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.N2(g)与 H2(g)在催化剂表面经历如下过程生成 NH3(g)。下列说法正确的是
A.过程 I 是放热过程
B.过程 Ⅱ 是 N2与 H2反应生成 NH3的过程
C.NH(g)+2H(g)⇌NH3(g) ∆H=-849kJ·mol-1
D.使用催化剂可改变该反应的反应热
2.若物质的量均为1 mol的A、B、C所具有的能量分别用Ea、Eb、Ec表示,则对于放热反应A=2B+C,下列关系错误的是
A.2Eb+Ec>Ea B.Ea>Ec C.Ea>Eb+Ec D.Ea>2Eb
3.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅱ放出能量并生成了O―O键
C.该过程的总反应为
D.过程Ⅲ不是氧化还原反应
4.下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量,但不属于氧化还原反应的是
A.焦炭在高温下与水蒸气反应 B.与的反应
C.NaOH溶液与溶液混合 D.钠在氧气中燃烧反应
5.已知下列热化学方程式:
①
②
③
则
A. B.
C. D.
6.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
=-483.6 kJ/mol
H2的燃烧热为241.8 kJ/mol
B
=-57.3 kJ/mol
含1mol NaOH的稀溶液与浓完全中和,放出热量小于57.3 kJ
C
=-a kJ/mol
=-b kJ/mol
D
C(石墨,s)=C(金刚石,s) =+1.5 kJ/mol
金刚石比石墨稳定
A.A B.B C.C D.D
7.下列属于放热反应的是( )
A.硝酸铵溶于水 B.氨气液化 C.碳酸钙分解 D.镁条溶于盐酸
8.我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂,实现CO2和H2反应得到CH4,部分微粒转化过程如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法不正确的是
A.过程②吸收热量
B.过程③涉及极性键的断裂和形成
C.结合过程③,过程④的方程式为*C+2*OH+6H→CH4+2H2O
D.整个过程中制得1molCH4转移电子的物质的量为6mol
9.硫酸甲酯(CH3OSO3H)是制造染料的甲基化试剂,在有H2O存在的条件下,CH3OH和SO3的反应历程如图所示(分子间的作用力用“…”表示)。下列说法错误的是
A.CH3OH与SO3反应的ΔH<0
B.a、b、c三种中间产物中,a最稳定
C.该反应最高能垒(活化能)为19.06eV
D.由d转化为f过程中,有硫氧键的断裂和生成
10.汽车发动机工作时会引发和反应,其能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A.上述反应中N、O元素的化合价均有变化
B.(g)和(g)反应生成2molNO(g)时释放183kJ能量
C.1mol气态氮原子转化成(g)时,能吸收945kJ能量
D.从图中数据可知比更稳定
11.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则
B.相同条件下,HCl的比HBr的小
C.
D.相同条件下,HBr的比HI的大
12.已知断开1molH-H吸收的能量为436kJ,断开1molN-H键吸收的能量为391kJ,根据化学方程式N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol则断开1molN≡N吸收的能量是
A.945.6kJ B.694kJ C.431kJ D.869kJ
13.有关能量的判断或表示方法正确的是
A.从,可知:金刚石比石墨更稳定
B.已知中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJ
C.的燃烧热是,则反应的
D.一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
14.下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A.生石灰溶于水;锌粒和稀硫酸反应
B.稀释浓硫酸;金属或金属氧化物熔化
C.氢氧化钠和盐酸反应;二氧化碳和碳反应
D.工业煅烧石灰石;化石燃料燃烧
15.空间探测器发射时常用肼(N2H4)作燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ • mol—1;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH= -534 kJ • mol—1。则N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式可表示为
A.N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH= -567.85 kJ • mol—1
B.2N2H4+2NO2=3N2+4H2O ΔH= -1135.7 kJ • mol—1
C.2N2H4(g)+2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g) ΔH= +1135.7 kJ • mol—1
D.N2H4(1)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH= +567.85 kJ • mol—1
16.向溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应为放热反应
B.
C.;
D.
