1.1 反应热(含解析)课堂同步练2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 1.1 反应热(含解析)课堂同步练2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-09 00:00:00

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文档简介

1.1 反应热课堂同步练
一、单选题
1.对H2在O2中燃烧的反应,下列说法不正确的是 (  )
A.该反应为吸热反应 B.该反应为放热反应
C.断裂H—H键吸收能量 D.生成H—O键放出能量
2.下列有关化学反应与能量的说法错误的是(  )
A.与的反应是吸热反应
B.镁条、碳酸氢钠与盐酸的反应都是放热反应
C.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D.如果反应物的总能量高于生成物的总能量,发生反应时会向环境释放能量
3.下列过程一定释放出能量的是(  )
A.原子构成分子 B.分解反应
C.分子拆成原子 D.化合反应
4.分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用.下列分类标准合理的是(  )
①根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等
②根据反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据分散系是否具有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
④根据反应中的热效应将化学反应分为放热反应和吸热反应
A.①③ B.②④
C.①②④ D.②③④
5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(  )
A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
6.下列反应中,能量变化与图像一致的是(  )
A.木炭燃烧
B.过氧化钠与水反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸反应
D. 晶体与 晶体反应
7.下列说法正确的是(  )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能自发进行
C.反应物和生成物所具有的总焓决定了反应是放热还是吸热
D.放热反应在任何条件下也能发生反应
8.下列说法正确的是(  )
A.足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后,用CCl4萃取其中的I2,分液,在水溶液中滴加KSCN溶液仍呈血红色,说明该反应有一定的限度
B.在一定条件下,一份双氧水样品经过2h,H2O2的浓度从0.05mol L﹣1下降到0.03 mol L﹣1,该双氧水在这2h中分解的平均反应速率约为0.015 mol L﹣1 h﹣1
C.其它条件相同时,反应温度升高,对于吸热反应,反应速率加快,对于放热反应,反应速率减慢
D.一定条件下,固定体积的容器中发生反应A(g)+B(g) 2C(g),当容器内A,B,C的浓度之比为1:1:2时,该反应一定处于平衡状态
9.中反应反应热的测定实验中,用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L进行实验,下列说法错误的是(  )
A.实验过程中应使用同一个温度计测量温度
B.所加溶液过量,目的是保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合时,NaOH溶液应缓缓倒入量热计的内筒中
D.每一次平行实验需要测量三次温度
10.已知25 ℃、101 kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH= 2 834.9 kJ·mol 1
②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH= 3 119.1 kJ·mol 1
由此得出的正确结论是(  )
A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应
B.等质量的O2比O3能量高,由O2变O3为放热反应
C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应
D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应
11.肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0 kJ·mol-1
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+N2O4(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 059.3 kJ·mol-1
12.已知下列几种烷烃的燃烧热数据如下:
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
燃烧热/(kJ/mol﹣1) 890 1560 2220 2880
据此判断,表示戊烷燃烧的热化学方程式正确的是(  )
A.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O (l);△H=﹣3540 kJ/mol
B.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g);△H=﹣3540 kJ/mol
C.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g);△H=+3540 kJ/mol
D.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l);△H=+3540 kJ/mol
13.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
已知,离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法错误的是(  )
A.
B.△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0
C.
