内容正文:
专题01 化学反应的热效应
内容概览
考点01 反应热
考点02 热化学方程式
考点03 从微观角度解释化学反应中的能量变化
考点04 中和反应反应热的测量
考点05 盖斯定律及其应用
考点06 能源的充分利用
考点01 反应热
1.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
2.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
3.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列反应过程中,其能量变化不符合如图的是
A.火药点火爆炸
B.干燥的木材遇火燃烧
C.葡萄糖在人体内缓慢氧化
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
考点02 热化学方程式
4.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)已知充分燃烧a g 乙烷(C2H6)气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式正确的是
A.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = +2b kJ·mol-1
B.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = -2b kJ·mol-1
C.2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(l) ΔH = -4b kJ·mol-1
D.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH = -2b kJ·mol-1
5.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列热化学方程式中ΔH的数值可以用来表示该物质标准燃烧热的是
A.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
B.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1
6.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列有关说法正确的是
A.甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为
B.一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
C.,则的燃烧热
D.,则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
7.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)在25℃、下,1 g甲醇燃烧生成和液态水时放热,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
8.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列热化学方程式或依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式
B.已知: ,则的燃烧热为
C.已知: ,则稀和稀完全反应生成1mol时,放出57.3kJ热量
D.已知:;,则
考点03 从微观角度解释化学反应中的能量变化
9.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)COS可作为一种粮食熏蒸剂, 其制备的原理为:CO(g) + H2S(g) = COS(g) + H2(g),已知∶
化学键
C≡O
H-S
C=S
C=O
H-H
键能/(kJ·mol-1)
1076
339
536
728
436
其中CO的结构为C≡O,则该制备反应的ΔH为
A.82 kJ·mol-1 B.54 kJ·mol-1 C.-285 kJ·mol-1 D.-110 kJ·mol-1
10.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)N2在铁触媒催化下与H2反应生成NH3:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,若断裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ,则断裂1molN-H需要吸收的能量为
A.431kJ B.391kJ C.869kJ D.649kJ
11.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)时,与反应的能量变化曲线如图,下列叙述正确的是
A.形成键,吸收能量
B.也可以用键能计算该反应的,(E表示键能)
C.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D.使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
12.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.过程①中钛氧键断裂会吸收能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用作为催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率
D.分解反应的热化学方程式为
考点04 中和反应反应热的测量
13.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)在如图所示的量热计中,将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏小
B.所加NaOH溶液过量,目的是保证溶液完全被中和
C.搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器
D.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
14.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)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,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将环形玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,测得的△H会偏小
考点05 盖斯定律及其应用
15.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.反应①是吸热反应
B.△H3=△H1+△H2
C.反应③是一个熵增的反应
D.数据表明:V2O5(s)的能量比V2O4(s)低,更稳定
16.(2022-2023高二上·江苏徐州·期中)某科学家利用二氧化铈在太阳能作用下将转变成。其过程如下:
下列说法不正确的是
A.该过程中起到了催化作用
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.如图中
D.以和构成的碱性燃料电池的负极反应式为
17.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)填空
(1)已知下列热化学方程式:
①H2O(1)=H2(g)+O2(g) △H1=285.8 kJ∙mol−1
②C(s)+O2(g)=CO(g) △H2=−110.5 kJ∙mol−1
③H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H3=241.8 kJ∙mol−1
上述反应中属于放热反应的是 。
(2)①的反应过程是太阳光催化分解水制氢气,该反应中主要能量转化形式为 。
a.太阳能转化为化学能 b.化学能转化为电能
(3)若反应③使用催化剂,那么△H3将 (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H= kJ∙mol−1。
(5)0.1mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼(B2O3)和气态水,释放203.3kJ的热。
①写出反应的热化学方程式 。
②H2O(1)=H2O(g) △H= kJ∙mol−1。
③11.2L(标准状况)气态乙硼烷(B2H6)完全燃烧生成液态水生成的热 kJ。
考点06 能源的充分利用
18.(2022-2023高二上·江苏常州·期中)根据国际形势,我国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指的排放总虽通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的排放量,实现的“零排放”。科学家提出有关甲醇的碳循环如图所示。下列说法错误的是
A.图中能量转化方式只有2种
B.属于无机化合物、属于有机化合物
C.中含有0.1mol O—H键
D.利用合成燃料能促进“碳中和”
19.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)为加快生态文明体制改革,建设美丽中国,坚持人与自然和谐共生。下列有关观念或做法,不宜提倡的是
A.绿水青山就是金山银山
B.创建环境友好型社会人人有责
C.大力砍伐森林,扩大耕地
D.积极做好治沙工作,做到人进沙退
20.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)化学与生活息息相关,下列叙述错误的是
A.运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
C.明矾和二氧化氯均可作净水剂,且净水原理相同
D.铵态氮肥应避光保存且避免和碱性肥料混合使用
1.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)中国政府提出:“中国将努力争取2060年前实现碳中和”。下列措施能有效促进碳中和的是
A.以二氧化碳为原料人工合成淀粉 B.开采可燃冰作为燃料
C.汽油中添加乙醇 D.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
2.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验方案
加热后溶液红色加深
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
实验目的
