内容正文:
第一章 化学反应的热效应
单元测试提升卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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高二上·上海·期中)下列说法不正确的是
A.化学反应一定都伴随有能量的变化
B.一般来说,吸热反应要加热才能进行
C.放热反应的发生都不需要加热
D.放热反应的逆反应一定是吸热反应
2.(23-24高二下·浙江绍兴·期末)下列化学用语表达不正确的是
A.酰胺在碱性条件下的水解:
B.用足量碳酸钠溶液吸收尾气NO2:
C.常温常压下,1.6g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出89.3kJ热量,其热化学方程式为:
D.氯气溶于水:
3.(23-24高二下·四川泸州·期末)反应的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应为放热反应
B.反应的活化能为
C.热化学方程式可表示为
D.断开H-Br键吸收的总能量小于形成H-H键与Br-Br键释放的总能量
4.(23-24高二上·广东湛江·阶段练习)下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A.; B.;
C.; D.;
5.(23-24高二下·安徽六安·期中)已知:①
②
则与反应生成和的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
6.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
下列说法不正确的是
A.若用标准状况下还原生成和水蒸气,放出的热量为
B.由反应①可推知
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当反应完全时转移的电子总数为
7.(23-24高二上·吉林延边·阶段练习)下列有关说法正确的是
A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) H=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= -571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为H=-285.8 kJ·mol-1
C.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1,C(s)+O2(g)=CO(g) H2,则H1<H2
D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-57.4 kJ·mol-1
8.(23-24高二下·湖北十堰·阶段练习)标准摩尔生成焓,是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变。最稳定单质的标准康尔生成焓为0。一定条件下,在水溶液中1mol含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述正确的是
A.在含氯阴离子中,最不稳定
B.的标准摩尔生成焓最小,最不稳定
C.
D.氯的化合价越高,对应的阴离子越活泼
9.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表:
断裂或形成的化学键
能量数据
断裂1 mol H2分子中的化学键
吸收能量436 kJ
断裂1 mol Cl2分子中的化学键
吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化学键
释放能量431 kJ
对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),下列说法正确的是
A.该反应的反应热ΔH<0
B.生成1 mol HCl时反应放热431 kJ
C.氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更牢固
D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
10.(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
11.(23-24高二上·湖南娄底·期末)我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程,纵坐标表示能量,关于下图的说法不正确的是
A.1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量
B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量
C.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应
12.(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
13.(23-24高二上·广东广州·期末)下列说法正确的是
A.已知:H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=﹣92kJ·mol﹣1
B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣802.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为802.3kJ/mol
C.已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则相同条件下,白磷比红磷稳定
D.已知:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3kJmol﹣1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6kJmol﹣1
14.(22-23高二上·天津蓟州·阶段练习)已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - akJ/mol
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - bkJ/mol
若a、b均大于零,则a和b的关系为
A.a<b B.a=b C.a>b D.无法确定
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(23-24高二下·安徽六安·期中)请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、, (填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)已知:稀溶液中, ,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量 57.3kJ。
(3)天然气中含有的微量会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,会被氧气氧化为,并产生水蒸气。
化学键
中共价键
键能/()
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式: 。
