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高中化学人教版选修4:第1章第一节第2课时知能优化训练


1.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 mol 酸与 1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热 C.在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热 + - D.表示中和热的离子方程式为:H +OH ===H2O ΔH=-57.3 kJ/mol 解析:选 C。本题考查的是中和热的概念,关键是记清楚有关中和热的问题。中和热 是指稀强酸与稀强碱生成 1 mol H2O(l)所放出的热量,故 C 说法正确。 1 2.(2011 年哈师附中高二检测)在 36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO 占 体积,CO2 3 2 1 1 占 体积,且 C(s)+ O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol;CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH 3 2 2 =-283 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( ) A.172.5 kJ B.1149 kJ C.283 kJ D.566 kJ 解析:选 C。36 g 碳的物质的量为 3 mol,所以生成物中含有 1 mol CO、2 mol CO2。 损失的热量即 1 mol CO 完全燃烧生成 CO2 时放出的热量,即 283 kJ。 3.化学反应 N2+3H2===2NH3 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )

A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ· mol B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ· mol 1 3 C. N2(g)+ H2(g)===NH3(l) 2 2 ΔH=(b+c-a)kJ· mol 1 3 D. N2(g)+ H2(g)===NH3(g) 2 2 ΔH=(a+b)kJ· mol
-1 -1 -1 -1

1 3 解析:选 A。本题考查热化学方程式的书写。由能量图象知, mol N2(g)和 mol H2(g) 2 2 需要吸收 a kJ 的热量分解为 1 mol N 和 3 mol H, 1 mol N 和 3 mol H 放出 b kJ 的热量生 而 1 3 成 1 mol NH3(g),1 mol NH3(g)液化放出 c kJ 热量,因此由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成 1 2 2 mol NH3(l)的反应热为(a-b-c) kJ。故选 A。 4.(原创题)2010 年广州亚运会的火炬(潮流)采用低碳环保的碳氢化合物丙烷作为燃料, 其燃烧后所生成的产物为水和二氧化碳,不会对环境造成污染,环保安全。已知有以下四 个热化学反应方程式: ①C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) - ΔH=-a kJ· mol 1 ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-b kJ· mol 1 ③2C3H8(g)+9O2(g)===4CO2(g)+2CO(g)+8H2O(l) - ΔH=-c kJ· mol 1 1 5 3 ④ C3H8(g)+ O2(g)=== CO2(g)+2H2O(g) 2 2 2 - ΔH=-d kJ· mol 1 其中 a、b、c、d 最大的是( ) A.a B.b C.c D.d 解析:选 C。①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多,所以 b>a,④中各物质的 1 量均为①中的一半, 所以 d= a, ③中与②相比, mol C3H8 燃烧生成 4 mol CO2 和 2 mol CO, 2 2 相当于此反应中的 2 mol C3H8 有 1 mol 完全燃烧, mol 不完全燃烧, 1 故放出的热量 c 大于 b,所以 c 最大,选 C。 5.H2SO4 溶液和 KOH 溶液反应时有热量放出,并已知反应物的总能量为 E1,生成物 的总能量为 E2。试回答下列问题: (1)用离子方程式表示中和反应的实质_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)判断 E1 和 E2 的大小关系:E1________E2。 + - (3)已知 H (aq)+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,计算下列中和反应中放出 的热量。 ①用 20 g NaOH 配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出________ kJ 的热量。 ②用 0.15 mol Ba(OH)2 配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出________ kJ 的热量。 + - 解析:(1)中和反应实质是 H (aq)+OH (aq)===H2O(l); (2)因为酸与碱中和反应是放热反应,ΔH<0,所以反应物总能量大于生成物总能量,即 E1>E2; (3)①依据题意 + - H (aq)+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 1 mol 57.3 kJ 20 g Q - 40 g· mol 1 20 g - ×57.3 kJ 40 g· mol 1 Q= =28.65 kJ 1 mol ②依据题意 + - H (aq)+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 1 mol 57.3 kJ 0.15 mol×2 Q′ 0.15 mol×2×57.3 kJ Q′= =17.19 kJ。 1 mol + - 答案:(1)H (aq)+OH (aq)===H2O(l) (2)> (3)①28.65 ②17.19 1.(2011 年安徽六安高二检测)热化学方程式 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 - kJ· mol 1 中,化学计量数表示( ) A.分子数 B.体积 C.质量 D.物质的量 解析:选 D。热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示其他量,故选 D。 2.根据热化学方程式:S(l)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-293.23 kJ/mol,分析下列说法 正确的是( ) A.S(s)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量大于 293.23 kJ/mol



