高中人教版 (2019)第一节 反应热课堂检测

第一节  反应热

课时1　反应热　焓变

【基础巩固】

1.已知某反应的焓变小于零,下列说法中正确的是 (　　)

A.该反应为放热反应 

B.该反应为吸热反应

C.生成物的焓大于反应物的焓

D.反应物的总能量小于生成物的总能量

解析:ΔH<0表示反应放热。

答案:A

2.(2022·河北石家庄)已知CH3COOH(aq)H+(aq)+ CH3COO-(aq)　ΔH1>0,H+(aq)+OH- (aq)H2O(l)　 ΔH2=-57.3 kJ/mol,某实验小组用0.50 mol/L CH3COOH溶液和0.55 mol/L NaOH溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,测得中和反应的ΔH偏低

B.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)的反应ΔH<

-57.3 kJ/mol

C.向内筒加料时,应一次性快速加入且立即盖紧杯盖

D.增大反应物溶液的体积,测得的中和热同倍数增大

解析:用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,将增大热量的散失,故测得中和反应的ΔH偏高,A项错误;由信息可知,CH3COOH是弱酸,且电离过程中能够吸收热量,则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)的反应热ΔH>-57.3 kJ/mol,B项错误;为了减少热量的损失,减小实验误差,向内筒加料时,应一次性快速加入且立即盖紧杯盖,C项正确;增大反应物溶液的体积,放出的热量同倍数增大,但测得的中和反应的反应热不变,D项错误。

答案:C

3.已知反应A+BC+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是 (　　)

A.A的能量一定高于C

B.B的能量一定高于D

C.A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和

D.因该反应为放热反应,故不必加热就可自动进行

答案:C

4.根据下图进行分析,下列说法中正确的是 (　　)

A.AB+C和B+CA两个反应吸收或放出的能量不等

B.AB+C　ΔH<0

C.A具有的焓高于B和C具有焓的总和

D.AB+C　ΔH>0,则B+CA　ΔH<0

解析:由图可以看出,B和C具有的焓的总和高于A具有的焓,则反应B+CA一定是放热反应,ΔH<0;反之,AB+C的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的能量一定相等。

答案:D

5.根据如图所示的反应,判断下列说法中错误的是 (　　)

A.1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于 1 mol CaCO3(s)的能量

B.该反应的焓变大于零

C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量

D.由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应

解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于1 mol CaCO3(s)的能量,焓变大于零,A、B项正确;在CaCO3中,Ca2+和C之间存在离子键,C中C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能量,C项正确;需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。

答案:D

6.已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),生成 1 mol H2O(l)放出57.3 kJ 热量。下列过程中放出热量为57.3 kJ 的是(　　)

A.1 mol H2SO4与足量的NaOH溶液反应

B.稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2O(l)

C.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O(l)

D.稀NaOH溶液与98%浓硫酸反应生成 1 mol H2O(l)

解析:1 mol H2SO4与足量的NaOH溶液反应生成2 mol水,放出的热量大于57.3 kJ,A项错误; 一水合氨是弱碱,电离时需要吸热,则稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2O(l)时放出热量小于57.3 kJ,B项错误; 稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出热量为57.3 kJ,C项正确; 浓硫酸溶于水放热,则稀NaOH溶液与98%浓硫酸反应生成 1 mol H2O(l)时放出热量大于57.3 kJ,D项错误。

答案:C

7.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热ΔH为              (　　)

A.-1 780 kJ/mol            B.-1 220 kJ/mol

C.-450 kJ/mol             D.+430 kJ/mol

解析:S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应过程中S(s)转化为气态硫和旧化学键断裂吸收的能量为280 kJ+160 kJ×3=760 kJ,新化学键形成放出的能量为330 kJ×6=1 980 kJ,反应放出(1 980-760)kJ=1 220 kJ的能量,ΔH=-1 220 kJ/mol。

答案:B

8.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2+O22H2O。已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是　　　　(填“A”或“B”)。 

A                     B

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表:

则生成1 mol水可以放出　　　　kJ热量。  

(2)以下反应:①木炭与水制备水煤气、②氯酸钾分解、③炸药爆炸、④酸与碱的中和反应、⑤C与CuO反应生成Cu、⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,属于放热反应的有　　　　(填序号)。  

解析:(1)2H2+O22H2O是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,能正确表示该反应中能量变化的是A;根据2H2+O22H2O,反应的ΔH=2×436 kJ/mol+496 kJ/mol-4×463 kJ/mol=-484 kJ/mol,生成1 mol水可以放出242 kJ热量。(2)属于放热反应的有③炸药爆炸,④酸与碱的中和反应,⑤C与CuO反应生成Cu。

答案:(1)A　242　(2)③④⑤

【拓展提高】

9.H2与O2、F2均能发生反应,下图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。

请回答下列问题。

(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ　　　　(填“吸收”或“放出”,下空同)能量,完成转化Ⅲ　　　　能量。  