用于在实验室测定中和反应的反应热
用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液
验证温度对水解平衡的影响
验证ΔH与物质的始末状态有关,与反应过程无关
A.A B.B C.C D.D
3.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)已知:结合能力弱于。下列化学或离子方程式表示正确的是
A.体现氨气燃烧热的热化学方程式:
B.铅蓄电池放电时的正极反应:
C.水解的方程式:
D.溶液通入少量的
4.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)第三周期元素的单质及其化合物有重要用途。如在熔融状态下可用金属钠制备金属钾;可制备多种镁产品;铝―空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应为;高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氯硅烷(),再经氢气还原得到高纯硅;硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为)、单斜硫等;可除去废水中等重金属离子,水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。下列化学反应表示不正确的是
A.向溶液中加入小粒金属钠:
B.斜方硫燃烧:
C.铝―空气电池(碱性电解液)放电时的负极反应式:
D.水溶液在空气中会缓慢氧化生成:
5.(2023-2024高二上·江苏连云港·期中)已知 。该反应分两步完成:
慢反应①:
快反应②:
下列示意图能正确表示反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
6.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)下列与t℃时反应: 相关的说法,正确的是
A.
B.(E表示键能)
C.上图能表示反应物与生成物总能量的相对关系
D.t℃时,的燃烧热
7.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)参照反应Br+H2→HBr+H的能量随反应历程变化的示意图,下列叙述中正确的是
A.反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
B.正反应为吸热反应
C.该反应的ΔH=+117kJ·mol-1
D.图中可以看出,HBr的能量一定高于H2的能量
8.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)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.
9.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)某实验小组学生用50 mL0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL0.55 mol·L-1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放出的热量可计算中和反应的反应热ΔH = -52 kJ·mol-1,下列说法不正确的是
A.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
B.烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,减小实验误差
C.若用铜丝做成环形搅拌棒,求得的反应热ΔH > -52 kJ·mol-1
D.把盐酸体积改为60 mL,求得中和反应的反应热ΔH < -52 kJ·mol-1
10.(2022-2023高二上·江苏徐州·期中)下列说法正确的是
A.反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和
B.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C.由反应可知,含的稀溶液与含的稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知,,则
11.(2020-2021高一上·江苏宿迁·期中)已知25℃、101kPa下,1g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成液态水时放出23kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-23kJ•mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1472kJ•mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1472kJ•mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1472kJ•mol-1
12.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)下列说法或表示正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
13.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.该反应的K=
B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小
C.1molCl2转化为2molCl放出243kJ热量
D.断裂4molH-Cl键的同时,有4molH-O键断裂,说明该反应达到平衡状态
14.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离。
NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s) ΔH=+61.34 kJ·mol -1
Mg(OH)Cl(s) HCl(g)+MgO(s) ΔH=+97.50 kJ·mol -1
下列说法不正确的是
A.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84 kJ·mol -1
B.两步反应的ΔS均大于0
C.MgO是NH4Cl分解反应的催化剂
D.5.35 g NH4Cl完全分解理论上可获得标准状况下的HCl约2.24 L
15.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
②2H2O(g)
下列推断正确的是
A.C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>0,ΔS<0,该反应是非自发反应
C.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1
D.将2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供4×463kJ的热量
16.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则含1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3kJ
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
C.已知2C(s)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH=a 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a>b
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
17.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
请填写下列空白。
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
(3)10gH2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 。
(4)写出CO燃烧的热化学方程式: 。
(5)已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ/mol,则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH= 。
(6)2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷(C3H8),1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得到丙烯。已知:
①C3H8(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol
②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g) ΔH2=+131.5kJ/mol
计算C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的ΔH= 。
(7)平衡常数为K,判断反应的热效应:若正反应是吸热反应,升高温度,K值 。(增大或减小)
18.(2022-2023高二上·江苏苏州·期中)化学反应过程中既有物质变化,又有能量变化。释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一
(1)甲烷具有较大的燃烧热(),是常见燃料。请写出甲烷燃烧的热化学反应方程式 。
(2)①工业上高纯硅可通过下列反应制取: 该反应的反应热 。
已知:
化学键
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
键能/
360
436
431
176
②硅晶体结构与金刚石类似。题图-1所示立方体体心的“●”表示晶体中的一个Si原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的所有硅原子。
(3)自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“CaO-Al-”体系的发热原理,在隔热装置中进行了下表中的五组实验,测得相应实验体系的温度升高值()随时间(t)的变化曲线,如图-2所示。
实验编号
反应物组成
a
0.20gCaO粉末、5.0mL
b
0.15gAl粉、5.0mL
c
0.15gAl粉、5.0mL饱和石灰水
d
0.15gAl粉、5.0mL石灰乳
e
0.15gAl粉、0.20gCaO粉末 5.0mL
已知:I.
