内容正文:
第1章《化学反应的热效应》单元练习
一、单选题
1.已知下列反应的热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1
4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ⋅mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ⋅mol-1
则H2S热分解反应的2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4为
A.-314kJ/mol B.+170kJ/mol C.-170kJ/mol D.+314kJ/mol
2.SF6是一种优良的气体绝缘材料,分子结构中只存在S−F键。可通过类似于Born−Haber循环能量构建能量如图,则F−F键的键能为
A.327kJ/mol B.247.3kJ/mol C.155kJ/mol D.406.7 kJ/mol
3.已知、、可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.
B.反应②的
C.反应①中若生成,则
D.反应③中的能表示乙醇的燃烧热
4.碳燃烧过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.1mol C(s)和mol 反应生成1mol CO(g)放出110.5kJ热量
B.1mol (g)反应生成1mol C(s)和1mol (g)放出393.5kJ热量
C.1mol C(s)与mol (g)的总能量小于1mol CO(g)的总能量
D.碳燃烧时化学能全部转化为热能
5.相同条件下,有下列三个热化学方程式:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
则,,的关系正确的是
A. B. C. D.
6.能量曲线如图。描述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为
D.若反应的生成物为,则反应放热数值将变大
7.下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则石墨比金刚石稳定
B.葡萄糖的燃烧热是 则
C.则
D.已知H⁺(aq)+OH⁻(aq)═H₂O(l) =-57.3 kJ·mol⁻¹,则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热
8.下列说法正确的是
A.的燃烧热是890.3kJ/mol,则表示的燃烧热的热化学方程式为:
B.由可知,石墨比金刚石稳定
C.500℃、30MPa,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
D.,故1mol醋酸与1molNaOH完全反应,放出的热量一定为57.3kJ
9.以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确
①6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
A.2ΔH3=-ΔH1-ΔH2
B.植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C.在不同油耗汽车中发生反应③,ΔH3会不同
D.若反应①生成1.12 L O2,则转移的电子数为0.2×6.02×1023
10.工业上,在一定条件下用乙烯水化法制备乙醇,其热化学方程式为 。已知几种化学键的键能如表所示。则1 mol的具有的键能为
化学键
H-C
C=C
H-O
C-O
C-C
键能/(kJ/mol)
413
a
463
351
348
A. B. C. D.
11.俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
12.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收akJ的能量。下列说法中正确的是
①石墨不如金刚石稳定
②金刚石不如石墨稳定
③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多
④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
13.某小组用如下图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0g·cm⁻3、比热容为4.2J/(g·℃),忽略量热计的比热容。三次实验数据如下表所示:
实验次数
反应前体系的温度/℃
反应后体系温度/℃
温度差平均值/℃
50mL 0.50mol/L盐酸
50mL 0.55mol/L NaOH溶液
平均值
1
24.9
25.1
28.2
∆t
2
24.8
25.2
27.0
3
25.0
25.0
28.2
设该实验放热为Q,理论上放热为Q理论。下列说法不正确的是
A.从实验装置上看,还缺少的仪器为温度计
B.∆t=2.8℃
C.计算得Q=1.344kJ
D.Q比Q理论略微偏小的原因可能是量取溶液体积时俯视量筒读数
14.参照反应Br+H2HBr+H的能量对应反应历程的示意图,下列叙述中正确的是
A.逆反应为吸热反应
B.吸热反应一定要加热后才能发生
C.反应物断键所吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.每生成1molHBr和1molH要吸收E2kJ能量
15.利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.向容量瓶中转移溶液
B.比较Al和Cu的金属活动性
C.测定未知Na2C2O4溶液的浓度
D.中和反应反应热的测定
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.化学反应中会伴随放热和吸热的现象,请回答下列问题:
在人体内,O2与葡萄糖反应生成H2O和CO2的能量变化如图所示:
(1)该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应,断开氧气分子中的化学键会 (填“放出”或“吸收”)能量,形成H-O键会 (填“放出”或“吸收”)能量,反应物的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)某同学进行如下实验,研究化学反应中的热量变化。
反应后①中温度升高,②中温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)①中反应的离子方程式为 ,该反应的还原剂是 (填化学式)。
17.天然气可作为制氢的原料,反应可表示为:
又知:
则的 。(用a、b、c代数式表示)
18.科研工作者目前正在尝试以二氧化钛催化分解汽车尾气的研究。
已知:反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应 。
19.在等压下化学反应所吸收或放出的热量,称为化学反应的焓变。回答下列问题:
(1)25℃、101kPa时,1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量,则△H= kJ∙mol-1。
(2)2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知:0.5molSO2(g)被氧化为0.5molSO3(g)的△H=-49.5 kJ∙mol-1。则:
①E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
②SO2氧化为SO3的热化学方程式为 。
(3)已知: △H=-566 kJ∙mol-1 ①
△H=-226 kJ∙mol-1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数目为 。
(4)常压下,某铝热反应的温度与能量变化如图所示:
①101.3kPa、1538℃, △H= kJ∙mol-1。
②101.3kPa、25℃时,该铝热反应的热化学方程式为 。
20.完成下列问题。
(1)下列说法正确的是 。
①浓H2SO4稀释是放热反应
②放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
③吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量
④C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定
⑤热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量
(2)写出下列反应的热化学方程式。
①16CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量: 。
②若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量: 。
(3)已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+66.4 kJ/mol
②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=−534kJ/mol
请写出N2H4(1)与NO2反应生成N2和水蒸气的的热化学方程式 。
21.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用表示,请认真观察如图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、,则由氢气和碘反应生成会 填(“放出”或“吸收”) 的热量。在化学反应过程中,是将 转化为 。
(3)下列能正确表示燃烧热的热化学方程式是_______(填字母)
