高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量课时作业3

课时作业3中和反应反应热的测定时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．在做中和反应实验测定中和热时，应使用的仪器正确的组合是：①天平②量筒③烧杯④滴定管⑤温度计⑥试管⑦酒精灯()A．①②④⑤ B．②③⑤C．②③④⑦ D．全部答案：B2．在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是()A．碎泡沫塑料 B．环形玻璃搅拌棒C．底部垫纸条 D．两个量筒解析：量筒多少不影响中和热的实验误差。烧杯之间放碎泡沫塑料是为了减少热量的损失；环形玻璃搅拌棒搅拌是为了使反应放出的热量各处均匀，温度测定的准确；底部垫纸条也是为了减少热量的损失。答案：D3．强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1。已知①HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1②HCl(aq)＋NaOH(s)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1③HNO3(aq)＋KOH(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1则a、b、c三者的大小关系为()A．a>b>c B．b>c>aC．a＝b＝c D．无法比较解析：NH3·H2O电离吸热，氢氧化钠溶解过程放热，且比较的都是数值大小。答案：B4．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol。以下四个化学反应方程式：①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)④CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)＋H2O(l)其中反应热为－kJ/mol的是()A．①和② B．③C．④ D．以上都不对解析：此题与“中和热”概念有关，“中和热”是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量。H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol表示强酸和强碱反应时的中和热。反应①②都生成2mol水，反应放出的热量一定大于kJ/mol；③中NH3·H2O是弱碱，电离时吸收热量，HCl和NH3·H2O反应放出的热量一定小于kJ/mol；④中CH3COOH是弱酸，NH3·H2O是弱碱，电离时都吸热，CH3COOH和NH3·H2O反应放出的热量一定小于kJ/mol，因此①②③④都不对。答案：D5．将V1mLmol/L盐酸溶液和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mol/LD．该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：本题考查了中和反应与能量的关系，着重考查学生分析问题的能力。从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5mL，则V2为45mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是环境温度，A项错。曲线随V1的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B项正确。当V1＝30mL时，温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝eq\f(30mL×mol/L,20mL)＝mol/L，C项错。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错误。答案：B6．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反应，放出的热量与消耗NaOH溶液的体积之间的关系如图所示(CH3COOH电离要吸热)。则下列描述正确的是()A．A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应B．B表示稀醋酸与NaOH溶液的反应C．b＝D．C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应解析：CH3COOH是弱酸，电离会吸热，浓硫酸溶解会放出大量热，这些不属于中和热，所以稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与Lmol·L－1的NaOH溶液恰好完全反应，实际放出的热量的大小顺序为浓硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C)，b点表示生成molH2O(l)，所以b＝。答案：C7．下列说法正确的是()A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B．1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量叫做中和热D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液解析：中和热是指稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量，故C项正确。H2SO4和Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有BaSO4生成，所以其反应热不是中和热，D项错误。答案：C8．Lmol·L－1NaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出kJ热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是()A．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋kJ·mol－1B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋kJ·mol－1D．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1解析：只要反应热ΔH与化学计量数对应，同时扩大或缩小相同倍数，可书写出若干个满足要求的热化学方程式。但表示该反应中和热的热化学方程式须是生成1molH2O时的情况。由题意可知生成molH2O放热kJ，则生成1molH2O放热为kJ，即该反应ΔH＝－kJ·mol－1。答案：D9．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是()A．反应前酸、碱溶液的温度要相同B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量解析：分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。答案：C10．