内容正文:
第一章 化学反应的热效应B卷答案
1.B【详解】A.反应中氧元素化合价降低,发生还原反应,作氧化剂,A错误;B.置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,B正确;C.反应中氮元素化合价升高,N2H4 发生氧化反应,C错误;
D.燃烧为放热反应,燃烧时放出大量的热,D错误。
2.C
【详解】A.甲烷燃烧的热化学反应方程式中水为液态,A错误;B.该反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol不能完全反应,B错误;C.2g氢气完全燃烧放出285.8KJ热量,则4g氢气完全燃烧放出571.6KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为,C正确;D.的焓值比的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多,,D错误。
3.A
【详解】A.燃烧都是放热反应,因此燃烧热的ΔH都为负值,A正确;B.需要加热的反应不一定都是吸热反应,例如硫燃烧等,B错误;C.有能量变化的过程不一定是化学变化,例如物质的三态变化等,C错误;D.铜是热的良导体,中和热测定实验中,不可以用铜棒代替环形玻璃搅拌棒,D错误。
4.C
【详解】A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应,故A错误;B.中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,但H2SO4和Ba(OH)2反应时得到硫酸钡沉淀也有生成热,故B错误;C.反应热与反应物和生成物的总能量相对大小有关,与反应条件和途径无关,故C正确;D.固态硫变为气态硫需要吸收热量,则等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故D错误。
5.B
【详解】A.A(g)、B(g)的总能量小于C(g)、D(g)的总能量,不能比较A、C的能量大小,故A错误;B.反应为吸热反应,则反应物断键吸收的总能量大于产物新键形成放出的总能量,故B正确;C.由图可知,H=E1-E2,故C错误;D.物质的能量越高,稳定性越差,故D错误。
6.D
【详解】A.在25℃、101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做燃烧热,故A错误;B.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,叫中和热,故B错误;C.当一个化学反应以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热,只有体系在等压下,反应热等于焓变,故C错误;D.内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计和玻璃搅拌器共同构成简易量热计,故D正确。
7.C
【详解】A.燃烧热指101kPa,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质(H→液态H2O,S→SO2气体)时所放出的热量,由反应①可知,2mol硫化氢燃烧生成硫单质和液态水放出的热量为578 kJ,硫单质燃烧生成二氧化硫会继续放出热量,故1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫气体和液态水放出的热量大于289 kJ,所以硫化氢的燃烧热大于289 kJ/mol,即硫化氢的燃烧热△H<-289 kJ/mol,A错误;B.结合选项A可知,B错误;C.生成沉淀也会放热,硫酸与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀,则生成1mol水时,放出的热量大于57.3kJ,即ΔH<-57.3kJ·mol−1,故C正确;D.根据可知,若用盐酸与 NaOH溶液进行反应,测得中和热的数值不会改变,故D错误。
8.C
【分析】根据=反应物总键能-生成物总键能可知 ,或者说:破坏化学键吸热、形成化学键放热,该反应中,反应物总键能比生成物总键能小184.5kJ,故为放热反应。
9.D【详解】A.反应①中Ce的化合价从+4变为0价,氧的化合价从-2变为0价,所以既做氧化剂又做还原剂,故A错误;B.是中间产物,该反应的催化剂是,故B错误;C.根据方程式可知1mol参加反应,共生成mol的气体,故C错误;D.由图可知,根据盖斯定律,应该是:,即,故D正确。
10.C
【详解】A.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故A错误;B.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故B错误;C.0.5 mol H2SO4稀溶液与足量浓NaOH溶液反应,除了有中和反应反应热,还有浓NaOH溶液稀释时放出的热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,则该反应的反应热小于-57.3 kJ·mol-1,故C正确;D.1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应,NH3·H2O是弱碱,反应时还要电离吸热,所以放出的热量小于57.3 kJ,故D错误;
11.BC
【详解】A.在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,故A错误;B.同一化学反应的与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,故B正确;C.分子变成原子需要断裂化学键,吸收能量,,故C正确;D.KOH固体溶于水放出热量,与稀盐酸反应放出的热量大于57.3kJ,故D错误。
12.BC
【详解】A.根据图象可知,1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和不能确定,而1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1mol CO2(g)的能量大393.5 kJ,A项错误;B.根据图象,CO(g)和0.5molO2(g)的能量大于1mol CO2(g)的总能量,故反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量,B项正确;C.根据图象,C(s)和1molO2(g)的能量比1mol CO(g)和0.5molO2(g)的总能量高110.6kJ,则由C(s)→ CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= -221.2 kJ·mol-1,C项正确;D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为==10.1 kJ·g-1,D项错误。
13.AB
