内容正文:
章末检测(一) 化学反应的热效应
优化探究
第一章 化学反应的热效应
2
3
4
5
6
7
8
1
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.凡需加热的反应一定是吸热反应
B.水汽化需要吸收能量,所以水汽化属于吸热反应
C.生物质能是可再生的能源
D.已知在100 kPa时,1 mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895 kJ的热能,由此判断:金刚石比石墨稳定
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
需加热的反应不一定是吸热反应,例如硫燃烧等,A错误;水汽化需要吸收能量,但属于物理变化,所以水汽化不属于吸热反应,B错误;生物质能是自然界中有生命的植物所提供的能量,这些植物以生物质作为媒介储存太阳能,因此生物质能是可再生的能源,C正确;已知在100 kPa时,1 mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895 kJ的热能,由此判断金刚石具有的总能量高于石墨具有的总能量,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,D错误。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2.(双选)(2024·陕西西安高二检测)反应A+B―→C分两步进行:①A+B―→X;②X―→C。反应过程中能量变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.A+B―→C的反应一定要加热
B.物质A、B、X、C中C最稳定
C.A和B的总能量大于C的总能量
D.①②两步反应均为放热反应
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
BC
A+B―→C是放热反应,但是不一定要加热,故A错误;C的能量最低,因此C最稳定,故B正确;A+B―→C是放热反应,因此A和B的总能量大于C的总能量,故C正确;X的能量高于A+B的能量,则①是吸热反应,故D错误。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
3.25 ℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量,下列表示的该反应的热化学方程式正确的是( )
A.2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-725.76 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-22.68 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=725.76 kJ·mol-1
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
A
1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则2 mol甲醇即64 g甲醇燃烧放出的热量为22.68 kJ×64=1 451.52 kJ,热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1,故A正
确,C错误;1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则1 mol甲醇即32 g甲醇燃烧放出的热量为22.68 kJ ×32=725.76 kJ,热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1,水的状态不应是气态,故B、D错误。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
4.科学家已获得了气态N4分子,其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ能量,断裂1 mol N≡N吸收946 kJ能量,下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4(g) ===4N(g)的过程中吸收772 kJ能量
C.1 mol N4转化为N2时要吸收734 kJ能量
D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为N2属于化学变化
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
D
N4属于单质,故A错误;N4(g) ===4N(g)的过程中断裂化学键,需要吸收能量:6×193 kJ=1 158 kJ,故B错误;1 mol N4中含有6 mol N—N,可生成
2 mol N2,形成2 mol N≡N,则1 mol N4转化为N2化学键断裂吸收的能量为6×193 kJ=1 158 kJ,形成化学键放出的能量为946 kJ×2=1 892 kJ,所以反应放热,放出的能量为1 892 kJ-1 158 kJ=734 kJ,故C错误;N4和N2是同种元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,且N4转化为N2属于化学变
化,故D正确。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
5.硫是一种重要的非金属元素,正交硫是硫稳定存在的唯一形式,单斜硫是硫的同素异形体之一。
已知:①S(正交,s)+O2(g) ===SO2(g) ΔH1=-296.83 kJ·mol-1;
②S(单斜,s)+O2(g) ===SO2(g) ΔH2=-297.16 kJ·mol-1;
③S(单斜,s) ===S(正交,s) ΔH3。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
下列说法不正确的是( )
A.硫黄是一种淡黄色晶体,不溶于水
B.正交硫比单斜硫稳定
C.ΔH3=-0.66 kJ·mol-1
D.1 mol S(单斜,s)和1 mol O2(g)的总能量高于1 mol SO2(g)的能量
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
单质硫(俗称硫黄)是一种淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,A正确;依据热化学方程式可知,正交硫燃烧放出的热量较少,说明正交硫能量低于单斜硫,所以正交硫比单斜硫稳定,B正确;根据盖斯定律,②-①得到热化学方程式:S(单斜,s) ===S(正交,s) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1,C错误;单斜硫与氧气反应生成二氧化硫的焓变小于零,为放热反应,所以1 mol S(单斜,s)和1 mol O2(g)的总能量高于1 mol SO2(g)的能量,D正确。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
6.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图所示:
则下列说法错误的是( )
A.生成CH3COOH的总反应是
化合反应
B.①→②过程形成了C—C
C.CH4→CH3COOH过程中,有C—H发生断裂
D.①→②吸收能量
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
D
根据题图可知,甲烷和二氧化碳反应生成乙酸,总反应的原子利用率为100%,所以总反应是化合反应,故A正确;根据题图可知,①→②的过程有C—C形成,故B正确;由题图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化,其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一个新的共价键,必有C—H发生断裂,故C正确;根据题图可知,①→②的过程中焓值降低,该过程放出能量,故D错误。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
7.生产氢气的人造树叶原理为2H2O(g)2H2(g)+O2(g)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.ΔH<0
B.ΔH>0
C.太阳能转变为化学能
D.氢能是理想的绿色能源
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
A
水生成氢气和氧气需要吸收能量,故ΔH >0。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
