2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：1.1.2热化学方程式　中和反应反应热的测定 Word版含解析.doc

1、第第 2 课时课时 热化学方程式热化学方程式 中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定 记一记 11 个数值：强酸、强碱在稀溶液申发生中和反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 的热量。 21 个公式：中和反应反应热的计算公式： Hcmt10 3 nH2O kJ mol 1其中 c4.18 J/(g )。 3热化学方程式书写“三步骤”： (1)写出配平的化学方程式。 (2)注明物质的聚集状态。 (3)注明反应热的正、负号，数值和单位。 探一探 1.(1)热化学方程式中 H 的正、负如何确定？ (2)同一物质的不同状态在写热化学方程式时的 H 相同吗？ (3)同一反应用不同的计量数来表示

2、，热化学方程式中的 H 相同吗？ 提示 (1)放热反应 H0。 (2)同一物质不同状态对应的 H 不相同。 (3)同一反应用不同的计量数来表示热化学方程式 H 不相同， 如 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) Ha kJ/mol，那么 H2(g)1 2O1(g)=H2O(l) H 1 2a kJ/mol。 2酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ 提示 因为本实验的关键是尽可能减少热量的损失，若动作迟缓，将会使热量损失多而 使实验误差增大。 3若改用 100 mL 0.50 mol L 1 的盐酸和 100 mL 0.55 mol L 1 的 NaOH

3、 溶液，所测中和 热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)? 提示 否。 因中和热是指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，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作 都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同)。 4中和热的测定结果经常出现偏差，可能的原因有哪些？ 提示 可能的原因有： (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按 50 mL 的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于 50 mL 或少于 50 mL 都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时

4、，动作缓慢，导致实验误差。 (5)隔热措施不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 (6)测量酸后的温度计未用水清洗而立即去测戚的温度，致使热量损失而引起误差。 判一判 1.判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的画“”，错误的画“”(注：焓变数 据均正确) (1)CaCO3(s)=CaOCO2(g) H177.7 kJ() (2)C(s)H2O(s)=CO(g)H2(g) H131.3 kJ mol 1() (3)C(s)1 2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ mol 1() (4)CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H283 kJ mol 1() (5)2H2(g)十 O

5、2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ mol 1() (6)热化学反应方程式书写必须注明反应时的条件如“加热”、“点燃”等。() 2判断下列关于中和热的说法是否正确(对的打“”，错的打“”) (1)H2SO4与 Ba(OH)2溶液反应放出的热量是 5.12 kJ，那么该反应的中和热为 5.12 kJ mol 1。() (2)表示中和热的热化学方程式：H (l)OH(l)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1。() (3)在稀溶液中， 强酸与强碱反应的中和热为H57.3 kJ mol 1， 若将含有0.5 mol H 2SO4 的浓硫酸和含有 1 mol NaOH 的溶液混合，放

6、出的热量大于 57.3 kJ。() (4)中和热的数值 57.3 kJ mol 1 表示所有酸碱反应生成 1 mol H2O 的反应热。() 练一练 1.2019 太原高二检测1 g 氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出 142.9 kJ 的热量，表示该 反应的热化学方程式是 ( ) AH2(g)1 2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ mol 1 BH2(g)1 2O2(g)=H2O(g)H285.8 kJ mol 1 C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ DH21 2O2=H2O H285.8 kJ mol 1 答案：A 22019 徐州高二月考对热化学方程式

7、C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJ mol 1 最准确的理解是 ( ) A1 mol 碳和 1 mol 水蒸气反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2，同时吸收 131.3 kJ 热量 B1 mol 碳和 1 mol 水反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2，同时放出 131.3 kJ 热量 C固体碳和水蒸气反应吸收 131.3 kJ 热量 D1 个碳原子和 1 个水分子反应，吸热 131.3 kJ 答案：A 32019 南京高二模拟已知中和热的数值是 57.3 kJ mol 1。下列物质反应时产生热量为 57.3 kJ 的是( ) A稀盐酸和稀

8、NaOH 溶液 B1.0 mol L 1 稀盐酸和 1.0 mol L1 NaOH 溶液 C500 mL 2.0 mol L 1 稀盐酸和 500 mL 2.0 mol L 1 NaOH 溶液 D500 mL 2.0 mol L 1 H 2SO4溶液和 500 mL 2.0 moL L 1 Ba(OH) 2溶液 答案：C 42019 苏州高二月考下列有关中和热的说法正确的是 ( ) A中和热的热化学方程式：H (l)OH(l)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1 B准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度 4 次 C环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小 D若稀酸溶

