1.2反应热的计算课后练习2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-08
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1.2反应热的计算课后练习2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.已知相关共价键的键能数据如表,则C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的ΔH为
共价键
H-H
C-H
C-C
C=C
键能/kJ∙mol-1
436
413
344
614
A. B.
C. D.
2.选择性催化还原法()烟气脱硝技术是一种成熟的控制处理方法,主要反应如下:
① △H1=a kJ·mol-1
② △H2=b kJ·mol-1
副反应③ △H3=d kJ·mol-1
可以计算出反应 的△H为
A. B.
C. D.
3.下列关于反应热的说法正确的是
A.可逆反应“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”中的ΔH小于0,说明此反应为吸热反应
B.已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)的反应热为-385.5kJ/mol,说明硫的燃烧热为385.5 kJ·mol-1
C.一个化学反应的反应热等于反应物的总能量减去生成物的总能量
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
4.下列关于盖斯定律的说法错误的是
A.盖斯定律遵守能量守恒定律
B.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热都相同
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,还与反应的途径有关
5.COS(结构式为O=C=S)是煤气中主要的含硫杂质之一,煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。利用H2还原法脱除煤气中COS可能使工业气体总含硫量降至环保要求,相关反应为H2(g)+COS(g)=H2S(g)+CO(g)。已知断裂1mol化学键所需的能量如表所示。则该反应的△H为
化学键
H—H
C=O
C=S
H—S
CO
E/kJ·mol-1
436
745
577
339
1072
A.+8kJ·mol-1 B.-8kJ·mol-1 C.+347kJ·mol-1 D.-347kJ·mol-1
6.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= + akJ/mol(a>0)
B.CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认为是催化剂
C.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D.1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量
7.一定条件下,甲烷与二氧化碳可用于制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气),1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量。该条件下CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H为
A.+216.44kJ•mol-1 B.-216.44kJ•mol-1 C.+247.36kJ•mol-1 D.-247.36kJ•mol-1
8.根据如图所示示意图,下列说法不正确的是
A.该反应是一个吸热反应
B.该反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
C.1mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ
D.1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的热量为131.3 kJ
9.有关键能(破坏1mol共价键吸收的能量)数据如表
化学键
Si-O
O=O
Si-Si
键能/kJ•mol-1
X
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,则X的值为( )
(已知1molSi中含有2molSi-Si键,1molSiO2中含有4molSi-O键)
A.460 B.423.3 C.832 D.920
10.下列说法正确的是
A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=−57.3 kJ∙mol−1,在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响该反应的△H
B.密闭容器中,9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时,放出19.12kJ热量。则Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H=−95.6 kJ∙mol−1
C.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=−38.6 kJ∙mol−1
D.相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,2molN2和6molH2反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍
11.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
B
P(s,白磷)比P(s,红磷)稳定
C
的燃烧热()为
D
将和混合并充分反应,放出的热量为
A.A B.B C.C D.D
12.298 K、101 kPa时,根据6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)设计的反应路径如下:
上述条件下石墨、氢气、苯的燃烧热依次为△H(石墨)、△H(H2)、△H(C6H6),下列说法正确的是
A.△H1=△H2+△H3
B.C6H6的能量一定高于CO2和H2O的能量
C.1 mol C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的△H>△H3
D.6×△H(石墨)+3×△H(H2)=△H2
13.根据热化学方程式:,分析下列说法中不正确的是
A.S的燃烧热为297.23kJ·mol-1
B.放出的热量大于297.23kJ
C.32gS(g)完全燃烧放出的热量小于297.23kJ
D.形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量
14.下列说法正确的是:
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30Mpa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s);△H>0,则石墨比金刚石稳定
D.向50mL0.50mol·L—1盐酸中加入1.0gNaOH固体,可测得中和热
15.通常人们把拆开(或生成)某化学键所吸收(或放出)的能量看成该化学键的键能。化学反应的等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
生成化学键时放出的能量
则下列热化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
16.是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定,易造成温室效应。其中键能为283 kJ⋅mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图:
下列说法正确的是
A.相同条件下,化学性质不如稳定
B.氮气和氟气的能量总和比低
C. kJ·mol
D.在大气中易发生化学反应,造成温室效应
17.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化的示意图。下列说法正确的是
A.由MgCl2制Mg是放热过程
B.稳定性:Mgl2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.1 mol不同的卤素单质(X2)的能量是相同的
D.此温度下Cl2(g)置换Br2(g)的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ/mol
18.科学家已获得了气态N4,其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN-N键吸收193kJ能量,断裂1molN≡N键吸收946kJ能量。下列说法正确的是
A.N4属于一种新型化合物
B.N4(g)=2N2(g) △H=+734kJ•mol-1
C.N4(g)比N2(g)更稳定
D.以N4(g)为原料替代N2(g)合成等量NH3(g)时,会放出更多的热量
19.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
B
Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状,白锡为块状)
锡制品在炎热的夏天更容易损坏
C
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ·mol-1
常温下,红磷比白磷稳定
D
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
H2的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
A.A B.B C.C D.D
20.下列说法正确的是
A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应,该反应的
B.对于反应,断开键、Cl—Cl键、H—Cl键所需的能量分别为a、b、c kJ(a、b、c均大于零),则该反应的
C.在25℃、下,气体完全燃烧生成液态水,放出的热量是a kJ,则该反应的热化学方程式为:
D.如上图表示的反应是放热反应
21.制取高纯硅的反应SiCl4+2H2Si+4HCl为吸热反应,下列说法正确的是
A.断开H—H键放出能量
B.形成Si—Si键放出热量
C.需要高温的反应都是放热反应
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
22.碳碳双键加氢时放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1,3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下,关于下列反应的,判断正确的是
A., B.
