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.H2与ICl的反应分两步完成,其能量曲线如图所示。
反应①:H2(g)+2ICl(g) =HCl(g)+HI(g)+ICl(g)
反应②:HCl(g)+HI(g)+ICl(g) =I2(g)+2HCl(g)
下列有关说法不正确的是
A.反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B.总反应的活化能为kJ·mol-1
C.H2(g)+2ICl(g) =I2(g)+2HCl(g) ΔH=-218 kJ·mol-1
D.反应①的ΔH=E1-E2
2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知,则氢气的燃烧热为
B.已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则石墨比金刚石更稳定
C.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,则其热化学方程式
D.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入反应更充分,测定的中和热数值误差更小
3.化学反应伴随着能量的变化。下列属于吸热反应的是
A.镁条燃烧 B.氧化钙与水反应
C.高温煅烧石灰石 D.硝酸和氢氧化钠溶液反应
4.从能量转换看,下列过程属于化学能转化为电能的是
A.手机充电 B.干电池放电 C.光合作用 D.风力发电
5.强酸和强碱的稀溶液中和热可表示为:H+(aq) + OH-(aq)=H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol,以下3个化学方程式中,反应热为-57.3kJ/mol的是
①H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l);②H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(s) + 2H2O(l);③NH3·H2O(aq) + HCl(aq) = NH4Cl(aq) + H2O(l)
A.① B.② C.③ D.均不符合
6.下列各图是表示相应变化的能量关系图,其中正确的是
A.锌与稀硫酸反应 B.植物的光合作用 C.天然气的燃烧 D.氢气和氯气反应
7.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+130kJ·mol-1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-220 kJ·mol-1;H-H、O=O键的键能(kJ·mol-1)分别为436、496,则O-H的键能为
A.332 B.118 C.462 D.130
8.下列说法正确的是
A.稀有气体一般难于发生化学反应,是因为分子中键能较大
B.具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
C.硫酸工业中SO2转化为SO3时采用常压,是因为增大压强不会提高SO2的转化率
D.已知C(金刚石,s)=C(石墨,s)△H=-1.9kJ·mol-1,则金刚石的燃烧热△H1小于石墨的燃烧热△H2
9.下列说法中不正确的是
A.任何化学反应都有新物质生成,且伴有能量变化
B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C.根据反应物和生成物所具有总能量的大小,确定反应是吸热反应还是放热反应
D.若某反应中反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应是放热反应
10.碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.O2(g)⇌O3(g)+80.8 kJ
B.将O2转变为O3 后再与碳反应,可获得更多的能量
C.l mol碳不完全燃烧所释放的能量介于393.5~474.3 kJ
D.断裂l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少
11.下列热化学方程式正确的是
A.C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-396 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+896 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ
12.下列说法错误的是
A.化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小
B.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
C.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
13.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A.乙醇燃烧 B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.实验室制备氢气
14.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化.
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌器,测定中和热数值偏低
D.实验(c)记录终止温度时,需等待温度计示数稳定后再读数
15.化学反应原理的研究始终与物质变化、能量变化紧密相连,过程中释放或吸收的能量在生产、生活和科学研究中具有广泛的应用。下列变化属于吸热反应的是
A.碘的升华 B.镁条在CO2中燃烧
C.镁与盐酸反应 D.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应
16.生活中每时每刻都发生着各种化学反应,下列反应不一定属于放热反应的是
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应 B.燃烧反应
C.复分解反应 D.中和反应
17.已知下列反应的能量变化示意图如下,有关说法正确的是
A.1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g),反应放出的热量小于297.0 kJ
B.在相同条件下,SO2(g)比SO3(g)稳定
C.S(s)与O2(g)反应生成SO3(g)的热化学方程式为S(s)+O2(g)SO3(g) ΔH=+395.7 kJ·mol-1
D.一定条件下一定量的SO2(g)和O2(g)充分反应,生成1 mol SO3(l)放出的热量大于98.7 kJ
18.已知热化学反应方程式:
①
②
下列说法正确的是
A.反应①: B.CO的燃烧热是
C.C生成需要吸收热量 D.盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热
19.新型材料催化氧化碳烟技术可有效减少汽油燃烧不完全产生的颗粒物,其机理如下图所示,下列说法不正确的是
A.过程III中涉及非极性共价键的断裂
B.过程II中仅Ce元素的化合价发生变化
C.环境中的浓度对除碳烟效果有一定影响
D.产物中的氧原子来自于和
20.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.1mol O2(g)的能量一定高于2mol SO2(g)的能量
B.2mol SO2(s)和1mol O2(g)的总能量一定高于2mol SO3(g)的总能量
C.2mol SO3(g)的总能量一定低于2mol SO2(g)和1mol O2(g)的总能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
二、非选择题(共5题)
