搜索
热化学方程式中和热(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题5分,共15分)1.(2018·武汉高二检测)0.096kg碳完全燃烧生成CO2气体可放出3147.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.49kJ·mol-1B.C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=+393.49kJ·mol-1C.C+O2CO2ΔH=-393.49kJ·mol-1D.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-393.49kJ·mol-1【解析】选A。0.096kg碳完全燃烧生成CO2气体放出3147.9kJ的热量,则1mol碳完全燃烧生成CO2气体能放出393.49kJ的热量,所以碳完全燃烧生成CO2气体的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.49kJ·mol-1,所以A正确;B选项是ΔH的符号错了,C选项没有指明物质的状态,D选项的生成物应该是CO2,所以D错。【补偿训练】1.铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,每千克的铍(s)完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是()A.Be+O2BeOΔH=-564.3kJ·mol-1B.Be(s)+O2(g)BeO(s)ΔH=+564.3kJ·mol-1C.Be(s)+O2(g)BeO(s)ΔH=-564.3kJ·mol-1D.Be(s)+O2(g)BeO(g)ΔH=-564.3kJ【解析】选C。每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则1mol铍即9g铍完全燃烧放出的热量是×62700kJ=564.3kJ,C正确。A中没有注明物质的状态,B中反应热的符号错误,D中反应热的单位错误。2.(2018·福州高二检测)在如图所示的量热计中,将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是()A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测ΔH偏大B.搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器C.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃D.所加NaOH溶液过量,目的是保证CH3COOH溶液完全被中和【解析】选C。若量热计的保温瓶绝热效果不好,则会损失一部分热量,则测出放出热量偏少,因为ΔH为负值,若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测ΔH偏大,故A正确;搅拌选用导热性差的玻璃搅拌器,故B正确;若选用盐酸,则放出的热量将更多,所以温度升高将超过27.7℃,故C错误;酸和碱反应测中和热时,为了保证一方完全反应,往往需要另一方试剂稍稍过量,减少实验误差,所以加NaOH溶液过量的目的是保证CH3COOH溶液完全被中和,故D正确。2.(2018·沈阳高二检测)已知中和热的数值是57.3kJ·mol-1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是()A.1mol·L-1稀盐酸(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)B.500mL2.0mol·L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq)C.500mL2.0mol·L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq)D.1mol·L-1稀醋酸(aq)和1mol·L-1稀NaOH(aq)【解析】选B。只知道酸和碱的浓度,但是不知道溶液的体积,无法确定生成水的量的多少,也无法确定放热多少,故A错误;500mL2.0mol·L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq),反应生成的水的物质的量是1mol,放出的热量是57.3kJ,故B正确;500mL2.0mol·L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol·L-1的NaOH(aq),反应生成的水的物质的量是1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量小于57.3kJ,故C错误;只知道酸和碱的浓度,不知道溶液的体积,无法确定生成水的量的多少,也无法确定放热多少,并且醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,故D错误。3.(2018·石嘴山高二检测)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式正确的是世纪金榜导学号()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1C.N2(g)+H2(g)NH3(l)ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1D.N2(g)+H2(g)NH3(g)ΔH=(a+b)kJ·mol-1【解析】选A。a为molN2(g)和molH2(g)分解为1molN(g)和3molH(g)吸收的能量,b为1molNH3(g)分解成1molN(g)和3molH(g)吸收的能量,c为1molNH3(l)→NH3(g)吸收的能量。合成氨反应热包括吸收的热量与放出热量的相对大小,若生成1molNH3(g):ΔH=(a-b)kJ·mol-1,若生成1molNH3(l):ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1。【补偿训练】已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量下列叙述正确的是()A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)B.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH=183kJ·mol-1C.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183kJ·mol-1D.氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183kJ·mol-1【解析】选C。热化学方程式应标出反应热的数值,故A错误;H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2×431kJ·mol-1=-183kJ·mol-1,故1mol氢气与1mol氯气反应时放出热量为183kJ,ΔH=-183kJ·mol-1,故B错误,C正确;D.当生成1mol氯化氢气体时,放出的热量是原来的一半,ΔH=-91.5kJ·mol-1,故D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)4.(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1________ΔH2(填“”“”或“=”,下同)。(2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量________1mol氢分子所具有的能量。(3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1________ΔH2。①P4(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)ΔH1,②4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)ΔH2。(4)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量________57.3kJ。(5)已知:0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在一定条件下,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了akJ热量,该反应的热化学方程式是___________________________________________。【解析】(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差,与反应条件无关,故ΔH1=ΔH2。(2)2mol氢原子形成新化学键生成1mol氢分子时放热,故2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量。(3)常温时红磷比白磷稳定,则白磷的能量比红磷高,燃烧时放出的热量多,则ΔH1ΔH2。(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热,故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ。(5)根据题意配平化学方程式,注明物质的状态和反应热。答案:(1)=(2)(3)(4)(5)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+2akJ·mol-1一、选择题(本题包括1小题,共8分)1.(2018·廊坊高二检测)已知热化学方程式:①H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH1=-57.3kJ·mol-1②H2SO4(浓)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH2,下列说法正确的是()A.ΔH1ΔH2B.上述热化学方程式中的计量数表示分子数C.ΔH2=-57.3kJ·mol-1D.|ΔH1||ΔH2|【解析】选A。热化学方程式各物质前面的计量数表示该物质的物质的量,不是粒子个数,B错误;稀酸和稀碱溶液发生反应,中和热为57.3kJ·mol-1,H2SO4(浓)溶于水放出大量的热,反应②中放出的热量数值大于57.3kJ·mol-1,ΔH2-57.3kJ·mol-1,ΔH1ΔH2,|ΔH1||ΔH2|,A正确。【补偿训练】1.强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1②HCl(aq)+NaOH(s)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1③Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1则a、b、c(均是正数)三者的大小关系判断错误的是()A.c114.6B.a57.3C.b57.3D.2a=2b=c【解析】选D。①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1,NH3·H2O电离过程吸热,因此a57.3;②HCl(aq)+NaOH(s)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1,氢氧化钠固体溶解放热,因此b57.3;③Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1,反应过程中除氢离子和氢氧根离子反应放热外,硫酸钡沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化,因此c2×57.3=114.6,故选D。2.在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)ΔH=-890kJ·mol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比为()A.1∶2B.1∶3C.2∶3D.3∶2【解析】选C。设燃烧后共生成CO2的物质的量为x,混合气体中CH4、CO的物质的量分别为a、b。石灰水过量时只生成碳酸钙,据CaCO3～CO2得x=0.5mol,则a+b=0.5mol890akJ+283bkJ=262.9kJ解得a=0.2mol,b=0.3mol,a∶b=2∶3。3.(2018·长春高二检测)含Ba(OH)21mol的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出114.6kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是()A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)BaCl2(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)BaCl2(aq)+2H2O(l)ΔH=+114.6kJ·mol-1C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)BaCl2(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1D.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)BaCl2(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol-1【解析】选C。中和反应反应热指稀的强碱溶液和稀的强酸溶液发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热,故排除A、B两项;中和反应为放热反应,ΔH0,故排除D项。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)2.(2018·南昌高二检测)根据题意,写出