9、液中 H 与稀碱溶液中 OH 的物质的量相等，则所测中和热数值更准确 答案：C 知识点一 热化学方程式的意义 1.已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H270 kJ mol 1，下列说法正确的是( ) A2 L 氟化氢气体分解生成 1 L 氢气与 1 L 氟气吸收 270 kJ 热量 B1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热量小于 270 kJ C在相同条件下，1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于 2 mol 氟化氢气体的能量 D1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢气体分子放出 270 kJ 热量 解析： 热化学方程式

10、中的化学计量数表示物质的量， A、 D 项错误； B 项中由 HF(g)到 HF(l) 会放热，所以生成液态氟化氢放出的热量应大于 270 kJ，B 项错误。 答案：C 2已知热化学方程式 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H1571.6 kJ mol 1，则关于热化学 方程式 2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H2的说法正确的是 ( ) A热化学方程式中的化学计量数表示分子数 B该反应的 H2大于零 C该反应的 H2571.6 kJ mol 1 D该反应的 H2可表示 36 g 水分解时的热效应 解析：热化学方程式中的化学计量教只表示物质的量，H2与 H1数值相等，符号相反， H

11、2571.6 kJ mol 1 可表示 36 g 液态水分解时的热效应。 答案：B 知识点二 热化学反应方程式的书写 3.下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A2SO2O2 500 V2O5 2SO3 H196.6 kJ mol 1 B 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ mol 1C.C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1 DC(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1 解析： 未注明各物质的聚集状态， 且热化学方程式中不需要标注反应条件， A 项错误； H 的单位应为 kJ mol 1 项错误；C(s)O2(g)=CO

12、2(g)为放热反应，放热反应的 HH2，B、C、D 项错误。 答案：A 2已知 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H184.6 kJ mol 1，则1 2H2(g) 1 2Cl2(g)=HCl(g) 的 H 为 ( ) A184.6 kJ mol 1 B. 92.3 kJ mol1 C369.2 kJ mol 1 D92.3 kJ mol1 解析：热化学方程式中各物质的化学计量数只表示该物质的物质的量，当化学计量数减 半时，反应热也减半。 答案：B 3实验室进行中和反应的反应热测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外， 其他所用的仪器和试剂均正确的一组是( ) A

13、0.50 mol L 1 盐酸，0.50 mol L 1 NaOH 溶液，100 mL 量筒 1 个 B50 mol L 1 盐酸，0.55 mol L 1 NaOH 溶液，100 mL 量筒 2 个 C0.50 mol L 1 盐酸，0.55 mol L 1 NaOH 溶液，50 mL 量筒 1 个 D0.50 mol L 1 盐酸，0.55 mol L 1 NaOH 溶液，50 mL 量筒 2 个 解析：本实验为了保证 0.50 mol L 1 的盐酸完全被中和，采用 0.55 mol L 1 NaOH 溶液， 使碱稍过量。所需酸、碱溶液的量应小于 50 mL，且酸、碱溶液分别用不同的量筒

14、量取，故 D 项正确。 答案： 4在测定中和热的实验中，下列说法正确的是(已知弱酸电离时吸热) ( ) 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 0.55 mol L 1 NaOH 溶液分别与 0.5 mol L1 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在测定中和热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环 形玻璃搅拌棒 解析：温度计水银球应浸入溶液中但不能与小烧杯底部接触，B 项错误；盐酸是强酸，醋 酸是弱酸，醋酸电离吸热，C 项错误；在测定中和热的

15、实验中，不需要滴定管、天平，D 项错 误。 答案：A 5已知：2NO2(g)N2O4(g) H1a kJ mol 1，N 2O4(l) 2NO2(g) H2b kJ mol 1，又知“2NO 2(g)”的总能量高于“N2O4(g)”，下列有关这两个反应的说法错误的是 ( ) AH10 BH1H2 C能量关系如图所示 D消耗 2 mol NO2(g)生成 1 mol N2O4(g)时，放出的热量为|a| kJ 解析：反应物的总能量比生成物的高，故 H1b D已知 P(白磷，s)=P(红磷，s) H0，则白磷比红磷稳定 解析：醋酸是弱酸，电离时吸热，与碱发生中和反应生成 1 mol 水时放出的热量

