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.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O,放出的热量大于57.3kJ
B.稀NaOH与98%浓硫酸反应生成1 mol H2O,放出的热量等于57.3kJ
C.1 mol H2SO4与足量的稀Ba(OH)2溶液反应,放出的热量小于57.3kJ
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O,放出的热量小于57.3kJ
2.已知热化学方程式:H2(g)+2ICl(g) === 2HCl(g)+I2(g) ΔH=a kJ·mol-1。其反应过程如下:
①H2(g)+ICl(g) === HClI(g)+H(g)(慢)
②H(g)+ICl(g) === HCl(g)+I(g)(快)
③HClI(g) === HCl(g)+I(g)(快)
④I(g)+I(g) === I2(g)(快)
下列说法不正确的是( )
A.反应④的焓变小于0
B.HClI是上述总反应的催化剂
C.总反应的速率由反应①的速率决定
D.总反应的正反应活化能Ea1与逆反应活化能Ea2之差为a kJ·mol-1
3.已知C(s)、H2(g)、CH4(g)的燃烧热如下表所示:
物质
C(s)
H2(g)
CH4(g)
燃烧热
则反应的反应热为
A. B.
C. D.
4.已知中和热的数值是57.3kJ•mol-1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是
A.1mol•L-1稀盐酸(aq)和1mol•L-1稀NaOH(aq)
B.500mL2.0mol•L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq)
C.500mL2.0mol•L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq)
D.1mol•L-1稀醋酸(aq)和1mol•L-1稀NaOH(aq)
5.已知热化学方程式C2H2 (g)+5/2O2 (g)=2CO2 (g)+H2O(g);△H=-1256 kJ/mol,下列说法正确的是
A.乙炔的燃烧热为1256kJ/mol
B.若生成2mol 液态水,则放出的热量小于2512kJ
C.若形成4mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2512kJ
D.若转移10mol电子,则消耗2.5molO2
6.已知:H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ∆H=-akJ/mol,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
b
369
下列说法正确的是
A.2HBr(g)=H2(g)+Br2(g) ∆H=+akJ/mol
B.H2(g)的稳定性低于HBr(g)
C.Br2(g)=Br2(l) ∆H =+30kJ/mol
D.b=272-a
7.下列说法中正确的是
A.燃烧的热化学方程式为:
B.已知稀溶液中, ,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出57.3kJ热量
C.在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
D.已知 ,则生成的反应热的大于
8.标准摩尔生成焓,是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变。最稳定单质的标准康尔生成焓为0。一定条件下,在水溶液中1mol含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述正确的是
A.在含氯阴离子中,最不稳定
B.的标准摩尔生成焓最小,最不稳定
C.
D.氯的化合价越高,对应的阴离子越活泼
9.一定条件下,1 mol白磷(P4)转化为红磷放出a kJ能量,下列说法错误的是
A.常温下,白磷比红磷稳定
B.等质量的白磷的能量高于红磷的
C.白磷转化为红磷的过程中。有非极性键的断裂和形成
D.等质量的白磷和红磷完全燃烧时。白磷放出的能量更多
10.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH1 B.ΔH1+ΔH2>ΔH3 C.ΔH1+ΔH2=ΔH3 D.ΔH1<ΔH3
11.下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是
A. ∆H1; ∆H2;则∆H1>∆H2
B.同温同压下,反应在光照和点燃条件下的∆H不同
C.S(s,正交)=S(s,单斜) ∆H=+0.33kJ/mol,单斜硫比正交硫稳定
D.已知 ∆H,则∆H代表甲烷的燃烧热
12.北京冬奥会中许多核心技术将为比赛保驾护航,其中碲化镉(CdTe)发电玻璃用于一体化项目,其发电原理为在玻璃表面涂抹一层碲化镉,使其具有光电转换功能。以下说法正确的是
A.碲元素属于过渡元素
B.的中子数为128
C.112Cd与114Cd互为同素异形体
D.碲化镉玻璃发电过程是将光能转化为电能
13.实验室进行中和热测定实验, 下列有关叙述错误的是
A.大小烧杯间塞碎泡沫,可减少热损失,提高准确率
B.测最终止温度时, 应当记录混合溶液的最高温度
C.缓慢多次加入 NaOH 溶液、搅拌,使酸碱充分反应
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
14.通过以下反应均可获取H2。下列说法错误的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6kJ∙mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3kJ∙mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ∙mol–1
A.反应①中光能转化为化学能
B.反应③使用催化剂,ΔH3不变
C.反应②为吸热反应
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=-74.8kJ∙mol–1
15.下列反应属于氧化还原反应且的是
A.铝热反应 B.和的混合物溶于水
C.灼热的木炭与CuO反应 D.镁条在CO₂中燃烧
16.已知: ,下列说法正确的是
A.的燃烧热为
B.该反应能说明比稳定
C.
