内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
【基础练】
1.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)下列叙述正确的是
A.物质燃烧都是吸热反应
B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的能量一定等于吸收的能量
D.化学反应中放出的热量才是反应热
2.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
3.(2023高二上·江苏徐州·学业考试)甲烷燃烧的热化学方程式为: 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C.断开C-H键放出能量
D.该反应是吸热反应
4.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)下列说法错误的是
A.已知 ,则的燃烧热
B.已知 ,则氢气与氟气反应生成液态氟化氢时放出的热量大于
C.已知 , ;,
D.已知中和反应的反应热可表示为 ,则与完全反应放出的热量为
6.(23-24高一下·河北石家庄·期中)下列说法错误的是
A.需要加热才能发生的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应
B.已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s) △H>0,则红磷比白磷稳定
C.“冰,水为之,而寒于水”,说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量低
D.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6.kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
7.(23-24高一下·四川南充·期中)某实验小组学生用的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A.图中仪器A的名称为玻璃搅拌器
B.若用铜丝代替玻璃搅拌器,则测得的偏大
C.溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中
D.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失,减少实验误差
8.(23-24高二下·江苏无锡·期中)中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A.氢气燃烧的产物不污染环境
B.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本
C.已知,,则燃烧热
D.获取氢气的方法较多,包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
【提升练】
1.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知: kJ⋅mol,则氢气的燃烧热为kJ⋅mol
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
③ ,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的增大
④据盖斯定律,推知在相同条件下金刚石或石墨燃烧生成1 mol 固体时,放出的热量相等
⑤25℃,101kPa时,1 mol碳完全燃烧生成所放出的热量为碳的燃烧热
A.①②③④ B.③④⑤ C.⑤ D.④⑤
2.(23-24高二上·广西·阶段练习)实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是
A.用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度
B.玻璃搅拌器可以使用铜丝替代
C.溶液混合后,应持续记录温度计示数,取最大值作为反应终点
D.若用相同浓度的溶液替代溶液,所得偏小
3.(23-24高二下·四川内江·开学考试)宏观辨识和微观探析是化学学科的核心素养之一,下列相关描述中正确的是
A.(白磷,s)(红磷,s) kJ⋅mol,则白磷比红磷稳定
B.表示燃烧热的热化学方程式 kJ⋅mol
C.已知稀溶液中 kJ⋅mol,则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D.已知500℃、30 MPa下, kJ⋅mol,则相同条件下1 mol 和3 moI 充分反应,放出热量小于92.4 kJ
4.(22-23高二上·云南临沧·阶段练习)下列关于热化学反应的描述,正确的是
A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量表示该反应的热化学方程式是
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为水蒸气的热化学方程式是 ,则的燃烧热为
C.已知金属铍完全燃烧放出的热量为。则铍燃烧的热化学方程式为
D.葡萄糖的燃烧热是,则
5.(23-24高二上·安徽合肥·阶段练习)下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
6.(23-24高二上·福建福州·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,用含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应的反应热为28.65kJ·mol-1
B.CO(g)的标准燃烧热△H=-283.0kJ·mol-1,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+(2×283.0) kJ·mol-1
C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时的焓变是甲烷的标准燃烧热
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
7.(2023高二上·广东佛山·学业考试)可作火箭推进剂,已知: 。下列说法正确的是
A.该反应常温下为自发反应 B.的燃烧热是
C.该反应生成物比反应物总能量高 D.若生成液态水释放的能量减少
8.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知化学方程式2AB(g)=A2(g)+B2(g)所代表的化学反应的能量变化如图所示:
则下列说法正确的是
A.2AB(g)=A2(g)+B2(g)为放热反应
B.2 mol AB(g)的能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和
C.断裂2 mol AB(g)吸收的热量为y kJ
D.断裂1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出的能量和为x kJ