17.某实验小组用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液反应,测定反应的,设计如图实验装置。下列有关说法正确的是
A.此装置具有很好的保温隔热效果
B.仪器a的名称为玻璃棒
C.可用同浓度、同体积的醋酸代替盐酸
D.换成60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液对实验的测定结果无影响
18.下列有关能量的判断和表示方法正确的是
A.由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定
B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量更多
C.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,可知:含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出热量等于57.3 kJ
D.2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
19.已知某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应可用于表示烧碱与硫酸反应
B.该反应只有在加热条件下才能进行
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应可用于表示碳酸钙受热分解的反应
20.完全燃烧5.6L标准状况下的,冷却至室温放出222.4kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
二、非选择题(共5题)
21.氢能是具有广泛应用前景的新能源。
(1)下图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化示意图:
写出此反应的热化学方程式 。
(2)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=﹣213kJ·mol-1
反应II:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1
反应III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
①该过程的能量转化形式为 。
②总反应的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=
③在该过程中SO2和 对总反应起到催化剂作用,使用了催化剂,总反应的ΔH (填“增大”“减小”或“不变”)
22.室温下,用50mL0.50mol/L盐酸50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2) (填“能”或“不能”)用相同形状的细铜丝代替仪器a进行相应的实验操作,原因是 。
(3)如果不盖杯盖,则所测得的中和反应的反应热()将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)保持其他条件不变,实验中改用80mL0.50mol/L盐酸与80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者放出的热量 (填“相等”或“不相等”),不考虑误差,二者测得的中和反应的反应热() (填“相等”或“不相等”)。
(5)已知1gH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为 。
(6)已知:25℃、101kpa时,
则与反应生成无水的热化学方程式是 。
23.脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下:
ⅰ.4NO(g)+3O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq) ∆H1=-423kJ·mol-1
ⅱ.Ca(ClO)2(aq)=CaCl2(aq)+O2(g) ∆H2=-120kJ·mol-1
ⅲ.3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3CaCl2(aq) ∆H3
∆H3= kJ·mol-1。
(2)2.00g甲烷气体完全燃烧,生成CO2和液态H2O,放出111.2kJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式: ;
24.已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=-285.8 kJ·mol-l
C3H8(g)+5O2(g)=4H2O(l)+3CO2(g) △H =-2220.0kJ·mol-l
(1)相同条件下,实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧生成液态水时放出热量6264.5 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为 。
(2)已知:H2O(1)=H2O(g) △H =44.0kJ·mol-l,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式 。
25.化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)下列反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量的为___________(填字母)。
A.与水反应 B.与灼热的木炭反应
C.晶体与晶体反应 D.CO燃烧生成
(2)用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H= (用含a、b的式子表示)。
(3)已知25℃ 101kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
(g)
(g)
(g)
(l)
相对能量()
0
0
-242
-286
表示(g)燃烧热的热化学方程式为 。
(4)二甲醚()是重要的化工原料,也可用CO和制得,总反应的热化学方程式如下: 。
