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文檔簡介
考點(diǎn)01反應(yīng)熱烙變
【核心考點(diǎn)梳理】
一、反應(yīng)熱及其測定
1.認(rèn)識體系與環(huán)境(以研究鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例)
2.反應(yīng)熱
(1)含義:在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量,稱為化學(xué)反應(yīng)的
熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。
(2)測定方法:通過量熱計直接測定。
注意:反應(yīng)熱概念中的“等溫條件下”是指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后,使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)
前體系的溫度,即反應(yīng)前后體系的溫度相等。
3.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
(1)實(shí)驗(yàn)裝置
(2)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)
①反應(yīng)物溫度(八)的測量
用一個量筒量取50mL0.50molLi鹽酸,打開杯蓋,倒入量熱計的內(nèi)筒,蓋上杯蓋,
插入溫度計,測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計上的酸沖洗干凈,擦干備用:用另一個
量筒量取50mL0.55mol-L_1NaOH溶液,用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度,取兩溫
度平均值為
②反應(yīng)后體系溫度。2)的測量
打開杯蓋,將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內(nèi)筒,立即蓋上杯蓋,插入溫度
計,用攪拌器勻速攪拌。并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,并記錄為以
③重復(fù)上述步驟①至步驟②兩次,記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),取其平均值作為計算依據(jù)。
④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液,其密度近似地認(rèn)為都是1g-cn<3,反應(yīng)后生成的溶液
的比熱容c=4.18J/(g-r)o該實(shí)驗(yàn)中鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)放出的熱量是0.418(及一九)kJ,
中和熱為一"kJ-mol\
二、反應(yīng)熱與婚變
1.內(nèi)能、焰、熔變
(1)內(nèi)能(符號為⑺:體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。
(2)熔(符號為“):與內(nèi)能有關(guān)的物理量。
(3)熔變:在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)(嚴(yán)格地說,對反應(yīng)體系做功還有限定,中學(xué)階段一
般不考慮),其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焰變,符號:△,,單位:kJ/mol(或kJmol%
(4)反應(yīng)熱與焰變的關(guān)系
2.從微觀角度認(rèn)識反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)
(1)以H2(g)+Ch(g)=2HCl(g)(25℃,101kPa下)的能量變化為例,填寫下表中的空白。
反應(yīng)中能量變化
化學(xué)鍵
1molA-B化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化
H—H吸收436kJ
共吸收679kJ
Cl—C1吸收也kJ
H—C1放出431kJ共放出862kJ
結(jié)論H,(g)+CL(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱-183kJ-mo「i
(2)化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
【核心歸納】
1.中和反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)步驟
2.為了提高測定的準(zhǔn)確度,可以采取的措施
(1)上述實(shí)驗(yàn)中硫酸和氫氧化鈉溶液的體積相同,為了保證硫酸充分反應(yīng),所以NaOH溶液
的濃度略大于硫酸濃度。
(2)硫酸和氫氧化鈉溶液的濃度要小,若使用濃溶液,混合時會放出熱量,放熱增多。
(3)測定液體體積應(yīng)準(zhǔn)確無誤,否則后面計算會引入誤差,反應(yīng)前和反應(yīng)后溫度計讀數(shù)要準(zhǔn)
確,實(shí)驗(yàn)速度要快,減少熱量的損失。
(4)實(shí)驗(yàn)測定溫度時應(yīng)該用同一支溫度計,以減少實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差;測定酸溶液溫度后溫度計
要用水清洗干凈,擦干后再測定堿溶液溫度,否則溫度計上附著的酸會中和堿而放熱,導(dǎo)致
測得的堿溶液起始溫度偏高。
【必備知識基礎(chǔ)練】
1.(2022?四川廣安?高二期末)“嫦娥”奔月,“神舟”飛天,長征系列運(yùn)載火箭(如圖)功不可沒,
其火箭燃料有液氫、偏二甲脫、煤油等,下列有關(guān)說法正確的是
A.氫能熱值高,來源廣,無污染
B.煤油是可再生能源
C.偏二甲腳燃燒過程中,熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D.1摩爾氫氣的能量低于1摩爾液氫的能量
