内容正文:
第一章:化学反应的热效应基础练习题
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.使用催化剂可以降低化学反应的焓变
C.燃烧时化学能全部转化为热能
D.人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转化来的
2.常温常压下:S (s)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ,下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于产物的总能量
B.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q Q>297.16kJ
C.反应中生成22.4 L SO2 (g),转移电子4mol
D.反应中生成1 L SO2 (g),放出热量297.16kJ
3.下列实验操作、现象和结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将固体碳酸氢铵与柠檬酸在烧杯中混合后搅拌
烧杯壁温度降低
该反应为吸热反应
B
用灼烧后的铂丝蘸取某溶液,放酒精灯上灼烧
火焰的颜色为黄色
该溶液一定含,可能含
C
将用砂纸打磨后的镁条放入沸水中
溶液变浑浊
镁失电子的能力强
D
将某固体化合物熔融后做导电性实验
电路中灯泡变亮
该化合物中一定含离子键
A.A B.B C.C D.D
4.下列对化学反应中能量变化的说法正确的是
A.放热反应的发生无需任何条件
B.化学反应中一定伴有能量变化
C.化学键的断裂和形成分别会放出能量和吸收能量
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
5.下列有关说法正确的是
A.同温同压下,反应在光照和点燃条件下的不同
B.已知,,则
C.表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
D.和反应中和热,则:
6.下列说法正确的是
A.化学键的变化必然会引起能量变化,所以,能量变化也一定会引起化学变化
B.所有化学变化的能量都可以通过原电池转化为电能
C.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
D.凡是需要加热的反应都是吸热反应
7.十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体,经历“”脱氢过程释放氢气。下列说法正确的是
A.总反应的
B.C10H18(l)的脱氢过程中,不会有大量中间产物C10H12(l)
C.十氢萘脱氢的总反应速率由第二步反应决定
D.选择合适的催化剂不能改变Ea1、Ea2的大小
8.关于下列 ΔH的判断不正确的是
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
2H2S(g)+SO2(g)=S8(s)+2H2O(l) ΔH3
2H2S(g)+SO2(g)=S8(g)+2H2O(g) ΔH4
8S(g)=S8(g) ΔH5
A.ΔH1<0 ΔH5<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH5=(ΔH1+ΔH4-3ΔH2) D.ΔH3<ΔH4
9.某同学用50mL 0.50盐酸与50mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定。下列说法错误的是
A.该图缺少环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板(或硬纸板)
B.实验时要把NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的目的是减少热量损失
D.若用1.1gNaOH固体代替50mL 0.55NaOH溶液进行实验,放出的热量不变
10.一定条件下,在水溶液中1molCl-,ClOx(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示.下列有关说法正确的是
A.e是
B.b→a+c反应的活化能为60kJ•mol-1
C.a,b,c,d,e中c最稳定
D.b→a+d反应的热化学方程式为3 (aq)= (aq)+2Cl-(aq) △H=-116kJ•mol-1
11.海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分,是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法不正确的是
A.光合作用,每生成1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏加德罗常数)
B.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
C.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D.钙化释放CO2的离子方程式:2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
12.下列各组热化学方程式中,△H的大小比较错误的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1;C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3;S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H5;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6
④CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2 △H7;CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H8
A.△H1<△H2 B.△H3<△H4 C.△H5>△H6 D.△H7<△H8
13.某实验小组学生用的盐酸与的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计算反应热。下列说法错误的是
A.如图条件下实验过程中有热量损失
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.若改用的NaOH溶液进行反应,所放出热量相等
14.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法错误的是
A.相同条件下,HBr的△H2比HI的大
B.相同条件下,HCl的△H3+△H4与HBr的相等
C.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1>0
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下的△H2=-akJ•mol-1
15.已知:、广泛用于化工合成作硫化剂、氯化剂。与氯气在一定条件下反应如图所示。已知键的键能为。下列叙述正确的是
A.
B.
C.
D.与氯气一步生成放出的热量比两步的多
二、填空题
16.研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)处理含、烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S:
。已知:
①
②
此反应的 。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
①
②
若用标准状况下还原至(完全反应),整个过程中转移电子的物质的量为 ,放出的热量为 (用含有a和b的代数式表示)。
(3)用催化还原也可以消除氮氧化物的污染。例如:
① ①
② ?②
若还原至,整个过程中放出的热量为,则 。
(4)可采用还原法处理氮的氧化物。还原发生的反应为:。已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
中的共价键
键能
436
630
946
463
上述反应中四种分子最稳定的是 。
.