8.现有如下3个热化学方程式:H2(g)+O2(g) ===H2O(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1 ①
H2(g)+O2(g) ===H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1 ②
2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1 ③
则由表中所列出的原因能推导出后面结论的是( )
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案:A
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
选项 原因 结论
A H2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 a=b
C ①和③中H2O的状态不同,化学计量数不同 a、c不会有任何关系
D ③的化学计量数是②的2倍 ΔH2<ΔH3
①和②中由于产生水的状态不同,故ΔH不同,即a、b的值不同,B项错误;①和③中由于H2O(g)转化为H2O(l)要放热,故c>2a,C项错误;②和③中因ΔH3=2ΔH2,且ΔH2、ΔH3均为负值,故ΔH2>ΔH3,D项错误。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
9.已知反应H2(g)+ I2(g) ⥫⥬2HI(g),1 mol H2完全反应放出a kJ的热量,依据表中数据,下列说法错误的是( )
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
化学键 H—H I—I
断开1 mol化学键时
吸收的能量/kJ b c
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开1 mol H—H和1 mol I—I所需能量大于断开2 mol H—I所需能量
C.断开2 mol H—I所需能量为(a+b+c)kJ
D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于
2a kJ
答案:B
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
A.此反应是放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,正确;B.此反应为放热反应,断开1 mol H—H和1 mol I—I所需能量小于断开2 mol H—I所需能量,错误;C.断开1 mol H—H和1 mol I—I所需能量为(b+c)kJ,设断开2 mol H—I所需能量为x kJ,此反应属于放热反应,x-(b+c)=a,则x=a+b+c,正确;D.此反应属于可逆反应,不能进行到底,正确。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
10.向盛有50 mL 1.00 mol·L-1盐酸的绝热容器中加入NaOH溶液,NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该实验表明化学能可以转化为热能
B.NaOH溶液的浓度大于1.00 mol·L-1
C.V=50 mL时,混合溶液的pH>7
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
D
由题图可知,随着反应的进行,混合溶液的温度逐渐升高,故该反应是放热反应,即化学能转化为热能,A正确;加入40 mL NaOH溶液时温度达到最高点,即恰好完全中和,表明NaOH溶液的浓度大于1.00 mol·L-1,B正确;V=50 mL时,NaOH溶液过量,此时混合溶液的pH>7,C正确;有水生成的反应不一定为放热反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成水,但其为吸热反应,D不正确。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
11.(2023·浙江卷,改编)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如图[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法错误的是( )
A.E6-E3=E5-E2
B.可计算断裂Cl—Cl时吸收的
能量为2(E2-E3) kJ· mol-1
C.相同条件下,O3(g)+O(g) ⥫⥬2O2(g)的焓变:历程Ⅱ<历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中最容易反应的一步的热化学方程式为ClO(g)+O(g) ===O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4) kJ· mol-1
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
对比两个历程可知,历程Ⅱ中改变了反应过程。根据盖斯定律,同一个反应,反应过程不同,但是反应的焓变不变,因此E6-E3=E5-E2,A正确;已知Cl2(g)的相对能量为0,对比两个历程可知,Cl(g)的相对能量为(E2-E3) kJ· mol-1,则断裂Cl—Cl需要消耗的能量为2(E2-E3) kJ· mol-1,B正确;根据盖斯定律,同一个反应,反应过程不同,但是反应的焓变不变,因此相同条件下,
O3(g)+O(g) ⥫⥬2O2(g)的焓变:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的断键需要的能量最低,最容易反应,所以该步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g) ===O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4) kJ· mol-1,D正确。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
12.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) ⥫⥬CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是( )
A.该反应的ΔH=+91 kJ·mol-1
B.1 mol CO(g)和2 mol H2(g)断键放出能量
419 kJ
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH增大
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
根据题图,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,是放热反应,故A错误,C正确;化学键断裂需要吸收能量,故B错误;生成液态CH3OH时释放出的能量更多,ΔH减小,故D错误。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
13.(双选)(2023·山东潍坊高一检测)常温下,CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O(s)受热分解的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.CuSO4·5H2O(s)受热分解是放热反应
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.常温下,CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2
D.将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度升高
AD
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
由图可知,CuSO4·5H2O(s)溶于水时,热化学方程式为①CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l) ΔH3>0,溶液温度降低;
CuSO4(s)溶于水时,热化学方程式为②CuSO4(s)===Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2<0,溶液温度升高;CuSO4·5H2O(s)受热分解时,热化学方程式为③CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH1,以此解题。由图可知,CuSO4·5H2O(s)受热分解是吸热反应,A错误;依据盖斯定律①-②得到③,则ΔH3=ΔH1+ΔH2,B正确;由上述分析可知,常温下,CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2,C正确;CuSO4·5H2O(s)溶于水时,溶液温度降低,反应为CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l) ΔH3>0,D错误。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