【答案】A
【解析】
A.氫氣可以來自水的分解,來源廣;單位質(zhì)量的氫氣燃燒放出的熱量多,熱值高;生成物
是水,無污染,故A正確;
B.煤油是石油分儲的產(chǎn)物,石油是不可再生能源,所以煤油也是不可再生能源,故B錯誤;
C.燃燒過程是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程,故C錯誤;
D.同一物質(zhì),氣態(tài)能量高于液態(tài)能量,所以Imol氫氣的能量高于Imol液域的能量,故D
錯誤;
故選Ao
2.(2022?江蘇蘇州?高二期末)光合作用是生物體模以生存和繁衍的基礎(chǔ),其反應(yīng)為
葉綠體
6C02+611,0—C6H1206+602。下列說法正確的是
光
A.反應(yīng)為置換反應(yīng)B.反應(yīng)吸收熱量C.0?是還原產(chǎn)物D.葡萄糖屬于電解質(zhì)
【答案】B
【解析】
A.反應(yīng)物中沒有單質(zhì)參加,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),A錯誤;
B.葡萄糖燃燒放熱,因此其逆反應(yīng)吸收熱量,B正確;
C.氧元素化合價升高,是氧化產(chǎn)物,C錯誤;
D.葡萄糖不能電離,不屬于電解質(zhì),屬于非電解質(zhì),D錯誤;
答案選B。
3.(2022?貴州遵義?高二期末)類推是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方法,下列類推正確的是
A.鐵在常溫下以固態(tài)的形式存在,故金屬在常溫下均以固態(tài)的形式存在
B.NO可采用排水法收集,故NCh也可采用排水法收集
C.五氧化二氮的分解為吸熱反應(yīng),故分解反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
D.銅與氯氣反應(yīng)生成氯化銅,故鋅與氯氣反應(yīng)生成氯化鋅
【答案】D
【解析】
A.不同的金屬熔點(diǎn)不同,如Hg在常溫下就是液體,A錯誤;
B.NO?可以與水反應(yīng),不能與排水法收集,B錯誤;
C.并非所有的分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),C錯誤;
D.CL具有強(qiáng)氧化性,可以將金屬氧化為最高價,因此可以與Zn反應(yīng)生成Zn。?,D正確。
故本題選D。
4.(2022.四川?射洪中學(xué)高二期中)長征五號運(yùn)載火箭搭載空間站“天和”核心艙發(fā)射升空。“天
和''核心艙采用大面積可展收柔性太陽電池翼,為空間站中電解水提供電能。下列有關(guān)說法
錯誤的是
A.長征五號運(yùn)載火箭采用液氧、液氫推進(jìn)劑,降低了對環(huán)境的污染
B.太陽翼伸展機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件采用的碳化硅是一種有機(jī)高分子材料
C.空間站中的02由太陽能電池電解水得到,能量轉(zhuǎn)化形式為:太陽能一電能一化學(xué)能
D.空間站中CO?和H?反應(yīng)制得水,既解決了CO?的清除問題,又實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)利用
【答案】B
【解析】
A.氧氣和氧氣燃燒只生成水,降低了對環(huán)境的污染,A正確;
B.碳化硅是一種無機(jī)非金屬材料,B錯誤;
C.空間站中的。2由太陽能電池電解水得到,太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,水通電分
解,電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,C正確;
D.人生存離不開水且呼吸生成二氧化碳,CO2和H?反應(yīng)制得水,既解決/CO?的清除問
題,又實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)利用,D正確:
故選B..
5.(2022.河南.高二期中)某小組同學(xué)以HC1溶液和NaOH溶液為例,進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱
的測定,下列有關(guān)說法正確的是
A.利用圖裝置進(jìn)行中和熱測定實(shí)驗(yàn),裝置中只有一處錯誤
B.測定中和熱時,將NaOH溶液分次緩慢倒入裝有鹽酸的量熱計中
C.用環(huán)形玻璃攪拌棒左右攪拌,有助于反應(yīng)充分
D.完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn),溫度計需要使用3次
【答案】D
【解析】
A.由圖裝置可知缺少玻璃攪拌器,同時大小燒杯口應(yīng)齊平,故如圖所示的裝置不止一處錯
誤,A錯誤;
B.測定中和熱時,為減少實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該將NaOH溶液一次快速倒入裝有鹽酸的量熱計中,
并用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌,使其充分反應(yīng)并測其溫度,B錯誤;
C.環(huán)形玻璃攪拌棒的作用就是通過攪拌加快反應(yīng)速率,盡快結(jié)束實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),減少熱
量耗散,但攪拌時應(yīng)該上下攪拌,C錯誤;
D.完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn),溫度計需要使用3次,分別是反應(yīng)前酸、堿的溫度、
反應(yīng)中最高溫度,D正確;
答案選D。
6.(2022?河南安陽?高一階段練習(xí))“液態(tài)陽光”是指由陽光、二氧化碳和水通過人工光合作
用得到的綠色液態(tài)燃料。CO?和HQ轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光,,的過程中
A.釋放能量B.吸收能量