21.请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2, ΔH1 ΔH2(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量 57.3 kJ。
(3)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2中共价键
键能/(kJ▪mol-1)
339
498
464
1083
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101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O,放出571.6 kJ的热量,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出53.4 kJ的热量 。
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式 。
(4)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式 。
(5)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式是 。
(6)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。
23.工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有重大意义。合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示:
(1)N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH=
(2)对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为 kJ·mol-1,该步骤的化学方程式为
24.利用催化转化反应,可有效地将汽车尾气中的CO和NO同时除去。
(1)已知: ; 。计算: 。
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入等物质的量的NO和CO,发生上述反应。测得NO浓度随时间t的变化曲线如图。
①0~2s内的平均反应速率 。
②下列有关该反应的说法正确的是 (填标号)。
A.体系中混合气体的平均摩尔质量不变时,该反应达到平衡状态
B.体系中保持不变时,该反应达到平衡状态
C.一定压强下充入惰性气体,、均不变
D.5s时,
(3)增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了探究温度、催化剂的比表面积对该反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T/℃
NO初始浓度
/()
CO初始浓度
/()
催化剂的比表面积
/()
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
① 。
②探究温度对该反应速率影响规律的实验有 (填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,随时间t的变化曲线如图,表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。
25.已知:25℃,下,CO的燃烧热为写出和作用生成和的热化学方程式: 。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
B
D
C
C
D
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
B
C
D
C
D
D
B
C
1.B
A.由图像可知,反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量,A正确;
B.E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能,总反应活化能为能量较高的E1,B错误;
C.反应①和②总的能量变化为218 kJ,并且是放热反应,所以H2(g)+2ICl(g) =I2(g)+2HCl(g)ΔH=-218 kJ·mol-1,C正确;
D.反应①的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=E1-E2,D正确;
故选B。
2.B
A.表示氢气燃烧热的热化学方程式中,水应为液态,A项错误;
B.石墨生成金刚石吸热,说明石墨能量低,能量越低越稳定,即石墨更稳定,B项正确;
C.氮气和氢气的反应是可逆反应,将和置于密闭容器中充分不能得到1molNH3,则其热化学方程式,C项错误;
D.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入不能使反应更充分,而且会有热量损失,测定的中和热数值误差较小,C项错误;
故选B。
3.C
A.镁条燃烧放出热量,为放热反应,故A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出热量,为放热反应,故B错误;
C.高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,是吸热反应,故C正确;
D.硝酸和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和水,是放热反应,故D错误;
故选C。
4.B
A.电能转化为化学能,A错误;
B.化学能转化为电能,B正确;
C.光能转化为化学能,C错误;
D.机械能转化为电能,D错误;
故选B。
5.D
①热化学方程式的计量数只表示物质的量,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),ΔH=-57.3kJ/mol表示强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量。对于①H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l)反应生成2mol水,所以反应热ΔH=-57.3kJ/mol×2=-114.6kJ/mol,①项错误;
②H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(aq) + 2H2O(l)反应除生成2mol水外,还生成BaSO4沉淀,反应热肯定不是-57.3kJ/mol,②项错误;
③NH3·H2O(aq) + HCl(aq) = NH4Cl(aq) + H2O(l)反应尽管生成1mol水,但NH3·H2O为弱碱,中和反应时要电离,而电离过程要吸收部分热量,所以反应热要大于-57.3kJ/mol,③项错误;
答案选D。
6.C
A、锌与稀硫酸反应属于放热反应,反应物总能量大于生成物的总能量,故A错误;
B、植物的光合作用是利用光能转化成化学能的过程,属于吸热反应,即反应物的总能量小于生成物的总能量,故B正确;
C、天然气的燃烧属于放热反应,反应物总能量大于生成物的总能量,故C错误;
D、氢气和氯气反应是放热反应,反应物总能量大于生成物的总能量,故D错误。
7.C
已知热化学方程式①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+130kJ/mol;②2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220 kJ/mol,则根据盖斯定律可知②-①×2即得到热化学方程式O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H=-(220+2×130) kJ/mol,由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值,设O-H的键能为a kJ/mol,则496 kJ/mol+2×436 kJ/mol-2×2×a kJ/mol=-(220+2×130) kJ/mol,解得a=462,故答案选C。