【详解】A.根据盖斯定律,将①式-②式得:S(s,单斜)=S(s,正交);△H3=-0.33kJ·mol-1,A正确;B、C.单斜硫转变为正交硫放热,说明单斜硫能量高,能量越高越不稳定,故正交硫比单斜硫稳定,B正确,C错误;D.②式表示断裂lmolO2和1mol正交硫中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少296.83kJ,D错误。
14.CD
【分析】由图可知a为Cl-、b为ClO-、c为ClO、d为ClO、e为ClO。【详解】A.a,b,c,d,e中a能量最低,所以a最稳定,A错误;B.依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能,B错误;C.b→a+d,根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) =-116kJ/mol,C正确;D.设Cl2+KOH→aKCl+bKClO+dKClO3+fH2O,反应中若a=16,则Cl元素降低得到16个电子,b=1、d=3,则Cl升高失去16个电子,得失电子守恒,即a、b、d之比可能为16:1:3,D正确。
【点睛】本题的易错点为D,可以根据在氧化还原反应方程式配平中得失电子守恒分析。
15.BD
【详解】A. 根据表格数据,升高温度到750℃,n(D)减小,平衡逆向移动,K 3<K 2=K 1,故A错误;B. 实验Ⅱ与实验Ⅰ相比,平衡没移动,但反应速率加快,所以实验Ⅱ可能使用了催化剂,故B正确;C. 实验Ⅲ与实验Ⅰ温度不同,所以压强不是物质的量比,故C错误;D. 实验Ⅲ的平衡常数是
,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,A的浓度变为1,D的浓度变为1, , ,所以平衡不移动,故D正确。
16.(1) 减小 不变 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234 kJ•mol-1 (2)2ΔH2-ΔH1 (3)
【详解】(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,E1和E2都减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,所以ΔH不变,E1=134kJ•mol-1、E2=368kJ•mol-1,ΔH=-234kJ·mol-1,,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234 kJ•mol-1,
(2)目标反应为反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq),根据盖斯定律将反应II×2-反应I有ΔH3=2ΔH2-ΔH1;
(3)白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10,1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O,形成12molP-O、4mol P=O,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则6a+5c-12b-4x=-d,解得x=kJ/mol。
17.(1)—(b—a)kJ/mol (2)—130.8 (3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)∆H=—1300kJ/mol
(4) 太阳能转化为化学能 Fe3O4 1
【详解】(1)由图可知,CO2催化加氢制取C2H4的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的反应热∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=(a-b)kJ/mol;
(2)将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,①×2-②得反应,则反应∆H3=2∆H1-∆H2=2×(-53.7kJ/mol)-(+23.4kJ/mol)=-130.8kJ/mol;
(3)C2H2在O2中燃烧生成CO2和液态水的反应为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l),由反应生成1mol CO2放出650kJ的热量可知,反应的反应热∆H=-=-1300kJ/mol,则反应的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ∆H=-1300kJ/mol;
(4)①由图可知,在太阳能的作用下热分解系统中FexOy在高于2300K的条件下分解生成FeO和O2,重整系统中FeO与CO2在700K的条件下反应生成碳和FexOy,则工艺过程中的能量转化形式为太阳能转化为化学能;
②由图可知,重整系统中FeO与CO2在700K的条件下反应生成C和FexOy,反应的化学方程式为xFeO+CO2C+FexOy,由反应中可得:x=×6,解得x:y=3:4,则FexOy为Fe3O4;则在太阳能的作用下热分解系统中Fe3O4在高于2300K的条件下分解生成FeO和O2,由化合价的变化可知,1mol Fe3O4分解时,反应转移2mol电子,则反应转移2mol电子时,需消耗Fe3O4的物质的量为1mol。
18.(1)②③④(2)ΔH=-285.8kJ/mol(3)1429kJ
【详解】(1)已知放热反应,则上述反应中属于放热反应的是②③④,故答案为:②③④;
(2)已知燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定的物质时放出的热量,根据反应①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1可知,H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,即H2的燃烧热为ΔH=-285.8kJ/mol,故答案为:ΔH=-285.8kJ/mol;
(3)根据(2)分析可知,燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为=1429kJ,故答案为:1429kJ。
19.(1)(环形)玻璃搅拌器 (2) 偏小 醋酸电离会吸热,使测得的中和热的数值偏小
(3) > 0.04(m1+m2)·C·Δt[或] (4)a+3b-c
【详解】(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、(环形)玻璃搅拌器,故答案为:(环形)玻璃搅拌器;
(2)醋酸电离会吸热,所以用醋酸代替盐酸溶液进行实验,测得的中和热的数值会偏小;
(3)若在实验过程中,不把温度计上酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,酸和碱会发生中和反应,求得中和热数值会偏小,则最终测得的ΔH>-57.3kJ•mol-1;
由公式可知该实验过程中反应放热Q=(m1+m2)·C·Δt J,生成水的物质的量为:,则中和热的数值为= 0.04(m1+m2)·C·Δt[或]
(4)由图可知:Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;
