高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1節(jié)反應(yīng)熱第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變訓(xùn)練提升新人教版選修1

第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時(shí)反應(yīng)熱焓變課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固1.(2022浙江名校聯(lián)盟聯(lián)考)在試管中進(jìn)行的鹽酸與NaOH溶液之間的反應(yīng),屬于環(huán)境的是()。A.鹽酸 B.NaOH溶液C.發(fā)生的反應(yīng) D.試管答案:D解析:環(huán)境是與體系相互影響的其他部分,如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。2.化學(xué)家格哈德·埃特爾證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程,示意圖如下:下列關(guān)于合成氨反應(yīng)的敘述中不正確的是()。A.該過(guò)程表明,在化學(xué)反應(yīng)中存在化學(xué)鍵的斷裂與形成B.在催化劑的作用下,反應(yīng)物的化學(xué)鍵變得容易斷裂C.過(guò)程②需吸收能量,過(guò)程③則放出能量D.常溫下該反應(yīng)難以進(jìn)行,是因?yàn)槌叵律晌锏幕瘜W(xué)鍵難以形成答案:D解析:由圖中可知,每3個(gè)氫氣分子和1個(gè)氮?dú)夥肿訑噫I得到原子,然后生成2個(gè)氨分子,生成氨氣分子之前是氫原子和氮原子,A項(xiàng)正確;催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,合成氨的反應(yīng)在催化劑作用下,反應(yīng)速率增大,意味著反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成變得更容易,B項(xiàng)正確;化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量,而化學(xué)鍵的形成則放出能量,從圖中可看出②為化學(xué)鍵斷裂過(guò)程,③為新的化學(xué)鍵形成過(guò)程,C項(xiàng)正確;化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量,所以該反應(yīng)在常溫下難以進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2022安徽屯溪一中期末)下列有關(guān)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,正確的是()。A.取用等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)B.可以用鐵制杯蓋C.溫度計(jì)每次用后,要用水沖洗干凈D.記錄不再變化的溫度為終止溫度答案:C解析:中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,為保證一方完全反應(yīng),往往需要另一方過(guò)量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬的導(dǎo)熱性好,不應(yīng)該用鐵制杯蓋,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用溫度計(jì)測(cè)完酸(或堿)溶液的溫度后,要用水沖洗干凈,再測(cè)定堿(或酸)溶液的溫度,C項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)記錄的最高溫度為反應(yīng)后體系的溫度,不能是不再變化的溫度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.在氫氣與氧氣的反應(yīng)中,1molH2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收akJ的能量,1molO2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收bkJ的能量,1molH2O(g)中的化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放ckJ的能量。則下列關(guān)系式正確的是()。A.a+b>c B.a+b<cC.2a+b<2c D.2a+b=2c答案:C解析:氫氣與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O22H2O,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH=(2a+b-2c)kJ·mol-1<0,所以2a+b<2c,C項(xiàng)正確。5.用50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算該中和反應(yīng)的反應(yīng)熱?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)裝置中杯蓋缺失,求得的反應(yīng)熱ΔH(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。(2)如果用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量(填“相等”或“不相等”),所求反應(yīng)熱(填“相等”或“不相等”)。

(3)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的反應(yīng)熱ΔH(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

