专题02 化学反应中的热(江苏专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编
2025-03-31
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内容正文:
专题02 化学反应中的热
内容概览
考向1 放热反应与吸热反应
考向2 热化学方程式的意义与书写
考向3 化学键与能量变化
考向4 燃料与能源
考向1 放热反应与吸热反应
1.(23-24高一下·江苏马坝高级中学·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.H2在O2中的燃烧反应 B.CaO与水的反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 D.碳酸钙高温分解的反应
2.(23-24高一下·江苏徐州·期中)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.氢氧化钾溶液与硝酸的反应符合图
C.八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌的反应符合图
D.该反应只有在加热的条件下才能进行
3.(23-24高一下·江苏盐城五校·期中)下列反应中,属于吸热反应的是
A.石灰石高温分解 B.酸碱中和反应 C.甲烷在空气中燃烧 D.锌与盐酸反应
4.(23-24高一下·江苏连云港开发区高级中学·期中)化学反应是反应热的必要源泉,可以提供人类生活和生产活动的必要能量。反应A+BC ΔH<0分两步进行,①A+BX ΔH>0,②XC 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.
5.(23-24高一下·江苏南京·期中)关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
6.(23-24高一下·江苏扬州扬大附中·期中)下列过程中吸收热量的是
A.甲烷的燃烧 B.浓硫酸的稀释
C.与反应 D.氢氧化钠固体与盐酸混合
考向2 热化学方程式的意义与书写
7.(23-24高一下·江苏盐城东台第一中学·期中)有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是( )
A.2b=c B.a、b和c均为正值 C.a=b D.它们都是吸热反应
8.(22-23高一下·江苏昆山中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知:正丁烷异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B.已知: ,则的燃烧热为
C.已知: ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3kJ热量
D.已知: ; ,则
9.(23-24高一下·江苏东海县·期中)氮、氯、硫的化合物应用广泛。肼常用作火箭燃料,燃烧1mol肼生成液态水时放出热量,可由与反应制备;次氯酸具有杀菌消毒作用;用与的水溶液反应可制备硒;硒是一种半导体材料,在光照下导电性可提高近千倍。下列变化的方程式表示正确的是
A.次氯酸在水中的电离:
B.与反应制备肼:
C.肼的燃烧:
D.与的水溶液反应制备硒:
10.(23-24高一下·江苏南京第十二中学·期中)根据下图所示的和反应生成过程中能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.2mol气态氧原子结合生成时,能放出498kJ能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,能放出632kJ能量
D.上图所示变化热化学方程式为:
11.(23-24高一下·江苏连云港七校·期中)肼(N2H4)可作为发射火箭的燃料。已知1g液态肼(N2H4)在空气中燃烧生成氮气和水蒸气放出16.7kJ的热量,该反应的热化学方程式是
A.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-16.7kJ·mol-1
B.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(1)+N2(g) ΔH=-534.4kJ·mol-1
C.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-534.4kJ·mol-1
D.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=+534.4kJ·mol-1
12.(23-24高一下·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期中)25 ℃、101 kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.69 kJ,下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=726kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=1 452 kJ·mol-1
考向3 化学键与能量变化
13.(23-24高一下·江苏宿迁·期中)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成2molAB2(g)时,放出的热量为(E1-E2)kJ
C.物质AB2比A2更稳定
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
14.(23-24高一下·江苏扬州树人中学·期中)如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若 E1 > E2,则下列反应符合该示意图的是
A.NaOH 溶液与稀盐酸的反应 B.锌与稀盐酸的反应
C.碳酸钙受热分解的反应 D.一氧化碳在空气中的燃烧反应
15.(23-24高一下·江苏徐州铜山区·期中)煤的工业加工过程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ
C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1
D.1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量
16.(22-23高一下·江苏扬州宝应县、高邮·期中)如图所示,曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化,下列有关说法中正确的是
