高三化学化学能与热能专题复习

2021 届高三化学化学能与热能专题复习 一、单选题 1．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( )。 A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用 0.5 mol·L-1 的 NaOH 溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测 得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒 2．下列说法中正确的是( ) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH 的大小与热化学方程式的化学计量数无关 3．下列反应或过程会吸收能量的是 A．木炭在氧气中的燃烧反应 B．H 原子形成 H-H 键 C．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 D．Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应 4．盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ/mol C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3kJ/mol 若使 0.5mol 乙醇液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )kJ A．Q1+Q2+Q3 B．0.5(Q1+Q2+Q3) C．0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3 D．1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 5．已知 298K 时，合成氨反应：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol，将此温度下的 1molN2 和 3molH2 放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，反应放出的热量为( )(忽略能量损失) A．一定大于 92.0kJ B．一定小于 92.0kJ C．一定等于 92.0kJ D．不能确定 6．下列热化学方程式中  H 的值能表示可燃物的燃烧热的是( ) A．H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)  H=-184.6 kJ/mol B．CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g)  H = - 802.3 kJ/mol C．2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)  H = -571.6 kJ/mol D．CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g)  H = -283 kJ/mol 7．下列反应属于吸热反应的是 A．酸碱中和反应 B．一氧化碳的燃烧反应 C．钠与水的反应 D．碳酸钙高温分解的反应 8．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1；CO(g)+ 1 2 O2(g)=CO2(g)ΔH2 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4 ③H2(g)+ 1 2 O2(g)=H2O(l)ΔH5；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH6 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 9．已知 CH4 和 CO 的燃烧热分别为ΔH1 = −890 kJ∙mol−1、ΔH2 =−282 kJ∙mol−1。现有 4mol 由 CH4 和 CO 组成 的混合气体，完全燃烧共放出热量 2952kJ。则 CH4 和 CO 的体积比为（ ） A．3：1 B．2：1 C．1：2 D．1：3 10．已知化学能与其他形式的能可以相互转化，下列反应中能量的转化形式是由化学能转化为热能的是 ( ) A．CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O B．CaCO3 高温 CaO+CO2↑ C．2H2O 电解 2H2↑+O2↑ D．Pb+PbO2+2H2SO4  放电 充电 2PbSO4+2H2O 11．NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．C2H6(g)+2CO2(g) ⇌ 4CO(g)+3H2(g) ΔH =+430 kJ·mol−1。向容器中充入 1 mol [C2H6(g) + 2CO2(g) ]，充分 反应，吸收热量 430 kJ B．18 g 的 H218O 和 D216O，所含电子数和中子数均为 9 NA C．常温下 CH3COONH4 溶液的 pH=7，则 1 L 该溶液中水电离出的 H+数为 10−7 NA D．28 g 晶体硅中含有的硅硅键数为 4 NA 12．已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝-393.5 kJ/mol；H2(g)+ 1 2 O2(g)=H2O(l) ΔH＝-241.8 kJ/mol。欲得到相 同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为( ) A．0.62∶1 B．393.5∶241.8 C．1∶1 D．3.69∶1 13．下列实验操作会使实验最终结果偏高的是( ) A．用湿润的 pH 试纸测定 NaOH 的 pH B．用 0.0001mol·L -1 盐酸滴定 20.00mLNaOH 溶液，起始读数时仰视 C．配制 100mL1.00mol·L-1NaCl 溶液，定容时俯视刻度线 D．测定中和热的数值时，将 0.5mol·L-1NaOH 溶液倒入盐酸后，立即读数 14．已知 25℃、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol 水放出的热量为 57.3kJ，则下列 描述正确的是( ) A．酸碱中和反应的中和热为 57.3kJ B．稀盐酸与稀氨水反应生成 1 mol 水，放出的热量小于 57.3 kJ C．1 mol 强酸和 1 mol 强碱完全反应，放出的热量一定为 57.3 kJ D．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=+57.3 kJ•mol﹣1 15．根据下图所示的 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是( ) A．N2(g)与 O2(g)反应生成 NO(g)是放热反应 B．1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要放出 632kJ 能量 C．N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △ H＝-180kJ/mol. D．2molO 原子结合生成 O2(g)时需要放出 498kJ 能量 16．参照反应 Br+H2→HBr+H 的能量对反应历程的示意图，下列叙述中不正确的是( ) A．该反应的正向活化能为 117 kJ/mol B．升高温度使该反应的反应速率降低 C．加入催化剂，不改变该化学反应的反应热 D．从图中可看出，该反应的 △ H=+75 kJ/mol 二、实验题 17．