17.回答下列问题:
(1)已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,表示乙炔燃烧热的热化学方程式为 。
(2)→ ,有关化学键的键能如下表:
化学键
键能
414
615
347
435
则该反应的反应热 。
(3)碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成。因此无法通过实验直接测得反应:的。但可设计实验利用盖斯定律计算出该反应的,计算时需要测得的实验数据有 。
(4)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(5)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚其反应为(m、n均大于0):
反应①:
反应②:
反应③:
则m与n的关系为 。
18.反应热测定的方法和装置
测定反应热的仪器——量热计
下图是一种简易量热计示意图。
(1)测定方法:将反应物溶液加入到量热计内筒并 混合,搅拌,测量反应前后溶液温度的变化值。
(2)计算公式: 。其中C表示溶液及量热计的 ;T1、T2分别表示 。
19.在化学反应 过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)Q 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)熵变 0(填“>”“<”或“=”)。
(3)该反应 自发进行(填“能”或“不能”)。
(4)升高温度平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”),平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
20.根据题意,写出下列反应的热化学方程式或填空:
(1)已知3g乙烷(C2H6)完全燃烧生成CO2气体与液态水时放出的热量为156kJ,则乙烷燃烧热的热化学方程式为 。
(2)1mol氨气和1mol氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176kJ热量,则此反应的热化学方程式为 。
(3)N2和O2化合生成184g NO2气体,吸收135.4kJ热量,则此反应的热化学方程式为 。
(4)温度在150℃以上时,H2O2便迅速分解为H2O和O2,发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理,已知:
a.H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH1=-134.3kJ·mol-1
b.H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH2=+286kJ·mol-1
则反应H2O2(l)=H2O(l)+O2(g)的ΔH= 。
21.写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
(2)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:
22.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g液态甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)用表示阿伏加德罗常数,在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为 。
(3)、CO、都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为、、。已知CO和在一定条件下可以合成液态甲醇,请写出CO与反应合成甲醇的热化学方程式 。
(4)已知下列两个热化学方程式:
①实验测得和的混合气体共1 mol,完全燃烧生成液态水时放热1252.5 kJ,则混合气体中和的体积比是 。
②已知: ,写出丙烷燃烧生成和气态水的热化学方程式 。
23.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是 (填字母)。
A.H2 B.Cl2 C. Br2 D.I2
(2)下列氢化物中最稳定的是 (填字母)。
A.HCl B.HBr C. HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出的热量最多的是 。
24.某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。
若E1>E2,则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图 (填“A”或“B”)表示。
25.已知X、Y是两种性质相似的短周期元素。
Ⅰ.若X、Y是相邻相似,它们的单质都必须采用电解法制备,但都无需密封保存,
(1)X离子的结构示意图 。(2)Y元素在周期表中位置 。
Ⅱ.若X、Y是同族相似,X是形成化合物种类最多的元素。
(3)I2O3以氧化XO,常用于测定XO含量,已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)△H=-75.66kJ·mol-1
②2XO(g)+O2(g)=2XO2(g) △H=-566.0kJ·mol-1。请写出XO(g)与I2O5(s)和XO2(g)的热化学方程式: 。
(4)工业上用X单质与Y的氧化物反应制取Y单质的过程中,YO是反应中间产物,隔绝空气时YO和NaOH溶液反应(产物之一是Na2YO3)的离子方程式是 。
Ⅲ.若X、Y是对角相似,X、Y的最高价含氧酸的浓溶液都有强氧化性。
