第一章 化学反应的热效应 强基习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-07-07
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内容正文:
第一章:化学反应的热效应 强基习题
一、单选题
1.化学反应H2+Cl2=2HCl的能量变化如图所示。关于该过程能量变化的叙述不正确的是
A.氢气与氯气反应的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
B.该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
C.2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
D.2 mol气态氢原子的能量低于1 mol氢气的能量
2.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O,放出的热量大于57.3kJ
B.稀NaOH与98%浓硫酸反应生成1 mol H2O,放出的热量等于57.3kJ
C.1 mol H2SO4与足量的稀Ba(OH)2溶液反应,放出的热量小于57.3kJ
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O,放出的热量小于57.3kJ
3.下列氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为:
H2(g) +O2(g)=H2O (l) ΔH=-285.8 kJ/mol
CO(g) +O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ΔH=-890.3 kJ/mol
则相同质量的H2、CO、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是
A.H2(g) B.CO(g) C.CH4(g) D.无法比较
4.已知下列数据:
Fe(s)+O2(g)=FeO(s) △H=-272kJ·mol-1
2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) △H=-1675kJ·mol-1
则2Al(s) +3FeO(s)=Al2O3(s) + 3Fe(s)的△H是
A.+859 kJ·mol-1 B.-859 kJ·mol-1
C.-1403 kJ·mol-1 D.-2491 kJ·mol-1
5.键能是指在298 K、1.01×105 Pa,将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。已知键能:H-H为436 kJ·mol−1;Cl-Cl为243 kJ·mol−1; H-Cl为431 kJ·mol−1。下列说法中不正确的是
A.1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B.2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C.此反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=183 kJ·mol−1
D.此反应的热化学方程式为:1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH=-91.5 kJ·mol−1
6.下列说法或表示方法正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.在稀溶液中:,,若将含的稀硫酸与含的稀溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ
C.101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=285.8 kJ/mol
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),∆H= -890 kJ·mol-1 说明破坏1 mol CH4(g)和2 mol O2(g)的化学键所需要能量大于破坏1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)的化学键所需要能量
7.单质磷有多种同素异形体,白磷、赤磷、黑磷是常见的三种。已知:;。下列说法错误的是
A.白磷转化为黑磷属于化学变化
B.在实验室中白磷可保存在冷水中
C.相同条件下,三种磷的同素异形体中赤磷最稳定
D.
8.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
B.单斜比正交硫硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量低
D.①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所释放的能量少297.16kJ
9.热化学方程式CH≡CH(g)+O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)ΔH= -1300kJ/mol的说法中正确的是
A.当10NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
B.当1NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量
C.当2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
D.当4NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
10.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,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H-O键
O=O键
H-H键
O-O键
键能/ (kJ/mol)
467
498
436
138
若反应过程中分解了2mol H2O,则下列说法错误的是
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程III中有旧化学键的断裂和新化学键的形成