D.对于MgCO3和CaCO3,
14.下列有关实验装置或实验现象,能达到预期目的的是(  )
A.利用图(1)用于配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液
B.利用图(2)用于测定中和热
C.利用图(3)所示装置收集 HCl
D.利用图(4)所示装置制取少量 NH3
15.N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图所示,用 、 、 分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是(  )
A.使用催化剂时,合成氨的反应放出的热量减少
B.在该过程中,N2、H2 断键形成 N 原子和 H 原子
C.在该过程中,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
16.断裂下列化学键需要吸收的能量分别为H—H键436 kJ/mol;F—F键153 kJ/mol;H—F键565 kJ/mol。下列说法正确的是(  )
A.H2与F2反应需要吸收能量
B.2 L HF气体分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ的能量
C.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的能量小于541 kJ
D.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量
二、实验探究题
17.用50mL 0.50mol L﹣1盐酸与50mL 0.55mol L﹣1 NaOH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热.回答下列问题:
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 24.2 24.45 27.6 3.15
3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75
(1)该实验中,量取50mL盐酸或NaOH溶液,需要用到的玻璃仪器除胶头滴管外还要   ;
(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上表所示,其中记录的终止温度是指   温度;
(4)计算该实验发生中和反应时放出的热量为    J[中和后生成的溶液的比热容c=4.2J (g ℃)﹣1,稀溶液的密度都为1g cm﹣3];
(5)若用50mL 0.55mol L﹣1的氨水(NH3 H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的反应热来计算中和热,测得的中和热△H会   (填“偏大”、“偏大”或“不变”),其原因是   .
18.把小烧杯放入25℃的盛有饱和硝酸钾溶液的大烧杯中,小烧杯(已被设法固定)中放有 25g研成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2 8H2O],再加入约12g的氯化铵晶体,并搅拌使其充分反应.
(1)观察到的现象是:   .
(2)产生上述现象的原因是   .
(3)由实验推知,反应物氢氧化钡和氯化铵的总能量   (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量.
(4)请举出能量变化与氢氧化钡和氯化铵反应不同的三个不同类型的反应   .(用化学方程式表示)
19.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①量取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度.请回答:
(1)如图所示,仪器A的名称是   ;
(2)设溶液的密度均为1g cm﹣3,中和后溶液的比热容c=4.18J (g ℃)﹣1,请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式   
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 25.0 25.2 28.5
2 24.9 25.1 28.4
3 25.5 26.5 31.8
(3)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.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.
三、综合题
20.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料.
(1)在25℃、101kPa时,16g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ,则CH4燃烧的热化学方程式是   .
(2)已知:
C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=﹣437.3kJ mol﹣1
H2(g)+ O2(g)═H2O(g);△H=﹣285.8kJ mol﹣1
CO(g)+ O2(g)═CO2(g);△H=﹣283.0kJ mol﹣1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=   kJ mol﹣1,该反应是   (填“吸热”或者“放热”)反应,此法相比于传统的直接将煤中提取的C燃烧,你觉得可能的优点是什么?   .
21.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热23.0kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为   。
(2)若适量的NO和O2完全反应,每生成23g NO2需要放出17.0kJ热量   。
22.碳是化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下:ΔH=+88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是   。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-akJ·mol-1,则a   238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:   。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式如下:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ·mol-1。则反应过程中,每转移1 mol e-放出的热量为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A项,H2在O2中燃烧为放热反应,故A错误、B正确;C项,破坏化学键要吸收能量,则断裂H—H键吸收能量,故C正确;D项,形成化学键会释放能量,则生成H—O键放出能量,故D正确。
故答案为:A
【分析】AB选项是反应吸热放热的判断,化合、燃烧反应为放热;CD选项是成建、断键与能量关系,成建吸热、断键放热
2.【答案】B
【解析】【解答】A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,A不符合题意。
B、镁条与稀盐酸反应为放热反应;NaHCO3与稀盐酸的反应为吸热反应,B符合题意。
C、断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量。吸收和释放能量的大小决定了反应的热效应。因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,C不符合题意。
D、如果反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应。
B、NaHCO3与盐酸的反应为吸热反应。
C、化学键断裂与形成是反应过程中能量变化的主要原因。
D、若反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A.化学键的形成要放出能量,所以原子组成分子一定释放出能量,故A正确;
B.大多数分解反应是吸热反应,如碳酸钙分解,故B错误;
C.化学键的断裂要吸收能量,所以分子拆成原子一定不释放出能量,故C错误;
D.有些化合反应是吸热反应,如碳和二氧化碳反应制一氧化碳,故D错误,
故选:A.