A. B.
C. D.
22.工业上冶炼冰铜(mCu2O·nFeS)可得到粗铜,冰铜与酸反应可以生成硫化氢(见图1)。完成下列填空:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 (填序号)吸收。
a.浓H2SO4 b.浓HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)实验室可用如图2的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应.
①泡铜冶炼粗铜的化学方程式是 ;
②装置中镁带的作用是 ;
③泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a,a是 ;
(3)将H2S和O2在密闭容器中点燃,充分反应后恢复到原来的温度和压强(120℃、101kPa),气体体积减少30%,求原混合其气体中H2S的体积分数.(不考虑H2S的自身分解) 已知:氧气不足时:2H2S+O22S+2H2O 氧气足量时:2H2S+3O2═2SO2+2H2O;
(4)已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) △H1=47kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H2=189kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为 。
23.尽管NOx、SO2、CO都是有毒气体,但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NOx等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41.0kJ·mol-1
②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=+ 180.0kJ· mol-1
③H2(g)+ O2 (g)=H2O(g) H=- 241.8kJ·mol-l
CO和NO按一定比例混合,在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放,该反应的热化学方程式为 。
(2)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、 溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:
①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是 。
②根据图示SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是 。
24.根据信息书写热化学方程式。
(1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5.回答下列问题:已知AX3的熔点和沸点分别为−93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则1mol乙醇燃烧放出的热量为 。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出QkJ的热量,写出N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
25.燃烧值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。已知一些燃料的燃烧值如下:
燃料
CO
H2
CH4
燃烧值/(kJ·g-1)
10.1
143.1
55.6
注:反应产物中的水为液态。
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热= •mol-1.
(2)表示CH4燃烧热的热化学方程式是 。
(3)①在相同状况下,CO、H2和CH4完全燃烧产生的热量相同时,消耗的CO、H2和CH4中体积最小的是 (填化学式),理由是 。
②若13.3gCH4完全燃烧产生的热量与13.3gCO、H2的混合气体完全燃烧产生的热量相同,则混合气体中CO的质量为 g。
③44.8L(标准状况)CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成等物质的量的CO2气体和液态水,则放出热量的范围 kJ。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.B
【详解】已知①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ⋅mol-1;②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ⋅mol-1;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ⋅mol-1;根据盖斯定律×①+×②-③可得2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的ΔH4=×(-1036 kJ⋅mol-1)+×(+94 kJ⋅mol-1)+484 kJ⋅mol-1=+170 kJ⋅mol-1;故选B。
2.A
【详解】据图可知1molS(g)和6molF(g)形成6molS-F键时释放1962kJ能量,所以断裂1mol S-F键需吸收的能量=327 kJ,故选:A。
3.C
【详解】A.根据盖斯定律,方程式,所以,故A错误;
B.根据反应②可知该正反应是气体分子数减小的反应,,故B错误;
C.反应①中若生成,从变成要吸收能量,使放出的能量减小,变大,则,故C正确;
D.燃烧热应该为可燃物完全燃烧,所以反应③中的不能表示乙醇的燃烧热,故D错误;
故选C。
4.A
【详解】A.由图可知,1mol C(s)和mol 反应生成1mol CO(g)的能量差为393.5kJ-283.0kJ=110.5kJ,能量由高到低是放热反应,故A正确;
B.由图可知,C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ,则逆反应为CO2(g)═C(s)+O2(g) ∆H=+393.5kJ,吸收393.5 kJ热量,故B错误;
C.1mol C(s)和mol 反应生成1mol CO(g)放出110.5kJ,即1mol C(s)与mol (g)的总能量大于1mol CO(g)的总能量,故C错误;
D.碳燃烧时化学能部分转化为热能,也会部分转化为光能,故D错误;
故选:A。
5.A
