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高中化学
鲁科版
选修4 化学反应原理
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
鲁科版2015-2016学年高中化学选修4课时作业 第一章 第1节 化学反应的反应(含答案+解析3份打包)(3份打包)
文档属性
名称
鲁科版2015-2016学年高中化学选修4课时作业 第一章 第1节 化学反应的反应(含答案+解析3份打包)(3份打包)
格式
zip
文件大小
121.6KB
资源类型
教案
版本资源
鲁科版
科目
化学
更新时间
2015-12-29 22:14:09
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文档简介
第1节 化学反应的热效应
第3课时 反应焓变的计算 盖斯定律
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 对于反应C2H4(g)→C2H2(g) ( http: / / www.21cnjy.com )十H2(g),2CH4(g)→C2H4(g)+2H2(g)当升高温度时都向右移动①C(s)+2H2(g)→CH4(g);△H1 ②2C(s)+ H2(g)→C2H2(g);△H2 ③2C(s)+2H2(g)→C2H4 (g);△H3。判定①②③中的△H1,△H2,△H3大小顺序是 ( )
A.△H1>△H2>△H3
B.△H2>△H3>2△H1
C.△H2>△H1>△H3
D.△H3>△H2>2△Hl
答案:B
解析:因反应C2H4(g) ( http: / / www.21cnjy.com )→C2H2(g)十H2(g)和2CH4(g)→C2H4(g)+2H2(g)的共性物质是C2H4(g),故以反应③为基础,即都先生成C2H4(g),再分别转化为CH4(g)和 C2H2(g);由题意可知,C2H4(g)→C2H2(g)吸热,C2H4(g) →2CH4(g)放热,故△H1,△H2,△H3大小顺序是:△H2>△H3>2△H1。
2.使18 g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,已知:
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-Q2 kJ/mol
与完全燃烧相比较,损失的热量是
( )
A.1/2Q2 kJ B.1/3Q2 kJ
C.1/3(Q1+Q2) kJ D.1/3Q1 kJ
答案:A
解析:n(C)==1.5 mol,与完全燃烧相比,损失的热量为CO(1.5mol×=0.5 mol)再完全燃烧所对应的热量,即0.5 mol×Q2 kJ/mol=0.5Q2 kJ,故选A.
3.下列变化过程放热的是
( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
B.2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=+14.9 kJ/mol
C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D.能量变化如图所示的化学反应
答案:D
解析:根据A、B中热化学方程式可知两 ( http: / / www.21cnjy.com )反应均是吸热反应.本题易误选C,由于选项中未明确在化学反应中断开化学键时所吸收的能量大小,因此不能判断该反应的热效应.
4. 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l);
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g);
ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C8H18(l)+25/2O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l);
ΔH=-5 518 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2.CO、C8H18.CH4完全燃烧时,放出热量最少的是( )
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
答案:B
解析:1 g H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧,分别放出的热量为
H2:=142.9 kJ·g-1
CO:=10.11 kJ·g-1
C8H18:=48.40 kJ·g-1
CH4:=55.64 kJ·g-1
5.有3个热化方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H =a kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H =bkJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H =ckJ/mol
关于它们的下列表述正确的是( )
A.a+b=c
B.1mol H2O由气态变为液态吸收(a-b)kJ热量
C.氢气的燃烧热为c/2 kJ
D.1molH2 O由液态变为气态吸收l c/2-al kJ热量
答案:D
解析:本题考查反应热的计算。将2式 ( http: / / www.21cnjy.com )减去1式可得,H2O(g)=H2O(l);△H =(b-a)kJ/mol,则B错误;H2O由气态变为液态是放出热量,所以b-a<0,即b
6.盖斯定律在生产和科学研究中有很 ( http: / / www.21cnjy.com )重要的意义。已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出了X kJ热量。已知碳完全燃烧的焓变△H= 一Y kJ·mol-1,则lmol C与O2反应生成CO的反应热△H为 ( ) kJ·mol-1
A.一Y B.—(10X—Y) C.一(5X—O.5Y) D.+(10X—Y)
答案:C
解析:本题考查盖斯定律。
C(s)+O2(g)=CO2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)
1 1 2 1
x x 2y y
x+2y= =0.3
x+y= =0.2
求的x=0.1mol,y=0 ( http: / / www.21cnjy.com ).1mol,令0.2molC与O2反应生成CO产生热量为Q,则有0.1×Y+Q=X,Q= (X-0.1Y) KJ,所以lmol C与O2反应生成CO的反应热△H= -(5X-O.5Y)kJ·mol-1,C选项正确。
二、非选择题
7.由氢气和氧气反应生成1 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l水蒸气放热241.8 kJ,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2.444 kJ,则反应2H2(g)+ O2(g) === 2H2O(l)的△H=_______________,氢气的燃烧热为_______________。
答案:H2(g)+ O2(g) === 2H2O(g) △H=-241.8kJ mol-1 -571.6 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1
解析:热化学方程式的书写。
8.CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能(kJ·mol—1) 414.4 615.3 347.4 435.3
试计算该反应的反应热
答案:ΔH ==+125.6 kJ·mol—1
解析:ΔH =[6E(C-H)+E( ( http: / / www.21cnjy.com )C-C)]-[E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)]=(6×414.4+347.4) kJ·mol—1-(615.3+4×414.4+435.3) kJ·mol—1=+125.6 kJ·mol—1
