1.1反应热同步练习题
一、选择题
1.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和反应的反应热,则测定的反应热ΔH的绝对值偏高
2.下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.用甲装置制取胶体 B.用乙装置进行氯气的尾气吸收
C.用丙装置验证的漂白性 D.用丁装置测量盐酸与NaOH反应的反应热
3.下列反应中,属于吸热反应的是
A.锌粒与稀盐酸反应 B.与反应
C.酸碱中和反应 D.甲烷在中燃烧
4.下列物质间的反应,其能量变化不符合下图的是
A.合成氨反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.铝热反应 D.锌与稀硫酸反应制取氢气
5.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A.温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B.强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C.该实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D.内筒内若有水残留,会使测得的反应热数值绝对值偏小
6.下列说法错误的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.当生成物总能量高于反应物总能量时,反应吸热
D.化学反应能量变化多少与反应物和生成物的聚集状态有关
7.下列反应是放热反应的是( )
A.中和反应 B.大部分分解反应 C.水解反应 D.碳还原二氧化碳
8.下列过程的能量变化与图相符的是
A.石灰石烧制生石灰
B.Fe和O2反应
C.二氧化碳与灼热的炭反应
D.碳酸氢钠与柠檬酸的反应
9.下列对古诗文涉及的化学知识判断正确的是
A.《周礼》记载“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房主要成分为CaCO3),蛎房发生了吸热反应
B.古文说“冰,水为之,而寒于水”说明等量的水和冰相比,冰的能量更高
C.“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”包含的是吸热反应
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”中描述的黄河水结冰是放热反应
10.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应,加热才反应,所以该反应ΔH>0
D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
11.下列说法正确的是
A.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s),反应中既没有电子的得失也没有能量的变化
12.下列有热量放出的过程是
A.浓硫酸稀释 B.冰融化
C.石灰石高温分解 D.断开中的H-H键
13.燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,单位为kJ·mol-1。以下几个热化学方程式能表示相应物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
14.下列说法正确的是
A.浓硫酸稀释属于放热反应
B.等质量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,后者放出的热量多
C.任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中,反应热均相同
D.已知C(s,石墨)= C(s,金刚石) ΔH= + 1.5 kJ·mol-1 ,则石墨比金刚石稳定
15.下列说法中正确的是
A.HCl和NaOH的稀溶液反应生成的反应热,则和的稀溶液反应生成的反应热
B.CO(g)的燃烧热,则的反应热
C.已知:500℃、30MPa下,;将和过量的在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.甲烷的燃烧热,则
二、填空题
16.根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.在① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 中:
(1)____和____互为同位素。
(2)____和____质量数相等,但不能互称同位素。
(3)____和____的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
Ⅱ.已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。试回答:
(1)上列变化属于_____________变化。
(2)31 g白磷具有的能量_________(填“>”或“<”,下同)31 g红磷具有的能量。
(3)31 g白磷完全燃烧释放的能量_________31 g红磷完全燃烧释放的能量。
17.为了研究化学反应能量变化情况,某同学设计了如图所示三种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面低于右端液面,说明该反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量比生成物的总能量______________(填“高”或“低”),若试管中28g铁屑全部溶解,则产生的在标准状况下的体积为____________ L。