II.
III.
①实验b中,的变化说明Al粉与在该条件下 (填“反应”或“不反应”)。
②实验c中,前3min的有变化,其原因是 ;3min后基本不变,其原因是 。
③实验d在10min内温度持续升高的原因是 。
④实验e中发生的总反应可表示为:,其 。
五组实验对比,e放热效果最好。
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专题01 化学反应的热效应
内容概览
考点01 反应热
考点02 热化学方程式
考点03 从微观角度解释化学反应中的能量变化
考点04 中和反应反应热的测量
考点05 盖斯定律及其应用
考点06 能源的充分利用
考点01 反应热
1.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0),可以看出,A+B→C(ΔH<0)是放热反应,A和B的能量之和应大于C,由①A+B→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(ΔH<0)是放热反应,故X的能量大于A+B,A+B的能量又大于C,X的能量大于C,故D选项正确。
2.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】水分解是吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,图象B符合,答案选B。
【点睛】注意催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应热。
3.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列反应过程中,其能量变化不符合如图的是
A.火药点火爆炸
B.干燥的木材遇火燃烧
C.葡萄糖在人体内缓慢氧化
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
【答案】D
【分析】由图可知反应物能量高于生成物能量,反应为放热反应,据此分析判断。
【解析】A.火药爆炸过程释放巨大能量,属于放热反应,故A符合图像;
B.燃烧过程放出大量热,故B符合图像;
C.葡萄糖的缓慢氧化释放能量,反应物能量高于生成物,故C符合图像;
D.该反应为吸热反应,反应物能量低于生成物,故D不符合图像;
故选:D。
考点02 热化学方程式
4.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)已知充分燃烧a g 乙烷(C2H6)气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式正确的是
A.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = +2b kJ·mol-1
B.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = -2b kJ·mol-1
C.2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(l) ΔH = -4b kJ·mol-1
D.C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH = -2b kJ·mol-1
【答案】B
【解析】A.燃烧放热,<0,故A错误;
B.生成2mol二氧化碳和液态水放出热量为2b,故表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = -2b kJ·mol-1,B正确;
C.燃烧热的热化学方程式要求可燃物为1mol,C错误;
D.生成液态水而非气态,D错误;
故选B。
5.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)下列热化学方程式中ΔH的数值可以用来表示该物质标准燃烧热的是
A.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
B.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1
【答案】B
【分析】燃烧热是指1mol纯物质充分反应生成指定产物时放出的热量,C对应稳定产物为CO2(g),H对应稳定产物为H2O(l),据此分析判断。
【解析】A.该反应表示2molCO燃烧放出的热量,ΔH的数值为燃烧热的2倍,故A不选;
B.该反应书写符合燃烧热的热化学方程式书写,ΔH的数值表示该物质标准燃烧热,故B选;
C.该反应表示2mol H2燃烧放出的热量,ΔH的数值为H2燃烧热的2倍,故C不选;
D.H对应稳定产物为H2O(l),故D不选;
故选:B。
6.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列有关说法正确的是
A.甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为
B.一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
C.,则的燃烧热
D.,则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
【答案】A
【解析】A.甲烷在负极失电子,发生氧化反应,在碱性条件下反应生成碳酸根,A正确;
B.氮气与氢气的反应有限度,则1molN2反应放热大于38.6kJ,B错误;
C.燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成指定的物质,生成的水应为液态,C错误;
D.硫酸与氢氧化钡生成水及硫酸钡沉淀,1mol硫酸消耗完放出的热量大于114.6kJ,D错误;
故答案为:A。
7.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)在25℃、下,1 g甲醇燃烧生成和液态水时放热,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ,64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ,根据热化学方程式的书写方法写出为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—725.8kJ/mol或2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452kJ·mol-1;
答案选B。
8.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列热化学方程式或依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式
B.已知: ,则的燃烧热为
C.已知: ,则稀和稀完全反应生成1mol时,放出57.3kJ热量
D.已知:;,则
【答案】D
【解析】A.氮气和氢气的反应可逆,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则1mol完全反应放热大于38.6kJ,其热化学方程式,A错误;
B.燃烧热是指1mol完全燃烧生成液态水放出的能量,B错误;
C.稀和稀完全反应除了生成1mol放热外,Ba2+与硫酸根沉淀也会放出热量,因此所放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.前者为C的不完全燃烧,而后者为完全燃烧释放的热量更多,则ΔH1>ΔH2,D正确;
