1.1.2 反应热的测量与计算 同步练习(含解析) 2024-2025学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 1.1.2 反应热的测量与计算 同步练习(含解析) 2024-2025学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
格式 DOCX
文件大小 105.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-12-29 17:07:36

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文档简介

反应热的测量与计算(分值:80分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~7题,每题7分,共49分)
1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是(  )
不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
2.下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是(  )
用铜丝代替环形玻璃搅拌器,测得的ΔH偏大
强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O的ΔH均为-57.3 kJ·mol-1
测定中和反应反应热的实验中,混合溶液的温度不再变化时,该温度为终止温度
某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O的反应热ΔH=-52.3 kJ·mol-1,造成这一结果的原因不可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液的温度
3.已知:2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)===2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为(  )
519.4 kJ·mol-1 259.7 kJ·mol-1
-259.7 kJ·mol-1 -519.4 kJ·mol-1
4.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液测定H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时,下列说法不正确的是(  )
酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中,不断用玻璃搅拌器搅拌
简易量热器装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热,减少热量损失
用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的反应热ΔH偏大
改用25 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟25 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液进行测定,ΔH数值不变
5.已知:①Fe2O3(s)+C(s)===CO2(g)+2Fe(s) ΔH1=234.1 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
则2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(  )
-824.35 kJ·mol-1 -627.6 kJ·mol-1
-744.7 kJ·mol-1 -169.4 kJ·mol-1
6.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应,生成液态水,放出11.46 kJ的热量,表示该中和反应反应热的热化学方程式为(  )
KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-11.46 kJ·mol-1
0.2KOH(aq)+0.1H2SO4(aq)===0.1K2SO4(aq)+0.2H2O(l) ΔH=-11.46 kJ·mol-1
2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
7.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ/mol
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3 kJ/mol
则:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热ΔH为(  )
244.1 kJ/mol 488.3 kJ/mol
-488.3 kJ/mol -996.6 kJ/mol
8.(2分)已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=19 kJ·mol-1
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:____________________________________________________________________。
9.(11分)某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定实验。
(1)(2分)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L-1 盐酸、0.50 mol·L-1 氢氧化钠溶液,实验尚缺少的玻璃用品是________、________。
(2)(3分)实验中能否用环形铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器____________(1分)(填“能”或“否”),其原因是______________________________________(2分)。
(3)(4分)他们记录的实验数据如表:
实验用品 溶液温度 生成1 mol H2O 放出的热量
t1 t2
a 50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.3 ℃
b 50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.5 ℃
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 J·℃-1·g-1,各物质密度均为1 g·cm-3。
①计算完成表格________。
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式:____________________________________________________________________。
(4)(2分)若用氢氧化钾代替氢氧化钠,对测定结果________(填“有”或“无”,下同)影响;若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果________影响。
B级 素养培优练
(10~11题,每题7分,共14分)
10.研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知:
Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=64.39 kJ·mol-1
2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的ΔH为(  )
319.68 kJ·mol-1
259.7 kJ·mol-1
-319.68 kJ·mol-1
-259.7 kJ·mol-1
11.用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是(  )
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ
由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·mol-1