这表明,上述反应是吸热的,吸收的热量为125.6 kJ·mol—1。
9. CO、CH4均为常见的可燃性气体.
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是________.
(2)已知在101 kPa时,CO的 ( http: / / www.21cnjy.com )燃烧热为283 kJ/mol.相同条件下,若2 mol CH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________.
(3)120℃、101 kPa下, ( http: / / www.21cnjy.com )a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强.若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为________(保留2位小数).
答案:(1)1∶4
(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-891 kJ/mol
(3)0.33
解析:(1)CO转化成CO2:化合价从+2→+4;CH4转化成CO2:化合价从-4→+4;所以转移电子数之比为2∶8=1∶4.
(3)由方程式:2CO+O2===2CO2;
CH4+2O2===CO2+2H2O(g)
当耗O2和生成的CO2相同时,n(CO)∶n(CH4)=2∶1,可知CH4的体积分数是1/3=0.33;
10.甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下:
CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) ⊿H = 84.2 kJ·mol-1 ⑴
向体系中通入空气,通过以下反应提供反 ( http: / / www.21cnjy.com )应(1) 所需热量:H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH = –241.8 kJ·mol-1 (2)
要使反应温度维持在700℃,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20
答案:要使反应维持在一定温度并持续进行,应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用,因此:
甲醇与氧气的摩尔比为:n(CH3OH): n (O2) = (2 × 241.8) / 84.2 = 5.74
甲醇与空气的摩尔比为:n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1
解析:要使反应维持在一定温度持续进 ( http: / / www.21cnjy.com )行,应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用。因此甲醇与氧气的物质的量之比为(2 241.8) / 84.2 = 5.74(注意保留三位有效数字),根据氧气的体积分数0.20,可求得甲醇与空气的物质的量之比。
此题需注意计算过程中有效 ( http: / / www.21cnjy.com )数字的保留:乘除运算中,以有效数字最少的保留有效数字;加减运算中以小数点位数最少的保留有效数字;常数不计算有效数字等。
■反思总结—自我学习评价
□错题序号xx
□错因分析及对策第一节 化学反应的热效应
第2课时 化学反应的焓变
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q2>Q1的是( )
A.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
B.S(g)+O2(g)====SO2(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1;
S(s)+O2(g)====SO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
C. ΔH=-Q1 kJ·mol-1;
C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1;
ΔH=-Q2 kJ·mol
答案:C
解析:相同物质反应时,影响 ( http: / / www.21cnjy.com )反应热大小的因素,一是物质数量的多少,二是物质状态。A、B两组属状态不同:A组中因H2O(l)H2O(g)是吸热的,所以Q1>Q2;B组中S(s)S(g)是吸热的,但因其是反应物,故Q1>Q2。C、D两组属反应物的数量不同,量多的放热多,故C正确
2. CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l);H = -2878 kJ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2( ( http: / / www.21cnjy.com )g)→ 4CO2(g)+5H2O(l);H = -2869 kJ·mol-1 ,下列说法正确的是( )
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
答案: A
解析:异丁烷的热化学方程式为:
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g ( http: / / www.21cnjy.com ))→ 4CO2(g)+5H2O(l) H = -2869 kJ·mol-1 (1)式