A.a放出的热量比b多
B.断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C.1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D.1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量
17.(22-23高一下·江苏扬州中学·期中)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中正确的是
A.1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应放出的能量为180kJ
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D.NO2是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
考向4 燃料与能源
18.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)2023年1月1日起,中国石化将在全国推广实施VIB(国六B)车用汽油质量标准。下列说法和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施不相符的是
A.改善空气质量 B.加快打赢“蓝天保卫战”
C.降低汽车性能 D.有害尾气排放明显增加
19.(23-24高一下·江苏扬州扬大附中·期中)下列做法科学的是
A.将废电池深埋
B.大量使用化肥
C.开发太阳能、风能和氢能
D.大量开发利用可燃冰
20.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)下列做法可以提高燃料燃烧效率的是
A.将煤碳作气化处理 B.用大煤块替代细煤粉
C.提高燃料的着火点 D.燃烧时通入不足量空气
1.(22-23高一下·江苏盐城新丰中学、龙岗中学等五校·期中)下列变化属于放热反应的是
A.碘蒸汽凝华 B.浓硫酸稀释
C.盐酸与氢氧化钠溶液反应 D.石灰石分解的反应
2.(23-24高一下·江苏马坝高级中学·期中)分解水获得H2的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.分解水属于放热反应 B.断开H-O键放出能量
C.形成H-H键吸收能量 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
3.(23-24高一下·江苏盐城阜宁县·期中)某反应的能量变化如下图所示,下列说法中正确的是
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应只有在加热条件下才能进行
4.(22-23高一下·江苏海安高级中学·期中)氢气在氯气中燃烧为放热反应,下列说法正确的是
A.断开Cl—Cl键放出能量 B.形成H—Cl键吸收能量
C.燃烧都是放热反应 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
5.(23-24高一下·江苏连云港赣榆区·期中)工业合成氨的反应为 。下列说法正确的是
A.工业合成氨属于自然固氮
B.反应过程中能量变化可用右图表示
C.、的物质的量之比为1:3时,合成氨达到反应限度
D.与足量发生合成氨反应,放出的热量为92.4kJ
6.(23-24高一下·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)如图所示,曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化,下列有关说法中正确的是
A.a放出的热量比b多
B.断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C.1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D.1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量
7.(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期中) 是大气主要污染物之一,它的去除有多种方法,如碱液吸收法、电化学处理法等。在生产生活中具有广泛应用,如可生产并进而制得硫酸等,其反应原理为:。在一定温度下,体积不变的容器中加入,发生反应,下列说法正确的是
A.加入不会影响反应速率 B.充分反应后,会放出的热量
C.该反应过程中的能量变化如图所示 D.一段时间后,容器中可能为
8.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)下列反应或过程中能量的变化如图所示的是
A.N2 + O22NO
B.CaCO3CaO + CO2↑
C.H2SO4 + 2NaOH=Na2SO4 + 2H2O
D.2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O=BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
9.(23-24高一下·江苏连云港开发区高级中学·期中)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.该分解过程是:2NON2+O2
B.实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应
C.过程②释放能量,过程③吸收能量
D.标准状况下,NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023
10.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期中)在25℃、101kPa下,1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
11.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,用、、分别表示、、,下列说法正确的是
A.②到③过程中,需要释放能量
B.③到④变化过程中,需要吸收能量
C.因反应中化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,故该反应为放热反应
D.该过程不属于氮的固定
12.(23-24高一下·江苏南京六校联合体考试·期中)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况如下图a所示,下列说法不正确的是