(4)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1mol 在中燃烧,生成和,放出622kJ热量。反应的热化学方程式为 。
16.(23-24高二上·上海·阶段练习)已知 CH4的燃烧热为 890.3 kJ·mol-1。
(1)若,则a 890.3(填“>”“<”或“=”)。
(2)对烟道气中的 SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由 SO2和 CO 反应生成 S 和 CO2的能量变化如图所示,每生成 16 g S(s),该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:
反应Ⅰ:
反应 Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为 。
17.(23-24高二上·河南郑州·期中)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
则: ΔH= kJ/mol。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为 ΔH=+240.4kJ/mol,若将生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示,则图中A处应填写的内容为 。
②工业上利用CO和来制备甲醇气体。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
H-O
键能/
348
413
436
358
1072
463
设CO以键构成,则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
(4)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示:
已知: ΔH=-196.6kJ/mol。图中ΔH2= kJ/mol。
18.(23-24高二下·广东东莞·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反应热。他将50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是 ;由图甲可知该装置有不妥之,改正的操作是 。
(2)实验中改用60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”);所求中和反应反应热的数值 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是(填字母)___________。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和反应反应热,某学生实验记录数据如表:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH= (结果保留一位小数)。
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第一章 化学反应的热效应
单元测试提升卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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高二上·上海·期中)下列说法不正确的是
A.化学反应一定都伴随有能量的变化
B.一般来说,吸热反应要加热才能进行
C.放热反应的发生都不需要加热
D.放热反应的逆反应一定是吸热反应
【答案】C
【解析】A.化学反应的实质是旧的化学键断开,吸收能量,新的化学键形成,放出能量,因此化学反应一定伴随着能量的变化,故A正确;
B.吸热反应需要从外界获取能量,故一般来说,吸热反应需要加热才可以进行的,但有些吸热反应不需要加热也可以进行,比如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应,是吸热反应,但不需要加热,故B正确;
C.铝热反应需要加热才能反应,但其是放热反应,故C错误;
D.反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应,可判断出放热反应的逆过程,反应物总能量小于生成物总能量的反应,为吸热反应,故D正确;
故答案选C。
2.(23-24高二下·浙江绍兴·期末)下列化学用语表达不正确的是
A.酰胺在碱性条件下的水解:
B.用足量碳酸钠溶液吸收尾气NO2:
C.常温常压下,1.6g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出89.3kJ热量,其热化学方程式为:
D.氯气溶于水:
【答案】D
【解析】A.酰胺就是含有酰胺键-CO-NH2的有机物,在碱性条件下即可水解,产物为羧酸盐和氨气,,A正确;
B.用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3,,B正确;
C. 1.6g甲烷的物质的量为0.1mol,放出89.3kJ热量,则1mol甲烷放出的热量为893kJ,其热化学方程式为: ,C正确;
D.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸弱酸不可拆分:,D错误;
故选D。
3.(23-24高二下·四川泸州·期末)反应的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应为放热反应
B.反应的活化能为
C.热化学方程式可表示为
D.断开H-Br键吸收的总能量小于形成H-H键与Br-Br键释放的总能量
【答案】C
【解析】A.反应物总能量低于生成物总能量,反应为吸热反应,A错误;
B.反应的活化能为,B错误;
C.根据图中反应物、生成物的总能量,热化学方程式可表示为 ,C正确;
D.反应为吸热反应,断开H-Br键吸收的总能量大于形成H-H键与Br-Br键释放的总能量,D错误;
故选C。
4.(23-24高二上·广东湛江·阶段练习)下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A.; B.;
C.; D.;
【答案】D
【解析】根据盖斯定律,ΔH2=ΔH1+6ΔH3;因H2O(g)能量高于H2O(l),故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少,两者ΔH均为负值,故ΔH1>ΔH2;Ba(OH)2与浓硫酸反应,浓硫酸溶于水放热,且生成BaSO4沉淀放热,故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多,即ΔH4<ΔH5,故选D。
5.(23-24高二下·安徽六安·期中)已知:①
②
则与反应生成和的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】据盖斯定律,反应①-反应②得,则,则C正确,A、B错误;或反应①×2-反应②×2得,则,则D错误,故答案为:C。
6.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
下列说法不正确的是
A.若用标准状况下还原生成和水蒸气,放出的热量为
B.由反应①可推知
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当反应完全时转移的电子总数为