9.(23-24高一下·辽宁·期中)下列说法正确的是
A. ,则完全破坏等质量的和中的化学键,需要的能量大
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式
D.已知 ,中和热测定实验中将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ
10.(23-24高二上·广东珠海·期中)I.写出对应的反应热和热化学方程式
(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6k的热量,则H2的燃烧热ΔH= 。
(2)已知:8g的CH4与足量的O2反应,生成CO2和液态水,放出445.15kJ的热量写出表示甲烷燃烧的热化学方程式: 。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为
(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),则反应放出的热量 (填“>”“<”或“=”)57.3kJ,原因是 。
Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
(5)据图可判断出反应物的总键能 (填“>”“<”或“=”)生成物的总键能,则该反应的反应热ΔH 0。
11.(23-24高二上·四川南充·阶段练习)写出下列反应的热化学方程式。
(1)与适量反应,生成和,放出的热量 。
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量 。
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和,吸收热量 。
(4)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,请写出表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
(5)如图是298 K、101 kPa时,CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化图,写出该反应的热化学方程式: 。
12.(23-24高二上·吉林·阶段练习)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.5 mol/L盐酸与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O时所测得中和反应的反应热(|ΔH|)将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(3)实验中改用80mL 0.50mol/L盐酸和80mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者的中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)下列说法正确的是 (填标号)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 mol H2O时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
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第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
【基础练】
1.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)下列叙述正确的是
A.物质燃烧都是吸热反应
B.化学反应总是伴随着能量的变化
C.化学反应中放出的能量一定等于吸收的能量
D.化学反应中放出的热量才是反应热
【答案】B
【解析】A.所有燃烧反应都是放热反应,A错误;
B.化学反应不但有物质的变化,一定伴随能量变化,B正确;
C.化学反应不是吸热反应就是放热反应,不可能同时吸热和放热,C错误;
D.化学反应放出的热和吸收的热都是反应热,D错误;
故选B。
2.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
【答案】D
【解析】碎泡沫塑料和底部垫纸条,目的是保温,以减小实验中的误差;玻璃搅拌棒,使溶液混合更均匀,测量更准确;温度计是测量溶液温度的,不能减少实验误差,故答案为:D。
3.(2023高二上·江苏徐州·学业考试)甲烷燃烧的热化学方程式为: 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C.断开C-H键放出能量
D.该反应是吸热反应
【答案】B
【解析】A.根据热化学方程式可知,反应为放热反应,则反应物能量高于生成物能量,A错误;
B.化学反应总是伴随着能量的变化,吸热或放热的原因主要是化学物质内部的化学键断裂和形成所发生的能量差而表现成热量变化,B正确;
C.断开化学键需要吸收能量,故断开C-H键吸收能量,C错误;
D.由和能量变化图可知,该反应为放热反应,D错误;
故选B。
4.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)下列说法错误的是
A.已知 ,则的燃烧热
B.已知 ,则氢气与氟气反应生成液态氟化氢时放出的热量大于
C.已知 , ;,
D.已知中和反应的反应热可表示为 ,则与完全反应放出的热量为
【答案】D
【解析】A.生成2mol的液态水放热571.6kJ,反应消耗了2mol的氢气,所以1mol氢气完全燃烧生成液态水的燃烧热为571.6kJ的一半,A正确;
B.生成2mol气态氟化氢放热270kJ,生成2mol液态氟化氢则还会继续放出热量,所以热量大于270kJ,B正确;
C.C(s)+O2(g)=CO2(g)是典型的放热反应, ΔH1<0,而CO2(g)+C(s)=2CO(g)是典型的吸热反应,ΔH2>0,C正确;
D.1molH2SO4与1molBa(OH)2完全反应会产生2mol水以及硫酸钡沉淀,由于生成硫酸钡沉淀,还会继续放热,所以放出的热量大于114.6kJ,D错误;
故答案选D。
5.(22-23高二上·天津蓟州·阶段练习)下列说法正确的是
A.在化学反应中发生物质变化的同时,一定发生能量变化
B.H>0表示放热反应,H<0表示吸热反应
C.H的大小与热化学方程式中化学计量数无关
D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,H>0
【答案】A
【解析】A.任何化学变化,其过程均伴随着能量的变化,故A正确;
B.△H表示反应热,ΔH>0为吸热反应,ΔH<0为放热反应,故B错误;
C.对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH也不同,故C错误;
D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,表示放热反应,ΔH<0,故D错误;
答案选A。
6.(23-24高一下·河北石家庄·期中)下列说法错误的是
