高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量課時作業(yè)3

課時作業(yè)3中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．在做中和反應(yīng)實驗測定中和熱時，應(yīng)使用的儀器正確的組合是：①天平②量筒③燒杯④滴定管⑤溫度計⑥試管⑦酒精燈()A．①②④⑤ B．②③⑤C．②③④⑦ D．全部答案：B2．在測定中和熱的實驗中，使用下列用品不是為了減小實驗誤差的是()A．碎泡沫塑料 B．環(huán)形玻璃攪拌棒C．底部墊紙條 D．兩個量筒解析：量筒多少不影響中和熱的實驗誤差。燒杯之間放碎泡沫塑料是為了減少熱量的損失；環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌是為了使反應(yīng)放出的熱量各處均勻，溫度測定的準(zhǔn)確；底部墊紙條也是為了減少熱量的損失。答案：D3．強酸和強堿稀溶液的中和熱可表示為：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則a、b、c三者的大小關(guān)系為()A．a(chǎn)>b>c B．b>c>aC．a(chǎn)＝b＝c D．無法比較解析：NH3·H2O電離吸熱，氫氧化鈉溶解過程放熱，且比較的都是數(shù)值大小。答案：B4．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol。以下四個化學(xué)反應(yīng)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)其中反應(yīng)熱為－kJ/mol的是()A．①和② B．③C．④ D．以上都不對解析：此題與“中和熱”概念有關(guān)，“中和熱”是指在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量。H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol表示強酸和強堿反應(yīng)時的中和熱。反應(yīng)①②都生成2mol水，反應(yīng)放出的熱量一定大于kJ/mol；③中NH3·H2O是弱堿，電離時吸收熱量，HCl和NH3·H2O反應(yīng)放出的熱量一定小于kJ/mol；④中CH3COOH是弱酸，NH3·H2O是弱堿，電離時都吸熱，CH3COOH和NH3·H2O反應(yīng)放出的熱量一定小于kJ/mol，因此①②③④都不對。答案：D5．將V1mLmol/L鹽酸溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50mL)。下列敘述正確的是()A．做該實驗時環(huán)境溫度為22℃B．該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C．NaOH溶液的濃度約是mol/LD．該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)解析：本題考查了中和反應(yīng)與能量的關(guān)系，著重考查學(xué)生分析問題的能力。從圖中曲線可以看出，溫度為22℃時，V1為5mL，則V2為45mL，此時已經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng)，所以22℃一定不是環(huán)境溫度，A項錯。曲線隨V1的增多而升高，隨反應(yīng)的進行，溶液溫度升高說明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B項正確。當(dāng)V1＝30mL時，溫度最高，說明此時兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)＝eq\f(30mL×mol/L,20mL)＝mol/L，C項錯。該實驗不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，D錯誤。答案：B6．強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol。稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，放出的熱量與消耗NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示(CH3COOH電離要吸熱)。則下列描述正確的是()A．A表示稀硝酸與NaOH溶液的反應(yīng)B．B表示稀醋酸與NaOH溶液的反應(yīng)C．b＝D．C表示濃硫酸與NaOH溶液的反應(yīng)解析：CH3COOH是弱酸，電離會吸熱，濃硫酸溶解會放出大量熱，這些不屬于中和熱，所以稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與Lmol·L－1的NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，實際放出的熱量的大小順序為濃硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C)，b點表示生成molH2O(l)，所以b＝。答案：C7．下列說法正確的是()A．中和熱一定是強酸跟強堿反應(yīng)放出的熱量B．1mol酸與1mol堿完全反應(yīng)放出的熱量是中和熱C．在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時所釋放的熱量叫做中和熱D．測定中和熱時可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液解析：中和熱是指稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時所釋放的熱量，故C項正確。H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)時，除生成水外，還有BaSO4生成，所以其反應(yīng)熱不是中和熱，D項錯誤。答案：C8．Lmol·L－1NaOH溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出kJ熱量，下列表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是()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：只要反應(yīng)熱ΔH與化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)，同時擴大或縮小相同倍數(shù)，可書寫出若干個滿足要求的熱化學(xué)方程式。但表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式須是生成1molH2O時的情況。由題意可知生成molH2O放熱kJ，則生成1molH2O放熱為kJ，即該反應(yīng)ΔH＝－kJ·mol－1。答案：D9．在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是()A．反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度要相同B．測量溶液的溫度計要一直插在溶液中C．為了使反應(yīng)均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D．為了使反應(yīng)更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量解析：分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準(zhǔn)確。答案：C10．在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是()A．使用環(huán)形玻璃棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差B．