苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应课时训练

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应课时训练，共8页。试卷主要包含了下列叙述正确的是，已知，已知下列热化学方程式，丙烷燃烧可以通过以下两种途径等内容，欢迎下载使用。

A.反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关
B.根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
C.应用盖斯定律可计算某些难以直接测定的反应的反应热
D.同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
2．已知：1 ml晶体硅中含有2 ml Si—Si键。工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Si(s)＋4HCl(g)，根据表中所列化学键的键能数据，可判断出该反应的反应热ΔH为( )
A.＋412 kJ·ml－1 B．－412 kJ·ml－1
C．＋236 kJ·ml－1 D．－236 kJ·ml－1
3．中和热测定实验中，用50 mL 0.50 ml·L－1盐酸和50 mL 0.55 ml·L－1NaOH溶液进行实验，下列说法不正确的是( )
A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓慢倒入小烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌
B．装置中的隔热层的作用是减少热量损失
C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视读数，测得的中和热数值偏小
D．改用25 mL 0.50 ml·L－1盐酸与25 mL 0.55 ml·L－1NaOH溶液进行反应，求出的中和热ΔH和原来相同
4．向足量稀H2SO4中加入100 mL 0.4 ml·L－1Ba(OH)2溶液时，放出的热量为5.12 kJ，如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 ml·L－1稀盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( )
A．Ba2＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－2.92 kJ·ml－1
B．Ba2＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－0.72 kJ·ml－1
C．Ba2＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－73 kJ·ml－1
D．Ba2＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－18 kJ·ml－1
5．已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·ml－1，其他相关数据如下表：
则表中a为( )
A.404 B．260
C.224 D．200
6．三硫化四磷用于制造火柴等，可由白磷和单质硫化合而得。它们的结构如下：
依据下列键能数据，反应8P4(s)＋3S8(s)===8P4S3(g)的ΔH为( )
A.24(a＋b－2c) kJ·ml－1
B．(32a＋24b－24c) kJ·ml－1
C．(48c－24a－24b) kJ·ml－1
D．(8a＋3b－3c) kJ·ml－1
7．已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ/ml
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/ml
③H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/ml
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为( )
A．＋488.3 kJ/ml B．－244.1 kJ/ml
C．＋244.1 kJ/ml D．－488.3 kJ/ml
8．下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是( )
A．白磷比红磷稳定
B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
C．1 ml白磷转变为红磷放出2 244.7 kJ的热量
D．红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH＝－2 954 kJ·ml－1
9．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是( )
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D．N2H4(l)＋NO2(g)=== eq \f(3,2) N2(g)＋2H2O(l) ΔH，则ΔH＞ΔH4
10．丙烷燃烧可以通过以下两种途径。
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－a kJ·ml－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)
ΔH＝＋b kJ·ml－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－c kJ·ml－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－d kJ·ml－1
(a、b、c、d均为正值)
则有关a、b、c、d的关系正确的是( )
A．2b＝c＋d－2a B．b＝c＋d－2a
C．2b＝c－d－2a D．b＝c＋d＋2a
11．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。
下列说法中正确的是( )
A．2 ml O原子结合生成O2(g)时放出的能量为498 kJ
B．28 g N2(g)和32 g O2(g)完全反应生成NO(g)，放出的能量为180 kJ
C．1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量高于2 ml NO(g)具有的总能量
D．通常情况下，NO(g)比N2(g)稳定
12．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 ml·L－1KOH溶液100 mL，且恰好生成正盐，则此条件下反应：C4H10(g)＋ eq \f(13,2) O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为( )
A．＋8Q kJ·ml－1 B．＋16Q kJ·ml－1
C．－8Q kJ·ml－1 D．－16Q kJ·ml－1
13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 ml产物的数据)。
根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 ml PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1 ml PCl5的ΔH4________ΔH3(填“>”“<”或“＝”)。
14．(1)1 ml石墨(s)转变成金刚石(s)需要吸收1.9 kJ的热量，该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和澄清石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·ml－1①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47 kJ·ml－1②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·ml－1③
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知CO中的C与O之间以三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH。下表所列为常见化学键的键能数据：
