2020版高中化学 课时分层作业2 热化学方程式 中和反应反应热的测定 新人教版选修4

1课时分层作业(二)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列说法错误的是()A．热化学方程式中，各物质的化学计量数不表示分子个数，只代表该物质的物质的量B．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据C．同一化学反应，化学计量数不同，则ΔH不同；化学计量数相同而状态不同，ΔH也不相同D．化学反应过程中所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比B[标准状况是指0℃、101kPa，而热化学方程式中如果没有注明温度和压强，则指的是25℃、101kPa。]2．根据热化学方程式S(l)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－293.23kJ/mol，分析下列说法中正确的是()A．S(s)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量大于293.23kJB．S(g)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量小于293.23kJC．1molSO2(g)的能量小于1molS(l)和1molO2(g)的能量之和D．1molSO2(g)的能量大于1molS(l)和1molO2(g)的能量之和C[S(s)===S(l)吸收能量，所以S(s)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量小于293.23kJ，S(g)===S(l)释放能量，所以S(g)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量大于293.23kJ，该反应是放热反应，所以生成物的能量小于反应物的能量。]3．中和热是在稀溶液中，酸、碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量，强酸、强碱的中和热为57.3kJ·mol－1。下列热化学方程式中正确的是()A．HNO3(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋KNO3(aq)ΔH－57.3kJ·mol－1B．HNO3(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋NH4NO3(aq)ΔH－57.3kJ·mol－1C．CH3COOH(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋CH3COOK(aq)ΔH－57.3kJ·mol－1D．CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋CH3COONH4(aq)ΔH－57.3kJ·mol－1D[A项，ΔH＝－57.3kJ·mol－1，B、C项，ΔH－57.3kJ·mol－1。]4．已知H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量2D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量[答案]C5．已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ/mol，则12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)的ΔH为()A．＋184.6kJ/molB．－92.3kJ/molC．－369.2kJ/molD．＋92.3kJ/molB[热化学方程式中各物质的化学计量数只表示该物质的物质的量，当化学计量数减半时，反应热也减半。]6．1g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是()A．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molB．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－285.8kJ/molC．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJD．H2＋12O2===H2OΔH＝－285.8kJ/molA[由1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，可知1molH2燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故该反应ΔH＝－285.8kJ/mol。]7．(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是________，图1中对应反应的热化学方程式为______________________。(2)下图2是NO2与CO反应转化为CO2和NO过程中的能量变化示意图，根据图2分析，若0.5molCO被氧化，该过程放出的热量Q＝________kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合，则充分反应后放出的热量________(填“”“”或“＝”)QkJ。(3)仿照图2的形式，在图3的坐标中绘制出N2(g)、O2(g)反应生成NO(g)的能量变化曲线。图1图23图3[解析](1)键能越小，化学键断裂越容易；键能越大，物质越稳定。由图1可知1molN2变成氮原子、1molO2变成氧原子吸收的能量与氮原子和氧原子生成1molNO时释放出的能量，由此可求出该反应的反应热：ΔH＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×632kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1。(2)由图2知，消耗1molCO时放出的热量为368kJ－134kJ＝234kJ，由此可得出答案；可逆反应中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于QkJ。(3)作图时注意两点：生成物的总能量比反应物的高，过渡态的能量最高。[答案](1)N2N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol(2)117＜(3)如图所示8．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，回答下列问题。(1)用含20gNaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出________kJ的热量。(2)用含2molH2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热为________。(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)原来(1)放出的热量。[解析](1)0.5molNaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5mol×57.3kJ/mol＝28.65kJ。(2)根据中和热的定义可知，中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关，中和热为57.3kJ/mol。(3)因醋酸为弱酸，用NaOH中和时，需不断地电离出H＋，而电离过程要吸收热量，故反应放出的热量会减小。[答案](1)28.65(2)57.3kJ/mol(3)小于9．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。(1)反应过程Ⅰ的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。4(2)反应过程Ⅱ的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。(3)Q与Q1的关系：Q________Q1(填“”“”或“＝”)。[解析](1)据图Ⅰ中信息可知H2和Cl2为反应物，HCl为生成物，反应过程中释放能量。(2)据图Ⅱ中信息可知HCl为反应物，H2和Cl2为生成物，反应过程中E(反应物)E(生成物)，故吸收能量。(3)Ⅰ、Ⅱ两反应互为可逆过程，故热化学方程式中各物质的计量数相等时，其放出和吸收的热量数值相等。[答案](1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(2)2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝Q1kJ·mol－1(3)＝[能力提升练]10．含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为()A．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－11.46kJ·mol－1B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－11.46kJ·mol－1C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1D[中和热是以生成1molH2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。]11．如图所示，E1＝393.5kJ·mol－1，E2＝395.4kJ·mol－1，下列说法或热化学方程式正确的是()A．石墨与金刚石之间的转化是物理变化B．C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1C．金刚石的稳定性强于石墨D．断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少B[石墨与金刚石是两种不同的单质，二者之间的转化是化学变化，A项错误；由图可知，1mol金刚石的能量比1mol石墨高395.4kJ－393.5kJ＝1.9kJ，故有C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，B项正确；金刚石的能量高于石墨的能量，物质的能量越高越不稳定，C项错误；C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1,1mol石墨的总5键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ，D项错误。]12．运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20mL2.08mol·L－1NaOH溶液的试管中分五次加入1～5mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1mL)后，测得溶液的温度分别是1.4℃、2.5℃、4.2℃、5.2℃、5.18℃，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是()A．20.8mol·L－1B．6.9mol·L－1C．5.2mol·L－1D．4.16mol·L－1C[滴加H2SO4时，溶液的最高温度为NaOH和H2SO4恰好中和，此时用去H2SO4为4mL。设H2SO4的物质的量浓度为cmol·L－1，则20×10－3L×2.08mol·L－1＝c×4×10－3L×2，c＝5.2mol·L－1。]13．(1)已知2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4mol液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。①写出热化学方程式：____________________________________________。②已知H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44kJ/mol，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。[解析](1)1molC2H2燃烧生成液态水和CO2放热：99.6kJ2g×26g＝1294.8kJ，热化学方程式为：C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1294.8kJ/mol。(2)1mol液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放热：256.65kJ0.4mol×1mol＝641.625kJ，热化学方程式为：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ/mol,16g液态肼的物质的量为：16g32g/mol＝0.5mol，燃烧生成水蒸气时放热：256.65kJ0.4mol×0.5mol＝320.8kJ，生成气态水2mol，变为液态水放热：44kJ×2＝88kJ，因此共放出热量：320.8kJ＋88kJ＝408.8kJ。[答案](1)C