故选D。
考点03 从微观角度解释化学反应中的能量变化
9.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)COS可作为一种粮食熏蒸剂, 其制备的原理为:CO(g) + H2S(g) = COS(g) + H2(g),已知∶
化学键
C≡O
H-S
C=S
C=O
H-H
键能/(kJ·mol-1)
1076
339
536
728
436
其中CO的结构为C≡O,则该制备反应的ΔH为
A.82 kJ·mol-1 B.54 kJ·mol-1 C.-285 kJ·mol-1 D.-110 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】由题目给出的化学键键能可计算得该反应得故选B。
10.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)N2在铁触媒催化下与H2反应生成NH3:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,若断裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ,则断裂1molN-H需要吸收的能量为
A.431kJ B.391kJ C.869kJ D.649kJ
【答案】B
【解析】H-H键能为436kJ/mol,N≡N键能为945.6kJ/mol,设N-H的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,∆H=反应物的总键能-生成物的总键能,故945.6+3×436kJ/mol-2×3×xkJ/mol=-92.4kJ/mol,解得:x=391kJ/mol,断裂1molN-H吸收391的能量,B正确;
故选:B。
11.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)时,与反应的能量变化曲线如图,下列叙述正确的是
A.形成键,吸收能量
B.也可以用键能计算该反应的,(E表示键能)
C.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
D.使用高效催化剂不能改变该反应的焓变
【答案】D
【解析】A.形成化学键需要放出热量,A错误;
B.N2的结构式为N≡N,所以反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示键能),B错误;
C.加入催化剂可降低反应的活化能,达到顶峰值较小,则a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线,C错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的焓变,D正确;
故选D。
12.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.过程①中钛氧键断裂会吸收能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用作为催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率
D.分解反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A.断开化学键会吸收能量,所以过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A正确;
B.该反应中吸收光能和热能转化为CO和O2的化学能,故B正确;
C.催化剂可以降低反应的活化能,从而来加快反应速率,故C正确;
D.△H=反应物总键能-生成物总键能,CO2分解反应的热化学方程式为 △H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556kJ/mol,故D错误。
答案选D。
考点04 中和反应反应热的测量
13.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)在如图所示的量热计中,将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏小
B.所加NaOH溶液过量,目的是保证溶液完全被中和
C.搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器
D.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
【答案】B
【解析】A.量热计的绝热效果不好,则测定温度偏低,但因为焓变为负值,故偏大,A错误;
B.使用过量的碱是为了保证醋酸完全被中和,B正确;
C.玻璃导热性差,故搅拌器可以使用玻璃搅拌器,使用金属搅拌器导致热量散失产生误差,C错误;
D.醋酸为弱酸,醋酸电离吸热,故若选用同浓度同体积的强酸盐酸,则放热更多,温度能超过27.7℃,D错误;
故选B。
14.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)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,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C.实验丙中将环形玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验丙中若用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,测得的△H会偏小
【答案】B
【解析】A.金属和酸的反应放热、酸碱中和反应放热,都能使温度计读数上升,但氯化铵和氢氧化钡晶体反应吸热,温度计读数下降,故A错误;
B.将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后反应速率加快,但反应释放出的热量相同,故B正确;
C.由于铜的导热性很好,丙中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒,会导致热量散失,故C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸热,用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸,会使反应热数值偏小,但焓变ΔH为负值,所以测得的ΔH会偏大,故D错误;
故选:B。
考点05 盖斯定律及其应用
15.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.反应①是吸热反应
B.△H3=△H1+△H2
C.反应③是一个熵增的反应
D.数据表明:V2O5(s)的能量比V2O4(s)低,更稳定
【答案】D
【解析】A.根据反应①的>0,可知反应①是吸热反应,故A正确;
B.根据盖斯定律,反应③可由反应①和反应②之和得到,则△H3=△H1+△H2,故B正确;
C.反应③是固体生成气体的反应,是一个熵增的反应,故C正确;
D.由于反应②还有三氧化硫和二氧化硫的参与,故不知道V2O5(s)和V2O4(s)的能量相对大小,不能确定V2O5(s)的能量比V2O4(s)低,更稳定,故D错误;
故选D。
16.(2022-2023高二上·江苏徐州·期中)某科学家利用二氧化铈在太阳能作用下将转变成。其过程如下:
下列说法不正确的是
