2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題02 中和熱及測定補(bǔ)差試題 新人教版選修4

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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題02 中和熱及測定補(bǔ)差試題 新人教版選修4 1．己知反應(yīng)：①l0lkPa 時，2C (s)+O2(g)==2CO (g) △H1=-221 kJ/mol ②稀溶液中，H+(aq) +OH-(aq)==H2O （1） △H2=-57.3 kJ/mol 下列結(jié)論正確的是 A．碳的燃燒熱為221kJ/mol B．碳的燃燒熱為ll0.5kJ/mol C．濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱值為57.3kJ/mol D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成lmol水，放出的熱量小于57.3kJ 【答案】D 2．已知HCl和NaOH的稀溶液反應(yīng)的中和熱△H

2、=-57．3 kJ ? mol-1，則下列物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量與57．3 kJ最接近的是（ ） A．含1 mol Ca(OH)2的稀溶液與足量稀H2SO4 B．含1 mol H2SO4的稀溶液與足量稀NaOH溶液 C．含1 mol CH3COOH的稀溶液與足量稀KOH溶液 D．含1 mol Ba(OH)2的稀溶液與含1 molHCl的稀鹽酸 【答案】D 【解析】HCl和NaOH的稀溶液反應(yīng)的中和熱是可溶性強(qiáng)酸與可溶性強(qiáng)堿生成可溶性鹽和1molH2O所放出的熱量，A、生成物CaSO4是微溶，故A錯誤；B、含1 mol H2SO4的稀溶液與足量稀NaOH溶液生成2molH2O

3、，故C錯誤；D、1molHCl和1 mol Ba(OH)2的稀溶液反應(yīng)的中和熱是可溶性強(qiáng)酸與可溶性強(qiáng)堿生成可溶性鹽和1molH2O所放出的熱量，故D正確；故選D。 3．某實驗小組學(xué)生用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計算反應(yīng)熱。下列說法正確的是（ ） A．如圖條件下實驗過程中沒有熱量損失 B．圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 C．燒杯間填碎紙條的主要作用是固定小燒杯 D．若改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶

4、液進(jìn)行反應(yīng)，從理論上說所求放出熱量相等 【答案】B 4．25 ℃、101 kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol－1，則下列描述正確的是 A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)＋H2O（1）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O（1） ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1 C．H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱為ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 【答案】A 【解析

5、】A、在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱， KOH(aq)＋H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)＋H2O（1）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故A正確；B、中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故B錯誤；C、生成的CaSO4微溶，故ΔH<2×(－57.3) kJ·mol－1，故C錯誤；D、稀醋酸是弱酸，電離時吸收的熱量比強(qiáng)酸多，故放出熱量少于57.3 kJ，故D錯誤；故選A。 5．下列說法中，正確的是(　　) A．ΔH>0表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH

6、)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀時放出的熱量叫做中和熱 C．1 mol H2與0.5 mol O2反應(yīng)放出的熱量就是H2的燃燒熱 D．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，所以可以是分?jǐn)?shù) 【答案】D 6．已知反應(yīng):① 101Kpa時,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221KJ/mol ②稀溶液中,H+（aq）+OH-（aq）=H2O(l) △H=-57.3KJ/mol 下列結(jié)論正確的是( ) A．反應(yīng)①的反應(yīng)熱為221KJ B．碳的燃燒熱為△H=-221KJ/mol C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為△H=-57.3KJ/mol

7、 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3 KJ熱量 【答案】C 【解析】A、反應(yīng)熱包含符號，①的反應(yīng)熱為-221 kJ?mol-1，故A錯誤；B、由反應(yīng)①可知，1mol碳燃燒生成CO放出的熱量為110.5 kJ，CO燃燒生成二氧化碳繼續(xù)放出熱量，故1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kJ，所以碳的燃燒熱大于110.5 kJ/mol，故B錯誤；C、中和熱為放熱反應(yīng)，則敘述中和熱時不用“-”，即稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ?mol-1，故C正確；D、醋酸是弱電解質(zhì)，電離需吸收熱量，稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出的熱量小于5

8、7.3 kJ，故D錯誤；故選C。 7．下列說法正確的是（ ） A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅指反應(yīng)放出的熱量 B．熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子的個數(shù) C．在常溫下就能進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．在“反應(yīng)熱的測量實驗”中測定反應(yīng)后溫度的操作方法：將量筒中的NaOH溶液經(jīng)玻璃棒引流緩緩倒入盛有鹽酸的小燒杯中，立即蓋上蓋板，并用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌，準(zhǔn)確讀出并記錄反應(yīng)體系的最高溫度 【答案】B 【解析】A．恒壓條件下反應(yīng)中吸收或放出的能量均為反應(yīng)熱，故A錯誤；B．熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，物質(zhì)的量與熱量成正比，不表示分子個數(shù)，故

