第一章第一节反应热同步练习
单选题
1. 有关热化学方程式的书写与对应表述均正确的是( )
A. 稀醋酸与溶液反应:
B. 密闭容器中,硫粉与铁粉混合加热生成疏化亚铁时,放出热量,则
C. 氢气的燃烧热为,则水电解的热化学方程式为
D. 已知,则可知的燃烧热为
2. 在有条件下和无条件下分解的能量变化如图所示。下列说法错误是( )
A. 有条件下的变化曲线是
B. 该反应能量变化类型与氢气燃烧反应的相同
C. 加后,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 该反应的热化学方程式为
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. 在、时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
B. 的燃烧热是,则
C. 在稀溶液中:;,若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出的热量大于
D. 已知石墨,金刚石, ,则金刚石比石墨稳定
4. 下列有关反应热的说法正确的是( )
A. 在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B. 甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
C. 甲烷气体和氧气的总能量小于二氧化碳气体和液态水的总能量
D. 已知: , ,则
5. 下列热化学方程式书写正确的是的绝对值均正确( )
A. 燃烧热
B. 反应热
C. 中和热
D. 反应热
6. 下列推论正确的是( )
A. ;,则
B. 石墨,金刚石,,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
C. ,则:含的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为
D. ,则碳的燃烧热等于
7. 下列热化学方程式表达正确的是( )
A. 中和热
B. 燃烧热
C. 反应热
D. 燃烧热
8. 下列说法中正确的是( )
A. 已知则该反应的反应热为
B. 甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式为
C. 在一定条件下将和置于密闭容器中充分反应,放出热量,则反应的热化学方程式为
D. 已知稀溶液中,,但稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成水时放出的热量小于
9. 下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( )
A. 已知稀溶液中,,则稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出热量
B. 已知的燃烧热是,则反应的为
C. 已知:,则
D. 、下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
10. 已知部分共价键的键能如表。下列说法正确的是( )
共价键
键能
A. 可以计算出反应的为
B. 辛烷的标准燃烧热为。则辛烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C. 已知,如图可表示该反应过程与能量的关系
D. 则
11. 下列有关反应热的说法正确的是( )
A. 在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B. 甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
C. 甲烷气体和氧气的总能量小于二氧化碳气体和液态水的总能量
D. 已知:,,则
12. 下列热化学方程式或说法正确的是( )
A. 甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B. 、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
C. 其他相关数据如下表。
分子中的化学键断 裂时需要吸收的能量
则表中为
D. 已知, ,则
13. 溶于大量水的过程放热,循环关系如图所示:
下列说法不正确的是
A. ,
B. 若将循环图中元素改成元素,相应的
C.
D.
14. 在一定条件下发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅰ中各物质的化学计量数既可表示物质的量,又可表示分子个数
B. 反应Ⅱ中和的总能量低于的总能量
C. 的数值为
D. 的数值大小与物质的状态无关
15. 下列说法正确的是 ( )
A. 已知甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B. 当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应必须加热才能发生
C. 上图是、时,和合成的反应过程中的能量变化曲线图,则该反应的热化学方程式为
D. 已知: ,则分解成固体和气体,需吸收的热量
二、实验题
16. Ⅰ、某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将的盐酸与的溶液加入量热计中,进行中和反应。请回答下列问题:
、若实验中改用的盐酸与的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________填“相等”或“不相等”;生成水时放出热量___________填“相等”或“不相等”。
、该同学做实验时有些操作不规范,造成测得中和反应反应热的数值偏低,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.将氢氧化钠溶液错取成了的氨水
、将盐酸和未知浓度的溶液混合均匀后测量并记录温度,实验结果如图所示实验中始终保持,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”,该溶液的浓度约为___________。
Ⅱ、在下,氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,请回答下列问题:
氢气的燃烧热为 _______________。
该反应的热化学方程式为 _________________________________________________。
若氢气完全燃烧生成气态水放出的热量,已知键键能为,键键能为,计算键键能为______________________。
17. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化,因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。
Ⅰ已知反应:时,
稀溶液中,
下列结论中正确的是_________。
A.碳的燃烧热等于
B.的反应热为
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为
D.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量
Ⅱ利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
用另一量筒量取溶液,并用同一温度计测出其温度;
将和盐酸溶液一并倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
仪器的名称是_______。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是________。
配制的氢氧化钠溶液,需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及______。
实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____填“相等”“不相等”。反应过程中溶液的浓度为不是的原因是_________。用溶液和硫酸代替上述试剂,所测中和热的数值_________。填“偏大”、“偏小”或“不变”
倒入和盐酸溶液的正确操作是______填字母。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 分三次倒入
C.一次迅速倒入 一边搅拌一边一次滴入
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号 起始温度 终止温度
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热__________结果保留一位小数。
三、简答题
18. Ⅰ用盐酸与溶液在如图甲所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________,除此之外还有一处错误是_______________________。
大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值绝对值将会___________填“偏大”“偏小”或“无影响”。
Ⅱ煤燃烧的反应热可通过以下两个途径计算得到:煤在充足的空气中直接燃烧;先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程涉及的热化学方程式为
、、、之间的关系可表示为______________。
图乙为常温常压下和完全反应生成和过程中的能量变化示意图,请写出和反应的热化学方程式:__________________________。
化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知某些化学键的键能数据如下表所示:
共价键
键能
则反应的焓变___________。
19. 甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
汽油的主要成分之一是辛烷。已知:、时,完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量。该反应的热化学方程式为___________________________________。
已知:、时,。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时,放出热量较多的是_______。
某研究者分别以甲醇和汽油作燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中的百分含量与汽车的加速性能的关系如下所示。
根据上图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优是_______________________。
Ⅱ甲醇的合成
以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
补全上图:图中处应填入_________________。
该反应需要加入铜锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的_______填“变大”“变小”或“不变”。
已知:
以和为原料合成甲醇的反应为。该反应的为_______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】醋酸是弱电解质,不用表示,A错误;
硫化亚铁为,放出热量为,故生成时放出的热量为,B正确;
燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的物质时放出的热量,即氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为,则电解时要吸收热量,故热化学方程式为,C错误;
碳的燃烧热是完全然烧生成时放出的热量,D错误。
2.【答案】
【解析】使用催化剂可降低反应的活化能,结合题图知,曲线表示使用了催化剂,项正确;
该反应的反应物总能量比生成物总能量高,属于放热反应,氢气的燃烧反应也是放热反应,项正确;
催化剂对正反应速率和逆反应速率均能起到增大的作用,项错误;
由能量变化曲线可知,该反应的热化学方程式为 ,项正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、燃烧热与中和热为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度中等。
【解答】
A.、 时, 完全燃烧生成液态水,放出热量,氢气燃烧热的热化学方程式为,故A错误;
B.燃烧热是指时,可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,反应热与方程式的计量数成正比,的燃烧热是,则反应的,所以反应的,故B错误;
C.浓硫酸稀释放热,且生成水放出热量为,则将含的浓硫酸与含的溶液混合,整个过程放出的热量大于,故C正确;
D.物质能量越高越活泼,由石墨,金刚石,,可知石墨能量比金刚石低,则石墨比金刚石稳定,故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了焓变、燃烧热等基本概念,反应热大小比较,理解其内涵是基础,题目难度不大。
【解答】
A.放热反应也可能需要外界能量引发反应,如氢气燃烧需要点燃等,故A错误;
