内容正文:
第一章 化学反应的热效应(章末检测卷)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(23-24高一下·广东潮州·期中)先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2混合气、H2,化学反应原理是CH3OH+H2O→CO2+3H2,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.形成H—H键放出能量
D.断开H—C键放出能量
2.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.关于化学反应与能量的说法正确的是
A.化学键断裂需要吸收能量
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C.在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量
D.放热反应不需要加热就能进行,吸热反应需要在加热的条件下才能进行
4.红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,能表示该反应热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
5.(22-23高二上·广东惠州·期中)下列反应的能量变化与示意图相符的是
A.NaOH溶液与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.木炭的燃烧 D.钠与水反应
6.已知: kJ·mol-1
kJ·mol-1
则反应的为
A.+519.4kJ⋅mol-1 B.-259.7kJ⋅mol-1 C.+259.7kJ⋅mol-1 D.-519.4kJ⋅mol-1
7.(23-24高二上·广东清远·期中)已知293K时, 。下列有关说法正确的是
A.1mol 与3mol 反应,放出的热量为92kJ
B.每生成1mol ,放出的热量小于46kJ
C.每生成1mol ,放出的热量为46kJ
D.该反应的与各物质状态有关,与化学计量数无关
8.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.生成物的总能量大于反应物的总能量
B.∆H<0,表明该反应在常温下一定能发生
C.2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221kJ
D.该反应的热化学方程式是:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol
9.(23-24高二上·陕西西安·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.稀盐酸和稀溶液反应的中和反应反应热,则1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
B.的燃烧热为,则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的
C.放热反应比吸热反应容易发生
D.丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热
10.(23-24高二上·山东枣庄·期末)常温下,1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。根据表中信息判断,下列说法错误的是
共价键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
E(kJ•mol-1)
436
243
431
A.断裂1mol H-H键吸收436 kJ的能量
B.H(g)+Cl(g)→HCl(g) =-431 kJ•mol-1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =+248 kJ•mol-1
D.1 mol H2(g)与1mol Cl2(g)的总能量高于2 molHCl(g)的总能量
11.(23-24高二上·云南昆明·期末)下列说法中正确的是
A.若白磷的能量比红磷多,则白磷转化为红磷的热化学方程式为
B.若,则置于密闭容器中充分反应放出的热量为
C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为,若将含有的浓硫酸和含有的溶液混合,放出的热量等于
D.的燃烧热是,则
12.(23-24高二上·四川内江·期末)已知热化学反应方程式:
①
②
下列说法正确的是
A.反应①: B.CO的燃烧热是
C.C生成需要吸收热量 D.盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热
13.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =﹣571.6kJ•mol-1
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) =+483.6kJ•mol-1
现有1g液态H2O,蒸发变成水蒸气时吸收的热量是
A.2.44 kJ B.4.88 kJ C.44.0 kJ D.88.0 kJ
14.(23-24高二上·甘肃白银·期末)科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
15.已知:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH=-565.8kJ·mol-1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成8.8gCO2,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2﹕1 B.1﹕2 C.1﹕1 D.2﹕3
16.已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.ΔH1>0,ΔH2<0
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6-ΔH5=0
C.ΔH3<0,ΔH4<0
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5+ΔH6
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(10分)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: 。
18.(16分)从微观角度理解反应热的实质
以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示:
由图可知:
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
H—H
吸收 kJ
共吸收 kJ
Cl—Cl
吸收 kJ
H—Cl
放出 kJ
共放出 kJ
结论
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=