【分析】A.根据化学键的形成要放出能量;
B.根据大多数分解反应是吸热反应;
C.根据化学键的断裂要吸收能量;
D.根据大多数化合反应是放热反应.
4.【答案】B
【解析】【解答】①酸根据电离出的氢离子的个数分为一元酸、二元酸等,而不是根据含有的H原子个数,故①不符合题意;②有电子转移的反应为氧化还原反应,无电子转移的反应为非氧化还原反应,故②符合题意;③根据分散系中分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,而不是根据是否有丁达尔效应,故③不符合题意;④根据反应吸热还是放热将化学反应分为放热反应和吸热反应,吸热反应△H>0,放热反应△H<0,故④符合题意;
故答案为:B。
【分析】①酸是根据可以电离出的氢离子的个数来分为一元酸和多元酸的;
②在化学反应中,有元素化合价变化的反应叫做氧化还原反应,没有元素化合价变化的反应叫做非氧化还原反应;
③溶液和浊液都不具备丁达尔效应;
④反应物的总能量大于生成物的总能量的反应叫做放热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量的反应叫做吸热反应。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.氢气的燃烧热是1mol氢气燃烧生成液态水时放出的能量,故A项错误;
B.能量越低越稳定,C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,金刚石的能量高于石墨,所以石墨比金刚石稳定,故B项正确;
C.NaOH固体溶解放热,20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出热量大于28.7 kJ,故C项错误;
D.碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧,所以ΔH1<ΔH2,故D项错误。
故答案为:B
【分析】强酸与强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量,通过实验测定为57.3KJ。而燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.木炭燃烧是放热反应,A项不选;
B.过氧化钠与水反应是放热反应,B项不选;
C.氢氧化钠溶液与盐酸反应,属于酸碱中和反应,是放热反应,C项不选;
D. 晶体与 晶体反应需要吸收热量,是吸热反应,D项选;
故答案为:D。
【分析】由图可知,生成物能量大于反应物能量,该反应为吸热反应。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A.有些放热反应需要在加热条件下才能进行,如铝热反应,吸热反应、放热反应与是否加热无关,故A错误;
B.放热反应在常温下不一定能进行,如铝热反应,故B错误;
C.反应热与反应物和生成物的总能量有关,如反应物总能量大于生成物总能量,反应放热,反之吸热,故C正确;
D.放热反应△H<0,若在高温条件下的熵增加的反应,△H﹣T△S>0,反应不能自发进行,所以在任何条件下不一定能自发进行,故D错误.
故选C.
【分析】A.吸热反应、放热反应与是否加热无关;
B.放热反应在常温下不一定能进行;
C.反应热与反应物和生成物的总能量有关;
D.反应是否自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:A.足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后,萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变红色证明含铁离子,说明氯化铁和碘化钾溶液反应后有铁离子存在,证明反应有一定的可逆性,该反应有一定的限度,故A正确;
B.反应速率= = =0.01mol/(L h),故B错误;
C.升温对正逆反应速率都增大,其它条件相同时,反应温度升高,对于吸热反应,反应速率加快,对于放热反应,反应速率也加快,故C错误;
D.一定条件下,固定体积的容器中发生反应A(g)+B(g) 2C(g),反应前后气体物质的量不变,当容器内A、B、C的浓度之比为1:1:2时和起始量和变化量有关,反应不一定达到平衡状态,故D错误;
故选A.
【分析】A.足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后,萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变红色证明含铁离子,说明氯化铁和碘化钾溶液反应有一定的可逆性;
B.反应速率= 计算分析;
C.升温对正逆反应速率都增大;
D.一定条件下,固定体积的容器中发生反应A(g)+B(g) 2C(g),反应前后气体物质的量不变,当容器内A、B、C的浓度之比为1:1:2时不一定达到平衡状态.
