1.1 反应热 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-04
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内容正文:
1.1 反应热 同步练习
2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A
B
C
D
碱性锌锰电池
锂电池
太阳能热水器
燃气灶
A.A B.B C.C D.D
2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566kJ/mol
B.H2SO4和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=-114.6kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热
3.下列有关化学反应与能量的说法错误的是( )
A.与的反应是吸热反应
B.镁条、碳酸氢钠与盐酸的反应都是放热反应
C.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D.如果反应物的总能量高于生成物的总能量,发生反应时会向环境释放能量
4.对于反应Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述错误的是( )
A.该反应过程中释放能量
B.若将该反应设计成原电池,则锌为负极
C.其任何一个反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
D.若将该反应设计为原电池,当有32.5g锌溶解时,正极放出11.2L气体(标准状况下)
5.现有如下3个热化学方程式;
①
②
③
则由下表所列的原因能推导出结论的是( )
选项
原因
结论
A
的燃烧是放热反应
a、b、c均大于零
B
①和②中物质的化学计量数均相同
C
①是③中的聚集状态不同,化学计量数不同
a、c不会有任何关系
D
③中物质的化学计量数是②中的2倍
A.A B.B C.C D.D
6.化学反应伴随着能量变化。下列反应的能量变化,符合如图的是
A.木炭燃烧
B.氧化钙溶于水
C.镁条与盐酸反应
D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
7.下列说法正确的是( )
A.将煤暴露在空气中加强热可以得到煤焦油
B.乙烯和裂化汽油均能使溴水色,其原理不相同
C.使固态生物质与水蒸气高温反应生成热值较高的可燃气体,属于生物质能的热化学转化
D.可燃冰是一种可再生能源
8.在日本70年代,有人基于化学知识发明了暖宝宝,撕开外袋即可发热,可保持8-18小时左右(平均温度52℃)。暖宝宝中装的是铁粉、活性炭、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类,原理为形成原电池,以下分析错误的是( )
A.暖宝宝可将化学能转化为热能
B.暖宝宝中发生了氧化还原反应
C.铁作原电池正极,电极反应为:Fe–2e-=Fe2+
D.该原电池中的盐类混合物充当电解质
9.十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体,经历“ ”脱氢过程释放氢气。下列说法正确的是( )
A.总反应的
B.C10H18(l)的脱氢过程中,不会有大量中间产物C10H12(l)
C.十氢萘脱氢的总反应速率由第二步反应决定
D.选择合适的催化剂不能改变Ea1、Ea2的大小
10.下列说法正确的是( )
A.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ∆H>0,说明反应物总键能大于生成物总键能
B.需要高温条件才能发生的反应一定是吸热反应
C.已知稀溶液中,,则稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.增大压强,加快反应速率,是因为提高了单位体积内活化分子百分比
11.下列热化学反应方程式正确的是( )
选项
已知条件
热化学方程式
的燃烧热为
、充分反应后,放出热量
白磷比红磷能量多
A.A B.B C.C D.D
12.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通过该催化反应,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及到O-H键的断裂和H-H、O-O键的形成
C.反应Ⅱ为2H2O22H2O+O2↑
D.光催化剂明显降低了2H2O22H2O+O2↑的反应热
13.H2(g)与ICl(g)的反应包含以下两步:
Ⅰ.H2(g)+ICl(g)=HCl(g)+HI(g)
Ⅱ.HCl(g)+HI(g)+ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)
反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应
B.反应Ⅰ、Ⅱ均为氧化还原反应
C.反应H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)为放热反应
D.断裂2 mol H—Cl键和1 mol I—I键需吸收的总能量为218 kJ
14.水煤气变换反应的过程示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ放出能量
B.过程Ⅰ、Ⅱ中均断裂了氧氢键
C.过程Ⅲ中断裂了碳氧键,形成了氧氢键和氢氢键
D.反应物中的化学键全部断裂形成原子,原子再重新结合生成生成物
15.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.H2(g)燃烧热△H=-285.8 kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反应的△H=+571.6kJ·mol-1
B.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ·mol-1,则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6 kJ
C.反应物的热效应与是否使用催化剂有关
D.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H= -38.6 kJ·mol-1