16、少，A 正 确；SO2和 O2的反应是可逆反应，不能进行完全，当 0.2 mol SO2(g)与 0.1 mol O2(g)混合充分 反应时放出的热量为 18 kJ，则当反应掉 0.2 mol SO2(g)与 0.1 mol O2(g)时，反应放出的热量应 大于 18 kJ，故 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H180 kJ mol 1，B 错误；前者为碳的完全燃 烧反应，后者为碳的不完全燃烧反应，而完全燃烧时放热较多，但 a、b 都为负值，所以 a”“”或 “”)Q kJ。 (3)仿照图 2 的形式，在图 3 中绘制出 N2(g)与 O2(g)反应生成 NO(g)的能量变化曲线。 解

17、析：(1)键能越小，化学键断裂越容易；键能越大，物质越稳定。由图 1 可求出 N2(g) O2(g)=2NO(g)的反应热：H946 kJ mol 1498 kJ mol12632 kJ mol1180 kJ mol 1。(2)由图 2 知，消耗 1 mol CO 时放出的热量为 368 kJ134 kJ 234 kJ，则 0.5 mol CO 被 氧化时放出 117 kJ 热量；可逆反应中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于 Q kJ。(3)作 图时注意两点：生成物的总能量比反应物的高，过渡态的能量最高。 答案：(1)N2 N2(g)O2(g)=2NO(g) H180 kJ mol 1 (

18、2)117 (3)如图所示 122019 安徽师大附中高二期末依据事实写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)，放出 1 366.8 kJ 热量： _。 (2)1 mol C(石墨，s)与适量 H2O(g)完全反应生成 CO(g)和 H2(g)，吸收 131.3 kJ 热量： _。 (3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出 22. 67 kJ 的热量： _。 (4)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 液态水和 2.24 L CO2(标准状况)并放出 68.

19、35 kJ 的热量： _ _。 解析：已知反应物的物质的量及反应放出或吸收的热量，要写出热化学方程式，关键是 要确定与热化学方程式中的化学计量数相对应的H。 (1)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH 3O2 点燃 2CO23H2O， 则相对应的热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 366.8 kJ mol 1。(2)1 mol C(石墨，s)与适量 H 2O(g)完全反应生成 CO(g)和 H2(g)，吸 收131.3 kJ热量， 则相应的热化学方程式为C(石墨， s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJ mol 1。(3)

20、1.7 g NH 3的物质的量为 0.1 mol，发生催化氧化反应生成气态产物放出的热量为 22.67 kJ。则相应的热化学方程式为 NH3(g)5 4O2(g)=No(g) 3 2H2O(g) H226.7 kJ mol 1。(4)通过燃烧产物的元素组成可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。 n(H2O)= 2.7 g 18 g mol 10.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H) 0.3 g，n(CO2) 2.24 L 22.4 L mol 10.1 mol，n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是 0.3 g1.2 g1.5 g2.

21、3 g， 故该有机物中还含有氧元素，氧元素的质量是 2.3 g1.5 g0.8 g，n(O) 0.05 mol，故该有 机物中 n(C):n(H) :n(O)2:6:1，从而可确定该有机物的分子式为 C2H6O，由上述分析可知，2.3 g 该有机物的物质的量为 0.05 mol，结合题意可知，0.05 mol 该液态有机物完全燃烧生成 0.15 mol 液态水和 0.1 mol CO2气体时放出的热量为 68.35 kJ， 则 1 mol 该液态有机物完全燃烧生成 3 mol 液态水和 2 mol CO2气体时放出的热量为 68.35 kJ201 367 kJ，故该反应的热化学方 程式为 C2

22、H6O(l) 3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 367 kJ mol 1。 答案： (1)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H366.8 kJ mol 1 (2)C(石墨，s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ mol 1 (3)NH3(g)5 4O2(g)=NO(g) 3 2H2O(g)H226.7 kJ mol 1 (4)C2H6O(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 367 kJ mol 1 能力达标 13.一般在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂 H2O2，当它们混合时，产生大量 的氮气和水蒸气，并

