第一章 化学反应的热效应 复习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-06-26
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内容正文:
第一章:化学反应的热效应复习题
一、单选题
1.已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):
①WO2(s)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g) △H= + 66.0kJ/mol
②WO2(g)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g) △H= -137.9kJ/mol
则WO2(s)= WO2(g)的△H
A.△H=-285.8kJ/mol B.△H=+571.6 kJ/mol
C.△H= +203.9kJ/mol D.△H=-285.8kJ/mol
2.下列实验方案合理且能达到对应目的的是
实验目的
实验方案
A
制备Fe(OH)3胶体
向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,加热煮沸至溶液呈红褐色
B
除去乙酸乙酯中的乙酸
向混合物中加入饱和氢氧化钠溶液,充分振落、静置、分液
C
比较HClO、HCN的酸性强弱
用pH试纸测浓度相同的NaClO溶液和NaCN溶液的pH值
D
测定中和反应的反应热
50 mL5.0 mol/L 的盐酸和 50 mL5.0 mol/L 的 NaOH 溶液反应
A.A B.B C.C D.D
3.已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ· mol-1;CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ· mol-1,某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,求原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2 :1 B.1 :2 C.1 :1 D.4:1
4.N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A.②→③过程,是吸热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有共价键的NH3
C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
5.已知下列热化学方程式:
则液体酒精的燃烧热为
A. B.
C. D.
6.在一定条件下,已知下列物质燃烧的热化学方程式为:
。
在此条件下,下列叙述正确的是
A.
B.相同质量的和充分燃烧时,放出的热量更多
C.和燃烧共放热
D.
7.下列有关热化学方程式书写正确的是
已知条件
热化学方程式
A
中和热为57.3 kJ/mol
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol
B
合成氨反应生成0.1 mol NH3时放出a kJ热量
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-20a kJ/mol
C
H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ/mol
D
碳的燃烧热为393.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-787 kJ/mol
A.A B.B C.C D.D
8.金属钠和氯气反应的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.∆H3<0,∆H5>0
B.在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的<∆H3
C.∆H1<∆H4+∆H5+∆H6+∆H7
D.∆H7<0,且该过程形成了分子间作用力
9.下列反应符合如图图示的是
A.金属镁与盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应
C.酸碱中和反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
10.下列反应中,生成物总能量大于反应物总能量的是
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.石灰石烧制石灰 D.在生石灰中加水
11.已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热,Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列△H的判断正确的是
(aq)+H+(aq) (aq) △H1
(aq)+H+(aq)H2CO3(aq) △H2
H2CO3(aq)H2O(1)+CO2(g) △H3
OH-(aq)+H+(aq)H2O(1) △H4
A.△H1<0;△H2>0 B.△H2>△H4
C.△H1+△H2+△H3>0 D.△H2+△H3<0
12.过氧硫酸氢根(HSO)参与烯烃的不对称环氧化反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.该反应受体系pH的影响
B.是中间产物且具有较强氧化性
C.该过程中有非极性键的生成,没有非极性键的断裂
D.总反应方程式为:+OH- + HSO+SO+H2O
二、填空题
13.已知下列两个热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220.0kJ/mol。
(1)H2的燃烧热为 ,C3H8的燃烧热为 。
(2)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态的水时放热6264.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
(3)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为: 。
(4)已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol。写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式: 。
14.已知:反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的能量变化如图所示。已知2mol SO2(g)被氧化为2mol SO3(g)时的反应热-198kJ·mol-1
(1)图中A点表示 ,C点表示2mol SO3(g)的总能量,E的大小对该反应的反应热 (填"有"或"无")影响。
(2)图中△H= kJ·mol-1
(3)催化剂能改变化学反应的历程。图中所示反应若使用催化剂,对△H (填“有”或“无”)影响。
(4)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为
15.下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。
(1)由图可知,1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量 (填“>”、“<”或者“=”)2molHCl(g)的能量。
(2)该反应是 (填“吸”或者“放”)热反应,从化学键的角度进行解释 。
(3)已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别为436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol,关于工业合成氨的反应,请根据键能的数据判断下列问题:
若有1molNH3生成,可 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ;该反应的能量变化可用图 表示。(填“甲“或“乙”)
16.按要求写热化学方程式:
(1)已知在、下,乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知:液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出的热量,反应的热化学方程式为 。
(3)已知H-H键键能为,H-N键键能为。根据化学方程式:,则键键能是 。
(4)在,下,已知拆开键,键,键分别需要的能量是、、,则完全分解生成与时,对应的热化学方程式为 。
(5)气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧。生成固态三氧化二硼和液态水放出热量,其燃烧热热化学方程式为: ;又已知,则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 。
(6)含的稀溶液与的溶液反应放出的热量,该反应的热化学方程式为 ,则与反应的中和热为 。
(7)已知:;
;
计算时,由C(石墨,s)和反应生成的热化学方程式为 。
(8)焙烧产生的可用于制硫酸。
已知、时,
;
;
则与反应生成的热化学方程式是 。
17.试回答下列各问题:
(1)如图Ⅰ所示是1mol NO2和CO反应生成 CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: .