16.已知反应M+N=X+Y的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.X的能量一定高于M的
B.该反应为放热反应
C.M、N中化学键断裂时吸收能量
D.该反应只有在加热条件下才能进行
17.已知1×103 kPa,298 K条件下,2 mol H2燃烧生成气态水放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+242 kJ·mol-1
B.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-242 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ·mol-1
18.已知某化学反应 的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.该反应的
C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D.由 和 形成 键吸收的能量为
19.下列反应中,属于放热反应的是( )
①煅娆石灰石;②燃烧木炭取暖;③炸药爆炸;④酸与碱的中和反应;⑤碳与水蒸气制水煤气;⑥食物因氧化而腐败。
A.①②④⑤ B.②④⑤⑥ C.②③④⑥ D.全部
20.水煤气的主要成分为CO和H2,工业上常利用CH4和H2O在催化剂和一定条件下来制备水煤气原理为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0。下列条件中最适宜工业生产水煤气的是( )
A.温度为25℃,压强为50kPa B.温度为25℃,压强为101kPa
C.温度为500℃,压强为1000kPa D.温度为800℃,压强为250kPa
二、综合题
21.回答下列问题:
(1)写出的电离方程式 。
(2)用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因 。
(3)向沉淀中加入足量溶液,固体由白色逐渐变为黄色,请写出该过程的离子方程式 。
(4)①已知和时,液态甲醇的燃烧热,请写出表示甲醇燃烧的热化学方程式 ;
②根据甲醇在酸性电解质中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应,设计一种燃料电池。该燃料电池工作时,负极的电极反应式是 。
22.现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。
Ⅰ.化学能与热能
下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
HCl
键能/kJ
243
193
151
436
432
(1)以上物质中最不稳定的是 。
(2)按照反应,生成2mol HCl (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ。根据能量守恒定律,反应物的总能量应该 其生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.化学能与电能
(3)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
装置
A表面有气泡
B电极的质量增加
电子由A到D
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 。
(4)“乙醇燃料电池”的工作原理为,装置如图所示。
①在该电池中的移动方向为由 (填“A到B”或“B到A”)。写出A电极的电极反应式: 。
②若标况下有11.2L 参与反应,理论上通过质子交换膜的数目为 。
23.化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。
(1)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO,两步反应的能量变化示意图如图。
①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应
②1mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)热化学方程式为 。
(2)已知红磷比白磷稳定,且有反应:
P4(白磷,s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H1
4P(红磷,s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H2
△H1 △H2(填写“>”、“<”或“=”)
(3)研究表明,化学反应能量变化与征键能有关。下列是部分化学键的键能数据。
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能(KJ·mol-1)
197
360
499
x
已知:P4(s) +5O2(g)=P4O10(s) △H=-2378.0 kJ·mol-1,白磷(P4)及P4O10的结构如图,则x=
(4)充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9 kJ,且生成的CO2,恰好能与100mL2.5mol·L-1氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀,则燃烧1mol丁烷放出的热量为 kJ。
24.
(1)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:
①电极a名称是 。
②电解质溶液中OH-离子向 移动(填“电极a”或 “电极b”)。
③电极b的电极反应式为 。
④可以通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)。该反应的化学方程式为 。
(2)利用甲烷催化还原氮氧化物,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-1160 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H = +44 kJ/mol
写出CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式 。
(3)科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为 。为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为 。
25.
