第一章 化学反应的热效应 测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-09-11
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内容正文:
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、单选题(共20题)
1.下表是某些化学键的键能,则H2跟O2反应生成2molH2O(g)时,放出的能量为
化学键
H-H
O=O
H-O
键能(kJ/mol)
436
496
463
A.484kJ B.442kJ C.242kJ D.448kJ
2.已知:
下列表述中正确的是
A.
B.
C.
D.
3.相信大家都听说过或者玩过《植物大战僵尸2:奇妙时空之旅》,而其中所蕴含的化学知识也数不胜数。下列说法中错误的是
A.强酸柠檬可以发出(酸性加强的)柠檬汁进行攻击,而柠檬汁可以对铁质护甲造成额外的伤害,其中涉及到的反应体现了柠檬酸的酸性。
B.磁力菇能吸走僵尸的铁质物品(还有“朋克僵尸的脑袋”),如果僵尸所拥有的铁质物品在空气中发生部分氧化,磁力菇依然能够起到作用。
C.功夫火把僵尸会手持可以烧毁植物的火把,能烧掉位于前方绝大多数的非低矮植物,并且能点燃炸药桶的引线,这说明燃烧是放热反应。
D.火箭筒小鬼僵尸依靠火箭筒在空中飞行,其涉及到的化学方程式中可能有火药燃烧的方程式:S+2KNO3+3CK2S+2NO↑+3CO2↑。
4.已知溶液与盐酸反应放出是放热反应,溶液与盐酸反应放出是吸热反应。下列说法不正确的是
A.
B.,
C.
D.
5.一种生产和利用氢能的途径如图所示,下列说法错误的是
A.太阳能、风能、水能属于一次能源,氢能属于二次能源
B.太阳能电池板的主要成分是一种属于无机非金属材料
C.Ⅱ为化学能转化为电能
D.过程Ⅰ参加反应的物质的总能量高于产物的总能量
6.酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是
A.①②均为放热过程
B.②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量多
C.反应过程中只存在2种过渡态
D.总反应为放热反应
7.下列关于热化学反应的描述正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则1mol硫酸与足量氢氧化钙溶液反应放热114.6kJ
B.H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反应的ΔH=+571.6kJ·mo-1
C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-QkJ·mol-1,则H2的燃烧热
D.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
8.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列甲醇燃烧热的热化学方程式书写正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH= + 725.76 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(l) ΔH = - 1451.52 kJ·mol-1
C.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH = - 725.76 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH = - 725.76 kJ·mol-1
9.下表是一些键能数据(kJ/mol),以下说法正确的是
共价键
键能
共价键
键能
共价键
键能
共价键
键能
H-Cl
432
H-H
436
H-F
565
H-S
339
C-Cl
330
C-I
218
S-S
255
A.由表格可得出结论:半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)
B.预测C-Br键的键能范围大于330 kJ/mol
C.由键能数据可推测H-F键比H-Cl键的键长要长
D. 中,a=+104 (S8为八元环状分子)
10.键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。甲烷是生产、生活中广泛使用的清洁燃料,已知部分共价键的键能如下表所示,则甲烷的燃烧热为
共价键
C−H
O=O
H−O
C=O
键能/()
413
498
464
799
热化学方程式
A. B.
C. D.
11.已知一定温度下:
①
②
③
下列说法正确的是
A.化学反应的机理可简单理解为反应物分子间碰撞,生成某种活化分子,活化分子再转化为生成物。反应②中的能量变化如图所示,则
B.完全燃烧生成液态水时放出的热量小于483.6kJ
C.由反应②知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入和,反应后放出的热量为,则
D.氨的催化氧化反应为
12.在燃烧(标准状况)与的混合气体时,放出的热量,最后产物的密度为原来气体密度的1.25倍,则的摩尔燃烧焓为
A. B. C. D.
13.化学与社会环境、科学技术密切相关,下列说法正确的是
A.国家速滑馆使用的二氧化碳跨临界直冷制冰是利用干冰升华发生吸热反应
B.推广电动汽车和开展植树造林有利于实现“碳达峰、碳中和”
C.冬奥会火炬“飞扬”使用氢气燃料,表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-572kJ·mol-1
D.我国科学家在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的全合成,全合成的第一步为吸热反应,则生成物的总键能大于反应物的总键能
14.下列说法正确的是
A.需要高温条件才能发生的反应一定是吸热反应
B.已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应的中和热ΔH = 2×(–57.3)kJ·mol-1
C.若 ,则石墨比金刚石稳定
D.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
15.如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中H2、Cl2、HCl均为气态)。
下列有关说法正确的是
A.H原子形成1 mol H2(g)吸收436.4 kJ的能量
B.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l) ΔH>-184.5 kJ mol-1
C.HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=184.5 kJ mol-1
D.由图中信息可以计算气态原子形成1 mol HCl(g)中化学键所释放的能量
16.同温同压下,下列各热化学方程式中△H最小的是(均为吸热反应)( )
A.2A(g)+B(g)=2C(l)△H=+Q1kJ/mol
B.2A(g)+B(g)=2C(g)△H=+Q2kJ/mol
C.2A(l)+B(l)=2C(g)△H=+Q3kJ/mol
D.2A(l)+B(l)=2C(l)△H=+Q4kJ/mol
17.下列图示过程,由太阳能直接转变为化学能的是
A. 光伏发电 B. 风力发电
C. 水力发电 D. 光合作用
18.下列物质摩尔燃烧焓数据如下表:
物质
C(s,石墨)
C(s,金刚石)
-393.5
-395.4
-285.8
-283.0
-890.3
下列表述正确的是
A.
B.C(s,石墨)
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石)
D.C(s,石墨)
19.2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.△H1<0,相同条件下2 mol Na(s)和1 molCl2(g)的总能量高于2 mol NaCl(s)
B.△H5<0,在相同条件下,2Br(g)的△H5>2Cl(g)的△H5
C.相同条件下,K(g)的△H3<Na(g)的△H3
D.
20.燃烧热指时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,如C转化为、转化为。已知丙烷的燃烧热,下列有关丙烷的说法正确的是
A.丙烷的燃烧反应中,反应物的焓小于生成物的焓
B.
C.
D.甲烷的燃烧热,等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多
二、非选择题(共5题)
21.反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境 或从环境 的热量,称为化学反应的热效应,简称 。
22.请根据要求回答相关问题:
(1)在装置a的试管里装入固体氢化钾(KH),滴加适量水,观察到烧杯里澄清石灰水变浑浊,在反应后的试管里液几滴酚酞溶液,溶液变红色。该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。写出KH与石灰水水反应的化学方程式: 。
(2)在标准状况下,3.36L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为2.4g,在25℃和101kPa下完全燃烧生成放出133.5KJ的热量。则该气体的分子式为 ;表示该气体燃烧热的热化学方程式为 。
23.(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为 。
(2)在25℃、101kPa下,0.5mol的液态甲醇(CH3OH)在空气中完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出352kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(3)稀HCl和稀NaOH溶液反应生成1mol水的反应热-57.3kJ/mol,则其热化学方程式可表示为 。
(4)用NA表示阿伏加 德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,当有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量。其热化学方程式为 。
24.回答下列问题:
(1)在25℃、101 kPa下,1 g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ,则该反应的热化学方程式应为 。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol液态水时放热285.8 kJ,写出该反应的热化学方程式 ;若1g水蒸气转化成液态水放热2.4 kJ,则反应2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)的△H= 。
(3)已知:① Cs+O2g=CO2g; H=-393.5 kJ·mol1
② 2COg+O2g=2CO2g; H=-566 kJ·mol1
③ TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g; H=+141 kJ·mol1
则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H= 。
(4)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH1<0 ①
途径Ⅱ 先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); ΔH4<0 ④
请回答下列问题:
①途径Ⅰ放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
②ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