根据盖斯定律可知,Ⅲ-3×Ⅱ-Ⅰ得:,故答案为:a+3b-c。
20.(1)活化能 (2)CH3CH(CH3)CH3 (3)CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) ΔH =-2869kJ·mol-1
(4)CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH =-9kJ·mol-1 (5)[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ·mol-1 (6)2:3
【详解】(1)图形中 E 表示 CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的活化能,故答案为:活化能;
(2)根据图象可知,CH3CH2CH2CH3(g)的能量比CH3CH(CH3)CH3(g)高,则CH3CH2CH2CH3(g)与 CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性:CH3CH(CH3)CH3>CH3CH2CH2CH3,故答案为CH3CH(CH3)CH3;
(3)根据图象有①CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2664kJ•mol-1,②H2O(g)=H2O(l)△H=-41kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①+②×5得到表示 CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为:CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ•mol-1,故答案为CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ•mol-1;
(4)根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ•mol-1,②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①-②得到CH3CH2CH2CH3(g)转化为 CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为:CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ•mol-1,故答案为CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ•mol-1;
(5)合成气(CO 和 H2的混合气体)可以合成 CH3CH2CH2CH3(g),同时生成 H2O(g),化学方程式为:4CO(g)+9H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+4H2O(g),反应的焓变ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,则合成 1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH= [(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ•mol-1,故答案为[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ•mol-1;
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,则混合气体的物质的量为0.5mol,假设CH3CH2CH2CH3(g)为xmol,CH3CH(CH3)CH3(g)为(0.5-x)mol,根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ•mol-1,②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ•mol-1,
充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),放出热量为共放出2673x+2664(0.5-x)=1333.8,可得x=0.2,即CH3CH2CH2CH3(g)为0.2mol,CH3CH(CH3)CH3(g)为0.3mol,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为2:3,故答案为:2:3。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$
保密★启用前
姓名:___________班级:______一卷分数:______二卷分数 总分
邹城市兖矿一中2024-2025学年高二第一学期
期末考前化学特训
第1章 化学反应的热效应B卷
一、单选题,每题2分,共20分。每小题有且只有一个正确答案,多选少选均不得分。
1.航天飞船一般使用的燃料是肼类等常温燃料,肼类燃料泛指肼、甲基肼和偏二甲肼等。点燃肼燃烧的化学方程式为,下列说法正确的是
A.反应中作还原剂 B.该反应属于置换反应
C.发生还原反应 D.燃烧时吸收大量的热
2.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B.在一定温度和压强下,将0.5mol和1.5mol充分反应生成,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
C.在101kPa时,2g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
D.,,则
3.运用相关化学知识进行判断,下列结论正确的是
A.甲烷燃烧热的为负值
B.需要加热的反应都是吸热反应
C.有能量变化的过程一定是化学变化
D.中和反应反应热测定实验中,可以用铜棒代替玻璃搅拌器
4.下列关于化学反应的反应热的描述中正确的是
A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生放热反应
B.和反应的中和热,则和反应的中和热
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
5.已知反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g),过程中能量变化如图所示,下列说法中正确的是
A.A的能量一定低于C
B.反应物断键吸收的总能量大于产物新键形成放出的总能量
C.此反应的△H=E2-E1
D.物质的能量越高,稳定性越好
6.下列说法正确的是
A.1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫中和热
C.反应热就是焓变
D.简易量热计由内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计、玻璃搅拌器构成
7.已知反应:① ;②稀溶液中,,下列有关中和热、燃烧热的说法中正确的是
A.由①可知,的燃烧热为
B.由①可知,的燃烧热小于
C.