C.既不釋放能量也不吸收能量D.無法判斷其能量變化
【答案】B
【解析】
“液態(tài)陽光”是指由陽光、二氧化碳和水通過人工光合作用得到的綠色液態(tài)燃料,燃料燃燒會
釋放能量,因此co?和H?0轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光”的過程中會吸收能量;
答案選B。
7.(2022.吉林?長春市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中)某反應(yīng)由兩步反應(yīng)AfBfC構(gòu)成,它的反
應(yīng)能量曲線如圖,下列敘述正確的是
A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)B.加入催化劑會改變反應(yīng)的能量變化
C.三種化合物中的穩(wěn)定性B<A<CD.AfB反應(yīng),反應(yīng)條件一定要加熱
【答案】C
【解析】
A.據(jù)圖可知BTC的反應(yīng)中反應(yīng)物能量高于生成物,為放熱反應(yīng),故A錯誤:
B.催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,不改變反應(yīng)的熔變,故B錯誤;
C.物質(zhì)所含能量越低越穩(wěn)定,據(jù)圖可知能量:C<A<B,所以穩(wěn)定性BVAVC,故C正
確;
D.A-B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),但不一定需要加熱,例如氯化筱固體和氫氧化鋼的反應(yīng)為吸
熱反應(yīng),但不需要加熱即可發(fā)生,故D錯誤;
故選C。
8.(2022?河北?高一期中)下列反應(yīng)中,既屬于吸熱反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)的個數(shù)為
①冰融化變?yōu)橐簯B(tài)水
高溫
②叫+(^^=2(;0
③Ba(OH)2-8Hq與固體NH4C1混合
@Zn與稀硫酸反應(yīng)
⑤CaCC)3分解產(chǎn)生CO?和H,0
A.IB.2C.3D.4
【答案】B
【解析】
①冰融化變?yōu)橐簯B(tài)水,不是吸熱反應(yīng),反應(yīng)中沒有化合價發(fā)生改變,屬于非氧化還原反應(yīng);
②CO?和C高溫反應(yīng)生成co,屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)中有化合價發(fā)生改變,是氧化還原反應(yīng);
③Ba(OH)2-8H2。與固體NH4cl混合生成氯化鋼、氨氣和水,是吸熱反應(yīng),反應(yīng)中化合價
沒有發(fā)生改變,屬于非氧化還原反應(yīng);
④Zn與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和城氣,是放熱反應(yīng),反應(yīng)中有化合價發(fā)生改變,是氧化還
原反應(yīng);
⑤CaCCh分解產(chǎn)生CCh和H?O,分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)中沒有化合價發(fā)生改變,屬于
非氧化還原反應(yīng);
故選Bo
【關(guān)鍵能力提升練】
9.(2021?浙江?高二期中)液氫和液氧是火箭、飛船等航天器的綠色推進(jìn)劑,下列有關(guān)說法
中不正確的是
A.某條件下觀察不到H?與0?反應(yīng)生成HQ,則該條件下二者不能發(fā)生反應(yīng)
B.航天器發(fā)射過程中燃料的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.相同條件下,等物質(zhì)的量的液態(tài)H?和氣態(tài)H2完全燃燒生成液態(tài)水,氣態(tài)氫氣釋放更多
的能量
D.已知液態(tài)N’O,具有強(qiáng)氧化性,推測可替代推進(jìn)劑中液氧
【答案】A
【解析】
A.某條件下H?和0?反應(yīng)生成H2O可能因反應(yīng)速率極慢而沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所以不能根
據(jù)某條件下觀察不到H2和02反應(yīng)生成H2O,來判斷該條件下二者不能發(fā)生反應(yīng),故A錯
誤;
B.航天器發(fā)射過程中燃料的化學(xué)能最終主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B正確;
C.相同條件下,等物質(zhì)的量的氣態(tài)H2比液態(tài)H2具有的能高,則等物質(zhì)的量的液態(tài)H?和氣
態(tài)H2完全燃燒生成液態(tài)水,氣態(tài)氫氣釋放更多的能量,故C正確;
D.推進(jìn)劑中液氧作氧化劑,已知液態(tài)N?。,具有強(qiáng)氧化性,推測可替代推進(jìn)劑中的液氧,故
D正確;
故選:A。
10.(2021?安徽?合肥市第六中學(xué)高二期中)如圖是一種彈式熱量計裝置,測量有機(jī)物燃燒反
應(yīng)的恒容反應(yīng)熱。通常的使用過程是將樣品放入不銹鋼氧彈內(nèi),并充入氧氣進(jìn)行點(diǎn)火燃燒,
整個氧彈放入裝有水的內(nèi)筒中,由溫度傳感器實(shí)時記錄溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行熱量計算。下列說法不
正確的是
1-攪拌器;2-水;3-氧彈;4-引燃線;5-溫度計;6-絕熱套
A.裝置的絕熱套可以盡量減少熱量散失
B.實(shí)驗(yàn)前要保證充入足夠量的氧氣,以保證樣品完全燃燒
C.內(nèi)筒的水面要沒過氧彈,以保證測量的準(zhǔn)確性
D.攪拌器是為了保證內(nèi)筒水溫均勻一致,可以用玻璃棒代替
【答案】D
【解析】
A.絕熱套能防止進(jìn)行熱交換,作用是減少熱量損失,故A正確;
B.實(shí)驗(yàn)測量有機(jī)物燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱,要充入足夠量的氧氣,以保證樣品完全燃燒,故B
正確;