25.汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是 (填化学式),图中对应反应的热化学方程式为 。
(2)N2O和CO均是有害气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如下:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) △H。有关能量变化过程如图所示。
①图中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应的活化能为 kJ/mol,该反应的△H= 。
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂,则Ea (填“增大”“减小”或“不变”,下同),△H 。
(3)利用NH3可将NOx还原为N2进行脱除。已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070kJ/mol。若有0.5molNO被还原,则 (填“释放"或“吸收”)的热量为 kJ。
参考答案:
1.A
依据反应焓变=反应物总键能-生成物总键能计算反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的焓变即可。
设反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=a kJ/mol,则该反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能=a kJ/mol=2×436kJ/mol+496kJ/mol-2×2×463kJ/mol,解得:a=-484,所以生成2molH2O(g)放出热量为484kJ,故选A。
2.A
A.将题中热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由③-②-①得SO2(g)+MnO2(s)=MnSO4(s) ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1,A项正确;
B.将题中热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①-②得Mn(s)+SO2(g)=MnO2(s)+S(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,热化学方程式需要表明物质的状态,B项错误;
C.根据盖斯定律,ΔH3=ΔH1+ΔH2,硫、锰与氧气的反应为放热反应,故ΔH1<0,ΔH2<0,因此ΔH3<0,则ΔH3<ΔH1,C项错误;
D.硫与氧气的反应为放热反应,ΔH2<0,D项错误;
故答案为:A。
3.D
A.柠檬汁可以对铁质护甲造成额外的伤害,是酸和金属单质的反应,涉及到的反应体现了柠檬酸的酸性,A正确;
B.所拥有的铁质物品在空气中发生部分氧化,则未被氧化的铁使得磁力菇依然能够起到作用,B正确;
C.火把能点燃炸药桶的引线,这说明燃烧是放热反应,能引燃炸药,C正确;
D.火药成分为硫、硝酸钾、碳粉,反应燃烧生成氮气,燃烧的方程式:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,D错误;
故选D。
4.D
根据题意知,(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H<0;(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H>0。
A.根据盖斯定律,∆H1+∆H2+∆H3=∆H4,根据题意∆H4<0,故∆H1+∆H2+∆H3<0,A项正确;
B.(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H<0(①);(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H>0(②),将①-②得(aq)+H+(aq)=(aq) ∆H1<0,H2CO3是弱酸,H2CO3电离成H+和是吸热过程,则(aq)+ H+(aq)=H2CO3(aq)的∆H2<0,B项正确;
C.根据B项知,(aq)+ H+(aq)=H2CO3(aq)的∆H2<0,H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为分解反应,∆H3>0,(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) ∆H>0,结合盖斯定律知∆H2+∆H3>0,故<,C项正确;
D.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为分解反应,∆H3>0,根据盖斯定律,∆H1+∆H2+∆H3=∆H4,则∆H4>∆H1+ ∆H2,D项错误;
答案选D。
5.D
A.太阳能、风能、水能属于一次能源,氢能属于二次能源,A正确;
B.太阳能电池板的主要成分硅是一种属于无机非金属材料,B正确;
C.Ⅱ(燃料电池)为化学能转化为电能的原电池装置,C正确;
D.过程Ⅰ为水的分解反应,参加反应的物质的总能量低于产物的总能量,反应吸热,D错误;
故选D。
6.D
A.由图象可知①为吸热过程,②为放热过程,故A错误;
B.根据图中信息得到逆反应吸收的能量为③②,故B错误;
C.图象中有3个峰,有3种过渡态,故C错误;
D.根据图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,总反应是放热反应,故D正确。
综上所述,答案为D。
7.B
A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,反应中即有酸碱中和放出的热量,也有生成硫酸钡沉淀放出的热量,所以此反应的反应热不是中和热的2倍关系, A错误;
B.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,所以当热化学方程式相反的话,反应热的符号相反,且根据物质的量分析,该反应为+571.6kJ·mol-1, B正确;
C.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,所以当热化学方程式相反的话,反应热的符号相反,且根据物质的量分析,H2的燃烧热,C错误;
D.该反应为可逆反应,0.5mol氮气不能完全反应,故反应热不能计算,选项D错误。
故选B。
8.C
25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则1mol甲醇的燃烧热为725.76kJ;则甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH = -725.76 kJ·mol-1,综上所述C符合题意,故选C。
答案选C。
9.D
A.由表中数据可知,原子半径:F>H,但键能:H-F>H-H,因此不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论,A错误;
B.F、Cl、Br、I为同主族元素,由H-F、H-Cl、H-I的键能可以看出,同主族元素与相同原子结合形成的共价键时,原子半径越小,共价键越强。Br的原子半径介于Cl与I之间,C-Br的键能介于C-Cl与C-I之间,即218 kJ/mol~330 kJ/mol之间,B错误;