為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用mol·L－1NaOH溶液分別與mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計解析：在中和熱的測定中，使用環(huán)形玻璃棒攪拌，目的是使反應(yīng)物混合均勻，加快反應(yīng)，減小誤差，A正確；B項中溫度計水銀球不能接觸燒杯底部，B錯；C項中CH3COOH為弱酸，電離吸熱，故測得的中和熱比用鹽酸時數(shù)值小，C錯；D項儀器中不需要天平、滴定管，D錯。答案：A11．用50mLmol·L－1鹽酸和50mLmol·L－1NaOH溶液反應(yīng)，實驗中測得起始溫度為℃，終止溫度為℃，反應(yīng)后溶液的比熱容為J·g－1·℃－1，鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認(rèn)為是1g·cm－3，則中和反應(yīng)生成1mol水時放熱()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．中和熱測定實驗中，下列操作一定會降低實驗準(zhǔn)確性的是()A．用滴定管量取所用藥品B．NaOH溶液在倒入小燒杯時，有少量濺出C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多D．測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度解析：NaOH溶液在倒入小燒杯時，有少量濺出，實驗中生成水的量減少，放出的熱量減少，測得中和熱的數(shù)值不準(zhǔn)。答案：B二、非選擇題(52分)13．(8分)Lmol·L－1硫酸溶液與Lmol·L－1氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，放出kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________；由此得出，強酸與強堿在稀溶液中反應(yīng)的中和熱為________。若1molHF在水溶液中完全電離時放出kJ的熱量，則當(dāng)稀溶液中有1molHF跟1molNaOH反應(yīng)時的熱化學(xué)方程式為______________________________。解析：一般弱酸電離吸熱，但HF電離放熱。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)已知熱化學(xué)方程式H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol，問：(1)實驗室用Lmol/L的一元強酸和強堿互相中和，則滴定過程中釋放的熱量為________kJ。(2)若中和后溶液體積為L，又已知中和后的溶液的比熱容為×10－3kJ/(g·℃)，且密度為g/mL，則溶液溫度升高________℃。(3)由(2)說明為什么需要用1～2mol/L的強酸和強堿反應(yīng)測定中和熱？_______________________________________。解析：(1)根據(jù)中和熱的定義，生成1mol水放出kJ的熱量，Lmol/L的強酸和強堿中和后生成5mol水，放出的熱量為kJ/mol×5mol＝kJ。(2)×103mL×g/mL××10－3kJ/(g·℃)×Δt＝kJ，解得Δt＝℃，即溶液溫度升高了℃。答案：(1)(2)(3)根據(jù)(2)的計算可知，當(dāng)溶液的濃度過小，則釋放的熱量較少，且由于是逐漸產(chǎn)生熱量，故測定的中和熱誤差較大。若濃度過高，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制較大，中和過程產(chǎn)生熱量的一部分將補償給電離分子解離所需要的熱量，同樣會造成較大的誤差15．(20分)(1)理論上稀的強酸、強堿反應(yīng)生成1molH2O(l)時放出kJ的熱量，寫出表示稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式________________。(2)如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個小孔，分別插入溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒，兩個小孔不能開得過大，其原因是____________；反應(yīng)需要測量溫度，每次測量溫度后都必須采取的操作是____________。(3)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積都是50mL，密度都是1g/cm3，物質(zhì)的量濃度都為mol/L，又知中和后生成溶液的比熱容c＝J/(g·℃)。為了計算中和熱，實驗時還需測量的數(shù)據(jù)有(填字母)______________________。A．反應(yīng)前鹽酸的溫度B．反應(yīng)前鹽酸的質(zhì)量C．反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的溫度D．反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的質(zhì)量E．反應(yīng)后混合溶液的最高溫度F．反應(yīng)后混合溶液的質(zhì)量(4)某學(xué)生記錄數(shù)據(jù)如下：實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉混合溶液123依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝________。解析：中和熱的測定以強酸、強堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)時所放出的熱量為標(biāo)準(zhǔn)，所以中和熱的大小與所取用的酸和堿的量無關(guān)。注意熱量的損失影響中和熱的測定，另外測量混合溶液的溫度時一定要讀取混合溶液的最高溫度。答案：(1)NaOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ/mol(2)減少熱量損失用水將溫度計沖洗干凈并用濾紙擦干(3)ACE(4)－kJ/mol16．(12分)鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)沒有明顯的現(xiàn)象。某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應(yīng)，從中和反應(yīng)的熱效應(yīng)出發(fā)，設(shè)計了下面幾種實驗方案。請回答有關(guān)問題。(1)方案一：如圖組裝好實驗裝置，圖中小試管用細線吊著，細線的上端拴在細鐵絲上。開始時使右端U形管兩端紅墨水相平。實驗開始，向下插細鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶內(nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時觀察到的現(xiàn)象是_____________，原因是_______________。(2)方案二：該小組同學(xué)借助反應(yīng)溶液溫度的變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生。如果氫氧化鈉溶液與鹽酸混合前后有溫度的變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。該小組同學(xué)將不同濃度的氫氧化鈉溶液和鹽酸各1L混合，用溫度計測量反應(yīng)前后溫度的變化，測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：編號鹽酸氫氧化鈉Δt/℃1mol·L－1mol·L－12mol·L－1mol·L－1x3mol·L－1mol·L－114則x＝________。(3)方案三：該小組還設(shè)計了如圖所示裝置來證明氫氧化鈉溶液確實與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)。他們認(rèn)為若洗氣瓶中導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該反應(yīng)放出熱量，從而證明發(fā)生