2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)課時檢測2反應(yīng)熱的測量與計算含解析蘇教版選擇性必修1

PAGEPAGE8反應(yīng)熱的測量與計算題型一反應(yīng)熱的測量1．下列各說法中，正確的是()A．中和熱確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溶液反應(yīng)解析：選C中和熱是稀的酸與堿反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，故A錯誤；1mol酸與1mol堿完全反應(yīng)可能生成2mol水，且酸、堿不愿定為強電解質(zhì)，則放出的熱量不愿定為中和熱，故B錯誤；在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時的反應(yīng)熱叫做中和熱，故C正確；硫酸和氫氧化鋇除生成水外還生成硫酸鋇沉淀，生成沉淀放熱，故D錯誤。2．下列有關(guān)中和熱的說法正確的是()A．表示中和熱的熱化學(xué)方程式：H＋(l)＋OH－(l)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．精確測量中和熱的試驗過程中，至少需測定溫度4次C．測量混合溶液溫度時，溫度計插在溶液中D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1，則該反應(yīng)的中和熱為114.6kJ·mol－1解析：選CA項，表示中和熱的熱化學(xué)方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，錯誤；B項，精確測量中和熱的試驗過程中，至少需測定溫度3次，即反應(yīng)前酸溶液的溫度、堿溶液的溫度及反應(yīng)后混合溶液的最高溫度，錯誤；C項，測量混合溶液溫度時，溫度計要始終插在溶液中，視察其最高溫度，正確；D項，中和熱是酸與堿反應(yīng)產(chǎn)生1mol的水時所放出的熱量，所以該反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1，錯誤。題型二蓋斯定律及應(yīng)用3．下列關(guān)于蓋斯定律的說法不正確的是()A．不管反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱相同B．反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)C．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能干脆測得，可通過蓋斯定律間接計算得到D．依據(jù)蓋斯定律，熱化學(xué)方程式中ΔH干脆相加即可得總反應(yīng)熱解析：選D熱化學(xué)方程式按確定系數(shù)比加和時其反應(yīng)熱也按該系數(shù)比加和，D錯誤。4．將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應(yīng)之一。已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝140.5kJ·mol－1C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1則反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)=TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是()A．80.5kJ·mol－1 B．30.0kJ·mol－1C．－30.0kJ·mol－1 D．－80.5kJ·mol－1解析：選D對已知熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，依據(jù)蓋斯定律，由①＋②×2可得熱化學(xué)方程式：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝140.5kJ·mol－1＋(－110.5kJ·mol－1)×2＝－80.5kJ·mol－1，故選D。5．已知反應(yīng)：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH3則反應(yīng)2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3D.3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3解析：選D把已知反應(yīng)依次編號為①、②、③，依據(jù)蓋斯定律，由①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。6．肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的一種燃料，它與N2O4反應(yīng)時N2O4為氧化劑，反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝8.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1下列表示N2H4和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正確的是()A．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ·mol－1B．N2H4(g)＋eq\f(1,2)N2O4(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－542.7kJ·mol－1C．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－542.7kJ·mol－1D．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1076.7kJ·mol－1解析：選A依據(jù)蓋斯定律，將②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ·mol－1。7．按要求回答下列問題：(1)以自然氣為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知：①CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH3請計算反應(yīng)③的反應(yīng)熱ΔH3＝__________(用a、b表示)kJ·mol－1。(2)已知：①COS(g)＋H2(g)=H2S(g)＋CO(g)ΔH1＝－17kJ·mol－1②COS(g)＋H2O(g)=H2S(g)＋CO2(g)ΔH2＝－35kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)=H2(g)＋CO2(g)ΔH3則ΔH3＝________。解析：(1)依據(jù)蓋斯定律可得③＝①×2－②，所以ΔH3＝2ΔH1－ΔH2＝(2a－b)kJ·mol－1(2)依據(jù)蓋斯定律，由②－①＝③可得ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－35kJ·mol－1)－(－17kJ·mol－1)＝－18kJ·mol－1。答案：(1)(2a－b)(2)－18kJ·mol8．下列關(guān)于能量變更的說法，正確的是()A．將等質(zhì)量的紅磷和白磷完全燃燒生成P2O5(s)放出的熱量相同B．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，該反應(yīng)生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量C．中和熱的試驗過程中，環(huán)形玻璃攪拌棒的材料若用銅代替，則測出的中和熱數(shù)值偏小D．化學(xué)鍵的斷裂是吸熱過程，并且確定發(fā)生了化學(xué)變更解析：選C紅磷和白磷的分子結(jié)構(gòu)不同，等質(zhì)量的兩種物質(zhì)含有的能量也不同，因此將等質(zhì)量的紅磷和白磷完全燃燒生成P2O5(s)放出的熱量不相同，A錯誤；Na與H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，B錯誤；金屬Cu簡潔導(dǎo)熱，若將環(huán)形玻璃攪拌棒的材料用銅代替，會導(dǎo)致一部分熱量損失，使測出的中和熱數(shù)值偏小，C正確；化學(xué)鍵的斷裂過程是吸熱過程，但不愿定發(fā)生了化學(xué)變更，如HCl在水中的溶解或NaCl的熔化過程，有化學(xué)鍵的斷裂，但沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，D錯誤。9．下列說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)過程有密切的關(guān)系B．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱取決于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)C．蓋斯定律只是一條簡潔的自然規(guī)律，其實際作用不大D．