工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
ⅰ.甲醇合成反应:___________。
ⅱ.甲醇脱水反应:
①补全甲醇合成反应的热化学方程式: 。
②若起始时向容器中投入2mol CO和4mol ,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为 。
(5)实验室用50mL 0.50盐酸与50mL 0.50 NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定该反应过程中放出的热量计算中和反应的反应热。该装置还缺少一种玻璃仪器,该仪器名称为 ;25℃ 101kPa时,稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ,则0.1的醋酸溶液与0.1的NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
B
D
C
D
D
C
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
C
C
A
B
D
B
D
D
1.C
A.图象中过程I是能量升高的变化,所以是吸热过程,故A错误;
B.图象中过程Ⅱ是N和H生成NH,不是 N2与 H2反应生成 NH3的过程,故B错误;
C.由图象可知经过程III和过程IV实现了NH(g)+2H(g)⇌NH3(g),故该反应的∆H=(-389 kJ·mol-1)+(-460 kJ·mol-1)=-849kJ·mol-1,故C正确;
D.使用催化剂可改变反应的速率,不能改变该反应的反应热,故D错误;
答案选C。
2.A
放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,然后根据物质的量均为1 mol的A、B、C所具有的能量分别用Ea、Eb、Ec分析比较各个选项,判断其正误。
A.反应A=2B+C是放热反应,则Ea-(2Eb+Ec)>0,所以2Eb+Ec<Ea,A错误;
B.反应A=2B+C是放热反应,则Ea>2Eb+Ec,所以Ea>Ec,B正确;
C.反应A=2B+C是放热反应,则Ea>2Eb+Ec,因此Ea>Eb+Ec,C正确;
D.反应A=2B+C是放热反应,则Ea>2Eb+Ec,因此Ea>2Eb,D正确;
故合理选项是A。
3.D
A.由图示可知,利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气,光能转化为化学能,故A正确;
B.过程Ⅱ中生成了O―O键,释放能量,故B正确;
C.该过程的总反应是水分解为氢气和氧气,故C正确;
D.由图可知,过程Ⅲ中H2O2转化为氢气和氧气,属于氧化还原反应,故D错误;
故答案选D。
4.B
A.焦炭在高温下与水蒸气的反应是生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应,反应中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.八水氢氧化钡与氯化铵的反应是生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应,反应中没有元素发生化合价变化,不属于氧化还原反应,故B符合题意;
C.氢氧化钠溶液与稀硫酸溶液的中和反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故C不符合题意;
D.钠在氧气中燃烧的反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故D不符合题意;
故选B。
5.D
根据盖斯定律可知:反应2×(①+②−③)可得: 。
答案选D。
6.C
A.在101kP时,1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成指定的、稳定的氧化物时放出的热量为此物质的燃烧热,此时生成的水必须为液体,故不能根据2H2(g) +O2(g)=2H2O (g) △H=-483.6kJ/mol计算燃烧热,故A错误;
B.浓硫酸稀释放热,故含1mol NaOH的稀溶液与浓H,SO4完全中和,放出热量多于57.3kJ,故B错误;
C.相同物质的量的碳,完全燃烧时放热多于不完全燃烧,故a>b,△H1<△H2,故C正确;
D.能量越低物质越稳定,根据热化学方程式可知,石墨的能量更低,故石墨更稳定,故D错误;
故选C。
7.D
A.硝酸铵溶于水吸热,但不属于化学变化,选项A不符合题意;
B.氨气液化放热,不属于化学变化,所以不属于放热反应,选项B不符合题意;
C.碳酸钙分解属于吸热反应,选项C不符合题意
D.镁条溶于盐酸属于放热反应,选项D符合题意;
答案选D。
8.D
A.由图示知,过程②涉及*CO2中化学键的断裂,需要吸收能量,A正确;
B.由图示知,过程③涉及*CO中极性键断裂和生成物*OH中极性键的形成,B正确;
C.由图示知,过程③对应方程式为:*CO+*O+2H→*C+2*OH,过程④反应物为*C、*OH、H,生成物为CH4和H2O,根据过程③知*C、*OH反应比例为1:2,故过程④方程式为:*C+2*OH+6H→CH4+2H2O,C正确;
D.CO2转化为CH4,碳元素化合价由+4价降低为-4价,得关系式:CO2~CH4~8e-,故1 mol CH4生成转移电子为8 mol,D错误;
故答案选D。
9.C
A.根据图示可知:反应物的能量比生成物的高,因此发生反应放出热量,所以反应为放热反应,反应的ΔH<0,A正确;
B.物质含有的能量越低,该物质的稳定性就越强,根据图示可知a、b、c三种中间产物中,a物质的能量最低,则a的稳定性最强,故a最稳定,B正确;
C.根据图示可知该反应最大垒能为:3.66 eV-(-2.96 eV)=6.62 eV,C错误;
D.结合图示中的粒子间的结合方式可是在转化过程中甲醇、水、三氧化硫中的化合键均有断裂,故由d转化为f过程中,有硫氧键的断裂和生成,D正确;
故合理选项是C。
10.C
A.上述反应中N、O元素的化合价均由0分别变为+2、-2,A正确;
B.旧键的断裂吸热,新键的形成放热,则生成2mol NO(g)时吸收热量为945 kJ +498 kJ -630 kJ×2=183kJ,B正确;
C.1mol气态氮原子结合生成N2(g)时,能放出945kJ÷2=472.5kJ的热量,C错误;
D.从图中数据可知N2的化学键断开需要的能量大于O2的,则N2比O2更稳定,D正确;