C., D.
23.工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。
已知在25℃时:①C(s)+O2(g)CO(g) ∆H4=-111kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2(g) ∆H2=-242kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-394kJ/mol
下列说法不正确的是( )
A.25℃时,
B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移,平衡常数K减小
C.反应①达到平衡时,每生成的同时生成0.5molO2
D.反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO-H键所放出的能量少484kJ
24.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是
A.炎热夏季,洒在道路上的水吸热蒸发,该过程是吸热反应
B.需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应
C.若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应是放热反应
D.化石燃料目前储量较多,无需开发其他新能源
25.将2 mol 和3 mol 置于密闭容器中,在250℃下只发生如下两个反应:
kJ/mol
kJ/mol
一段时间后,和恰好全部消耗,共放出303 kJ热量。
已知:部分化学键的键能如下表所示
化学键
(ClF中)
(中)
键能/(kJ/mol)
157
243
248
X
则X的值为
A.172 B.202 C.238 D.258
二、填空题
26.写出下列反应的热化学方程式。
(1)4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量
(2)9g铝与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量274.2kJ
27.回答下列问题:
(1)指出下列变化能量是怎样转化的:学校燃烧煤煮饭 ,给手机的电池充电 。
(2)磷元素有多种性质不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在25 ℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,根据以上事实回答下列问题:
①红磷转化为白磷属于 反应(填“放热”或“吸热”)。
②二者更稳定的是 。(填“白磷”或“红磷”)。
(3)拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299k J。则氢气和碘生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) k J的热量。
28.发射卫星可用肼(N2H4)为燃料。
(1)已知将16g气态肼在O2中燃烧,生成氮气和水蒸气,放出250kJ热量,则该反应的热化学方程式为 ,请在下图甲中画出气态肼与氧气反应的“反应过程—能量”示意图,在图中标注出该反应的活化能B和反应热。
(2)已知氮气与氧气反应过程的能量变化如图乙所示,则该反应的热化学方程式为 。
(3)由上述两个反应可推出:气态肼和二氧化氮气体反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
(4)从化学键的断裂和形成角度分析(2)中的反应表现为吸热反应的原因: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以该反应的ΔH=(344+413×6)kJ·mol-1-(614+413×4+436) kJ·mol-1=120kJ·mol-1;
故答案为A。
2.D
【详解】由盖斯定律可知,反应 为(3①-4②+③)/4,则该反应的焓变为△H=(3△H1-4△H2+△H3)/4=.