B.甲烷燃烧的热化学方程式中,应生成稳定的氧化物,生成的水应该是液态水,故B错误;
C.甲烷燃烧为放热反应,则甲烷气体和氧气的总能量大于 二氧化碳气体和液态水的总能量,故C错误;
D.变化为还要释放出热量,所以,故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查热化学方程式的书写正误判断,重在搞清燃烧热、反应热、中和热的概念。
【解答】
A. 燃烧热要求可燃物的物质的量必须为,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,的状态应为液态,故A错误;
B. 热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、的正负号、数值、单位,故B正确;
C. 中和反应是放热反应,应小于,故C错误;
D. 热化学方程式要注明物质的聚集状态,故D错误;
故选B。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了反应热大小比较、中和热、燃烧热等,侧重于基础知识的考查,题目难度不大,注意把握燃烧热和中和热的概念。
【解答】
A.固体硫燃烧时要先变为气态硫,过程吸热,气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多,但反应热为负值,所以;故A错误;
B.石墨,金刚石,,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石的能量比石墨高,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.,即在稀溶液中完全反应放出热量,则:含即的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为,故C正确;
D.,该反应方程式中的物质的量为,生成的氧化物为不是稳定氧化物,所以反应热不是碳的燃烧热,故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了燃烧热、中和热、热化学方程式的书写方法和判断,关键是对相关概念的理解和掌握,题目较简单,侧重于考查学生对基础知识的应用能力。
【解答】
A. 和反应时,除生成水外,还生成了难溶物,所以其反应热不只是中和热,故A错误;
B.的燃烧热,故B错误;
C.没有标注物质聚集状态,热化学方程式为:反应热,故C错误;
D.,为乙醇燃烧热的热化学方程式,故D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查反应热与焓变以及热化学方程式等知识,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意相关概念的理解,把握热化学方程式的书写,难度不大。
【解答】
A. ,则该反应的反应热为 ,故A错误;
B.甲烷燃烧的热化学方程式为 ,水应为液态,故B错误;
C.二氧化硫与氧气的反应为可逆反应,将 和 置于密闭容器中充分反应,放出热量 ,则反应的热化学方程式为 ,故C错误;
D.醋酸为弱酸,电离吸热,稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 水时放出的热量小于 ,故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学能与热能,涉及燃烧热、中和热的概念,反应热大小比较等,题目难度不大。
【解答】
A.醋酸电离吸热,则稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出的热量小于,故A错误;
B.根据的燃烧热是,则完全燃烧生成二氧化碳放出的热量为,则 ,所以反应的为,故B正确;
C.两个反应均为放热反应,即均为负值,碳与氧气生成二氧化碳放出的热量更多,则 ,故C错误;
D. 的表示完全反应转化为此反应放出的热量,因该反应为可逆反应,则,故D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应的能量变化,侧重考查焓变计算、热化学方程式的书写、能量变化的曲线以及焓变大小比较,难度不大,掌握利用键能计算焓变为解题关键。
【解答】
A.在苯分子中不含键及键,而是存在一种介于单键与双键之间的一种特殊的化学键,因此根据表格提供的数据不能计算出该反应的反应热,故A错误;
B.燃烧热是纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,氢气的指定物质是液体水,故B错误;
C.燃烧是放热反应,根据热化学方程式可知,题图可表示该反应过程与能量的关系,故C正确;
D.固体转化成气体硫需要吸收热量,则固体硫完全燃烧生成比气体硫完全燃烧生成放出的热量少,放热反应的焓变为负值,则,故D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了焓变、燃烧热等基本概念,反应热大小比较,理解其内涵是基础,题目难度不大。
【解答】
A.放热反应也可能需要外界能量引发反应,如氢气燃烧需要点燃等,故A错误;
B.甲烷燃烧的热化学方程式中,应生成稳定的氧化物,生成的水应该是液态水,故B错误;
C.甲烷燃烧为放热反应,则甲烷气体和氧气的总能量大于 二氧化碳气体和液态水的总能量,故C错误;
D.变化为还要释放出热量,所以,故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查热化学方程式,为高频考点,把握反应中能量变化、燃烧热、中和热为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的易错点,题目难度不大.
【解答】
A.由甲烷的燃烧热 ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 ,故A错误;
B.将 和 置于密闭容器中充分反应生成,放热 ,合成氨为可逆反应,则充分反应生成放热大于,放热反应的焓变为负,则 ,故B错误;
C.,计算得,故C正确;
D.完全燃烧比不完全燃烧放出热量多,燃烧反应的焓变为负,则,故D错误。
故选C。
13.【答案】
【解析】
【分析】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的关系、盖斯定律的应用为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质的状态,题目难度不大。
【解答】同种物质气态能量高于液态,,,故A正确;
B.若将循环图中元素改成元素,溴原子半径大,溴元素非金属性比氯弱,结合的弱,键能小,吸收热量小,相应的,故B正确;
C.由盖斯定律有,故C错误;
D.气态转化为离子放热;,,前者放的热量少,则,故D正确;
14.【答案】
【解析】【解答】
