第一章 化学反应的热效应 单元复习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-07
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内容正文:
第一章《化学反应的热效应》单元复习题
一、单选题
1.含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用,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。过程如图所示:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应 B.储能过程中被消耗
C.存储的能量不可能完全转化为电能 D.循环过程中为储能物质
2.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.热稳定性:
B.标况下与足量的充分反应,吸热
C.工业上可用电解饱和溶液的方法冶炼金属,该过程需要吸收热量
D.由图可知,
3.下列说法正确的是
A.已知:H2(g)+S(g)=H2S(g) △H1<0,H2(g)+S(s)=H2S(g) △H2<0,则△H1<△H2
B.已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H=-57.3kJ/mol
C.在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-158.4kJ•mol-1
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,则lmolC(石墨,s)总键能比1molC(金刚石,s)总键能小
4.关于热化学方程式,下列说法正确的是
A.标准状况下,2gH2完全燃烧生成液态水,放出热量285.8kJ,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:
B.向50mL 0.5mol/L盐酸中加入50mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液测得放出热量QkJ,则该反应的热化学方程式为:
C.C(石墨,s)=C(金刚石s) ,则石墨比金刚石稳定
D.一定条件下,1mol碘蒸气和1mol H2充分混合反应生成HI并放热9.48kJ,则该反应的热化学方程式为:
5.下列各组热化学方程式中,前者的△H 大于后者的是
①S(g)+O2(g)=SO2(g);S(s)+O2(g)=SO2(g)
②C(s)+O2(g) =CO(g); C(s)+ O2(g) =CO2(g)
③2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(稀)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
6.化学反应 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.升高反应温度,减小
B.反应物的总能量小于生成物的
C.断裂1 mol 键时需要吸收y kJ的能量
D. kJ⋅mol
7.下列有关能量的说法不正确的是
A.当反应物断键吸收的总能量比生成物成键释放的总能量高时,为吸热反应
B.活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量超高
C.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
8.VIA族元素单质及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。可用于有机废水处理,约为8时,可与反应生成、和。是绿色氧化剂,也是一种弱酸,可由和制得。 。可作漂白剂,用等碱性溶液吸收多余的,可得到、等化工产品。下列化学反应表示不正确的是
A.处理含废水的反应:
B.制备双氧水:
C.双氧水一级电离方程式:
D.
9.已知反应: ,其他相关数据如下表:
化学键
1化学键断裂时吸收的能量/
x
498
803
464
下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量
B.的燃烧热是806.0
C.
D.断开氧氧键形成1氧原子需要放出能量249
10.根据能量关系示意图,下列说法正确的是
A.C的燃烧热化学方程式为
B.
C.
D.若高温进行“转化Ⅱ”,则将升高
11.下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l)ΔH=—57.3 kJ·mol-1,用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应的反应热ΔH=—28.65 kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热ΔH=—283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0 kJ·mol-1
C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=—571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=—92 kJ·mol-1,现将2molN2和6molH2充入密闭容器中充分反应后,放出的热量为184 kJ
12.用简易量热计可测定NaOH和HCl发生中和反应的反应热。下列操作会使测定结果偏低的是
A.用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
B.测量盐酸的温度后,未用蒸馏水冲洗温度计,直接测量NaOH溶液的温度
C.用氨水代替NaOH溶液
D.用NaOH固体代替NaOH溶液
13.下列说法正确的是
A.吸热反应一定需要加热才能进行
B.只有不需要任何条件就能够自动进行的反应才是自发反应
C.已知 则CO的燃烧热
D.已知 ; ,则
14.探究小组在25℃和101kPa下进行中和热测定,取用的盐酸和的NaOH溶液(密度均为)。实验数据如下:已知:中和后生成的溶液的比热容为,该实验条件下,中和热的理论值为。下列说法不正确的是
实验序号
起始温度
终止温度
温度差
HCl
NaOH