故选D。
3.D
【详解】A.△H小于0,反应放热,A错误;
B.S完全燃烧生成SO2,不是SO3,B错误;
C.一个化学反应的反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,C错误;
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,D正确;
答案选D。
4.D
【详解】A.盖斯定律遵守能量守恒定律,A正确;
B.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关,因此不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热都相同,B正确;
C.有的反应进行得很慢,有的反应有副反应,其反应热测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来,C正确;
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关,D错误;
故答案选D。
5.A
【详解】反应热=反应物的键能−生成物的键能=(436+745+577)kJ⋅mol−1−339×2kJ⋅mol−1−1072kJ⋅mol−1=+8kJ⋅mol−1,故选A。
6.D
【详解】A.由图分析可知,反应Ⅱ是放热反应,故a<0,A错误;
B.CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)是反应的中间产物,B错误;
C.合适的催化剂可以降低反应的活化能,但不能减少反应的焓变,C错误;
D.甲醇与水反应为吸热反应,故1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量,D正确;
故选D。
7.D
【详解】的摩尔质量为,且完全反应可释放15.46kJ的热量,该反应的焓变为,故选D。
8.D
【详解】A.通过观察图象,1 mol C (s) 和1 mol H2O (g) 反应生成1 mol CO (g) 和1 mol H2 (g),从反应物和生成物的能量高低来看,该反应是个吸热反应,故A正确;
B.通过观察图象,1 mol C (s) 和1 mol H2O (g) 反应生成1 mol CO (g) 和1 mol H2 (g),则该反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),故B正确;
C.通过观察图象,1mol C(s)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ,故C正确;
D.通过观察图象,是1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反应,而不是1 mol C(s)和1 mol H2O(l),故D错误;
本题答案D。
9.A
【详解】△H=反应物断键吸收的热量-生成物成键放出的热量=2×176+498.8-4 X=-989.2,解之得X=460 kJ•mol-1,正确答案:A。
10.B
【详解】A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=−57.3 kJ∙mol−1,在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响反应放出的热量,但不会影响该反应的△H,故A错误;
B.密闭容器中,9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时,放出19.12kJ热量,铁反应完,硫未反应完,11.2g铁即0.2mol反应生成硫化亚铁放出19.12kJ的热量,1mol铁放出95.6kJ的热量,其热反应方程式为Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H=−95.6 kJ∙mol−1,故B正确;
C.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,该反应是可逆反应,0.5mol氮气没有完全反应完,因此热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<−38.6 kJ∙mol−1,故C错误;
D.相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,若将2molN2和6molH2装置两个相同大小相同的容器,反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍,但由于是一个容器,则相当于加压,平衡正向移动,放出热量,因此2molN2和6molH2反应放出的热量比1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍还多,故D错误。
综上所述,答案为B。
11.A
【详解】A.生成CO2放出的热量更多,两个反应都是放热反应,焓变为负值,则,A正确;
B.P(s,白磷)生成P(s,红磷)放热,说明P(s,红磷)的能量比较低,能量比较低的体系比较稳定,故P(s,红磷)比P(s,白磷)稳定,B错误;
C.燃烧热指1mol物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。题给热反应方程式不是H2在氧气中燃烧,C错误;
D.该反应是可逆反应,和混合并充分反应,不能完全反应,故放出的热量小于,D错误;
故选A。
12.D
【详解】A.由题中图象,结合盖斯定律的原理,有△H2=△H1+△H3,故A错误;
B.C6H6与氧气反应生成CO2和H2O是放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,反应物还有O2,故不能判断C6H6的能量与CO2和H2O的能量高低,故B错误;
C.C6H6(g)是气态,能量要高于C6H6(l),1 mol C6H6(g)燃烧时放出的能量要高,但是△H要更小,故1 mol C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的△H<△H3,故C错误;
D.已知:①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H(石墨)
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H(H2)
①+3②得:6 C(石墨)+3H2(g)+ O2(g)=6 CO2(g)+3H2O(l) △H2
△H2=6×△H(石墨)+3×△H(H2),故D正确。
答案选D。
13.C
【详解】A.燃烧热的定义是25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,S应转化成SO2,即S的燃烧热为297.23kJ·mol-1,故A说法正确;