(1)I.下列是中学化学中熟悉的物质,请用序号完成下列问题。
①O2②Na2O2③NH4Cl ④HCl ⑤NaOH ⑥CaCl2⑦氦气
这些物质中,只含共价键的是 。只含离子键的是 。既含共价键又含离子键的是 。
(2)属于离子化合物的是 。
(3)II.20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,NO2和CO的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。
(4)已知拆开1molH﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘反应生成1mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A. 碱性锌锰电池是化学能转化为电能,选项A不符合题意;
B. 锂电池放电是将化学能转化为电能,选项B不符合题意;
C. 太阳能热水器是太阳能转化为热能,选项C不符合题意;
D. 燃气灶是化学能转化为热能,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 化学能转化为电能;
B. 将化学能转化为电能;
C. 太阳能转化为热能;
D. 化学能转化为热能。
2.【答案】A
3.【答案】B
【解析】【解答】A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,A不符合题意。
B、镁条与稀盐酸反应为放热反应;NaHCO3与稀盐酸的反应为吸热反应,B符合题意。
C、断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量。吸收和释放能量的大小决定了反应的热效应。因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,C不符合题意。
D、如果反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应。
B、NaHCO3与盐酸的反应为吸热反应。
C、化学键断裂与形成是反应过程中能量变化的主要原因。
D、若反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.锌与稀硫酸的反应为放热反应,反应过程中会释放能量,故A不符合题意;
B.若将该反应设计成原电池,反应的还原剂锌为原电池的负极,故B不符合题意;
C.锌为浓度为定值的固体,不能用来表示该反应的速率,故C符合题意;
D.若将该反应设计为原电池,当有32.5g锌溶解时,由得失电子数目守恒可知,标准状况下正极生成氢气的体积为×22.4L/mol=11.2L,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.锌与稀硫酸反应放热;
B.该反应中Zn为还原剂,作负极发生氧化反应;
C.不能用纯固体表示反应速率;
D.根据得失电子守恒,结合V=nVm计算。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.氢气的燃烧是放热反应,焓变小于零,故a、b、c均大于零,A项符合题意;
B.焓变的大小与反应物和生成物的聚集状态有关,热化学方程式①、②中生成物的聚集状态不同,故,B项不符合题意;
C.③中物质的化学计量数是②中的2倍,所以,因为气态水转变为液态水的过程为放热过程,所以,由于a、b、c均大于零,因此,C项不符合题意;
D.由以上分析知,,故,D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、要注意放热反应的焓变小于零,此类题型要注意字母代数前面是否有负号;
B、要注意不同物质、不同状态的焓变不相同;
C、要注意同一个反应,化学计量数翻倍,其焓变也翻倍;
D、对于放热反应,化学计量数越大,其焓变值越小,放出的热量越多。
6.【答案】D
7.【答案】C
【解析】【解答】A.将煤在隔绝空气的条件下加强热称为煤的干馏,可以得到煤焦油,A不符合题意;
B.裂化汽油中含有碳碳双键,乙烯中也含有碳碳双键,均可以使溴水褪色,原理相同,B不符合题意;
C.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,使固态生物质与水蒸气高温反应生成热值较高的可燃气体,属于生物质能的热化学转化,C符合题意;
D.可燃冰是甲烷的结晶水合物,虽然在海底储量巨大,但属于不可再生能源,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据煤的干馏解答;
B.裂化汽油中含烯烃;
C.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的能源;
D.可燃冰不可再生。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.暖宝宝的原理为形成原电池,根据暖宝宝的作用可知该过程中有部分化学能转化为热能,故A不符合题意;
B.暖宝宝中形成原电池反应,发生的是氧化还原反应,故B不符合题意;
C.原电池中铁失电子发生氧化反应为负极,电极反应Fe-2e-=Fe2+,故C符合题意;
D.铁粉、活性炭、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类形成原电池,铁粉、活性炭为电极,盐类混合物为原电池的电解质,形成闭合回路,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 暖宝宝中装的是铁粉、活性炭、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类,原理为形成原电池 ,有还原剂,有氧化剂可以发生氧化还原反应,形成原电池,铁做负极失去电子发生氧化反应。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.总反应的 等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故A不符合题意;
B.反应II的活化能比反应I的小,故反应速率更快,即反应I产生的C10H12很快被反应II消耗,故不会有大量中间产物C10H12积聚,B符合题意;
