1、第2课时热化学方程式中和热的测定课时过关能力提升一、基础巩固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,下列热化学方程式正确的是()A.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=+725.8 kJmol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) H=-1 452 kJmol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) H=-725.8 kJmol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) H=+1 452 kJmol-1解析:在25 、101 k
2、Pa下,1 mol(即32 g)甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热为3222.68 kJ=725.8 kJ,2 mol甲醇燃烧放热1 452 kJ。答案:B2.分析如图的能量变化,确定表示该反应能量变化的方程式书写正确的是()A.2A(g)+B(g)2C(g)H0C.2A+B2CH0D.2C2A+BH0解析:由低能量的物质生成高能量的物质需要吸热,反之则放热,放热时H0。热化学方程式中要注明各物质的聚集状态。答案:A3.实验表明,在一定条件下,乙烯和水反应的热化学方程式为:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)H=-45.8 kJmol-1则下列说法中正确的是()A.实验中,乙烯的用量不
3、会影响该反应的反应焓变B.0.5 mol H2O(l) 完全反应放出的热量为22.9 kJC.1 mol C2H5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和D.1 mol C2H4(g)和1 mol H2O (g)中化学键的总键能大于1 mol C2H5OH(g)中化学键的总键能解析:0.5 mol H2O(g)完全反应放出的热量为22.9 kJ,B项错;放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,生成物的总键能大于反应物的总键能,C、D项错。答案:A4.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的
4、热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) H=-2b kJmol-1B.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g) H=-4b kJmol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) H=-4b kJmol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) H=+4b kJmol-1解析:由题意知乙炔气体燃烧生成4 mol二氧化碳气体和液态水时,放出4b kJ的热量,A错误,C正确;B项水的状态标错;D项H符号标错。答案:C5.已知在25 、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃
5、烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(g) H=-48.4 kJmol-1B.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) H=-5 517.6 kJmol-1C.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) H=+5 517.6 kJmol-1D.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) H=-48.4 kJmol-1解析:辛烷燃烧是放热反应,H”“”或“=”,下同)H2。(2)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量
6、1 mol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H的大小:H1H2。P4(白磷,s)+5O2(g)2.P2O5(s)H14P(红磷,s)+5O2(g)2.P2O5(s)H2(4)已知稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) H=-57.3 kJmol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量57.3 kJ。(5)已知:0.5 mol CH4(g)与0.5 mol H2O(g)在t 、p kPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了a kJ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,故H1=
7、H2。(2)2 mol H形成新化学键生成1 mol H2时放热,故2 mol H所具有的能量大于1 mol H2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H1(3)(5)12CH4(g)+12H2O(g)12CO(g)+32H2(g)H=+a kJmol-110.实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:(1)该图中有一处未画出,它是。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是。(3)如果用0.50 molL-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”数值将(填“偏大”“偏小”或“不变”);原因是。解析:(1)由
8、装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。(2)该实验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。(3)因为固体NaOH溶于水放出热量,所以用0.50 molL-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”将偏大。答案:(1)环形玻璃搅拌棒(2)提高装置的保温效果(3)偏大固体NaOH溶于水放热二、能力提升1.标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和OO的键焓H分别为436 kJmol-1、463 kJmol-1和495 kJmol-1。下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)H2(g)+12
9、O2(g) H=-485 kJmol-1B.H2O(g)H2(g)+12O2(g) H=+485 kJmol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=+485 kJmol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-485 kJmol-1解析:反应过程中反应物所含的化学键断裂吸收能量,生成物所含的化学键是新生成的,形成化学键过程中放出能量;根据数据可知1 mol H2O分解吸收的热量=2 mol463 kJmol-1-436 kJ-12 mol495 kJmol-1=242.5 kJ,每生成1 mol水时放热也是242.5 kJ。答案:D2.已知:2H2(g)+O2(g)2H
10、2O(l)H=-571.6 kJmol-1 ;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) H=-57.3 kJmol-1。下列说法中错误的是()A.式表示25 ,101 kPa时,2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJB.2H2(g)+O2(g)2.H2O(g)该反应中H大于-571.6 kJmol-1C.将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的H2SO4溶液混合后放出的热量为57.3 kJD.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ解析:C项过程在发生中和反应放出热量
11、之外,还伴随着浓硫酸稀释放出热量,故该项错。答案:C3.已知热化学方程式:SO2(g)+12O2(g)SO3(g) H=-98.32 kJmol-1,现有4 mol SO2参加反应,当放出314.3 kJ热量时,SO2的转化率最接近于()A.40%B.50%C.80%D.90%答案:C4.根据图示回答下列问题:(1)如图是N2与H2反应生成2 mol NH3过程中能量变化的示意图,请计算每生成1 mol NH3放出的热量为。(2)化学反应N2+3H22.NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(填字母)。A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) H=2(a-b-c) kJmol-1B
12、.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=2(b-a) kJmol-1C.12N2(g)+32H2(g)NH3(l) H=(b+c-a) kJmol-1D.12N2(g)+32H2(g)NH3(g) H=(a+b) kJmol-1解析:(1)由题图可知生成2 mol NH3放出热量为427.2 kJ-335 kJ=92.2 kJ,则生成1 mol NH3放出热量为46.1 kJ。(2)由图可以看出,12 mol N2(g)和32 mol H2(g)的化学键断裂吸收的能量为a kJ,形成1 mol NH3(g)放出的能量为b kJ,所以12N2(g)+32H2(g)NH3(g)H=(a-b)
13、 kJmol-1,而1 mol的NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的能量为c kJ,即12N2(g)+32H2(g)NH3(l)H=(a-b-c) kJmol-1或N2(g)+3H2(g)2NH3(l)H=2(a-b-c) kJmol-1。答案:(1)46.1 kJ(2)A5.工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为11。已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量;1 mol H2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量;1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。(1)写出H2完全燃烧
14、生成液态水的热化学方程式:;若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量(填“”“=”或“”)890 kJ。(2)忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为;燃烧生成的CO2的质量比约为。解析:(1)1 mol H2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量,根据热化学方程式的书写要求,则2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJmol-1。因气态水变为液态水要放热,故1 mol CH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量小于890 kJ。(2)设放出的热量为890 kJ,所需CH4的体积为Vm,则所需水煤气的体积为890 kJ283 kJmol-1+286 kJmol-12Vm3Vm故V(水煤气)V(CH4)=3VmVm=31。 由COCO2CH4CO2知3体积水煤气得1.5体积CO2,1体积甲烷得1体积CO2,故燃烧生成的CO2质量比为1.51=32。答案:(1)2H2(g)+O2(g)2.H2O(l) H=-572 kJmol-1(2)3132
