第1课时 反应热及相关概念
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知识点 能源与燃烧热及中和热的测定 吸热反应、放热反应判断与图像分析 反应热与热化学方程式 盖斯定律及应用 一、选择题
1.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,反应方程式表示为2NH4ClO4
N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O。下列对该反应的叙述中错误的是( D )
题号 2,3,7 4 1,6 5 A.瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
B.从能量变化的角度,主要是化学能转变为热能和动能 C.反应的焓变小于零
D.在方程式后增加ΔH及其数值即为热化学方程式
解析:该反应为放热反应,其焓变为负值小于零。书写热化学方程式要注明物质的聚集状态、ΔH的正负号、数值及单位。
2.下列有关能源的说法不正确的是( D )
A.光电转换的基本装置就是太阳能电池,应用相当广泛
B.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生 氢气
C.贮氢合金的发现和应用,开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径 D.煤、石油、天然气、氢能中,天然气、氢能是可再生能源
解析:光电转换的基本装置就是太阳能电池,它的基本原理是光电效应,应用相当广泛,A正确;化石燃料包括煤、石油和天然气,不可再生,而氢能是可以再生的能源,D不正确。 3.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa): ①C4H10(g)+O2(g)
4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 878 kJ·mol
-1
②C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658 kJ·mol
-1
③C4H10(g)+O2(g)4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1 746 kJ·mol
-1
④C4H10(g)+O2(g)4CO(g)+5H2O(g) ΔH=-1 526 kJ·mol
-1
由此判断,正丁烷的燃烧热ΔH为( A ) A.-2 878 kJ·mol B.-2 658 kJ·mol C.-1 746 kJ·mol D.-1 526 kJ·mol
解析:燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为CO2(g)和H2O(l),所以正丁烷的燃烧热为ΔH=-2 878 kJ·mol。
4.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( B )
-1
-1
-1
-1
-1
A.图a表示的是吸热反应的能量变化 B.图b中反应物比生成物稳定
C.图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化 D.图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热才能发生
解析:图a中反应物总能量高于生成物的总能量,故为放热反应,A错误;图b中反应物的总能量低,反应物稳定,B正确;图b中反应物的总能量低于生成物的总能量,可以表示吸热反应,C错误;图a表示的是放热反应,所有的燃烧均为放热反应,但是多数的燃烧需要加热,图b表示的是吸热反应,Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,不需要加热就能反应,D错误。 5.已知热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(l)
2NO(g)
ΔH=+180 kJ/mol。则
ΔH=-890.3 kJ/mol;②N2(g)+O2(g)CH4(g)+4NO(g)
CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)的ΔH为( A )
A.-1 250.3 kJ/mol B.-2 500.6 kJ/mol C.+1 250.3 kJ/mol D.+2 500.6 kJ/mol
解析:CH4(g)+4NO(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),这个反应可由①-②×2得到,则由盖斯定律,
ΔH=-890.3 kJ/mol-(+180 kJ/mol)×2=-1 250.3 kJ/mol,故A正确。 6.下列热化学方程式正确的是( D ) 选已知条件 项 H2的燃烧热为 A a kJ·mol 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,B 放出热量98.3 kJ H(aq)+OH(aq)C H=-57.3 kJ·mol -1+--1热化学方程式 H2+Cl22SO2(g)+O2(g)2HCl ΔH=-a kJ·mol 2SO3(g) -1-1ΔH=-98.3 kJ·mol H2O(l) ΔH2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)H=-114.6 kJ·mol 4P(红磷,s)ΔH=-4b kJ·mol -1
-1-1BaSO4(s)+2H2O(l) ΔD 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(白磷,s)解析:选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应,A错误;ΔH应为-196.6 kJ·mol,B错误;选项C中由于生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6 kJ,C错误。 二、非选择题
7.(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、 、 。 (2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol·L的盐酸,还需加入的试剂是 。 A.50 mL 0.50 mol·L NaOH溶液 B.50 mL 0.55 mol·L NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
(3)实验时大烧杯上若不盖硬纸板,求得中和热ΔH的数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
起始温反应物 度 t1/℃ A.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL B.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3·H2O溶液13.0 13.0 终止温中和热/ 度 (kJ·mol) t2/℃ 19.8 ℃ 19.3 ℃ ΔH1 ΔH2 -1-1-1
-1
50 mL ①设充分反应后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则ΔH1= ;ΔH2= 。(已知溶液密度均为 1 g/cm) ②ΔH1≠ΔH2的原因是 。
解析:(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、量筒。 (2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol·L的盐酸,还需加入等体积但浓度略大的NaOH溶液,使酸被完全中和,并且根据酸的浓度和体积计算生成水的物质的量。
(3)实验时大烧杯上若不盖硬纸板,则中和放出的热量散失得多,温度计测得的温度偏低,计算
-1
3
中和反应放出的热量偏小,由ΔH=-可知,计算出的中和热ΔH偏大。
(4)①ΔH1=- kJ/mol=- kJ/mol≈-56.8 kJ/mol;ΔH2=-
kJ/mol=- kJ/mol≈-52.7 kJ/mol。②ΔH1≠ΔH2,原因是NaOH是强碱,NH3·H2O
-
是弱碱,NH3·H2O电离出OH时需要吸热,导致中和反应放出的热量减小,中和热ΔH的值偏高。 答案:(1)环形玻璃搅拌棒 量筒 (2)B (3)偏大
(4)①-56.8 kJ/mol -52.7 kJ/mol ②NaOH是强碱;NH3·H2O是弱碱,电离吸热
2021版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第1课时反应热及相关概念课时集训(含解析)