9.【答案】C
【解析】【解答】A.为减少因换温度计带来的实验误差,实验过程中应使用同一个温度计测量温度,故A不符合题意;
B.所加溶液过量,目的是保证盐酸完全被中和,减少误差,故B不符合题意;
C.酸碱混合时,NaOH溶液应迅速倒入量热计的内筒中,防止热量损失,故C符合题意;
D.每一次平行实验需要测量三次温度,减少实验误差,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.为了减少误差,应使用同一温度计测量温度;
B.碱过量可以保证盐酸完全反应;
D.中和反应之前需要测量盐酸和氢氧化钠的温度,中和反应开始后测量混合溶液的最高温度,即最终温度。
10.【答案】A
【解析】【解答】将两个热化学方程式叠加处理得:3O2(g)=2O3(g) ΔH=+284.2 kJ·mol-1,所以O2变为O3的反应是吸热反应,O2的能量低,O2更稳定。
故答案为:A
【分析】物质所含能量越低越稳定。
11.【答案】B
【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应生成氮气和水蒸气,已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0kJ·mol-1,将方程式②×2-①得N2H4跟N2O4反应的热化学方程式,2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1076.7kJ·mol-1或N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-538.35kJ·mol-1,B选项符合题意;
故答案为:B。
【分析】盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减。
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A.C5H12的化学计量数为1,产物是稳定氧化物,△H代表燃烧热,故A正确;
B.H2O为气态,不是稳定的氧化物,故B错误;
C.H2O为气态,不是稳定的氧化物,且燃烧为放热反应,焓变值小于0,故C错误;
D.燃烧为放热反应,焓变值小于0,故D错误;
故选:A.
【分析】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物,以此解答该题.
13.【答案】C
【解析】【解答】A.由题中图示可知,△H1表示断裂 和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,镁离子半径小于钙离子半径,MgCO3中离子键强度大,则△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)>0,故A不符合题意;
B.由题中图示可知,△H2表示断裂 中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M2+无关,则△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0,故B不符合题意;
C.由上述△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)>0可知,△H1(CaCO3)-△H1(MgCO3)<0,而△H3表示形成MO离子键所放出的能量,△H3为负值,由于镁离子半径小于钙离子半径,CaO的离子键强度弱于MgO,因而△H3(CaO)>△H3(MgO),则△H3(CaO)-△H3(MgO)>0,差值不相等,故C符合题意;
D.碳酸盐分解为吸热反应,由上述可知,△H1>0,△H2>0,则△H1+△H2>0,△H3<0,即,△H1+△H2>△H3,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】
A.粒子半径越小,键越强,断裂吸收的能量越大,而镁元素半径较小;
B.根据上图分析,第二过程与金属粒子无关,故能量变化相同;
C.将等式转换后,是碳酸镁生成氧化镁与碳酸钙生成氧化钙,因为粒子半径不同,故两者转化的能量必然不能相等;
D.碳酸盐分解吸热,据此根据盖斯定律计算即可。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.容量瓶只能在常温下使用,只能用于配制溶液,不能在容量瓶中溶解氢氧化钠,A不符合题意;
B.该装置中缺少环形玻璃搅拌棒,B不符合题意;
C.HCl密度比空气大,该装置收集时应从长管通入,C不符合题意;
D.该装置为固液反应不加热装置,可用于实验室制取少量NH3,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.容量瓶不能用于溶解、稀释操作;
B.根据中和热的测定实验分析;
C.HCl的密度比空气大,应从长管进;
D.根据实验室制取氨气的装置进行分析;
15.【答案】B
【解析】【解答】A.催化剂不改变反应热,且平衡不移动,不能改变反应放出的热量,故A不符合题意;
B.在②→③过程,存在H-H、N≡N键的断裂,形成 N 原子和 H 原子,故B符合题意;
C.NH3含有N-H键,为极性键,故C不符合题意;
D.合成氨为放热反应。则反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】考查反应热与焓变,把握反应中能量变化、能量转化为解答的关键,化学反应的本质是构成反应物的化学键断裂,重新形成新的化学键,选项A为易错点,使用催化剂可以改变反应活化能,但不改变反应热效应。