正丁烷燃烧的热化学方程式为:
CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2( ( http: / / www.21cnjy.com )g)→4CO2(g)+5H2O(l) H = -2878 kJ·mol-1 (2)式
一个“可逆的”化学反应,它的正反应和逆反应的焓变(ΔH)大小相等符号相反,据此改写正丁烷燃烧的热化学方程式为:
4CO2(g)+5H2O(l ( http: / / www.21cnjy.com )) →CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g) H = +2878 kJ·mol-1 (3)式
将(1)式和(3)式叠加,得到丁烷同分异构体相互转化的热化学方程式:
(CH3)2CHCH3(g) →CH3CH2CH2CH3(g) H = +9.0 kJ·mol-1 (4)式
3.燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ,则这一反应的热化学反应方程式为 ( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+50 kJ·mol-1
B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O;ΔH=-1 300 kJ
C.2C2H2+5O2====4CO2+2H2O;ΔH=-2 600 kJ
D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2 600 kJ·mol-1
答案:D
解析:本题考查了热化学方程式的书 ( http: / / www.21cnjy.com )写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量。反应热单位是kJ·mol-1,B和C均错。2 mol C2H2燃烧放出的热量为-2×26×50 kJ·mol-1=-2 600 kJ·mol-1。
4. N2H2是一种高效清洁的火箭燃料。0 ( http: / / www.21cnjy.com ).25 mol N2H2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是 ( )
A.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=+133.5 kJ·mol-1
B.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=-133.5 kJ·mol-1
C.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=+534 kJ·mol-1
D.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534 kJ·mol-1
答案:D
解析:本题考查了热化学方程式的书写及简 ( http: / / www.21cnjy.com )单计算。热化学反应方程式前面的化学计量数,放热用“-”号,-133.5×4 kJ·mol-1=-534 kJ·mol-1。
5.关于放热反应A+B = C+D,以下说法正确的是( )(EA、EB、EC、ED分别代表A、B、C、D所具有的能量)
A.EA>EB B.EA>EC+ED C.EA+EB>EC+ED D.EA+EB<EC+ED
答案:C
解析:该反应为放热反应,则ΔH= E产物-E反应物=(EC+ED)—(EA+EB)<0,故C正确。
6 .已知25℃、101 kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH=-2834.98 kJ/mol
②4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH=-3119.18kJ/mol
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.反应①可确定铝的燃烧热是708.7 kJ
C.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应
D.根据②可确定铝的燃烧热是779.8 kJ/mol
答案:A
解析:据两热化学方程式知2 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l O3(g)比3 mol O2(g)(等质量)的能量高,所以由O2变为O3为吸热反应,故A正确C错误;据燃烧热的概念可知铝的燃烧热应该由反应①确定,燃烧热为708.7 kJ/mol,故B、D均错误.
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列 ( http: / / www.21cnjy.com )有关热化学方程式H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol的说法中正确的是( )
A.有4NA个电子转移时,放出 285.8 kJ的热量
B.有NA个水分子生成且为液体时,吸收285.8 kJ的能量
C.有2NA个氢氧共用电子对生成时,放出285.8 kJ的能量
D.有0.1NA个氢氧共用电子对生成时,放出285.8 kJ的能量
答案:C
解析:据热化学方程式知,放出285 ( http: / / www.21cnjy.com ).8 kJ的热量,则转移的电子为2NA,有NA个液态水分子生成,即2NA个氢氧共用电子对生成,故A、B、D错误,C正确.