D.由于题设没有条件限制,所以反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关
17.下列变化属于吸热反应的是:
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气
⑤生石灰与水反应生成熟石灰 ⑥HCl→ H+Cl⑦氢气还原氧化铜
A.①②④⑤ B.②④⑤⑦ C.①④⑤③ D.②④⑦
18.由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.由X→Y反应的ΔH=E5-E2
B.由X→Z反应的ΔH<0
C.Y(g)比Z(g)稳定
D.两反应X→Y、X→Z相比,后者的活化能较大
19.“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出,可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理,使它们重新组合,实现如图所示的转化。下列说法正确的是
A.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为化学能
B.此循环过程中热能转化成为化学能
C.此循环过程有利于节能环保
D.此循环过程中没有发生氧化还原反应
20.下列说法正确的是
A.一定条件下,H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-14.9kJ•mol-1,则该条件下分解1molHI吸收的热量为7.45kJ
B.在稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=—57.3kJ•mol-1,则稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ
C.已知CH4的燃烧热为890.31kJ•mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—890.31kJ•mol-1
D.同温同压时,等物质的量的氢气和氯气发生反应:H2+Cl2=2HCl,在光照和点燃条件下的ΔH不同
二、非选择题(共5题)
21.化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)下列制氢气方法中最节能的是___________(填序号)。
A.电解水制氢气:
B.高温使水分解制氢气:
C.太阳光催化分解水制氢气:
D.天然气制氢气:
(2)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体氧化和水汽化的热化学方程式分别为:
①
②
则3.2kg“可燃冰”(分子式为)释放的甲烷气体完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为 。
(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10)。常温常压条件下,1g丁烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量50kJ,则表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。(摩尔燃烧焓指在一定反应温度和压强下,1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变)
(4)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量,其热化学方程式为 。
(5)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时,最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:
①
②
③
写出乙烷标准摩尔生成焓的焓变= (用含、、的式子表示)。
22.Ⅰ.盐酸跟氢氧化钠溶液在下图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1) (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒。
(2)回答下列问题:
若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸,测得中和热为ΔH1,NaOH溶液与盐酸反应中和热为ΔH,则ΔH1 ΔH (填写<、>、=);若测得该反应放出的热量为2.84kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式:
Ⅱ.已知1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量。
(3)写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 。
(4)发射卫星可用肼做燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。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
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= 。
(5)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量,已知H-O键能为463kJ·mol-1,O=O键能为498kJ·mol-1,计算H-H键能为 kJ·mol-1。
23.化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源,研究化学反应的能量变化具有重要意义。根据要求,回答下列问题:
Ⅰ.实验室用盐酸、溶液进行测定中和反应反应热()的实验,实验装置如图所示,得到的数据如表所示。
实验次数
起始温度
终止温度
盐酸
溶液
1
20.2
20.3
23.6
2
20.3
20.4
23.6
3
20.5
20.6
24.9
回答下列问题:
(1)实验时, (填“能”或“不能”)用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器,其理由是 。
(2)已知:反应后溶液的比热容c为,各溶液的密度均为。
①根据实验结果计算出溶液与溶液反应生成水的反应热 。
②若实验过程中,未加盖硬纸板,则将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