16.【答案】D
【解析】【解答】 A项,1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol HF时,断裂旧化学键吸收的能量=436 kJ+153 kJ=589 kJ,形成新化学键释放的能量=2×565 kJ=1 130 kJ,因为吸收的能量小于释放的能量,故该反应过程会释放能量,不符合题意;
B项,依据题目提供的数据。可知2 mol HF气体分解成1 mol H2和1 mol F2时吸收541 kJ的能量,不符合题意;
C项,HF由气态变为液态时要放出能量,所以1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的能量大于541 kJ,不符合题意;
D项,H2与F2的反应是放热反应,说明在相同条件下,反应物的总能量大于生成物的总能量,符合题意。
故答案为:D
【分析】根据化学键与能量变化的关系计算氢气与氟气反应的热量变化,然后进行分析各选项即可。
17.【答案】(1)50mL量筒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)混合溶液的最高
(4)1344
(5)偏大;一水合氨为弱电解质,反应过程中电离需要吸收热量,故放出的热量偏少,△H偏大
【解析】【解答】解:(1)在该实验中,量取50mL盐酸或NaOH溶液,需要用到的玻璃仪是50mL量筒和胶头滴管;故答案为:50mL量筒;(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失;故答案为:减少实验过程中的热量损失;(3)中和热的测定中,完全反应后混合溶液的最高温度为终止温度;故答案为:混合溶液的最高;(4)第三次得到温度差误差较大,应该舍弃,所以平均温度差为: =3.2℃,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,则该反应中放出的热量为:Q=m c △T=100g×4.18J/(g ℃)×3.2℃=1340J;故答案为:1340;(5)一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,放出的热量偏少,但中和热△H为负值,用相同浓度和体积的氨水(NH3 H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热偏大;故答案为:偏大;一水合氨为弱电解质,反应过程中电离需要吸收热量,故放出的热量偏少,△H偏大;
【分析】(1)依据量取溶液的体积选择合适的量筒;(2)中和热测定实验成败的关键是减少热量的损失;(3)中和热的测定中,完全反应后混合溶液的最高温度为终止温度;(4)先判断数据的有效性,然后计算出平均温度差,再根据Q=m c △T计算反应放出的热量;(5)根据弱电解质电离吸热分析.
18.【答案】(1)KNO3溶液中有晶体析出
(2)Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体反应吸热,使溶液温度降低,KNO3溶解度减小,导致晶体析出
(3)小于
(4)HCl+NaOH=NaCl+H2O、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、CH4+2O2 CO2+2H2O
【解析】【解答】解:Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应吸热,故能使饱和硝酸钾溶液的温度降低,而硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小,故会有硝酸钾晶体析出.(1)硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小,故饱和硝酸钾溶液中会有晶体析出,故答案为:KNO3溶液中有晶体析出;(2)导致上述现象的原因是Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体反应吸热,使溶液温度降低,KNO3溶解度减小,导致晶体析出,故答案为:Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体反应吸热,使溶液温度降低,KNO3溶解度减小,导致晶体析出;(3)Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体反应吸热,故反应物的总能量小于生成物的总能量,故答案为:小于;(4)Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体反应吸热,故能量变化与氢氧化钡和氯化铵反应不同的反应即为放热反应,且要求是三个不同类型的反应,如HCl+NaOH=NaCl+H2O为放热反应,为复分解反应; Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑为放热反应,且为置换反应;CH4+2O2 CO2+2H2O为放热反应,为氧化还原反应,
故答案为:HCl+NaOH=NaCl+H2O、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、CH4+2O2 CO2+2H2O.
【分析】Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应吸热,故能使饱和硝酸钾溶液的温度降低,而硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小,故会有硝酸钾晶体析出,据此分析.
