2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1節(jié)第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊(cè)

PAGE7-第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。分別向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸，②濃硫酸，③稀硫酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，它們的關(guān)系正確的是()A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH2<ΔH1<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2D[放出熱量大小關(guān)系為②>③＝57.3kJ>①，故ΔH的大小關(guān)系為①>③>②，即ΔH1>ΔH3>ΔH2。]2．為了測(cè)定酸堿反應(yīng)的中和熱，計(jì)算時(shí)至少須要的數(shù)據(jù)是()①酸溶液的濃度和體積②堿溶液的濃度和體積③比熱容④反應(yīng)后溶液的質(zhì)量(單位：kg)⑤生成水的物質(zhì)的量⑥反應(yīng)前后溫度變更⑦操作所需的時(shí)間A．①②③⑥ B．①③④⑤C．③④⑤⑥ D．全部C[依據(jù)ΔH＝－eq\f(4.18×10－3×m溶液·t2－t1,nH2O)可知，C正確。]3．在測(cè)定中和熱的試驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)用玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減小試驗(yàn)誤差B．為了精確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，試驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D．在測(cè)定中和熱試驗(yàn)中須要運(yùn)用的儀器有量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)等A[試驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球不能接觸燒杯底部，B不正確；醋酸是弱酸，電離時(shí)汲取熱量，C不正確；D項(xiàng)不須要滴定管，錯(cuò)誤。]4．用50mL0.50mol·L－1鹽酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)，試驗(yàn)中測(cè)得起始溫度為20.1℃，終止溫度為23.4℃，反應(yīng)后溶液的比熱容為4.18J·g－1·℃－1，鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認(rèn)為是1g·cm－3，則中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱()A．55.2kJ B．391kJC．336kJ D．1.38kJA[代入公式ΔH＝－eq\f(0.418t2－t1,0.025)kJ·mol－1≈－55.2kJ·mol－1。]5．關(guān)于如圖的說(shuō)法不正確的是()A．1mol固態(tài)碘與1mol氫氣化合生成2molHI氣體時(shí)，須要汲取5kJ的能量B.2molHI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時(shí)須要汲取12kJ的能量C.1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時(shí)須要汲取17kJ的能量D.碘蒸氣與氫氣生成HI氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D[由圖可知，1molI2(s)＋1molH2(g)汲取5kJ熱量生成2molHI(g)，A項(xiàng)正確；1molI2(g)＋1molH2(g)放出12kJ熱量生成2molHI(g)，逆反應(yīng)熱量不變，2molHI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時(shí)須要汲取12kJ的能量，B項(xiàng)正確；1molI2(g)變?yōu)?molI2(s)放出17kJ的熱量，則1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時(shí)須要汲取17kJ的能量，C項(xiàng)正確；1molI2(g)＋1molH2(g)放出12kJ熱量生成2molHI(g)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]6．已知：①1molH2中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取436kJ的能量②1molCl2中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取243kJ的能量③由H和Cl形成1molHCl時(shí)釋放431kJ的能量。下列敘述正確的是()A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝＋183kJ·mol－1B．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ·mol－1C．氫氣和氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ·mol－1D．1molH2和1molCl2的總能量比2molHCl的總能量低183kJB[因?yàn)棣＝反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂汲取的能量之和－生成物中化學(xué)鍵生成釋放的能量之和。依據(jù)反應(yīng)方程式：H2＋Cl2=2HCl，可知，該反應(yīng)的ΔH＝(436＋243－431×2)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，故B正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高183kJ，D錯(cuò)誤。]7．科學(xué)家已獲得了極具理論探討意義的N4，其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示)，與白磷分子相像。已知斷裂1molN—N汲取193kJ熱量，斷裂1molN≡N汲取941kJ熱量，則()A．N4的熔點(diǎn)比P4高B．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要汲取724kJ能量C．N4是N2的同系物D．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出724kJ能量D[N4與白磷(P4)結(jié)構(gòu)相像，均以分子形式存在，由于N4相對(duì)分子質(zhì)量小于P4，故其分子間作用力弱于P4，其熔點(diǎn)低于P4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；N4與N2互為同素異形體，而不是同系物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個(gè)N4中含有6個(gè)N—N，依據(jù)N4(g)=2N2(g)ΔH，有ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。]8．通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所汲取的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的焓變(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差?；瘜W(xué)鍵H—HCl—ClH—Cl生成1mol化學(xué)鍵時(shí)所放出的能量/(kJ·mol－1)436243431則下列熱化學(xué)方程式不正確的是()A.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝＋91.5kJ·mol－1D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1C[依據(jù)表中數(shù)據(jù)可以計(jì)算H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，然后依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫要求比照選項(xiàng)推斷，確定C項(xiàng)不正確。]9．(1)已知反應(yīng)A放出熱量Q1kJ，焓變?yōu)棣1，反應(yīng)B放出熱量Q2kJ，焓變?yōu)棣2，若Q1>Q2，則ΔH1________ΔH2。(2)1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2(g)，需汲取131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝________。[解析](1)由ΔH1＝－Q1<0，ΔH2＝－Q2<0，Q1>Q2可知：－Q1<－Q2，則ΔH1<ΔH2。