C.过程II放出了574kJ能量
D.过程I吸收了467kJ能量
11.下列说法中正确的是( )
A.放热反应一定不用加热,吸热反应一定需加热
B.化学反应中,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”
C.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小且可以再生,所以风能、氢能、太阳能和生物质能都属于未来新能源
D.升高温度或加入催化剂,都可以改变化学反应的反应热
12.运载火箭“太空发射系统”于2018年执行首次飞行任务,其所需燃料为高能火箭燃料肼()。该物质燃烧过程中的能量变化如图所示。已知:
化学键
键能
159
498
943
460
a
下列判断不正确的是
A.表中的
B.图示中的
C.比稳定
D.在氧气中燃烧的热化学方程式为
13.下列说法正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol,则a>b
C.可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ
二、填空题
14.根据化学反应中的能量变化关系回答下列问题:
(1)断开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ,求:
①1molN2生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ;
②1molH2生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。
(2)航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1mol液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出641.6kJ热量,化学方程式如下:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。
①该反应中肼作 (填氧化或还原)剂;
②该反应的反应物总能量 (填高于或低于)生成物的总能量;
③此情况下,液态肼燃烧生成0.5molN2时放出的热量为 kJ;
④肼(N2H4)分子中存在的化学键有 。
15.写出该反应的热化学方程式。
1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量
16.(1)已知乙醇的燃烧热为-1366.8kJ/mol,写出相应的热化学方程式 。
(2)已知强酸强碱的中和热为-57.3kJ/mol,写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式: 。
(3)已知16g硫固体完全燃烧时放出148.4kJ的热量,则硫的燃烧热的热化学方程式: 。
(4)已知:101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol,则碳的燃烧热数值 110.5kJ/mol(填>,<,=)。
(5)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,则浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量 57.3kJ(填>,<,=)。
(6)已知一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.0kJ·mol-1,相同条件下将1molN2和3molH2放在一密闭容器中充分反应,测得反应放出的热量 (假定热量无损失)92.0kJ(填>,<,=)。
(7)相同条件下2mol氢原子所具有的能量 1mol氢分子所具有的能量(填>,<,=)
17.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1,
回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为 kJ·mol-1;C的燃烧热为 kJ·mol-1。
(2)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 kJ。
(3)写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。
18.50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:
(1)该实验中往往用0.50 mol·L-1HCl和0.55 mol·L-1的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是 ,当室温低于10 ℃时进行,对实验结果会造成较大的误差,原因是 。
(2)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
(3)若50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液的密度都约为1 g·mL-1,起始温度都为T1,反应后最高温度为T2,计算中和热ΔH 。
19.物质的相对能量可以反映物质的相对活泼性强弱。已知:常温常压下,几种物质的相对能量如下表所示:
物质
相对能量/(kJ∙mol-1)
283
0
回答下列问题:
(1)的电子式为 。
(2)在表格的四种物质中,化学性质最稳定的是 (填化学式,下同),最不稳定的是 。
(3)的相对能量 (填“高于”“低于”或“等于”)。
(4) ∆H= 。
(5)二氧化碳气体和氢气反应生成水蒸气和一氧化碳气体的热化学方程式为 。
20.在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ的热量。
(1)该反应的△H 0(填“大于”或“小于”)。
(2)对于石墨和金刚石, 更稳定。
(3)N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的过程中能量的变化示意图如图所示,说明每生成1mol NH3(g) (填“吸收”或“放出”)的能量是 kJ。
21.已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。
(1)已知1mol氨气发生反应②,完全反应生成NO和水蒸气时放出226kJ的热,该反应的热化学方程式是 。