平均值
1
25.4
25.0
25.2
28.5
3.3
2
24.5
24.5
24.5
27.5
3.0
3
25.0
24.5
24.75
26.5
1.75
A.该实验计算出中和热的平均值低于理论值
B.造成实验误差的原因可能是溶液混合后未及时盖好量热计杯盖
C.实验时,可用0.25mol·L-1的稀硫酸代替盐酸
D.实验中,NaOH溶液用量越大,所测中和热数值越大
二、非选择题
15.回答下列问题
(1)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+ Cl2(g) △H1=+83 kJ·mol-1
CuCl (s)+ O2(g)= CuO(s)+ Cl2(g) △H2=-20 kJ·mol-1
CuO(s) + 2HCl(g)= CuCl2(s)+H2O(g) △H3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的 △H= kJ·mol-1
(2)甲烷CH4是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为 。
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中
①4P (红磷,s) +5O2(g)=P4O10(s) △H =-Q1kJ/mol
②P4(白磷,s)+5O2(g)= P4O10(s) △H =-Q2kJ/mol
若Q1、 Q2均大于零,则Q1和Q2的关系为_______(填字母序号)。
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.无法确定
(4)现有反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1
已知该反应中相关的化学键键能数据如下 :
化学键
H-H
C-O
H-O
C- H
E/(kJ·mol-1)
436
343
465
413
则气态CO中C≡O中的键能为 kJ·mol-1
(5)下列反应属于吸热反应的是 _______
A.炭燃烧生成一氧化碳
B.中和反应
C.锌粒与稀硫酸反应制取H2
D.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应
16.化学反应同时存在着物质和能量的变化,依据化学反应与能量变化回答下列问题:
(1)已知汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下:
分子式/结构式
NO/N≡O
CO/C=O
CO2/O=C=O
N2/N≡N
化学键
N≡O
C=O
C=O
N≡N
键能/(kJ/mol)
632
1072
750
946
请计算上述反应的ΔH= kJ/mol。
(2)1gH2气体完全燃烧生成液态水放出143kJ热量,其热化学方程式为: 。
(3)已知①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1;
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)ΔH2;
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= 。
(4)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量比57.3kJ (填“大”“小”)。
(5)将1molCH4与Cl2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗Cl2的物质的量为 。
17.按要求完成下列问题。
(1)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。下图表示反应中能量的变化;在下图中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)科学家已获得了极具理论研究意义的N4气体分子,其结构为正四面体(如下图所示),与白磷分子相似,化学性质比较活泼。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941kJ热量,断裂1molN—H键吸收391kJ热量,断裂1molH—H键吸收436kJ热量,则:写出N4与H2反应生成NH3的热化学方程式: 。
(3)试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1kJ/mol(a)
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ/mol(b)
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3kJ/mol(c)
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中的反应热△H为 。
18.不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过不同的方法获得反应热数据,可以实验测定,也可以理论推算。
(1)在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(1)时释放的热量叫中和热,中和热△H=-57.3kJ·mol-1
①某化学兴趣小组用50mL0.55mol·L-1盐酸、50mL0.50mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定,计算结果△H=-58.2kJ·mol-1,其原因可能是: 。
A.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
B.分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中
C.用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
D.使用环形玻璃棒搅拌
②若选用硫酸和氢氧化钡的稀溶液做中和热测定实验(操作无误),测定结果△H 57.3kJ·mol-1(填“>”“=”或“<”)
(2)标准状况下,3.36L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g,在25°C和101kPa下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出233.97kJ的热量。
