课时小练2 反应热的测量与计算 能源的充分利用(含答案)2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1

文档属性

名称 课时小练2 反应热的测量与计算 能源的充分利用(含答案)2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1
格式 docx
文件大小 263.0KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-11-23 16:00:10

图片预览

文档简介

课时小练2 反应热的测量与计算 能源的充分利用
夯实基础
1 [泰州中学月度检测]未来新能源的特点是来源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是(  )
①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能
A. ①②③④   B. ③⑤⑥⑦
C. ①③⑤⑥⑦   D. ③④⑤⑥⑦
2 [南通启东中学期初]中和反应反应热是一个在热化学中的重要概念,中和反应反应热的定义为在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时的反应热。以下关于中和反应反应热的叙述正确的是(  )
A. 在稀溶液中所有酸和碱反应的中和反应反应热数值都相等
B. 在稀溶液中强酸与强碱反应的中和反应反应热数值都相等
C. 在稀溶液中1 mol强酸和1 mol强碱反应放出的热量都相等
D. 将浓硫酸滴入NaOH溶液中刚好生成1 mol水时,产生的热量即为中和反应反应热
3 [南通中学月考]关于中和反应的反应热测定实验,下列有关叙述错误的是(  )
A. 一组完整实验数据需要测温度三次
B. 可用铜做的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因铜和盐酸不反应
C. 烧杯间填满碎纸屑是为了减少实验过程中的热量散失
D. 在量取NaOH溶液和HCl溶液体积时均仰视,测得中和反应的反应热ΔH将偏小
4 [苏州昆山经济开发区中学阶段练习]发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料,已知在298 K时,1 g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气,放出16.7 kJ的热量。下列有关肼燃烧的热化学方程式正确的是(  )
A. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534.4 kJ/mol
B. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ/mol
C. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534.4 kJ/mol
D. N2H4+O2===N2+2H2O ΔH=-534.4 kJ/mol
5 [南通期中]下列关于燃烧热和中和反应的反应热的描述正确的是(  )
A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则 2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+(2×283.0) kJ/mol
C. 反应热有正、负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D. 1 mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
6 [苏州昆山中学月考]下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(  )
A. 已知:正丁烷(g)===异丁烷(g) ΔH<0,则正丁烷比异丁烷稳定
B. 已知:C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 478.8 kJ/mol,则C2H4(g)的标准燃烧热为-1 478.8 kJ/mol
C. 已知:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则KOH稀溶液和浓硫酸完全反应生成1 mol H2O(l)时,放出57.3 kJ热量
D. 已知:2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH1;2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
7 [南通启东中学期初]已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ/mol;2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ/mol,H—H、O===O和O—H的键能分别为436 kJ/mol、496 kJ/mol和462 kJ/mol,则a为(  )
A. -332 B. -118 C. 350 D. 130
8 [南通海安实验中学月考]
(1) 沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则热化学方程式为_________________
_____________________________________。
(2) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S—F,已知1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,F—F键能为160 kJ/mol,S—F键能为330 kJ/mol,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式___________________
____________________________________。
提升素养
9 [苏州新区一中月考]标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
气态物质 O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
相对能量/(kJ/mol) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ/mol。下列说法错误的是(  )
A. H2的键能为436 kJ/mol
B. H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=-143 kJ/mol
C. 解离氧氧单键所需能量:HOO>H2O2
D. O2的键能小于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
10 [无锡江阴长泾中学期中]已知:①C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1 
②6CO2(g)+6H2O(g)===C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH3
④2CO2(g)+6H2(g)===C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有关说法正确的是(  )
A. H2的燃烧热为-
B. 反应②为放热反应
C. 标准状况下,反应②生成1.12 L O2,转移的电子数为0.1×6.02×1023
D. 2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
11 [苏州昆山经济开发区中学月考]研究氮氧化物的相关反应对于减少环境污染有重要意义。
(1) 汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是________,图中对应反应的热化学方程式为__________________________________。
(2) N2O和CO均是有害气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如下:N2O(g)+CO(g)===CO2(g)+N2(g) ΔH。有关化学反应能量变化过程如图所示。
该反应的ΔH=____________。
(3) 已知:①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221.0 kJ/mol