(2)反应④的离子方程式为 。理论上如图N2合成1mol硝酸,至少需要氧气共 mol。
(3)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,该过程的总反应化学方程式为 。
(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用NaOH溶液吸收。发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O,2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:
(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)
①根据上图得知 (填字母)。
A.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
B.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.根据图示可知:反应物的能量比生成物的高,发生反应放出热量,氢气与氯气反应的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=679 kJ/mol-862 kJ/mol=-183 kJ·mol-1,A正确;
B.改变反应条件只是改变提供能量的方式,由于反应物、生成物的能量不变,所以反应热效应相同,故该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的,B正确;
C.断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量,二者能量变化数值相等,故根据图示可知形成2 mol HCl分子中的化学键时要释放862 kJ能量,C正确;
D.2 mol气态氢原子形成1 mol H2中的化学键会释放能量,说明2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量,D错误;
故合理选项是D。
2.D
【详解】A.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水的实质是:,放出的热量是57.3KJ,A错误;
B.浓硫酸稀释时要放热,则稀NaOH与98%浓硫酸反应生成1molH2O,放出的热量大于57.3kJ,B错误;
C.硫酸与氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.醋酸为弱电解质,电离吸热,则放出的热量小于于57.3kJ,D正确;
故答案为:D。
3.B
【详解】设H2、CO、CH4质量都为m,相同质量的H2、CO、CH4完全燃烧时,放出热量分别是×285.8kJ=142.9mkJ、×283kJ≈10.11mkJ、×890.3kJ≈55.64mkJ,所以放出热量最少的是CO;
故选:B。
4.B
【详解】Fe(s)+O2(g)=FeO(s) △H=-272kJ·mol-1 ①
2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) △H=-1675kJ·mol-1 ②
根据盖斯定律,②-3①可得:2Al(s) +3FeO(s)=Al2O3(s) + 3Fe(s),
则该反应的△H=-1675-3(-272)= -859 kJ·mol-1。
故答案B。
5.C
【分析】根据断键吸热,形成化学键放热以及反应热=各反应物的键能总和-各生成物的键能总和分析解答。
【详解】A. 已知键能:H-H为436 kJ·mol−1,则1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量,A正确;
B. 已知键能:H-Cl为431 kJ·mol−1,则2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放2mol×431 kJ·mol−1=862 kJ能量,B正确;
C. 反应热=各反应物的键能总和-各生成物的键能总和,则此反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH=436 kJ·mol−1+243 kJ·mol−1-2×431 kJ·mol−1=-183 kJ·mol−1,因此反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol−1,C错误;
D. 根据以上分析可知此反应的热化学方程式为:1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH=-91.5 kJ·mol−1,D正确。
答案选C。
6.B
【详解】A.同等质量的物质,在气态时含有的能量比固态时多,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;
B.H+、OH-反应的物质的量的比是1:1,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1.1 molNaOH的稀溶液混合,H+、OH-的物质的量分别是1 mol、1.1 mol,反应要以不足量的H+为标准计算,H+的物质的量是1 mol,所以反应放出的热量等于57.3 kJ,B正确;
C.2 g H2的物质的量是1 mol,其完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则2 mol H2完全燃烧产生液态水,放出热量285.8 kJ×2=571.6 kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol,C错误;
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),∆H= -890 kJ·mol-1表示该反应为放热反应,说明破坏1 mol CH4(g)和2 mol O2(g)的化学键所需要能量小于破坏1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)的化学键所需要能量,D错误;
故合理选项是B。
7.C
【详解】A.白磷和黑磷是两种不同的化学单质,所以白磷转化为黑磷是化学变化,故A正确;
B.白磷在空气中容易发生缓慢氧化所以常常将白磷浸没在冷水中,其主要目的是防止白磷与空气中的氧气接触,故B正确;