则该反应的ΔH＝____________ kJ·ml－1。
15．某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50 mL 0.50 ml·L－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中，进行中和反应。请回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是________；由图甲可知该装置有不妥之处，改正的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中改用60 mL 0.50 ml·L－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)；所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是________(填序号)。
A.测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50 mL 0.55 ml·L－1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 ml·L－1的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，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表：
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)。
(5)将V1 mL 1.0 ml·L－1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度，实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)，通过分析图像可知，做该实验时环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22 ℃，该NaOH溶液的浓度约为________ ml·L－1。
课时作业2 反应热的测量与计算
1．解析：反应物的总能量与产物的总能量决定反应热，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A项错误；热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，B项错误；盖斯定律表明反应热与反应途径无关，只与反应体系的始态和终态有关，C项正确，D项错误。
答案：C
2．解析：1 ml晶体硅中所含的Si—Si键为2 ml，即工业上制取高纯硅的反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·ml－1＋2×436 kJ·ml－1－(2×176 kJ·ml－1＋4×431 kJ·ml－1)＝＋236 kJ·ml－1。
答案：C
3．解析：把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的小烧杯中，并用玻璃棒搅拌，会使热量散失，导致反应后的温度偏低，Δt偏小，由Q＝mcΔt可知测量结果偏低，A错误；大、小烧杯之间的隔热层可以保温、隔热，作用是减小实验过程中的热量散失，B正确；量取NaOH溶液时仰视读数，会导致所量取的氢氧化钠溶液体积偏大，质量偏大，反应过程中Δt偏小，测得的中和热偏小，C正确；中和热是稀溶液中酸和碱反应生成1 ml液态水时放出的热量，所以改用25 mL 0.50 ml·L－1盐酸跟25 mL 0.55 ml·L－1NaOH溶液进行反应，测得的中和热数值和原来相同，D正确。
答案：A
4．解析：100 mL 0.4 ml·L－1Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2的物质的量为0.04 ml，向稀H2SO4中加入100 mL 0.4 ml·L－1Ba(OH)2溶液，发生的离子反应是①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)，ΔH1＝－ eq \f(5.12 kJ,0.04 ml)＝－128 kJ·ml－1；100 mL 0.4 ml·L－1稀盐酸中HCl的物质的量为0.04 ml，向Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 ml·L－1稀盐酸，发生的离子反应为②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)，ΔH2＝－ eq \f(2.2 kJ,0.04 ml)＝－55 kJ·ml－1。Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为Ba2＋(aq)＋SO eq \\al(2－,4) (aq)===BaSO4(s)，根据盖斯定律，①－2×②可得目标反应，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－128 kJ·ml－1)－2×(－55 kJ·ml－1)＝－18 kJ·ml－1，故D正确。
答案：D
5．解析：根椐反应热与键能之间的关系可得：ΔH＝＋436 kJ·ml－1＋a kJ·ml－1－2×366 kJ·ml－1＝－72 kJ·ml－1，解得a＝224。故选C。
答案：C
6．解析：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝8×6×E(P－P)＋3×8×E(S－S)－8×3×E(P－P)－8×6×E(P－S)＝48a＋24b－24a－48c＝24a＋24b－48c＝24(a＋b－2c)，A正确。
答案：A
7．解析：根据盖斯定律，由②×2＋③×2－①即得题中目标反应，故ΔH＝(－393.5×2－285.8×2＋870.3) kJ/ml＝－488.3 kJ/ml。
答案：D
8．解析：等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能量白磷比红磷多，说明白磷能量高于红磷，由于能量越低越稳定，所以红磷稳定，故A错误；两者燃烧产物相同，状态相同，所以产物稳定性相同，故B错误；白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)===4P(s，红磷) ΔH＝－2 983.2 kJ·ml－1－4×(－738.5) kJ·ml－1＝－29.2 kJ·ml－1，所以1 ml白磷转变为红磷放出29.2 kJ的热量，故C错误；红磷燃烧是放热反应，红磷燃烧的热化学方程式为4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH＝4×(－738.5) kJ·ml－1＝－2 954 kJ·ml－1，故D正确。
答案：D
9．答案：D
10．解析：由途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ·ml－1可得2C3H8(g)＋10O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(l) ΔH＝－2a kJ·ml－1。途径Ⅱ：①C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ·ml－1；②2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ·ml－1；③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·ml－1(a、b、c、d均为正值)。根据盖斯定律，反应①×2＋②＋③可得2C3H8(g)＋10O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(l)，则ΔH＝(2b－c－d) kJ·ml－1。由盖斯定律可知，两种途径的热效应是相同的，所以－2a＝2b－c－d，即2b＝c＋d－2a，A正确。
答案：A