C.反应II的活化能比反应I的小,分步反应的总反应速率由反应慢的一步决定,即由反应I决定,故C不符合题意;
D.选择合适的催化剂能加快反应速率(本质是降低反应的活化能),故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】 A.反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量;
B.C10H12转化为C10H8反应较快,说明C10H12会快速消耗;
C.分步反应的总反应速率由反应慢的一步决定;
D.催化剂只能改变反应速率,不会改变反应热,催化剂的本质是降低反应的活化能。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.该反应∆H>0,由∆H=反应物总键能−生成物总键能>0可知,反应物总键能大于生成物总键能,A选项符合题意;
B.需要高温条件才能发生的反应不一定是吸热反应,有些放热反应也需要加热来引发反应,B选项不符合题意;
C.稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应除了生成水,还生成硫酸钡沉淀,会产生沉淀热,生成1mol水时放出的热量与57.3kJ会有偏差,C选项不符合题意;
D.增大压强,加快反应速率,是因为单位体积内活化分子数目增大,但是单位体积内活化分子百分比不变,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.吸热反应还是放热反应与反应条件无关;
C.稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡的过程中放出热量;
D.增大压强单位体积内活化分子百分比不变。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,正确的热化方程式为,A不符合题意;
B.由分析可知,正确的热化学方程式为,B不符合题意;
C.由分析可知,正确的热化学方程式为
,C不符合题意;
D.根据m=nM可知,31g白磷即0.25mol,31g红磷即1mol,所以热化学方程式为
,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。
B.注意SO2与O2反应生成SO3为可逆反应。
C.注意生成沉淀的过程也放热。
D.白磷→红磷的过程放热。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.该过程是利用太阳光实现高效分解水,所以该反应中太阳能转化为化学能,A不符合题意;
B.反应I是水反应生成H2与H2O2,故反应Ⅰ中涉及到O-H键的断裂和H-H、O-O键的形成,B不符合题意;
C.反应II是过氧化氢分解产生H2O与O2,反应过程可表示为:2H2O22H2O+O2↑,C不符合题意;
D.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应热,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.该过程利用太阳光高效分解水,实现了太阳能向化学能的转化;
B.反应Ⅰ是水反应生成H2与H2O2;
C.反应Ⅱ为过氧化氢分解生成H2O与O2。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.根据图示可知:在反应I、II中,反应物的能量都比相应的生成物的高,因此反应I、II都是放热反应,A符合题意;
B.在反应I、II中都有元素化合价的变化,因此这两个反应均为氧化还原反应,B不符合题意;
C.根据图示可知反应H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)的反应物能量比生成物的高,所以发生的该反应为放热反应,C不符合题意;
D.根据图示可知2 mol气态I原子结合形成1 mol I2分子及2 mol气态 H原子与2 mol气态Cl原子结合形成2 mol气态 HCl分子释放218 kJ的热量,则断裂2 mol H-Cl键和1 mol I-I键需吸收的总能量为218 kJ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据焓变=生成物的能量-反应的能量进行计算,Ⅰ为放热,Ⅱ为放热
B.根据元素话化合价发生改变判断为氧化还原
C.根据焓变=生成物的能量-反应的能量进行计算
D.根据图示,利用焓变=反应物的键能-生成物的键能计算
14.【答案】B
【解析】【解答】A.由示意图可知,过程Ⅰ为水分子破坏氢氧键的过程,化学键被破坏需要吸收能量,故A不符合题意;
B.由示意图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中都存在水分子氢氧键被破坏的过程,故B符合题意;
C.由示意图可知,过程Ⅲ中存在碳氧键的形成过程,没有碳氧键的断裂过程,故C不符合题意;
D.由示意图可知,反应中一氧化碳没有发生化学键的断裂,只有化学键的形成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示及即可判断过程I和II均是吸收能量断裂化学键,均是断裂氢氧键,过程三形成可氢氢键和碳氧键和氢氧键,根据图示,反应中只是部分分子分裂成原子再形成分子
15.【答案】A
【解析】【解答】A.H2(g)燃烧热△H=-285.8 kJ·mol-1可得①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1,由关系式-2×①可得:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H =+571.6 kJ·mol-1,A项符合题意;
B.中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水放出的能量,和消耗的酸、碱的物质的量之间没有关系,1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应,除酸碱反应放热,生成沉淀也放热,放热大于114.6kJ,B项不符合题意;