(5)下列试剂都可以证明X、Y的最高价含氧酸的浓溶液都有强氧化性的是 。
A.铁片
B.铜片
C.二氧化硫
D.木炭
(6)HA是含有X元素的一元酸,常温下,将0.2mol/L的HA溶液与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,所得溶液(假设溶液体积可以相加)中部分微粒组成及浓度如右图所示,图中N表示 (填微粒符号)。
(7)某化工厂设计要求:空气中YO2含量不得超过0.02mg/L。某同学用右图所示简易装置测定空气中的YO2含量:准确移取10mL5×10-4mol/L的标准碘水溶液,注入试管中,加2-3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色,在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,假设该同学的测量是准确的,则他抽气的次数至少为 次时方可说明该厂空气中的YO2含量达标。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.白磷固体转变成蒸气需要吸收能量,则等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧,后者放出的热量少,故A不选;
B.使用催化剂可以降低反应物的活化能,但不能降低反应的焓变,故B不选;
C.燃烧时化学能转化为热能和光能等,故C不选;
D.远古时期陆地和海洋的植物通过光合作用,将太阳能转化为生物质能,它们死后身体埋藏在地下和海底腐烂,多年之后形成煤、天然气、石油化石能源都是间接利用太阳能,因此人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转化来的,故选D。
答案选D。
2.B
【详解】A.因为硫的燃烧是放热反应,反应物的总能量高于产物的总能量,故A错误;B.固态硫转变为气态的硫蒸气是吸热过程,由硫蒸气直接燃烧放出的热量肯定大于等量固态硫燃烧放出的热量,故B正确;C.因不是标准状况下二氧化硫的体积,不用能标准气体摩尔体积进行换算,故C错误;D. 反应中每生成1 mol SO2 (g),放出热量297.16kJ,故D错误。答案选B。
3.A
【详解】A.碳酸氢铵溶于水吸热,但是碳酸氢铵与柠檬酸反应为放热反应,而碳酸氢铵溶于水吸收的热量大于反应放出的热量,故整体温度会下降,故A错误;
B.钾离子的焰色试验要透过蓝色钴玻璃片进行观察,用灼烧后的铂丝蘸取某溶液,放酒精灯上灼烧,火焰为黄色,所以该溶液一定含,可能含,故B正确;
C.镁与沸水反应生成氢氧化镁和氢气,氢氧化镁为白色沉淀,溶液变浑浊,可以说明镁失电子的能力强,故C正确;
D.离子化合物在熔融状态或水溶液中导电,故该化合物中一定含有离子键,故D正确;
故选A。
4.B
【详解】A.放热反应也需要条件,比如燃烧反应都需要加热,A错误;
B.由于反应物和生成物的能量不等,化学反应 一定有能量变化,B正确;
C.断裂化学键,要吸收能量,形成化学键,要放出能量,C错误;
D.铵盐和碱的反应属于吸热反应,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.只与反应体系的始末状态有关,与反应条件无关,故A错误;
B.碳燃烧为放热反应,为负值;燃烧充分,放热更多,数值更大,更小,所以,故B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物然全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H元素对应的指定产物时液态水,故C错误;
D.中和热是指酸碱发生中和反应,生成1molH2O时所放出的热量,生成2molH2O的同时,钡离子和硫酸根离子化合生成硫酸钡,也放出热量,所以,故D错误;
答案选B。
6.C
【详解】A.因物质三态之间的转变也存在热量的变化,而物质三态之间的转变是物理变化,A项错误;
B.只有自发进行的氧化还原反应,通过反应将化学能转变为热能, B项错误;
C.因化学反应中不仅质量守恒而且能量守恒也守恒,C项正确;
D、化学反应是放热还是吸热与反应条件无关,如氢气的燃烧,反应前需要点燃或加热,D项错误;
答案选C。
7.B
【详解】A.总反应的等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故A错误;
B.反应II的活化能比反应I的小,故反应速率更快,即反应I产生的C10H12很快被反应II消耗,故不会有大量中间产物C10H12积聚,故选B;
C.反应II的活化能比反应I的小,分步反应的总反应速率由反应慢的一步决定,即由反应I决定,故C错误;
D.选择合适的催化剂能加快反应速率(本质是降低反应的活化能),故D错误。
答案选B
8.C
【详解】A.H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)和8S(g)=S8(g)都属于放热反应,故ΔH1<0、ΔH5<0,故A不符合题意;
B.反应H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)减去反应H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)得到:S(g)+O2(g)=SO2(g),ΔH<0,该反应为放热反应,则反应H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)放出的热量大于H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)放出的热量,ΔH1<ΔH2,故B不符合题意;
C.①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
③2H2S(g)+SO2(g)=S8(g)+2H2O(g) ΔH4