B.S(g)=S(s) △H<0,因此S(g)+O2(g)=SO2(g) △H<-297.23kJ·mol-1,即1mol硫蒸气燃烧生成SO2(g)放出的热量大于297.23kJ,故B说法正确;
C.32gS的物质的量为1mol,根据B选项分析,1molS(g)完全燃烧放出的热量大于297.23kJ,故C说法错误;
D.该反应为放热反应,形成1molSO2的化学键释放的能量大于断裂1molS(s)和1molO2的化学键吸收的总能量,故D说法正确;
答案为C。
14.C
【详解】A.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,注意生成的水应为液态而不能为气态,故A错误;
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则1molN2完全反应放热大于38.6kJ,其热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<-38.6 kJ/mol,故B错误;
C.已知C(石墨,s)→C(金刚石,s)△H>0,石墨的能量低于金刚石,石墨的稳定性高于金刚石,故C正确;
D.NaOH固体溶解于水会放出热量,溶液温度会升高,使中和热数值增大,故D错误;
故选:C。
15.C
【详解】A.热化学方程式中化学计量数代表物质的量,则A2(g)+B2(g)=AB(g) ∆H=-91.5kJ/mol,A项正确;
B.根据题给键能可以计算,A2(g)+B2(g)=2AB(g) ∆H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,B项正确;
C.该反应为放热反应,∆H<0,C项错误;
D.正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应,即2AB(g)=A2(g)+B2(g) ∆H=+183kJ/mol,D项正确;
答案选C。
16.C
【详解】A.断裂氮气中的化学键所需能量更高,故氮气比氟气更稳定,A错误;
B.没有指明具体物质的量,无法比较,B错误;
C.由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得 kJ⋅mol,C正确;
D.依题意,三氟化氮在空气中性质稳定,在大气中不易发生化学反应,D错误;
故选C。
17.D
【详解】A.Mg(s)与Cl2(g)的能量高于MgCl2(s),由MgCl2(s)制取Mg(s)是吸热反应,故A错误;
B.物质的能量越低越稳定,根据图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故B错误;
C.1mol不同的卤素单质(X2)的能量是不相同的,故C错误;
D.依据图象Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) ∆H =−641kJ·mol−1,Mg(s)+Br2(g)=MgBr2(s) ∆H=−524kJ·mol−1,根据盖斯定律,将第一个方程式减去第二个方程式得MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g) ∆H =−117kJ·mol−1,故D正确;
综上所述答案为D。
18.D
【详解】A.N4属单质,故A错误;
B.1molN4气体中含有6molN-N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为:6×193kJ=1158kJ,形成化学键放出的热量为946kJ×2=1892kJ,所以反应放热,放出的热量为:1892kJ-1158kJ=734kJ,则N4(g)=2N2(g) △H=-734kJ•mol-1,故B错误;
C.结合选项B可知,N4(g)比N2(g)能量高,则N4(g)不如N2(g)稳定,故C错误;
D.结合选项B可知,2molN2转化为1molN4需要吸收734kJ的热量,则以N4为原料替代N2合成等量NH3时,放出的热量变多,故D正确;
故答案为D。
19.C
【详解】A.燃烧反应 ,与不完全燃烧相比,C充分燃烧生成二氧化碳放出热量更大,则,A错误;
B.升温,Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ·mol-1平衡向右移动,中锡制品在炎热的夏天不容易损坏(灰锡为粉末状,白锡为块状) ,B错误;
C.能量越低越稳定,白磷能量比等质量红磷知,则常温下红磷比白磷稳定,C正确;
D.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),由表格知,H2的燃烧热ΔH不等于-241.8kJ·mol-1,D错误;
答案选C。
20.B
【详解】A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应,反应为吸热反应,则反应的,故A项错误;
B.反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能,所以对于反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),则该反应的=(a+b−2c)kJ/mol,故B项正确;
C.1gH2的物质的量为0.5mol,完全燃烧生成液态水,放出的热量是akJ,则2molH2完全燃烧生成液态水放出热量为4akJ,热化学方程式应为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),=−4akJ/mol,故C项错误;
D.产物能量高于反应物能量,故该反应为吸热反应,故D项错误;
故本题选B。
21.B
【详解】A.断开H—H键吸收能量,故A错误;
B.形成Si—Si键放出热量,故B正确;
C.反应条件与反应放热吸热没有绝对关系,如SiCl4+2H2Si+4HCl是吸热反应,故C错误;
D.吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量,故D错误;
故答案选B。
22.C
【详解】四个反应从上到下依次编号为①②③④。
A.由题干知反应①和②都是和氢气加成,是放热反应,所以ΔH1<0,ΔH2<0。A错误。
B.将反应①和②相加不能得到反应③,所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2。B错误。
C.反应①和②都是放热反应,ΔH<0,根据已知,加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,所以ΔH1>ΔH2;反应③可由反应②与反应④相加得到,根据盖斯定律有ΔH3=ΔH2+ΔH4。ΔH2<0,且由题意可知ΔH4>0,于是ΔH3>ΔH2。C正确。
D.反应②由反应③减去反应④得到,所以ΔH2=ΔH3-ΔH4。D错误。
综上所述,答案为C。