C.水面浸沒過氧彈都是要保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,故c正確;
D.攪拌器是為了保證內(nèi)筒水溫均勻一致,不能用玻璃棒代替,故D錯誤;
選D。
11.(2021?安徽?高二階段練習(xí))W是一種由四個氮原子組成的氮單質(zhì),常溫下為固體,結(jié)
構(gòu)和白磷類似,呈正四面體,與N2互為同素異形體。已知:斷裂1molN-N和N=N所需
要的能量分別為154kJ/mol和946kJ/mol,下列說法錯誤的是
A.1moIN4中含有6NAN-N
B.N2比N4穩(wěn)定
C.N4(g)分解生成N?在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行
1
D.該熱化學(xué)方程式為:N4(s)-2N2(g)AH=-968kJ-moF
【答案】D
【解析】
A.刈分子的結(jié)構(gòu)與白磷相似,則4個N原子位于正四面體的四個頂點(diǎn),所以一個分子中
含有6個N-N鍵,ImolN4中含有6NAN-N鍵,A正確;
B.根據(jù)題意可知,ImolNMg)分解成N原子所需能量為154kJ/molx6moi=924kJ,lmolN2(g)
分解成N原子所需能量為946kJ,所以N?比N4穩(wěn)定,B正確:
C.N《g)分解生成N2的熱化學(xué)方程式為N4(g)=2N2(g)AH=6x154kJ/mol-2x945kJ/mol=-968
kJ/mol,AH<0,為氣體增多的反應(yīng),所以ASX),任何溫度下都可以滿足AH-TASO,即任
何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行,C正確;
D.根據(jù)上述選項(xiàng)分析可知當(dāng)AH=-968kJ/mol時,應(yīng)是氣體,D錯誤;
答案為D。
12.(2021?湖南?高二階段練習(xí))下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是
1
A.101kPa時2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH-QkJmol,則C的燃燒熱為gQkJ-moH
B.在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能
C.若反應(yīng)A(s)=B(s)ZkH<0,則說明A物質(zhì)比B物質(zhì)穩(wěn)定,分子內(nèi)共價鍵鍵能A比B大
D.同溫同壓下,H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件的AH相同
【答案】D
【解析】
A.燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒放出的熱量,本選項(xiàng)中C(s)完全燃燒應(yīng)該生成二氧化碳,
故A項(xiàng)錯誤;
B.在CO?中,Mg燃燒生成MgO和C。該反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能,故B項(xiàng)錯誤;
C.若反應(yīng)A(s尸B(s)AH〈0,則說明A物質(zhì)比B物質(zhì)的能量高,則B物質(zhì)比A物質(zhì)穩(wěn)定,
分子內(nèi)共價鍵鍵能B比A大,故C項(xiàng)錯誤;
D.在相同條件下,反應(yīng)的焰變只與反應(yīng)的起始狀態(tài)和最終狀態(tài)有關(guān),與途徑無關(guān),則同溫
同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的AH相同,故D項(xiàng)正確;
答案選D
13.(2021.湖南.高二階段練習(xí))下列物品在使用的過程中所需的能量不一定是來源于化學(xué)能
的是
A.電視機(jī)B.手機(jī)C.燃?xì)庠頓.自熱火鍋
【答案】A
【解析】
A.電視機(jī)使用時使用的是外界的交流電,沒有發(fā)生化學(xué)變化,因此不是來源于化學(xué)能的轉(zhuǎn)
化,A符合題意;
B.手機(jī)使用時手機(jī)電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,所需的能量是來源于化學(xué)能,B不符合題意;
C.燃?xì)庠钤谑褂脮r燃料燃燒產(chǎn)生大量的熱能,利用該熱量來燒水做飯,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來,
C不符合題意;
D.CaO與水反應(yīng)會放出大量的熱,“自熱火鍋”中自熱包的主要成分為CaO,加水后反應(yīng)放
熱,從而加熱火鍋,是化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)化,D不符合題意;
故合理選項(xiàng)是A。
14.(2021?四川成都?高二期末)如圖為中和熱測定實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法錯誤的是
A.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了使反應(yīng)更充分
B.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替鹽酸和氫氧化鈉溶液,測得的中和熱數(shù)值相同
C.溫度計測量過鹽酸的溫度后,應(yīng)先把溫度計上的酸用水沖洗干凈后,再測量NaOH溶液
的溫度
D.小燒杯和大燒杯的杯口相平
【答案】B
【解析】
A.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了使反應(yīng)物充分混合,反應(yīng)更充分,故A正確;
B.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替鹽酸和氫氧化鈉溶液,除了發(fā)生中和反應(yīng),還生成了BaSCU
沉淀,生成沉淀的過程會放熱,使測得的中和熱數(shù)值偏大,故B錯誤;
C.溫度計上殘留的酸需要清洗干凈,否則會和NaOH溶液反應(yīng),使測得NaOH溶液的溫度
