化学人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应第一节 反应热第1课时免费课时作业

这是一份化学人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应第一节 反应热第1课时免费课时作业，共14页。试卷主要包含了下列说法正确的是，某实验小组设计用50 mL 0，“焓”是指等内容，欢迎下载使用。

第1课时 反应热 焓变
基础过关练
题组一 中和反应反应热的测定
1.(2019广东学业水平考试)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )
A.燃烧属于放热反应
B.中和反应是吸热反应
C.断裂化学键放出能量
D.反应物总能量与生成物总能量一定相等
2.下列说法正确的是( )
A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B.1 ml酸与1 ml碱完全反应放出的热量是中和热
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 ml H2O(l)时所放出的热量叫做中和热
D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
3.(2020浙江台州五校高二上联合段考)在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是( )
A.量筒
B.温度计
C.环形玻璃搅拌棒
D.天平
4.中和热测定实验中,用50 mL 0.50 ml/L盐酸和50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行实验,下列说法不正确的是( )
A.改用60 mL 0.50 ml/L盐酸跟50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行反应,求出的中和热数值和原来相同
B.用50 mL 0.50 ml/L盐酸和50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行实验比用50 mL 0.50 ml/L盐酸和50 mL 0.50 ml/L NaOH溶液测得的数值准确
C.酸、碱溶液混合时,量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中,不断用玻璃棒搅拌
D.装置中的大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失
5.某实验小组设计用50 mL 0.50 ml·L-1盐酸跟50 mL 0.55 ml·L-1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。试回答下列问题:
(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填字母)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·mL-1,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。深度解析
(3)实验过程中如果做出如下改变,实际测得的中和热会发生怎样的变化?(填“偏大”“偏小”或“不变”)
①本实验中用稍过量的NaOH的原因是保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热 。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热 。
③若用等浓度的醋酸溶液与NaOH溶液反应,则测得的中和热 ,其原因是 。
题组二 反应热与焓变
6.(2020吉林友好学校联合体高二上期中)“焓”是指( )
A.物质所具有的内能
B.反应热的变化
C.化学键所具有的能量
D.物质的一种化学性质
7.下列说法正确的是( )
A.焓变单位为kJ·ml-1,是指1 ml物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”
D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+”
8.(2020福建漳平一中高二上月考)下列反应属于氧化还原反应,而且ΔH>0的是( )
A.铝片与稀H2SO4的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的木炭与CO2的反应
D.甲烷在O2中的燃烧反应
9.(2020陕西宝鸡金台高二上期中)对于放热反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(l),下列说法正确的是( )
A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D.反应物H2和O2比产物H2O稳定
10.(2020湖北随州二中高二上月考)反应X+Y M+N的能量变化关系如图所示。下列关于该反应的说法中,正确的是( )
A.断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量
B.X、Y的总能量一定低于M、N的总能量
C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热才可发生
D.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的
11.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是(深度解析)
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH1
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH>0
题组三 利用键能计算焓变
12.根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g) CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为( )
A.-1 940 kJ·ml-1B.+1 940 kJ·ml-1
C.-485 kJ·ml-1 D.+485 kJ·ml-1
13.化学键的键能是形成(或断裂)1 ml化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据:H—S键:364 kJ·ml-1;S—S键:266 kJ·ml-1;SO键:522 kJ·ml-1;H—O键:463 kJ·ml-1。试根据这些数据计算下面这个反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·ml-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(即),则Q= 。
能力提升练

题组一 从微观(化学键)和宏观(内能)两个角度理解反应热