C.能量越低越稳定,故相向条件下,三种磷的同素异形体最稳定的是黑磷,故C错误﹔
D.P(黑磷)=(赤磷)△H=-l8-(-43)kJ·mol-1=+25kJ·mol-1,故D正确;
故选C。
8.C
【详解】A.单斜硫的能量比正交硫的能量高,为放热反应,故A错误;
B.由图像可以看出,单斜硫的能量比正交硫的能量高,物质的能量越高越不稳定,则正交硫比单斜硫稳定,故B错误;
C.由图像可以看出,单斜硫的能量比正交硫的能量高,故C正确;
D.①式反应需断裂单斜硫中S-S键和O=O键,不仅仅是断裂lmolO2中的共价键所吸收的能量,故D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.由反应可知,每有1 mol C2H2参加反应,转移10 mol电子,放出1300 kJ能量,故A说法正确;
B.由热化学方程式看出,该反应为放热反应,所以当1NA个水分子生成且为液体时,放出1300kJ的能量,故B说法错误;
C.1 mol CO2分子中含有4mol碳氧共用电子对,有2NA个碳氧共用电子对生成时,即生成了0.5mol CO2,放出×1300kJ=325kJ的能量,故C说法错误;
D.1 mol CO2分子中含有4 mol碳氧共用电子对,有4NA个碳氧共用电子对生成时,即生成了1mol CO2,放出×1300 kJ=650kJ的能量,故D说法错误;
综上所述,说法正确的是A项,故答案为A。
10.D
【详解】A.从图示可以看出,反应物为水,最终的生成物是氢气和氧气,所以总反应是水是利用太阳光在催化剂表面分解为氢气和氧气,故A正确;
B.过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气,有旧化学键的断裂和新化学键的形成,故B正确;
C.过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2,所以形成了1个H-H键和1个O-O键,新键的形成会放出能量,共放出436kJ+138kJ=574kJ的能量,故C正确;
D.过程Ⅰ是2mol水分子各自断裂1molO-H键变成2个H和2个羟基的过程,断裂化学键吸收能量所以共吸收2mol×467kJ=934kJ的能量,故D错误;
故选D。
11.C
【详解】A. 反应吸热还是放热与反应条件没有必然联系,有的放热反应需要加热,有的吸热反应不需要加热,故A错误;
B. 放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,放热反应的△H为负值,吸热反应的△H为正值,故B错误;
C. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小且可以再生,所以风能、氢能、太阳能和生物质能都属于未来新能源,故C正确;
D. 使用催化剂前后,反应物和生成物的能量是不变化的,化学反应的反应热是不变的,故D错误;
正确答案是C。
【点睛】本题考查吸热反应和放热反应,难度不大,注意反应吸热还是放热与反应条件没有必然联系。
12.A
【详解】A.根据表格数据可知,断裂1mol键吸收159KJ能量、断裂1mol键吸收498KJ能量、断裂1mol键吸收aKJ能量,根据燃烧过程中的能量变化图,可知断裂1mol键、1mol键、4mol键共吸收(2783-534) KJ的能量,所以,故A错误;
B.根据盖斯定律,图示中的,故B正确;
C.键能越大越稳定,比稳定,故C正确;
D.根据图示,在氧气中燃烧的热化学方程式为 ,故D正确;
选A。
13.D
【详解】A.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),则A错误;
B.等量的碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放热更多。已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol,则0>b >a,则B错误;
C.结合选项A可知,则C错误;
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量为28.7kJ,醋酸是弱电解质、电离吸热,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ,则D正确;
答案选D。
14. 放出 92 放出 30.7 还原 高于 320.8 极性键和非极性键
【详解】(1)断开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ,则生成2mol氨气的反应热△H=3×436kJ/mol+946kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,则
①1molN2生成NH3需放出能量92kJ;
②1molH2生成NH3需放出能量=30.7kJ。
(2)①该反应中N元素的化合价从-2价升高到0价,失去电子被氧化,因此肼作还原剂;
②该反应是放热反应,则反应物总能量高于生成物的总能量;
③此情况下,液态肼燃烧生成0.5molN2时放出的热量为641.6kJ×0.5=320.8kJ;
④肼分子的电子式为,分子中存在的化学键有极性键和非极性键。
15.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
【详解】1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ热量,所以氢气燃烧产生液态水反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol。
16. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ·mol-1 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ·mol-1 > > < >
【分析】(1)燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物释放的热量;
(2)中和热为稀的强酸与强碱反应生成1mol水时,释放的热量;
(3)16g硫固体完全燃烧时产物为二氧化硫;
(4)碳的燃烧热的产物为二氧化碳,而CO燃烧为二氧化碳释放能量;
(5)浓硫酸溶于水释放能量;
(6)N2(g)与3H2(g)的反应为可逆反应;
(7)氢气变为氢原子时吸收能量。