①该气体的分子式为 。
②表示该气体燃烧热的热化学方程式为 。
(3)①2022年北京冬奥会将用绿氢(H2)作为火炬燃料,以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
反应I:SO2(g)+2H2O(l)+I2(g)=H2SO4(aq)+2HI(aq) △H1=-213kJ·mol-1
反应II:2H2SO4(aq)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) △H2=+654kJ·mol-1
反应III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) △H3=+172kJ·mol-1
则反应2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) △H= 。
②2008年北京奥运会火炬燃料是丙烷(C3H8),已知丙烷的燃烧热为2220.0kJ·mol-1,室温下将8.96L(已折算为标准状况下体积)H2和C3H8的混合气体完全燃烧,共放307.8kJ热量,则该混合气体中H2和C3H8的体积比为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.反应Ⅰ的,如果,则硫酸在任何温度下都会分解,与事实不符,可知反应Ⅰ为吸热反应,选项A错误;
B.储能过程中循环利用,理论上不会被消耗,选项B错误;
C.能量转化不可能达到100%,选项C正确;
D.循环过程中S燃烧放出热量,因此S为储能物质,选项D错误;
答案选C。
2.A
【详解】A.能量越低越稳定,由图可知,1mol卤化镁的能量大小顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2,则热稳定性的大小顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,故A正确;
B.由图可知,氟气和镁的反应为放热反应,故B错误;
C.工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁,不能用电解氯化镁溶液的方法冶炼金属镁,故C错误;
D.由图可知,生成氯化镁、溴化镁的热化学方程式分别为Mg(s)+Cl2(g) =MgCl2(s)△H=—641kJ/mol,Mg(s)+Br2(g) =MgBr2(s)△H=—524kJ/mol,由盖斯定律可知,两式相加可得MgBr2(s) +Cl2(g) =MgCl2(s) +Br2(g)△H=—117kJ/mol,液溴的能量低于气态溴,则溴化镁与氯气发生置换反应生成液溴的焓变小于—117kJ/mol,故D错误;
故选A。
3.A
【详解】A.已知相同质量的同一种物质,气态时具有的能量高于液体高于固态,故H2(g)+S(g)=H2S(g) △H1<0,H2(g)+S(s)=H2S(g) △H2<0,则△H1<△H2,A正确;
B.已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,由于醋酸是弱酸,电离时需吸收热量,则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H>-57.3kJ/mol,B错误;
C.由于SO2与O2的反应是一个可逆反应,即在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,SO2和O2均不能完全反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<-158.4kJ•mol-1,C错误;
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,该反应为吸热反应,则lmolC(石墨,s)总键能比1molC(金刚石,s)总键能大,D错误;
故答案为:A。
4.C
【详解】A.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;燃烧热的定义中要求燃烧物是1mol,即H2的系数必须为1,当H2的系数不再是1时,已经不符合燃烧热的定义了,A错误;
B.50mL 0.5mol/L盐酸中加入50mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液测得放出热量QkJ,不是1molHCl和1molNaOH反应放出的热量,B错误;
C.物质本身所具有的能量越低,该物质就越稳定,石墨转变为金刚石是一个吸热反应,说明石墨具有的能量比金刚石的要低,石墨比金刚石要稳定,C正确;
D.氢气和碘蒸气反应是可逆反应,则1mol碘蒸气和1mol H2充分完全反应放热大于9.48kJ,即热化学方程式中的△H<-9.48kJ /mol,,D错误;
故选C。
5.A
【详解】①固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以前者放热更多,焓变更负,化学反应的△H前者小于后者;
②碳充分燃烧放热更多,后者放热更多,焓变更负,化学反应的△H前者大于后者;
③浓硫酸溶解过程中也会放出大量的热,故前者放热更多,焓变更负,化学反应的△H前者小于后者;
④碳酸钙分解为吸热反应,焓变为正;氧化钙和水反应为放热反应,焓变为负;故化学反应的△H前者大于后者;
故选A。
6.D
【详解】A.温度不影响反应的,A项错误;
B.由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,B项错误;
C.由图可知,形成2molH-Cl键会放出ykJ的能量,则断裂1 mol 键需要吸收 kJ的能量,C项错误;
D.由图可知,2molH(g)和2molCl(g)反应生成1molH2(g)和1molCl2(g),放出xkJ的能量,所以 kJ·mol,D项正确;
故选D。
7.D
【详解】A.当反应物断键吸收的总能量比生成物成键释放的总能量高时,应为吸热反应,故A正确;
B.活化能越大,说明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高,故B正确;
C.相同条件下,参加反应的物质的物质的量与△H成正比,则化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比,故C正确;