19.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O△H=﹣113.7kJ/mol
(3)ac
【解析】【解答】解:(1)如图所示,仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒;
故答案为:环形玻璃搅拌棒;(2)第1次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.1℃,反应后温度为28.5℃,反应前后温度差为3.4℃;第2次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.0℃,反应后温度为28.4℃,反应前后温度差为3.4℃;第3次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为26.0℃,反应后温度为31.8℃,反应前后温度差为5.8℃;第3次实验误差较大,舍去,其他三次实验的平均值为 ℃=3.4℃,50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为三次实验的平均值3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=100g×4.18J/(g ℃)×3.4℃=1421.2J,即1.421kJ,所以实验测得的中和热△H=﹣ =﹣56.85kJ/mol,该反应的热化学方程式:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O△H=﹣113.7kJ/mol;
故答案为:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O△H=﹣113.7kJ/mol;(3)a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;b.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会引起热量散失,故b错误;
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故c正确;
故答案为:ac.
【分析】(1)仪器A的名称环形玻璃搅拌棒;(2)先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值,先根据Q=m c △T计算反应放出的热量,然后根据△H=﹣ kJ/mol计算出反应热;根据热化学方程式的书写方法来书写;(3)a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大;
b.为减少热量散失,应该一次性倒入氢氧化钠溶液;
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,硫酸的起始温度偏高
20.【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.31kJ/mol
(2)+131.5;吸热;固体煤经处理变成气体燃料后,不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于运输
【解析】【解答】解:(1)16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出889kJ热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.31KJ/mol,故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.31KJ/mol;(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=﹣437.3kJ mol﹣1②H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H3=﹣285.8kJ mol﹣1③CO(g)+ O2(g)═CO2(g)△H=﹣283.0kJ mol﹣1
依据盖斯定律①﹣②﹣③,得到:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) n△H=+131.5kJ mol﹣1,反应为吸热反应,此法是煤的气化,相比于传统的直接将煤中提取的C燃烧可以减少污染气体的排放,增大燃烧效率,便于运输和储存,故答案为:+131.5;吸热;固体煤经处理变成气体燃料后,不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于运输.
【分析】(1)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;(2)根据热化学方程式和盖斯定律计算得到,反应焓变为负值反应为放热反应,焓变为正值则反应为吸热反应.
21.【答案】(1)CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-736.0kJ/mol
(2)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-68 kJ/mol
【解析】【解答】(1) 由25℃、101kPa下1g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热23.0kJ可知,1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为 =736.0kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-736.0kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-736kJ/mol;
(2) 由适量的一氧化氮和氧气完全反应生成23g二氧化氮放出17.0kJ热量可知,生成2mol二氧化氮放出的热量为 =68 kJ/mol,则一氧化氮与氧气反应的热化学方程式为2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-68 kJ/mol,故答案为:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-68 kJ/mol。
【分析】(1)计算出1mol甲醇完全燃烧产生二氧化碳气体和液态水放出的热量即可
(2)根据条件写出方程式,根据 生成23g NO2需要放出17.0kJ热量计算出该方程式放出的热量即可
22.【答案】(1)M
(2)<
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH =-290 kJ·mol-1
(4)98 kJ
【解析】【解答】(1)M转化为N吸收热量,故N的能量高于M,故较稳定的为M;(2)1mol甲醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出238.6kJ能量,该热化学反应方程式中生成物H2还可继续燃烧生成液态水并放出能量,故a<238.6;(3)由题干信息可写出化学方程式为C+2Cl2+2H2O=4HCl+CO2,当1molCl2参与反应时释放出145 kJ热量,故可写出该反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH =-290 kJ·mol-1;(4)由反应可列出相关关系式:4molAl 12mol e- 1176kJ,由此可知,每转移1mol电子放出的热量为 。
【分析】(1)物质的化学键能量越高就越稳定;
(2)水蒸汽的液化是放热的过程;
(3)热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;
(4)根据关系式可以计算出铝单质转移电子的数目,从而计算出每转移1 mol e-放出的热量。