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关.
①已知:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol;
键能E(H﹣H)=436kJ/mol,E(Cl﹣Cl)=247kJ/mol,则E(H﹣Cl)= .
(3)已知:
①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣a kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣b kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+ckJ/mol
则FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=
18.请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,A2(g)+B2(g)=2AB(g),在点燃和光照条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1 △H2(填“>”“<”“=”或“无法判断”)。
(2)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中△H的大小:△H1 △H2。
①4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H1
②4P(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H2
(3)如图,将X分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。
①若X为金属氧化物,现象如图一所示,X可能是 (任填一种化学式)。
②若如图二所示,以下选项中与其能量变化相同的是 。
A.木炭还原CuO的反应 B.铝热反应 C.BaCO3的分解反应
(4)已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键需要的能量分别是akJ、bkJ、ckJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为 。
(5)工业上常以水煤气为原料制备氢气或甲醇,其主要反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H
称为CO催化变换反应,请回答下列问题。
已知在25℃时:2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) △H1=-222kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ•mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3=-394kJ•mol-1
则25℃时,CO催化变换反应的△H= 。
19.红磷P(S)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1 mol产物的数据)根据上图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式: ;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式: ;
温度T1时,在密闭容器中加入0.8 mol PCl5 ,反应达到平衡时还剩余0.6 mol PCl5 ,其分解率α1等于 ;
(3)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= ;P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H4 △H3(填“大于”,“小于”或“等于”) 。
20.Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ∆H=+483.6kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) ∆H=+220.8kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ∆H=-787kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填写序号)。
(2)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
(3)CO(g)的燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.已知:工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1③
(4)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),计算该反应的ΔH= 。
(5)已知:①Fe3O4(s)+CO(g)⇌3FeO(s)+CO2(g) ΔH1=+19.3kJ·mol-1
②3FeO(s)+H2O(g)⇌Fe3O4(s)+H2(g) ΔH2=-57.2kJ·mol-1
③C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH3=+172.4kJ·mol-1
碳与水制氢气总反应的热化学方程式是 。
(6)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量。其热化学方程式为 。
(7)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S—F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F—F键能为160kJ·mol-1,S—F键能为330kJ·mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】WO2(s)+2H2(g)=W(s)+2H2O(g);ΔH=+66.0kJ·mol-1①
WO2(g)+2H2=W(s)+2H2O(g);ΔH=-137.9kJ·mol-1②
利用盖斯定律,将①-②得:WO2(s)=WO2(g)的ΔH=(+66.0+137.9) kJ·mol-1=+203.9kJ·mol-1,选C。
2.A
【详解】A.制备氢氧化铁胶体的正确方法为:向25mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故A正确;
B.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应,可用碳酸钠溶液除去乙酸,氢氧化钠溶液碱性太强,乙酸乙酯会发生水解,故B错误;
C.NaClO溶液具有强氧化性,不能利用pH试纸测定pH,应利用pH计测定pH比较酸性强弱,故C错误;
D.中和热是强酸强碱的稀溶液生成1mol水放出的热,5.0 mol/L浓度较大,产生较大误差,故D错误;
故选A。
3.C
【详解】3.6g水是0.2mol,消耗0.2mol H2(g),放出的热量是57.16kJ,所以CO燃烧放出的热量是113.74kJ-57.16kJ=56.58kJ,所以参加反应的CO是56.58kJ÷282.9kJ/mol=0.2mol,因此原混合气体中H2和CO的物质的量之比为1:1;
答案为C。
4.C
【详解】A.②→③过程是断开化学键,是吸热过程,故A正确;
B.③→④过程是形成化学键,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故B正确;
C.合成氨反应是放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故C错误;