D.焓变与反应的始态、终态有关,与反应条件无关,所以反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,故D错误;
故选D。
8.D
【详解】A.具有强氧化性,能够和发生氧化还原反应生成O2和N2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,故A正确;
B.是绿色氧化剂,也是一种弱酸,可由和制得,化学方程式为:,故B正确;
C.是一种弱酸,一级电离方程式为:,故C正确;
D.中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,1molH2SO4与1molBa(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀和2molH2O,放出的热量不是57.3kJ,故D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.该反应,说明反应物总能量大于生成物总能量,故A错误;
B.根据反应可知,1mol甲烷完全燃烧生成气态水放出能量,则其燃烧热数值大于,故B错误;
C.根据,列等式:,解得,故C正确;
D.断开1mol氧氧键可形成2mol氧原子,吸收热量,则断开氧氧键形成1氧原子需要吸收能量249,故D错误;
答案选C。
10.C
【详解】A.C的燃烧热化学方程式为,A项错误;
B.由的热化学方程式为,B项错误;
C.由图示热量数据结合盖斯定律可求出该反应的,C项正确;
D.温度不影响反应的,D项错误;
答案选C。
11.B
【详解】A.中和热为稀的强酸和强碱生成1mol水放出的热量,则用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应的反应热ΔH=—57.3 kJ·mol-1,故A错误;
B.一氧化碳的燃烧热为1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0 kJ·mol-1,故B正确;
C.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,故C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以将2mol氮气和6mol氢气充入密闭容器中充分反应后,放出的热量小于184 kJ,故D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.铜为热的良导体,易造成热量损失,使最终结果偏大,A项错误;
B.未用蒸馏水冲洗温度计上的盐酸,直接测量 NaOH溶液的温度,会导致部分反应物提前反应,NaOH溶液初始温度偏高,使最终结果偏大,B项错误;
C.氨水为弱碱,电离时吸热,使最终结果偏大,C项错误;
D.NaOH固体溶于水时放热,使最终结果偏小,D项正确;
故答案为:D。
13.C
【详解】A.反应条件和反应的焓变没有必然联系,吸热反应不一定需要加热才能进行,A错误;
B.∆G<0,则反应能自发进行,只有∆H<0,∆S>0的反应才能在不需要任何条件就能够自动进行,而有的反应需要在加热或降温等条件下自发进行,这样的反应也是自发反应,B错误;
C.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物的反应热,且燃烧热为放热反应,根据题给条件可知,CO的燃烧热,C正确;
D.方程式的系数变为原来的一半,则反应也变为原来的一半,且该反应为放热反应,,D错误;
故选C。
14.D
【详解】A.该实验中存在热量的散失,故实验计算出的中和热平均值低于理论值,A正确;
B.溶液混合后未及时盖好量热计杯盖,则会导致热量的散失,造成实验误差,B正确;
C.0.25mol·L-1的稀硫酸中氢离子浓度与0.50mol·L-1的盐酸相同,不会影响实验,C正确;
D.中和热的数值为定值,与反应物的用量没有关系,D错误;
故答案选D。
15.(1)-116
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol(答案合理即可)
(3)C
(4)1084
(5)D
【详解】(1)已知:①CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83 kJ·mol-1
②CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
③CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将(①+②+③)×2,整理可得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=(83-20-121)×2 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1;
(2)0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为=890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol(答案合理即可);
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,说明等质量的白磷含有的能量比红磷的高,两个反应的生成物状态相同,反应物的能量:②>①,反应物的能量越多,发生反应放出热量就越多,所以放出热量:Q1<Q2,所以合理选项是C;
(4)根据△H=反应物的键能-生成物的键能可知,结合CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1可知,得出(x+2436-3413-343-465) kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,所以x=1084;
(5)A.燃烧是放热反应,A不符合题意;
B.中和反应是放热反应,B不符合题意;
C.金属与酸的反应为放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,D符合题意;
故答案为D。
16.(1)-538
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1