9、B正確；C．常溫下能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如氫氧化鋇固體和氯化銨晶體混合得氨氣，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C錯誤；D．“反應(yīng)熱的測量實驗”中測定反應(yīng)后溫度時，反應(yīng)物應(yīng)快速混合，以減少熱量散失，故D錯誤；答案為B。 8．下列說法或表示方法正確的是 A．吸熱反應(yīng)中，新化學(xué)鍵形成吸收能量；放熱反應(yīng)中，新化學(xué)鍵形成放出能量 B．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫磺(S)分別完全燃燒，后者放出的熱量多 C．相同體積、濃度均為0.1 mol/L的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的NaOH稀溶液反應(yīng)，前者放出熱量多 D．氫氣的燃燒熱為285．8 kJ·mol-1，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)==2

10、H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1 【答案】C 點(diǎn)睛：選項D是學(xué)生易錯點(diǎn)，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，因此2mol氫氣參與燃燒時，放出的熱量為2×285.8kJ。 9．下列說法正確的是 A．1mol酸與1mol堿完全反應(yīng)放出的熱量就是中和熱 B．燃燒熱隨化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)的改變而改變 C．強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和熱的熱化學(xué)方程式可表示為：H+（aq）+OHˉ（aq）═H2O（l）△H=57.3 kJ/mol D．反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)的△H＜0 【答案】D 【解析】A．1mol二元酸與1mol二元堿反應(yīng)生成2mo

11、l水時放出的熱量不是中和熱，故A錯誤；B．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒釋放的熱量，與化學(xué)計量數(shù)無關(guān)，故B錯誤；C．稀的強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生的中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變?yōu)樨?fù)值，則其中和熱的離子方程式可表示為：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3?kJ/mol，故C錯誤；D．反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H＜0，故D正確；答案為D。 10．在進(jìn)行中和熱的測定中，下列操作正確的是 A．為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 B．用0.5mol/LNaOH溶液分別與0.5mol/L的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等

12、，則測得的中和熱數(shù)值相同 C．使用環(huán)形玻璃攪拌棒可使反應(yīng)物混合均勻，加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差 D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器包括：天平、量筒、燒杯、環(huán)形玻璃攪拌棒 【答案】C 點(diǎn)睛：本題考查了中和熱的測定原理，掌握測量原理是解題的關(guān)鍵。中和熱的測定實驗中需要注意：①大小燒杯杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，間隙填碎紙條，減少熱量損失；②溫度計上的酸要用水沖洗干凈，沖洗后的溶液不能倒入小燒杯；③酸、堿混合時，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入；④實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比不是1：1而是NaOH過量。 11．試回答下列中和熱測定的有關(guān)問題。 （

13、1）實驗桌上備有大燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、環(huán)形玻璃攪拌棒、0．50mol/L鹽酸、0．55mol·L－1NaOH溶液，尚缺少的實驗用品是_________。 （2）實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒______，其原因是_________。 （3）實驗時所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL，各溶液密度為1g/cm3，生成溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)，實驗起始溫度為t1℃，終止溫度為t2℃。試計算該反應(yīng)的中和熱ΔH＝_________。 【答案】 溫度計和量筒 不能 銅絲易導(dǎo)熱，使實驗過程中熱量損失較大 =-16.72(T2-T1)k

14、J/mol 【解析】（1）中和熱的測定過程中，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計測量溫度，所以還缺少溫度計和量筒，故答案為：量筒、溫度計； （2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大，故答案為：不能；金屬易導(dǎo)熱，熱量散失導(dǎo)致誤差大； （3）用50mL 0.5mol?L-1鹽酸與50mL 0.55mol?L-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol?L-1=0.025mol，溶液的質(zhì)量為100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為t2-t1，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=4.1

15、8J/(g?℃)×100mL×1g/cm3(t2-t1)，所以實驗測得的中和熱 △H=-kJ/mol；故答案為：△H=-kJ/mol。 12．（1）稀的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為57.3KJ/mol，濃的強(qiáng)酸或濃的強(qiáng)堿反應(yīng)測得的中和熱______于57.3KJ/mol，原因：___________________；弱酸或弱堿反應(yīng)測得的中和熱_____于57.3KJ/mol；原因：___________。 （2）把_______直接轉(zhuǎn)化為 _______的裝置叫做原電池。（以銅、鋅、稀硫酸組成的原電池為例）： Zn為 ______極發(fā)生___________反應(yīng)，是電子流_______

16、_的一極；在活動性較差的金屬Cu電極______（得、失）電子，其的電極方程式：________。 （3）從能量角度看，斷開化學(xué)鍵要_____________熱量， 一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于___________________________；在化學(xué)反應(yīng)中，濃度越_____，化學(xué)反應(yīng)速率越快；溫度越低化學(xué)反應(yīng)速率越______ ；使用催化劑可以使反應(yīng)速率_______； 【答案】 大 濃的強(qiáng)酸或濃的強(qiáng)堿溶于水放熱 小 弱酸或弱堿的電離吸熱 化學(xué)能 電能 負(fù) 氧化 出 得 2H+ +2e- = H2↑ 吸收 反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小