A.该过程中起到了催化作用
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.如图中
D.以和构成的碱性燃料电池的负极反应式为
【答案】D
【解析】A.通过太阳能实现总反应:H2O+CO2→H2+CO+O2,CeO2没有消耗,CeO2是光催化剂,选项A正确;
B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,选项B正确;
C.由图可知,根据盖斯定律,应该是:-△H1=△H2+△H3,即ΔH1+ΔH2+ΔH3= 0,选项C正确;
D.CO在负极失电子生成CO2,在碱性条件下再与OH-生成,故负极反应式为CO+ 4OH-–2e– =+2H2O,选项D不正确;
答案选D。
17.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)填空
(1)已知下列热化学方程式:
①H2O(1)=H2(g)+O2(g) △H1=285.8 kJ∙mol−1
②C(s)+O2(g)=CO(g) △H2=−110.5 kJ∙mol−1
③H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H3=241.8 kJ∙mol−1
上述反应中属于放热反应的是 。
(2)①的反应过程是太阳光催化分解水制氢气,该反应中主要能量转化形式为 。
a.太阳能转化为化学能 b.化学能转化为电能
(3)若反应③使用催化剂,那么△H3将 (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H= kJ∙mol−1。
(5)0.1mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼(B2O3)和气态水,释放203.3kJ的热。
①写出反应的热化学方程式 。
②H2O(1)=H2O(g) △H= kJ∙mol−1。
③11.2L(标准状况)气态乙硼烷(B2H6)完全燃烧生成液态水生成的热 kJ。
【答案】(1)②
(2)a
(3)不变
(4)+131.3
(5) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) △H=−2033kJ∙mol−1 +44 1082.5
【解析】(1)①是吸热反应,②是放热反应,③是吸热反应,因此上述反应中属于放热反应的是②;故答案为:②。
(2)①的反应过程是太阳光催化分解水制氢气,该反应中主要能量转化形式为太阳能(太阳光)转化为化学能(氢气);故答案为:a。
(3)若反应③使用催化剂,催化剂提高反应速率,但焓变不变,因此△H3将不变;故答案为:不变。
(4)根据盖斯定律,将反应②加上反应③得到反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=+131.3kJ∙mol−1;故答案为:+131.3。
(5)①根据题意得到1mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和气态水,释放2033kJ的热,则反应的热化学方程式B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) △H=−2033kJ∙mol−1;故答案为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) △H=−2033kJ∙mol−1。
②将H2O(1)=H2(g)+O2(g) △H1=285.8 kJ∙mol−1减去H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H3=241.8 kJ∙mol−1得到H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ∙mol−1;故答案为:+44。
③根据前面分析得到B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=−2265kJ∙mol−1,则11.2L(标准状况)气态乙硼烷(物质的量为0.5mol)完全燃烧生成液态水生成的热2265kJ∙mol−1×0.5mol=1082.5kJ;故答案为:1082.5。
考点06 能源的充分利用
18.(2022-2023高二上·江苏常州·期中)根据国际形势,我国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指的排放总虽通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的排放量,实现的“零排放”。科学家提出有关甲醇的碳循环如图所示。下列说法错误的是
A.图中能量转化方式只有2种
B.属于无机化合物、属于有机化合物
C.中含有0.1mol O—H键
D.利用合成燃料能促进“碳中和”
【答案】A
【解析】A.图中能量转化方式有:光能转化为电能、电能转化为化学能、风能转化为电能、化学能转化为热能等,A错误;
B.有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物;属于无机化合物、属于有机化合物,B正确;
C.1分子甲醇中含有1个O-H键,则中含有0.1mol O—H键,C正确;
D.利用合成燃料可以充分利用二氧化碳资源,能促进“碳中和”,D正确;
故选A。
19.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)为加快生态文明体制改革,建设美丽中国,坚持人与自然和谐共生。下列有关观念或做法,不宜提倡的是
A.绿水青山就是金山银山
B.创建环境友好型社会人人有责
C.大力砍伐森林,扩大耕地
D.积极做好治沙工作,做到人进沙退
【答案】C
【解析】A.绿水青山就是金山银山是习主席提出,主旨在于保护环境,减少污染,应大力提倡,A错误;
B.从多方面增强保护环境的意识。比如:使用布袋、倡步行,骑单车、拒绝使用一次性用品和塑料袋、不焚烧秸秆、不干扰野生动物的自由生活、垃圾分类回收等,创建环境友好型社会人人有责,B错误;
C.大力开发森林资源,破坏森林资源破坏生态平衡,不利于环境保护,不符合人与自然和谐共生的理念,C正确;
D.尊重自然,顺应自然,保护自然,积极做好治沙工作,做到人进沙退,绿进沙退,保护环境形成生态绿洲,D错误;
故选C。
20.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)化学与生活息息相关,下列叙述错误的是
A.运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
C.明矾和二氧化氯均可作净水剂,且净水原理相同
D.铵态氮肥应避光保存且避免和碱性肥料混合使用
【答案】C
【解析】A.液氢燃烧产物为水,无污染,并且热值高,属于高能清洁燃料,故A正确;
B.推广风力发电、光伏发电可减少二氧化碳的排放,有利于“碳达峰、碳中和”,故B正确;
C.明矾没有强氧化性,其水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮物形成沉淀而净水,二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,则二者净水原理不同,故C错误;
D.铵态氮肥化学性质不稳定,易受热分解,则铵态氮肥应避光保存,并且铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气,使肥效降低,所以铵态氮肥应避免和碱性肥料混合使用,故D正确;