(2)吸熱反應(yīng)的ΔH>0，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝＋131.5kJ·mol－1。[答案](1)<(2)＋131.5kJ·mol－110．在量熱計(jì)中(如圖所示)將100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液與100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，溫度從298.0K上升到300.7K。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)(量熱計(jì)各部件溫度每上升1K所須要的熱量)是150.5J·K－1，溶液密度均為1g·mL－1，充分混合后溶液的比熱容c＝4.184J·g－1·K－1。保溫杯式量熱計(jì)(1)試求CH3COOH的中和熱ΔH＝________。(2)CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為ΔH＝－56.1kJ·mol－1，你認(rèn)為(1)中測(cè)得的試驗(yàn)值存在偏差可能的緣由是__________________________________。(3)試驗(yàn)中NaOH過(guò)量的目的是_________________________________________________________________________________________。(4)你認(rèn)為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比，______________較大，其緣由是___________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)依據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量，酸為0.050mol，堿為0.055mol，堿是過(guò)量的，應(yīng)以酸的量計(jì)算，算誕生成0.050mol水時(shí)放出的熱量，進(jìn)而算誕生成1mol水時(shí)放出的熱量，即可得出試驗(yàn)測(cè)出的中和熱為ΔH＝－eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(150.5J·K－1×300.7K－298.0K,0.050mol)＋))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4.184J·g－1·K－1×100g＋100g×300.7K－298.0K,0.050mol)))≈－5.33×104J·mol－1＝－53.3kJ·mol－1。(2)本試驗(yàn)方法測(cè)得的CH3COOH的中和熱的試驗(yàn)值與文獻(xiàn)值不等，緣由可能有：①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不快速；③溫度計(jì)不夠精確等。(3)因NaOH溶液易汲取CO2而使NaOH濃度下降，堿過(guò)量才能保證CH3COOH完全被中和，從而提高試驗(yàn)精確度。(4)CH3COOH是弱酸，只是少部分電離，發(fā)生電離時(shí)要吸熱，故中和時(shí)放熱較少。[答案](1)－53.3kJ·mol－1(2)①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不快速；③溫度計(jì)不夠精確等(3)保證CH3COOH完全被中和，從而提高試驗(yàn)的精確度(4)HCl的中和熱數(shù)值CH3COOH是弱酸，只是少部分電離，發(fā)生電離時(shí)要吸熱，故中和時(shí)放熱較少[素養(yǎng)培優(yōu)練]11．在氫氣和氧氣的燃燒反應(yīng)2H2＋O2=2H2O中，破壞1molH2的化學(xué)鍵汲取的能量為A，破壞1molO2的化學(xué)鍵汲取的能量為B，形成1molH2O的化學(xué)鍵放出的能量為C，則下列關(guān)系正確的是()A．A＋B>C B．A＋B<CC．2A＋B<2C D．2A＋B>2CC[該反應(yīng)放熱，故ΔH<0，據(jù)“ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”知，2A＋B－2C<0，推知2A＋B<2C。]12．強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為()H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1已知：弱酸、弱堿的電離過(guò)程吸熱。CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q3kJ·mol－1上述均是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，Q1、Q2、Q3的關(guān)系正確的是()A．Q1＝Q2＝Q3＝57.3 B．Q1>Q2>Q3>57.3C．Q3<Q1<Q2＝57.3 D．無(wú)法確定C[因?yàn)榇姿帷⒁凰习睘槿蹼娊赓|(zhì)，隨著中和反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸、一水合氨發(fā)生電離。電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，故弱酸、弱堿反應(yīng)放出的熱量小于弱酸、強(qiáng)堿反應(yīng)放出的熱量小于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)放出的熱量。]13．將V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合勻稱后測(cè)量并記錄溶液溫度，試驗(yàn)結(jié)果如圖所示(試驗(yàn)中始終保持V1＋V2＝50mL)。下列敘述正確的是()A．做該試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22℃B．該試驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約為1.00mol·L－1D．該試驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B[從圖中曲線可以看出，溫度為22℃時(shí)，V1為5mL，則V2為45mL，此時(shí)已經(jīng)起先發(fā)生中和反應(yīng)，所以22℃肯定不是做該試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，A錯(cuò)；由曲線可知，隨V1的增多，溶液溫度上升說(shuō)明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B正確；當(dāng)V1＝30mL時(shí)溫度最高，說(shuō)明此時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)＝eq\f(30mL×1.00mol·L－1,20mL)＝1.50mol·L－1，C錯(cuò)；該試驗(yàn)不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱的，D錯(cuò)。]14．化學(xué)鍵的鍵能是形成(或斷裂)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或汲取)的能量。以下是部分共價(jià)鍵鍵能的數(shù)據(jù)：H—S：364kJ·mol－1，S—S：266kJ·mol－1；S=O：522kJ·mol－1；H—O：463kJ·mol－1。(1)試依據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面反應(yīng)的反應(yīng)熱：2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1，反應(yīng)產(chǎn)物中的S實(shí)為S8，實(shí)際分子是一個(gè)八元環(huán)狀分子(即)，則Q＝________。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將aLH2S與bLSO2混合進(jìn)行上述反應(yīng)，當(dāng)a＞2b時(shí)，反應(yīng)放熱________kJ；當(dāng)a＜2b時(shí)，反應(yīng)放熱________kJ。[解析](1)反應(yīng)可以改成：2H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(l)。依據(jù)公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝4×364kJ·mol－1＋2×522kJ·mol－1－3×266kJ·mol－1－4×463kJ·mol－1＝－150kJ·mol－1。(2)當(dāng)a＞2b時(shí)，H2S過(guò)量應(yīng)依據(jù)SO2的量計(jì)算，當(dāng)a＜2b時(shí)，SO2過(guò)量應(yīng)依據(jù)H2S的量計(jì)算。[答案](1)150(2)eq\f(150b,22.4)eq\f(150a,44.8)15．[素養(yǎng)題]在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之