23.B
【详解】A.在25℃时:①C(s)+O2(g)CO(g) ∆H4=-111kJ/mol;②H2(g)+O2(g)=H2(g) ∆H2=-242kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-394kJ/mol,结合盖斯定律可知③-①-②得到CO(g) + H2 O(g) =CO2(g) + H2(g)△H= - 41kJ / mol,故A正确;
B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移动,温度不变,则平衡常数K不变,故B错误;
C.平衡时不同物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则①达到平衡时,每生成1molCO的同时生成0.5molO2,故C正确;
D.反应②为放热反应,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,且物质的量与热量成正比,则反应②断开2molH-H和1molO=O中的化学键所吸收的能量比形成4molO- H键所放出的能量少484kJ ,故D正确;
答案选 B。
【点睛】反应热=反应物键能总和-生成物键能总和。
24.B
【详解】A.炎热夏季,洒在道路上的水吸热蒸发,是物理变化,故A项错误;
B.需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,例如,硫与铁的反应就是一个需要加热才能进行的放热反应,故B项正确;
C.若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应是吸热反应,故C项错误;
D.化石燃料是不可再生资源,随着不断消耗,目前储量不足,需开发其他新能源,故D项错误;
故本题选B。
25.A
【分析】根据反应热与键能的关系△H=∑D(反应物)−∑D(生成物),可求出a,以及用x把b表示出来,然后根据化学方程式的计算可解。
【详解】根据反应热与键能的关系△H=∑D(反应物)−∑D(生成物),由题意Cl2+F2═2ClF ΔH1=akJ/mol;Cl2+3F2═2ClF3 ΔH2=bkJ/mol可知;ΔH1=(243+157−2×248)kJ/mol=−96kJ/mol,ΔH2=(243+3×157−2×3x)kJ/mol=(714−6x)kJ/mol,即a=−96,b=714−6x,设参与Cl2+F2═2ClF ΔH1=akJ/mol的氯气物质的量为m,则消耗的氟气也为m,剩下的氯气和氟气正好按Cl2+3F2═2ClF3 ΔH2=bkJ/mol的系数比反应,即,解之得,m=1.5mol,则有1.5mol×(−96kJ/mol)+0.5mol×(714−6x)kJ/mol=303kJ,解之得x=172,
故答案选A。
【点睛】本题把键能与反应热的关系应用到化学方程式的计算中,难度不大。
26.(1)S(s)+ O2(g)= SO2(g) △H=-296kJ/mol
(2)2Al(s)+ 3Cl2(g) =2AlCl3(s) △H=-1645.2kJ/mol
【详解】(1)4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量,所以32g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ的热量,则热化学方程式为:S(s)+ O2(g)= SO2(g) △H=-296kJ/mol;
(2)9g铝的物质的量n=m/M=9/27=1/3mol,与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量274.2kJ,则2molAl与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量274.2×6=1645.2kJ,故2Al(s)+ 3Cl2(g) =2AlCl3(s) △H=-1645.2kJ/mol。
27.(1) 化学能转化为热能 电能转化为化学能
(2) 吸热 红磷
(3) 放出 5.5kJ
【详解】(1)学校燃烧煤煮饭,燃烧放热,将化学能转化为热能;给手机的电池充电利用的是电解池原理,能量变化为电能转化为化学能;
(2)在25℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,说明同一条件下白磷比红磷能量高,则
①红磷转化为白磷属于吸热反应;
②能量越低越稳定,则上述二者更稳定的是红磷;
(3)根据=断键吸收的能量-成键放出的能量,因为拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299kJ,所以氢气和碘生成1 mol HI对应的反应焓变==-5.5 kJ/mol,故答案为:放出;5.5kJ。
28.(1) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-500kJ/mol
(2)N2 (g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.6kJ/mol;
(3)2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g) △H=-1067.6kJ/mol;
(4)化学键断裂吸收的能量大于化学键形成放出的能量
【详解】(1)16g气态肼在O2中燃烧,生成氮气和水蒸气,放出250kJ热量,则1mol气态肼在O2中燃烧,生成氮气和水蒸气,放出500kJ热量,放热时焓变值为负值,则该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-500kJ/mol;气态肼与氧气反应的“反应过程—能量”示意图为 。
(2)由图示可知,1mol N2和2mol O2反应生成2mol NO2吸收67.6KJ的能量,则该反应的热化学方程式为N2 (g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.6kJ/mol;
(3)①N2 (g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.6kJ/mol;
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-500kJ/mol;
根据盖斯定律②×2-①得2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g) △H=-500kJ/mol×2-67.6kJ/mol=-1067.6kJ/mol;
(4)化学键的断裂吸热、化学键形成放热, (2)中的反应为吸热反应,是因为化学键断裂吸收的能量大于化学键形成放出的能量。
答案第1页,共2页
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