③若用浓硫酸代替做实验,则将 。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)和反应生成的过程中能量的变化如图,请写出和反应生成的热化学方程式: 。
(4)用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
还原生成和,每消耗时,该反应过程 (填“吸收”或“放出”) 的热量。
24.(1)小苏打的化学式: 。
(2)写出乙醛的结构简式: 。
(3)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。已知室温下1g甲硅烷自燃生成SiO2固体和液态水放出热量44.6kJ,则其热化学方程式为 。
25.氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ·mol-1
(1)若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式: ;下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号) 。
A.增大容器压强B.升高温度C.使用优质催化剂D.增大CO的浓度
(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如下表所示。
物质的量/mol
T1/℃
T2/℃
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
NO
2.0
1.16
0.80
0.80
0.50
0.40
0.40
N2
0
0.42
0.60
0.60
0.75
0.80
0.80
①0∼5min内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)= ,该条件下的平衡常数K= 。
②第15min后,温度调整到T2,数据变化如上表所示,则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。
③若30min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol,则此时反应 移动(填“正向”、“逆向”或“不”);最终达平衡时NO的转化率a= 。
(3)工业上可以用氨水除去反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)中产生的CO2,得到NH4HCO3溶液,反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= 。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11)
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
B
D
D
C
C
A
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
C
D
C
C
D
B
C
A
1.D
A.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水的实质是:,放出的热量是57.3KJ,A错误;
B.浓硫酸稀释时要放热,则稀NaOH与98%浓硫酸反应生成1molH2O,放出的热量大于57.3kJ,B错误;
C.硫酸与氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.醋酸为弱电解质,电离吸热,则放出的热量小于于57.3kJ,D正确;
故答案为:D。
2.B
A.反应④是两个I(g)原子间形成共价键,放出热量,所以焓变小于0,A正确;
B.HClI是第一个反应的产物,而不是第一个反应的反应物,所以不是上述总反应的催化剂,B不正确;
C.四步反应中,只有反应①的速率慢,所以总反应的速率由反应①的速率决定,C正确;
D.正逆反应的活化能之差即为该反应的焓变,所以正反应活化能Ea1与逆反应活化能Ea2之差为a kJ·mol-1,D正确;
故选B。
3.A
由条件可知:①
②
③
反应①+②×2-③=,所以;
故选A。
4.B
中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态H2O时所放出的热量。
A.只知道酸、碱的浓度,体积未知,无法确定生成水的物质的量,无法确定放热多少,A错误;
B.500mL2.0mol•L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq),反应生成1molH2O,放出的热量为57.3kJ,B正确;
C.500mL2.0mol•L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq),反应生成1molH2O,但醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出热量小于57.3kJ,C错误;
D.只知道酸、碱的浓度,体积未知,无法确定生成水的物质的量,无法确定放热多少,且醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,D错误;
答案选B。
5.D
A、热化学方程式中水是气体不是稳定的氧化物,所以燃烧热应大于1256kJ/mol,选项A错误;
B、气态水变为液态水放热,若生成2mol液态水,则△H<-2512kJ/mol,放热大于2512kJ,选项B错误;
C、若形成4mol碳氧共用电子对,化学方程式中生成1mol二氧化碳,则放出的热量为628kJ,选项C错误;
D、依据反应化学方程式可知,电子转移为10mol,消耗2.5mol氧气,选项D正确;
答案选D。
6.D
分析:A项,根据H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)ΔH=-akJ/mol和Br2(l)=Br2(g)ΔH=+30kJ/mol计算2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的ΔH;B项,键能越大,分子越稳定;C项,Br(g)=Br2(l)的ΔH=-30kJ/mol;D项,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