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8. 同素异形体相互转化的反应热相当 ( http: / / www.21cnjy.com )小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成还是分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(s,白磷)+5O2(g)====P4O10(s)
ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1①
P(s,红磷)+====
ΔH=-738.5 kJ·mol-1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为___ ( http: / / www.21cnjy.com )______。相同状况下,能量状态较低的是_________;白磷的稳定性比红磷_________(填“高”或“低”)。
答案:P4(s,白磷)====4P(s,红磷)
ΔH=-29.2 kJ·mol-1 红磷 低
解析:①-4×②得P4( ( http: / / www.21cnjy.com )s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=ΔH1-4ΔH2=-2 983.2 kJ·mol-1-4×(-738.5 kJ·mol-1)=-29.2 kJ·mol-1,即P4(s,白磷)====4P(s,红磷) ΔH=-29.2 kJ·mol-1。白磷转化为红磷是放热反应,稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。
9.10 g硫磺在 O2中完全燃烧 ( http: / / www.21cnjy.com )生成气态SO2,放出的热量能使 500 g H2O温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为 ,热化学方程式为 。
答案:10 g硫磺燃烧共放出热量为:
=500 g × 4.18 × 10-3kJ/(g·C)-1×(62.4-18)C = 92.8 kJ,则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297 kJ/mol,硫磺的燃烧热为297 kJ mol-1,热化学方程式为:S(s) + O2(g) = SO2(g);△H=-297 kJ/mol
解析:既要掌握燃烧热的概 ( http: / / www.21cnjy.com )念,又要理解通过实验测定的方法:先测得一定质量溶液前后的温度变化(通过量热器),然后应用公式Q = m·C(t2-t2)计算
10. 将0.3mol的气态高能燃 ( http: / / www.21cnjy.com )料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H2O(g)=H2O(l ( http: / / www.21cnjy.com ));△H2=-44.0 kJ·mol—1,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ
答案:B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165 kJ·mol—1,1016.5kJ
解析:0.3mol乙硼烷完全燃烧生 ( http: / / www.21cnjy.com )成液态水放出649.5kJ热量,则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为:1mol×649.5kJ/0.3mol=2165kJ,因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165 kJ·mol—1。由于1mol水汽化需吸热44kJ,则3mol液态水全部汽化应吸热:3mol×44 kJ·mol—1=132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:2165kJ-132kJ=2033kJ,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:0.5mol×2033 kJ·mol—1=1016.5kJ。
11.已知:在热力学标准态 ( http: / / www.21cnjy.com )(298 K、1.01×105 Pa)下,由稳定的单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题:
(1)写出氧族元素中含有18e-的两种氢化物的电子式___________________________。
(2)请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热ΔH的关系__________。
(3)写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学反应方程式:______。
答案:(1)
(2)非金属元素氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然
(3)H2Se(g)====Se(s)+H2(g);ΔH=-81 kJ·mol-1
解析:本题以元素化合物为载体,结合所给信息考查反应热与物质稳定性的关系。
一般来说:物质本身具有 ( http: / / www.21cnjy.com )的能量越低,物质越稳定。换言之,相同状况下,生成一定量的某物质放出的热量越多,物质越稳定。所以,ΔH越小,非金属元素氢化物越稳定。a、b、c、d对应的氢化物分别为:碲化氢、硒化氢、硫化氢和水。
■反思总结—自我学习评价
□错题序号xx
□错因分析及对策第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 下列叙述正确的是( )
A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量 D.化学反应中放出的热才是反应热
答案:B
解析:物质三态变化也伴有能量变化,故A错 ( http: / / www.21cnjy.com )误;化学反应总伴随能量变化,B正确;化学反应不是吸热反应就是放热反应,不可能同时吸热和放热,故C错误;化学反应中吸收的热也是反应热,D错误。
2.下列说法正确的是( )
A.干冰蒸发要吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热现象
B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料,说明酒精燃烧是放热反应
C.木炭常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭燃烧是吸热反应
D.人们用氢氧焰焊接金属,主要是利用了H2和O2化合时所放出的热量
答案:BD
解析:干冰蒸发是物理变化,A不正确。燃烧反应都是放热反应,B对,C错。H2在O2中燃烧放出大量的热,可使金属熔化,常用于焊接金属,D正确。
3.已知:(1)H2(g)+ (g)====H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)H2(g)+(g) ====H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH4=d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
答案:C
解析:H2的燃烧反应为放热反应故B、D错误 ( http: / / www.21cnjy.com )。考虑H2O的状态及ΔH<0,故a>c,A错误。ΔH与方程式前面的计量数成正比,故2a=b<0,C正确。
4.某学生用如图所示装置进行化学反应X+2 ( http: / / www.21cnjy.com )Y====2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时,看到试管中甲处液面下降,乙处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是( )
①该反应为放热反应;
②生成物的总能量比反应物的总能量高;
③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。
A.①②③ B.①③ C.①② D.③
答案:B
解析:甲处液面下降,乙处液面上升,说明反应放热,故①③正确
5.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q1 kJ·mol-1,室温下,若将?1 mol?无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ,则( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.无法比较
答案:A
解析:则ΔH=ΔH1+ΔH2=Q1-Q2>0
故Q1>Q2。
6. CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如下图所示,有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式是CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和H2O(g)要放出41 kJ热量
答案:B
解析:由图象知CO(g)+ ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)总能量大于CO2(g)+H2(g)总能量,故CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g)为放热反应,ΔH=-41 kJ·mol-1,故B正确。
7.将V1 mL 1.00 mol/L ( http: / / www.21cnjy.com ) 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
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
答案:B
解析:从图中曲线可以看出,温度为2 ( http: / / www.21cnjy.com )2℃时,V1为5 mL,则V2为45 mL,此时已经开始发生反应,所以22℃一定不是室温,A错.从曲线随V1的增多而升高,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)==1.5 mol/L,C错.该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的.