④利用盖斯定律:将(①+③-3×②)得到:8S(g)=S8(g)ΔH5=(ΔH1+ΔH4-3ΔH2),故C符合题意;
D.H2O(l)变为H2O(g)还要吸热,故ΔH3<ΔH4,故D不符合题意;
答案选C。
9.D
【详解】A.通过图示可知,该图缺少环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板(或硬纸板),A项正确;
B.为减少热量损失,实验时要把NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中,B项正确;
C.装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料,可以减少热量损失,减少误差,C项正确;
D.用NaOH固体代替NaOH溶液进行实验,因为NaOH固体溶解会放出大量的热,导致实验放出的热量增加,产生误差,D项错误;
答案选D。
10.D
【详解】A.e点氯元素是+7价,是,A错误;
B.根据图中数据无法计算b→a+c反应的活化能,B错误;
C.a,b,c,d,e中a能量最低,所以最稳定,C错误;
D.b→a+d,根据转移电子守恒,可得该反应的热化学方程式为:3ClO-(aq)= (aq)+2Cl-(aq),△H=(64+2×0-3×60)kJ/mol=-116kJ•mol-1,D正确;
故选D。
11.A
【详解】A.光合作用,由生成时,C元素化合价从+4降为0,所以每生成转移电子数为,A错误;
B.海洋碳循环过程中,和在太阳能的作用下,反应生成了和,即太阳能转化为了化学能,B正确;
C.海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布对的吸收有影响,继而影响和的含量,最终影响钙化时释放,所以影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等C正确;
D.由海洋中碳循环的简单原理图可以看到,钙化时是由和与反应生成了和,所以离子方程式为,D正确;
故合理选项为A。
12.B
【详解】A.同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳放出的热量,C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1、 C(s)+O2(g)=CO (g) ∆H2,所以∆H1<∆H2,故A正确;
B.同物质的量的气态硫能量高于固态硫,S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H3、 S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H4,所以∆H3>∆H4,故B错误;
C.氢气燃烧放热,氢气越多,放出的热量越多,H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ∆H5、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H6,所以∆H5>∆H6,故C正确;
D.CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)反应放热, ∆H7<0; CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 反应吸热,∆H8>0,所以∆H7<∆H8,故D正确;
故选:B。
13.C
【详解】A.该装置的保温效果并不如量热计那样好,大小烧杯之间要填满纸片,装置存在热量的散失,故A正确;
B.根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故B正确;
C.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故C错误;
D.若改用的NaOH溶液进行反应,生成水的物质的量相等,所放出热量相等,故D正确;
故选C。
14.D
【详解】A.由于HBr比HI稳定,所以相同条件下HBr的△H2比HI的大,A正确;
B.△H3+△H4代表的是的变化,与是HCl的还是HBr的H原子无关,B正确;
C.△H1代表的是HX气体从溶液中逸出过程的焓变,因为HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的△H1>0,C正确;
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,△H2=+akJ•mol-1,D错误;
故选D。
15.C
【详解】A.根据图示,固态硫转化成气态硫,吸收热量,故A错误;
B.断裂键吸收热量,,B错误;
C.根据盖斯定律,,故C正确;
D.根据盖斯定律,等物质的量的分两步或一步生成,放出热量相等,故D错误;
选C。
16.(1)
(2) 0.3
(3)
(4)
【详解】(1)①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=(-283.0kJ·mol-1)×2-(-296.0kJ·mol-1)=-270kJ·mol-1;
故答案为:-270kJ·mol-1。
(2)
两个反应分别为①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=−akJ⋅mol−1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=−bkJ⋅mol−1(b>0)
根据盖斯定律可知①×2+②可得:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1,反应中消耗4molCO转移电子为8mol e-,则消耗1molCO转移2mol e-,标准状况下的3.36LCO的物质的量为n(CO)=0.15mol,转移电子为0.15×2mol=0.3mol,放出的热量为×(2a+b)kJ·mol-1=kJ;