D.若用盐酸与 NaOH溶液进行反应,测得中和热的数值会偏大
8.已知一定条件下某些化学键的键能数据如下表:
化学键
键能
对于反应:,下列说法正确的是
A.该反应属于吸热反应
B.分子中的化学键比分子中的化学键更稳定
C.该条件下,生成时反应放热
D.相同条件下,分子具有的能量高于分子具有的能量
9.二氧化铈()是一种重要的稀土化合物,在太阳能作用下能将转变为。其过程如下:、,下列说法正确的是
A.反应①中仅做还原剂 B.是该反应的催化剂
C.1mol参加反应,共生成2xmol的气体 D.图中
10.已知反应:①,②稀溶液中,下列结论正确的是
A.碳的燃烧热
B.碳的燃烧热
C.稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于
D.的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为
2、 多选题,每小题4分。共20分。每小题有1-2个正确答案,多选不得分,漏选得2分。
11.下列有关叙述正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同
C.相同条件下,若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
12.根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量
C.由C(s)→ CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= -221.2 kJ·mol-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为10.1 kJ·mol-1
13.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。已知:①S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g);△H1=-297.16kJ·mol-1
②S(s,正交)+O2(g)=SO2(g);△H2=-296.83kJ·mol-1 下列说法正确的是
A.S(s,单斜)=S(s,正交);△H3=-0.33kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.②式表示断裂lmolO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量多296.83kJ
14.一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是
A.a、b、c、d、e中,c最稳定
B.b→a+c反应的活化能为20kJ·mol-1
C.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=-116kJ·mol-1
D.一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d,溶液中a、b、d的浓度之比可能为16:1:3
15.在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g) + B(g)2D(g) △H=Q kJ·mol–1。相关条件和数据见下表:
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
n(D)平衡/ mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K 2
K 3
下列说法正确的是
A.K 3>K 2=K 1
B.实验Ⅱ可能使用了催化剂
C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的倍
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,平衡不移动
第二卷 (共60分)
16.已知E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1请参考题中图表,按要求填空:
(1)图甲是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂。反应速率加快,E1的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是 ,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3= 。
(3)下表所示是部分化学键的键能参数。
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/kJ·mol-1
a
b
c
x
已知P4(g)+5O2(g)═P4O10(g) ΔH=-dkJ•mol-1,P4及P4O10的结构如图乙所示。表中x= kJ·mol-1。(用含a、b、c、d的代数式表示)
17.低碳经济已成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯:,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 (用含a、b的式子表示)。
(2)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
则 。
(3)在(g)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有1molCO2生成时,放出650kJ的热量,写出(g)燃烧热的热化学方程式 。
(4)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取C的太阳能工艺如图:
①工艺过程中的能量转化形式为 。
②已知“重整系统”发生的反应中,则(y<8)的化学式为 ,“热分解系统”中每转移2mol电子,需消耗 mol。
18.①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1 ④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1) 上述反应中属于放热反应的是 。(填序号)
(2) H2的燃烧热为 。
(3) 燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
19.分别取的盐酸与溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
I II III
请回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、 。
(2)用醋酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),理由: 。
(3)若在实验过程中,不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量溶液的温度,则测得的 (填“>”“<”或“=”)。
为了计算简便,可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同,并忽略量热计的比热容。
则:①盐酸的质量溶液的质量;②两溶液混合后的溶液的比热容为,
反应前后溶液的温度差为;根据温度差和比热容等计算中和热的数值为: .