C.催化剂只降低活化能,但不改变反应热,C项不符合题意;
D.500℃、30MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,若1mol N2和3mol H2完全反应,放热大于38.6kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H<-38.6 kJ·mol-1,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.中和热是指强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水放出的能量;
C.催化剂不改变热效应;
D.合成氨的反应为可逆反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.图象分析可知,生成物的总能量大于反应物的总能量,X的能量与M的能量关系无法确定,故A不符合题意;
B.图象分析可知,反应物总能量低于生成物总能量,结合能量守恒分析反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.由化学键断裂时需吸收能量,化学键生成时需释放能量可知,M、N中化学键断裂时吸收能量,故C符合题意;
D.某些吸热反应不需要加热也可以发生,如氢氧化钡晶体和氯化铵发生的吸热反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.由图像知,X+Y的总能量大于M+N的总能量,但X与M的能量无法确定大小;
B.由图像知,由反应物到生成物需要吸收能量,所以是吸热反应;
C.化学键断裂:吸收能量,化学键生成:放出能量;
D.吸热反应或放热反应跟反应条件无关。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.由题干信息可知,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,故H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+242 kJ·mol-1,A符合题意;
B.由题干信息可知,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,B不符合题意;
C.由题干信息可知,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,故2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,C不符合题意;
D.由题干信息可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由题干信息可得热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1,据此结合选项进行分析。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,该反应为吸热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,E2、E1分别为逆反应的活化能、正反应的活化能,该反应的△H=(E1-E2)kJ•mol-1,故B不符合题意;
C.由图可知,该反应为吸热反应,即反应物的键能总和大于生成物的键能总和,故C符合题意;
D.1molA2(g)和1molB2(g)形成2molA(g)和2molB(g)吸热的能量为E2kJ,2molA(g)和2molB(g)形成2mol A-B键放出的能量为E1kJ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据反应物的键能总和大于生成物的键能总和分析,反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能。
19.【答案】C
【解析】【解答】①煅娆石灰石为吸热反应;
②燃烧木炭取暖,为放热反应;
③炸药爆炸释放出大量的能量,为放热反应;
④酸与碱的中和反应为放热反应;
⑤碳与水蒸气制水煤气为吸热反应;
⑥食物因氧化而腐败属于放热反应。
综上所述可知:属于放热反应的是②③④⑥,
故答案为:C。
【分析】所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸或水反应,大部分化合反应都是放热反应。
20.【答案】D
【解析】【解答】对于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0,反应物气体的物质的量小于生成物气体的物质的量之和,则增大压强,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则工业生产水煤气,可在高温下进行,排除A、B,而C、D相比较,D压强较小,有利于平衡正向移动,
故答案为:D。
【分析】对于反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0,增大压强,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,以此解答该题。
21.【答案】(1)
(2)
(3)
(4);
【解析】【解答】(1)次氯酸是一元弱酸,在溶液中部分电离出次氯酸根离子和氢离子,电离方程式为,故答案为:;
(2)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中发生水解反应使溶液呈酸性,水解的离子方程式为 ,故答案为: ;
(3)氯化银的溶度积大于碘化银,氯化银白色沉淀与足量碘化钾溶液能反应生成碘化银黄色沉淀和氯化钾,反应的离子方程式为 ,故答案为: ;
(4)①由题意可知,1mol液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出726.5kJ的热量,反应的热化学方程式为 ,故答案为: ;
②由题意可知,燃料电池工作时,通入甲醇的一极为负极,在水分子作用下,甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)次氯酸为弱酸,部分电离;