详解:A项,H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)ΔH=-akJ/mol(①式),蒸发1molBr2(l)需要吸收30kJ的能量,则Br2(l)=Br2(g)ΔH=+30kJ/mol(②式),将②式-①式得,2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)ΔH=+(30+a)kJ/mol,A项错误;B项,H-H键的键能大于H-Br键的键能,键能越大,分子越稳定,H2(g)的稳定性高于HBr(g),B项错误;C项,Br2(l)=Br2(g)ΔH=+30kJ/mol,则Br(g)=Br2(l)ΔH=-30kJ/mol,C项错误;D项,2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)ΔH=+(30+a)kJ/mol,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,ΔH=+(30+a)kJ/mol=2E(H-Br)-[E(H-H)+E(Br-Br)]=2369kJ/mol-436kJ/mol-bkJ/mol,解得b=272-a,D项正确;答案选D。
7.C
A.燃烧热指的是在25℃、101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,乙醇完全燃烧的稳定产物为二氧化碳气体和液态水,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3 kJ,故B错误;
C.由燃烧热定义可知,燃烧热指的是在25℃、101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,故C正确;
D.的能量高于,气态三氧化硫转化为液态放出热量,反应热的为负值,放热越多值越小,则生成的反应热的大于,故D错误;
故选:C。
8.C
当氯元素为-1价时的生成焓为-167,当氯元素为+1价时的生成焓为-107,当氯元素为-+3价时的生成焓为最低,当氯元素为+5价时的生成焓为-104,据此分析;
A.根据标准摩尔生成焓定义可知,生成焓越小,表明物质能量越低,物质越稳定,从图像可以看出,氯离子生成焓最小,最稳定,A错误;
B.亚氯酸根离子生成焓最大,即最活泼,B错误;
C.,当氯元素为由+1价歧化为-1价和+5价时,反应热=生成物生成焓-反应物生成焓,,C正确;
D.从生成焓可以看出,随着氯的化合价升高,生成焓先减小,后增大,生成焓的负值越大,物质越稳定,因此活泼性是先增大后减小,D错误;
故选C。
9.A
A.常温下,白磷(P4)转化为红磷放出a kJ能量,则红磷比白磷稳定,A错误;
B.等质量的白磷的能量高于红磷的,B正确;
C.白磷转化为红磷的过程中。有P-P非极性键的断裂和形成,C正确;
D.等质量的白磷和红磷完全燃烧时。白磷具有的能量高,放出的能量更多,D正确;
故选A。
10.D
1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH1>0,1mol的CuSO4(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH2<0,CuSO4·5H2O受热分解变为CuSO4(s),ΔH3>0。
A.1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH1>0,1mol的CuSO4(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH2<0,因此ΔH2<ΔH1,故A错误;
B.1mol CuSO4·5H2O(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH1>0,1mol CuSO4(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH2<0,1mol CuSO4·5H2O受热分解变为CuSO4(s),ΔH3>0,将第一个过程减去第二个过程得到第三个反应,则ΔH1-ΔH2=ΔH3,由于ΔH2<0,则ΔH1+ΔH2<ΔH3,故B错误;
C.根据B选项得到ΔH1-ΔH2=ΔH3,故C错误;
D.1mol CuSO4·5H2O(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH1>0,1mol CuSO4(s)溶于水形成硫酸铜溶液,ΔH2<0,1mol CuSO4·5H2O受热分解变为CuSO4(s),ΔH3>0,将第一个过程减去第二个过程得到第三个过程,则ΔH1-ΔH2=ΔH3,ΔH1-ΔH3=ΔH2<0,则ΔH1<ΔH3,故D正确。
综上所述,答案为D。
11.A
A.前一反应中S呈固态,后一反应中S呈气态,则前一反应放出的能量比后一反应少,但由于∆H为负值,所以∆H1>∆H2,A正确;
B.同温同压下,同一反应在不同条件下,反应的活化能可能不同,但∆H相同,B不正确;
C.由S(s,正交)=S(s,单斜) ∆H=+0.33kJ/mol可知,正交硫的能量低于单斜硫,所以正交硫比单斜硫稳定,C不正确;
D.从反应可以看出,产物中的H2O呈气态,所以∆H不代表甲烷的燃烧热,D不正确;
故选A。
12.D
A.过渡元素全部是金属元素,A项错误;
B.的中子数为76,B项错误;
C.112Cd与114Cd互为同位素,C项错误;
D.由信息可知发电过程是将光能转化为电能,D项正确。
故选D。
13.C
A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,可减少热量损失,减小测量误差,提高准确率,故A正确;
B.充分反应时放出的热量最多,温度最高,因此测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B正确;
C.为了减少热量损失,应当快速一次性倒入NaOH溶液并搅拌,使酸碱充分反应,故C错误;
D.塑料材质的环形搅拌棒导热能力差,可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故答案选C。
14.D
A.太阳光催化分解水制氢气,是光能转化为化学能,故A不符合题意;
B.催化剂不能改变反应热的大小,只能改变化学反应速率,ΔH3不变,故B不符合题意;
C.反应的ΔH2>0,故该反应为吸热反应,故C不符合题意;
D.根据盖斯定律,目标反应CH4(g)=C(s)+2H2(g),相当于③-②,故ΔH=ΔH3-ΔH2,ΔH=+206.1kJ∙mol–1-(+131.3kJ·mol-1)=+74.8kJ∙mol–1,故D符合题意;
答案选D。
15.C
A.铝热反应属于放热反应,故,故A错误;
B.与溶于水反应吸收热量,属于吸热反应,但反应过程中元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故B错误;