(4)工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取,有关反应的能量变化如图所示,则该反应的 (用含a、b、c的式子表示)。
20.能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源有重要意义。已知CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的燃烧过程如图所示:
已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH=-41kJ·mol-1.请根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的 。
(2)CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性 更高。
(3)表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为 。
(4)CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为 。
(5)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
C≡O
C—H
H—H
C—C
H—O
键能/(kJ·mol-1)
a
b
d
e
f
合成气(CO和H2的混合气体)可以合成CH3CH2CH2CH3(g),同时生成H2O(g),则合成1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH= 。
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),共放出1333.8kJ热量,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
第一章 化学反应的热效应B卷答案
1.C
【分析】 反应物的键能之和-生成物的键能之和。
2.C
【详解】A.甲烷燃烧的热化学反应方程式中水为液态,A错误;B.该反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol不能完全反应,B错误;C.2g氢气完全燃烧放出285.8KJ热量,则4g氢气完全燃烧放出571.6KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为,C正确;D.的焓值比的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多,,D错误。
3.A
【详解】A.燃烧都是放热反应,因此燃烧热的ΔH都为负值,A正确;B.需要加热的反应不一定都是吸热反应,例如硫燃烧等,B错误;C.有能量变化的过程不一定是化学变化,例如物质的三态变化等,C错误;D.铜是热的良导体,中和热测定实验中,不可以用铜棒代替环形玻璃搅拌棒,D错误。
4.C
【详解】A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应,故A错误;B.中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,但H2SO4和Ba(OH)2反应时得到硫酸钡沉淀也有生成热,故B错误;C.反应热与反应物和生成物的总能量相对大小有关,与反应条件和途径无关,故C正确;D.固态硫变为气态硫需要吸收热量,则等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故D错误。
5.B
【详解】A.A(g)、B(g)的总能量小于C(g)、D(g)的总能量,不能比较A、C的能量大小,故A错误;B.反应为吸热反应,则反应物断键吸收的总能量大于产物新键形成放出的总能量,故B正确;C.由图可知,H=E1-E2,故C错误;D.物质的能量越高,稳定性越差,故D错误。
6.D
【详解】A.在25℃、101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做燃烧热,故A错误;B.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,叫中和热,故B错误;C.当一个化学反应以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热,只有体系在等压下,反应热等于焓变,故C错误;D.内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计和玻璃搅拌器共同构成简易量热计,故D正确。
7.C
【详解】A.燃烧热指101kPa,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质(H→液态H2O,S→SO2气体)时所放出的热量,由反应①可知,2mol硫化氢燃烧生成硫单质和液态水放出的热量为578 kJ,硫单质燃烧生成二氧化硫会继续放出热量,故1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫气体和液态水放出的热量大于289 kJ,所以硫化氢的燃烧热大于289 kJ/mol,即硫化氢的燃烧热△H<-289 kJ/mol,A错误;B.结合选项A可知,B错误;C.生成沉淀也会放热,硫酸与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀,则生成1mol水时,放出的热量大于57.3kJ,即ΔH<-57.3kJ·mol−1,故C正确;D.根据可知,若用盐酸与 NaOH溶液进行反应,测得中和热的数值不会改变,故D错误。
8.C
【分析】根据=反应物总键能-生成物总键能可知 ,或者说:破坏化学键吸热、形成化学键放热,该反应中,反应物总键能比生成物总键能小184.5kJ,故为放热反应。
9.D【详解】A.反应①中Ce的化合价从+4变为0价,氧的化合价从-2变为0价,所以既做氧化剂又做还原剂,故A错误;B.是中间产物,该反应的催化剂是,故B错误;C.根据方程式可知1mol参加反应,共生成mol的气体,故C错误;D.由图可知,根据盖斯定律,应该是:,即,故D正确。
10.C
【详解】A.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故A错误;B.碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量,所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1,故B错误;C.0.5 mol H2SO4稀溶液与足量浓NaOH溶液反应,除了有中和反应反应热,还有浓NaOH溶液稀释时放出的热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,则该反应的反应热小于-57.3 kJ·mol-1,故C正确;D.1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应,NH3·H2O是弱碱,反应时还要电离吸热,所以放出的热量小于57.3 kJ,故D错误;