故选:C。
1.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)中国政府提出:“中国将努力争取2060年前实现碳中和”。下列措施能有效促进碳中和的是
A.以二氧化碳为原料人工合成淀粉 B.开采可燃冰作为燃料
C.汽油中添加乙醇 D.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
【答案】A
【解析】A.以二氧化碳为原料人工合成淀粉,能减少空气中二氧化碳的含量,有利于实现“碳中和”,故A选项正确;
B.可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,开采可燃冰作为燃料,燃烧生成大量的二氧化碳,不利于实现“碳中和”,故B项错误;
C.汽油中添加乙醇,不会改变其燃烧产生二氧化碳,不能减少二氧化碳的排放,不利于实现“碳中和”,故C项错误;
D.清洁煤技术能减少有害气体二氧化硫的产生,但不能减少二氧化碳的排放,不利于实现“碳中和”,故D项错误;
故选A。
2.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验方案
加热后溶液红色加深
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
实验目的
用于在实验室测定中和反应的反应热
用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液
验证温度对水解平衡的影响
验证ΔH与物质的始末状态有关,与反应过程无关
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.图示装置为中和热测定装置,各装置仪器正确,可进行中和反应的反应热测定,可达到实验目的,A不选;
B.用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,HCl溶液放在酸式滴定管中,且视线应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,不能达到实验目的,B选;
C.加热促进的水解,碱性增强,酚酞遇碱变红,红色加深,可达到实验目的,C不选;
D.根据盖斯定律,若测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和可知ΔH与物质的始末状态有关,与反应过程无关,故D不选;
故选:B。
3.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)已知:结合能力弱于。下列化学或离子方程式表示正确的是
A.体现氨气燃烧热的热化学方程式:
B.铅蓄电池放电时的正极反应:
C.水解的方程式:
D.溶液通入少量的
【答案】D
【解析】A.燃烧热是一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质放出的热量;生成的水为液态,故A错误;
B.铅蓄电池放电时的正极反应:PbO2+4H++2SO+2e-═PbSO4+2H2O,故B错误;
C.K2CO3水解分步进行,水解方程式CO+H2O⇌OH-+HCO,故C错误;
D.NaCN溶液通入少量的CO2反应生成HCN和碳酸氢钠,反应的离子方程式:,故D正确。
答案选D。
4.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)第三周期元素的单质及其化合物有重要用途。如在熔融状态下可用金属钠制备金属钾;可制备多种镁产品;铝―空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应为;高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氯硅烷(),再经氢气还原得到高纯硅;硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为)、单斜硫等;可除去废水中等重金属离子,水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。下列化学反应表示不正确的是
A.向溶液中加入小粒金属钠:
B.斜方硫燃烧:
C.铝―空气电池(碱性电解液)放电时的负极反应式:
D.水溶液在空气中会缓慢氧化生成:
【答案】D
【解析】A.溶液中加入小粒金属钠,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应的离子方程式为,A正确;
B.斜方硫燃烧热是指1mol斜方硫完全燃烧生成指定产物二氧化硫时,放出的热量,反应的热化学方程式为 ,B正确;
C.铝―空气电池(碱性电解液)负极为铝,发生失电子还原反应,电极反应式为,C正确;
D.水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊,反应方程式为,D错误;
答案选D。
5.(2023-2024高二上·江苏连云港·期中)已知 。该反应分两步完成:
慢反应①:
快反应②:
下列示意图能正确表示反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可知,总反应为放热反应,第①步反应和第②步反应都是放热反应,第①步为慢反应,则活化能更大;
【解析】A.图示第①步为吸热反应,不符合反应情况,故A错误;
B.图示两步反应均为放热反应,第①步反应活化能更大,故符合反应情况,故B正确;
C.图示两步反应均为吸热反应,不符合反应情况,故C错误;
D.图示第②步反应为吸热反应,不符合反应情况,故D错误。
答案选B。
6.(2023-2024高二上·江苏南通·期中)下列与t℃时反应: 相关的说法,正确的是
A.
B.(E表示键能)
C.上图能表示反应物与生成物总能量的相对关系
D.t℃时,的燃烧热
【答案】C
【解析】A.观察该图,反应物的总能量小于生成物的总能量,,因此,A错误;
B.,根据反应可知H2O为反应物,,B错误;
C.图中纵坐标为能量,可以知道反应物的总能量和生成物的总能量,,因此能表示反应物与生成物总能量的相对关系,C正确;
D.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,即 的燃烧热化学方程式为,D错误;
故答案选C。
7.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)参照反应Br+H2→HBr+H的能量随反应历程变化的示意图,下列叙述中正确的是
A.反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
B.正反应为吸热反应
C.该反应的ΔH=+117kJ·mol-1
D.图中可以看出,HBr的能量一定高于H2的能量
【答案】B
【解析】A. 根据图象可知反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量,A错误;
B. 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量,正反应为吸热反应,B正确;
C. 根据图象可知该反应的ΔH=117kJ·mol-1-42kJ·mol-1=+75kJ·mol-1,C错误;
D. 图中可以看出,HBr和H的能量和一定高于Br和H2的能量和,HBr的能量和H2的能量无法判断,D错误;答案选B。
8.(2023-2024高二上·江苏盐城·期中)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.