C.灼热的木炭与CuO反应属于吸热反应,反应过程中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C正确;
D.镁条在中燃烧放出热量,属于放热反应,故D错误;
故答案为:C。
16.C
A.燃烧热是1mol可燃物燃烧 稳定氧化物所放出的热量,故A错误;
B.该反应只能体现和2mol和1molO2的总能量小于2molCO2和4molH2的总能能量,故B错误;
C.根据盖斯定理可得出该反应是题目反应的逆过程的一半,热化学方程式为: ,故C正确;
D.由于题设没有条件限制,默认为所以反应中的能量变化是在常温和常压下测定,故D错误;
故答案为C。
17.D
①液态水汽化,是物理变化; ②将胆矾加热变为白色粉末,分解反应,吸热反应; ③浓硫酸稀释,物理变化为主,放热; ④氯酸钾分解制氧气,化学变化,吸热反应;⑤生石灰与水反应生成熟石灰,化学变化,放热反应; ⑥HCl→H+Cl断键吸热、不属于化学反应;⑦氢气还原氧化铜,吸热反应;
故选D。
18.B
A.根据△H=E生成物(总)一E反应物(总),由题图可知,由X生成Y的△H=E3-E2,故A错误;
B.根据题图,2X(g)的总能量大于Z(g)的总能量,故X→Z为放热反应,△H<0,故B正确;
C.观察图象知,Y(g)的能量比Z(g)的能量高,能量越高越不稳定,即稳定性:Z>Y,故C错误;
D.反应X→Y的活化能为E5-E2,而反应X→Z的活化能为E4-E2,,E5>E4,因此,X→Y的活化能较大,故D错误;
故答案为B。
19.C
A.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能,故A错误;
B.此循环过程中太阳能转化成为化学能,化学能再转化为热能,故B错误;
C.此循环过程中太阳能最终转化为热能,所以有利于节能环保,故C正确;
D.CO2、N2、H2O转化为CH3OH、NH3、CH4的过程中C、N等元素化合价有变化,属于氧化还原反应,故D错误;
选C。
20.A
A.由题给热化学方程式可知,碘化氢的分解反应为吸热反应,则1mol碘化氢发生反应时,反应吸收的热量为1mol××14.9kJ/mol=7.45kJ,故A正确;
B.一水合氨是弱碱,在溶液中电离会吸收热量,所以稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,故B错误;
C.甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则生成气态水时的焓变应大于-890.31kJ/mol,故C错误;
D.反应的焓变ΔH只与反应物和生成物有关,与反应条件无关,所以等物质的量的氢气和氯气在光照条件下反应和点燃条件下反应的焓变ΔH相同,故D错误;
故选A。
21.(1)C
(2)17806kJ
(3)
(4)
(5)
从能量消耗角度分析判断;根据题意数据结合盖斯定律分析解答。
(1)电解水、高温以及天然气的使用都会消耗大量能源,使用太阳能可减小能源的消耗,四种制氢气的方法中最节能的是C,故答案为:C;
(2)3.2kg CH4•8H2O物质的量为=20mol,可以释放出20 mol CH4,由CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ•mol-1,可知20mol甲烷燃烧生成气态水放出热量为20mol×802.3kJ/mol=16046kJ,同时生成40molH2O(g),由H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ•mol-1,可知40molH2O(g)转化为40molH2O(l)放出的热量为40mol×44kJ/mol=1760kJ,故放出的热量为16046kJ+1760kJ=1 7806 kJ,故答案为:17806;
(3)1g丁烷气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出热量50 kJ,则1mol丁烷反应生成CO2和H2O(l)放出热量为50kJ×=2900kJ,表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900 kJ/mol,故答案为:C4H10(g)+ O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2900 kJ/mol;
(4)1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出的热量为649.5kJ×=2165kJ,反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol;故答案为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol;
(5)①2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l)△H1;②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H2;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3;根据盖斯定律,乙烷标准摩尔生成焓的焓变△H=2②-×①+×③,即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为2C(石墨,s)+3H2(g)=C2H6(g) △H=()kJ/mol,故答案为:。
22.(1)不能
(2) > HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8kJ/mol
(3) kJ/mol
(4)ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
(5)436
(1)不能将环形玻璃搅棒改为环形金属(如铜)棒,因为环形金属棒是热的良导体,会造成热量损失,故答案为:不能;
(2)醋酸是一元弱酸,在溶液中电离时会吸收热量,所以将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸,会使测得的中和热ΔH1大于氢氧化钠溶液与盐酸反应的中和热ΔH;100mL0.55mol/L氢氧化钠溶液与100mL0.5mol/L盐酸完全反应生成0.05mol水,由测得该反应放出的热量为2.84kJ可知,中和热ΔH=—=—56.8kJ/mol,则反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol,故答案为:>;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol;