8.D
A.稀有气体是单原子分子,不存在任何化学键,一般难于发生化学反应,是因为原子结构具有比较稳定的结构,与化学键无关,A错误;
B.活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应,如果不是有效碰撞,则不能反应,故B错误;
C.硫酸工业中SO2转化为SO3的反应为2SO2+O2=2SO3,增大压强能够提高SO2的转化率,但该反应在常压下的转化率已经较大没有采用高压的必要,况且采用高压还受动力、设备等条件的限制,提高了成本,故C错误;
D.已知C(金刚石,s)=C(石墨,s)△H=-1.9kJ·mol-1,金刚石的能量比石墨高,燃烧1mol金刚石放出的能量比石墨高,则金刚石的燃烧热△H1小于石墨的燃烧热△H2,故D正确;
故选D。
9.B
A.任何化学反应都有新物质生成,且化学反应中存在化学键的断裂和生成,伴有能量变化,A正确;
B.化学反应中的能量变化除了热量的变化,还有电能等,如原电池装置,B错误;
C.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,根据反应物和生成物所具有总能量的大小,可确定反应是吸热反应还是放热反应,C正确;
D.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,若反应物的总能量高于生成物的总能量,则ΔH<0,反应为放热反应,D正确;
故答案选B。
10.D
A.由盖斯定律、图示信息知:O2(g)⇌O3(g)-80.8 kJ,A错误;
B. 由盖斯定律知,将O2转变为O3 后再与碳反应生成二氧化碳、将O2直接与碳反应生成二氧化碳、获得相同的能量,B错误;
C. l mol碳不完全燃烧所释放的能量小于393.5kJ,C错误;
D. O2与碳反应生成二氧化碳是放热反应、氧气的键能和碳的键能之和小于二氧化碳的键能,则l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少,D正确;
答案选D。
11.C
A.方程式未配平,A错误;
B.甲烷燃烧生成二氧化碳和水是放热反应,ΔH<0,B错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1均符合书写要求,C正确;
D.ΔH的单位是kJ·mol-1,D错误;
答案选C。
12.C
A.反应物的总能量低于生成物的总能量,反应表现为吸热,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应表现为放热,故化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小,A正确;
B.化学反应伴随着物质变化和能量变化,即化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化,B正确;
C.一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关,需要加热才能发生的化学反应也可能是放热反应,如木炭燃烧,C错误;
D.根据质量守恒定律可知,反应物的总能量高于生成物的总能量时,则发生放热反应,D正确。
答案选C。
13.B
生成物总能量高于反应物总能量的反应属于吸热反应,若反应物的总能量大于生成物的总能量则为放热反应;
常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸、所有中和反应、绝大多数化合反应,铝热反应;
常见的吸热反应有:个别的化合反应(如C和CO2)、绝大数分解反应、少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱)。
A. 乙醇燃烧属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故A错误;
B.碳与二氧化碳高温反应属于吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故B正确;
C.铝粉与氧化铁粉末反应属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故C错误;
D. 锌与硫酸反应制备氢气属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故D错误;
故选:B。
14.C
A.金属与酸的反应为放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应,中和反应为放热反应,A错误;
B.铝粉反应速率更快,但是等质量的铝片与铝粉与盐酸反应放出的热量相同,B错误;
C.铜的导热性良好,换用铜制搅拌棒后会有热量损失,导致测定的数值偏低,C正确;
D.实验(c)记录终止温度时,需测量温度计示数的最高值,D错误;
故选C。
15.D
A.碘升华,需要吸热,是物理变化,为吸热过程,不是吸热反应,A错误;
B.燃烧是放热反应,镁条在CO2中燃烧是放热反应,B错误;
C.金属和酸发应是放热反应,镁与盐酸反应是放热反应,C错误;
D.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,D正确;
故答案选D。
16.C
A.该反应为中和反应,酸碱中和反应是放热反应,A不符合题意;
B.物质燃烧反应都属于放热反应,B不符合题意;
C.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应属于复分解反应,但该反应发生时吸收热量,为吸热反应,C符合题意;
D.中和反应都是放热反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
17.D
A.相同量的S(g)的能量大于S(s)的能量,所以1molS(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g),反应放出的热量>297.0kJ/mol,故A错误;
B.在相同条件下,SO2(g)比SO3(g)的能量高,所以SO3(g)比SO2(g)稳定,故B错误;
C.已知S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297.0kJ/mol,SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H=-98.7kJ/mol,把两个方程相加得到S(s)+O2(g)SO3(g)△H=-395.7kJ/mol,故C错误;
D.依据图象分析可知反应放热,所以1molSO2(g)和molO2(g)生成1molSO3(g)放出98.7kJ/mol,生成1molSO3(l)放出热量大于98.7kJ,故D正确;
故答案:D。
18.D
A.由热化学方程式可知,反应①为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.由热化学方程式可知,一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol,故B错误;
C.由盖斯定律可知,反应①—②可得碳燃烧生成一氧化碳的反应,则反应△H=(—393.5kJ/mol)—(—283.0kJ/mol)= —110.5kJ/mol,所以碳生成一氧化碳会放出热量,故C错误;
D.盖斯定律可用于计算不能直接进行反应的反应热或不容易测量的化学反应的反应热,故D正确;
故选D。
19.B
A. 过程III中涉及,含有非极性共价键的断裂,故A正确;
B.过程II中不仅Ce元素的化合价发生变化,的化合价也在反生变化,故B错误;
C.环境中的浓度对除碳烟效果有一定影响,故C正确;
D.根据图示,产物中的氧原子来自于和,故D正确。
故答案为B。
20.C
对于放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,对于吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,有的放热反应需要加热才能发生,据此进行解答。