14.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) ===CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g) ===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g) ===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol-1
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g) ===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
反应①的产物为CO和H2,反应②的反应物为CO和H2O,产物为CO2和H2,反应③的原料为CO2和H2,则反应①②为反应③提供原料,A项正确;反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B项正确;反应④中生成物H2O为气体,C项中反应的生成物H2O为液体,故C项中反应的焓变不等于 kJ·mol-1,
C项错误;依据盖斯定律,由②×2+③×2+④,可得所求反应的焓变ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1,D项正确。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
15.某硝酸厂处理尾气中的NO是在催化剂作用下进行的,用H2将NO还原为N2,其热化学方程式为NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=m kJ·mol-1,其能量变化过程如下:
下列说法正确的是( )
A.过程①②③④都是放热过程 B.m=+(a+b-c-d)
C.m=-(c+a-d-b) D.m=+(c+d-a-b)
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
B
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
分子变为原子需要吸收能量,原子结合为分子释放能量,则有2NO(g) ===2N(g)+2O(g) ΔH1=+a kJ·mol-1 ①;2N(g) ===N2(g) ΔH2=-c kJ·mol-1 ②;2H2(g) ===4H(g) ΔH3=+b kJ·mol-1 ③;2O(g)+4H(g) ===2H2O(g) ΔH4=-d kJ·mol-1 ④。根据盖斯定律,由①+②+③+④得,2NO(g)+2H2(g) ===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+(a+b-c-d)kJ·mol-1,则NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=+(a+b-c-d)kJ·mol-1,即m=+(a+b-c-d)。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
二、非选择题
16.盖斯定律是人们研究热化学的重要工具和方法。
(1)已知1 mol Si固体中有2 mol Si—Si,1 mol O2中有1 mol O==O,1 mol SiO2固体中有4 mol Si—O。某些化学键键能(断裂1 mol化学键需要吸收的能量)数据如表:
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
化学键 Si—O Si—Si O==O
键能/(kJ/mol) 460 176 498
根据化学键数据写出Si(s)在O2中完全燃烧生成SiO2的热化学方程式:
______________________________________。
(1)由表中数据可知:Si(s)+O2(g) ===SiO2(s) ΔH=(2×176+498-4×460) kJ/mol=-990 kJ/mol,即热化学方程式为Si(s)+O2(g) ===SiO2(s) ΔH=-990 kJ/mol。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Si(s)+O2(g) ===SiO2(s) ΔH=-990 kJ/mol
(2)肼(N2H4)通常作为火箭的燃料。已知3.2 g液态肼在O2(g)中完全燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出62.2 kJ热量,写出上述反应的热化学方程式:
________________________________________________。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
N2H4(l)+O2(g) ===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ/mol
(2)已知3.2 g(物质的量为0.1 mol)液态肼与足量氧气反应,生成N2(g)和H2O(l),放出62.2 kJ的热量,则1 mol(即32 g)液态肼完全反应生成N2(g)和H2O(l)放出的热量为62.2 kJ×=622 kJ,该反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g) ===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ/mol。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
(3)煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH。
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
Ⅱ.H2(g)+O2(g) ===H2O(g) ΔH=-242.0 kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
求:①6 g C(s)完全燃烧放出的热量为_________________kJ。
②C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g) ΔH= 。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
196.75
+131.5 kJ/mol
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
(3)①根据C(s)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,可以计算6 g C(s)完全燃烧放出的热量:6 g C(s)的物质的量为n===0.5 mol,6 g C(s)完全燃烧放出的热量Q=0.5 mol×393.5 kJ/mol=196.75 kJ;②Ⅰ.C(s)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,Ⅱ.H2(g)+O2(g) ===H2O(g) ΔH=-242.0 kJ/mol,Ⅲ.CO(g)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol,根据盖斯定律,
Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ得C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ/mol。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
17.开发新能源是未来的重要方向,回答以下有关能源的问题。
(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列能源中符合未来新能源标准的是 (填字母)。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.③⑤⑥⑦⑧
C.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
(2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8)。