(3)由1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量可知,反应的反应热ΔH=—=—16a kJ/mol,则反应的热化学方程式为 kJ/mol kJ/mol,故答案为: kJ/mol kJ/mol;
(4)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ∆H1; ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ∆H2; ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ∆H3;④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ∆H4;根据盖斯定律分析,有④=③×2-②×2-①,则∆H4=2∆H3-∆ H1-2∆H2;
(5)设氢氢键的键能为akJ/mol,由1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量可得:2×463kJ/mol—(akJ/mol+498kJ/mol×)=241kJ,解得a=436,故答案为:436。
23.(1) 不能 铜是热的良导体,导热快,热量损失大
(2) 偏大 偏小
(3)
(4) 放出 (或)
(1)铜是热的良导体,导热快,热量损失大,实验时,不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器;
(2)①根据表格数据,第一次实验温度差为3.35℃、第二次实验温度差为3.25℃、第三次实验温度差为4.35℃,第三次实验误差超出正常范围,舍去不用,第一次和第二次的平均温差为3.3℃,溶液与溶液反应生成水的反应热。
②若实验过程中,未加盖硬纸板,放出的热量偏少,则将偏大。
③若用浓硫酸代替做实验,放出的热量偏多,则将偏小。
(3)根据图示,和反应生成放出的能量为300-254=46kJ,则和反应生成的热化学方程式 。
(4)①
②
根据盖斯定律①-②×3得4+6=5+6,每消耗时,该反应过程放出451.975的热量。
24. NaHCO3 CH3CHO SiH4(g)+3O2(g)=4SiO2(s)+2H2O(l)∆H=-1427.2kJ·mol-1
(1)碳酸氢钠的俗名是小苏打,化学式为NaHCO3;
(2)乙醛含有醛基,乙醛的结构简式CH3CHO;
(3)室温下1g甲硅烷自燃生成SiO2固体和液态水放出热量44.6kJ,则1mol甲硅烷自燃生成SiO2固体和液态水放出热量44.6kJ32=1427.2 kJ,甲硅烷自燃的热化学方程式为SiH4(g)+3O2(g)=4SiO2(s)+2H2O(l)∆H=-1427.2kJ·mol-1。
25. 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747kJ·mol ad 0.042mol⋅L−1⋅min−1 > 正向 60% 1.25×10−3
(1)平衡常数表达式为,可知反应为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g);
由①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=−221kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=−393.5kJ/mol
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+181kJ/mol
结合盖斯定律可知,②×2−③−①得到2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),其△H=−747kJ/mol,
热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H=−747kJ/mol;
a.增大容器压强,向气体体积减小的方向移动,即平衡正向移动,NO转化率增大,故a符合题意;
b.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即平衡逆向移动,NO转化率减小,故b不符合题意;
c.使用优质催化剂,催化剂同等程度改变正逆反应速率,平衡不移动,故c不符合题意;
d.增大CO的浓度,平衡正向移动,NO转化率增大,故d符合题意;
故答案为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H=−747kJ/mol;ad;
(2)反应②−①得到反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-574.5 kJ/mol;
①0∼5min内,根据反应
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
开始(mol) 2 0 0
变化(mol) 0.84 0.42 0.42
5min(mol) 1.16 0.42 0.42
以CO2表示的该反应速率v(CO2)==0.042mol⋅L−1⋅min−1,
10分钟达到平衡时,根据反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
开始(mol) 2 0 0
变化(mol) 1.2 0.6 0.6
平衡(mol) 0.8 0.6 0.6
K===,
故答案为0.042mol⋅L−1⋅min−1;;
②第15min后,温度调整到T2,NO的物质的量在降低,平衡正向移动,该反应为放热反应,根据已知降低温度,平衡向放热反应方向移动,则T1>T2,
故答案为>;
③若30min时,保持T2不变,K==4,向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol,Qc==1.36<K,平衡正向移动,则
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),
开始(mol) 4 2 2
转化(mol) x 0.5x 0.5x
平衡(mol) 4−x 2+0.5x 2+0.5x
=4,解得x=2.4mol,
最终NO的转化率=×100%=×100%=60%,
故答案为正向;60%;
(3)反NH4++HCO3−+H2O⇌NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=,在平衡常数表达式中分子和分母同乘以,可得K====1.25×10−3,
故答案为1.25×10−3。
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