2024-2025学年高中化学第一章化学反应与能量2-2中和反应的反应热课后作业含解析新人教版选修4

PAGEPAGE7中和反应的反应热eq\o(\s\up17(作业时限：45分钟作业满分：100分),\s\do5())一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1．下列说法或表示法不正确的是(D)A．测定HCl和NaOH的中和热时，每次试验均应测量三个温度，即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后的终止温度B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJC．Zn(s)＋CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)＋Cu(s)ΔH＝－216kJ/mol，E反应物>E生成物D．放热反应不须要任何条件即可发生解析：浓H2SO4溶于水(放热)，故放出的热量大于57.3kJ，B项正确；放热反应反应物能量之和大于生成物能量之和，C项正确；很多放热反应也须要肯定条件才能发生，D项错误。2．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列说法中错误的是(C)A．①式表示25℃，101kPa时，2molH2和1molO2完全燃烧生成2molH2O(l)放热571.6kJB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中ΔH大于－571.6kJ·mol－1C．将含1molNaOH的水溶液与50g98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3kJD．将含1molNaOH的稀溶液与含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ解析：C项过程在发生中和反应放出热量之外，还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量，故该项错。3．在中和热的测定试验中，运用下列用品不是为了削减试验误差的是(D)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：碎泡沫塑料和底部垫纸条，目的是保温，以减小试验中的误差；环形玻璃棒，使溶液混合更匀称，测量更精确；量筒是测量溶液体积的，不能削减试验误差，答案选D。4．已知298K时，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，推想含1molHCl的稀溶液与含1molNH3的稀溶液反应放出的热量(C)A．大于57.3kJB．等于57.3kJC．小于57.3kJD．无法确定解析：因NH3溶于水形成NH3·H2O，而NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－要吸热，因而反应放出的热量小于57.3kJ。5．强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为：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(浓)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ/molHNO3(aq)＋KOH(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q3kJ/mol上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的肯定值大小的关系为(C)A．Q1＝Q2＝Q3 B．Q2>Q1>Q3C．Q2>Q3>Q1 D．Q2＝Q3>Q1解析：ΔH＝－57.3kJ/mol表示的是强酸与强碱的稀溶液的中和热，Q3＝57.3；CH3COOH与NaOH发生中和反应时放热，但由于醋酸的不断电离会汲取热量，因此最终放出的热量Q1kJ比57.3kJ小；浓硫酸与NaOH溶液中和的同时也在被稀释，因此放出的热还包含溶解放出的热，Q2>57.3。6．已知：稀溶液中，强酸和强碱反应的热化学方程式为：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。下列各中和反应中放出的热量为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(浓)＋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，还生成了BaSO4沉淀，故反应放出的热大于57.3kJ。B中由于CH3COOH为弱酸，反应过程中CH3COOH要不断电离吸热，使反应放出的热少于57.3kJ。C中浓HNO3溶解时要放热，故放出的热大于57.3kJ。7．下列有关热化学方程式的叙述正确的是(D)A．已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C．已知中和热为ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热D．已知：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1<ΔH2解析：H2O的状态应为液态，A项错误；反应为吸热反应，说明石墨的总能量低于金刚石的总能量，由于能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B项错误；1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应生成2molH2O(l)，故该反应热为2×(－57.4kJ·mol－1)，C项错误；S(g)→S(s)为放热过程，则S(g)=S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，D项正确。8．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－57.3kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于(C)A．－69.4kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1C．＋45.2kJ·mol－1D．＋69.4kJ·mol－1解析：由题意可知①HCN(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)＋CN－(aq)；ΔH＝－12.1kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ·mol－1。对比①②两个热化学方程式可知，反应①比反应②放热少的缘由是HCN是弱酸，电离过程吸热。1molHCN与NaOH反应比1molHCl与NaOH反应时少放出45.2kJ的热量，故HCN在水溶液中电离的ΔH等于＋45.2kJ·mol－1，所以选C。9．下列说法中正确的是(C)A．在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多B．