故答案为:0.3;。
(3)CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1,根据盖斯定律,ΔH=(ΔH1+ΔH2),解得ΔH2=-867kJ·mol-1×2-(-574kJ·mol-1)=-1160kJ·mol-1;
故答案为:-1160kJ·mol-1。
(4)N≡N的键能最大,故N2最稳定;ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=[2×630 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1]-[946 kJ·mol-1+4×463 kJ·mol-1]=-666 kJ·mol-1;
故答案为:N2;-666。
17.(1)
(2)+125 kJ/mol
(3)的和的
(4)
(5)2m<n
【解析】(1)
C2H2分子中含有2 个C原子,充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则反应产生2 mol CO2气体和液体水时反应的乙炔的物质的量是1 mol,同时反应放出热量是2b kJ,故表示乙炔燃烧热的热化学方程式为: ;
(2)
反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则反应→ △H=(414×6+347)kJ/mol-(414×4+615+435)kJ/mol=+125 kJ/mol;
(3)
碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成。因此无法通过实验直接测得反应:的。但可设计实验利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有的和的;
(4)
已知:①
②
根据盖斯定律,将(①+②)×,整理可得: ;
(5)
已知:反应①:
反应②:
反应③:
根据盖斯定律,②-①×2=③,整理可得△H=-(n-2m)<0,所以2m<n。
18.(1)迅速
(2) Q=-C(T2-T1) 热容 反应前和反应后体系的温度
【分析】测量反应放出的温度必须迅速将反应物混合,充分搅拌使其反应,测定反应前后的温度差,结合比热容公式计算单位物质的量反应物生成稳定产物反应的热效应。实验成功的要素包括:迅速且充分反应、保温、读数准确。
(1)
反应物接触迅速反应放热,需要快速搅拌并开始观察温度变化,记录反应前后温度计的示数;
(2)
根据实验操作可得反应前后温度的变化值,根据比热容公式,Q为反应吸收或放出的热量,m为吸热物质的质量,c为该吸热物质的比热容,则溶液及量热计得热容,ΔT为反应前后的温度差,设反应前的温度计的示数为T1,反应结束后温度为T2,则ΔT=T2-T1。反应为放热,则Q<0,。
19. < > 能 减小 逆反应
【分析】(1)根据图象可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,正反应为放热反应。
(2)该反应中,反应物气体分子数小于生成物气体分子数。
(3)该反应能自发进行。
(4)对于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。
【详解】(1)根据图象可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,Q<0;答案为:<;
(2)该反应中,反应物气体分子数小于生成物气体分子数, 熵变>0;答案为:>;
(3)该反应为熵增的放热反应,一定能自发进行;答案为:能;
(4)对于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。所以,升高温度平衡常数K减小,平衡向逆反应方向移动。答案为:减小;逆反应。
20.(1)
(2)
(3)
(4)-151.7 kJ·mol-1
【详解】(1)3g乙烷(C2H6)完全燃烧生成CO2气体与液态水时放出的热量为156kJ,1mol乙烷的质量为30g,则1mol乙烷完全燃烧生成CO2气体与液态水时放出的热量为,则乙烷燃烧热的热化学方程式为;
(2)1mol氨气和1mol氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176kJ热量,则此反应的热化学方程式为;
(3)N2和O2反应生成NO2的化学方程式为,N2和O2化合生成184g NO2气体,吸收135.4kJ热量,184g NO2的物质的量为4mol,则生成2mol NO2吸收的容量为,则此反应的热化学方程式为;
(4)-(a+b)得到反应H2O2(l)=H2O(l)+O2(g),则ΔH=-(-134.3+286)kJ·mol-1=-151.7 kJ·mol-1。
21. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1 A2(g)+B2(g)═2AB(g) △H=+(a-b)kJ•mol-1
【分析】书写热化学方程式,应先写出化学方程式,标注物质的状态,再根据题目数据或图象计算反应热。
【详解】(1)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3molH-H键,1mol N≡N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1;
(2)图中吸收热量为(a-b)kJ,则热化学方程式为A2(g)+B2(g)═2AB(g) △H=+(a-b)kJ•mol-1,故答案为:A2(g)+B2(g)═2AB(g) △H=+(a-b)kJ•mol-1。
