内容正文:
第一章《化学反应的热效应》单元复习题
一、单选题
1.下列说法中正确的是
A.,则含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含1mol CH3COOH的醋酸溶液混合后放出57.3kJ的热量
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.反应在室温下可自发进行,则该反应的△H>0
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
2.在、下,将通入溶液中充分反应,生成碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为,且测得反应放出的热量。已知在该条件下,通入溶液中充分反应放出的热量,则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
3.一定温度下,CH3CH2CH3的氯化\溴化反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.HCl和HBr的键能差为∆H4-∆H2
B.稳定性:CH3CH2CH2·>(CH3)2CH·
C.溴化产物中(CH3)2CHBr的含量更高
D.生成等物质的量的CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl,前者吸收的能量多
4.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =﹣571.6kJ•mol-1
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) =+483.6kJ•mol-1
现有1g液态H2O,蒸发变成水蒸气时吸收的热量是
A.2.44 kJ B.4.88 kJ C.44.0 kJ D.88.0 kJ
5.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是(已知弱酸电离时吸热)
A.在测定中和反应反应热的实验中,将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中
B.用0.55mol•L﹣1NaOH溶液分别与0.50mol•L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和反应反应热的绝对值相同
C.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
D.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
6.反应的能量变化示意图如图。下列说法不正确的是
A.
B.
C.该反应的活化能为
D.形成1molN―H键可释放391kJ的能量
7.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知(石墨,)=(金刚石,);则金刚石比石墨稳定
B.已知:;则氢气的燃烧热为
C.已知;则
D.已知;则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
8.ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等;肼()的燃烧热为624kJ/mol,是常用的火箭燃料。白磷()晶胞如图所示,P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸,H3PO4为三元中强酸。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体。锑是带有银色光泽的灰色金属,铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。
下列化学反应表示正确的是
A.NO2制HNO3的离子方程式:3NO2+H2O=2HNO3 +NO
B.次磷酸与足量NaOH溶液反应:
C.肼燃烧的热化学方程式:;
D.雌黄制备雄黄的化学方程式:2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑
9.已知充分燃烧乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水,并放出热量,则下列表示乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.,
B.,
C.,
D.,
10.近年来,许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹,爆竹中用到的炸药——黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为
已知:碳的摩尔燃烧焓
则x为
A. B. C. D.
11.已知1gH2完全燃烧生成水蒸气放出热量为121kJ,有关数据如下:O=O(键能为496kJ•mol-1)、H-H(键能为436kJ•mol-1),试求H2O(g)中H-O键的键能为
A.463kJ•mol-1 B.926kJ•mol-1
C.1852kJ•mol-1 D.920kJ•mol-1
12.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)
13.尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成,二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是
A.
B.在一定温度和压强下,反应ⅱ比反应ⅰ更容易发生
C.ⅰ为吸热反应,ⅱ为放热反应
D.
14.依据下列热化学方程式得出的结论中,正确的是
A.已知 ,则氢气的燃烧热为
B.已知H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应放出热量为28.65 kJ
C.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,现将2molN2和6molH2充入密闭容器中充分反应后,放出的热量为184 kJ
D.已知 ; ;则
二、非选择题
15.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当它们混合发生反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态H2O2反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为 。
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ•mol-1,则16g液态肼与足量液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+66.4kJ•mol-1 ①
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ•mol-1 ②
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
16.回答下列问题:
(1)完全燃烧生成液态水和,放出热量,写出燃烧的热化学方程式 。
(2)单斜硫和正交硫转化为的能量变化图如图。
单斜硫转化为正交硫的反应热为 ,单斜硫比正交硫的稳定性 (填“强”或“弱”)。
(3)和在一定条件下能发生反应:
已知:a、b、c均大于零
断开键所需能量为 。
17.完成下列问题。
(1)根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是_______。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ·mol-1
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.若当H2O为液态时反应热为ΔH2,则ΔH2>ΔH
(2)25℃、101kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式是 。
