人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热练习题

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课时1 反应热 焓变
【基础巩固】
1.已知某反应的焓变小于零,下列说法中正确的是 ( )
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C.生成物的焓大于反应物的焓
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
解析:ΔH<0表示反应放热。
答案:A
2.(2022·河北石家庄)已知CH3COOH(aq)H+(aq)+ CH3COO-(aq) ΔH1>0,H+(aq)+OH- (aq)H2O(l)ΔH2=-57.3 kJ/ml,某实验小组用 0.50 ml/L CH3COOH 溶液和0.55 ml/L NaOH溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,测得中和反应的ΔH偏低
B.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)的反应热 ΔH <-57.3 kJ/ml
C.向内筒加料时,应一次性快速加入且立即盖紧杯盖
D.增大反应物溶液的体积,测得的中和热同倍数增大
解析:用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,将增大热量的散失,故测得中和反应的ΔH偏高,A项错误;由信息可知,CH3COOH 是弱酸,且电离过程中能够吸收热量,则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)的反应热ΔH>-57.3 kJ/ml,B项错误;为了减少热量的损失,减小实验误差,向内筒加料时,应一次性快速加入且立即盖紧杯盖,C项正确;增大反应物溶液的体积,放出的热量同倍数增大,但测得的中和反应的反应热不变,D项错误。
答案:C
3.已知反应A+BC+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的 是 ( )
A.A的能量一定高于C
B.B的能量一定高于D
C.A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可自动发生
答案:C
4.已知某化学反应2B2A(g)A2(g)+2B2(g)(B2A、A2、B2的结构分别为B—A—B、、B—B)的能量变化如图所示,下列有关叙述错误的是 ( )
A.该反应的进行一定需要加热
B.该反应的ΔH=(E1-E2)kJ/ml
C.由2 ml A(g)和4 ml B(g)形成1 ml 和2 ml B—B,放出E2 kJ能量
D.该反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能
解析:由图可知,该反应为吸热反应,某些吸热反应在常温下也可发生,A项错误。
答案:A
5.根据如图所示的反应,判断下列说法中错误的是 ( )
A.1 ml CO2(g)和1 ml CaO(s)的总能量大于 1 ml CaCO3(s)的能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应
解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,1 ml CO2(g)和1 ml CaO(s)的总能量大于1 ml CaCO3(s)的能量,焓变大于零,A、B项正确;在CaCO3中,Ca2+和CO32-之间存在离子键,CO32-中C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能量,C项正确;需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。
答案:D
6.已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),生成 1 ml H2O(l)放出 57.3 kJ 热量。下列过程中放出热量为 57.3 kJ的是 ( )
A.1 ml H2SO4与足量的NaOH溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成1 ml H2O(l)
C.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成 1 ml H2O(l)
D.稀NaOH溶液与98%浓硫酸反应生成 1 ml H2O(l)
解析:1 ml H2SO4与足量的NaOH溶液反应生成2 ml水,放出的热量大于57.3 kJ,A项错误; 一水合氨是弱碱,电离时需要吸热,则稀盐酸与氨水反应生成1 ml H2O(l)时放出热量小于57.3 kJ,B项错误; 稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 ml H2O(l)时放出热量为57.3 kJ,C项正确; 浓硫酸溶于水放热,则稀NaOH溶液与98%浓硫酸反应生成 1 ml H2O(l)时放出热量大于57.3 kJ,D项错误。
答案:C
7.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F。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需吸收的能量分别为157 kJ、330 kJ。则 S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热ΔH 为 ( )
A.-1 780 kJ/ml B.-1 229 kJ/ml
C.-459 kJ/ml D.+430 kJ/ml
解析:S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应过程中S(s)转化为气态硫和旧化学键断裂吸收的能量为280 kJ+157 kJ×3=751 kJ,新化学键形成放出的能量为330 kJ×6=1 980 kJ,反应放出(1 980-751)kJ=1 229 kJ的能量,ΔH= -1 229 kJ/ml。
答案:B
8.(2022·浙江杭州高级中学高二月考)氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知破坏1 ml 有关化学键需要的能量如表所示:
则反应生成1 ml NH3(g)的反应热为 kJ/ml。
解析:根据表中数据可计算出破坏3 ml H—H吸收的能量为1 308 kJ,破坏1 ml 吸收的能量为946 kJ,化学键被破坏吸收的总能量为2 254 kJ,形成6 ml N—H 放出能量2 346 kJ,反应生成2 ml NH3(g)放出的能量为2 346 kJ-2 254 kJ=92 kJ, 则反应生成1 ml NH3(g)的反应热为-46 kJ/ml。
答案:-46
【拓展提高】
9.H2与O2、F2均能发生反应,H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图如图所示。
请回答下列问题。
(1)完成转化 Ⅰ、Ⅱ (填“吸收”或“放出”,下空同)能量,完成转化 Ⅲ 能量。
(2)H2与F2反应的能量变化图可用 (填“A”或“B”)表示。
A
B
(3)H2在O2中燃烧的过程主要是 能转化为 能的过程。
解析: (1)断键吸收能量,成键释放能量,Ⅰ、Ⅱ是断键,因此需要吸收能量,Ⅲ是成键,要放出能量。(2)H2与F2反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故图A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应,是化学能转化成热能的过程。
答案: (1)吸收 放出 (2)A (3)化学 热
【挑战创新】
10.结合中和反应反应热的测定实验,回答下列问题。
(1)用30 mL 0.5 ml/L H2SO4溶液与50 mL 0.5 ml/L NaOH溶液进行实验,测得三次实验的平均温度差为4.1 ℃,已知所用H2SO4溶液和NaOH溶液的密度均为1 g/cm3, 反应后所得溶液的比热容为4.2 J/(g·℃)。通过计算可得生成1 ml H2O时放出的热量为 kJ(保留一位小数)。
(2)上述实验结果与57.3 kJ有偏差,产生此偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温效果差
b.用温度计测定NaOH溶液的起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.把NaOH溶液一次性倒入盛有H2SO4溶液的小烧杯中
解析: (1)根据题给数据可知,硫酸过量,氢氧化钠完全反应,根据反应H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O可知,生成水的物质的量n(H2O)=n(NaOH)=0.05 L×0.5 ml/L=0.025 ml,又知三次实验的平均温度差为4.1 ℃,则该过程放出的热量Q=4.2 J/(g·℃)×1 g/cm3× 80 mL×4.1 ℃=1 377.6 J,1 377.6 J=1.377 6 kJ,则生成1 ml H2O时放出的热量为1.377 6kJ0.025≈55.1 kJ。(2)该实验测得的结果小于57.3 kJ,即偏小。实验装置保温效果差,导致热量散失,测得的热量偏小,a项符合题意;测定氢氧化钠溶液的起始温度后,温度计没有用水冲洗干净,直接测定H2SO4溶液的温度,会发生酸与碱的中和反应,使H2SO4溶液的温度偏高,温度差偏小,且酸碱提前反应,导致反应物减少,放出的热量减少,故测得的热量偏小,b项符合题意。
答案: (1)55.1 (2)ab化学键
H—H
N—H
能量/kJ
436
391
946