(2)若利用乙装置进行实验,试管内反应的化学方程式为__________________,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,试管内反应的离子方程式为________________________________________________,气囊体积会____________(填“增大”或“减小”),原因是________________________________________________。
三、元素或物质推断题
18.图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:
请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置为________________
(2)C、D、E、G的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(用离子符号表示)。
(3)二元化合物X是含有元素A的18电子分子,3 g X(g)在25 ℃ 101 kPa 下完全燃烧生成稳定的化合物时放出Q kJ的热量,写出表示X燃烧热的热化学方程式:________________
(4)某同学设计实验用图2所示装置证明元素A、B、F的非金属性强弱(其中溶液b和溶液c均足量)。
①溶液b为_________________
②溶液c中发生反应的离子方程式为__________________
四、实验题
19.实验室用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。
(1)实验室提供了0.50 mol/L和0.55 mol/L两种浓度的NaOH溶液,最好选择___________mol/L的溶液进行实验,目的是___________。
(2)该装置有两处明显错误,其一是温度计不该接触小烧杯底部,另一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________;该玻璃仪器若换成铜质的,导致的测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),原因是___________。
(3)已知:,。某学生实验记录数据如下,据此计算,该实验测得的 ___________(计算结果保留小数点后1位)。
实验序号 起始温度 终止温度
盐酸 氢氧化钠 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
(4)大量实验测得: 。该学生测定结果出现偏差的原因可能是___________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.读取终止温度时未注意观察,错过了混合溶液的最高温度
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】
一、选择题
1.D
解析:A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、H2O的反应是吸热反应而不是放热反应,A错误;
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,反应物接触面积增大,Al与盐酸反应速率加快,但反应释放出的热量不变,B错误;
C.Fe是金属,容易导热,使反应放出的热量散失,导致中和热数据偏少,因此实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果会产生一定的影响,C错误;
D.NaOH固体溶于水时放热,放出的热量偏多,测定出来的 H绝对值偏高,D正确;
故选D。
2.D
解析:A.氯化铁溶液滴入NaOH溶液中得到Fe(OH)3沉淀,制取Fe(OH)3胶体是将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,故A错误;
B.吸收氯气应用氢氧化钠溶液,氢氧化钙的溶解度小,澄清石灰水的浓度太低不能充分吸收尾气,故B错误;
C.高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,是二氧化硫还原性的体现,故C错误;
D.简易量热器中加入一定体积的盐酸溶液,再迅速加入一定体积的氢氧化钠溶液,用环形玻璃搅拌棒搅拌,测反应过程中的最高温度,从而可以测定该反应的中和热,故D正确;
故选D。
3.B
解析:A.锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应放热,属于放热反应,A不符合题意;
B.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应生成氯化钡、氨气和水,反应吸热,属于吸热反应,B符合题意;
C.酸碱中和反应,反应放热,属于放热反应,C不符合题意;
D.甲烷在O2中燃烧生成二氧化碳和水,反应放热,属于放热反应,D不符合题意;
故选B。
4.B
【分析】根据图示可知:反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,因此该反应为放热反应,然后对选项反应逐一分析判断。
解析:A.合成氨反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,A不符合题意;
B.灼热的碳与二氧化碳反应吸收热量,反应是吸热反应,反应物总能量比生成物总能量低,与图像不符合,B符合题意;
C.铝热反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,C不符合题意;
D.锌与稀硫酸制取氢气的反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,D不符合题意;
故合理选项是B。
5.D
解析:A.温度计不能代替玻璃搅拌器,温度计只能用于测量溶液的温度,A项错误;
B.强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时,放出的热量不一定等于57.3kJ,如浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时,放出的热量大于57.3kJ,B项错误;