1.(2019北京平谷模拟,)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅱ放出能量并形成了O—O键
C.总反应2H2O 2H2↑+O2↑
D.过程Ⅲ属于分解反应也是吸热反应
2.(2020天津七校高二上期中联考,)单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体,下列说法正确的是( )
A.S(s,单斜) S(s,正交) ΔH3=-0.33 kJ/ml
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高
D.由①可知断裂1 ml O2和1 ml单斜硫中的共价键所吸收的能量比形成1 ml SO2中的共价键所放出的能量多297.16 kJ
题组二 利用化学键、焓进行焓变的定性分析与简单计算
3.()生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可达740年,以下是几种化学键的键能:
下列说法中正确的是( )
A.过程N2(g) 2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g) NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g) 2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成,仍可能发生化学反应
4.(2020陕西宝鸡金台高二上期中,)通常人们把拆开1 ml某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)。已知H—H键键能为436 kJ/ml,Cl—Cl键键能为243 kJ/ml,H—Cl键键能为431 kJ/ml,则HCl(g) 12H2(g)+12Cl2(g)的ΔH为( )
A.+183 kJ/mlB.-183 kJ/ml
C.+91.5 kJ/mlD.-91.5 kJ/ml
5.()SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 ml S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 ml F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)+3F2(g) SF6(g)的反应热ΔH为(深度解析)
A.-1 780 kJ·ml-1 B.-1 220 kJ·ml-1
C.-450 kJ·ml-1D.+430 kJ·ml-1
6.(2020江西九江一中高二上期中,)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 ml化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示;现提供以下化学键的键能:P—P键键能为198 kJ·ml-1、P—O键键能为360 kJ·ml-1、氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·ml-1,则P4(s)+3O2(g) P4O6(s)的反应热ΔH为( )
A.+1 638 kJ·ml-1B.-1 638 kJ·ml-1
C.-126 kJ·ml-1D.+126 kJ·ml-1
7.(双选)()根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是( )
A.1 ml C(s)与1 ml O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量
C.由C(s) CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·ml-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为-10.1 kJ·ml-1
答案全解全析
基础过关练
1.A 物质燃烧时向外界释放能量,属于放热反应,A正确;中和反应都是放热反应,B错误;化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,C错误;化学反应中的物质变化一定伴随着能量变化,反应物总能量与生成物总能量一定不相等,D错误。
2.C 中和热是指稀酸与稀碱发生中和反应生成1 ml H2O(l)时所放出的热量,可以是强酸、强碱,也可以是弱酸、弱碱,故A、B错误,C正确;H2SO4和Ba(OH)2反应时,除生成水外,还有BaSO4沉淀生成,所以其反应热不是中和热,D错误。
3.D 中和热测定的实验中需要温度计测定温度、环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液混合均匀,还需要量筒量取一定量的酸、碱溶液,不需要天平。
4.C 中和热是指稀酸与稀碱发生中和反应生成1 ml液态水时放出的热量,与酸、碱的用量无关,所以用60 mL 0.50 ml/L盐酸与50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行反应,测得中和热数值相等,A正确;用50 mL 0.50 ml/L盐酸和50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行实验与用50 mL 0.50 ml/L盐酸和50 mL 0.50 ml/L NaOH溶液相比,前者NaOH溶液过量,可保证盐酸完全反应,测得的数值更准确,B正确;缓慢把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,热量散失较多,导致反应后的温度低,Δt偏小,由Q=m·c·Δt可知测量结果偏低,C错误;大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少实验过程中的热量损失,D正确。
5.答案 (1)D (2)-51.8 kJ·ml-1 (3)①偏小 ②偏小 ③偏小 用醋酸溶液代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小
解析 (1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是:用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动。
(2)取三次实验的平均值代入公式计算即可。
即t1=20.1+20.02+20.2+20.42+20.6+20.523=20.3(℃)
t2=23.2+23.4+23.63=23.4(℃)
所以ΔH=
-100 mL×1 g·mL-1×4.18 J·g-1·℃-1×10-3kJ·J-1×(23.4-20.3) ℃0.025ml≈-51.8 kJ·ml-1
(3)①若因为有放热现象导致少量HCl在反应中挥发,减少了HCl的量,则测得的中和热会偏小。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,其目的是防止温度计上面的盐酸残液与氢氧化钠反应,若无此操作步骤,会使测量结果偏小。