(2)H2与F2反应的能量变化图可用　　　(填“A”或“B”)表示。 

A                        B

(3)H2在O2中燃烧的过程主要是　　　能转化为　　　能的过程。 

解析:(1)断键吸收能量,成键释放能量,Ⅰ、Ⅱ是断键,因此需要吸收能量,Ⅲ是成键,要放出能量。(2)H2与F2反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故图A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应,是化学能转化成热能的过程。

答案:(1)吸收　放出　(2)A　(3)化学　热

10.(2022·福建武平)某化学兴趣小组进行了如下实验:向2支试管中分别加入0.5 gNa2CO3固体和0.5 g NaHCO3固体,再分别加入30 mL 0.3 mol/L盐酸,充分反应后,用手触摸试管,明显感觉到加入Na2CO3固体的试管变热了,加入NaHCO3固体的试管变冷了。甲同学由此得出结论:C(aq)+2H+(aq)H2O(l)+CO2(g)　ΔH1<0, HC(aq)+H+ (aq)H2O(l) +CO2(g)　ΔH2>0。回答下列问题。

(1)乙同学认为该实验不一定能得到甲同学的结论。你支持谁的观点?

　　　　(填“甲”或“乙”),理由是　                            。 

(2)查阅资料:

反应Ⅰ :C(aq)+2H+(aq)H2O(l)+CO2(g)　ΔH1=-12.14 kJ/mol

反应Ⅱ:HC(aq)+H+(aq)H2O(l)+CO2(g)　ΔH2=+12.64 kJ/mol

反应Ⅲ:C(aq)+H+(aq)HC(aq)　ΔH3=-24.78 kJ/mol

向V mL c kJ/mol Na2CO3溶液中逐滴加入2V mL c kJ/mol稀盐酸。下列图像中,能正确表示该反应过程中的能量变化的是　　　　(填字母)。 

A                       B

C                        D

(3)该化学兴趣小组用如图所示装置设计了实验,验证Na2CO3、NaHCO3分别与稀盐酸反应的热效应。

表1

表2

表3

实验操作:将试剂1与试剂2混合,测混合后溶液的温度,静置,冷却至定温,再将试剂3与之前的混合溶液混合,再测混合溶液的温度。

①实验中玻璃搅拌器的使用方法是　                        。 

②表2对应实验得出的结论是                               。 

③反应Ⅳ:Na2CO3(s)+2H+(aq)2Na+(aq)+H2O(l)+CO2(g)　ΔH4

反应Ⅴ:NaHCO3(s)+H+(aq)Na+(aq)+H2O(l)+CO2(g)　ΔH5

则ΔH1　　　　(填“>”“<”或“=”,下同)ΔH4,ΔH2　　　　ΔH5。 

解析:(1)用手触摸试管显然不科学,甲同学仅通过感官的冷热判断反应热效应是不正确的,因为Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的反应热是通过固体溶解的热效应和其饱和溶液与盐酸反应的热效应之和来计算的。(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,少量H+与C反应生成HC,即反应Ⅲ是放热反应,接着HC与H+反应生成CO2和H2O,即反应Ⅱ是吸热反应,整个反应即发生反应Ⅰ是放热反应,所以对应的图像是C。(3)①玻璃搅拌器的作用是尽快将反应物接触反应,减少实验过程中的热量损失,使用方法是上下移动;②表2对应实验得出的结论是Na2CO3固体的溶解是放热过程,NaHCO3固体的溶解是吸热过程;③Na2CO3与盐酸反应是放热反应,而Na2CO3固体溶解放出热量,所以焓变值更小,即ΔH1>ΔH4,NaHCO3与盐酸反应是吸热反应,而NaHCO3固体溶解吸收热量,所以焓变值更大,即ΔH2<ΔH5。

答案:(1)乙　Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的反应热是通过固体溶解的热效应和其饱和溶液与盐酸反应的热效应之和来计算的　(2) C　(3)①上下移动　②Na2CO3固体的溶解是放热过程,NaHCO3固体的溶解是吸热过程　③>　<

【挑战创新】

11.十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知:

Ⅰ.C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g)　ΔH1

Ⅱ.C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g)　ΔH2

假设某温度下, ΔH1>ΔH2>0。下列“C10H18(l)→C10H12(l)→C10H8(l)”的“能量—反应过程”示意图中正确的是              (　　)

A                            B

C                                 D

解析:某温度下,ΔH1>ΔH2>0,说明题述两个反应均为吸热反应,即反应物的总能量小于生成物的总能量,A、C项错误;由于ΔH1>ΔH2,说明第一个反应吸收的能量比第二个反应吸收的能量多,而D项中ΔH2>ΔH1,不符合题意,B项正确。

答案:B