(3)已知反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的反应焓变ΔH4为 (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
18.回答下列问题:
(1)已知: ,
,
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 。
(2)氢化亚铜()是一种难溶物质,用溶液和“另一物质”在40~50℃时反应可生成氢化亚铜。不稳定,易分解;在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体; 在酸性条件下发生反应: 。根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:
①用溶液和“另一物质”制的反应中,用氧化还原观点分析,“另一物质”在反应中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
② 写出在氯气中燃烧的化学方程式: 。
③ 溶解在稀盐酸中生成的气体是 (填化学式)。
④ 如果把溶解在足量的稀硝酸中,生成的气体只有,请写出溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
C
C
C
D
A
C
题号
11
12
13
14
答案
A
D
A
B
1.B
【详解】A.CH3COOH是弱电解质,而弱电解质的电离吸热,故1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,故A错误;
B.反应热与计量数成正比,方程式反写时,反应热的符号相反,CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol,故B正确;
C.该反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)的ΔS<0,在室温下可自发进行,则△G=ΔH-T△S<0,则该反应的ΔH<0,故C错误;
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,金刚石能量高,则石墨比金刚石稳定,故D错误;
故选:B。
2.C
【详解】根据题意,0.5molCO2通入1L0.75mol·L-1NaOH溶液中充分反应,n(CO2)=0.5mol,n(NaOH)=0.75mol·L-1×1L=0.75mol,该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,方程式为:2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5molCO2反应放出热量为xkJ,则2molCO2反应放出热量为4xkJ,即热化学反应方程式为:2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-4xkJ·mol-1①;
又1molCO2通入1L2mol·L-1NaOH溶液中充分反应生成碳酸钠,放出ykJ的热量,则热化学方程式为:2NaOH(aq)+CO2(g)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-ykJ·mol-1②;
由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq)△H=-(4x-y)kJ·mol-1,综上所述C符合;
故答案为:C。
3.C
【详解】A.由图可知,①CH3CH2CH3+Cl▪= CH3CH2CH2▪+HCl∆H1;②CH3CH2CH3+▪Cl= ▪CH(CH3)2+HCl∆H2;③CH3CH2CH3+▪Br= CH3CH2CH2▪+HBr∆H3;④CH3CH2CH3+▪Br=▪CH(CH3)2+HBr∆H4,根据盖斯定律,,HCl和HBr的键能差不能用∆H4-∆H2表示,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,稳定性:CH3CH2CH2·<(CH3)2CH·,B错误;
C.活化能越小越容易发生,结合两者活化能大小,溴化产物中(CH3)2CHBr的含量更高,C正确;
D.由等物质的量 (CH3)2CH▪能量低于CH3CH2CH2▪,则生成等物质的量 CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl放出的热量更多,D错误;
答案选C。
4.A
【详解】将已知反应依次编号为①、②,由盖斯定律可知,反应得到H2O(g)= H2O(l) △H=—44kJ/mol,则1g液态水蒸发变成水蒸气时吸收的热量为44kJ/mol×=2.44 kJ,故选A。
5.C
【详解】A.在测定中和反应反应热的实验中,溶液应迅速倒入装有盐酸的内筒中,减小热量散失,降低实验误差,故A错误;
B.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,反应过程中醋酸还会继续电离,吸收热量,会使测定的中和热数值不同,故B错误;
C.反应速率越慢,达到完全反应用时越长,热量散失越多,所以使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,可以减小实验误差,故C正确;
D.温度计水银球应浸入溶液中,但不能与内筒底部接触,否则会造成测定的中和热数值不准确,故D错误;
故答案选C。
6.C
【详解】A.由图可知断裂1mol和3mol中的化学键需要吸收2254kJ的能量,形成2mol时放出2346kJ的能量,则=断键吸收的能量-成键放出的能量=(2254-2346) =,该反应热化学方程式为:,故A正确;
B.正逆反应的反应热互为相反数,则,故B正确;
C.是反应物断键吸收的能量,不是活化能,故C错误;
D.气态氮原子与气态氢原子形成2mol时放出2346kJ的能量,此过程中形成6molN-H键,则形成1molN―H键可释放391kJ的能量,故D正确;
故选:C。
7.C
【详解】A.已知(石墨,)=(金刚石,),石墨能量小于金刚石,则金刚石比石墨活泼,石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.氢气的燃烧热是值1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,单位是kJ/mol,气态水不是稳定氧化物,,则燃烧热>-=-241.8kJ·mol-1,故B错误;
C.已知、,一氧化碳转化为二氧化碳是放热过程,则,故C正确;
D.已知,指1molNaOH和molHCl溶液发生中和反应生成1mol水时所放出的热量为57.4 kJ,则0.5molNaOH与强酸反应放出=28.7kJ的热量,醋酸是弱酸,其电离吸热,20.0g即0.5molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于28.7kJ的热量,故D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.NO2制HNO3的离子方程式:3NO2+H2O=2H++2NO+NO,故A错误;
B.次磷酸是一元弱酸,次磷酸与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2,方程式为:,故B错误;
C.肼()的燃烧热为624kJ/mol,即1mol燃烧生成氮气和液态水时放出624kJ热量,热化学方程式: ,故C错误;
D.雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114 ℃)并放出H2S气体,化学方程式为:2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑,故D正确;
故选D。
9.A
【分析】燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,乙炔燃烧生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,以此来解答。
【详解】A.由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,2mol乙炔燃烧生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,故A正确;