11.BC
【详解】A.在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,故A错误;B.同一化学反应的与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,故B正确;C.分子变成原子需要断裂化学键,吸收能量,,故C正确;D.KOH固体溶于水放出热量,与稀盐酸反应放出的热量大于57.3kJ,故D错误。
12.BC
【详解】A.根据图象可知,1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和不能确定,而1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1mol CO2(g)的能量大393.5 kJ,A项错误;B.根据图象,CO(g)和0.5molO2(g)的能量大于1mol CO2(g)的总能量,故反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量,B项正确;C.根据图象,C(s)和1molO2(g)的能量比1mol CO(g)和0.5molO2(g)的总能量高110.6kJ,则由C(s)→ CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= -221.2 kJ·mol-1,C项正确;D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为==10.1 kJ·g-1,D项错误。
13.AB
【详解】A.根据盖斯定律,将①式-②式得:S(s,单斜)=S(s,正交);△H3=-0.33kJ·mol-1,A正确;B、C.单斜硫转变为正交硫放热,说明单斜硫能量高,能量越高越不稳定,故正交硫比单斜硫稳定,B正确,C错误;D.②式表示断裂lmolO2和1mol正交硫中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少296.83kJ,D错误。
14.CD
【分析】由图可知a为Cl-、b为ClO-、c为ClO、d为ClO、e为ClO。【详解】A.a,b,c,d,e中a能量最低,所以a最稳定,A错误;B.依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能,B错误;C.b→a+d,根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) =-116kJ/mol,C正确;D.设Cl2+KOH→aKCl+bKClO+dKClO3+fH2O,反应中若a=16,则Cl元素降低得到16个电子,b=1、d=3,则Cl升高失去16个电子,得失电子守恒,即a、b、d之比可能为16:1:3,D正确。
【点睛】本题的易错点为D,可以根据在氧化还原反应方程式配平中得失电子守恒分析。
15.BD
【详解】A. 根据表格数据,升高温度到750℃,n(D)减小,平衡逆向移动,K 3<K 2=K 1,故A错误;B. 实验Ⅱ与实验Ⅰ相比,平衡没移动,但反应速率加快,所以实验Ⅱ可能使用了催化剂,故B正确;C. 实验Ⅲ与实验Ⅰ温度不同,所以压强不是物质的量比,故C错误;D. 实验Ⅲ的平衡常数是
,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,A的浓度变为1,D的浓度变为1, , ,所以平衡不移动,故D正确。
16.(1) 减小 不变 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234 kJ•mol-1 (2)2ΔH2-ΔH1 (3)
【详解】(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,E1和E2都减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,所以ΔH不变,E1=134kJ•mol-1、E2=368kJ•mol-1,ΔH=-234kJ·mol-1,,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234 kJ•mol-1,
(2)目标反应为反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq),根据盖斯定律将反应II×2-反应I有ΔH3=2ΔH2-ΔH1;
(3)白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10,1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O,形成12molP-O、4mol P=O,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则6a+5c-12b-4x=-d,解得x=kJ/mol。
17.(1)—(b—a)kJ/mol (2)—130.8 (3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)∆H=—1300kJ/mol
(4) 太阳能转化为化学能 Fe3O4 1
【详解】(1)由图可知,CO2催化加氢制取C2H4的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的反应热∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=(a-b)kJ/mol;
(2)将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,①×2-②得反应,则反应∆H3=2∆H1-∆H2=2×(-53.7kJ/mol)-(+23.4kJ/mol)=-130.8kJ/mol;
(3)C2H2在O2中燃烧生成CO2和液态水的反应为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l),由反应生成1mol CO2放出650kJ的热量可知,反应的反应热∆H=-=-1300kJ/mol,则反应的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ∆H=-1300kJ/mol;
(4)①由图可知,在太阳能的作用下热分解系统中FexOy在高于2300K的条件下分解生成FeO和O2,重整系统中FeO与CO2在700K的条件下反应生成碳和FexOy,则工艺过程中的能量转化形式为太阳能转化为化学能;