①图示:化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:
其中, 表示反应物断裂化学键吸收的总热量, 表示生成物形成化学键放出的总热量,E1与E2的差值表示 。上述反应过程表示该反应为 反应。
②焓变计算公式:ΔH=E总(断键)-E总(成键)
19.(10分)化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面 (填字母)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(2)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的 (填字母“a”或“b”)表示。
②写出H2燃烧热的热化学反应方程式: 。
(3)同温同压下,,在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1 ΔH2(填“<”“>”或“=”)。
(4)1 mol NO2(g)和1mo1CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的能量变化示意图如下,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
20.(16分)(23-24高二上·上海静安·期中)化学反应过程中既有物质变化,也有能量变化。中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是_____
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.冰融化为水
(2)中和热的理论数值为。
①请写出氢氧化钠和盐酸反应的热化学方程式: 。
②若用与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”,后同)。若用稀与等体积、等浓度的溶液混合,放出的热量 。
(3)将盐酸和未知浓度的溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是_____
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.溶液的浓度约为
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应。
(4)现使用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
回答下列问题:
①若大烧杯上不盖硬纸板,求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②实验中若改用盐酸跟原溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (忽略测量误差,填“相等”或“不相等”,后同),计算所得的中和热数值 。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是
A.向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入。
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
C.实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度。
D.实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热偏小。
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第一章 化学反应的热效应(章末检测卷)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(23-24高一下·广东潮州·期中)先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2混合气、H2,化学反应原理是CH3OH+H2O→CO2+3H2,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.形成H—H键放出能量
D.断开H—C键放出能量
【答案】C
【详解】A.由图示能量变化趋势可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,CH3OH转变成H2的过程是一个释放能量的过程,A错误;
B.由图示能量变化趋势可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,B错误;
C.化学键的形成需要释放能量,所以形成H—H键放出能量,C正确;
D.化学键的断裂需要吸收能量,D错误;
答案选C。
2.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
【详解】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.关于化学反应与能量的说法正确的是
A.化学键断裂需要吸收能量
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C.在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量
D.放热反应不需要加热就能进行,吸热反应需要在加热的条件下才能进行
【答案】A
【详解】A.在反应中,化学键断裂需要吸收能量,A正确;
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量成正比,B错误;
C.反应过程中由于还会产生光能等,因此在化学反应过程中反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,C错误;
D.有些放热反应需要加热才可以反应,比如说铝热反应需要在高温条件下才可以反应,而吸热反应也不一定需要加热,比如硫酸铵结晶水合物和氢氧化钡的反应在常温下就能进行,D错误;
故选A。
4.红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,能表示该反应热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】红热的炭和水蒸气反应生成2molH2和2molCO气体,吸收262.6kJ热量,则当生成1molH2和1molCO气体,吸收131.3kJ热量,则该反应热化学方程式可以为 ,故D正确。
答案选D。
5.(22-23高二上·广东惠州·期中)下列反应的能量变化与示意图相符的是
A.NaOH溶液与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.木炭的燃烧 D.钠与水反应
【答案】B
【分析】题干图示信息可知,冰转化为液态水是一个焓增即吸热过程,据此分析解题。
【详解】A.NaOH溶液与稀盐酸的反应是一个焓减即放热反应,A不合题意;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是一个焓增即吸热反应,B符合题意;
C.木炭的燃烧是一个焓减即放热反应,C不合题意;