(2)氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解生成一水合氨和氢离子;
(3)碘化银更难溶,实现了沉淀的转化;
(4)①燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量;
②对于燃料电池,燃料做负极,则负极为甲醇放电生成CO2,结合电子转移、电荷守恒书写电极反应式。
22.【答案】H2;放出;185;大于;C>B>A>D;A到B;;2NA
23.【答案】(1)放热;NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol
(2)<
(3)433.75
(4)2590.4
【解析】【解答】(1)①根据第一步反应,反应物总能量高于生成物总能量,因此第一步反应为放热反应,故答案为放热;
②第一步反应的热化学反应方程式为NH(aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol;第二步反应的热化学反应方程式为NO(aq)+O2(g)=NO(aq) ΔH=-73kJ/mol;总反应为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol;故答案为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol;
(2)红磷比白磷稳定,红磷的能量比白磷能量低,根据ΔH与能量的关系:ΔH=生成物总能量-反应物总能量,根据发生的反应,两个反应均为放热反应,ΔH<0,两个反应中生成物总能量相同,氧气的能量相同,推出ΔH1<ΔH2;故答案为<;
(3)根据ΔH与键能的关系:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-[12×360kJ/mol+4×xkJ/mol]=-2378.0 kJ/mol,x=433.75kJ/mol;故答案为433.75;
(4)产生CO2恰好能与Ba(OH)2溶液完全反应生成沉淀,即反应方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,得出丁烷燃烧产生n(CO2)=n(BaCO3)=n[Ba(OH)2]=100mL×10-3L/mL×2.5mol/L=0.25mol,丁烷燃烧的方程式为C4H10+O2→4CO2+5H2O,因此燃烧1mol丁烷放出的热量为=2590.4kJ;故答案为2590.4。
【分析】(1) ① 反应物能量大于生成物,为放热反应;
② 结合盖斯定律的技巧,将两个步骤合并计算;
(2)能量越低,物质越稳定;
(3)△H=反应物总键能-生成物总键能;
(4)热化学方程式的书写要注意,标明各种物质的状态,且△H的数值和物质的量有关,物质的量即对应的化学计量数。
24.【答案】(1)负极;电极a;O2+4e-+2H2O=4OH-;NaClO+2NH3=NaCl+H2O+N2H4
(2)CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol
(3)SO2-2e-+2H2O=SO+4H+;16:29
【解析】【解答】(1)①电极a处发生的反应为NH3转化为N2和H2O,在此过程中,N元素化合价是升高的,是失电子,在原电池中充当负极,因此电极a是负极;
②原电池中,电解质溶液中的阴离子向原电池的负极移动,这个装置中,电极a是负极,因此OH-向电极a处移动;
③电极b是正极,氧气得到电子,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
④可以通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4),反应为NaClO氧化NH3,产生肼,NaCl和水,因此反应方程式为NaClO+2NH3=NaCl+H2O+N2H4;
(2)已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
根据盖斯定律×(①+②)-③×2即得到CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol。
(3)负极二氧化硫失去电子转化为硫酸,则负极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+。根据总反应式可知2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可知生成1mol硫酸,需要64g二氧化硫和18g水,如果硫酸溶液的浓度应维持不变,则溶剂水的质量是98g,所以通入SO2和水的质量比为=16:29。
【分析】(1)①正极发生还原反应,负极发生氧化反应,结合化合价升降判断即可;②电解质溶液英语离子移动方向口诀“阳正阴负”;③书写电极反应是要注意电解质溶液的酸碱性;④该反应为氧化还原反应,利用化合价升降相等配平即可
(2)通过对已知方程的观察,消去目标方程中没有的物质,即可得到目标方程的,注意反应热也要进行相应运算
(3)该反应总反应为:SO2+O2+H2O=H2SO4;结合总反应,写出负极反应以及计算二氧化硫和水的质量之比
25.【答案】(1)①④;⑥;②③⑤
(2)②③⑤⑥
(3)放热;大于
(4)放出;5.5
【解析】【解答】(1)共价键:非金属与非金属元素之间形成的键,氯化铝除外
离子键:金属与非金属元素之间形成的键,铵盐除外
故只含共价键的是①④⑦,只含离子键的是⑥,既含共价键又含离子键的是②③⑤
(2)离子化合物:含有离子键的是离子化合物,故离子化合物的是 ②③⑤⑥
(3)由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应
(4)H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H=436+151-2×299=-11kJ/mol 故生成1molHI放出5.5kJ的能量
【分析】共价键一般由非金属与非金属构成,离子键一般由金属元素和非金属元素构成。
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