偏高,故C正確;
D.兩杯口相平,可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán),從而減少熱量散失,故DiE確;
答案選B。
15.(2022?云南?高二學(xué)業(yè)考試)2021年10月《生物多樣性公約》第十五次締約方大會在云
南昆明開幕。下列做法中不利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)理念的是
A.使用可降解塑料減少臼色污染
B.生活垃圾不隨意丟棄,分類回收處理再利用
C.使用高效催化劑將汽車尾氣轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸?/p>
D.工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣不加處理任意排放丟棄
【答案】D
【解析】
A.可降解塑料是指在生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑(如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、
光敏劑、生物降解劑等),穩(wěn)定性下降,較容易在自然環(huán)境中降解的塑料.使用可降解塑料
可以減少白色污染.A正確;
B.廢舊塑料通常以填埋或焚燒的方式處理.焚燒會產(chǎn)生大量有毒氣體造成二次污染.填埋
會占用較大空間;塑料自然降解需要百年以上;析出添加劑污染土壤和地下水等,因此,廢
塑料處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是回收利用,B正確;
C.使用高效催化劑將汽車尾氣轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸?,減少汽車尾氣直接排放造成的污染,
C正確;
D.工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣不加處理任意排放丟棄,造成二次污染,D錯誤;
答案選D。
16.(2022?廣西?賓陽中學(xué)高二期末)已知:反應(yīng)HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O⑴
△H=-57.3kJ/moL現(xiàn)分別取50mL0.50mol/L醋酸與50mL0.55moI/LNaOH溶液進(jìn)行中和
反應(yīng),用如圖實(shí)驗(yàn)裝置測定該反應(yīng)的中和熱△,,下列敘述正確的是
A.圖中裝置缺少銅絲攪拌棒
B.為了讓反應(yīng)充分進(jìn)行,NaOH分三次倒入
C.該實(shí)驗(yàn)測定的反應(yīng)熱△H>-57.3kJ/mol
D.用50mL0.50mol/LNaOH溶液更準(zhǔn)確
【答案】C
【解析】
A.根據(jù)圖示可知:圖中裝置塊少混合溶液的環(huán)形玻璃攪拌棒,A錯誤;
B.為了減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失,NaOH溶液要一次快速倒入,B錯誤;
C.由于醋酸是弱酸,主要以電解質(zhì)分子存在,電離過程需吸收能量,反應(yīng)放出的熱量越少,
則相應(yīng)的反應(yīng)熱就越大,所以使用50mL0.50mol/L醋酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行
中和反應(yīng)就比使用50mLO.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)放出熱
量少,因此該實(shí)驗(yàn)測定的反應(yīng)熱△”>-57.3kJ/mol,C正確;
D.任何反應(yīng)都具有一定的可逆性,為了保證鹽酸完全反應(yīng),NaOH溶液要稍微過量,這樣
測定結(jié)果才更準(zhǔn)確,D錯誤;
故合理選項(xiàng)是C。
17.(2022?廣西?賓陽中學(xué)高二期末)H-H鍵鍵能為436kJ/mol,下列關(guān)于反應(yīng)
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=akJ/mol的能量變化敘述正確的是
A.1molH-H斷裂放出熱量436kJ
B.a值由鍵能決定,與狀態(tài)無關(guān)
C.光照和點(diǎn)燃條件下a的數(shù)值不同
D.使用催化劑不能改變
【答案】D
【解析】
A.斷裂化學(xué)鍵需吸收能量,根據(jù)H-H鍵鍵能為436kJ/mol可知:1mo【H-H斷裂要吸收熱
量436kJ,A錯誤;
B.a值大小不僅與反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量的多少有關(guān),也與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān),同
一物質(zhì)不同狀態(tài)時含有的能量多少不同,B錯誤;
C.反應(yīng)熱多少與物質(zhì)的始態(tài)、終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)條件是光照還是點(diǎn)燃無關(guān),C錯誤:
D.使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,而不能改變反應(yīng)物與生成物的能量,
因此不能改變反應(yīng)熱△H,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
18.(2022.河南.高二階段練習(xí))下列說法正確的是
A.金剛石和石墨是兩種常見的同位素
B.由石墨比金剛石穩(wěn)定可知:C(s,金剛石尸C(s,石墨)^H〉。
C.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨時,內(nèi)能發(fā)生變化
D.C(s)的燃燒熱4H=-393.5KJ/moL則2c⑸+Ch(g尸2co(g)反應(yīng)的△H=-787KJ/mol
【答案】C
【解析】