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()A．使用环形玻璃棒是为了加快反应速率，减小实验误差B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C．用mol·L－1NaOH溶液分别与mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计解析：在中和热的测定中，使用环形玻璃棒搅拌，目的是使反应物混合均匀，加快反应，减小误差，A正确；B项中温度计水银球不能接触烧杯底部，B错；C项中CH3COOH为弱酸，电离吸热，故测得的中和热比用盐酸时数值小，C错；D项仪器中不需要天平、滴定管，D错。答案：A11．用50mLmol·L－1盐酸和50mLmol·L－1NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为℃，终止温度为℃，反应后溶液的比热容为J·g－1·℃－1，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm－3，则中和反应生成1mol水时放热()A．kJB．391kJC．336kJD．kJ解析：代入公式ΔH＝－eq\f(Q,nH2O)＝－eq\f(cmΔT,nH2O)＝－eq\f×10－3×50＋50×,kJ·mol－1≈－kJ·mol－1。答案：A12．中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是()A．用滴定管量取所用药品B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度解析：NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，实验中生成水的量减少，放出的热量减少，测得中和热的数值不准。答案：B二、非选择题(52分)13．(8分)Lmol·L－1硫酸溶液与Lmol·L－1氢氧化钠溶液完全反应，放出kJ的热量，写出该反应的热化学方程式________________________；由此得出，强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热为________。若1molHF在水溶液中完全电离时放出kJ的热量，则当稀溶液中有1molHF跟1molNaOH反应时的热化学方程式为______________________________。解析：一般弱酸电离吸热，但HF电离放热。答案：H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1ΔH＝－kJ·mol－1HF(aq)＋NaOH(aq)=NaF(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1。14．(12分)已知热化学方程式H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol，问：(1)实验室用Lmol/L的一元强酸和强碱互相中和，则滴定过程中释放的热量为________kJ。(2)若中和后溶液体积为L，又已知中和后的溶液的比热容为×10－3kJ/(g·℃)，且密度为g/mL，则溶液温度升高________℃。(3)由(2)说明为什么需要用1～2mol/L的强酸和强碱反应测定中和热？_______________________________________。解析：(1)根据中和热的定义，生成1mol水放出kJ的热量，Lmol/L的强酸和强碱中和后生成5mol水，放出的热量为kJ/mol×5mol＝kJ。(2)×103mL×g/mL××10－3kJ/(g·℃)×Δt＝kJ，解得Δt＝℃，即溶液温度升高了℃。答案：(1)(2)(3)根据(2)的计算可知，当溶液的浓度过小，则释放的热量较少，且由于是逐渐产生热量，故测定的中和热误差较大。若浓度过高，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大，中和过程产生热量的一部分将补偿给电离分子解离所需要的热量，同样会造成较大的误差15．(20分)(1)理论上稀的强酸、强碱反应生成1molH2O(l)时放出kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式________________。(2)如图所示，A为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒，两个小孔不能开得过大，其原因是____________；反应需要测量温度，每次测量温度后都必须采取的操作是____________。(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的体积都是50mL，密度都是1g/cm3，物质的量浓度都为mol/L，又知中和后生成溶液的比热容c＝J/(g·℃)。为了计算中和热，实验时还需测量的数据有(填字母)______________________。A．反应前盐酸的温度B．反应前盐酸的质量C．反应前氢氧化钠溶液的温度D．反应前氢氧化钠溶液的质量E．反应后混合溶液的最高温度F．反应后混合溶液的质量(4)某学生记录数据如下：实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠混合溶液123依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________。解析：中和热的测定以强酸、强碱的稀溶液反应生成1molH2O(l)时所放出的热量为标准，所以中和热的大小与所取用的酸和碱的量无关。注意热量的损失影响中和热的测定，另外测量混合溶液的温度时一定要读取混合溶液的最高温度。答案：(1)NaOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ/mol(2)减少热量损失用水将温度计冲洗干净并用滤纸擦干(3)ACE(4)－kJ/mol16．(12分)盐酸或硫酸和氢氧化钠溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或硫酸发生了反应，从中和反应的热效应出发，设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。(1)方案一：如图组装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合，此时观察到的现象是_____________，原因是_______________。(2)方案二：该小组同学借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化，则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各1L混合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表：编号盐酸氢氧化钠Δt/℃1mol·L－1mol·L－12mol·L－1mol·L－1x3mol·L－1mol·L－114则x＝________。(3)方案三：该小组还设计了如图所示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出，则说明该反应放出热量，从而证明发生