2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量2-2中和反應(yīng)的反應(yīng)熱課后作業(yè)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE7中和反應(yīng)的反應(yīng)熱eq\o(\s\up17(作業(yè)時(shí)限：45分鐘作業(yè)滿分：100分),\s\do5())一、選擇題(每小題4分，每小題有1個(gè)正確選項(xiàng)，共44分)1．下列說法或表示法不正確的是(D)A．測(cè)定HCl和NaOH的中和熱時(shí)，每次試驗(yàn)均應(yīng)測(cè)量三個(gè)溫度，即鹽酸起始溫度、NaOH起始溫度和反應(yīng)后的終止溫度B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJC．Zn(s)＋CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)＋Cu(s)ΔH＝－216kJ/mol，E反應(yīng)物>E生成物D．放熱反應(yīng)不須要任何條件即可發(fā)生解析：濃H2SO4溶于水(放熱)，故放出的熱量大于57.3kJ，B項(xiàng)正確；放熱反應(yīng)反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和，C項(xiàng)正確；很多放熱反應(yīng)也須要肯定條件才能發(fā)生，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列說法中錯(cuò)誤的是(C)A．①式表示25℃，101kPa時(shí)，2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中ΔH大于－571.6kJ·mol－1C．將含1molNaOH的水溶液與50g98%的硫酸溶液混合后放出的熱量為57.3kJD．將含1molNaOH的稀溶液與含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的熱量小于57.3kJ解析：C項(xiàng)過程在發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量之外，還伴隨著濃硫酸稀釋所放出的熱量，故該項(xiàng)錯(cuò)。3．在中和熱的測(cè)定試驗(yàn)中，運(yùn)用下列用品不是為了削減試驗(yàn)誤差的是(D)A．碎泡沫塑料B．環(huán)形玻璃攪拌棒C．底部墊紙條D．兩個(gè)量筒解析：碎泡沫塑料和底部墊紙條，目的是保溫，以減小試驗(yàn)中的誤差；環(huán)形玻璃棒，使溶液混合更勻稱，測(cè)量更精確；量筒是測(cè)量溶液體積的，不能削減試驗(yàn)誤差，答案選D。4．已知298K時(shí)，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，推想含1molHCl的稀溶液與含1molNH3的稀溶液反應(yīng)放出的熱量(C)A．大于57.3kJB．等于57.3kJC．小于57.3kJD．無(wú)法確定解析：因NH3溶于水形成NH3·H2O，而NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－要吸熱，因而反應(yīng)放出的熱量小于57.3kJ。5．強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液的中和熱可表示為：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol已知：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ/moleq\f(1,2)H2SO4(濃)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ/molHNO3(aq)＋KOH(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q3kJ/mol上述反應(yīng)均為溶液中的反應(yīng)，則Q1、Q2、Q3的肯定值大小的關(guān)系為(C)A．Q1＝Q2＝Q3 B．Q2>Q1>Q3C．Q2>Q3>Q1 D．Q2＝Q3>Q1解析：ΔH＝－57.3kJ/mol表示的是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液的中和熱，Q3＝57.3；CH3COOH與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱，但由于醋酸的不斷電離會(huì)汲取熱量，因此最終放出的熱量Q1kJ比57.3kJ??；濃硫酸與NaOH溶液中和的同時(shí)也在被稀釋，因此放出的熱還包含溶解放出的熱，Q2>57.3。6．已知：稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。下列各中和反應(yīng)中放出的熱量為57.3kJ的是(D)A.eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=H2O(l)＋eq\f(1,2)BaSO4(s)B．CH3COOH(aq)＋KOH(aq)=CH3COOK(aq)＋H2O(l)C．HNO3(濃)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)D．HCl(aq)＋eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaCl2(aq)＋H2O(l)解析：A中除生成H2O外，還生成了BaSO4沉淀，故反應(yīng)放出的熱大于57.3kJ。B中由于CH3COOH為弱酸，反應(yīng)過程中CH3COOH要不斷電離吸熱，使反應(yīng)放出的熱少于57.3kJ。C中濃HNO3溶解時(shí)要放熱，故放出的熱大于57.3kJ。7．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是(D)A．已知甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．