C.键长越长,断裂消耗的能量就越少,键能就越小。由键能数据可推测H-F键比H-Cl键的键长要短,C错误;
D.焓变等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差,所以△H=(8×436 kJ/mol+8×255 kJ/mol)-(2×8×339 kJ/mol)=+104 kJ/mol,即a=104,D正确;
故合理选项是D。
10.A
根据题意得到CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=413 kJ∙mol−1×4+498 kJ∙mol−1×2 −799 kJ∙mol−1×2−464 kJ∙mol−1×4=−806 kJ∙mol−1,即:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=−806 kJ∙mol−1;
② ;
根据盖斯定律,①-②得:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−806 kJ∙mol−1−44 kJ∙mol−1×2=−894 kJ∙mol−1,则甲烷的燃烧热ΔH=−894 kJ∙mol−1,故A符合题意;
选A。
11.C
A.反应热生成物的总能量反应物的总能量,因此,故A错误;
B.已知:,,由盖斯定律可知,则完全燃烧生成液态水时放出的热量大于483.6kJ,故B错误;
C.在一定温度下,恒容密闭容器中通入和,反应后放出的热量为,由于反应是可逆反应,不能完全反应生成,则,故C正确;
D.由盖斯定律可知,得,故D错误;
答案选C。
12.A
根据质量守恒定律可知,反应前后气体总质量一定,和反应后的气体密度为原气体密度的1.25倍,则反应后的气体体积为反应前的气体体积的,即反应后气体体积为,物质的量为;根据一氧化碳与氧气反应的化学方程式可知,气体的减少量为反应消耗的氧气的量,因此反应消耗的氧气为,则消耗的为0.04mol,0.04mol完全氧化为产生热量,则的摩尔燃烧焓为,A项正确。答案选A。
13.B
A.干冰升华是物理变化,为吸热过程,不是吸热反应,故A错误;
B.推广电动汽车和开展植树造林有利于减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故B正确;
C.表示氢气燃烧热的热化学方程式中氢气必须是1mol,应该为H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=-286kJ·mol-1,故C错误;
D.吸热反应,反应物的总键能大于生成物的总键能,故D错误;
故选B。
14.C
A.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,如铝热反应是高温条件下才能发生的放热反应,A错误;
B.稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成硫酸钡和水,反应生成硫酸钡沉淀时会产生沉淀热,则稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成生成1 mol水时放出的热量大于57.3kJ,B错误;
C.根据 可知,石墨的能量低于金刚石的能量,物质具有的能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,C正确;
D.由于氮气与氢气合成氨气的反应是可逆反应,500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则其热化学方程式中的反应热要比-38.6kJ/mol小,D错误;
故选C。
15.D
A.成键释放能量,所以H原子形成1 mol H2(g)释放436.4 kJ的能量,A错误;
B.据图可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ mol-1,气态HCl转化为液态释放能量,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)的ΔH<-184.5 kJ mol-1,B错误;
C.据图可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ mol-1,则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+92.25 kJ mol-1,C错误;
D.气态原子形成1 mol HCl(g)中化学键所释放的能量为x kJ,焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以ΔH=-184.5 kJ mol-1=436.4kJ mol-1+242.7 kJ mol-1-2xkJ/mol,解得x=431.8 ,即可以计算气态原子形成1 mol HCl(g)中化学键所释放的能量,D正确;
综上所述答案为D。
16.A
各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,反应又是吸热反应,△H>0,所以我们可以画一张图 用后面减去前面就可以得到△H,所以各热化学方程式中反应热数值最小的是2A(g)+B(g)=2C(l)△H=+Q1kJ•mol-1,A符合题意;答案为A。
17.D
A. 光伏发电是太阳能转化为电能,A错误;
B. 风力发电是风能转化为电能,B错误;
C. 水力发电是动能转化为电能,C错误;
D. 植物的光合作用是化学变化,太阳能转化为化学能,D正确。
答案选D。
18.D
摩尔燃烧焓是指一摩尔物质在标准状况下完全燃烧时的反应焓变。
A.氢气的摩尔燃烧焓是指一摩尔氢气在标准状况下完全燃烧时的反应焓变,,故A错误;
B.根据盖斯定律,C(s,石墨),故B错误;
C.根据盖斯定律,C(s,石墨)=C(s,金刚石) ,故C错误;
D.根据盖斯定律,C(s,石墨),H2O(l)的能量小于H2O(g)的能量,所以C(s,石墨),故D正确;
选D。
19.D
A.△H1<0,表示相同条件下2molNa(s)和1molCl2(g)发生反应产生2molNaCl(s)时放出热量,即2molNa(s)和1molCl2(g)所具有的总能量高于2molNaCl(s)的能量,因此反应为放热反应,A正确;
B.△H5<0,气体原子转化为气态离子放出热量,由于Cl比Br活泼,Cl得到电子变为Cl-放出的热量比Br得到电子变为Br-放出的热量多,焓变为负,在相同条件下,2Br(g)的△H5>2Cl(g)的△H5,B正确;
C.由于K原子核外电子层数比Na原子多,其失去最外层的一个电子比Na所需的能量少,因此K(g)的△H3<Na(g)的△H3,C正确;
D.依据盖斯定律和图示能量关系可知,ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1,D错误;
答案选D。
20.D
燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,室温条件下,液态水稳定。
A.燃烧为放热反应,焓变为负值,则丙烷的燃烧反应中,反应物的焓大于生成物的焓,A错误;
B.烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水,反应中为CO气体,B错误;
C.烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水,反应中为气态水,C错误;