②由图可知,重整系统中FeO与CO2在700K的条件下反应生成C和FexOy,反应的化学方程式为xFeO+CO2C+FexOy,由反应中可得:x=×6,解得x:y=3:4,则FexOy为Fe3O4;则在太阳能的作用下热分解系统中Fe3O4在高于2300K的条件下分解生成FeO和O2,由化合价的变化可知,1mol Fe3O4分解时,反应转移2mol电子,则反应转移2mol电子时,需消耗Fe3O4的物质的量为1mol。
18.(1)②③④(2)ΔH=-285.8kJ/mol(3)1429kJ
【详解】(1)已知放热反应,则上述反应中属于放热反应的是②③④,故答案为:②③④;
(2)已知燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定的物质时放出的热量,根据反应①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1可知,H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,即H2的燃烧热为ΔH=-285.8kJ/mol,故答案为:ΔH=-285.8kJ/mol;
(3)根据(2)分析可知,燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为=1429kJ,故答案为:1429kJ。
19.(1)(环形)玻璃搅拌器 (2) 偏小 醋酸电离会吸热,使测得的中和热的数值偏小
(3) > 0.04(m1+m2)·C·Δt[或] (4)a+3b-c
【详解】(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、(环形)玻璃搅拌器,故答案为:(环形)玻璃搅拌器;
(2)醋酸电离会吸热,所以用醋酸代替盐酸溶液进行实验,测得的中和热的数值会偏小;
(3)若在实验过程中,不把温度计上酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,酸和碱会发生中和反应,求得中和热数值会偏小,则最终测得的ΔH>-57.3kJ•mol-1;
由公式可知该实验过程中反应放热Q=(m1+m2)·C·Δt J,生成水的物质的量为:,则中和热的数值为= 0.04(m1+m2)·C·Δt[或]
(4)由图可知:Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;
根据盖斯定律可知,Ⅲ-3×Ⅱ-Ⅰ得:,故答案为:a+3b-c。
20.(1)活化能 (2)CH3CH(CH3)CH3 (3)CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) ΔH =-2869kJ·mol-1
(4)CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH =-9kJ·mol-1 (5)[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ·mol-1 (6)2:3
【详解】(1)图形中 E 表示 CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的活化能,故答案为:活化能;
(2)根据图象可知,CH3CH2CH2CH3(g)的能量比CH3CH(CH3)CH3(g)高,则CH3CH2CH2CH3(g)与 CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性:CH3CH(CH3)CH3>CH3CH2CH2CH3,故答案为CH3CH(CH3)CH3;
(3)根据图象有①CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2664kJ•mol-1,②H2O(g)=H2O(l)△H=-41kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①+②×5得到表示 CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为:CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ•mol-1,故答案为CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ•mol-1;
(4)根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ•mol-1,②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①-②得到CH3CH2CH2CH3(g)转化为 CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为:CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ•mol-1,故答案为CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ•mol-1;
(5)合成气(CO 和 H2的混合气体)可以合成 CH3CH2CH2CH3(g),同时生成 H2O(g),化学方程式为:4CO(g)+9H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+4H2O(g),反应的焓变ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,则合成 1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH= [(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ•mol-1,故答案为[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ•mol-1;
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,则混合气体的物质的量为0.5mol,假设CH3CH2CH2CH3(g)为xmol,CH3CH(CH3)CH3(g)为(0.5-x)mol,根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ•mol-1,②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ•mol-1,
充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),放出热量为共放出2673x+2664(0.5-x)=1333.8,可得x=0.2,即CH3CH2CH2CH3(g)为0.2mol,CH3CH(CH3)CH3(g)为0.3mol,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为2:3,故答案为:2:3。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$