反应①②中,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同
反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子为1.60 mol
12.(4分)(1)(2分)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如下转化:
由图关系可得:ΔH4=___________________________________________
(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(2)(2分)用太阳能分解水制备H2是一项新技术,其过程如下:
已知:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=483.6 kJ·mol-1
2Fe3O4(s)===6FeO(s)+O2(g) ΔH=604.8 kJ·mol-1
过程Ⅱ的热化学方程式是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
反应热的测量与计算
1.D [热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按系数比加和,D错误。]
2.A [铜为热的良导体,容易导致热量散失,使测得的ΔH偏大,A项正确;部分强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应不仅生成H2O,还生成沉淀,如一定量的稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O时还有0.5 mol BaSO4沉淀生成,Ba2+与SO结合生成BaSO4时放热,则该反应的ΔH≠-57.3 kJ·mol-1,B项错误;测定中和反应反应热时,混合溶液的最高温度为终止温度,C项错误;用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液的温度会导致部分酸碱提前反应,从而使测得的ΔH的绝对值偏小,D项错误。]
3.C [由盖斯定律,可得:Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l) ΔH==-259.7 kJ·mol-1,故C项正确。]
4.A [酸碱混合时要迅速,并且不能搅拌,防止热量的散失,A错误;中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保温工作,B正确;用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积,但生成水的量不变,放出的热量不变,测得溶液的温度升高值偏低,测得的反应热ΔH偏大(数值偏小),C正确;反应放出的热量与所用酸和碱的量有关,但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关,D正确。]
5.A [根据盖斯定律知:将反应②×-①得该反应,故ΔH=×ΔH2-ΔH1=×(-393.5 kJ·mol-1)-234.1 kJ·mol-1=-824.35 kJ·mol-1。]
6.D [中和反应反应热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来衡量的,故书写中和反应反应热的热化学方程式时,应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数,再结合放热数值写出ΔH。]
7.C [由盖斯定律,2×反应②+反应①-反应③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l),ΔH=2×(-393.5 kJ/mol)+(-571.6 kJ/mol)-(-870.3 kJ/mol)= -488.3 kJ/mol。]
8.FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1
解析 根据盖斯定律,由--得:
FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1。
9.(1)量筒 温度计
(2)否 金属铜丝易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3)①56.8 kJ ②NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1 (4)无 有
解析 (1)中和热的测定实验中,需要用量筒量取酸溶液和碱溶液的体积,需要使用温度计测量反应前后的温度,则还缺少量取溶液体积的量筒和测量溶液温度的温度计;(2)铜丝是热的良导体,若用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,搅拌时铜丝搅拌棒热量损失大,实验误差大,则实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒;(3)①由题给数据可知2次实验测得温度差分别为3.3 ℃、3.5 ℃,2组数据都有效,温度差平均值为=3.4 ℃,50 mL 0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液和50 mL 0.5 mol·L-1 盐酸的质量和为100 mL×1 g/mL=100 g,由放出热量Q=cmΔt可得生成0.025 mol的水放出热量Q=4.18 J/(g·℃)×100 g ×3.4 ℃=1 421.2 J=1.421 2 kJ,则生成1 mol 的水放出热量为=56.8 kJ,实验测得的中和热ΔH=-56.8 kJ·mol-1;②氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和1 mol 水放热56.8 kJ,故热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1;(4)若用KOH代替NaOH,强碱KOH溶液也能和盐酸完全反应生成等量的水,同样可以测定反应的中和热,对测定结果无影响;若用醋酸代替盐酸,由于醋酸为弱酸,电离时吸收热量会导致反应生成等量的水放出的热量少,对测定结果有影响。
10.C [①Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=64.39 kJ·mol-1;②2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1;③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1;根据盖斯定律①+×②+③得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1。]
11.D [根据盖斯定律,(①+②)×得到如下热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,A正确;由于液态水生成气态水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多,则ΔH越小,即ΔH<-574 kJ·mol-1,B正确;反应①②中每1 mol CH4反应完全时均转移8 mol电子,C正确;由于未指明标准状况,4.48 L CH4的物质的量无法计算,D错误。
12.(1)ΔH1+ΔH2-ΔH3
(2)3FeO(s)+H2O(g)===Fe3O4(s)+H2(g) ΔH=-60.6 kJ·mol-1
解析 (1)根据盖斯定律分析,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与过程无关,所以根据图分析,有ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,可以计算ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3。(2)过程Ⅱ是FeO与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为3FeO(s)+H2O(g)===Fe3O4(s)+H2(g),该反应可通过(①-②)÷2得到, 所以该反应的ΔH=(483.6 kJ·mol-1-604.8 kJ·mol-1)÷2=-60.6 kJ·mol-1。