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL稀盐酸,试完成下列问题。
(1)实验中观察到的现象是__________________。
(2)产生上述现象的原因是__________________。
(3)写出有关反应的离子方程式__________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量__________________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
答案:(1)镁片上有大量气泡产生, ( http: / / www.21cnjy.com )镁片逐渐溶解;烧杯中有晶体析出 (2)镁与盐酸反应放出H2,是放热反应,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2晶体 (3)Mg+2H+====Mg2++H2↑ Ca2++2OH-====Ca(OH)2↓ (4)小于
解析:(1)镁与盐酸反应产生氢气,此反应为放 ( http: / / www.21cnjy.com )热反应,使烧杯内温度升高,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小,故有晶体Ca(OH)2析出。(4)由镁和盐酸反应生成MgCl2和H2,是放热反应,根据能量变化规律知MgCl2和H2的总能量加上放出的能量应等于Mg和盐酸的总能量,故MgCl2和H2总能量小于Mg和盐酸的总能量。
9.根据下图所示的能量变化,写出下列反应的热化学方程式并回答相关问题:
(1)_________________________________________;
(2)__________________________________________。
Q1与Q2的关系:Q1____________(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。
反应过程(1)
反应过程(2)
答案:(1)A(g)+B(g)====C(g)
ΔH=-Q1 kJ·mol-1
(2)C(g)A(g)+B(g)
ΔH=+Q2 kJ·mol-1 等于
解析:由图(1)知反应物为 ( http: / / www.21cnjy.com )A(g)、B(g),生成物为C(g),反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应为放热反应;该反应的热化学方程式为:A(g)+B(g)====C(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1。由图(2)知,反应物为C(g),生成物为A(g)、B(g),生成物的总能量高于反应物的总能量,所以该反应为吸热反应;其热化学方程式为:C(g)====A(g)+B(g) ΔH=+Q2 kJ·mol-1。从上述两反应的热化学方程式可知,上述两过程互为逆过程,因此反应过程中的热量数值应相等,即Q1=Q2
10.某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁管感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案.
甲方案:将温度计与盛放有 ( http: / / www.21cnjy.com )生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是__________________________,________,说明反应放热.(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
( http: / / www.21cnjy.com )
乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支 ( http: / / www.21cnjy.com )管的试管中,支管接①和②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①)________,(接②)________,说明反应放热.
丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支 ( http: / / www.21cnjy.com )管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是________________ ,说明反应放热,其原因是________________________________________.
答案:方案甲:小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生 温度计温度上升
方案乙:①有气泡产生 ②左边水柱下降,右边水柱上升
方案丙:无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量,使水蒸发
解析:实验从反应放热的“热”为出发点进行探究,通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象,合理地设计了实验探究方案.
11.50 mL 0.50 mol ( http: / / www.21cnjy.com )/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.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应热.
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)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和反应热数值________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”).
(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH ( http: / / www.21cnjy.com )溶液进行上述实验,测得的中和反应热数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值会________.
答案:(1)环形玻璃搅拌棒
(2)偏小
(3)偏小 偏小
解析:(1)据图知,装置中缺少环形玻璃搅拌捧.
(2)若大烧杯上不盖硬纸板,则会导致热量损失使中和热的数值偏小.
(3)因氨水是弱碱,在发生中和反应时 ( http: / / www.21cnjy.com ),逐步电离出OH-会吸收热量,故测得中和热的数值偏小;若用50 mol 0.50 mol/L的NaOH溶液来做实验难以保证50 mL 0.50 mol/L的盐酸完全反应,故测得中和热数值也会偏小.
■反思总结—自我学习评价
□错题序号xx
□错因分析及对策
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同课章节目录
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2节 电能转化为化学能—电解
第3节 化学能转化为电能—电池
全章复习与测试
第2章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向
第2节 化学反应的限度
第3节 化学反应的速率
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
章复习与测试
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水溶液
第2节 弱电解质的电离、盐类的水解
第3节 沉淀溶解平衡
第4节 离子反应
全章复习与测试
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