【答案】D
【解析】A.根据反应①+②即得,,标准状况下即0.2mol还原生成和水蒸气,放出的热量为,A正确;
B.已知水蒸气变为液态水是一个放热过程,故由反应①可推知, ,B正确;
C.由题干信息可知,反应①②转移的电子数相同,均为8e-,C正确;
D.由题干信息可知,反应②中转移电子数为8,由于未告知CH4所处的状态,无法计算的物质的量,也就无法计算完全反应时转移的电子总数,D错误;
故选D。
7.(23-24高二上·吉林延边·阶段练习)下列有关说法正确的是
A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) H=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= -571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为H=-285.8 kJ·mol-1
C.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1,C(s)+O2(g)=CO(g) H2,则H1<H2
D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-57.4 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A.可逆反应中不能完全转化,且物质的量与热量成正比,则1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后放出热量小于26.5 kJ,故A错误;
B.燃烧热中生成的水为液态,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6 kJ·mol-1,不能确定氢气的燃烧热,故B错误;
C.燃烧为放热反应,焓变为负,且完全燃烧放热多,则生成二氧化碳时放热多,可知H1<H2,故C正确;
D.n(NaOH)=20.0g÷40g/mol=0.5mol,可知稀的强酸与强碱反应放热为28.7kJ÷0.5=57.4kJ,中和反应放热,且醋酸电离吸热,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H>-57.4 kJ·mol-1,故D错误;
故选C。
8.(23-24高二下·湖北十堰·阶段练习)标准摩尔生成焓,是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变。最稳定单质的标准康尔生成焓为0。一定条件下,在水溶液中1mol含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述正确的是
A.在含氯阴离子中,最不稳定
B.的标准摩尔生成焓最小,最不稳定
C.
D.氯的化合价越高,对应的阴离子越活泼
【答案】C
【分析】当氯元素为-1价时的生成焓为-167,当氯元素为+1价时的生成焓为-107,当氯元素为-+3价时的生成焓为最低,当氯元素为+5价时的生成焓为-104,据此分析;
【解析】A.根据标准摩尔生成焓定义可知,生成焓越小,表明物质能量越低,物质越稳定,从图像可以看出,氯离子生成焓最小,最稳定,A错误;
B.亚氯酸根离子生成焓最大,即最活泼,B错误;
C.,当氯元素为由+1价歧化为-1价和+5价时,反应热=生成物生成焓-反应物生成焓,,C正确;
D.从生成焓可以看出,随着氯的化合价升高,生成焓先减小,后增大,生成焓的负值越大,物质越稳定,因此活泼性是先增大后减小,D错误;
故选C。
9.(23-24高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表:
断裂或形成的化学键
能量数据
断裂1 mol H2分子中的化学键
吸收能量436 kJ
断裂1 mol Cl2分子中的化学键
吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化学键
释放能量431 kJ
对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),下列说法正确的是
A.该反应的反应热ΔH<0
B.生成1 mol HCl时反应放热431 kJ
C.氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更牢固
D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
【答案】A
【分析】根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,分析解答。
【解析】A. 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,故A正确;
B.由A知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl (g),ΔH=-183kJ/mol,可知0.5molH2与0.5molCl2反应生成1mol HCl放出的热量为183kJ×=91.5kJ,故B错误;
C.断裂1mol H2分子中的化学键需吸收能量436kJ,断裂1mol Cl2分子中的化学键,需吸收能量243kJ,则H-H键的键能大于Cl-Cl,氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固,故C错误;
D.H2分子中的化学键键能为436kJ/mol,Cl2分子中的化学键键能为243kJ/mol,显然相同条件下,氢气稳定,具有的能量低,故D错误;
故答案选A。
10.(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。
11.(23-24高二上·湖南娄底·期末)我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程,纵坐标表示能量,关于下图的说法不正确的是
A.1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量
B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量
C.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应
【答案】D
【解析】A.由图像可知1 mol固态碘与1 mol氢气的能量比2 mol HI气体能量低5kJ,则1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量,故A正确;
B.2 mol HI气体的能量比1 mol碘蒸气与1 mol氢气低12kJ,2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量,故B正确;
C.1 mol固态碘能量比1 mol碘蒸气低17kJ,则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,故C正确;
D.由图像可知,碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应,故D错误;
故答案为:D。
12.(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
【解析】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。
