
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
解析:由图示可知:(1)断裂 mol N2(g)和mol H2(g)中的化学键共吸收a kJ的能量,由1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)放出b kJ的能量,由1 mol NH3(g)变为1 mol NH3(l)放出c kJ能量;(2)由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)或1 mol NH3(l)均放出能量。故有①N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1=(a-b)kJ·mol-1或②N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1,因此C、D项均错误。将①式乘以2得:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(a-b)kJ·mol-1,B项错误;将②式乘以2得:N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1,A项正确。
答案:A
6.白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、PO c kJ·mol-1、OO d kJ·mol-1。
根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1
D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
解析:化学键断裂吸收的能量为(6a+5d)kJ,化学键形成放出的能量为(12b+4c)kJ。
答案:A
7.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=a kJ·mol-1(a=-297.2)。分析下列说法,其中不正确的是( )
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1,则a>b
C.1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6 kJ的热量
解析:由题中条件可知:反应的热效应ΔH=a kJ·mol-1=-297.2 kJ·mol-1,可知该反应的正向反应为放热反应,故D错误。
答案:D
8.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答(1)~(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是 。?
A.H2
B.Cl2
C.Br2
D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是 。?
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I )的反应是吸热反应还是放热反应?答: 。?
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是 。?
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?
答: ,你的根据是 。?
解析:破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质的化学键放出的能量相等;放出的能量越多,物质本身具有的能量越低,分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多,为436 kJ;(2)在氢化物中,生成1 mol HCl时放出的能量最多,为432 kJ;(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为:185 kJ、103 kJ和9 kJ。
答案:(1)A
(2)A
(3)放热反应
(4)Cl2
(5)能 元素的非金属性越强,生成的氢化物越稳定,反应放出的能量就越多
课时训练2 中和反应反应热的测定
1.下列说法正确的是( )
A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B.1 mol酸与1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
解析:本题考查的是中和热的概念,关键是记清楚有关中和热的问题。中和热是指稀酸、稀碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热,故C项正确。H2SO4和Ba(OH)2反应时,除生成水外,还有BaSO4生成,所以其反应热不是中和热,D项错误。
答案:C
2.测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有:①大、小烧杯;②容量瓶;③量筒;④环形玻璃搅拌棒;⑤试管;⑥温度计;⑦蒸发皿;⑧托盘天平中的( )
A.①②⑥⑦
B.②⑤⑦⑧
C.②③⑦⑧
D.③④⑤⑦
解析:本题主要考查中和热测定实验中仪器的使用问题,该实验中用到大、小烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒,没有用到容量瓶、试管、蒸发皿和托盘天平,故B项正确。
答案:B
3.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为: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溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。其焓变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:因为醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,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,ΔH为负值,即ΔH=-Q,故ΔH2<ΔH3<ΔH1,因而选D。
答案:D
4.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol水的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol水的ΔH=-57.3 kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-69.4 kJ·mol-1
B.-45.2 kJ·mol-1
C.+45.2 kJ·mol-1
D.+69.4 kJ·mol-1
解析:由题意可知①HCN(aq)+OH-(aq)H2O(l)+CN-(aq) ΔH=-12.1 kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。对比①②两个热化学方程式可知,反应①比反应②放热少的原因是HCN是弱酸,电离过程吸热。1 mol HCN与NaOH反应比1 mol HCl与NaOH反应时少放出45.2 kJ的热量,故HCN在水溶液中电离的ΔH等于+45.2 kJ·mol-1,所以选C。
答案:C
5.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
6.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,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。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为5 mL,则V2为45 mL,此时已经开始发生反应,所以22 ℃一定不是做该实验时环境的温度,A错;从曲线随V1增多而升高,随反应的进行,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 mL时温度最高,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其他反应也是放热的,D错。
答案:B
7.已知盐酸与硫酸跟烧碱的稀溶液反应的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=Q1 kJ·mol-1,又知:H2SO4(aq)+2KOH(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)
ΔH=Q2 kJ·mol-1。则Q1和Q2的关系是( )
A.Q1=Q2
B.2Q1=Q2
C.Q1D.无法判断
解析:两个反应都是强酸、强碱稀溶液的反应,第二个反应生成2 mol H2O,是第一个反应生成水的2倍,故Q2=2Q1。
答案:B
8.中和热测定实验中,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.NaOH溶液在倒入小烧杯时,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才用来测NaOH溶液的温度
解析:NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出,实验中生成水的量减少,放出的热量减小,测得中和热的数值不准。
答案:B
9.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,回答下列问题。
(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出 kJ的热量。?
(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热为 。?
(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸,反应放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)原来(1)放出的热量。?
解析:(1)=0.5 mol,所以0.5 mol NaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5 mol×57.3 kJ·mol-1=28.65 kJ。
(2)据中和热的定义可知,中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关,中和热为57.3 kJ·mol-1。
(3)因醋酸为弱酸,用NaOH中和时,需不断地电离出H+,而电离过程要吸收热量,故反应放出的热量会减小。
答案:(1)28.65 (2)57.3 kJ·mol-1 (3)小于
10.11.2 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的热量,该反应的热化学方程式为 ,则KOH与H2SO4的中和热为 。?
解析:n(KOH)==0.2 mol,n(H2SO4)=0.1 mol,两者恰好完全反应生成0.2 mol水,放出11.46 kJ的热量,由中和热的定义可知,生成1 mol水,放出的热量为11.46 kJ×5=57.3 kJ。
答案:KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 57.3 kJ·mol-1