【详解】燃烧反应放出热量,三个热化学方程式均表示反应放热,,①与②相比较,的物质的量越大,燃烧放出的热量越多,则②反应放出的热量比①多,即;①和③相比较,生成物的状态不同,由于气体变成液体放热,则①反应放出的热量比③放出的热量多,即,故有,A正确;
故选A。
6.D
【详解】A.根据图象可知,反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,则反应①、反应②均为放热反应,A项错误;
B.若加入催化剂,只能改变反应速率,不能改变反应热,B项错误;
C.反应①、反应②总的能量变化为218kJ,根据盖斯定律可知,反应①、反应②的焓变之和为,热化学方程式为,C项错误;
D.的能量高于的总能量,则反应放出的热量变小,反应热数值将变大,D项正确;
故选D。
7.D
【详解】A.由热化学方程式可以知道,等物质的量的石墨比金刚石的能量低,因此石墨更加稳定,A正确;
B.葡萄糖的标准燃烧热ΔH=−2 800 kJ/mol,故C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1 400 kJ/mol,B正确;
C.的焓值比的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多, ,所以C正确;
D.是弱电解质,电离时吸热,故反应热ΔH>-57.3 kJ/mol, D错误;
故选D。
8.B
【详解】A.的燃烧热是890.3kJ/mol,表示1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量890.3kJ/mol,甲烷燃烧热的热化学方程式:,A错误;
B.由,说明金刚石具有能量更高,越不稳定,B正确;
C.0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,实际参与反应的物质的量小于0.5mol,则1mol完全反应放热大于,C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸热热量,1mol醋酸与1molNaOH完全反应,放出的热量小于57.3kJ,D错误;
答案选B。
9.A
【详解】A.根据盖斯定律:反应③=(-反应①-②)可得,2ΔH3=-ΔH1-ΔH2,故A正确;
B.植物的光合作用通过反应①将太阳能转化为化学能,故B错误;
C.焓变和反应的始终有关,在不同油耗汽车中发生反应③,ΔH3是相同的,故C错误;
D.没有说明氧气是否在标况下,不能计算1.12 L O2的物质的量,故D错误;
答案选A。
10.D
【详解】的焓变反应物总键能-生成物总键能,结合图表提供的化学键的键能,则,则,故1 mol乙烯具有的键能为,答案选D。
11.D
【详解】101kpa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的能量是燃烧热,甲烷燃烧热的热化学方程式是:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;
故选D。
12.B
【详解】①石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,故错误;
②石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,故正确;
③金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故正确;
④金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故错误。
所以正确的是②③。
故选B。
13.B
【详解】A.由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是温度计,故A正确;
B.3次实验温度差分别为:3.2℃、2.0℃、3.2℃,第2次数据误差大,舍去,则Δt═(3.2+3.2)℃=3.2℃,故B错误;
C.根据0mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应时溶液的质量为100g,温度变化的值为3.4℃,则放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.2J/(g•℃)×3.2℃=1428J=1.344kJ,故C正确;
D.量取溶液的体积时俯视读数导致用量偏少,导致放出的热量偏小,故D正确。
答案选B。
14.C
【详解】A.从图示分析出反应物的能量低于生成物,Br+H2⇌HBr+H的正反应是吸热反应,故A错误;
B.氢氧化钡晶体和氯化铵反应是吸热反应,不需要任何条件,故B错误;
C.从图示分析出反应物断键所吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量,故C正确;
D.从Br和H2开始反应,每生成1molHBr和1molH要吸收(E1-E2)kJ能量,若从过渡态开始,每生成1molHBr和1molH则会放出E2kJ能量,故D错误;
故选C。
15.C
【详解】A.向容量瓶中转移溶液,应该用玻璃棒引流,故A不能达到实验目的;
B.Al在冷的浓硝酸中会钝化,Cu能和浓硝酸反应,不能用浓硝酸来比较Al和Cu的金属活动性,故B不能达到实验目的;
C.草酸钠溶液具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二者可以发生氧化还原反应,生成无色的Mn2+,可以用酸性高锰酸钾溶液测定未知Na2C2O4溶液的浓度,故C能达到实验目的;
D.中和反应反应热的测定实验中,需要用环形玻璃搅拌棒,故D不能达到实验目的;
故选C。
16.(1) 放热 吸收 放出 大于
(2) 放热 吸热
(3) 2Al+6H+ =2Al3+ +3H2 ↑ Al
【详解】(1)由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应属于放热反应;断裂化学键吸收能量、形成化学键放出能量,断开氧气分子中的化学键会吸收能量,形成H-O键会放出能量,反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)铝条与稀盐酸反应后温度升高,说明铝条与盐酸的反应是放热反应;Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应后温度降低,说明Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。
(3)铝条与稀盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,该反应中Al元素的化合价由0价升至+3价,还原剂为Al。
17.