13.(23-24高二上·广东广州·期末)下列说法正确的是
A.已知:H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=﹣92kJ·mol﹣1
B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣802.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为802.3kJ/mol
C.已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则相同条件下,白磷比红磷稳定
D.已知:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3kJmol﹣1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6kJmol﹣1
【答案】A
【解析】A.H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=(946+3×436-6×391)kJ·mol﹣1=﹣92kJ·mol﹣1,故A正确;
B.燃烧热要求H的指定产物为液态水,而该热化学方程式中水为气态,故B错误;
C.红磷转化为白磷正向吸热,因此红磷能量更低,红磷更稳定,故C错误;
D.已知H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应除生成2倍的水,还生成硫酸钡,则其反应热ΔH不等于2×(-57.3)kJ·mol-1=﹣114.6kJmol﹣1,故D错误;
故答案为:A。
14.(22-23高二上·天津蓟州·阶段练习)已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - akJ/mol
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - bkJ/mol
若a、b均大于零,则a和b的关系为
A.a<b B.a=b C.a>b D.无法确定
【答案】C
【解析】①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH =-akJ/mol(a>0);
②4P(红磷,s)++5O2(g)=2P2O5(s);ΔH=-bkJ/mol(b>0);根据盖斯定律可知,①-②即得到P4(白磷,s)=4P(红磷,s),结合常温时红磷比白磷稳定,所以反应热△H=-akJ/mol+bkJ/mol<0,所以a大于b;
故选C。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(23-24高二下·安徽六安·期中)请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、, (填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)已知:稀溶液中, ,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量 57.3kJ。
(3)天然气中含有的微量会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,会被氧气氧化为,并产生水蒸气。
化学键
中共价键
键能/()
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式: 。
(4)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1mol 在中燃烧,生成和,放出622kJ热量。反应的热化学方程式为 。
【答案】(1)=
(2)>
(3)
(4)
【解析】(1)温度压强一定时,反应条件对反应的ΔH不产生影响,所以在光照和点燃条件下的ΔH相等,即ΔH1=ΔH2,答案为:=;
(2)因为浓硫酸与稀氢氧化钠反应前,会因稀释而放出热量,所以浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量为溶解热与中和热之和,故放出的热量>57.3 kJ,答案为:>;
(3)反应2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2(g)+2H2O(g)的△H等于反应物总键能与生成物总键能之差,即△H=(4×339+3×498-2×1083-4×464) kJ▪mol-1=-1172 kJ▪mol-1;也可改变化学计量数,得出H2S(g)+ O2(g) =SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ▪mol-1,答案为:2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1172 kJ▪mol-1或H2S(g)+ O2(g) =SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ▪mol-1;
(4)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622kJ热量,反应的热化学方程式为。
16.(23-24高二上·上海·阶段练习)已知 CH4的燃烧热为 890.3 kJ·mol-1。
(1)若,则a 890.3(填“>”“<”或“=”)。
(2)对烟道气中的 SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由 SO2和 CO 反应生成 S 和 CO2的能量变化如图所示,每生成 16 g S(s),该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:
反应Ⅰ:
反应 Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为 。
【答案】(1)<
(2)放出 135
(3)3SO2(g) +2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(s) △H=—254kJ/mol
【解析】(1)甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,气态水的能量高于液态水,所以1mol甲烷生成二氧化碳和气态水的反应热会大于—890.3kJ/mol,所以a小于890.3,故答案为:<;
(2)由图可知,一氧化碳与二氧化硫反应的热化学方程式为SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2 CO2(g) △H=—270kJ/mol,则生成16g固态硫放出的热量为×270kJ/mol=135kJ,故答案为:135;
(3)由盖斯定律可知,反应(—Ⅰ—Ⅲ)得到反应Ⅱ:3SO2(g) +2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(s),则△H=—(+551kJ/mol)—(—297kJ/mol)=—254kJ/mol,反应的热化学方程式为3SO2(g) +2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(s) △H=—254kJ/mol,故答案为:3SO2(g) +2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(s) △H=—254kJ/mol。