D.合成氨反应是放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故D正确。
综上所述,答案为C。
5.C
【详解】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,由盖斯定律,反应3-反应2+3×反应1可得液体酒精的燃烧热化学方程式为∆H=,故选:C。
6.B
【详解】A.根据盖斯定律,ΔH=-393.5kJ⋅mol-1−572kJ⋅mol-1-(-890kJ⋅mol-1)=-75.5kJ⋅mol-1,A项错误;
B.8molH2的质量等于1molCH4,8molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×4=2288kJ,1molCH4充分燃烧放出的热量为890kJ,则H2充分燃烧放出的热量高于等质量CH4,B项正确;
C.1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧,共放热+890kJ=1176kJ,C项错误;
D.根据盖斯定律,CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH=-890kJ⋅mol-1-(-393.5kJ⋅mol-1)=-496.5kJ·mol-1,D项错误;
故选:B。
7.B
【详解】A.生成的难溶性硫酸钡存在溶解平衡,溶解吸热,反应热不正确,A错误;
B.合成氨反应生成0.1 mol NH3时放出a kJ热量,则生成2mol氨气放出的热量是20akJ,热化学方程式正确,B正确;
C.生成物应该是液态水,C错误;
D.生成物应该是二氧化碳,D错误,
答案选B。
8.B
【详解】A.2Na(g)→2Na+(g)需要吸收热量,∆H3>0,2Cl(g)→2Cl-(g)能放出热量,∆H5<0,A不正确;
B.在相同条件下,K的金属活动性比Na强,失电子吸收的能量比Na少,2K(g)→2K+(g)的<∆H3,B正确;
C.∆H1=∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7,因为∆H2>0,∆H3>0,所以∆H1>∆H4+∆H5+∆H6+∆H7,C不正确;
D.NaCl(g)转化为NaCl(s),该过程破坏了分子间作用力,形成了离子键,D不正确;
故选B。
9.B
【分析】根据图示可知,生成物总能量高于反应物总能量,是一个吸热反应。
【详解】A.金属镁和盐酸反应为放热反应,A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,B正确;
C.酸碱中和反应为放热反应,C错误;
D.甲烷在氧气中燃烧为放热反应,D错误;
故答案选B。
10.C
【详解】已知生成物总能量大于反应物总能量的化学反应是吸热反应,据此分析解题:
A.氢气在氧气中燃烧是放热反应,A不合题意;
B.铁丝在氧气中燃烧是放热反应,B不合题意;
C.石灰石烧制石灰是吸热反应,C符合题意;
D.在生石灰中加水是放热反应,D不合题意;
故答案为:C。
11.B
【分析】由题意可知,碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应,ΔH′>0,碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应,ΔH<0,将已知反应依次编号为①②③④,由盖斯定律可知,②+③可得 (aq)+H+(aq)⇌H2O(l)+CO2(g)ΔH′=ΔH2+ΔH3>0,①+②+③可得 (aq)+2H+(aq)⇌H2O(l)+CO2(g)ΔH′′=ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,②—④可得碳酸氢根离子的水解反应 (aq)+H2O(l)⇌H2CO3(aq)+OH-(aq),盐类水解反应为吸热反应,则ΔH′′′=ΔH2—ΔH4>0。
【详解】A.由分析可知,ΔH2+ΔH3>0,ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,则ΔH1<0;碳酸的分解反应为吸热反应,ΔH3>0,由ΔH2+ΔH3>0可知,ΔH2可能大于0,也可能小于0,选项A错误;
B.由分析可知,ΔH2—ΔH4>0,则ΔH2>ΔH4,选项B正确;
C.由分析可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,选项C错误;
D.由分析可知,ΔH2+ΔH3>0,选项D错误;
答案选B。
12.C
【详解】A.由机理图可知,中间过程中OH-参与反应,改变pH值即该反应受体系pH的影响,故A正确;
B.由图可知反应物和最终生成物均没有,故其为中间产物,结构中含有过氧键,具有类似于双氧水的强氧化性,故B正确;
C.如图中间产物和中均存在非极性键,整个过程中存在非极性键断裂,故C错误;
D.由图可知该反应的反应物有:、OH- 、 HSO,生成物为:、SO、H2O,总反应方程式为:+OH- + HSO+SO+H2O,故D正确;
故选:C。
13.(1) 285.8kJ/mol 2220.0kJ/mol
(2)1:1
(3)4725.8kJ
(4)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)
【详解】(1)燃烧热指1mol纯物质完全燃烧,生成稳定氧化物放出的热量,由题干可知H2的燃烧热285.8kJ/mol,C3H8的燃烧热为2220.0kJ/mol;
(2)设H2的物质的量为x,则C3H8的物质的量为(5-x),列式计算:285x+(5-x)2220.0=6264.5,解得x=2.5,H2和C3H8的物质的量均为2.5mol,由可知二者体积比为1:1;
(3)根据题干可知:1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为1mol×285.8kJ/mol+2×2220.0kJ/mol=4725.8kJ;
(4)设①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220.0kJ/mol,②H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol,由盖斯定律可知:①+②×4得:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) 。
14. 2mol SO2(g)和1mol O2(g)的总能量 无 -198 无 SiH4 (g)+2O2 (g)=SiO2 (s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2 kJ·mol-1
【详解】(1)图中A点表示反应物的总能量,C点表示2mol SO3(g)的总能量,E为反应的活化能,其大小对反应热无影响。
(2)图中为放热反应,由题意知2 mol SO2(g)被氧化为2mol SO3(g)时的反应热-198kJ·mol-1,故图中表示△H= -198kJ·mol-1。
(3)催化剂能改变化学反应的历程,但对反应的热效应无影响,即对△H无影响。
(4)已知室温下2g SiH4自燃放出热量89.2kJ。2 g SiH4其物质的量为,则1mol SiH4燃烧放出的热量为,故热化学方程式可表示为SiH4 (g)+2O2 (g)=SiO2 (s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2 kJ·mol-1。
15.(1)>
(2) 放 断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量
(3) 放出 46 甲
【分析】(1)
由题中图示可知,1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量高,2mol HCl(g)的能量低,即1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量>2mol HCl(g)的能量;答案为>。