A.需要加热才能发生的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应
B.已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s) △H>0,则红磷比白磷稳定
C.“冰,水为之,而寒于水”,说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量低
D.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6.kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
【答案】D
【解析】A.吸热反应与放热反应与反应条件无关,如燃烧需要加热(放热反应)、碳酸钙分解需要加热(吸热反应),故A正确;
B.能量越低越稳定,已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s) △H>0,则白磷所具有的能量高于红磷,因此红磷比白磷稳定,故B正确;
C.相同质量的同种物质固态的能量比液态低,所以相同质量的水和冰相比较,水的能量高,故C正确;
D.燃烧热指的是生成稳定的氧化物,应生成液态水,故D错误。
答案选D。
7.(23-24高一下·四川南充·期中)某实验小组学生用的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A.图中仪器A的名称为玻璃搅拌器
B.若用铜丝代替玻璃搅拌器,则测得的偏大
C.溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中
D.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失,减少实验误差
【答案】C
【解析】A.仪器A的名称为玻璃搅拌器,故A正确;
B.铜丝传热快,若用铜丝做成环形搅拌棒,热量损失大,中和热偏小,但焓变△H为负值,所以测得的△H将偏大,故B正确;
C.溶液应一次性加入盐酸溶液中,以减少热量损失,故C错误;
D.测定中和热时,为减少热量损失,烧杯间填满碎泡沫塑料,以起到保温、隔热作用,即防止热量损失,减少实验误差,故D正确。
答案选C。
8.(23-24高二下·江苏无锡·期中)中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A.氢气燃烧的产物不污染环境
B.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度,降低储运成本
C.已知,,则燃烧热
D.获取氢气的方法较多,包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
【答案】C
【解析】A.氢气燃烧生成水,无污染,A正确;
B.液态氢分子间距小,氢气密度提高,降低成本,B正确;
C.燃烧热为1mol物质燃烧生成稳定的化合物放出的热量,C错误;
D.水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业都会产生氢气,故可以获取氢气,D正确;
故选C。
【提升练】
1.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知: kJ⋅mol,则氢气的燃烧热为kJ⋅mol
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
③ ,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的增大
④据盖斯定律,推知在相同条件下金刚石或石墨燃烧生成1 mol 固体时,放出的热量相等
⑤25℃,101kPa时,1 mol碳完全燃烧生成所放出的热量为碳的燃烧热
A.①②③④ B.③④⑤ C.⑤ D.④⑤
【答案】C
【解析】
①氢气的燃烧热为1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,错误;
②单质A转化为单质B是一个吸热过程,则B的能量比A的高,能量越高越不稳定,错误;
③一定条件下,反应热与平衡移动无关,与化学计量数与物质的状态有关,错误;
④金刚石与石墨的结构不同,能量不相同,在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时,放出的热量不相等,错误;
⑤25℃,101kPa,时,1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热,符合燃烧热定义,正确;
故选C。
2.(23-24高二上·广西·阶段练习)实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是
A.用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度
B.玻璃搅拌器可以使用铜丝替代
C.溶液混合后,应持续记录温度计示数,取最大值作为反应终点
D.若用相同浓度的溶液替代溶液,所得偏小
【答案】C
【解析】A.为了避免温度计本身的误差,所有温度测量应用同一支温度计,故A错误;
B.金属导热性良好,会导致热量散失,故B错误;
C.温度计示数达最大值时视作反应终点,故C正确;
D.醋酸电离吸热,使反应放出热量减少,偏大,故D错误;
故选C。
3.(23-24高二下·四川内江·开学考试)宏观辨识和微观探析是化学学科的核心素养之一,下列相关描述中正确的是
A.(白磷,s)(红磷,s) kJ⋅mol,则白磷比红磷稳定
B.表示燃烧热的热化学方程式 kJ⋅mol
C.已知稀溶液中 kJ⋅mol,则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D.已知500℃、30 MPa下, kJ⋅mol,则相同条件下1 mol 和3 moI 充分反应,放出热量小于92.4 kJ
【答案】D
【解析】A.由热化学方程式可知,白磷转化为红磷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,物质的能量越低稳定性越强,则红磷比白磷稳定,故A错误;
B.乙烯的燃烧热为1mol乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为 kJ⋅mol,故B错误;
C.中和热是强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量,稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,生成硫酸钡沉淀时会放出沉淀热,则反应生成1 mol水时放出的热量大于57.3 kJ,故C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以相同条件下1 mol 氮气和3 moI 氢气充分反应放出热量小于92.4 kJ,故D正确;
故选D。
4.(22-23高二上·云南临沧·阶段练习)下列关于热化学反应的描述,正确的是
A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量表示该反应的热化学方程式是