11．解析：原子结合形成分子的过程是化学键的形成过程，是放热过程，N原子半径大于O原子半径，由题图可知，2 mlO原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量，A正确；焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量，N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝946 kJ·ml－1＋498 kJ·ml－1－2×632 kJ·ml－1＝＋180 kJ·ml－1，反应吸热，B错误；N2(g)和O2(g)生成(NO)(g)的反应为吸热反应，则1 mlN2(g)和1 mlO2(g)具有的总能量低于2 mlNO(g)具有的总能量，C错误；断开1 ml化学键吸收的能量与形成1 ml化学键释放的能量数值相等，则由题图可知，断开1 ml氮分子中N≡N键吸收的能量大于断开1 mlNO中化学键吸收的能量，故氮气更稳定，D错误。
答案：A
12．解析：根据CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O，n(CO2)＝ eq \f(1,2)n(KOH)＝ eq \f(1,2)×5 ml·L－1×0.1 L＝0.25 ml，则生成4 mlCO2(g)放出的热量为 eq \f(4 ml,0.25 ml)×Q kJ＝16Q kJ，故所给反应的ΔH＝－16Q kJ·ml－1。
答案：D
13．解析：(1)由题图看出，1 mlP(s)在Cl2(g)中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306 kJ/ml，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)＋ eq \f(3,2)Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/ml。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其ΔH＝－93 kJ/ml，所以PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ/ml。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即ΔH3＝ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝－399 kJ/ml。
答案：(1)P(s)＋ eq \f(3,2)Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/ml
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ/ml
(3)－399 kJ/ml ＝
14．解析：(1)1 ml石墨(s)转变成金刚石(s)需要吸收1.9 kJ的热量，该反应的热化学方程式为C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1。
(2)因生成的CO2用过量饱和澄清石灰水完全吸收，可得100 gCaCO3沉淀，则CaCO3的物质的量是1 ml，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为1 ml，即无水乙醇完全燃烧生成1 ml二氧化碳放出的热量为Q kJ，而完全燃烧1 ml无水乙醇时生成2 ml二氧化碳，则放出的热量为Q kJ×2＝2Q kJ，热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·ml－1。
(3)依据盖斯定律可知，①×3－(③×2＋②)得6CO(g)＋6FeO(s)===6Fe(s)＋6CO2(g) ΔH＝－66 kJ·ml－1，则FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式为CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·ml－1。
(4)该合成甲醇反应的ΔH＝1 032 kJ·ml－1＋2×436 kJ·ml－1－3×414 kJ·ml－1－326.8 kJ·ml－1－464 kJ·ml－1＝－128.8。
答案：(1)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ/ml－1
(3)FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·ml－1
(4)－128.8
15．解析：(1)根据量热计的构造可知该装置缺少的玻璃仪器是玻璃搅拌器，该装置中小烧杯口与大烧杯口不相平，且未填满碎泡沫塑料(或碎纸条)，应该在大、小烧杯间填满碎泡沫塑料(或碎纸条)使小烧杯口与大烧杯口相平。
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关，若用60 mL 0. 50 ml·L－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液进行反应，与题述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏多，但是中和热是稀溶液中酸和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－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液反应，与上述实验测得的中和热的数值相等。
(3)测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，再测NaOH溶液的温度时，会发生酸碱中和，使反应前后温度计示数的变化值减小，导致实验测得中和热的数值偏低，故A符合题意；把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会导致一部分热量损失，实验测得中和热的数值偏低，故B符合题意；做本实验时的室温和反应热的数据之间无关，故C不符合题意；将50 mL 0.55 ml·L－1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 ml·L－1的氨水，由于NH3·H2O是弱碱，弱碱的电离是吸热过程，所以导致实验测得中和热的数值偏低，故D符合题意。
(4)3次实验温度差分别为3.1 ℃、3.1 ℃、5.2 ℃，第3次数值与前2次差别很大，舍去，前2次温度差平均值为3.1 ℃；50 mL 0. 50 ml·L－1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L－1的NaOH溶液发生中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.50 ml·L－1＝0.025 ml，溶液的质量为100 mL×1 g·mL－1＝100 g，温度变化的值Δt＝3.1 ℃，则生成0.025 ml水放出的热量Q＝mcΔt＝100 g×4. 18 J·g－1·℃－1×3.1 ℃＝1 295.8 J＝1.295 8 kJ，所以实验测得的中和热ΔH＝－ eq \f(1.295 8 kJ,0.025 ml)≈－51.8 kJ·ml－1。
(5)从题图乙可知：5 mL盐酸和45 mLNaOH溶液反应放热后的温度是22 ℃，则混合前的溶液温度一定低于22 ℃，即环境温度低于22 ℃；当酸碱恰好反应时，放出的热量最多，从图乙可知V1＝30时两者恰好反应，V2＝50－30＝20，根据n(HCl)＝n(NaOH)计算c(NaOH)＝ eq \f(0.03 L×1.0 ml·L－1,0.02 L)＝1.5 ml·L－1。
答案：(1)玻璃搅拌器 用碎泡沫塑料垫高小烧杯，使小烧杯口与大烧杯口相平
(2)不相等 相等 中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1 mlH2O(l)所放出的热量，与酸、碱用量无关
(3)ABD
(4)－51.8 kJ·ml－1
(5)低于 1.5
化学键
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
键能/(kJ·ml－1)
360
436
431
176
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 ml分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
366
化学键
P—P
S—S
P—S
键能/kJ·ml－1
a
b
c
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
eq \f(键能,kJ·ml－1)
348
414
436
326.8
1 032
464