D.在101kPa下,甲烷的热值是890.0kJ/mol÷16g/mol=55.625kJ/g,在101kPa下,丙烷的热值是2219.9kJ/mol÷44g/mol=50.452kJ/g,则等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多,D正确;
故选D。
21. 释放 吸收 反应热
反应热是指等温条件下,化学反应体系向环境释放的热量或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热,常用ΔH表示,故答案为:释放;吸收;反应热。
22.(1) 放热
(2) CH4
(1)在装置a的试管里装入固体氢化钾(KH),滴加适量水,观察到烧杯里澄清石灰水变浑浊,析出氢氧化钙,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,说明碘化钾与水的反应为放热反应;KH与石灰水水反应的化学方程式:。
答案为:放热;。
(2)则该气体的摩尔质量为:,该气体仅由C、H两种元素组成,则该气体的分子式为CH4;n(CH4)=0.15mol,在25℃和101kPa下完全燃烧生成放出133.5KJ的热量,该气体燃烧热的热化学方程式为: 。
答案为:CH4; 。
23. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ/mol CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-704kJ/mol H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600kJ/mol
(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收12×10.94kJ=131.28kJ热量,因此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ/mol。
(2)在25℃、101kPa下,0.5mol的液态甲醇(CH3OH)在空气中完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出352kJ的热量,则1mol的液态甲醇(CH3OH)在空气中完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出2×352kJ=704kJ的热量,因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-704kJ/mol。
(3)稀HCl和稀NaOH溶液反应生成1mol水的反应热-57.3kJ/mol,则其热化学方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。
(4)用NA表示阿伏加 德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,当有5NA个电子即5mol电子转移时,放出650kJ的热量,则有2mol乙炔参加反应时,有20mol电子转移,放热为4×650kJ=2600kJ,因此其热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600kJ/mol。
24.(1)CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4 kJ•mol-1
(2) H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol -485.2kJ/mol
(3)-80kJ•mol-1
(4) 等于 ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)
(1)1 g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ,则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热22.7kJ×32=726.4kJ,燃烧热热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4 kJ•mol-1;
(2)由氢气和氧气反应生成1mol液态水时放热285.8kJ,则①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,1g水蒸气转化成液态水放热2.4kJ,则②H2O(g)=H2O(l)△H=-43.2kJ/mol,由盖斯定律可知,①×2-②×2得到反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),则△H=(-285.8kJ/mol)×2-(-43.2kJ/mol)×2=-485.2kJ/mol,故答案为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;-485.2kJ/mol;
(3)根据盖斯定律③+①×2-②计算TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(s)+2CO(g)的△H=+141 kJ•mol-1+(-393.5 kJ•mol-1)×2-(-566 kJ•mol-1)=-80kJ•mol-1,故答案为:-80kJ•mol-1;
(4)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2 (g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4,所以△H1=△H=(2△H2+△H3+△H4)=△H2+(△H3+△H4),故答案为:等于;ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)。
25.(1) N2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
(2) 放热 134kJ·mol-1 -226kJ·mol-1 减小 不变
(3) 放出 172.5kJ
(1)从图中可以看出,N2的键能为946 kJ·mol-1、O2的键能为498 kJ·mol-1、NO的键能为632 kJ·mol-1,键能越大越稳定,图中三种分子最稳定的是N2;图中对应反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=(946+498-2×632) kJ·mol-1=+180kJ·mol-1;
(2)①图中,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应是放热反应,该反应的活化能为134kJ·mol-1,该反应的△H=(134-360) kJ·mol-1=-226kJ·mol-1。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂,反应的活化能减小,即Ea减小;但反应物和生成物的总能量不变,所以△H不变;
(3)4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ∙mol-1,该反应为放热反应,因此若有0.5molNO被还原,放出的热量为=172.5kJ。
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