(2)
由题中图示可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,因为断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量;答案为放;断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量。
(3)
合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=946kJ/mol+436kJ/mol×3-391kJ/mol×3×2=-92kJ/mol,即生成2molNH3放出92kJ热量,则生成1molNH3放出46kJ热量;由于是放热反应,则反应物具有的能量大于生成物具有的能量,该反应的能量变化可用图甲表示;答案为放出;46;甲。
16.(1)C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol
(3)945.6kJ/mol
(4)2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol
(5) B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 1016.5
(6) KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol 57.3kJ/mol
(7) △H=+620.3kJ/mol
(8)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol
【分析】燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,中和热指生成1mol水所放出的热量,结合反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,以及盖斯定律分析解答。
【详解】(1)燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.7kJ,1mol乙醇的质量为46g,则1mol乙醇完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为:46×29.7kJ=1366.2kJ,其燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol,故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol;
(2)肼与足量的双氧水反应生成氮气和水蒸气的反应方程式为N2H4+2H2O2═N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256.65kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为kJ=641.63kJ,所以反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol;
(3)反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,由N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,设N≡N键的键能为x,则
x+436kJ/mol×3-6×391kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=945.6kJ/mol,故答案为:945.6kJ/mol;
(4)反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,△H=2×3×391 kJ/mol -(946+3×436) kJ/mol =+92 kJ/mol,则热化学方程式为2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol,故答案为:2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol;
(5)0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出=2165kJ的热量,反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol;
①B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol,②H2O(l)→H2O(g) △H=+44kJ/moL,根据盖斯定律,①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(g)△H=-2033kJ/mol,因此11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ×0.5=1016.5kJ,故答案为:B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol;1016.5;
(6)n(KOH)==0.2mol,n(H2SO4)=1L×0.1mol/L=0.1mol,二者恰好反应生成0.2mol水,放出11.46kJ的热量,则生成1mol水时放出的热量为 ×11.46kJ=57.3kJ,所以热化学方程式为 KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;中和热指生成1mol水所放出的热量,故中和热为57.3kJ/mol,故答案为:KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;57.3kJ/mol;
(7)由C(石墨,s)和反应生成的化学方程式为。①,②,③,根据盖斯定律,将①×2+②×-③×得: △H=()+()×-()×=+620.3kJ/mol,故答案为: △H=+620.3kJ/mol;
(8)①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H1=-197 kJ/mol,②H2O(g)═H2O(l)△H2=-44 kJ/mol,③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545 kJ/mol,根据盖斯定律,(③-①-2×②)×得SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=(-545kJ/mol+197kJ/mol+44kJ/mol×2)×=-130kJ/mol,故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol。
17. NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=﹣234 kJ•mol﹣1 434KJ/mol KJ/mol
【详解】(1)根据图Ⅰ可知反应物的总能量高于生成物的总能量,是放热反应,1mol NO2和CO反应生成 CO2和NO过程中放出的热量是368kJ-134 kJ=234 kJ,所以热化学方程式为NO2(g)+CO(g) == NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ/mol。
(2)①反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,因此
ΔH==436kJ/mol+247 kJ/mol-2X=-185 kJ/mol,解得X=434 kJ/mol。
(3) 根据盖斯定律可知,①×3-②-③×2即得到6FeO(s) +6CO(g) 6Fe(s)+6CO2(g),所以反应热为ΔH= (3a-b+2c)kJ/mol。FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=(3a-b+2c)/6kJ/mol。