D.钠与水反应是一个焓减即放热反应,D不合题意;
故答案为:B。
6.已知: kJ·mol-1
kJ·mol-1
则反应的为
A.+519.4kJ⋅mol-1 B.-259.7kJ⋅mol-1 C.+259.7kJ⋅mol-1 D.-519.4kJ⋅mol-1
【答案】D
【详解】将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,反应①—②得到反应,则反应△H=(-701.0kJ/mol)-(-181.6kJ/mol)= -519.4kJ/mol,故选D。
7.(23-24高二上·广东清远·期中)已知293K时, 。下列有关说法正确的是
A.1mol 与3mol 反应,放出的热量为92kJ
B.每生成1mol ,放出的热量小于46kJ
C.每生成1mol ,放出的热量为46kJ
D.该反应的与各物质状态有关,与化学计量数无关
【答案】C
【详解】A.该反应是可逆反应,因此1mol 与3mol 反应,放出的热量小于92kJ,故A错误;
B.气体到液体放出热量,每生成1mol ,放出的热量大于46kJ,故B错误;
C.根据题中若化学方程式得到每生成1mol ,放出的热量为46kJ,故C正确;
D.该反应的与各物质状态有关,也与化学计量数有关,故D错误。
综上所述,答案为C。
8.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.生成物的总能量大于反应物的总能量
B.∆H<0,表明该反应在常温下一定能发生
C.2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221kJ
D.该反应的热化学方程式是:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol
【答案】C
【详解】A.据图可知反应物的总能量要比生成物总量高,A错误;
B.据图可知该反应为放热反应,∆H<0;但放热反应常温下不一定能发生,该反应还需点燃等条件才能发生,B错误;
C.据图2molC(s)不完全燃烧生成CO(g)放出221kJ热量,所以完全燃烧生成CO2(g),放出的热量大于221kJ,C正确;
D.图示为1molC(s)与氧气反应,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol,D错误;
综上所述答案为C。
9.(23-24高二上·陕西西安·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.稀盐酸和稀溶液反应的中和反应反应热,则1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
B.的燃烧热为,则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的
C.放热反应比吸热反应容易发生
D.丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热
【答案】B
【详解】A.中和热是指是酸和碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应除了生成水外,还生成了硫酸钡,放热大于,A错误;
B.燃烧热是指燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,其中水为液体,即根据反应热可知,2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的,B正确;
C.反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,与反应是否加热无关,如放热反应中铝热反应要高温才能进行,氢氧化钡晶体与氯化铵的反应尽管是吸热反应,但常温下搅拌就可进行,C错误;
D.不能确定生成的是气态水还是液态水,且丙烷的物质的量也不知道,D错误;
故选B。
10.(23-24高二上·山东枣庄·期末)常温下,1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。根据表中信息判断,下列说法错误的是
共价键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
E(kJ•mol-1)
436
243
431
A.断裂1mol H-H键吸收436 kJ的能量
B.H(g)+Cl(g)→HCl(g) =-431 kJ•mol-1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =+248 kJ•mol-1
D.1 mol H2(g)与1mol Cl2(g)的总能量高于2 molHCl(g)的总能量
【答案】C
【详解】A.H-H键键能为436 kJ•mol-1,断开1mol H-H键吸收436 kJ的能量,A正确;
B.H-Cl键键能为431 kJ•mol-1,形成1molH-Cl键放出431 kJ的能量,B正确;
C.焓变=反应物总键能-生成物总键能,,C错误;
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =-183 kJ•mol-1,说明1 mol H2(g)与1mol Cl2(g)的总能量高于2 molHCl(g)的总能量,D正确;
答案选C。
11.(23-24高二上·云南昆明·期末)下列说法中正确的是
A.若白磷的能量比红磷多,则白磷转化为红磷的热化学方程式为
B.若,则置于密闭容器中充分反应放出的热量为
C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为,若将含有的浓硫酸和含有的溶液混合,放出的热量等于
D.的燃烧热是,则
【答案】A
【详解】A.1mol白磷的质量是124g,若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则1mol白磷的能量比等质量的红磷的能量多4bkJ,故白磷转化为红磷的热化学方程式为,A正确;
B.若 2NO2(g)N2O4(g) ∆H =-56.9kJ·mol-1,将置于密闭容器中,参加反应的NO2小于1mol,则充分反应放出的热量小于,B错误;
C.浓硫酸溶于水时,会放出热量,若将含有0.5mol H2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合,放出的热量为中和热与溶解热之和,应大于57.3kJ,C错误;
D.H2的标准燃烧热为,是指H2完全燃烧生成液态水所放出的热量,D错误;
答案选A。
12.(23-24高二上·四川内江·期末)已知热化学反应方程式:
①
②
下列说法正确的是
A.反应①: B.CO的燃烧热是
C.C生成需要吸收热量 D.盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热
【答案】D
【详解】A.由热化学方程式可知,反应①为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.由热化学方程式可知,一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol,故B错误;