A.金剛石和石墨是碳元素組成的不同單質(zhì),互為同素異形體,故A錯誤;
B.物質(zhì)越穩(wěn)定則能量越低,山石墨比金剛石穩(wěn)定則石墨能量低,C(s,金剛石尸C(s,石墨)
為放熱反應(yīng),△H<0,故B錯誤;
C.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是化學(xué)變化,伴隨能量變化,則內(nèi)能發(fā)生變化,故c正確:
D.C(s)的燃燒熱是指生成lmolCO2(g)時的反應(yīng)熱,故D錯誤;
故選:Co
19.(2022.河南.高二期末)將溫度為20.0℃、濃度為O.SOmol-L-1的鹽酸和O.55mol-L-'的NaOH
溶液各50mL(溶液密度均為lg-mL“)在簡易量熱計中混合,生成溶液的比熱容
c=4.18Jg「CT,輕輕攪動,測得混合溶液的終止溫度是23.4°C。下列說法錯誤的是
A.實(shí)驗(yàn)中測得的終止溫度應(yīng)是混合溶液的最高溫度
B.實(shí)驗(yàn)中測得的中和熱AH=-56.8kJ-mol-'
C.如果用50mL0.025moiL”的濃硫酸代替鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得的中和熱AH會增大
D.如果用等體積等濃度的醋酸代替鹽酸,其他均不變,則測得混合溶液的終止溫度低于
23.4℃
【答案】C
【解析】
A.實(shí)驗(yàn)中終止溫度是充分反應(yīng)后混合液的最高溫度,A項(xiàng)正確:
B.酸為0.025mol,堿是過量的,應(yīng)根據(jù)酸的量進(jìn)行計算,即反應(yīng)生成了0.025molH2。,根
據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出生成ImolFkO所放出的熱量,即中和熱
AH=-[4.18x(50+50)x(23.4-20.0)x10',]^).025=-56.8kJ/mol,B項(xiàng)正確;
C.采用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),放出的熱量更多,AH減小,C項(xiàng)錯誤;
D.由于醋酸電離吸熱,所以反應(yīng)放出的熱量會減少,混合溶液的終止溫度會低于23.4。。
D項(xiàng)正確;
故選:Co
20.(2022?內(nèi)蒙古赤峰?高二期末)有關(guān)中和熱的說法正確的是
A.測定中和熱時,為了保證反應(yīng)充分,常采用將稀的NaOH溶液分次加入的方法
B.測定中和熱的實(shí)驗(yàn)中,每得到一組數(shù)據(jù),需要測定反應(yīng)前、反應(yīng)后兩個溫度值
C.測定中和熱實(shí)驗(yàn)時,為了防止熱量散失,要提高反應(yīng)速率,需要用環(huán)形玻璃攪拌棒進(jìn)行
攪拌
D.計算中和熱時,需要將所有測得的溫度變化值取平均值后代入公式進(jìn)行計算
【答案】C
【解析】
A.測定中和熱時,為了保證測量數(shù)值準(zhǔn)確,將稀的NaOH溶液一次迅速加入,防止熱量散
失,故A錯誤;
B.測定中和熱的實(shí)驗(yàn)中,每得到一組數(shù)據(jù),需要測定反應(yīng)前酸和堿的溫度、中和反應(yīng)后溫
度,三個溫度值,故B錯誤;
C.測定中和熱實(shí)驗(yàn)時,為了防止熱量散失,要提高反應(yīng)速率,需要用環(huán)形玻璃攪拌棒進(jìn)行
攪拌,故C正確:
D.計算中和熱時,先進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選,誤差大的舍去,故D錯誤;
故答案為C。
21.(2022?湖北?高二階段練習(xí))與往屆奧運(yùn)會大量使用液化天然氣或丙烷等作為火炬燃料不
同,2022年北京冬奧會首次使用氫氣作為火炬燃料。下列說法正確的是
A.氫氣是一次能源
B.氫氣在燃燒的過程中,AH<0,AS>0
C.氫氣燃燒生成ImolH?。?放出的能量比生成ImolHQ⑴的少
D.相比液化天然氣或丙烷,氫氣作為火炬燃料有利于減少酸雨的形成
【答案】C
【解析】
A.氫是二級能源。因?yàn)樗峭ㄟ^一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油和天然
氣等可以直接從地下開采,A錯誤;
B.紙氣與氧氣在燃燒的過程中生成水為放熱反應(yīng),且分子數(shù)減小,AH<0,AS<0,B錯
誤;
C.氫氣燃燒生成lmolHq(g)放出的能量比生成ImolHQ(l)的少,因?yàn)?/p>
lmolH2O(g)->lmolH。⑴需要放出熱量,C正確;
D.液化天然氣或丙烷,不會生成二氧化硫,產(chǎn)物只有水和二氧化碳,D錯誤;
答案選C。
22.(2022?河南?高一期中)物質(zhì)《)、與。?的能量存在如圖所示的相互關(guān)系。下
列有關(guān)說法錯誤的是
A.物質(zhì)O是圖示三種物質(zhì)中最穩(wěn)定的
B.過程①屬于吸熱反應(yīng)
c.由轉(zhuǎn)變?yōu)槎?,所吸收的熱量等于過程①與過程②所放出的熱量
D.物質(zhì)變化過程中所放出或吸收的熱量與路徑無關(guān)
【答案】C
【解析】
【詳解】
A.物質(zhì)是圖示三種物質(zhì)中能量最低的,故為最穩(wěn)定的,故A正確;
B.過程①反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故為吸熱反應(yīng),故B正確;
C.由轉(zhuǎn)變?yōu)樗盏臒崃康扔谶^程①與過程②所吸收的熱量,故C錯誤;
D.質(zhì)變化過程中所放出或吸收的熱量只與物質(zhì)的始態(tài)和末態(tài)有關(guān),與路徑無關(guān),故D正確;
故選C。
23.(2022?山東濰坊?高一期中)2021年我國首次實(shí)現(xiàn)以CO?為原料人工合成淀粉,該過程
涉及CO2加氫(電解水得氫氣)轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)的過程,其能量變化如圖所示。
下列敘述錯誤的是
A.CO?合成甲醇的反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量比產(chǎn)物總能量高