18.(1)=
(2)>
(3) CaO或Na2O C
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=(c+3a-6b)kJ•mol-1
(5)-41kJ•mol-1
【详解】(1)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量,与反应条件无关,则光照和点燃条件的△H相同,故答案为: = ;
(2)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因△H<0,则放出的能量越多反应热越小,故答案为: >;
(3)①由于U形管右侧液面升高,说明锥形瓶内气压由于加入物质而增大,则加入的物质与水反应放热或者生产气体,若X为金属氧化物,可加入CaO和Na2O等物质,故答案为: CaO或Na2O等;
②图二由于U形管右侧液面降低,说明锥形瓶内气压由于加入物质而降低,则加入的物质与水反应吸热,木炭还原CuO的反应、Al和Fe2O3的反应是放热反应,CaCO3的分解反应都是吸热反应,故答案为C;
(4)在反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)中,断裂3molH-H键,1mol NN键共吸收的能量为: 3akJ+ckJ=(3a+c)kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为: 6bkJ=6bkJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为6b- c-3akJ,故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=(c+3a-6b)kJ•mol-1;
(5)已知:①2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) △H1=-222kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ•mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3=-394kJ•mol-1
则25℃时,③-①-②,得到CO催化变换反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-394kJ/mol-(-111kJ/mol)-(-242kJ/mol)=-41kJ/mol。
19. P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306 kJ/mol PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93 kJ/mol 25% -399 kJ/mol 等于
【分析】根据反应物的总能量、中间产物的总能量以及最终产物的总能量,结合化学方程式以及热化学方程式的书写方法解答,注意盖斯定律的应用。
【详解】(1)由图象可知,1molP与Cl2反应生成1molPCl3放出306kJ的能量,则反应的热化学方程式为P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306 kJ/mol,故答案为:P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306 kJ/mol;
(2)由图象可知,1molPCl5分解成PCl3和Cl2需要吸收93kJ的能量,则反应的热化学方程式为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93kJ•mol-1;运用三段式法计算得:
则PCl5的分解率为;故答案为:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93 kJ/mol;25%;
(3)由图象可知,P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=-306kJ/mol-(+93kJ/mol)=-399kJ/mol,根据盖斯定律可知,反应无论一步完成还是分多步完成,生成相同的产物,反应热相等,则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热;故答案为:-399kJ•mol-1;等于。
20. ①、④ 1425kJ CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.1kJ/mol -246.1kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5kJ/mol C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ·mol-1 S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ/mol
【详解】Ⅰ.(1)放热反应的∆H小于0,所以上述反应中属于放热反应的是①、④。
(2)由热化学方程式①可知,燃烧4gH2生成液态水,放出的热量为483.6kJ ,则燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为1425kJ 。
(3)将上述热化学方程式中的③和④相加,然后除以2,即可得CO(g)的燃烧热的热化学方程式:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=(220.8kJ/mol-787kJ/mol)=-283.1kJ/mol。
Ⅱ.(4)将给出的反应①×2+②+③可得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应的ΔH=-90.7kJ·mol-1×2+(-23.5kJ·mol-1)+( -41.2kJ·mol-1)= -246.1kJ·mol-1。
(5)碳与水制氢气的反应为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)。将给出的三个反应相加即可得总反应,ΔH=+19.3kJ·mol-1-57.2kJ·mol-1+172.4kJ·mol-1=+134.5kJ/mol,则热化学方程式是C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=+134.5kJ/mol。
(6)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量。1molC2H2参加反应,碳元素的化合价从-1价升高到+4价,失去10mol电子,所以放出1300kJ的热量。其热化学方程式为:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ·mol-1。
(7)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S—F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F—F键能为160kJ·mol-1,S—F键能为330kJ·mol-1,该反应的ΔH=280kJ/mol+3×160 kJ/mol -6×330 kJ/mol =-1220 kJ/mol,S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式为:S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ/mol。
答案第1页,共2页
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