B.S(g)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量小于 293.23 kJ/mol C.1 mol SO2 分子中化学键断裂吸收的能量总和大于 1 mol 硫和 1 mol 氧气分子中的 化学键断裂吸收的能量之和 D.1 mol SO2 分子中化学键断裂吸收的能量总和小于 1 mol 硫和 1 mol 氧气分子中化 学键断裂吸收的能量之和 解析: C。 S(s)→S(l)→S(g)间转化时内能增大知, 选 由 等量的 S(s)燃烧放出的热量最少, S(g)放出的热量最多,所以 A、B 均不对;再由 S 燃烧生成 SO2 是放热反应,所以 SO2 分子 中化学键断裂吸收的能量大,故 D 错。 3.(2011 年湖北监利中学高二月考)强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示 为: + - - H (aq)+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol 1 - 已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1 kJ· mol 1 - HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-Q2 kJ· mol 1 - CH3COOH(aq)+NH3· 2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=-Q3 kJ· H mol 1 上述均是在溶液中进行的反应,Q1、Q2、Q3 的关系正确的是( ) A.Q1=Q2=Q3=57.3 B.Q1>Q2>Q3>57.3 C.Q3<Q1<Q2=57.3 D.无法确定 解析:选 C。因为醋酸、一水合氨为弱电解质,随着中和反应的进行,醋酸、一水合 氨发生电离。电离过程为吸热过程,故弱酸、弱碱反应放出的热量小于弱酸、强碱反应放 出的热量小于强酸、强碱的中和反应放出的热量。 4. (2011 年江苏连云港高二检测)已知: mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ ①1 的能量,②1 mol I2 蒸气中化学键断裂时需要吸收 151 kJ 的能量,③由 H 原子和 I 原子形 成 1 mol HI 分子时释放 299 kJ 的能量。下列热化学方程式正确的是( ) A.2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol 1 1 B. H2(g)+ I2(g)===HI(g) ΔH=-11 kJ/mol 2 2 C.H2(g)+I2(g)===2HI(g) ΔH=+288 kJ/mol 1 1 D. H2(g)+ I2(g)===HI(g) ΔH=-144 kJ/mol 2 2 解析:选 A。设反应为:H2(g)+I2(g)===2HI(g),则 ΔH=E(H—H)+E(I—I)-2E(H—I) =436 kJ/mol+151 kJ/mol-2×299 kJ/mol=-11 kJ/mol。对照题目选项只有选项 A 正确。 + - - 5.已知 H (aq)+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol 1。以下四个化学反应方程 式: ①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l); ②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l); ③HCl(aq)+NH3· 2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l); H ④CH3COOH(aq)+NH3· 2O(aq)=== H CH3COONH4(aq)+H2O(l)。 - 其中反应热为 57.3 kJ· mol 1 的是( ) A.①和② B.③ C.④ D.以上都不对 解析:选 D。强酸与强碱在稀溶液中反应生成 1 mol 水放出热量为 57.3 kJ,①的反应 热应为 2×57.3 kJ/mol;②的反应热大于 2×57.3 kJ/mol;弱酸、弱碱在水中电离时要吸收 部分热量,故③、④的反应热小于 57.3 kJ/mol。 6.含 1 mol Ba(OH)2 的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出热量 114.6 kJ。下列热化学方 程式中正确的是(双选)( ) A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+2H2O(l) - ΔH=+114.6 kJ· mol 1 B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+2H2O(l) - ΔH=-114.6 kJ· mol 1