22.(1)
(2)
(3)
(4) 1:1
【详解】(1)1 g液态甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68kJ,燃烧热是指1mol可燃物生成稳定氧化物所释放的热量, 1mol液态甲醇燃烧生成和液态水时放热725.76kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为,故答案为:;
(2)乙炔燃烧的方程式为 ,每2mol乙炔燃烧转移20mol电子,每有个电子即5mol电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为,故答案为:;
(3)由、CO、燃烧热依次为、、,可得燃烧热的热化学方程式分别为:①:;②:;③:,CO和氢气合成甲醇,,根据盖斯定律①2+②-③得,故答案为;
(4)设的物质的量分别为x ,则的物质的量为1-x,由热化学方程式: 和题意可得285x+2220(1-x)=1252.5,解得x=0.5,1-x=0.5,相同条件下体积之比等于物质的量之比,所以混合气体中和的体积比是1:1;根据 和 ,可得
故答案为:1:1;。
23. A A 放热 Cl2
【分析】(1)和(2)根据键能越大,物质越稳定,本身能量越低进行判断。
(3)和(4)根据焓变公式,焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小,从而判断反应是放热还是吸热。
【详解】(1)、(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高,则该物质越稳定,其本身具有的能量越低。故答案(1)选A,(2)选A。
(3)、(4)断开1mol Cl—Cl键和1mol H—H键需吸收能量:,而形成2mol H—Cl键放出的能量为,所以在反应中每生成2mol HCl放出的热量,同理可计算出、反应中每生成2mol HBr、2mol HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故(3)答案:放热,(4)答案:Cl2。
【点睛】根据键能的含义及与反应能量变化关系进行判断反应类型。
24. 放热 A
【详解】在某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1>E2,说明反应物的总能量比生成物的总能量高,发生化学反应时,多余的能量以热能的形式释放出来,因此该反应是放热反应;图A表示反应物的总能量大于生成物总能量;图B表示生成物总能量高于反应物总能量,因此该反应可用图A表示。
25. 第三周期第ⅢA族 5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=-1377.22kJ/mol SiO+2OH-=SiO32-+H2↑ ABD OH- 160
【详解】试题分析:Ⅰ.若X、Y是相邻相似,它们的单质都必须采用电解法制备,可知是活泼金属,短周期的钠、镁、铝,但都无需密封保存,说明不是钠,因为钠要保存在煤油中,可知X为镁、Y为铝;
(1)Mg2+的结构示意图;(2)Al元素的核电荷数为13,在周期表中位于第三周期第ⅢA族;
Ⅱ.若X、Y是同族相似,X是形成化合物种类最多的元素,可知X为C,Y为Si。
(3)已知热化学方程式:2 I2(s)+5O2(g)="2" I2O5(s);△H=-75.56kJ•mol-1①,
2CO(g)+O2(g)="2" CO2(g);△H=-566.0kJ•mol-1②,
根据盖斯定律将方程式②×5/2-①×1/2得5CO(g)+I2O5(s)="5" CO2(g)+I2(s);△H=(-566.0kJ•mol-1)×5/2-(-75.56kJ•mol-1)×1/2=-1377.22kJ/mol,所以其热化学反应方程式为:5CO(g)+I2O5(s)="5" CO2(g)+I2(s)△H=-1377.22kJ/mol;
(4)隔绝空气时SiO和NaOH溶液反应生成Na2SiO3,可知Si发生了氧化反应,结合氧化还原反应的知识,还原产物只能是氢气,反应的离子方程式是SiO+2OH-=SiO32-+H2↑;
Ⅲ.若X、Y是对角相似,X、Y的最高价含氧酸的浓溶液都有强氧化性则X为N,Y为S。(5)铁片遇冷的浓硫酸或浓HNO3钝化,可知这两浓酸有强氧化性,铜片和浓硫酸或浓硝酸反应体现了浓酸的酸性和强氧化性,二氧化硫不能被浓硫酸氧化,木炭与浓硫酸或浓硝酸反应,体现了两种浓酸的强氧化性,故答案为ABD;(6)将0.2mol/L的HA溶液与等体积、等浓度的NaOH溶液混合后得到0.1mol/L的NaA溶液,此溶液中Na+浓度肯定是0.1mol/L,另外溶液里还存在H+、OH-及A-,若溶液呈中性则H+与OH-浓度相等,但图表中没有等浓度的微粒,可知此溶液不显中性,因是强碱盐只能显碱性,说明A-要水解,它的浓度略小于0.1mol/L,因OH-的浓度大于水解生成的HA浓度,故N只能是OH-;
(7)二氧化硫用碘溶液来吸收,方程式为:SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4,为说明该地空气中的SO2含量符合排放标准,设至少抽气x次,则抽气x次SO2的质量为100x×10-3L×2×10-5 g•L-1=(2x×10-6)g,则根据化学方程式可得出结论.
SO2~~~~~~~~~~~I2
64 g 1 mol
2x×10-6 g 10×10-3 L×5×10-4 mol•L-1
x=160。
考点:本题综合型比较强,考查了元素周期表的位、构、性三者之间的关系,还考查物质含量的测定、盖斯定律等。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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