由“C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1”可知，金刚石比石墨稳定C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJD．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析：等量硫蒸气的能量大于固体硫的能量，所以将等量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，硫蒸气放出热量多；石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，当反应物的能量小于产物能量时表现为吸热反应，其物质的能量越低，说明物质越稳定；浓硫酸与NaOH的溶液混合，会释放出热量，因为浓硫酸的稀释肯定放热，该反应放出的热量大于57.3kJ；2gH2(1mol)完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2molH2完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量。10．下列说法中正确的是(B)A．中和热的测定试验中须要用的主要玻璃仪器：两个大小相同的烧杯、两个大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒B．可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的试验C．在测定中和热的试验中，至少须要测定并记录的温度是3次D．测定中和热试验中，若所运用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸，则会导致所测得的中和热数值偏高解析：为了防止散热，在中和热测定的试验中应选用一大一小两个烧杯，小烧杯和大烧杯之间应用碎泡沫塑料隔开，A项错误。从防止散热的效果看，运用保温杯完全可以，B项正确。中和热测定的原理是首先依据公式Q＝cmΔt求出反应过程中放出的热量，然后再依据ΔH＝－Q/n(H2O)计算中和热。式中Δt表示反应后的最高温度与反应前盐酸与氢氧化钠溶液的平均温度之差，因此每次试验至少须要测定3次温度，由于中和热的测定属于定量试验，因此至少平行做三次试验才能求出其正确值，所以在整个试验过程中最少须要测定并记录温度的次数是9次，C项错误。在中和热测定过程中为了提高试验的精确度，须保证酸和碱完全反应，在试验中通常使一种物质稍过量，这是正确的操作方法，D项错误。11．下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是(D)A．含20.0gNaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.8kJ·mol－1B．已知热化学方程式：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为196.64kJC．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则H2的燃烧热为241.8kJ·mol－1D．已知：①S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；②S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2解析：中和热表示的是生成1molH2O(l)的反应热，A项错误；该反应为可逆反应，故在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，生成SO3(g)的物质的量小于2mol，放出的热量小于196.64kJ，B项错误；氢气的燃烧热表示的是生成液态水，C项错误；S(s)→S(g)为吸热过程，故①－②得：S(s)=S(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即ΔH1>ΔH2，D项正确。二、非选择题(共56分)12．(20分)化学反应过程中发生物质改变的同时，经常伴有能量的改变，这种能量的改变常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的状况不同，反应热可以分为很多种，如燃烧热和中和热等。(1)很多化学反应的反应热可以干脆测量，其测量的仪器叫做量热计。(2)下列ΔH表示物质燃烧热的是ΔH4、ΔH5；表示物质中和热的是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时，15g乙烷燃烧生成CO2和液态水，放出akJ的热量，下列热化学方程式正确的是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)充分燃烧肯定量的丁烷放出的热量为161.9kJ，生成的CO2恰好与5mol/L100mLKOH溶液完全反应生成正盐，则燃烧1mol丁烷放出的热量为2_590.4_kJ。(5)进一步探讨表明，化学反应的能量改变(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简洁地理解为断开1mol化学键时所需汲取的能量。下表是部分化学键的键能数据：化学键P—PP—OO=OP=O键能kJ/mol197360499x已知白磷(P4)的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如下图所示，则上表中x＝433.75。解析：(2)燃烧热强调1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量，故ΔH4、ΔH5符合；中和热强调酸和碱反应生成1molH2O(l)时所放出的热量，故ΔH6符合。(3)15g乙烷为0.5mol，故1mol乙烷燃烧放出2akJ热量，2mol乙烷燃烧放出4akJ热量，且ΔH<0，水为液态，可知C正确。(4)依据原子守恒得：n(CO2)＝eq\f(1,2)n(KOH)＝0.25mol，1molC4H10完全燃烧生成4molCO2，故ΔH＝－161.9kJ/mol×eq\f(4,0.25)＝－2590.4kJ/mol。(5)P4＋5O2=P4O10需断开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)某试验小组用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液进行中和热的测定。Ⅰ.配制0.50mol·L－1NaOH溶液。(1)若试验中大约要运用245mLNaOH溶液，至少须要称量NaOH固体5.0g。(2)从上图中选择称量NaOH固体所须要的仪器是(填字母)：a、b、e。Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的试验装置如右图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ·mol－1)：H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O