【详解】(1)燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物释放的热量,乙醇的燃烧热为1366.8kJ/mol,其热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ·mol-1;
(2)中和热为稀的强酸与强碱反应生成1mol水时,释放的热量,中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol;
(3)16g硫固体完全燃烧时产物为二氧化硫,放出148.4kJ的热量,燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ·mol-1;
(4)碳的燃烧热的产物为二氧化碳,而CO燃烧为二氧化碳释放能量,故碳的燃烧热数值大于110.5kJ/mol;
(5)浓硫酸溶于水释放能量,故浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ;
(6)N2(g)与3H2(g)的反应为可逆反应,1molN2和3molH2不能生产2mol NH3(g),故反应放出的热量小于92.0kJ;
(7)氢气变为氢原子时吸收能量,故相同条件下2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量。
17. 285 393 1425 CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1
【详解】(1)燃烧热是指101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,常见元素的稳定氧化物:H⟶H2O(l),C⟶CO2(g),S⟶SO2(g),由定义可知①④分别为H2(g)、C(s)的燃烧热的热化学方程式,则H2(g)、C(s)的燃烧热分别为:285;393;
(2)由反应①可知1mol氢气即2g氢气燃烧生成1mol液态水时放出的热量为285kJ,则10gH2生成液态水,放出的热量为,故答案为:1425;
(3)CO燃烧热是指1molCO燃烧生成二氧化碳时放出的热量,根据盖斯定律可知:④-③可得CO的燃烧热的热化学方程式,则CO的燃烧热,CO的燃烧热的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1,故答案为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1;
18. 保证盐酸完全被中和,使生成水的量更精确 散热太快 相等 中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol 液态水时放出的热,与酸碱的用量无关 ΔH=-
【详解】(1)NaOH的浓度大于HCl的浓度可以保证盐酸完全被中和,使生成水的量更精确;当室温低于10 ℃时进行,反应放出的热量散失过快,造成结果不准确;
(2)中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol 液态水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以所求中和热相等;
(3)混合溶液总体积为100mL,则总质量为100g,所以放出的总热量为4.18 J/(g•℃)×100g×(T2-T1)=0.418(T2-T1)kJ,盐酸的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,则生成的水为0.025mol,所以ΔH=-。
19.(1)
(2) CO2 H2
(3)低于
(4)-41
(5)
【分析】(1)
是共价化合物,C与O之间有2对共用电子对,电子式为。
(2)
的相对能量最低,最稳定;的相对能量最高,最不稳定,最活泼。
(3)
水蒸气变成液态水,会放出热量,故液态水的相对能量低于水蒸气。
(4)
反应热等于产物总能量与反应物总能量之差,
。
(5)
热化学方程式反向,其反应热数值不变,正、负号相反,热化学方程式为 。
20. 大于 石墨 放出 46
【详解】在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ的热量。该过程为吸热过程,
(1)该反应的△H大于0,答案为:大于
(2)石墨转化金刚石是吸收热量,金刚石的能量大,不稳定,石墨更稳定,答案为:石墨
(3)由上图可知,合成氨的反应为放热反应,每生成1mol NH3(g)放出的能量是600 kJ -508 kJ =46kJ。答案为放出;46
21.(1)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),ΔH=-904kJ/mol
(2) 3NO2+H2O=2H++2NO+NO
(3)
(4) B H2O2具有氧化性,能将NO氧化成NO2,NO2含量增大,氮氧化物吸收率提高
【分析】N2与H2反应转化为NH3,NH3催化氧化转化为NO,NO与O2反应转化为NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,据此回答。
【详解】(1)已知1mol氨气发生反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H20(g),完全反应生成NO和水蒸气时放出226kJ的热,则4mol氨气反应放热226kJ4=904kJ,该反应的热化学方程式是4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),ΔH=-904kJ/mol;
(2)①反应④是二氧化氮与水的反应,离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;
②理论上如图N2合成1mol硝酸,根据,1molO2转移4mol电子,则需要molO2;
(3)催化转化过程中,总反应为。
(4)①根据上述图像可知:
A.随着NaOH溶液浓度增大,氮氧化物的吸收率先增加后减小,A错误;
B.当NaOH溶液浓度一定时,NO2量越大,氮氧化物的吸收率越大,B正确;
故选B;
②根据图示可知:当混合气体中NO2含量小于50%时,通入具有氧化性的H2O2,会将NO氧化成NO2,使NO2的含量增大,从而使氮氧化物的吸收率增大。
答案第1页,共2页
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