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为水蒸气的热化学方程式是 ,则的燃烧热为
C.已知金属铍完全燃烧放出的热量为。则铍燃烧的热化学方程式为
D.葡萄糖的燃烧热是,则
【答案】D
【解析】A.含的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量,则含的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出的热量,热化学方程式是 ,A错误;
B.甲醇未完全生成稳定的氧化物,H元素应生成,B错误;
C.的物质的量为,又因为完全燃烧放出的热量为,则完全燃烧放出的热量为与反应生成固体,则其热化学方程式为,C错误;
D.葡萄糖的燃烧热是指葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量,热化学方程式中的化学计量数为,则,D正确;
答案选D。
5.(23-24高二上·安徽合肥·阶段练习)下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是
选项
热化学方程
有关描述或结论
A
丙烷比乙烯稳定
B
甲烷的燃烧热
C
D
已知反应:C(金刚石,s)=C(石墨,s) ;
C(金刚石,s) ;
C(石墨,s) 。
【答案】D
【解析】A.该反应只能说明丙烷比乙烯和甲烷的总能量低,并不能说明丙烷比乙烯的能量低,无法比较二者稳定性,故A错误;
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,应该是液态的水,故B错误;
C.中和反应反应热为稀强酸溶液与稀的强碱溶液发生中和反应生成水放出的热量,则如果生成2mol水,应放热,同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量,故C错误;
D.根据盖斯定律,,得,故D正确;
答案选D。
6.(23-24高二上·福建福州·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,用含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应的反应热为28.65kJ·mol-1
B.CO(g)的标准燃烧热△H=-283.0kJ·mol-1,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+(2×283.0) kJ·mol-1
C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时的焓变是甲烷的标准燃烧热
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
【答案】B
【解析】A.未知稀盐酸中HCl的物质的量,20.0gNaOH可能不完全反应,A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,CO(g)的燃烧热∆H是-283.0 kJ·mol-1,则2mol一氧化碳完全燃烧放出的热量为(2×283.0) kJ·mol-1,所以2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)反应的∆H=-(2×283.0) kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ·mol-1,B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,应为生成液态水而不是气态水放出的热量,C错误;
D.醋酸为弱酸,稀释促进醋酸的电离,电离吸热,所以放出的热量小于57.3 kJ热量,D错误;
故答案为:B。
7.(2023高二上·广东佛山·学业考试)可作火箭推进剂,已知: 。下列说法正确的是
A.该反应常温下为自发反应 B.的燃烧热是
C.该反应生成物比反应物总能量高 D.若生成液态水释放的能量减少
【答案】A
【解析】A.根据△G=△H-T△S<0可以自发进行,该反应的△H<0,△S>0,判断出该反应在任何温度下都能自发进行,A正确;
B.的燃烧热是1molN2H4完全燃烧生成N2和液态水释放的热量,B错误;
C.放热反应是生成物比反应物总能量低,C错误;
D.水由气态到液态释放能量,若生成液态水释放的能量增加,D错误;
答案选A。
8.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知化学方程式2AB(g)=A2(g)+B2(g)所代表的化学反应的能量变化如图所示:
则下列说法正确的是
A.2AB(g)=A2(g)+B2(g)为放热反应
B.2 mol AB(g)的能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和
C.断裂2 mol AB(g)吸收的热量为y kJ
D.断裂1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出的能量和为x kJ
【答案】C
【解析】A.由图象可知生成物的总能量高于反应物的总能量,因此该反应为吸热反应,A错误;
B.吸热反应中反应物的总能量比生成物的总能量低,B错误;
C.由图可知,断裂2mol A-B键需要吸收ykJ能量,C正确;
D.断裂化学键要吸收能量,断裂1mol A-A键和1mol B-B键吸收xkJ的能量,D错误;
故选D。
9.(23-24高一下·辽宁·期中)下列说法正确的是
A. ,则完全破坏等质量的和中的化学键,需要的能量大
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式
D.已知 ,中和热测定实验中将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ
【答案】D
【解析】A.该反应为吸热反应,则O3的能量更高,O3断键需要的能量更少,故A错误;
B.已知C(石墨,s)⇌C(金刚石,s)△H>0,则石墨能量低于金刚石,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.反应为可逆反应,1mol SO2和0.5mol O2反应生成的SO3小于1mol,故2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<-158.4kJ•mol-1,故C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸收热量,则将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,故D正确;
故选D。
10.(23-24高二上·广东珠海·期中)I.写出对应的反应热和热化学方程式
(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6k的热量,则H2的燃烧热ΔH= 。
(2)已知:8g的CH4与足量的O2反应,生成CO2和液态水,放出445.15kJ的热量写出表示甲烷燃烧的热化学方程式: 。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为