已知：C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C．已知中和熱為ΔH＝－57.4kJ·mol－1，則1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱就是中和熱D．已知：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1<ΔH2解析：H2O的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，說明石墨的總能量低于金剛石的總能量，由于能量越低越穩(wěn)定，故石墨比金剛石穩(wěn)定，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反應(yīng)生成2molH2O(l)，故該反應(yīng)熱為2×(－57.4kJ·mol－1)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；S(g)→S(s)為放熱過程，則S(g)=S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，D項(xiàng)正確。8．已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－57.3kJ·mol－1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(C)A．－69.4kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1C．＋45.2kJ·mol－1D．＋69.4kJ·mol－1解析：由題意可知①HCN(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)＋CN－(aq)；ΔH＝－12.1kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ·mol－1。對(duì)比①②兩個(gè)熱化學(xué)方程式可知，反應(yīng)①比反應(yīng)②放熱少的緣由是HCN是弱酸，電離過程吸熱。1molHCN與NaOH反應(yīng)比1molHCl與NaOH反應(yīng)時(shí)少放出45.2kJ的熱量，故HCN在水溶液中電離的ΔH等于＋45.2kJ·mol－1，所以選C。9．下列說法中正確的是(C)A．在相同條件下，將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多B．由“C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1”可知，金剛石比石墨穩(wěn)定C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJD．在101kPa時(shí)，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析：等量硫蒸氣的能量大于固體硫的能量，所以將等量的硫蒸氣和固體硫分別完全燃燒，硫蒸氣放出熱量多；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物的能量小于產(chǎn)物能量時(shí)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)，其物質(zhì)的能量越低，說明物質(zhì)越穩(wěn)定；濃硫酸與NaOH的溶液混合，會(huì)釋放出熱量，因?yàn)闈饬蛩岬南♂尶隙ǚ艧?，該反?yīng)放出的熱量大于57.3kJ；2gH2(1mol)完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，則2molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出571.6kJ熱量。10．下列說法中正確的是(B)A．中和熱的測(cè)定試驗(yàn)中須要用的主要玻璃儀器：兩個(gè)大小相同的燒杯、兩個(gè)大小相同的量筒、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒B．可以用保溫杯代替燒杯做有關(guān)中和熱測(cè)定的試驗(yàn)C．在測(cè)定中和熱的試驗(yàn)中，至少須要測(cè)定并記錄的溫度是3次D．測(cè)定中和熱試驗(yàn)中，若所運(yùn)用的稀NaOH溶液的物質(zhì)的量稍大于稀鹽酸，則會(huì)導(dǎo)致所測(cè)得的中和熱數(shù)值偏高解析：為了防止散熱，在中和熱測(cè)定的試驗(yàn)中應(yīng)選用一大一小兩個(gè)燒杯，小燒杯和大燒杯之間應(yīng)用碎泡沫塑料隔開，A項(xiàng)錯(cuò)誤。從防止散熱的效果看，運(yùn)用保溫杯完全可以，B項(xiàng)正確。中和熱測(cè)定的原理是首先依據(jù)公式Q＝cmΔt求出反應(yīng)過程中放出的熱量，然后再依據(jù)ΔH＝－Q/n(H2O)計(jì)算中和熱。式中Δt表示反應(yīng)后的最高溫度與反應(yīng)前鹽酸與氫氧化鈉溶液的平均溫度之差，因此每次試驗(yàn)至少須要測(cè)定3次溫度，由于中和熱的測(cè)定屬于定量試驗(yàn)，因此至少平行做三次試驗(yàn)才能求出其正確值，所以在整個(gè)試驗(yàn)過程中最少須要測(cè)定并記錄溫度的次數(shù)是9次，C項(xiàng)錯(cuò)誤。在中和熱測(cè)定過程中為了提高試驗(yàn)的精確度，須保證酸和堿完全反應(yīng)，在試驗(yàn)中通常使一種物質(zhì)稍過量，這是正確的操作方法，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述中，正確的是(D)A．含20.0gNaOH的稀溶液與足量的稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則表示中和熱的熱化學(xué)方程式為2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.8kJ·mol－1B．已知熱化學(xué)方程式：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反應(yīng)，最終放出的熱量為196.64kJC．