A. 反应Ⅰ中各物质的化学计量数只能表示物质的量,不能表示分子个数,故A错误;
B. 反应Ⅱ是放热反应,则反应中和的总能量高于的总能量,故B错误;
C. 根据盖斯定律可知反应Ⅰ反应Ⅱ即得到反应Ⅲ的逆反应,所以的数值为,故C正确;
D. 物质的聚集状态不同,含有的能量不同,的数值大小与物质的状态有关系,故D错误;
故选C。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了热化学方程式的书写方法,明确反应热的概念和化学反应中的能量变化是解题关键,题目难度不大。
【解答】
A.根据燃烧热的概念:可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量为燃烧热,水的状态应该为液态,故A错误;
B.当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应,氯化铵与氢氧化钡反应吸热但不需要加热,故B错误;
C.从图示可知,正反应为放热反应,正确的热化学方程式为: ,故C错误;
D. ,焓变值为负说明反应放热,则分解成固体和气体,需吸收的热量,阐明意义时既说明物质的状态又描述了物质的量的多少,故D正确。
故选D。
16.【答案】Ⅰ、不相等;相等;稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成所放出的热量相等,与酸、碱用量无关
低于;
Ⅱ、
【解析】
Ⅰ、【分析】
本题考查中和热测定实验,难度一般,理解实验原理及实验操作是解题关键。
【解答】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关,若用的盐酸与的溶液进行反应,与题述实验相比,生成的水的量增多,所放出的热量增多。但稀溶液中酸和碱发生中和反应生成液态水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以用的盐酸与的溶液反应,与上述实验测得的数值相等。
测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,再测溶液的温度时,会发生酸碱中和,测得的碱液温度偏高,导致实验测得温度差减小,造成中和反应反应热的数值偏低,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,使实验测得中和反应反应热的数值偏低,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
将氢氧化钠溶液错取成了的氨水,由于是弱碱,弱碱的电离是吸热过程,所以导致实验测得中和反应反应热的数值偏低,故D符合题意。
从题中图乙可知:盐酸和溶液反应放热后的温度是,则混合前的溶液温度一定低于,即环境温度低于当酸碱恰好反应时,放出的热量最多,由图乙可知时两者恰好反应,。根据计算,。
Ⅱ、【分析】
本题考查燃烧热、热化学方程式、根据键能计算反应热,难度一般,理解燃烧热概念、反应热计算是解题关键。
【解答】在时, 即.完全燃烧生成液态水,放出热量,则完全燃烧生成液态水,放出热量,即氢气的燃烧热为;
在时, 即.完全然烧生成液态水,放出热量,则表示然烧的热化学方程式为:
若氢气完全燃烧生成气态水放出热量,已知键键能为,键能为,燃烧的热化学方程式:,设键键能为,则,。
17.【答案】Ⅰ
Ⅱ环形玻璃搅拌棒;防止热量散失
胶头滴管、容量瓶
不相等;确保盐酸完全中和;偏大
【解析】
【分析】
本题考查燃烧热、中和热的概念及计算、中和热测定实验的相关知识等,掌握燃烧热、中和热的概念以及中和热测定实验的相关操作是解答关键,难度中等。
【解答】
Ⅰ碳的燃烧热是指时,碳完全燃烧生成二氧化碳所释放的热量,不等于,故A错误;
B.的反应热为,焓变为负,故B错误;
C.稀的强酸、强碱溶液发生中和反应生成水所释放的热量为中和热,稀硫酸与稀溶液反应的中和热为,故C错误;
D.含的稀溶液,物质的量为,与稀盐酸完全中和,放出的热量,故D正确;
Ⅱ仪器的名称是环形玻璃搅拌棒;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是:防止热量散失;
根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤:计算、称量量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,可知配制的氢氧化钠溶液还需要的仪器有胶头滴管、容量瓶;
实验中改用盐酸跟溶液进行反应,与上述实验相比,参加反应的反应物的物质的量不相等,故所放出的热量不相等;反应过程中溶液的浓度为不是的原因是确保盐酸完全中和;用溶液和硫酸代替上述试剂,会生成硫酸钡沉淀,生成沉淀也会释放热量,故所测中和热的数值偏大;
为了防止热量散失,快速进行反应,故倒入和盐酸溶液的正确操作是一次迅速倒入;
第一次实验的温度差为:,同理计算第次实验温度差为:,第三次实验温度差为:,温差较大,误差较大,舍去,则第一、二次实验的平均温度差为:;盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,各为,则溶液的质量为,生成的水放出热量
,合,。
18.【答案】Ⅰ环形玻璃搅拌棒;小烧杯口和大烧杯口没有齐平其他合理答案均可
偏小
Ⅱ
【解析】
【分析】本题考查中和热的测定、热化学方程式的书写等,比较综合,难度一般,解题的关键是对基础知识的积累,要求学生有一定的计算能力。
【解答】
Ⅰ该装置缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大、小烧杯口应齐平,否则热量散失较多。
大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小。
Ⅱ根据盖斯定律,可得,故E。
由题图乙可知,和完全反应生成和放出热量,故反应的热化学方程式为 。
反应热反应物总键能生成物总键能,故反应的焓变。
19.【答案】
或辛烷
在汽车的加速性能相同的情况下,排放量低,污染小
不变
【解析】在、时,完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量,所以其热化学方程式为。
假设质量均为,则完全燃烧放出的热量,辛烷完全燃烧放出的热量,相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时,放出热量较多的是或辛烷。
根据题图可知,在汽车的加速性能相同的情况下,甲醇作为燃料时排放量低,污染小。
以和为原料合成甲醇,反应生成甲醇和水,根据质量守恒定律,需要二氧化碳和氢气,因此图中处应填入。
加入催化剂,不能改变反应的焓变,因此不变。
,
,
,根据盖斯定律,将反应,得。
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