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ/mol
则汽车尾气CO、NO协同转化为CO2、N2的热化学方程式为_______________
______________________________。
课时小练2 反应热的测量与计算 能源的充分利用
1. B
2. B 酸和碱反应即使都生成1 mol H2O,反应热的数值也不一定相等,如弱酸或弱碱参与的反应,由于弱电解质电离吸热,反应放出的热量则偏小,A错误;在稀溶液中强酸与强碱反应的实质都是H++OH-===H2O,所以中和反应的反应热相等,B正确;1 mol强酸和1 mol强碱反应放出的热量不一定相等,需看生成水的物质的量,C错误;反应中浓硫酸同时被稀释,会放热,放的热量会大于中和反应的反应热数值,D错误。
3. B 一组完整实验数据需要测温度三次,第一次测酸(或碱)溶液温度,第二次测碱(或酸)溶液的温度,第三次测混合溶液的温度,A正确;铜的导热性较强,因此不可用铜做的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,B错误;该实验目的是测定中和反应的反应热,烧杯间填满碎纸屑可减少实验过程中的热量散失,C正确;在量取NaOH溶液和HCl溶液体积时均仰视,量取的溶液体积偏多,反应放出的热量偏多,温度差较大,因此测得的中和反应的反应热ΔH将偏小,D正确。
 提高反应热准确度的措施
(1) 实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。测量过程中温度计的水银球要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间后再记下读数。
(2) 反应物应一次性迅速加入,且避免有液体溅出。
(3) 实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
(4) 重复实验3次,取3次实验数据的平均值。
4. B 反应放热,ΔH<0,A错误;H2O应该为气态,C错误;未注明物质状态,D错误。
5. B H2SO4和Ba(OH)2反应除了生成水,还生成了BaSO4沉淀,A错误;燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则有2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-(2×283.0)kJ/mol,则根据盖斯定律,2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+(2×283.0)kJ/mol,B正确;反应热有正、负之分,燃烧均为放热反应,燃烧热ΔH全部是负值,C错误;在101 kPa下,1 mol 甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,D错误。
 燃烧热、中和热
燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)等。
燃烧热 中和热
相同点 能量变化 均为放热反应
ΔH ΔH<0
不同点 反应物 1 mol可燃物 -
生成物 生成指定产物 1 mol H2O(l)
定义 在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物放出的热量 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应,生成1 mol H2O时放出的热量
6. D 该反应为放热反应,异丁烷能量低,更稳定,所以稳定性:异丁烷>正丁烷,A错误;乙烯的燃烧热指1 mol乙烯与O2完全反应生成CO2(g)与H2O(l)放出的热量,而该反应中生成的是H2O(g),所以1 478.8 kJ/mol不是乙烯的标准燃烧热,B错误;浓硫酸溶于水也会产生热效应,放出热量大于57.3 kJ,C错误;这两个反应均是放热反应,C(s)完全燃烧时放热更多,放热反应ΔH为负值,反应放出的热量越多ΔH越小,ΔH1>ΔH2,D正确。
7. D 依次编号2个反应①②,根据盖斯定律②-①×2即得到O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a)kJ/mol,反应热等于反应物键能总和-生成物键能总和,则-220-2a=496+2×436-2×2×462,解得a=130。
8. (1) CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
(2) S(s)+3F2(g)===SF6(g) ΔH=-1 220 kJ/mol
9. D 气态氢原子的能量为218 kJ/mol,氢气的键能为218 kJ/mol×2=436 kJ/mol,A正确;反应的焓变ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,反应的ΔH=(-136 kJ/mol)-(-242 kJ/mol+249 kJ/mol)=-143 kJ/mol,B正确;HOO解离为氧氧单键的方程式为 HOO(g)===HO(g)+O(g),则HOO中氧氧单键的键能ΔE=(249 kJ/mol+39 kJ/mol)-10 kJ/mol=278 kJ/mol,过氧化氢中氧氧单键的键能为214 kJ/mol,所以HOO解离氧氧单键所需能量高于过氧化氢,C正确;由气态氧原子的能量为249 kJ/mol可知,氧气的键能为249 kJ/mol×2=498 kJ/mol,过氧化氢中氧氧单键的键能为214 kJ/mol,所以氧气的键能大于过氧化氢中氧氧单键的键能的两倍,D错误。
 反应热与键能的关系
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,键能反映了化学键的强弱,键能越大,化学键越牢固,断裂该化学键所需的能量就越多。在反应过程中,反应物的化学键断裂需要吸收能量,而生成物的化学键形成会释放能量。如果反应物的键能总和小于生成物的键能总和,即∑E (反应物键能)<∑E (生成物键能),则 ΔH<0,反应会释放能量,为放热反应。例如,氢气在氧气中燃烧的反应,断裂H2中的键和O2中的键所吸收的能量小于形成H2O中的键所释放的能量,所以该反应是放热反应。
10. D H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-ΔH3,未生成液态水,所以-ΔH3不是氢气的燃烧热,A错误;反应②6CO2(g)+6H2O(g)===C6H12O6(s)+6O2(g)为光合作用的反应,该反应是吸热反应,B错误;反应②每生成6 mol O2转移24 mol电子,标准状况下,1.12 L O2的物质的量为=0.05 mol,转移电子数为0.2×6.02×1023,C错误;根据盖斯定律,2×④=①+②-6×③,得4CO2(g)+12H2(g)===2C2H5OH(l)+6H2O(g) 2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3,D正确。
 通过盖斯定律计算焓变
1. 当反应方程式乘(或除以)某一个数时,焓变也要乘(或除以)相同的数。
2. 当反应方向颠倒时,焓变的正负号要改变。
11. (1) N2 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol (2) -226 kJ/mol
(3) 2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g)
ΔH=-746.5 kJ/mol
解析:(1) 键能越大越稳定,三种分子最稳定的是N2,反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=(946+498)kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol,热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol。(2) 由图可知,N2O(g)和CO(g)具有的总能量大于CO2(g)和N2(g)具有的总能量,则反应放热,由图可知,ΔH=134 kJ/mol-360 kJ/mol=-226 kJ/mol。(3) 根据盖斯定律,③×2-①-②得2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g),ΔH=ΔH3×2-ΔH1-ΔH2=(-393.5 kJ/mol)×2-180.5 kJ/mol-(-221.0 kJ/mol)=-746.5 kJ/mol,则能表示汽车尾气CO、NO协同转化为CO2、N2的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+2N2(g) ΔH=-746.5 kJ/mol。