C.测定中和反应反应热时,应读取混合溶液的最高温度,C项错误;
D.内筒内残留水,使溶液的质量偏大,混合液最高温度降低,温度差减小,测得的反应热数值绝对值偏小,D项正确;
故选D。
6.A
解析:A.在化学反应中,物质发生变化 ,是因为旧的化学键断裂,新的化学键生成,而旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,A错误;
B.旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,B正确;
C.当生成物的总能量高于反应反应物的总能量,则反应物需要吸收能量才能达到生成物的能量,C正确;
D.反应物和生成物的聚集状态不同,则能量不同,故化学反应能量变化的多少与反应物和生成物的聚集状态有关,D正确;
故选A。
7.A
解析:A.酸碱中和反应为放热反应,A正确;
B.大部分分解反应为吸热反应,B错误;
C.水解反应为吸热反应,C错误;
D.碳还原二氧化碳为吸热反应,D错误;
故答案为A。
8.B
【分析】由图知,该反应为放热反应;
解析:A.石灰石烧制生石灰属于吸热反应,A错误;
B.Fe和O2反应属于放热反应,B正确;
C.二氧化碳与灼热的炭反应属于吸热反应,C错误;
D.碳酸氢钠与柠檬酸的反应属于吸热反应,D错误;
故答案为B。
9.A
解析:A.《周礼》记载“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房主要成分为CaCO3),蛎房发生了分解反应,该反应为吸热反应,故A正确;
B.冰转化为液态水是吸热过程,因此冰的能量更低,故B错误;
C.白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河,烽火涉及到燃烧,是放热反应,故C错误;
D.黄河水结冰是物理变化,是放热过程,不是吸热反应,故D错误;
故选:A。
10.B
解析:A.铁粉和硫粉混合加热,反应发生后停止加热,反应仍可持续进行,说明该反应是放热反应,A错误;
B.根据A项解析,B正确;
C.该反应是放热反应,ΔH<0,C错误;
D.该反应是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,D错误;
综上,本题选B。
11.C
解析:A.经加热而发生的化学反应不一定是吸热反应,反应是否吸热与反应条件无关,选项A错误;
B.伴有能量变化的物质变化,不一定都是化学变化,如水蒸气变为液态水要放出热量,选项B错误;
C.干冰升华时,只发生了物理变化,改变是分子间的距离,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂,选项C正确;
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s),反应中没有电子的得失,但是有能量的变化,既不放热也不吸热的化学反应是不存在的,选项D错误;
答案选C。
12.A
解析:A.浓硫酸溶于水放出大量的热,A正确;
B.冰融化吸收热量,B错误;
C.石灰石高温分解需要吸收热量,C错误;
D.化学键断裂需要吸收热量,D错误;
故选A。
13.B
解析:A.根据题意,C完全燃烧的稳定产物为气体,不符合燃烧热的概念,故A不选;
B.根据题意,C完全燃烧的稳定产物为气体,所以碳的燃烧热的热化学方程式为,故B正确;
C.对于热化学方程式中,氢气的系数为2,与燃烧热概念不符,根据题意,氢气的燃烧热的热化学方程式为,故C错误;
D.对于热化学方程式中,101kPa时,应为液态,其完全燃烧的稳定产物为气体和液态水,故D错误;
故选B。
14.D
解析:A.浓硫酸稀释是物理过程,不属于放热反应,故A错误;
B.等质量的硫蒸气能量高于硫固体,则硫蒸气完全燃烧放出的热量多,故B错误;
C.弱酸弱碱没有完全电离,电离时需吸收能量,中和生成1mol水时放出的热量少,强酸强碱稀溶液反应生成1mol水同时生成沉淀,放出热量会增大,故C错误;
D.由C(s,石墨)= C(s,金刚石) △H=+1.5 kJ/mol,反应吸热,可知金刚石的能量比石墨的能量高,所以石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选:D。
15.B
解析:A.和反应生成硫酸钡沉淀也会放热,所以生成1molH2O(l)的反应热,A错误;
B.燃烧热为1mol可燃物放出的热量,正反应为放热反应则逆反应为吸热反应,B正确;
C.由于可逆反应不能进行到底,故平衡时放出的热量小于46.2kJ,C错误;
D.燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,H2O(g)到H2O(l)放热,所以ΔH> 890.3kJ mol 1,D错误;
故答案为:B。
二、填空题
16. ① ⑤ ② ⑥ ③ ④ 化学 > >
【分析】Ⅰ.质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素;质子数+中子数=质量数,以此解答。
Ⅱ.(1)因白磷和红磷是不同的单质,白磷变为红磷是化学变化;
(2)因白磷变为红磷释放能量,所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量;
(3)白磷和红磷燃烧均生成P2O5,产物相同,燃烧为放热反应,反应物中能量高的燃烧放热多。
解析:Ⅰ.(1)① ⑤属于质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素,因此互为同位素;故为①⑤
(2) ② ⑥ 质量数相等,但属于不同元素,不能互称同位素;
故为② ⑥
(3)③的中子数= 23-11=12和④的中子数=24-12=12,二者中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
故为③ ④
Ⅱ.(1)白磷与红磷为同种元素的不同单质,则白磷转化为红磷,为化学变化;
故为化学;