A.等物质的量的N2(g)、N2(l)具有的能量不相同
B.N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)的能量关系可用图b表示
C.N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+1444 kJ/mol
D.N2(g)和O2 (g)的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
13.(23-24高一下·江苏连云港赣榆区·期中)以为催化剂的光热化学循环分解的反应,为室温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能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A.过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用催化剂可以提高化学反应速率
D.2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量
14.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期中)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图;研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。下列说法正确的是
A.NH3催化还原NO为吸热反应
B.过程I中NH3断裂N—H键
C.过程Ⅱ中NO为氧化剂,Fe2+为还原剂
D.脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+2O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)
15.(23-24高一下·江苏宿迁青华中学·期中)化学反应的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂键和键能放出的能量
C.断裂键需要吸收ykJ的能量
D.的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
16.(23-24高一下·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)处理废气、废水中的含氮、重金属离子等物质,可以减少环境污染。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=akJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=bkJ•mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=ckJ•mol-1
①已知反应中相关化学键的键能数据如表:
化学键
C-H
O=O
C=O
O-H
E/(kJ•mol-1)
411
494
800
460
则b= 。
②反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= kJ•mol-1 (用a、b、c表示)。
(2)利用H2可将NO还原为N2除去,其能量变化如图1所示。则2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H= 。
(3)可用NaClO溶液来处理NO气体,装置如图2所示。
①吸收时采用气液逆流接触吸收的原因是 。
②NaClO溶液吸收NO时发生反应的离子方程式为 。
(4)用(NH4)2S可将废水中的Cu2+转化为CuS沉淀而除去,离子方程式为 。
(5)尿素的成分是CO(NH2)2(尿素中C、N元素的化合价分别为+4价、-3价)。向含有尿素的溶液中加入MgCl2溶液,可以生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,同时有CO2气体产生,氮元素转化为NH。该反应的离子方程式为 。
17.(23-24高一下·江苏南京第十二中学·期中)甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷。已知:25℃、101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
25℃、101kPa, ,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧释放热量多的是 (填“甲醇”或“辛烷”)。
(2)的结构式为 ,该反应相关化学键键能数据如下表
化学键
O=O
C—O
C≡O
H—O
C—H
496
343
1076
X
413
则 。
Ⅱ.甲醇的合成
(3)以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图。
①补全图:图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜锌基催化剂。
加入催化剂后,该反应的 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③已知:CO的燃烧热为
以和为原料合成甲醇的热化学方程式为 。
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专题02 化学反应中的热
内容概览
考向1 放热反应与吸热反应
考向2 热化学方程式的意义与书写
考向3 化学键与能量变化
考向4 燃料与能源
考向1 放热反应与吸热反应
1.(23-24高一下·江苏马坝高级中学·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.H2在O2中的燃烧反应 B.CaO与水的反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 D.碳酸钙高温分解的反应
【答案】D
【详解】A.燃烧反应为放热反应,A错误;
B.CaO与水的反应为放热反应,B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,C错误;
D.碳酸钙高温分解的反应为吸热反应,D正确;
故选D。
2.(23-24高一下·江苏徐州·期中)某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.氢氧化钾溶液与硝酸的反应符合图
C.八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌的反应符合图