1 1 C. Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=== BaCl2(aq)+H2O(l) 2 2 - ΔH=-57.3 kJ· mol 1 1 1 D. Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=== BaCl2(aq)+H2O(l) 2 2 - ΔH=+57.3 kJ· mol 1 解析:选 BC。强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应,每生成 1 mol H2O(l),放出热量 57.3 kJ。根据书写热化学方程式的要求判断,B、C 符合题意。 7.(2011 年湖北荆州调研)已知 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol,则反 1 1 应 H2(g)+ Cl2(g)===HCl(g)的 ΔH 为( ) 2 2 A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol 解析:选 B。热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,计量数减半时,反应热 也减半。 8.(2009 年高考上海卷改编题)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下 (Q1、Q2 均为正值): H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-Q1 kJ/mol H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-Q2 kJ/mol 有关上述反应的叙述正确的是( ) A.Q1<Q2 B.生成物总能量均高于反应物总能量 C.生成 1 mol HCl 气体时放出 Q1 热量 D.1 mol HBr(g)具有的能量大于 1 mol HBr(l)具有的能量 解析:选 D。因氯元素的非金属性比溴元素强,故 HCl 比 HBr 稳定,即 HCl 的内能比 HBr 的低,可见生成等物质的量的 HCl 和 HBr 时,生成 HCl 放出的热量多,故 A、B 错 误;Q1 是生成 2 mol HCl(g)时放出的热量,C 错误;1 mol HBr(l)要吸收热量才能变成 1 mol HBr(g),D 正确。 9.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中热量数值最小的 是( ) A.2A(l)+B(l)===2C(g) ΔH1 B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH2 C.2A(g)+B(g)===2C(l) ΔH3 D.2A(l)+B(l)===2C(l) ΔH4 解析:选 A。放热反应中,反应物的能量总和大于生成物的能量总和。差值越小,放 出的热量越少。而物质的状态与能量的关系是:气>液>固。所以反应物为液态,生成物为 气态时,放出的热量最少,故选 A。 5 10.以 NA 代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式 C2H2(g)+ O2(g)===2CO2(g)+ 2 -1 H2O(l) ΔH=-1300 kJ· mol 的说法中,正确的是(双选)( ) A.当 10NA 个电子转移时,该反应放出 1300 kJ 的能量 B.当有 NA 个水分子生成且为液体时,吸收 1300 kJ 的能量 C.当 2NA 个碳氧共用电子对生成时,放出 1300 kJ 的能量 D.当 8NA 个碳氧共用电子对生成时,放出 1300 kJ 的能量 解析:选 AD。先根据氧化还原反应知识判断此反应转移电子数为 10 mol,有 8 mol 碳 氧共用电子对生成,故 A、D 正确,C 错;再根据热化学方程式的书写知,ΔH 为“-” , 是放热反应,故 B 错。 11.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)在 25 ℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68 kJ,则甲醇燃烧 的热化学方程式为___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)已知拆开 1 mol H—H 键、 mol N—H 键、 mol N≡N 键需要的能量分别是 436 kJ、 1 1 391 kJ、946 kJ,则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为_____________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)据 1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68 kJ 可计算,32 g CH3OH 即 1 mol CH3OH 燃烧时放出热量为 725.76 kJ。(2)据 ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和计 算可得反应热数值。然后写出反应的热化学方程式。 3 答案:(1)CH3OH(l)+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) 2 ΔH=-725.76 kJ/mol (2)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol 12.(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成 SiO2 和液态 水。已知室温下 1 g 甲硅烷自燃放出热量 44.6 kJ,其热化学方程式是_______________ ________________________________________________________________________。 (2)13 g C2H2(g)完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时,放出 659 kJ 的热量,该反应的热化学 方程式为___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)2.3 g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成 2.7 g 水和 2.24 L CO2(标准状况),并放出 68.35 kJ 热量,则该反应的热化学方程式为_________________ ________________________________________________________________________。 解析:此题考查了热化学方程式的书写,应注明状态,注意 ΔH 与化学计量数的关系 及“+”、“-”号,注意计算和转换。 答案:(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2 kJ/mol (2)2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2636 kJ/mol (3)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367 kJ/mol 13.0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态 水, 放出 649.5 kJ 热量, 其热化学方程式为_________________________________________。 又已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,则 11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生 成气态水时放出的热量是________kJ。 1 mol 解析:1 mol B2H6 燃烧(生成液态水)放出热量为 649.5 kJ× =2165 kJ。因此热化 0.3 mol 学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165 kJ/mol。若上述反应生成 的 3 mol 液态水全部变成气态水,将吸收热量 44 kJ/mol×3 mol=132 kJ,则 1 mol B2H6 完 全燃烧生成气态水放出热量为 2165 kJ-132 kJ=2033 kJ,则 0.5 mol B2H6 完全燃烧生成气 态水放出热量为 2033 kJ/mol×0.5 mol=1016.5 kJ。 答案:B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165 kJ/mol 1016.5 14.分别取 40 mL 的 0.50 mol/L 盐酸与 0.55 mol/L 氢氧化钠溶液进行中和反应。通过 测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。 (1)理论上稀强酸、 稀强碱反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量, 写出表示稀硫酸和 稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式___________________________________。 (2)如图所示,A 为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒, 两个小孔不能开得过大,其原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________; 反应需要测量温度,每次测量温度后都必须采取的操作是____________________ ________________________________________________________________________。

(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1 g/cm3, 又知中和后生成溶液的比热容 c=4.18 J/(g· ℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。 A.反应前盐酸溶液的温度 B.反应前盐酸溶液的质量 C.反应前氢氧化钠溶液的温度 D.反应前氢氧化钠溶液的质量 E.反应后混合溶液的最高温度 F.反应后混合溶液的质量 (4)某学生实验记录数据如下: 起始温度 t1/℃ 终止温度 t2/℃ 实验 序号 盐酸 氢氧化钠 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 依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热 ΔH=________; (5)假定该学生的操作完全同上,实验中改用 100 mL 0.5 mol/L 盐酸跟 100 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠溶液进行反应, 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________(填“相等”或“不相等”)。 解析:中和热的标准是以“强酸、强碱的稀溶液反应生成 1 mol 液态水时所放出的热 量”为标准的,所以中和热与所取用的酸碱量无关。但是要注意防止热量的散失影响中和 热。另外读取混合液的温度要把握好,一定要读取出其“最高”点。 1 1 答案:(1)NaOH(aq)+ H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 2 2 (2)减少热量损失 用水将温度计上的液体冲掉 (3)ACE (4)-51.8 kJ/mol (5)不相等 相等


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