答案:(1)偏大(2)不相等相等(3)偏大解析:(1)杯蓋缺失,熱量損失,根據(jù)溫度變化求得反應(yīng)放出的熱量偏少,ΔH偏大。(2)酸與堿的用量不同,反應(yīng)放出的熱量不相等,但求得的反應(yīng)熱相等。(3)由于NH3·H2O電離時(shí)吸熱,所以測(cè)得反應(yīng)放出的熱量偏少,ΔH偏大。能力提升1.H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程用模型表示如下(“—”表示化學(xué)鍵):下列說(shuō)法不正確的是()。A.過(guò)程Ⅰ是吸熱過(guò)程B.過(guò)程Ⅲ一定是放熱過(guò)程C.該反應(yīng)過(guò)程所有舊化學(xué)鍵都斷裂,且形成了新化學(xué)鍵D.該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化只能以熱能的形式進(jìn)行答案:D解析:過(guò)程Ⅰ分子中的化學(xué)鍵斷裂,形成原子,屬于吸熱過(guò)程,A項(xiàng)正確;過(guò)程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過(guò)程,屬于放熱過(guò)程,B項(xiàng)正確;過(guò)程Ⅰ中所有的舊化學(xué)鍵都斷裂,過(guò)程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過(guò)程,C項(xiàng)正確;該反應(yīng)可通過(guò)燃料電池實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.已知強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()。A.將含1molNaOH的稀溶液與50g98%的硫酸混合后放出的熱量為57.3kJB.將含1molNaOH的稀溶液與含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的熱量小于57.3kJC.用0.50mol·L-1鹽酸和氫氧化鈉固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)出生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱數(shù)值偏大D.用稀硫酸和稀硝酸分別與Ba(OH)2稀溶液進(jìn)行反應(yīng)測(cè)定生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱,其數(shù)值不同答案:A解析:選項(xiàng)A中98%的硫酸屬于濃硫酸,與水混合時(shí)放出熱量,使放出的熱量增多,A項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中CH3COOH是弱酸,電離時(shí)吸熱,使反應(yīng)中放出的熱量減少,B項(xiàng)正確;選項(xiàng)C中氫氧化鈉固體溶于水放熱,使放出的熱量增多,C項(xiàng)正確;D項(xiàng)中H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)還生成BaSO4沉淀,放出的熱量增多,D項(xiàng)正確。3.(2023湖北宜昌高二期中)在200℃、1.01×105Pa下,1molH2燃燒生成氣態(tài)水的能量變化如圖所示,已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A.a=498B.H—O的鍵能為930kJ·mol-1C.物質(zhì)所具有的總能量:甲>丙>乙D.1molH2O(g)分解為2molH與1molO時(shí)吸收1860kJ的熱量答案:A解析:反應(yīng)熱大小等于反應(yīng)物的鍵能減去生成物的鍵能,872kJ+akJ-1860kJ=-490kJ,求得a=498,A項(xiàng)正確。通過(guò)乙→丙可以計(jì)算H—O的鍵能,為1860kJ4mol=465kJ·mol-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)能量守恒,甲→乙需要吸收熱量,則物質(zhì)所具有的總能量:甲<乙;乙→丙釋放熱量,則物質(zhì)所具有的總能量:乙>丙,C項(xiàng)錯(cuò)誤。1molH2O(g)分解為2molH與1molO時(shí)吸收930kJ的熱量,D4.已知1molH2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436kJ的能量,1molNH3(g)中的化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放1173kJ的能量。1molN2(g)與3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)時(shí),放出92.4kJ的熱量。則1molN2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量是()。A.431.2kJ B.945.6kJC.648.9kJ D.869.6kJ答案:B解析:根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H22NH3,設(shè)1molN2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為x,有x+3×436kJ-2×1173kJ=-92.4kJ,x=945.6kJ。5.某化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。(1)實(shí)驗(yàn)用品有:量熱計(jì)、膠頭滴管、玻璃攪拌器、0.5mol·L-1鹽酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)還缺少的玻璃儀器是。

(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅制攪拌器代替玻璃攪拌器?(填“能”或“否”),原因是

。

(3)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)用品溶液溫度反應(yīng)熱t(yī)1t2a50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.3℃ΔHb50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.5℃已知:Q=cmΔt,反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18J/(g·℃),各物質(zhì)的密度均為1g·cm-3。①計(jì)算上表中ΔH=。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。(4)若用KOH代替NaOH,對(duì)測(cè)定結(jié)果(填“有”或“無(wú)”)影響;若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)定結(jié)果(填“有”或“無(wú)”)影響。

答案:(1)量筒、溫度計(jì)(2)否金屬易導(dǎo)熱,熱量散失多,導(dǎo)致誤差偏大(3)①-56.8kJ·mol-1②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ·mol-1(4)無(wú)有解析:(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的關(guān)鍵是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失,需要的儀器除題目中的儀器外,還要用量筒量取液體體積,用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度。(2)不可以,銅絲易導(dǎo)熱,會(huì)增大熱量散失。(3)①由題意知:a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃。b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃故Δt=3.3由Q=cmΔt=4.18J/(g·℃)×100g×3.4℃≈1.則ΔH=-Q0.025mol=-1.42kJ0.②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ·mol-1。(4)KOH、NaOH都是強(qiáng)堿,對(duì)結(jié)果無(wú)影響。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH為弱酸,電離需吸熱,故對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響。6.(1)已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸氣狀態(tài)時(shí),含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體,其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如圖所示:若已知硫氧鍵的鍵能為dkJ·mol-1,氧氧鍵的鍵能為ekJ·mol-1,S(s)+O2(g)SO2(g)的ΔH=-akJ·mol-1,則S8分子中硫硫鍵的鍵能為。

(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):化學(xué)鍵P—PP—OOOPO鍵能198360498x①白磷(P4)、P4O6、P4O10的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,已知P4(s)+5O2(g)P4O10(s)的ΔH=-2982kJ·mol-1,則上表中x=。

②0.5mol白磷(P4)與O2完全反應(yīng)生成固態(tài)P4O6,放出的熱量為kJ。答案:(1)2d-a-e(2)①585②819解析:(1)設(shè)硫硫鍵的鍵能為xkJ·mol-1,則:-akJ·mol-1=18×8×xkJ·mol-1+ekJ·mol-1-2dkJ·mol-1,x=2d-a-e(2)①根據(jù)圖示知,1molP4含有6molP—P,1molP4O10含12molP—O和4molPO,根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能之差,斷裂1mol共價(jià)鍵吸收的能量與生成1mol該共價(jià)鍵放出的能量數(shù)值相等,則