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則H2的燃燒熱為241.8kJ·mol－1D．已知：①S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；②S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2解析：中和熱表示的是生成1molH2O(l)的反應(yīng)熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故在容器中充入2molSO2和1molO2充分反應(yīng)，生成SO3(g)的物質(zhì)的量小于2mol，放出的熱量小于196.64kJ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氣的燃燒熱表示的是生成液態(tài)水，C項(xiàng)錯(cuò)誤；S(s)→S(g)為吸熱過程，故①－②得：S(s)=S(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即ΔH1>ΔH2，D項(xiàng)正確。二、非選擇題(共56分)12．(20分)化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)改變的同時(shí)，經(jīng)常伴有能量的改變，這種能量的改變常以熱能的形式表現(xiàn)出來(lái)，叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的狀況不同，反應(yīng)熱可以分為很多種，如燃燒熱和中和熱等。(1)很多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以干脆測(cè)量，其測(cè)量的儀器叫做量熱計(jì)。(2)下列ΔH表示物質(zhì)燃燒熱的是ΔH4、ΔH5；表示物質(zhì)中和熱的是ΔH6。(填“ΔH1”“ΔH2”和“ΔH3”等)A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1B．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH5F．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH7H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH8(3)已知在101kPa、273K時(shí)，15g乙烷燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出akJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是C。A．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝＋2akJ/molB．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－2akJ/molC．2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－4akJ/molD．2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－2akJ/mol(4)充分燃燒肯定量的丁烷放出的熱量為161.9kJ，生成的CO2恰好與5mol/L100mLKOH溶液完全反應(yīng)生成正鹽，則燃燒1mol丁烷放出的熱量為2_590.4_kJ。(5)進(jìn)一步探討表明，化學(xué)反應(yīng)的能量改變(ΔH)與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡(jiǎn)潔地理解為斷開1mol化學(xué)鍵時(shí)所需汲取的能量。下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能kJ/mol197360499x已知白磷(P4)的燃燒熱為2378.0kJ/mol，白磷完全燃燒的產(chǎn)物(P4O10)的結(jié)構(gòu)如下圖所示，則上表中x＝433.75。解析：(2)燃燒熱強(qiáng)調(diào)1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量，故ΔH4、ΔH5符合；中和熱強(qiáng)調(diào)酸和堿反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所放出的熱量，故ΔH6符合。(3)15g乙烷為0.5mol，故1mol乙烷燃燒放出2akJ熱量，2mol乙烷燃燒放出4akJ熱量，且ΔH<0，水為液態(tài)，可知C正確。(4)依據(jù)原子守恒得：n(CO2)＝eq\f(1,2)n(KOH)＝0.25mol，1molC4H10完全燃燒生成4molCO2，故ΔH＝－161.9kJ/mol×eq\f(4,0.25)＝－2590.4kJ/mol。(5)P4＋5O2=P4O10需斷開6molP—P、5molO=O，形成12molP—O、4molP=O，所以12mol×360kJ/mol＋4mol×xkJ/mol－(6mol×197kJ/mol＋5mol×499kJ/mol)＝2378.0kJ/mol，x＝433.75。13．(20分)某試驗(yàn)小組用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定。Ⅰ.配制0.50mol·L－1NaOH溶液。(1)若試驗(yàn)中大約要運(yùn)用245mLNaOH溶液，至少須要稱量NaOH固體5.0g。(2)從上圖中選擇稱量NaOH固體所須要的儀器是(填字母)：a、b、e。Ⅱ.測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的試驗(yàn)裝置如右圖所示。(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ·mol－1)：H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O