用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题： (1)取 1 2 430mL 0.5mol L H SO 溶液与 150mL 0.5mol L NaOH 溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验 温度平均升高 4.1℃，已知中和后生成的溶液的比热容为 4.18J/ g( ℃) ，溶液的密度均为 1g/cm3，通过计算 可得生成 21mol H O 时放出的热量为__________ kJ 。(保留小数点后一位) (2)上述实验数值结果与57.3kJ 有偏差，产生此偏差的原因可能是__________(填字母序号)。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 2 4H SO 溶液的温度 c.一次性把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 (3)实验中若改用 2 460mL H SO 1(0.25mol L ) 溶液与 150mL NaOH(0.55mol L ) 溶液进行反应，与上述 实验相比，通过计算可得生成 21mol H O 时所放出的热量__________(填“相等”、“不相等”)。若用 130mL 1mol L 醋酸代替 2 4H SO 溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会填__________“偏大”、 “偏小”、“不受影响”。 18．测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取 50mL0.50mol∙L-1 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取 50mL0.55mol∙L-1NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高 温度。回答下列问题： (1)装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么__。 (2)用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？__。 (3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1g∙cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容 c=4.18J∙g-1∙℃-1。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 t1/℃ 终止温度 t2/℃ 混合溶液 盐酸 氢氧化钠溶液 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=__(结果保留一位小数)。 (4)不能用 Ba(OH)2 溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是__。 (5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1L1mol·L-1 的稀盐酸恰好完全反应，其 反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为__。 19．拟用 0.50mol·L-1 的 NaOH 溶液和 0.50mol·L-1 的硫酸溶液进行中和热测定实验。 (一)配制 0.50mol·L-1NaOH 溶液 (1)若实验中大约要使用 240mLNaOH 溶液，需要称量 NaOH 固体________g。 (2)用 NaOH 固体配制 NaOH 溶液用到的带刻度的玻璃仪器有________。 (二)测定中和热实验，其装置如图所示。 (3)写出该反应的热化学方程式(中和热的数值为 57.3)：________。 (4)取 50mLNaOH 溶液和 30mL 硫酸溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写表中空白： 起始温度 T1/℃ 终止温度 T2/℃ 温度差平均值(T2－T1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 28.1 27.9 28.0 34.1 ________ 2 25.7 25.5 25.6 29.7 3 25.9 25.9 25.9 29.9 4 26.0 26.2 26.1 30.3 ②0.50mol/LNaOH 溶液和 0.50mol/L 硫酸溶液的密度均近似为 1g/cm3，中和后生成的溶液比热容 c=4.18J/(g·℃)。则测得中和热ΔH=________kJ/mol(取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与 57.3kJ/mol 有偏差，产生偏差的原因可能是________(填字母)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．沿玻璃棒缓缓把 NaOH 溶液加入盛有硫酸的小烧杯中 C．用温度计测定 H2SO4 溶液起始温度后直接测定 NaOH 溶液的温度 D．溶液混合后用铁质环形搅拌棒搅拌 20．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取 50mL0.50mol•L-1 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净； ②用另一量筒量取 50mL0.55mol•L-1NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中， 设法使之混合均匀，测得混合液最高温度．回答下列问题： （1）使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是 ______ （填序号）。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 （2）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1g•cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容 c=4.18J•g-1•℃-1。 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 t1/℃ 终止温度 t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 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△H= ______ （结果保留一位小数）。 （3） ______（填“能”或“不能”）用 Ba（OH）2 溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是 ______。 参考答案 1．A2．C3．D4．D5．B6．D7．D8．C9．A10．A11．B12．D13．C14．B15．D16．B 17．54.8 ab 相等 偏小 18．保温、隔热，减少实验过程中热量的损失 实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快， 热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 -51.8kJ·mol-1 不能 H2SO4 与 Ba(OH)2 反应 生成 BaSO4 沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热 ΔH1=ΔH2＜ΔH3 19．5.0 烧杯、250mL 容量瓶 NaOH(aq) + 1 2 H2SO4(aq)＝ 1 2 Na2SO4(aq) + H2O(l) ΔH= － 57.3kJ∙mol-1 4.1 －54.8 ABCD 20．D -51.8kJ•mol-1 不能 H2SO4 与 Ba（OH）2 反应时生成 BaSO4 沉淀的生成热会影响反应的中和热