D.该反应只有在加热的条件下才能进行
【答案】C
【分析】由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,有的吸热反应常温下也能发生,据此分析。
【详解】A.依据图象分析,反应物的总能量低于生成物的总能量,所以反应是吸热反应,故A错误;
B.氢氧化钾溶液与硝酸为酸碱中和反应,为放热反应,故B错误;
C.八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌的反应为吸热反应,故C正确;
D.有的吸热反应常温下也能发生,如碳酸氢铵的分解,所以该反应常温下也能发生,故D错误;
故选C。
3.(23-24高一下·江苏盐城五校·期中)下列反应中,属于吸热反应的是
A.石灰石高温分解 B.酸碱中和反应 C.甲烷在空气中燃烧 D.锌与盐酸反应
【答案】A
【详解】A.石灰石高温分解属于吸热反应,故A正确;
B.酸碱中和反应属于放热反应,故B错误;
C.甲烷在空气中燃烧属于放热反应,故C错误;
D.锌与盐酸反应属于放热反应,故D错误;
答案选A。
4.(23-24高一下·江苏连云港开发区高级中学·期中)化学反应是反应热的必要源泉,可以提供人类生活和生产活动的必要能量。反应A+BC ΔH<0分两步进行,①A+BX ΔH>0,②XC 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
【详解】总反应焓变小于0,为放热反应,所以A+B的能量高于C,第一步反应焓变大于0为吸热反应,所以A+B的能量低于X,第二步反应焓变小于0为放热反应,所以X的能量高于C,综上所述图象D符合,故答案为D。
5.(23-24高一下·江苏南京·期中)关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
【答案】C
【详解】A.图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,生成物的总能量更高,故A正确;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,故B正确;
C.图B表示消耗 1mol N2与 3mol H2生成2molNH3放出 92kJ 热量,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,1mol N2与 3mol H2充分反应放出 的热量小于92kJ,故C错误;
D.Ba(OH)2⋅8H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,表示吸热反应,故D正确;
故选C。
6.(23-24高一下·江苏扬州扬大附中·期中)下列过程中吸收热量的是
A.甲烷的燃烧 B.浓硫酸的稀释
C.与反应 D.氢氧化钠固体与盐酸混合
【答案】C
【详解】A.物质的燃烧属于放热反应,因此天然气的燃烧属于放热反应,A错误;
B.浓硫酸溶于水放出热量,属于放热过程,B错误;
C.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应中吸收热量,属于吸热反应,C正确;
D.酸碱中和反应为放热反应,因此氢氧化钠固体与盐酸混合属于放热反应,D错误;
故选C。
考向2 热化学方程式的意义与书写
7.(23-24高一下·江苏盐城东台第一中学·期中)有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)== H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是( )
A.2b=c B.a、b和c均为正值 C.a=b D.它们都是吸热反应
【答案】A
【详解】A.由H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=b kJ•mol-1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,则c=2b,故A正确;
B.放热反应的焓变为负值,△H<0,则a、b和c均为负值,故B错误;
C.反应物相同时,生成物为气态水,本身的能量高,放出的热量小,生成物为液态水,本身的能量低,放出热量多,故C错误;
D.燃烧为放热反应,均为氢气的燃烧反应,则都是放热反应,故D错误;
答案为A。
8.(22-23高一下·江苏昆山中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知:正丁烷异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B.已知: ,则的燃烧热为
C.已知: ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3kJ热量
D.已知: ; ,则
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,E(正丁烷)>E(异丁烷)。能量越低,物质越稳定,稳定性:异丁烷>正丁烷,A项错误;
B.燃烧热指1mol燃料与O2完全反应生成CO2与H2O(l),而该反应中生成的气态水H2O,所以1478.8kJ/mol不是燃烧热,B项错误;
C.Ba(OH)2与H2SO4完全反应除了中和以外,还包含了Ba2+与硫酸根沉淀放出的热量,所有放出的热量比57.3更多,C项错误;
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即ΔH1>ΔH2,D项正确;
故选D。
9.(23-24高一下·江苏东海县·期中)氮、氯、硫的化合物应用广泛。肼常用作火箭燃料,燃烧1mol肼生成液态水时放出热量,可由与反应制备;次氯酸具有杀菌消毒作用;用与的水溶液反应可制备硒;硒是一种半导体材料,在光照下导电性可提高近千倍。下列变化的方程式表示正确的是
A.次氯酸在水中的电离:
B.与反应制备肼:
C.肼的燃烧:
D.与的水溶液反应制备硒:
【答案】B
【详解】A.HClO是弱酸,在水中不完全电离,电离方程式为:,A错误;
B.根据题意,与反应制备肼,反应中氮化合价高、则氯化合价降低生成Cl-,结合电子守恒反应的离子方程式为:,B正确;
C.燃烧1mol肼生成液态水时放出热量,则为,C错误;
D.与的水溶液反应制备硒,反应中原子不守恒,应该为:,D错误;
故选B。
10.(23-24高一下·江苏南京第十二中学·期中)根据下图所示的和反应生成过程中能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.2mol气态氧原子结合生成时,能放出498kJ能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,能放出632kJ能量
