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第二课时 反应热的计算 [见学生用书P10]
1.已知T℃时,CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+QkJ/mol,当反应转移amol电子时达到平衡,则该反应吸收的能量( A )
A.等于0.5aQkJ B.小于0.5aQkJ
C.大于0.5aQkJ D.等于aQkJ
【解析】 根据对反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+QkJ/mol的分析可知,每转移2mol电子,反应需要吸收QkJ的热量,故当反应转移amol电子时达到平衡,则该反应吸收的能量为0.5aQkJ,A正确。
2.已知热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.32kJ/mol,在容器中充入2mol SO2和1mol O2,充分反应后放出的热量为( C )
A.196.64kJ B.196.64kJ/mol
C.<196.64kJ D.>196.64kJ
【解析】 由已知热化学方程式可知,1mol SO2气体完全转化为SO3气体时放出98.32kJ的热量,则2mol SO2完全反应放出热量Q=2×98.32kJ=196.64kJ,但由于该反应是可逆反应,反应物不能完全转化,因此在容器中充入2mol SO2和1mol O2充分反应,反应达到平衡时,放出的热量小于196.64kJ,C正确。
3.下列关于热化学方程式的说法正确的是( C )
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8kJ/mol
C.2Na(g)+O2(g)===Na2O2(g) ΔH1;2Na(s)+O2(g)===Na2O2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将0.5mol/L的稀H2SO4与1mol/L的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
【解析】 该反应为吸热反应,说明等物质的量的石墨具有的能量比金刚石的低,根据物质能量越低越稳定可知,石墨比金刚石稳定,A错误;在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫作该物质的燃烧热,H2燃烧的指定产物是液态水,所以H2的燃烧热不是241.8kJ/mol,B错误;由盖斯定律可知,2Na(g)===2Na(s),ΔH=ΔH1-ΔH2,物质由气态变为固态是放热的过程,即ΔH=ΔH1-ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH2,C正确;题中未知酸、碱稀溶液的体积,无法保证生成的水的物质的量为1mol,故放出的热量不一定是57.3kJ,D错误。
4.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则反应S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( B )
A.-1 780kJ/mol
B.-1 220kJ/mol
C.-450kJ/mol
D.+430kJ/mol
【解析】 ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1 220kJ/mol,B正确。
5.已知热化学方程式为H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1,H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。当1g水蒸气变为液态水时,其焓变为( C )
A.ΔH=+4.4kJ·mol-1
B.ΔH=-4.4kJ·mol-1
C.ΔH=-2.44kJ·mol-1
D.ΔH=+2.44kJ·mol-1
【解析】 ①H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①+②得H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1,由该热化学方程式可知,18g水蒸气变为液态水时放出44kJ的热量,则1g水蒸气变为液态水时放出的热量是×1g≈2.44kJ,即当1g水蒸气变为液态水时,其焓变ΔH=-2.44kJ·mol-1,C符合题意。
6.已知1mol二氧化硅晶体中化学键的数目为4NA,有关键能数据如表所示。
化学键
Si—O
O===O
Si—Si
键能/(kJ·mol-1)
460
498.8
176
又知Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2kJ/mol,则1mol Si中Si—Si键的数目为( C