故选C。
11.C
A.已知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,根据盖斯定律可知,,则有,A错误;
B.由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的H2比HBr的大,B错误;
C.由题干图示信息可知,过程HX(g)H(g)+X(g)代表化学键断裂过程,为吸热过程,故,C正确;
D.H3+H4代表H(g)→H+(aq)的焓变,与是HBr的还是HI的无关,D错误;
故答案为:C。
12.A
H-H键能为436kJ/mol,H-N键能为391kJ/mol,设N≡N的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)∆H =-92.4kJ/mol,∆H=反应物的总键能-生成物的总键能,故x+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得:x=945.6 kJ/mol,断裂1molN≡N吸收945.6kJ的能量,A正确;
答案选A。
13.C
A.由可知石墨具有较低能量,物质具有能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故A错误;
B.中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol波态水放出的能量,和消耗的酸、碱的物质的量之间没有关系,,1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应生成2mo|液态水,放出的热量为114.6kJ ,同时硫酸根离子和钡离子生成沉淀也伴随能量变化,所以1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热一定不是114.6kJ,故B错误;
C.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,所以
反应的,故C正确;
D.因为0.5mol和1.5mol的反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol只能部分反应,无法计算焓变,故D错误;
故选C。
14.C
A.生石灰溶于水放热;锌粒和稀硫酸反应放热,A错误;
B.稀释浓硫酸放热;金属或金属氧化物熔化吸热,但均是化学变化,B错误;
C.氢氧化钠和盐酸反应是放热反应;二氧化碳和碳反应是吸热反应,C正确;
D.工业煅烧石灰石是吸热反应;化石燃料燃烧是放热反应,D错误,
答案选C。
15.A
根据盖斯定律:②-①×得肼与NO2反应的热化学方程式为N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH= -567.85 kJ • mol-1,选A。
16.B
A.由图可知,溶液中碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体和液态水的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故A错误;
B.由图可得如下反应:①△H1、②△H2、③△H3、由盖斯定律可知,反应①+②+③可得反应,则反应,故B正确;
C.由图可知,反应△H1、△H2均小于0,绝对值△H1大于△H2,则焓变△H1大于△H2,故C错误;
D.由图可知,溶液中碳酸氢根离子与氢离子反应生成碳酸的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则碳酸电离出碳酸氢根离子和氢离子的过程为吸热过程,焓变大于0,故D错误;
故选B。
17.D
A.由于大小烧杯上口没有保持相平,会导致部分热量扩散掉,故此装置不具有很好的保温隔热效果,A错误;
B.根据装置图可知:仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒,B错误;
C.醋酸电离吸热,无法由反应放出的热量求反应的,C错误;
D.换成60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,由于生成的水的物质的量不相等,则反应放出的热量不同,但是生成1 mol水所放出的热量,对实验结果无影响,D正确;
故合理选项是D。
18.B
A.从C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知石墨具有的能量较低,物质具有的能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,A错误;
B.S固体转化为硫蒸气的过程是吸热过程,硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫蒸气放出热量更多,B正确;
C.乙酸是弱酸,电离过程是吸热过程,含1mol CH3COOH的稀溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量小于57.3 kJ,C错误;
D.2g即1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则2mol氢气燃烧放出的热量Q=+285.8kJ×2=571.6kJ,D错误;
答案选B。
19.D
从该反应的能量变化图可知,反应物的总能量比生成物的总能量低,则该反应属于吸热反应,
A. 酸碱中和反应是放热反应,图示是吸热反应,故A错误;
B. 图示是吸热反应,但吸热反应不一定需要加热,例如八水合氢氧化钡晶体和氯化铵反应为吸热反应,不需要任何条件,故B错误;
C. 由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;
D. 碳酸钙受热分解是吸热反应,符合图示,故D正确;
故选D。
20.D
完全燃烧5.6L标准状况下的(物质的量为0.25mol),冷却至室温,说明生成液态水,放出222.4kJ热量,则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水,则放出889.6kJ的热,热化学方程式为,故D正确。
综上所述,答案为D。
21.(1)
(2) 太阳能转化为化学能,化学能转化为热能 +572kJ·mol-1 I2 不变