①已知11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
_______________________________________________________。
②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。
已知:C3H8(g) ―→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) ΔH1=+156.6 kJ·mol-1
CH3CH==CH2(g)―→CH4(g)+HC≡CH(g) ΔH2=+32.4 kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g) ―→CH3CHCH2(g)+H2(g)的ΔH=
。
③已知CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1,则2 mol C3H8和3 mol CH4的混合气体完全燃烧,放出的热量为 kJ。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol-1
+124.2 kJ·mol-1
7 110
(3)已知:H—H的键能为436 kJ·mol-1,N—H的键能为391 kJ·mol-1。25 ℃、101 kPa时,N2(g)+3H2(g) ⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
①N≡N的键能为 。
②25 ℃、101 kPa时,向恒容容器中通入1 mol N2和3 mol H2,充分反应后恢复原温度时放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)92.4 kJ。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
945.6 kJ·mol-1
小于
18.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,ΔH的变化是 (填
“增大”“减小”或“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
________________________________________________。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
不变
NO2(g)+CO(g) ===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(1)催化剂只能改变反应途径,不能改变反应物、生成物的能量,因此ΔH不变。反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量的差,则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g) ===CO2(g)+NO(g) ΔH=134 kJ·
mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
(2)一定温度下的稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热就是中和热。50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH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可计算中和热。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
①为什么在中和热测定中碱要稍过量:
_________________________________________________。
②倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
A.一次性迅速倒入
B.分三次少量倒入
C.沿玻璃棒缓慢倒入
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
为了保证酸能够完全被中和
A
③使盐酸溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是
。
④若在实验中,未把温度计上的酸用水冲洗干净,直接测量NaOH溶液的温度,则测得的ΔH (填“>”“<”或“=”)-57.3 kJ·mol-1。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
用玻璃搅拌器轻轻搅拌
>
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
(2)①在中和热测定的实验中,为了保证酸能够完全被中和,往往使碱稍过量;②倒入NaOH溶液时,必须一次性迅速倒入,目的是减少热量的散失;③使盐酸溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用玻璃搅拌器轻轻搅拌;④若在实验过程中,未把温度计上的酸用水冲洗干净便直接测量NaOH溶液的温度,温度计上残留的酸会与碱发生中和反应,使所测量的温度的变化值减小,所以导致实验测得的中和热的数值偏小,但反应热ΔH>-57.3 kJ·mol-1。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
19.化学反应伴随能量变化,获取能量变化有多种途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是 (填字母)。
A.Na2O与水反应 B.甲烷的燃烧反应
C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
则2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH= kJ·mol-1。
②通过物质所含能量计算。已知反应A+B===C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应ΔH= 。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
化学键 H—H O==O O—H
键能/(kJ·mol-1) 436 498 463.4
-483.6
EC+ED-(EA+EB)
③通过盖斯定律计算。已知在25 ℃、101 kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g) ===Na2O(s) ΔH=-414 kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g) ===Na2O2(s) ΔH=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:
。
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Na2O2(s)+2Na(s) ===2Na2O(s) ΔH=-317 kJ·mol-1
④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,则还需加入 (填字母)。
A.50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液
B.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
C.1.0 g NaOH固体
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
B
2
3
4
5
6
7
8
1
9
10
①2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH=(2×436+498-463.4×4) kJ·mol-1=
-483.6 kJ·mol-1;②通过物质所含能量计算,ΔH=生成物总能量-反应物总能量,所以反应A+B===C+D的ΔH=EC+ED-(EA+EB);③根据盖斯定律,由Ⅰ×2-Ⅱ可得2Na(s)+Na2O2(s) ===2Na2O(s) ΔH=-414 kJ·mol-1×2-(-511 kJ·mol-1)=-317 kJ·mol-1;④测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,为了保证酸或碱中的一方反应完全,往往使另一方过量,所以若取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,还需加入50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液。
11
12
13
14
15
16
17
18
19
$$