③用醋酸溶液代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小。
反思升华 中和热测定的注意事项
(1)实验的关键是保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。
(2)为保证酸、碱完全中和,常使碱稍稍过量。
(3)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒是因为铜传热快,热量损失大。
(4)中和热不包括难溶电解质的生成热、物质的溶解热等。
6.A 焓是与内能有关的物理量,是物质所具有的能量,不表示反应热的变化、化学键所具有的能量。
7.C 焓变的单位为kJ·ml-1,是指每摩尔“具体的反应”的焓变,A错;在反应中物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热,C对;一个化学反应中,生成物总键能大于反应物总键能时,反应放热,ΔH为“-”,D错。
8.C 有元素化合价变化的反应为氧化还原反应;ΔH>0的反应为吸热反应。铝片与稀H2SO4的反应、甲烷在O2中的燃烧反应,是氧化还原反应,但属于放热反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,但不属于氧化还原反应;灼热的木炭与CO2的反应,属于氧化还原反应,且属于吸热反应。
9.B 反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)是放热反应,则说明反应物氢气和氧气的总能量高于生成物水的总能量。
10.B 图示反应物的总能量比生成物的总能量低,为吸热反应,吸热反应的焓变为正值,则断裂X、Y的化学键所吸收的能量高于形成M、N的化学键所放出的能量,A错误;X、Y的总能量低于M、N的总能量,B正确;吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡与氯化铵晶体的反应,为常温下发生的吸热反应,C错误;无法判断X的能量是否低于M的,Y的能量是否低于N的,D错误。
11.A A项,由题图可知石墨的能量比金刚石的低,因此由石墨转变为金刚石是吸热反应,正确;B项,由题图可知白磷具有的能量比红磷的高,能量越低越稳定,错误;C项,由题图可知,|ΔH1|>|ΔH2|,由于ΔH1、ΔH2均小于零,故ΔH1<ΔH2,错误;D项,由题图可知,反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)为放热反应,ΔH<0,错误。
反思升华 解答本题应看清起点、终点,分析曲线的变化趋势,理解物质稳定性与键能及物质所具有能量的关系。一般认为键能越大,化学键越牢固,物质具有的能量越低,该物质越稳定。另外应注意比较ΔH大小时应考虑正、负号。
12.A 由“ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和”可知:ΔH=(414×4+155×4-489×4-565×4) kJ·ml-1=-1 940 kJ·ml-1。
13.答案 150
解析 反应可以改成:2H2S(g)+SO2(g) 38S8(s)+2H2O(l)。根据公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=4×364 kJ·ml-1+2×522 kJ·ml-1-3×266 kJ·ml-1-4×463 kJ·ml-1=-150 kJ·ml-1。
能力提升练
1.D 由题图可知,利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气,光能转化为化学能,故A正确;过程Ⅱ生成了O—O键,释放能量,B正确;该过程的总反应是水分解为氢气和氧气,C正确;由题图可知,过程Ⅲ为H2O2的分解反应,放出能量,D错误。
2.A 由题图可知,单斜硫能量大于正交硫,所以单斜硫转化为正交硫放出热量,焓变=(296.83-297.16)kJ/ml=-0.33 kJ/ml,所以S(s,单斜) S(s,正交) ΔH3=-0.33 kJ/ml,A正确;物质所含能量越低越稳定,相同物质的量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量,所以正交硫较稳定,B、C错误;由①可知断裂1 ml O2和1 ml单斜硫中的共价键所吸收的能量总和比形成1 ml SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ,D错误。
3.B A项,由N2(g) 2N(g)破坏化学键,需吸收能量。B项,N(g)+3F(g) NF3(g)是形成化学键的过程,放出能量。C项,ΔH=(941.7+154.8×3-283.0×6)kJ/ml=-291.9 kJ/ml。D项,化学反应的实质是化学键的断裂和形成。
4.C 根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能可得,ΔH=431 kJ/ml-12×436 kJ/ml-12×243 kJ/ml=+91.5 kJ/ml。
5.B 利用ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。ΔH=280 kJ·ml-1+3×160 kJ·ml-1-6×330 kJ·ml-1=-1 220 kJ·ml-1,B项正确。
反思升华 利用键能计算ΔH的方法
(1)计算公式:ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
(2)利用键能计算反应热的关键是算清物质中化学键的种类和数目。
6.B 反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4(s)+3O2(g) P4O6(s)的反应热ΔH=6×198 kJ·ml-1+3×498 kJ·ml-1-12×360 kJ·ml-1=-1 638 kJ·ml-1。
7.BC A项,由题图可知1 ml C(s)与1 ml O2(g)的总能量比1 ml CO2(g)的能量高393.5 kJ,错误;B项,2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,正确;C项,由题图可知1 ml C(s)与O2(g)反应生成1 ml CO(g)放出热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ,则热化学方程式为2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·ml-1,正确;D项,若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为282.9 kJ28 g≈10.1 kJ·g-1,错误。
实验
序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能
(kJ·ml-1)
414
489
565
155
化学键
F—F
N—F
键能(kJ/ml)
941.7
154.8
283.0