有的化學(xué)反應(yīng)過程沒有能量變更解析：選B依據(jù)蓋斯定律知，反應(yīng)熱的大小只與反應(yīng)體系的始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，和反應(yīng)的途徑、過程無關(guān)，A錯誤；依據(jù)蓋斯定律知，反應(yīng)熱的大小只與反應(yīng)體系的始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，B正確；蓋斯定律雖然是一條簡潔的自然規(guī)律，但實際作用很大，C錯誤；任何化學(xué)反應(yīng)過程都有能量變更，D錯誤。10．含有11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol·L－1的H2SO4溶液反應(yīng)，放出11.46kJ的熱量，表示該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為()A.KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－11.46kJ·mol－1B．0.2KOH(aq)＋0.1H2SO4(aq)=0.1K2SO4(aq)＋0.2H2O(l)ΔH＝－11.46kJ·mol－1C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D.KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：選D中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的熱量來衡量的，故書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以生成1molH2O(l)為標準來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，再結(jié)合放熱數(shù)值寫出ΔH。11．室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度上升，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4(s)·5H2O(s)受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列推斷正確的是()A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3解析：選B方法一：“虛擬”路徑法。依據(jù)蓋斯定律得：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH3。方法二：方程式疊加法。CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0①CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)ΔH2<0②CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3>0③依據(jù)蓋斯定律，由②＋③得：CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋5H2O(l)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3由于ΔH1>0，ΔH2<0，ΔH3>0，所以ΔH1<ΔH3。12．下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3kJ的熱量B．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則該反應(yīng)可表示生成36gH2O的熱效應(yīng)C．已知①2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝bkJ·mol－1，則a>bD．已知P(白磷，s)=P(紅磷，s)ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定解析：選AA項，醋酸是弱酸，電離時吸取熱量，酸堿中和時放出的熱量少，正確；B項，未注明水的狀態(tài)，錯誤；C項，反應(yīng)①為碳完全燃燒，反應(yīng)②為碳不完全燃燒，完全燃燒放熱多，但a、b數(shù)值都為負值，應(yīng)為a<b，錯誤；D項，紅磷的能量低，所以紅磷穩(wěn)定，錯誤。13．已知25℃、101kPa條件下：①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJ·mol－1②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1由此得出的正確結(jié)論是()A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為吸熱反應(yīng)B．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為放熱反應(yīng)C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變O3為吸熱反應(yīng)D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變O3為放熱反應(yīng)解析：選A依據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：3O2(g)=2O3(g)ΔH＝284.2kJ·mol－1，即等質(zhì)量的O2比O3能量低，O2比O3穩(wěn)定，O2變O3為吸熱反應(yīng)。14.在量熱計中(如圖所示)將100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液與100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，溫度從298.0K上升到300.7K，已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件溫度每上升1K所須要的熱量)是150.5J·K－1，溶液密度均為1g·mL－1，充分混合后溶液的比熱容c＝4.184J·(g·K)－1。(1)CH3COOH的中和熱ΔH＝________。(2)CH3COOH的中和熱的文獻值為56.1kJ·mol－1，你認為(1)中測得的試驗值出現(xiàn)偏差可能的緣由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)試驗中NaOH過量的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)你認為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比，________的中和熱數(shù)值較大，其緣由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)依據(jù)題中所給信息可推算出酸和堿的物質(zhì)的量，酸為0.050mol，堿為0.055mol，可知堿是過量的，應(yīng)以酸的量計算，算誕生成0.050mol水時放出的熱量，進而算誕生成1mol水時放出的熱量，即可得出CH3COOH的中和熱：ΔH＝eq\f([150.5J·K－1＋4.184J·（g·K）－1×（100g＋100g）]×（300.7K－298.0K）,0.05mol)≈－5.33×104J·mol－1＝－53.3kJ·mol－1。(2)本試驗測得的CH3COOH的中和熱數(shù)值小于文獻值，緣由可能有以下幾個方面：①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好；②酸、堿溶液混合不快速；③溫度計不夠精確等。(3)過量的堿能保證CH3COOH完全被中和，從而提高試驗精確度。(4)CH3COOH是弱酸，發(fā)生電離時要吸熱，發(fā)生中和反應(yīng)時放熱較少。答案：(1)－53.3kJ·mol－1(2)量熱計的保溫瓶絕熱效果不好，酸、堿溶液混合不快速，溫度計不夠精確等(合理即可)(3)保證CH3COOH完全被中和，從而提高試驗精確度(4)HClCH3COOH是弱酸，發(fā)生電離時要吸熱，發(fā)生中和反應(yīng)時放熱較少15．最新一期國際學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》介紹了我國科學(xué)家曾杰團隊的成果：在含鉑高效催化劑作用下把二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為清潔液態(tài)燃料——甲醇。(1)該法利用CO2制取甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：①CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－178kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol－1已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵C—CC—HH—HC—OH—O鍵能/(kJ·mol－1)34841343635846