【答案】A
【解析】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。
9.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)某实验小组学生用50 mL0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL0.55 mol·L-1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放出的热量可计算中和反应的反应热ΔH = -52 kJ·mol-1,下列说法不正确的是
A.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
B.烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,减小实验误差
C.若用铜丝做成环形搅拌棒,求得的反应热ΔH > -52 kJ·mol-1
D.把盐酸体积改为60 mL,求得中和反应的反应热ΔH < -52 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】A.中和实验需要用环形玻璃搅拌棒搅拌使反应充分,图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,故A正确;
B.烧杯间填满碎纸条起保温作用,减少实验过程中的热量损失,减小实验误差,故B正确;
C.若用铜丝做成环形搅拌棒,因金属导热,实验过程中的热量损失,测得实验结果,故C正确;
D.中和热与所有酸和碱的体积无关,把盐酸体积改为60 mL,中和热不变,故D错误;
故选D。
10.(2022-2023高二上·江苏徐州·期中)下列说法正确的是
A.反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和
B.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C.由反应可知,含的稀溶液与含的稀溶液恰好完全反应时,放出的热量
D.已知,,则
【答案】A
【解析】A.反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和,故反应的可通过下式估算:反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,A正确;
B.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;故反应反应中应该为生成的液体水,,B错误;
C.的稀溶液中含有0.2mol氢离子,故与含的稀溶液恰好完全反应时,放出×2的热量,C错误;
D.碳燃烧生成二氧化碳的反应为放热反应,焓变为负值,故,D错误;
故选A。
11.(2020-2021高一上·江苏宿迁·期中)已知25℃、101kPa下,1g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成液态水时放出23kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-23kJ•mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1472kJ•mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1472kJ•mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1472kJ•mol-1
【答案】C
【解析】1g液态甲醇完全燃烧放出热量23kJ,则1mol甲醇完全燃烧放出热量为,2mol液态甲醇完全燃烧放出热量,综上C符合题意,故选C。
12.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)下列说法或表示正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,由于硫蒸气能量较大,则前者放出热量多,A项错误;
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石的能量较高,则石墨比金刚石稳定,B项错误;
C.CH3COOH的电离过程吸热,则含1mol CH3COOH的醋酸溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,C项正确;
D.2g H2的物质的量为1mol,2mol氢气放出热量为285.8kJ×2=571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-571.6kJ·mo-1,D项错误;
答案选C。
13.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.该反应的K=
B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小
C.1molCl2转化为2molCl放出243kJ热量
D.断裂4molH-Cl键的同时,有4molH-O键断裂,说明该反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】A.平衡常数K等于生成物浓度幂次积与反应物浓度幂次积之比,则K=,故A错误;
B.加入催化剂,该反应的焓变不变,故B错误;
C.1molCl2转化为2molCl吸收243kJ热量,故C错误;
D.断裂4molH-Cl键的同时,有4molH-O键断裂,说明正反应速率等于逆反应速率,说明该反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
14.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离。
NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s) ΔH=+61.34 kJ·mol -1
Mg(OH)Cl(s) HCl(g)+MgO(s) ΔH=+97.50 kJ·mol -1
下列说法不正确的是
A.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84 kJ·mol -1
B.两步反应的ΔS均大于0
C.MgO是NH4Cl分解反应的催化剂
D.5.35 g NH4Cl完全分解理论上可获得标准状况下的HCl约2.24 L
【答案】C
【解析】A.将两个反应依次编号为①、②,根据盖斯定律①+②可得NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84 kJ·mol -1,A正确;
B.反应①中气体增多,ΔS大于0,反应②气体增多,ΔS均大于0,B正确;
C.MgO主要作用是吸收NH4Cl(s)分解产生的HCl(g),防止HCl(g)再和NH3(g)反应,而不是催化剂,C错误;
D.5.35 g NH4Cl的物质的量为=0.1mol,根据反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),可知5.35 g NH4Cl完全分解理论上生成0.1molHCl,标准状况下体积约2.24 L,D正确;
综上所述答案为C。
15.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
②2H2O(g)
下列推断正确的是
A.C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>0,ΔS<0,该反应是非自发反应
C.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1
D.将2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供4×463kJ的热量
【答案】C
【解析】A.1mol C(s)完全燃烧生成稳定的氧化物即CO2时所放出的热量为燃烧热,反应①没有生成稳定氧化物,A错误;
B.2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1,1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1,4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)是时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1,根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能,可得△H=2mol×436 kJ·mol-1+1mol×496 kJ·mol-1-4mol×463 kJ·mol-1=-484 kJ·mol-1,因此热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,△H<0,△S>0,△G<0,为自发反应,B错误;