B.CO?合成甲醇的反應(yīng)中,破壞反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的能量小于形成產(chǎn)物化學(xué)鍵釋放的能量
C.CO?合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
△H=—(Qi+Q2)kJmol'1
D.上述過程中存在電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的能量轉(zhuǎn)化形式
【答案】C
【解析】
A.由圖可知,二氧化碳合成甲醇的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量比產(chǎn)物總能量高的放熱反應(yīng),故A
正確;
B.由圖可知,二氧化碳合成甲醇的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量比產(chǎn)物總能量高的放熱反應(yīng),則反
應(yīng)中破壞反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的能量小于形成產(chǎn)物化學(xué)鍵釋放的能量,故B正確;
C.由圖可知,二氧化碳合成甲醇的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量比產(chǎn)物總能量高的放熱反應(yīng),反應(yīng)
1
的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)A"=—Q?kJ-mol-,故C錯誤;
D.由題意可知,電解水得氫氣的過程中存在電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化形式,二氧化碳
加斜轉(zhuǎn)化為甲醇的過程中存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的能量轉(zhuǎn)化形式,故D正確;
故選C。
24.(2022.北京市第十二中學(xué)高一期中)中國研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑,利用
太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,主要過程如圖所示。下列說法不氐硬的是
A.整個過程實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
B.過程H放出能量
c.in發(fā)生的反應(yīng):2H,O2=2H2O+O2T
光
D.過程的總反應(yīng):2H,0—2H,T+0,T
'催化劑-
【答案】c
【解析】
A.由圖可知,太陽能使水分解,則實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,故A正確;
B.過程n中生成氫氣、過氧化氫,形成化學(xué)鍵,形成化學(xué)鍵會釋放能量,所以過程n放出
能量,故B正確;
c.過程III為H2O2分解生成氫氣和氧氣,H2O2=H2T+O2T,故c錯誤;
光
D.總反應(yīng)為水分解生成氫氣和氧氣,則總反應(yīng)2HzO,-ZHzt+Ozt,故D正確;
催化劑
故選C。
25.(2021?山西呂梁?高二期中)應(yīng)用過渡狀態(tài)理論討論化學(xué)反應(yīng)時,可將反應(yīng)過程中體系的
勢能變化情況表示在反應(yīng)歷程一勢能圖上。甲烷在光照條件下發(fā)生的氯代反應(yīng)歷程如圖所
示。下列說法錯誤的是
⑴C1-C1-2cl?
(2)C1+CH3-H^CH3+H-C1
(3)CH3+C1-C1->CH3-C1+C1-
1
A.反應(yīng)C1+CH3-H->CH3-+H-C1△H=+7.5kJmor
B.反應(yīng)CI+CH3-H-CH3-+H-C1的活化能Ea=+16.7kJmoH
C.反應(yīng)(2)比反應(yīng)(3)更容易進(jìn)行
D.CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g)△H=-105.4kJmol-1
【答案】C
【解析】
A.由圖可知,。?和CH3-H的能量比C%?和H-C1的能量低7.5kJ,因此反應(yīng)
C1+CH3-H^CH3+H-C1的4H=+7.5kJmo|-',A正確;
B.反應(yīng)C1-+CH3-HTCH,+H-C1的活化能為Ea”因此Ea=+16.7kJ,moH,B正確;
C.反應(yīng)⑵的活化能為16.7kJ-molL反應(yīng)⑶的活化能為8.3kJ-molL反應(yīng)(3)更容易進(jìn)行,C
錯誤;
D.由圖可知CH?轉(zhuǎn)化為CH3CI放出105.4U能量,則CH4(g)+C12<g)=CH3Cl(g)+HCl(g)
△H=-105.4kJ.moH,D正確:
選C。
26.(2021?山西?侯馬市第一中學(xué)校高二期中)能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱之一、
(1)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是(填序號)。
a.Ba(OH)2?8H2O與NH4cl混合攪拌b.高溫燃燒石灰石c.鋁與鹽酸反應(yīng)
(2)已知稀溶液中,ImolH2sCM與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時,放出114.6kJ熱量,寫出表示
H2sCM與NaOH反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式。
(3)lg碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
(4)已知白磷(化學(xué)式為P。、紅磷(化學(xué)式為P)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
P4(s)+502(g)=P40io(s);411=-24.081<5值(表示1g白磷固體燃燒生成PQio固體放熱24.08kJ,