C.由盖斯定律可知,反应①—②可得碳燃烧生成一氧化碳的反应,则反应△H=(—393.5kJ/mol)—(—283.0kJ/mol)= —110.5kJ/mol,所以碳生成一氧化碳会放出热量,故C错误;
D.盖斯定律可用于计算不能直接进行反应的反应热或不容易测量的化学反应的反应热,故D正确;
故选D。
13.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =﹣571.6kJ•mol-1
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) =+483.6kJ•mol-1
现有1g液态H2O,蒸发变成水蒸气时吸收的热量是
A.2.44 kJ B.4.88 kJ C.44.0 kJ D.88.0 kJ
【答案】A
【详解】将已知反应依次编号为①、②,由盖斯定律可知,反应得到H2O(g)= H2O(l) △H=—44kJ/mol,则1g液态水蒸发变成水蒸气时吸收的热量为44kJ/mol×=2.44 kJ,故选A。
14.(23-24高二上·甘肃白银·期末)科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】C
【详解】A.水的分解为吸热反应,A错误;
B.根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:,,B错误;
C.的燃烧热为101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,C正确;
D.没有指明水蒸气的物质的量,D错误;
故选C。
15.已知:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH=-565.8kJ·mol-1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成8.8gCO2,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2﹕1 B.1﹕2 C.1﹕1 D.2﹕3
【答案】C
【详解】由8.8gCO2,可得原CO为0.2mol,反应中放热为56.58kJ,其余的热量113.74kJ-56.58kJ=57.16kJ是H2燃烧放出的,由此可根据反应2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1求出H2也是0.2mol;
答案选C。
16.已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.ΔH1>0,ΔH2<0
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6-ΔH5=0
C.ΔH3<0,ΔH4<0
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5+ΔH6
【答案】B
【详解】A.Li晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热,即△H1>0、△H2>0,故A错误;
B.由盖斯定律可知,△H1 +△H2 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ,即△H1 +△H2 +△H3+△H4 +△H6 -△H5 =0,故B正确;
C.O2(g)到O(g)是键断裂过程吸热,O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,即△H3>0、△H4 <0,故C错误;
D.由盖斯定律可知,△H1 +△H2 +△H3+△H4 +△H6 =△H5 ,故D错误;
故答案为B。
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(10分)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
【详解】(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。
18.(16分)从微观角度理解反应热的实质
以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示:
由图可知:
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
H—H
吸收 kJ
共吸收 kJ
Cl—Cl
吸收 kJ
H—Cl
放出 kJ
共放出 kJ
结论
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=
①图示:化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:
其中, 表示反应物断裂化学键吸收的总热量, 表示生成物形成化学键放出的总热量,E1与E2的差值表示 。上述反应过程表示该反应为 反应。
②焓变计算公式:ΔH=E总(断键)-E总(成键)
【答案】436 243 679 431 862 -183kJ·mol-1 E1 E2 反应热 放热
【详解】化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量。根据图示,1molH—H键断裂吸收436kJ能量,1molCl—Cl键断裂吸收243kJ能量,1molH—H键和1molCl—Cl键断裂共吸收679kJ能量;1molH—Cl键形成放出431kJ能量,2molH—Cl键形成共放出862kJ能量,故H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=679-862=-183kJ·mol-1。
①根据图示,E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量,E2表示生成物形成化学键放出的总热量,E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。
19.(10分)化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面 (填字母)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(2)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的 (填字母“a”或“b”)表示。
②写出H2燃烧热的热化学反应方程式: 。
(3)同温同压下,,在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1 ΔH2(填“<”“>”或“=”)。
(4)1 mol NO2(g)和1mo1CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的能量变化示意图如下,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
【答案】(1)A
(2) a H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=—286kJ/mol
(3)=
(4)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol
【详解】(1)A.生石灰和水反应生成氢氧化钙时会释放出大量的热量,则“即热饭盒”可以利用该反应释放的热量加热食物,故符合题意;
B.浓硫酸具有强腐蚀性,使用和存放均存在安全危险,则“即热饭盒”不能利用浓硫酸的稀释释放的热量加热食物,故不符合题意;
C.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠有腐蚀性,且氢气易燃烧,使用和存放均存在安全危险,则“即热饭盒”不能利用钠和水反应释放的热量加热食物,故不符合题意;
故选A。
(2)①由题意可知,氢气在氧气中的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则反应的能量变化可以用图a表示,故答案为:a;
②由2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量可知,氢气的燃烧热△H=—=—286kJ/mol,反应的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/mol,故答案为:H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/mol;
(3)相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总能量和生成物的总能量有关,与反应条件无关,则同温同压下,氢气和氯气在光照和点燃条件下的焓变△H相等,故答案为:=;
(4)由图可知,二氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和一氧化氮的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的焓变△H=—(368—134) kJ/mol=—286kJ/mol,则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol。
20.(16分)(23-24高二上·上海静安·期中)化学反应过程中既有物质变化,也有能量变化。中和反应是化学中的一种重要反应,酸、碱在互相交换成分的过程中,也产生了能量的变化。
(1)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是_____
A.铝热反应 B.与混合
C.碳酸氢钠分解 D.冰融化为水
(2)中和热的理论数值为。
①请写出氢氧化钠和盐酸反应的热化学方程式: 。
②若用与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”,后同)。若用稀与等体积、等浓度的溶液混合,放出的热量 。
(3)将盐酸和未知浓度的溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度,实验结果如图所示,实验中始终保持。下列叙述正确的是_____
A.做该实验时环境温度低于
B.时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.溶液的浓度约为
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应。
(4)现使用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
回答下列问题:
①若大烧杯上不盖硬纸板,求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②实验中若改用盐酸跟原溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (忽略测量误差,填“相等”或“不相等”,后同),计算所得的中和热数值 。
③关于中和热的测定实验,下列说法正确的是
A.向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入。
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
C.实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度。
D.实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热偏小。
【答案】(1)A
(2) NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= 小于 大于
(3)AB
(4) 偏大 相等 相等 B
【详解】(1)铝热反应是放热反应,与混合、碳酸氢钠分解都是吸热反应,冰融化为水不是化学反应,故选A。
(2)①中和热的理论数值为,则氢氧化钠和盐酸反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=;
②是弱酸,电离过程中吸热,则若用与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量小于,和氢氧化钡溶液反应过程中有沉淀生成,额外放热,则用稀与等体积、等浓度的溶液混合,放出的热量大于。
(3)A.22℃时加入了一定体积的NaOH溶液,已反应后达到的温度,说明实验温度低于22℃,故A正确;
B.当盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应时,放出的热量最多,则时,盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应,故B正确;
C.恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL,由 mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的质量为20 mL,根据盐酸与氢氧化钠以1:1反应可知,c(NaOH)= mol/L =1.5mol/L,故C错误;
D.该实验表明酸碱中和生成水是放热反应,但不能说明有水生成的反应都是放热反应,如碳酸氢钠的分解是吸热反应,故D错误;
故选AB。
(4)①若大烧杯上不盖硬纸板,会导致测得放出的热量偏小,则求得的焓变偏大;
②反应放出的热量与消耗的反应物的量成正比,题中盐酸过量,反应完的是氢氧化钠,若改用60mL0.55mol·L-1盐酸和50mL0.50mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,实际反应的量不变,则与上述实验相比,所放热量相等;中和热为该中和反应生成1mol水时的焓变,与实际消耗的反应物的量无关,所以所求中和热数值相等;
A.向内筒加入稀碱液时,应当一次性迅速加入,以减少热量损失,A错误;
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度,B正确;
C.实验中,测量酸液的初始温度后,应该用水洗涤温度计,并用滤纸吸干温度计的水,再测量碱液的温度,C错误;
D.铁易导热,实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致热量散失较多,测得放出的热量偏小,中和热偏大,D错误;
故选B。
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