A. 该反应为放热效应,但无法判断单一物质的能量大小,A项错误;
B. 因反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,所以2mol SO2(g)和1mol O2(g)的总能量一定高于2mol SO3(g)的总能量,气态SO2并不是固态SO2,B项错误;
C. 因反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为放热反应,所以2mol SO3(g)的总能量一定低于2mol SO2(g)和1mol O2(g)的总能量,C项正确;
D. 尽管该反应是放热的,但是在高温下才能发生,反应是否放热与外界是否需要加热无关,D项错误;
答案选C。
21.(1)=
(2)>
(3)2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1172 kJ▪mol-1或H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ▪mol-1
【解析】(1)
温度压强一定时,反应条件对反应的ΔH不产生影响,所以在光照和点燃条件下的ΔH相等,即ΔH1=ΔH2。答案为:=;
(2)
因为浓硫酸与稀氢氧化钠反应前,会因稀释而放出热量,所以浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量为溶解热与中和热之和,故放出的热量>57.3 kJ。答案为:>;
(3)
反应2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g)的△H等于反应物总键能与生成物总键能之差,即△H=(4×339+3×498-2×1083-4×464) kJ▪mol-1=-1172 kJ▪mol-1;也可改变化学计量数,得出H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ▪mol-1。答案为:2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1172 kJ▪mol-1或H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ▪mol-1。
【点睛】利用键能计算反应热时,常需清楚各物质分子中所含有的共价键,也就是需使用各分子的结构式。
22.(1)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1
(4)NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol
(5)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(6)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0 kJ·mol-1
(1)
燃烧热是指在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,在101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O,放出571.6 kJ的热量,则生成2.00 mol液态H2O,放出285.8 kJ的热量,因此表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
(2)
卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出53.4 kJ的热量,则32 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出534 kJ的热量,属于热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1。
(3)
已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1则有
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
依据盖斯定律可知②-①即得到CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1。
(4)
已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ的热量,则生成1mol水放热是57.3kJ,表示其中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol。
(5)
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
则根据盖斯定律可知①-②-③即得到碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1。
(6)
NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ, 每消耗38 g NaBH4(s)放热216 kJ,因此该反应的热化学方程式是NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0 kJ·mol-1。
23.(1)-92 kJ·mol-1
(2) 124 *N2+3*H2=2*N+6*H
(1)根据分析中的反应历程图可知,ΔH=反应产物总能量-反应物总能量=(500-100-308)=-92kJ/mol;
(2)根据图像,对总反应速率影响较小的步骤为*N2+3*H2=2*N+6*H,该反应能垒(活化能)=34+90=124 kJ/mol;
24.(1)
(2) 3.75×10-4 AD
(3) Ⅰ和Ⅲ 乙
(1)已知:① ;
② ;
则根据盖斯定律由①+②可以得到,=,故答案为:
(2)①0~2s内的变化量为7.5×10-4mol/L,则的变化量为7.5×10-4mol/L,则 ,故答案为:3.75×10-4;
②A.该反应正反应是气体体积减小的反应,若体系中混合气体的平均摩尔质量不变,则各物质浓度笔辩,该反应达到平衡状态,故A正确;
B.体系中NO与CO2均为生成物,始终为,故B错误;
C.一定压强下充入惰性气体,则体积变大,各物质浓度减小、均减小,故C错误;
D.该反应在4s时达到平衡状态,则,故,故D正确;
故选AD;
(3)①由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅱ温度相同,催化剂的比表面积不同,实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响,则温度和反应物的初始浓度要相同;实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同,实验目的是验证温度对反应速率的影响,则反应物的初始浓度要相同,a应该为;故答案为:;
②由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同,温度不同,实验目的是验证温度对反应速率的影响,故答案为:Ⅰ和Ⅲ;
③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同,温度、反应物的初始浓度相同,催化剂的比表面积对平衡移动无影响,但实验Ⅱ的反应速率快,先达到化学平衡状态,故实验Ⅱ对应的为曲线乙,故答案为:乙。
25.CO(g)+=CO2(g)+(g) ∆H=-41.2kJ/mol
已知:①25℃,下,CO的燃烧热为,其热化学反应方程式为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H= -566 kJ/mol ;
②
根据盖斯定律,×(①-②)可得和作用生成(g)和(g)的热化学方程式:CO(g)+=CO2(g)+(g) ∆H=-41.2kJ/mol 。
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