17、 大 慢 加快 13．（一）：意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，則1 mol N4生成N2的 ΔH=______________ （二）：50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題： （1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是______________

18、______。 （2）燒杯間填滿碎紙條的作用是__________________________________________。 （3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_________________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 （4）實驗中60 mL0.50 mol/L鹽酸與50 mL0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量__________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_________(填“相等”或“不相等”). 【答案】-882KJ/mol 環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小不相等相等 【解析】 【

19、分析】 （一）根據(jù)化學(xué)鍵斷裂要吸收熱量，形成化學(xué)鍵要放出熱量，反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值。（二）中和熱測定實驗成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條和蓋硬紙板的作用是減少實驗過程中的熱量損失；中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關(guān)。 【詳解】 （一）1molN4氣體中含有6molN-N鍵，可生成2molN2，形成2molN≡N鍵，則1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為：6×167kJ=1002kJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為1884kJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為：1884kJ-1002kJ=882kJ，故應(yīng)為放

20、出882kJ熱量。（二）（1）在反應(yīng)熱的測定實驗中需要進(jìn)行攪拌，保證反應(yīng)的兩種溶液可以迅速反應(yīng)，縮短反應(yīng)的時間，減小誤差，所以裝置中缺少的玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒；（2）實驗過程中應(yīng)該盡可能的減小熱量的損失，所以裝置中大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的目的是減少實驗過程中的熱量損失；（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，則會造成熱量的損失，則求得的中和熱數(shù)值將偏小；（4）改用60 mL 0.50mol/L鹽酸跟50 mL 0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)氫氧化鈉反應(yīng)完全生成的水為0.0275mol,原反應(yīng)鹽酸反應(yīng)完全生成的水為0.025mol，反應(yīng)生成水的量不同，所以放出的熱量也不相等，但是所求的中和

21、熱相等，因為中和熱指酸堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量，與酸和堿的用量沒有關(guān)系。 【點(diǎn)睛】 本題考查反應(yīng)熱的計算和中和熱的測定，注意運(yùn)用鍵能計算反應(yīng)熱的方法，中和熱測定的關(guān)鍵是保證反應(yīng)完全迅速進(jìn)行和減小熱量的損失，中和熱與酸、堿的物質(zhì)的量無關(guān)是解答的關(guān)鍵。 14．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下： ①用量簡量取30mL0.50 mol?L-1硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度； ②用另一量筒量取50mL?0.50mol?L-1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度； ③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測出混合液最高溫度。 回答下列問題： （1）如

22、果用30mL0.50mol/L?硫酸與70mL0.50mol/LNaOH?溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量___________（填“相等”、“不相等”），所求中和熱___________（填“相等”、“不相等”），簡述理由_____________________。 （2）某實驗小組配制0.50mol/LNaOH?溶液，若實驗中大約要使用245mLNaOH?溶液，至少需要稱量NaOH?固體_____________________g。 （3）若用KOH?代替NaOH，對測定結(jié)果___________(填“有”或“無”)?影響；若用醋酸代替HCl做實驗，對測定結(jié)果________

23、_____(填“?有”或“無”)影響。 （4）①?近似認(rèn)為0.50 mol?L-1硫酸和0.50 mol?L-1NaOH溶液密度都是1g·cm3，中和后溶液溫度上升了4℃，生成溶液的比熱容c=4.18J?·(g·℃)-1?，則中和熱△H=?______（小數(shù)點(diǎn)后保留一位有效數(shù)字）。 ②上述實驗結(jié)果與-57.3kJ·mol-1?有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是____________（填字母）。 A.實驗裝置保溫隔熱效果差 B.量取NaOH?溶液體積時仰視讀數(shù) C.分多次把NaOH?溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中 D.用溫度計測定NaOH?溶液起始溫度后直接測定鹽酸的溫度 【答案】 不相等 相等 中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān) 5.0 無 有 -53.5kJ·mol-1 ACD （3）若用KOH代替NaOH，對測定結(jié)果無影響；若用醋酸代替HCl做實驗，醋酸電離吸熱，對測定結(jié)果有影響。 （4）①中和熱△H=4℃×4.18J·(g·℃)-1×80g/0.025mol=53.5kJ·mol-1。 ②A.熱量散失，溫度上升值減小，測定結(jié)果偏小；B.NaOH溶液體積增大，溫度上升值增大，測定結(jié)果偏大；C．熱量散失，溫度上升值減小，測定結(jié)果偏??；D．熱量散失，溫度上升值減小，測定結(jié)果偏小。故選ACD。