D.上图所示变化热化学方程式为:
【答案】B
【详解】A.吸收能量大于放出能量,该反应为吸热反应,故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,故A错误;
B.1molO2吸收498kJ能量变成2molO原子,2molO原子结合生成1molO2则需要放出498kJ的热量,故B正确;
C.由数据可得,1molN原子结合1molO生成1molNO分子放出632kJ热量,则断裂1molNO分子需吸收632kJ热量,故C错误;
D.根据图中的键能关系可知,,,单位错误,故D错误;
故答案选B。
11.(23-24高一下·江苏连云港七校·期中)肼(N2H4)可作为发射火箭的燃料。已知1g液态肼(N2H4)在空气中燃烧生成氮气和水蒸气放出16.7kJ的热量,该反应的热化学方程式是
A.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-16.7kJ·mol-1
B.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(1)+N2(g) ΔH=-534.4kJ·mol-1
C.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-534.4kJ·mol-1
D.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=+534.4kJ·mol-1
【答案】C
【详解】1molN2H4质量为32克,1g气态肼在氧气中燃烧生成氮气和气态水时,可放出16.7kJ的热量,则32g N2H4燃烧生成氮气和气态水时放热16.7kJ×32=534.4kJ,根据书写热化学方程式注意放热反应,ΔH为“−”,所以,ΔH=−534.4kJ·mol-1,N2H4、O2、N2、都为气态,H2O为气态,所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH=-534.4kJ·mol-1,答案选C。
12.(23-24高一下·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期中)25 ℃、101 kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.69 kJ,下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=726kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=1 452 kJ·mol-1
【答案】B
【详解】1mol甲醇的质量为32g,1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.69kJ/g×32g/mol=726kJ/mol。
A.甲醇燃烧为放热反应,ΔH<0,A错误;
B.1mol甲醇燃烧放热726kJ,则2mol甲醇燃烧放热1452kJ,热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1,B正确;
C.2mol甲醇燃烧放热应该是1452kJ而不是726kJ,C错误;
D.甲醇燃烧放热,ΔH<0,D错误;
故答案选B。
考向3 化学键与能量变化
13.(23-24高一下·江苏宿迁·期中)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成2molAB2(g)时,放出的热量为(E1-E2)kJ
C.物质AB2比A2更稳定
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
【答案】D
【详解】A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2) kJ,B错误;
C.能量越低越稳定,物质AB2比A2能量高、则A2更稳定,C错误;
D.断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;
故选D。
14.(23-24高一下·江苏扬州树人中学·期中)如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若 E1 > E2,则下列反应符合该示意图的是
A.NaOH 溶液与稀盐酸的反应 B.锌与稀盐酸的反应
C.碳酸钙受热分解的反应 D.一氧化碳在空气中的燃烧反应
【答案】C
【分析】由图示可知,吸收的能量大于释放的能量,故该反应属于吸热反应。
【详解】A.酸碱中和反应是放热反应,不符合题意,故A错误;
B.金属和酸的反应属于放热反应,不符合题意,故B错误;
C.大多数分解反应是吸热反应,符合题意,C正确;
D.所有的燃烧反应都是放热反应,不符合题意,故D错误;
答案选C。
15.(23-24高一下·江苏徐州铜山区·期中)煤的工业加工过程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ
C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1
D.1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量
【答案】D
【详解】A. 如图所示,反应物总能量高于生成物总能量,则该反应是放热反应,故A错误;
B. 90.1kJ是反应释放的能量,而非甲醇具有的能量,故B错误;
C. 图中甲醇为气态,所以应该为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1,故C错误;
D. 该反应为放热反应,所以1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量,故D正确;
故选D。
16.(22-23高一下·江苏扬州宝应县、高邮·期中)如图所示,曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化,下列有关说法中正确的是
A.a放出的热量比b多
B.断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C.1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D.1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量
【答案】D
【详解】A.曲线a和b的反应物总能量和生成物总能量均相同,则a和b放出的热量相等,A错误;