(1)ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和=436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×431 kJ·mol-1=-165 kJ·mol-1,此反应的热化学方程式,故答案为:;
(2)①由图示信息可知该过程中反应I为化学能转化成热能,反应II,反应III太阳能转化为化学能,故答案为:太阳能转化为化学能,化学能转化为热能;
②由盖斯定律可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),可由2×(反应I+反应II+反应III)得到,则ΔH=2×(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= 2×(﹣213kJ·mol-1+327kJ·mol-1+172kJ·mol-1)= +572kJ·mol-1,故答案为:+572kJ·mol-1;
③由图示信息可知二氧化硫和碘单质在反应I中消耗,又分别在反应II和反应III中生成,两者为该总反应的催化剂,使用催化剂不改变反应物和生成物的总能量,不影响反应热,故答案为:I2;不变;
22.(1)玻璃搅拌器
(2) 不能 细铜丝易导热,会造成热量损失
(3)偏大
(4) 不相等 相等
(5)436kJ
(6)
(1)仪器a起到搅拌的作用,名称为:玻璃搅拌器。
(2)相同形状的细铜丝导热性好,易传热,散热快,造成热量损失,会使测出的温度偏低,所以不能用相同形状的细铜丝代替玻璃搅拌器进行相应的实验操作。
(3)中和反应为放热反应,量热器如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,测得的中和热的数值会减小,反应热(ΔH)将偏大。
(4)反应放出的热量与所用酸和碱的量的多少有关,实验中改用80mL0.50mol/L盐酸与80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,放出的热量多,因此二者放出的热量不相等,而中和反应的反应热指的是生成1molH2O所放出的热量,因此二者测得的中和反应的反应热相等。
(5)1gH2即0.5mol H2完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,则2mol H2完全燃烧生成水蒸气时放出热量为121kJ4=484kJ,氢气燃烧为放热反应,放出的热量=新建形成释放的能量-旧键断裂吸收的能量,设氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为Q,依据方程式2H2+O22H2O有:484kJ=4463kJ-496kJ-2Q,解得Q=436kJ。
(6)已知:
①
②
③ ,
依据盖斯定律,③-①-②可得,焓变△H=(-1065+520+297)kJ/mol=-248kJ/mol,则与反应生成无水的热化学方程式为: △H=-248kJ/mol。
23. -783kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-889.6kJ/mol
(1)由盖斯定律知:反应ⅲ=反应ⅰ+3×ⅱ,则∆H3=∆H1+3∆H2=-423kJ·mol-1+3×(-120kJ·mol-1)=-783kJ/mol;
(2)2.00g甲烷气体完全燃烧,生成CO2和液态H2O,放出111.2kJ的热量,16.00g即1mol甲烷气体完全燃烧,生成CO2和液态H2O,放出889.6kJ的热量,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-889.6kJ/mol。
24.(1)1∶1
(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2044kJ·mol-1
(1)由热化学方程式可知,氢气的燃烧热为285.0kJ/mol,丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol.H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6264.5kJ,设H2为xmol,则C3H8为(5-x)mol,根据题意得:x×285.8+(5-x)×2220=6264.5,解得:x=2.5,混合气体中H2和C3H8的体积比为1∶1。
(2)①C3H8(g)+5O2(g)=4H2O(l)+3CO2(g) △H =-2220.0kJ·mol-l,②H2O(1)=H2O(g) △H =+44.0kJ·mol-l,①+4②得:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2220+4×44=-2044kJ·mol-l,整理得:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2044kJ·mol-1。
25.(1)BC
(2)
(3)
(4) 25%
(5) 玻璃搅拌器 小于
(1)反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应,与水反应放热,CO燃烧生成CO2放热,AD不符合题意;CO2与灼热的木炭反应吸热,晶体与NH4Cl晶体反应吸热,BC符合题意;
(2)由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故反应放出热量,=-(b-a)kJ/mol;
(3)25℃ 和101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水所放出的热量为H2的标准燃烧热,所以氢气的标准燃烧热,表示H2(g)标准燃烧热的热化学方程式为 ;
(4)①总反应减去反应ⅱ可得甲醇合成反应,故甲醇合成反应的热化学方程式 ;
②由总反应可知,2molCO反应放出热量206kJ,则当放出热量为51.5kJ时,反应了=0.5molCO,故CO转化率为;
(5)酸碱混合反应需要搅拌,该装置缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;醋酸是弱电解质,醋酸的电离过程吸热,所以0.1mol/L醋酸溶液与0.1mol/LNaOH溶液反应生成1mL水放出的热量小于57.3kJ。
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