C.反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1和反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,根据盖斯定律,反应①-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=+131.5 kJ·mol-1,即热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1,C正确;
D.根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ·mol-1可知,2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),提供的热量为484kJ,D错误;
答案选C。
16.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则含1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3kJ
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
C.已知2C(s)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH=a 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a>b
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
【答案】A
【解析】A.醋酸是弱酸,其电离过程是吸热的,含40.0g即1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3kJ,故A正确;
B.氢气的燃烧热是指1molH2完全燃烧生成液态水时所放出的热量,液态水变为气态水是吸热的,故氢气的燃烧热大于241.8kJ·mol-1,故B错误;
C.碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,又因为该反应的焓变是负值,所以 ,故C错误;
D.能量越低越稳定,红磷的能量低于白磷的能量,所以白磷不如红磷稳定,故D错误;
答案选A。
17.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
请填写下列空白。
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
(3)10gH2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 。
(4)写出CO燃烧的热化学方程式: 。
(5)已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ/mol,则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH= 。
(6)2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷(C3H8),1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得到丙烯。已知:
①C3H8(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol
②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g) ΔH2=+131.5kJ/mol
计算C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的ΔH= 。
(7)平衡常数为K,判断反应的热效应:若正反应是吸热反应,升高温度,K值 。(增大或减小)
【答案】(1)①
(2)③
(3)1209kJ
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol
(5)ΔH=+92.3kJ•mol-1
(6)ΔH=+124.2kJ•mol-1
(7)增大
【解析】(1)吸热反应的,故①属于吸热反应。
(2)根据燃烧热的定义,表示C的燃烧热的热化学方程式为③。
(3)根据①得:,10gH2物质的量为5mol,完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为。
(4)CO燃烧的化学方程式为:,根据盖斯定律得CO燃烧的热化学方程式可由已知反应③-②得出,为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol。
(5)根据盖斯定律,HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的。
(6)根据盖斯定律,C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可由已知反应①-②得到,因此其。
(7)平衡常数K表示可逆反应所能达到的限度,K值越大,反应物的转化率越大,对吸热反应而言,升高温度平衡向正方向移动,反应物转化率增大,因此K值增大。
18.(2022-2023高二上·江苏苏州·期中)化学反应过程中既有物质变化,又有能量变化。释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一
(1)甲烷具有较大的燃烧热(),是常见燃料。请写出甲烷燃烧的热化学反应方程式 。
(2)①工业上高纯硅可通过下列反应制取: 该反应的反应热 。
已知:
化学键
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
键能/
360
436
431
176
②硅晶体结构与金刚石类似。题图-1所示立方体体心的“●”表示晶体中的一个Si原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的所有硅原子。
(3)自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“CaO-Al-”体系的发热原理,在隔热装置中进行了下表中的五组实验,测得相应实验体系的温度升高值()随时间(t)的变化曲线,如图-2所示。
实验编号
反应物组成
a
0.20gCaO粉末、5.0mL
b
0.15gAl粉、5.0mL
c
0.15gAl粉、5.0mL饱和石灰水
d
0.15gAl粉、5.0mL石灰乳
e
0.15gAl粉、0.20gCaO粉末 5.0mL
已知:I.
II.
III.
①实验b中,的变化说明Al粉与在该条件下 (填“反应”或“不反应”)。
②实验c中,前3min的有变化,其原因是 ;3min后基本不变,其原因是 。
③实验d在10min内温度持续升高的原因是 。
④实验e中发生的总反应可表示为:,其 。
五组实验对比,e放热效果最好。
【答案】(1)
(2) 236
(3) 不反应 Al和溶液中的OH-发生了反应 饱和石灰水中OH-的浓度较低,OH-的量比较少 实验d中,发生反应II和III,反应III中有气体生成,气体的逸出促使反应III向右进行,反应III的发生使得溶液中OH-的浓度减小,促使反应II平衡右移,这两步反应都是放热反应,温度升高导致反应速率加快。
【解析】(1)甲烷具有较大的燃烧热(),甲烷燃烧热的热化学方程式为;
(2)根据=反应物的键能之和-生成物的键能之和,可知该反应;
②硅晶体结构与金刚石类似。每一个硅原子与四个硅原子相连形成正四面体结构,在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的所有硅原子如图所示;
(3)①实验b中没有变化,说明说明Al粉与在该条件下不反应;
②实验c中,前3 min的有变化,是因为Al和溶液中的OH-发生了反应,3 min后基本不变,是因为饱和石灰水中OH-的浓度较低,OH-的量比较少。
③实验d中,发生反应II和III,反应III中有气体生成,气体的逸出促使反应III向右进行,反应III的发生使得溶液中OH-的浓度减小,促使反应II平衡右移,这两步反应都是放热反应,温度升高导致反应速率加快;
④根据盖斯定律可得,故;
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