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第一章 化学反应的热效应 单元测试题
一、单选题
1.结合下图信息分析,反应的为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是一个放热反应,相对能量是330KJ/mol、229KJ/mol是产生中间体Ⅰ和Ⅱ释放的总能量,相对能量是123KJ/mol、77KJ/mol是中间体Ⅰ和Ⅱ继续吸收的总能量,则△H=—(330+229—123—77)KJ/mol=—359KJ/mol,故本题选C。
2.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1=−24.8kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=−15.73kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=640.4kJ/mol
则14gCO气体还原足量FeO固体和CO2气体时对应的△H约为
A.−218kJ/mol B.−109kJ/mol C.218kJ/mol D.1.09kJ/mol
【答案】B
【详解】由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H'=,故CO对应的反应焓变△H=0.5△H'=−109kJ/mol,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
3.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH1>0
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,则该条件下ΔH2=-a kJ·mol-1
【答案】A
【详解】A.已知HF气体溶于水放热,则其逆过程吸热,即HF的ΔH1>0,A项正确;
B.由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的大,B项错误;
C.ΔH3+ΔH4代表H(g)→H+(aq)的焓变,其大小与氢卤酸的种类无关,C项错误;
D.一定条件下,气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,则断开1 mol H—X生成气态原子吸收a kJ能量,则ΔH2=+a kJ·mol-1,D项错误;
故选:A。
4.已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2 kJ/mol
过程Ⅱ:…
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子
B.过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ/mol
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
【答案】C
【详解】A.过程Ⅰ中:2Fe3O4=6FeO+O2,当有2molFe3O4分解时,生成1mol氧气,而232gFe3O4的物质的量为1mol,故生成0.5mol氧气,O元素由-2价上升到0价,转移2 mol电子,故A正确;
B.由图可知,过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s),已知:①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ/mol;②2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2 kJ/mol,由盖斯定律可知,可得3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ/mol,故B正确;
C.过程Ⅰ和过程Ⅱ都是吸热反应,过程Ⅰ是将光能转化为热能,热能转化为化学能,过程Ⅱ中是将热能转化为化学能,故C错误;
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点,故D正确;
故选C。
5.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键
H—O键
O=O键
H—H键
O—O键
键能/(kJ/mol)
463
496
436
138
若反应过程中分解了2 mol H2O,则下列说法不正确的是
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量
D.过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【详解】A.由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现了光能向化学能的转化,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,A项正确;
B.过程Ⅰ为2 mol H2O变成2 mol H原子和2 mol —OH,吸收的总能量为46