下同);P(s)+5/402(g)=l/4PQo(s);AH=-23.84kJ/g?Imol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時(釋
放、吸收)kJ的熱量。
【答案]⑴c
(2)gH2so4(aq)+NaOH(aq)=Na2SOM叫)+此0⑴△H=-57.3kJ?moH
*l
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.28kJ?mol
(4)釋放29.76
【解析】
(1)
a.Ba(OH)2?8H2O與NH4cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故a錯誤;
b.高溫煨燒石灰石是分解反應(yīng),為吸熱反應(yīng),故b錯誤;
c.鋁與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),故c正確;
故選c;
(2)
ImolH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時,放出114.6kJ熱量,H2SO4與NaOH反應(yīng)的中
和熱的熱化學(xué)方程式為:々H2so鼠叫)+NaOH(aq)=Na2SOM叫)+H2CKI2H=-57.3kJ?molL因
此,本題正確答案是:2soM叫)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)AH=-57.3kJ?mol";
(3)
由1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94RJ熱量,貝I」Imol碳與水蒸氣反應(yīng),
吸收10.94kJxl2=131.28kJ,則此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
△H=+131.28kJ?mol,;
(4)
P4(s)+502(g)=P4Oio(s)AH=-24.08x31x4=-2985.92kJ/mol①
P(s)+5/402(g)=l/4PQio(s)AH=-23.84x31=-739.04kJ/mol②,①-②*4得P4(s,白磷)=4P(s,
紅磷)即AH=-2985.92kJ/mol-4x(-739.04)=29.76kJ/mol;
27.(2021?福建寧德?高二期中)某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。
(1)實(shí)驗(yàn)室用50mLO.50mol/L鹽酸與50mL某濃度的NaOH溶液在如圖所示裝置中反應(yīng),通
過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。該裝置有兩處明顯的錯誤,其中一處是缺少
一種玻璃儀器,該儀器的名稱為,另一處錯誤是;碎泡沫塑料的作
用是:實(shí)驗(yàn)室提供了0.50mol/L和0.55mol/L兩種濃度的NaOH溶液,應(yīng)選擇
mol/L的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反應(yīng)會更充分。
(2)更正錯誤之處后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
溫度起始溫度ti/"C
終止溫度平均溫度差
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
t/℃△T/K
HC1NaOH平均值2
125.125.325.228.7
225.025.225.128.5
324.924.924.928.3
(已知:Q=-cm(t2-ti)=-cmAT,w=/n(NaOH)+/M(HCl),NaOH溶液和鹽酸的密度均近似為
lgmL1,反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ.kg“.K」)
則根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算△T=(精確到0.01)。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為
Q
___________。已知AH二獸,根據(jù)公式計算中和熱△小___________kJ.moH(精確到0.1)。
An
⑶下列操作使測得中和熱數(shù)值偏大的是。
A.在量取鹽酸時仰視讀數(shù)
B.使用銅棒快速攪拌反應(yīng)液
C.測量酸的溫度后沒有清洗溫度計再測量堿
【答案】(1)環(huán)形玻璃攪拌棒(或環(huán)形玻璃攪拌器)溫度計水銀球碰到杯底保溫0.55
(2)3.43NaOH+HCl=NaCl+H2O-57.3(或-57.2)
⑶A
【解析】
(D
根據(jù)裝置圖可知:該裝置有兩處明顯的錯誤,其中缺少的攪拌儀器名稱為環(huán)形玻璃攪拌棒;
另一個錯誤是溫度計水銀球碰到杯底:測定中和熱關(guān)鍵是做好保溫工作,其中碎泡沫塑料的
作用是保溫;為了使HC1充分反應(yīng),NaOH溶液應(yīng)該稍微過量,所以實(shí)驗(yàn)室提供了0.50mol/L
和().55mol/L兩種濃度的NaOH溶液,應(yīng)選擇0.55mol/L的NaOH溶液;
(2)
NaOH與HCI發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),放出熱量使溶液溫度升高,3次實(shí)驗(yàn)的溫度差分別是3.5℃、3.4℃、3.4℃,
Q4+R4+24
三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均有效,平均溫度差△T=±L^^℃=3.43°C,反應(yīng)放出熱量
Q=-cmAT=-4.18kJkg'-K'xO.lkgx3.43K=1.4337kJ,反應(yīng)產(chǎn)生H2O的物質(zhì)的量
n(H20)=n(HCl)=0.50mol/Lx0.05L=0.025mol,故該反應(yīng)的中和熱
__Q__1,4337kJ
AHP
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