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专题微练6 化学反应的热效应
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.科学家进行如图所示的CH3OH制备及应用的研究,下列说法不正确的是 ( )
A.CH3OH中C原子的杂化类型为sp3
B.1 mol CO2含有约2.2×6.02×1024个电子
C.CO2和H2合成甲醇符合原子利用率100%
D.图中涉及反应包含非极性键的断裂和生成
解析 CH3OH中C原子形成4个共价键,杂化类型为sp3,A项正确;1分子二氧化碳含有22个电子,则1 mol CO2含有电子22 mol,数目约2.2×6.02×1024个,B项正确;CO2中碳氧原子个数比为1∶2,甲醇中碳氧原子个数比为1∶1,故CO2和H2合成甲醇的原子利用率不会是100%,C项错误;题图中H2参与反应,涉及非极性键的断裂,氯碱工业生成H2和Cl2,涉及非极性键的形成,D项正确。
答案 C
2.下列有关热化学方程式的书写与对应表述均正确的是 ( )
A.稀硫酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B.在101 kPa下氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
C.已知2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则可知C的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
D.1 mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8 kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=
-285.8 kJ· mol-1
解析 根据中和反应反应热的含义判断,A项正确;2 mol H2O(l)完全分解的反应热应为ΔH=+285.8 ×2 kJ·mol-1,B项错误;燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,C项应生成CO2,D项应生成H2O(l),并且可燃物不是1 mol,C、D两项错误。
答案 A
3.常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是 ( )
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/(kJ·mol-1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)2H(g) ΔH=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
解析 依据溴原子半径大于氯原子半径而小于碘原子半径,半径越大键能越小,所以结合图表中数据可知432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1,A项正确;键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H—F,最稳定的共价键是H—F键,B项正确;氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)2H(g) ΔH=+436 kJ·mol-1,C项正确;依据键能计算,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,ΔH=+436 kJ·mol-1+157 kJ·mol-1-2×568 kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH=-543 kJ·mol-1,D项错误。
答案 D
4.氢燃料是未来能源发展的方向之一,氢气的廉价获得与安全储存是科技界研究的重点,其中甲醇蒸气中催化重整是重要的工业制氢方案,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
已知:①化学键的键能数据如表。
化学键
CO
H—H
H—O
C—H
C—O
键能/
(kJ·mol-1)
799
436
463
414
343
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) ΔH=-2.8 kJ·mol-1;
H2O(g)H2O(l) ΔH=-41 kJ·mol-1。
下列说法错误的是 ( )
A.CO的电子式为︰C︙︙O︰
B.CO分子中共价键的键能为1 069.8 kJ·mol-1
C.反应Ⅰ在低温条件下能自发进行,且该反应的活化能Ea(正)<Ea(逆)
D.升高温度,有利于提高氢气的产率及反应速率
解析 CO与N2互为等电子体,因此它们的分子结构相似,则可由N2的电子式推出CO的电子式为︰C︙︙O︰,A项正确。结合题给信息及盖斯定律可知反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH2=[-2.8-(-41)] kJ·mol-1=+38.2 kJ·mol-1,再