【详解】已知① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,(①-②×3)×2+③×3可得 。
18.
【详解】已知:反应Ⅰ:;反应Ⅱ:;由盖斯定律可知,(反应Ⅱ-反应Ⅰ) ×=[-()]×=。
19.(1)-1264.8
(2) 无 △H=-198 kJ∙mol-1
(3)2NA或1.204×1024
(4) +13.8
【详解】(1)25℃、101kPa时,1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量,4molNH3的质量为4mol×17g/mol=68g,则放出热量为68g×18.6kJ=1264.8 kJ,所以 △H=-1264.8 kJ∙mol-1。
(2)①E的大小对该反应的反应物总能量、生成物总能量都不产生影响,所以对反应热无影响;②SO2氧化为SO3时,若有2molSO2完全反应,则放出热量为49.5 kJ×4=198 kJ,热化学方程式为 △H=-198 kJ∙mol-1。
(3)△H=-566 kJ∙mol-1 ①, △H=-226 kJ∙mol-1②,利用盖斯定律,将反应①×+②得, △H=(-566 kJ∙mol-1) ×+(-226 kJ∙mol-1)=- 509 kJ∙mol-1,反应转移2mole-,若CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,则电子转移数目为2NA(或1.204×1024)。
(4)①图中信息显示,101.3kPa、1538℃,2Fe(l)=2Fe(s) △H=-27.6kJ∙mol-1,则△H=+13.8kJ∙mol-1。
②101.3kPa、25℃时,该铝热反应的热化学方程式为 △H=(-732.5-27.6-91.0) kJ∙mol-1=-851.1kJ∙mol-1。
20.(1)③④
(2) CH4(g)+3O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 KJ/mol 2N2(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8 KJ/mol
(3)2N2H4(l) +2NO2(g)=3N2 (g)+4H2O(g) △H=-1134.4 KJ/mol
【详解】(1)①浓H2SO4稀释是物理变化,不是放热反应,故①错误;
②反应中能量变化与反应条件无关,放热反应可能需要加热,吸热反应可能常温下发生,故②错误;
③ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量,故③正确;
④C(石墨,s)= C(金刚石,s)ΔH>0,说明石墨的能量比金刚石低,能量越低越稳定,说明石墨比金刚石稳定,故④正确;
⑤热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量,不表示分子数,故⑤错误;
故选:③④:
(2)①由信息可知1molCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,由焓变及状态可知热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ•mol-1;
②23g NO2的物质的量为=0.5mol,适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量,则生成2molNO2放出的热量为16.95kJ×4=67.8kJ,热化学方程式为N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1;
(3)依据盖斯定律②×2-①得到肼与NO2完全反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(=-534kJ/mol)×2-(+67.4kJ/mol)=-1135.4kJ/mol,故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.4kJ/mol。
21.(1)放热
(2) 放出 11 化学能 热能
(3)D
【详解】(1)由图示该反应反应物总能量高于生成物总能量,即该反应属于放热反应;
(2)知氢气和碘反应生成会放出11kJ热量;即将化学能转化为热能;
(3)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧,生成指定产物所放出的热量,即氢气应生成液态水,故选D。
22. c d 3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3 燃烧放出大量的热,创造高温环境(或引燃剂) 氯酸钾(或KClO3) 0.6或0.7 SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol
【详解】试题分析:(1)气体A为SO2,可用碱液吸收,则应用NaOH或氨水,故答案为c、d;(2)①3Cu2O与Al在高温下反应生成Cu和Al2O3,反应的方程式为3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3;②镁带起到引燃作用,燃烧放出大量的热,创造高温环境;③用氯酸钾作助燃剂,生成氧气,有利于镁的燃烧;(3)2H2S+O2=2S+2H2O(a) 2H2S+3O2=2SO2+2H2O(b),反应(b)可看作在反应(a)后发生反应S+O2=SO2,此反应没有气体体积改变,气体体积的减少由反应(a)引起的,
设原混合气体为100L,
2H2S+O2=2S+2H2O 气体体积减少,
60 30 100×30%=30
剩余气体为100-60-30=10L,若 10L为H2S,∴(60+10)/100=0.7,若 10L为O2,∴60/100=0.6;
(4) 将方程式SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol
和SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mo
相加可得:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;
考点:综合考查制备实验的涉及以及物质的分离提纯知识。
23.(1)2CO(g)+ 2NO(g) =2CO2(g)+N2(g) H= - 745.6kJ/mol
(2) pH在5.5~6.0, =6:1 pH>5.5 以后,随着pH增大,NO的还原性降低;或H2O2和NaClO2氧化性减弱,不能将NO氧化为硝酸
【详解】(1)①CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41.0kJ·mol-1
②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=+ 180.0kJ· mol-1
③H2(g)+ O2 (g)=H2O(g) H=- 241.8kJ·mol-l
CO和NO按一定比例混合,在适当催化剂作用下可生成无毒气体,反应方程式为2CO(g)+ 2NO(g) =2CO2(g)+N2(g),根据盖斯定律①×2-②+③×2得该反应的热化学方程式为2CO(g)+ 2NO(g) =2CO2(g)+N2(g) H=-41.0kJ·mol-1×2-180.0kJ· mol-1+(- 241.8kJ·mol-l) ×2= - 745.6kJ/mol。
(2)①根据图示,pH在5.5~6.0, =6:1时NO、SO2除去率最高,所以脱硫脱硝最佳条件是pH在5.5~6.0, =6:1;
②pH>5.5 以后,随着pH增大,H2O2和NaClO2氧化性减弱,不能将NO氧化为硝酸,所以NO的去除率在pH>5.5时减小。
24.(1)AX3(l)+X2(g)=AX5(s) △H=−123.8kJ∙mol−1
(2)CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−2QkJ∙mol−1
(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−4QkJ∙mol−1
(4)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−2(a−b−c)kJ∙mol−1
【详解】(1)根据题意室温下AX3是液体,AX5是固体,室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为AX3(l)+X2(g)=AX5(s) △H=−123.8kJ∙mol−1;故答案为:AX3(l)+X2(g)=AX5(s) △H=−123.8kJ∙mol−1。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀(物质的量为1mol),则说明生成二氧化碳物质的量为1mol,根据碳守恒,则说明有0.5mol乙醇在燃烧,则1mol乙醇燃烧放出的热量为CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−2QkJ∙mol−1;故答案为:CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−2QkJ∙mol−1。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出QkJ的热量,则1mol氮气全部反应完放出4QkJ的热量,N2与H2反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−4QkJ∙mol−1;故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−4QkJ∙mol−1。
(4)焓变等于断键吸收的热量减去成键放出的热量,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−2(a−b−c)kJ∙mol−1;故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−2(a−b−c)kJ∙mol−1。
25.(1)-282.8
(2)CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1
(3) CH4 在CO、H2和CH4中,CH4的燃烧热(H)最小,燃烧产生的热量相同时,需要的CH4的物质的量最小,相同状况下的体积最小 8.75 569.0~1172.4
【详解】(1)燃烧热的定义是单位物质的量的物质充分燃烧生成稳定产物时,放出的热量,根据燃烧值的数据可知,CO的燃烧热=-28g×10.1 kJ·g-1=-282.8 kJ·mol-1.;
(2)结合第一问可知,甲烷的燃烧热=-16g×55.6kJ·g-1=-889.6 kJ·mol-1.,则表示CH4燃烧热的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1;
(3)①同理可知,氢气的燃烧热=-2g×143.1kJ·g-1=-286.2 kJ·mol-1.,对比CO,CH4,H2,的燃烧热可知,产生相同的热量时,需要甲烷的物质的量最少,根据恒温恒压下,物质的量与体积成正比,则需要CH4的体积最小;
②设CO的质量为xg,则氢气质量为(13.3-x)g,则10.1x+(13.3-x)×143.1=13.3×55.6,解得x=8.75,解CO的质量为8.75g;
③设CH4为x mol,CO为y mol,H2为z mol,则①x+y+z=,②x+y=,解①②得,y=1,x+z=1,当x=1或者z=1时,分别求出,即可得的取值范围为:569.0~1172.4。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$