化学苏教版选修四试题专题1第一单元化学反应中的热效应第3课时课后达标检测含答案.docx
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化学苏教版选修四试题专题1第一单元化学反应中的热效应第3课时课后达标检测含答案
化学苏教版选修四试题:
专题1-第一单元-化学反应中的热效应-第3课时课后达标检测-含答案
课后达标检测
[基础巩固]
1.(2018·沈阳高二检测)含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应,放出11.46kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为( )
A.KOH(aq)+
H2SO4(aq)===
K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-11.46kJ/mol
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-11.46kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+
H2SO4(aq)===
K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
解析:
选D。
中和热是以生成1molH2O(l)所放出的热量来定义的,故书写中和热的热化学方程式时,应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数,故D正确。
2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.稀HCl和NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为
H2SO4(aq)+
Ba(OH)2(aq)===
BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
B.1molCO(g)完全燃烧时放出的热量为283.0kJ,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=556.0kJ·mol-1
C.葡萄糖在人体内转化为CO2和H2O为吸热反应
D.NaOH溶液与稀H2SO4反应,表示其中和热的热化学方程式为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1
解析:
选B。
中和热不包括生成沉淀所产生的热效应,Ba2+与SO
反应生成BaSO4沉淀会放出热量,故稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ,故A项错误;当反应逆向进行时,其反应的ΔH数值相等,符号相反,同时应注意ΔH必须和化学计量数相对应,故B项正确;葡萄糖在人体内转化为CO2和H2O,是一个放热反应,故C项错误;中和热是以生成1molH2O所放出的热量来定义的,因此书写表示中和热的热化学方程式时,应以生成1molH2O为标准配平其余物质的化学计量数,故应为NaOH(aq)+
H2SO4(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,故D项错误。
3.(2018·烟台高二质检)已知HCl和NaOH的稀溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则下列物质间发生反应时放出的热量与57.3kJ最接近的是( )
A.含0.5molCa(OH)2的稀溶液与足量稀H2SO4
B.含1molH2SO4的稀溶液与足量稀NaOH溶液
C.含1molCH3COOH的稀溶液与足量稀KOH溶液
D.含1molBa(OH)2的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸
解析:
选D。
HCl和NaOH的稀溶液反应的中和热是可溶性强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和1molH2O所放出的热量。
A.生成物CaSO4是微溶物,故A错误;B.含1molH2SO4的稀溶液与足量稀NaOH溶液生成2molH2O,故B错误;C.CH3COOH是弱酸,电离要吸热,故C错误;D.1molHCl和1molBa(OH)2的稀溶液反应的中和热是可溶性强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和1molH2O所放出的热量,故D正确。
4.已知25℃、101kPa条件下:
(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH=-2834.9kJ·mol-1
(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH=-3119.1kJ·mol-1
由此得出的正确结论是( )
A.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为吸热反应
B.等质量的O2比O3能量高,由O2变为O3为放热反应
C.O3比O2稳定,由O2变为O3为吸热反应
D.O2比O3稳定,由O2变为O3为放热反应
解析:
选A。
依据盖斯定律,第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:
3O2(g)===2O3(g) ΔH=284.2kJ·mol-1,说明等质量的臭氧比氧气能量高,不如氧气分子稳定。
对比四个选项,只有A正确。
5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则任何酸碱中和反应的热效应均为-57.3kJ
D.已知Sn(灰,s)
Sn(白,s) ΔH=2.1kJ·mol-1,则白锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
解析:
选D。
A项中2molSO2(g)与1molO2(g)的总能量比2molSO3(g)的能量高,不能判断SO2和SO3能量的相对高低,错误;B中金刚石比石墨能量高,不如石墨稳定,错误;从离子方程式的意义可知,只有强酸与强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1mol液态水的热效应为-57.3kJ,C项错误。
6.(2016·高考江苏卷)通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·mol-1
解析:
选D。
A项,反应①是光能转化为化学能,错误;B项,反应②的焓变为正值,属于吸热反应,错误;C项,催化剂不会改变反应的焓变,错误;D项,根据盖斯定律,③-②得所求反应,其焓变为206.1kJ·mol-1-131.3kJ·mol-1=74.8kJ·mol-1,正确。
7.将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。
下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约是1.0mol/L
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析:
选B。
中和反应为放热反应,B正确;从表中分析当加入HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL时,反应后溶液温度为22℃,故实验时环境温度小于22℃,A错;当加入HCl溶液30mL反应放热最多,应是酸碱恰好完全中和,故c(NaOH)=
=1.5mol/L,C错;中和反应有水生成,但有水生成的反应不一定是放热反应,如H2+CuO
H2O+Cu是吸热反应,D错。
8.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH=0.33kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ
解析:
选B。
根据盖斯定律,得:
S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH=-0.33kJ·mol-1,可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量,正交硫的能量要低,较稳定,A项错误、B项正确;相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低,C项错误;①表示断裂1molS(单斜,s)和1molO2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ,D项错误。
9.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,回答下列问题。
(1)用含20gNaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出________kJ的热量。
(2)用含2molH2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热ΔH为____________。
解析:
(1)
=0.5mol,所以0.5molNaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5mol×57.3kJ·mol-1=28.65kJ。
(2)据中和热的定义可知,强酸与强碱反应的中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关,中和热ΔH为-57.3kJ·mol-1。
答案:
(1)28.65
(2)-57.3kJ·mol-1
10.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0①
途径Ⅱ 先制水煤气:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0④
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是_______________________________。
(3)已知:
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH1=-25kJ·mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH2=-47kJ·mol-1②
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)
ΔH3=19kJ·mol-1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式:
____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)根据盖斯定律可知反应的热效应与反应途径无关。
(3)根据盖斯定律:
由
可得所求热化学方程式。
答案:
(1)等于
(2)ΔH1=ΔH2+
(ΔH3+ΔH4)
(3)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)
ΔH=-11kJ·mol-1
[能力提升]
11.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:
____________________________________。
(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量,单位为kJ·mol-1。
已知:
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol-1
435
943
试根据表中及
(1)的图中数据计算N—H键的键能为________kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
例如:
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1 ①
N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH2=-bkJ·mol-1 ②
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=________kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
解析:
(1)由图像可知,该反应为放热反应,且生成1molNH3(g)时,放出的热量为(300-254)kJ=46kJ,故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1。
(2)设N—H键的键能为x,故反应热ΔH=-92kJ·mol-1=(3×435+943)kJ·mol-1-6×x,x=390kJ·mol-1。
(3)利用盖斯定律,由①-②×3可得:
4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g),故其反应热ΔH=(3b-a)kJ·mol-1,故1molNH3还原NO至N2,反应热为(3b-a)/4kJ·mol-1。
答案:
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
(2)390 (3)(3b-a)/4
12.某实验小组用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
(一)配制0.50mol·L-1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是________(填字母)。
序号
a
b
c
d
e
f
仪器
(二)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(3)写出该反应的热化学方程式(中和热ΔH=-57.3kJ/mol):
______________。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
温度差平均值(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
则测得中和热ΔH=________kJ/mol(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
解析:
(3)写热化学方程式时除注意方程式配平外,还要注意物质的聚集状态,ΔH的符号和单位。
(4)①实验2的误差太大要舍去。
②ΔH=-
=-
=-53504J/mol≈-53.5kJ/mol。
③A、B项易使部分热量损失,导致结果偏低,C项会使温差变小,导致结果偏低。
答案:
(1)5.0
(2)abe
(3)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(4)①4.0 ②-53.5 ③ABC