B.旧键断裂吸收热量,则断开1molN2和3molH2的化学键需要吸收2250.9kJ的热量,B错误;
C.该反应是放热反应,反应物的总键能低于生成物的总键能,即1molN2和3molH2的总键能小于2molNH3的总键能,C错误;
D.该反应生成2molNH3放出(2342.9-2250.9) kJ=92kJ热量,则1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量,D正确;
故选:D。
17.(22-23高一下·江苏扬州中学·期中)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中正确的是
A.1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应放出的能量为180kJ
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D.NO2是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
【答案】C
【详解】A.1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molNO,断键吸收了946kJ+498kJ=1444kJ,成键释放了632kJ×2=1264kJ,则吸收的能量为1444kJ −1264kJ =180kJ,故A错误;
B.氮气含有氮氮三键,键能大,N2(g)和O2(g)在高温或则放电条件下反应生成NO,故B错误;
C.根据A选项分析,该反应是吸热反应,则1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,故C正确;
D.NO2能与NaOH溶液反应生成盐和水,但不是一种酸性氧化物,故D错误。
综上所述,答案为C。
考向4 燃料与能源
18.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)2023年1月1日起,中国石化将在全国推广实施VIB(国六B)车用汽油质量标准。下列说法和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施不相符的是
A.改善空气质量 B.加快打赢“蓝天保卫战”
C.降低汽车性能 D.有害尾气排放明显增加
【答案】D
【详解】A.改善空气质量有利于环境保护,和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施相符,A不选;
B.加快打赢“蓝天保卫战”有利于环境保护,和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施相符,B不选;
C.降低汽车性能有利于节能环保,和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施相符,C不选;
D.有害尾气排放明显增加会增加环境污染,不利于环境保护,和VIB(国六B)车用汽油质量标准实施不相符,D选;
答案选D。
19.(23-24高一下·江苏扬州扬大附中·期中)下列做法科学的是
A.将废电池深埋
B.大量使用化肥
C.开发太阳能、风能和氢能
D.大量开发利用可燃冰
【答案】C
【详解】A.为防止电池中的重金属离子污染土壤和水源,废电池要集中处理,不能深埋,A项不科学;
B. 适量施用化肥有利于提高农作物的产量,但大量使用会使土地板结硬化,污染环境,B项不科学;
C. 开发太阳能、风能和氢能等洁净能源可减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,C项科学;
D.可燃冰可作燃料,可燃冰属于非再生能源,合理开发利用可燃冰有助于缓解能源紧缺,但这不是缓解能源紧缺的唯一途径,开发氢能、地热能、风能等都有助于缓解能源紧缺,D项不科学;
答案选C。
20.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)下列做法可以提高燃料燃烧效率的是
A.将煤碳作气化处理 B.用大煤块替代细煤粉
C.提高燃料的着火点 D.燃烧时通入不足量空气
【答案】A
【详解】燃烧的三要素:①物质具有可燃性,②具有充足的氧气,③温度达到着火点。若要提高燃烧效率,可通过提高反应接触面积或提高反应物浓度,由此可知,将固体燃料粉碎、将液体燃料雾化处理、将煤进行气化处理、通入适当过量的空气可提高燃烧效率,物质的着火点为其物理性质,不能改变;
故选A。
1.(22-23高一下·江苏盐城新丰中学、龙岗中学等五校·期中)下列变化属于放热反应的是
A.碘蒸汽凝华 B.浓硫酸稀释
C.盐酸与氢氧化钠溶液反应 D.石灰石分解的反应
【答案】C
【详解】A.碘凝华为吸热过程,A错误;
B.浓硫酸稀释是放热过程,B错误;
C.盐酸和氢氧化钠溶液反应是放热反应,C正确;
D.石灰石分解是吸热反应,D错误;
故选C。
2.(23-24高一下·江苏马坝高级中学·期中)分解水获得H2的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.分解水属于放热反应 B.断开H-O键放出能量
C.形成H-H键吸收能量 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】D
【详解】A.反应物总能量小于生成物总能量,分解水属于吸热反应,故A错误;
B.断键吸热,断开H-O键吸收能量,故B错误;
C.成键放热,形成H-H键放出能量,故C错误;
D.根据图示,反应物的总能量小于生成物的总能量,故D正确;
选D。
3.(23-24高一下·江苏盐城阜宁县·期中)某反应的能量变化如下图所示,下列说法中正确的是
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应只有在加热条件下才能进行
【答案】B
【详解】A.该反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应为吸热反应,A不正确;
B.由A选项中的分析可知,该反应为吸热反应,B正确;
C.从图中可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,C不正确;
D.该反应虽然为吸热反应,但在常温下也可能进行,D不正确;
故选B。
4.(22-23高一下·江苏海安高级中学·期中)氢气在氯气中燃烧为放热反应,下列说法正确的是
A.断开Cl—Cl键放出能量 B.形成H—Cl键吸收能量
C.燃烧都是放热反应 D.反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】C
【详解】A. 断开Cl—Cl键吸收能量,A错误;
B. 形成H—Cl键放出能量,B错误;