(2)31g白磷(P4)变为31g红磷(P)时释放能量,为放热反应,白磷能量高,则31g白磷具有的能量>31g红磷具有的能量;故为>
(3)白磷和红磷燃烧均生成P2O5,产物相同,燃烧为放热反应,反应物中能量高的燃烧放热多,则31g白磷完全燃烧释放出的能量>31g红磷完全燃烧释放的能量;故为>
17.(1) 放热 高 11.2
(2) 不能
(3) 减小 稀盐酸与反应吸收热量,导致广口瓶内气体压强减小,从而引起气囊体积减小
解析:(1)U形管中左端液面低于右端液面,说明广口瓶内压强增大,根据可知,其他条件不变,温度升高,压强增大,说明该反应为放热反应;
放热反应中反应物的总能量比生成物的总能量高,根据反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,若试管中28g铁屑全部溶解,则产生的在标准状况下的体积为=11.2L;
(2)若利用乙装置进行实验,试管内过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为;过氧化钠与水反应生成的氧气会使试管内压强增大,因此不能判断该反应的热效应;
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,试管内碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,稀盐酸与反应吸收热量,导致广口瓶内气体压强减小,从而引起气囊体积减小。
三、元素或物质推断题
18. 第三周期第ⅣA族 S2->O2->Na+>Al3+ C2H6(g)+7/2O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-10QkJ/mol 饱和NaHCO3溶液 SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-
【分析】根据题意可知,本题考查元素周期表,元素化合价、离子半径大小、热化学方程式的书写,运用元素周期律、离子半径大小比较方法、热化学方程式书写步骤分析。
解析:(1)由图1分析可得,A为C,B为N、C为O、D为Na、E为Al、F为Si、G为S,因此F在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族;
故答案为:第三周期第ⅣA族;
(2)电子层越多,离子半价越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2->O2->Na+>Al3+,
故答案为:S2->O2->Na+>Al3+;
(3) 二元化合物X是含有元素A的18电子分子,X为C2H6,3 g X(g)在25 ℃ 101 kPa 下完全燃烧生成稳定的化合物时放出Q kJ的热量,则X燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-10QkJ/mol;
故答案为:C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-10QkJ/mol;
(4)①证明元素A、B、F的非金属性强弱,则应用A、B、F对应的最高价氧化物的水化物和其相应盐进行反应来验证,因此溶液a和b、c分别为HNO3、饱和NaHCO3、Na2SiO3溶液;
故答案为:饱和NaHCO3溶液;
溶液b中产生的二氧化碳通入c中 Na2SiO3溶液中发生反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-;
故答案为:SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-。
四、实验题
19.(1) 0.55 确保盐酸完全反应
(2) 环形玻璃搅拌器 偏大 金属传热较快,使得热量散失较多
(3)-51.8
(4)ABCD
解析:(1)为了将50 mL 0.50 mol/L盐酸充分反应,应选择NaOH溶液稍微过量,故选择50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液,故答案为:0.55;确保盐酸完全反应。
(2)该装置缺少搅拌装置,故缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌器,铜质搅拌棒会导热,使热量被铜棒导出,烧杯内温度降低,误差太大,导致计算出的结果偏大; 故答案为:环形玻璃搅拌器、偏大、金属传热较快,使得热量散失较多。
(3)(3)第1次实验盐酸和NaOH容液起始平均温度为20.05°C ,反应后温度为 23.2°C ,反应前后温度差为3.15°C ;
第2次实验盐酸和NaOH容液起始平均温度为20.3°C ,反应后温度为23.4°C ,反应前后温度差为3.1°C ;
第3次实验盐酸和NaOH容液起始平均温度为20.55°C ,反应后温度为23.6°C ,反应前后温度差为3.05°C ;
平均温度差为:3.1°C, 50ml的0.50mol/ l盐酸与50m/的0.55mol/氢氧化钠溶液的质量和为,,代入公式得生成0.05mol的水放出热量,即生成0.025mo的
水放出热量为:1.2958kJ,所以生成1mo的水放出热量为:,即该实验测得的中和热-51.8 ,故答案为:-51.8 。
(4)根据计算可知实验测出的数据绝对值偏小,可能是温度测定有误差。
A. 实验装置保温、隔热效果差会造成偏小,计算出的中和热绝对值偏小,符合题意。
B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中造成热量散失,测出偏小,计算出的中和热绝对值偏小,符合题意。
C. 读取终止温度时未注意观察,错过了混合溶液的最高温度造成测出偏小,计算出的中和热绝对值偏小,符合题意。
D. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,温度计上沾有NaOH溶液,在测定盐酸的温度反应,消耗盐酸,热量损失,造成测出偏小,计算出的中和热绝对值偏小,符合题意。
故答案为:ABCD。