B.由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,,故B错误;
C.由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,2mol乙炔燃烧生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,故C错误;
D.由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则热化学方程式为,故D错误;
故选:A。
10.C
【详解】碳的摩尔燃烧焓,可写出热方程式:,根据盖斯定律,=,故选C。
11.A
【详解】1gH2的物质的量n0.5mol,燃烧生成水蒸气放出热量为121KJ,可知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ,则得出燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol,设形成1mol H-O键完全断裂时吸收热量为X kJ,根据题中信息可知,则436KJ×2+496KJ-4X=-484kJ
解得X=463KJ
故选:A。
12.D
【分析】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。
【详解】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。
13.A
【详解】A.根据题中信息,用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得,利用原子守恒分析,同时生成了氯化银,化学方程式是,A正确;
B.结合反应过程中能量变化示意图,反应i的活化能是,反应ii的活化能是,,反应i比反应ii更容易发生,B错误;
C.从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出,反应i为放热反应,反应ii为吸热反应,C错误;
D.从图中分析总反应的反应热,D错误;
答案选A。
14.B
【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,选项中水不是稳定氧化物,应为液态水,选项A错误;
B.酸碱反应是放热反应,焓变为负值,含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol,选项B正确;
C.可逆反应存在反应限度,则放出的热量小于184kJ,选项C错误;
D.等量的碳完全燃烧比不完全燃烧放热更多,放热反应焓变为负值,放热越多,焓变越小,则ΔH2>ΔH1,选项D错误。
故答案为:B。
15.(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ/mol
(2)408.815
(3)产物为N2(g)和H2O,无污染
(4)N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.2 kJ/mol
【详解】(1)0.4 mol N2H4反应放热256.652 kJ,则1 mol N2H4反应放热kJ=256.652 kJ×1/0.4=641.63 kJ,因此反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ/mol;
(2)16 g N2H4的物质的量n(N2H4)=0.5 mol,由方程式知生成n(H2O)=0.5 mol×4=2 mol,则16 g N2H4与H2O2生成H2O(l)放热为641.63 kJ×0.5 mol+2 mol×44 kJ·mol-1=408.815 kJ;
(3)根据方程式可知其优点还有产物为N2(g)和H2O,无污染;
(4)已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+66.4 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知②-①×1/2即得到肼和二氧化氮反应的热化学方程式为N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.2 kJ/mol。
16.(1)CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol
(2) -0.33 弱
(3)
【详解】(1)据题意可知1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出889.6kJ热量,故热化学方程式为:CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol;
(2)32g硫即为1mol硫,据图并结合盖斯定律可知1mol单斜硫转化为正交硫的反应热=-297.16kJ/mol-(-296.83kJ/mol)=-0.33kJ/mol;物质所具备的能量越低稳定性越强,故单斜硫的稳定性弱于正交硫;
(3)焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能,设H-I键的键能为x,列式:b+c-2x=-a,解得x=。
17.(1)B
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.8kJ·mol-1
(3)2ΔH1+3ΔH2-2ΔH3
【详解】(1)A.由图可知,该反应为吸热反应,反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol-1,故A错误;
B.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故B正确;
C.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故C错误;
D.液态水的能量低于气态水,当二氧化碳与氢气反应生成等量液态水时,吸收的热量少于气态水,则ΔH>ΔH2,故D错误;
故选B;
(2)25℃、101kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,氢气的燃烧热ΔH=-=-285.8kJ·mol-1,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.8kJ·mol-1;
(3)①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH3
由盖斯定律可知,反应①×2+②×3-③×2得4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),ΔH4=2ΔH1+3ΔH2-2ΔH3。
18.(1)C(s) +H2O(g)=H2(g)+CO(g) ∆H=+131.3 kJ/mol
(2) 还原剂 2CuH+3Cl2 2CuCl2 + 2HCl H2 CuH+3H++=Cu2++2H2O+NO
【解析】(1)
将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,②-①可得反应C(s) + H2O(g) = H2(g)+CO(g),则反应热∆H=∆H2-∆H1=(-110.5kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+131.3 kJ/mol,反应的热化学方程式为C(s) +H2O(g)=H2(g)+CO(g) ∆H=+131.3 kJ/mol;
(2)
① CuH中铜的化合价是+1价,而硫酸铜中铜的化合价是+2价,即硫酸铜是氧化剂,所以另一种物质是还原剂;
②氯气具有强氧化性,所以和氯气反应的生成物是氯化铜和氯化氢,方程式为2CuH+3Cl2 2CuCl2 + 2HCl;
③ CuH中H的化合价是-1价,具有还原性,而氯化氢中H的化合价是+1价,所以生成的气体是氢气;
④ CuH中H的化合价是-1价,具有还原性,而硝酸具有强氧化性,可以将+1价的铜和-1价的氢都会氧化,而发生氧化还原反应,根据电子守恒进行配平方程式得CuH+3H++=Cu2++2H2O+NO。
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