17.(23-24高二上·河南郑州·期中)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
则: ΔH= kJ/mol。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为 ΔH=+240.4kJ/mol,若将生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示,则图中A处应填写的内容为 。
②工业上利用CO和来制备甲醇气体。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
H-O
键能/
348
413
436
358
1072
463
设CO以键构成,则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
(4)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示:
已知: ΔH=-196.6kJ/mol。图中ΔH2= kJ/mol。
【答案】(1)2a+b+2c
(2)吸收 6.01
(3) ΔH=-116kJ/mol
(4)-78.64
【解析】(1)将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律可知,反应①×2+②+③×2得到反应,则反应ΔH=(2a+b+2c)kJ/mol,故答案为:(2a+b+2c);
(2)由题意可知,反应生成氯化氢的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol,由热化学方程式可知,制备纯硅反应过程中生成0.1mol氯化氢吸收的热量为240.4kJ/mol××0.1mol=6.01kJ,故答案为:吸收;6.01;
(3)①二氧化碳与氢气反应生成生成甲醇和水蒸气的方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),由图可知,反应的热化学方程式反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=—50 kJ/mol,则图中A处应填入1molCO2(g)+3molH2(g),故答案为:1molCO2(g)+3molH2(g);
②一氧化碳与氢气生成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得反应ΔH=(1072kJ/mol+2×436kJ/mol)-(3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=-116kJ/mol,则反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-116 kJ/mol,故答案为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-116 kJ/mol;
(4)由图可知,参加反应的二氧化硫的物质的量为1mol−0.2mol=0.8mol,由热化学方程式可知,ΔH2=-196.6kJ/mol×0.8×=-78.64 kJ/mol,故答案为:-78.64。
18.(23-24高二下·广东东莞·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反应热。他将50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是 ;由图甲可知该装置有不妥之,改正的操作是 。
(2)实验中改用60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”);所求中和反应反应热的数值 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是(填字母)___________。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和反应反应热,某学生实验记录数据如表:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH= (结果保留一位小数)。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 用碎泡沫塑料垫高小烧杯,使小烧杯口与大烧杯口相平
(2)不相等 相等 中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1mol液态水所放出的热量,与酸、碱用量无关
(3)ABD
(4)
【分析】要测稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的反应热,须在绝热容器中进行,测定原理为:由Q=cmΔt计算出反应放出的热量,再计算中和反应的反应热;
【解析】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;该装置中小烧杯口与大烧杯口不相平,且未填满碎泡沫塑料(或碎纸条),应该在大、小烧杯间填满碎泡沫塑料(或碎纸条)使小烧杯口与大烧杯口相平。故答案为:环形玻璃搅拌棒;用碎泡沫塑料垫高小烧杯,使小烧杯口与大烧杯口相平;
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关,若60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与题述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量增多,但是中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成液态水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,测得中和热的数值相等。故答案为:不相等;相等;中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1mol液态水所放出的热量,与酸、碱用量无关;
(3)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,再测氢氧化钠溶液的温度时,会发生酸碱中和,使反应前后温度计示数的变化值减小,导致实验测得中和热的数值偏低,故A符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分热量损失,实验测得中和热的数值偏低,故B符合题意;
C.做本实验时的室温和反应热的数据之间无关,故C不符合题意;
D.将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水,由于氨水是弱碱,弱碱的电离是吸热过程,所以导致实验测得中和热的数值偏低,故D符合题意;
故答案为:ABD;
(4)3次实验温度差分别为3.1℃、3.1℃、5.2℃,第3次数值误差大,舍去,前2次温度差平均值为3.1℃;50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液发生中和反应生成水的物质的量为0.025mol,溶液的质量为100g,温度变化的值3.1℃,则生成水放出的热量100g××3.1℃=1.2958kJ,所以实验测得的中和热ΔH=。
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