(3)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
(4)小
(5)2.5mol
【解析】(1)
由表格中键能数据及2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)可知,ΔH=2×632kJ/mol+2×1072kJ/mol-946kJ/mol-2×2×750kJ/mol=-538kJ/mol,故答案为:-538。
(2)
1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,故1mol氢气燃烧生成1mol液态水时放出热量为1mol×2g/mol×143kJ=286kJ,故热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1。
(3)
①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1;
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)ΔH2;
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3;
从题给四个方程式分析,“④=③×2-②×2-①”,可得④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9kJ·mol-1,则有ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。
(4)
醋酸为弱酸,其电离是吸热过程,因此稀醋酸与稀氢氧化钠反应生成lmol水时放出的热量小于57.3kJ。
(5)
1mol甲烷与氯气发生取代反应,生成的四种有机物的物质的量相等,根据碳原子守恒可知CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质的物质的量均为:0.25mol,根据取代反应的特点可知有机物中氯原子的物质的量等于氯气的物质的量,则消耗氯气的物质的量为:n(Cl2)=0.25×1+0.25×2+0.25×3+0.25×4=0.5mol,答案为:2.5mol。
17.(1) b 放热
(2)N4(g)+6H2(g)⇌4NH3(g) △H=-918kJ·mol-1
(3)-(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1
【解析】(1)
加入催化剂,可降低反应所需的活化能,由图象可知b活化能较低,应加入了催化剂,由图象的起点和终点可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应为放热反应,故答案为:b;放热;
(2)
从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N-N键,根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则①N4(g)=2N2(g)△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1,氮气和氢气合成氨气的热化学方程式为②N2(g)+3 H2(g)=2NH3(g)△H=(941+3×436)-2×3×391kJ•mol-1=-97 kJ•mol-1,由盖斯定律可得反应①+2×②得N4(g)+6 H2(g)=4NH3(g)∆H=(-724-2×97)=-918 kJ•mol-1;
(3)
依据盖斯定律反应3+3×反应1-反应2得到,46g液态无水酒精物质的量,完全燃烧,生成气态CO2和液态H2O的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) ∆H3=-(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1。
18.(1) C <
(2) C2H6 C2H6(g) + 7/2O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/mol
(3) +572 kJ/mol 3:1
【详解】(1)①ΔH = -58.2kJ/mol放热偏多 :
A.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度,会导致反应不充分,放热偏少,A不选;
B.分三次将盐酸溶液缓慢倒入NaOH溶液中,会导致热量散失,B不选;
C.用量筒量取NaOH溶液时仰视读数,氢氧化钠体积偏大,参与反应物质的量增多,放热多,C选;
D.使用环形玻璃棒搅拌,操作正确,无误差,D不选;
选C。
②硫酸和氢氧化钡的稀溶液反应生成水的同时还生成了BaSO4,形成了新的化学键,导致放出热量偏多,所以△H< -57.3 kJ/mol 。
(2)标准状况下,3.36L即0.15mol仅由C、H两种元素组成的某气体质量为4.5g,则M= =30 g/mol,故为乙烷C2H6。在25°C和101kPa下0.15mol C2H6完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出233.97kJ的热量,则1mol C2H6完全燃烧放出的热量为=1559.8 kJ ,故表示乙烷燃烧热热化学方程式为C2H6(g) + O2(g)= 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH=- 1559.8 kJ/mol。
(3)①由盖斯定律可知, I×2 +II+III ×2得到2H2O(l)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH = -213 kJ/mol ×2 +654kJ/mol+172 kJ/mol ×2=+572 kJ/ mol。
②已知室温下将8.96L即0.4mol(已折算为标准状况下体积)H2和C3H8的混合气体完全燃烧,共放307.8kJ热量,则:
由①可知H2的燃烧热为286 kJ/mol,设H2物质的量为x,C3H8的物质的量为y,则有,解 出x=0.3mol、y=0.1 mol,所以 H2和C3H8的体积比为3:1。
【点睛】
答案第1页,共2页
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