23、放出大量的热。已知 0.4 mol 液态肼和足量 H2O2反应生成氮气和水蒸气 时放出 256.64 kJ 的热量。 (1)写出液态肼和 H2O2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式： _。 (2)已知 H2O(l)=H2O(g) H44 kJ mol 1，则 16 g 液态肼与足量 H 2O2反应生成氮气 和液态水时，放出的热量是_。 (3)上述反应应用于火箭推进器时，除释放出大量的热和快速产生大量气体外，还有一个 很突出的优点是 _ _。 (4)向次氯酸钠溶液中通人一定物质的量的氨气可 生成肼，写出该反应的离子方程式： _，该反应的还原产物是_。 解析： (1)首先根据题意确定反应物和生成物

24、， 然后写出化学方程式： N2H42H2O2=N2 4H2O。 0.4 mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量， 则1 mol 液态肼和足量 H2O2反应时放出的热量为 2.5256.64 kJ641.6 kJ，由此可写出该反应的热化 学方程式。(2)16 g 液态肼的物质的量为 0.5 mol，则与足量 H2O2反应生成 0.5 mol N2和 2 mol H2O(l)时放出的热量为 0.5 mol641.6 kJ mol 12 mol44 kJ mol1408.8 kJ。 (3)反应生成的 物质是 N2和 H2O，无污染。(4)氨气中氮元素的化合价为3

25、，肼中氮元素的化合价为2，则 氨气是还原剂，次氯酸钠是氧化剂，还原产物是 NaCl，根据得失电子守恒即可写出对应的离 子方程式。 答案： (1) N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g) H641.6 kJ mol 1 (2)408.8 kJ (3)产物为氮气和水，无污染 (4)2NH3ClO =N 2H4Cl H 2O NaCl 142019 江西南昌八一中学、洪都中学、麻丘高中等六校高二联考测定稀硫酸和稀氢 氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示。 (1)写出该反应的热化学方程式(已知中和热为 57.3 kJ mol 1)： _ _。 (2)取 50 mL0.50 mol L

26、1 NaOH 溶液和 30 mL 0.50 mol L1 硫酸溶液进行实验，实验数据 如下表：请填写表中的空白： 温度 实验次数 起始温度 t1/ 终止温 度 t2/ 温度差 (t2t1) 平均值/ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 31.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.3 近似认为 0.50 mol L 1 NaOH 溶液和 0.50 mol L1，硫酸溶液的密度都是 1 g cm3，中 和后生成溶液的比热容 c4.18 J g 1 1。 则测得的中和热 H_(取

27、小数点后一 位)。 上述实验测定结果与 57.3 kJ mol 1 有偏差，产生此偏差的原因可能是_(填序 号)。 a实验装置保温、隔热效果差 b量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 c分多次把 NaOH 溶液倒人盛有稀硫酸的小烧杯中 d用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4溶液的温度 解析： (1)中和热为 57.3 kJ mol 1， 则热化学方程式为1 2H2SO4(aq)NaOH(aq)= 1 2Na2SO4(aq) H2O(l) H57.3 kJ mol 1。(2)根据表中数据可知四次实验的温度差()分别为 4.0、 4.1、3.9、4.0，所以温度差的平均值是4

28、.04.13.94.0 4 4.0 。50 mL 0.50 mol L 1 氢氧化钠溶液与 30 mL 0.50 mol L 1 硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为 0.05 L0.50 mol L 10.025 mol， 溶液的质量为 80 mL1 g cm380 g， 温度变化值t4 ， 则生成0.025 mol 水放出的热量 Qmct80 g4.18 J g 1 14.01 337.6 J，即 1.337 6 kJ，所以实 验测得的中和热 H1.337 6 kJ 0.025 mol53.5 kJ mol 1。实验装置保温、隔热效果差，会导致 热量损失，测得的中和热的数值偏小，a 正确

29、；量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数，会导致所 量取的氢氧化钠溶液体积偏大，由于原实验中稀硫酸稍过量，加入 NaOH 溶液的体积偏大后， 会导致反应放出的热量偏高，测得的中和热的数值偏大，b 错误；尽量一次性快速地将 NaOH 溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，否则会导致热量损失，测得的中和热的数值偏小，c 正确； 温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接插入稀 H2SO4中测温度，会导致测得稀硫酸的起始温 度偏高，则所得的温度差平均值偏小，最终测得的巾和热的数值偏小，d 正确。 答案：(1)1 2H2SO4(aq)NaOH(aq)= 1 2Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ mol 1 (2)4.0 53.5 kJ mol 1 acd