(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),则反应放出的热量 (填“>”“<”或“=”)57.3kJ,原因是 。
Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
(5)据图可判断出反应物的总键能 (填“>”“<”或“=”)生成物的总键能,则该反应的反应热ΔH 0。
【答案】(1)
(2)
(3)AD
(4)> 氢氧化钠固体溶于水要放出热量
(5)< <
【解析】(1)1mol H2在O2完全燃烧生成液态水所放出的热量为H2的燃烧热,因此则H2的燃烧热ΔH=;
(2)根据题干信息可知0.5mol CH4在O2完全燃烧生成CO2和液态水所放出的热量为445.15kJ,故表示甲烷燃烧的热化学方程式:;
(3)A项,HC1、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用表示,故选A项;D项,NaHSO4、NaOH均为强电解质,二者之间反应的离子方程式可用,故选D项;
B项,稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应表示为,故不选B项;C项,醋酸是弱酸,不能用离子形式表示,故不选C项;E项,Mg(OH)2难溶于水,在离子方程式中不能写成离子形式,故不选E项;综上所述,本题正确答案为AD;
(4)稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mo1H2O(1),除了发生中和反应放热,氢氧化钠固体溶于水也要放出热量,因此则反应放出的热量大于57.3kJ;
(5)根据图示可以看出该反应反应物总能量大于生成物总能量,因此为放热反应ΔH<0,而ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能<0,因此反应物的总键能<生成物的总键能。
11.(23-24高二上·四川南充·阶段练习)写出下列反应的热化学方程式。
(1)与适量反应,生成和,放出的热量 。
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量 。
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和,吸收热量 。
(4)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,请写出表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
(5)如图是298 K、101 kPa时,CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化图,写出该反应的热化学方程式: 。
【答案】(1)
(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ/mol
(4)S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol
(5)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= -86.98kJ•mol-1
【解析】(1)与适量反应,生成和,放出的热量,则热化学方程式为:。
(2)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,则1molN2H4完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol。
(3)1g碳的物质的量为mol,与适量水蒸气反应生成CO和,吸收热量,则1mol碳与适量水蒸气反应生成CO和,吸收热量,热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ/mol。
(4)16 g固体硫的物质的量为0.5mol,完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,则1mol硫完全燃烧时放出148.4 kJ×2=296.8kJ的热量,表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol。
(5)由图可知,1molCO2和2molNH3合成尿素[CO(NH2)2]放出()kJ=86.98 kJ能量,则该热化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= -86.98kJ•mol-1。
12.(23-24高二上·吉林·阶段练习)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.5 mol/L盐酸与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O时所测得中和反应的反应热(|ΔH|)将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(3)实验中改用80mL 0.50mol/L盐酸和80mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者的中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)下列说法正确的是 (填标号)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 mol H2O时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)偏小
(3)相等
(4)偏小
(5)c
【解析】(1)由图可知,实验装置中缺少使强酸和强碱充分反应的玻璃搅拌棒,故答案为:玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒;
(2)简易量热计如果不盖杯盖会造成热量散失,测得放出的热量偏小,中和热|ΔH|的值偏小,故答案为:偏小;
(3)中和热是酸碱中和生成1mol液态水的反应热,与放出热量多少无关,故答案为:相等;
(4)醋酸是弱酸,电离时会吸收能量,与氢氧化钠溶液反应时生成1mol 时的反应热|ΔH|变小,故答案为:偏小;
(5)a.向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入内筒中,若缓慢而匀速地加入会造成热量散失,故错误;
b.量筒中剩余的液体不要用水冲洗,若用水洗会造成测量误差,故错误;
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛与液体凹面最低处相平不会影响稀酸或碱的量,对实验结果无影响,故正确;
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验会使溶液总质量偏大,导致最高温度偏低,对生成1mol H2O时所测得的中和反应的反应热(△H)有影响,故错误;
故选c。
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