C. 燃烧、大多数的化合反应、中和反应都是放热反应,C正确;
D. 放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,D错误;
答案选C。
5.(23-24高一下·江苏连云港赣榆区·期中)工业合成氨的反应为 。下列说法正确的是
A.工业合成氨属于自然固氮
B.反应过程中能量变化可用右图表示
C.、的物质的量之比为1:3时,合成氨达到反应限度
D.与足量发生合成氨反应,放出的热量为92.4kJ
【答案】B
【详解】A.工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,A错误;
B.工业合成氨是放热反应,其能量变化可用右图表示,B正确;
C.当两种物质的投料比为1:3时,则在反应过程中、的物质的量之比总是1:3时,则此时无法证明合成氨达到反应限度,C错误;
D.该反应为可逆反应,则与足量发生合成氨反应,放出的热量小于92.4kJ,D错误;
故选B。
6.(23-24高一下·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)如图所示,曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化,下列有关说法中正确的是
A.a放出的热量比b多
B.断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C.1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D.1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量
【答案】D
【详解】A.曲线a和b的反应物总能量和生成物总能量均相同,则a和b放出的热量相等,A错误;
B.旧键断裂吸收热量,则断开1molN2和3molH2的化学键需要吸收2250.9kJ的热量,B错误;
C.该反应是放热反应,反应物的总键能低于生成物的总键能,即1molN2和3molH2的总键能小于2molNH3的总键能,C错误;
D.该反应生成2molNH3放出(2342.9-2250.9) kJ=92kJ热量,则1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量,D正确;
故选:D。
7.(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期中) 是大气主要污染物之一,它的去除有多种方法,如碱液吸收法、电化学处理法等。在生产生活中具有广泛应用,如可生产并进而制得硫酸等,其反应原理为:。在一定温度下,体积不变的容器中加入,发生反应,下列说法正确的是
A.加入不会影响反应速率 B.充分反应后,会放出的热量
C.该反应过程中的能量变化如图所示 D.一段时间后,容器中可能为
【答案】C
【详解】A.加入NO,消耗了容器中的氧气,反应物浓度减小,二氧化硫的反应速率减小,加入NO对反应速率有影响,A错误;
B.二氧化硫与氧气的反应为可逆反应,2mol二氧化硫无法全部转化为2mol三氧化硫,放出热量小于198kJ,B错误;
C.该反应为放热反应,反应物能量高于生成物能量,C正确;
D.初始时SO2和O2的投料比为2:1,且SO2与O2按照2:1的比例进行反应,则容器中SO2和O2的物质的量之比始终为2:1,D错误;
故答案选C。
8.(22-23高一下·江苏淮安淮安区·期中)下列反应或过程中能量的变化如图所示的是
A.N2 + O22NO
B.CaCO3CaO + CO2↑
C.H2SO4 + 2NaOH=Na2SO4 + 2H2O
D.2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O=BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
【答案】C
【分析】根据示意图可判断反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,据此解答。
【详解】A.N2 + O22NO属于吸热反应,A不符合;
B.CaCO3CaO + CO2↑属于吸热反应,B不符合;
C.H2SO4 + 2NaOH=Na2SO4 + 2H2O是中和反应,属于吸热反应,C符合;
D.2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O=BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O属于吸热反应,D不符合;
答案选C。
9.(23-24高一下·江苏连云港开发区高级中学·期中)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.该分解过程是:2NON2+O2
B.实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应
C.过程②释放能量,过程③吸收能量
D.标准状况下,NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023
【答案】C
【详解】A.根据图示,NO在催化剂作用下转化为氮气和氧气,该分解过程是:2NON2+O2,故A正确;
B.铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水,可以用于实验室制取NO,故B正确;
C.过程②为NO在催化剂表面发生断键形成氮原子和氧原子,断开化学键需要吸收能量,过程③为氮原子和氧原子重新形成化学键生成氮气和氧气,形成化学键需要释放能量,故C错误;
D.根据反应2NON2+O2,O元素由-2价变为0价,生成1mol O2,同时生成1molN2,转移4mol电子,标准状况下,NO分解生成5.6 LN2为0.25mol,则转移电子数约为0.25mol ×4×6.02×1023=6.02×1023个,故D正确;
答案选C。
【点睛】断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放能量,本题中通过图示,了解清晰反应历程很关键。
10.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期中)在25℃、101kPa下,1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
【答案】C
【详解】A.由图可知,由红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;
B.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时白磷比红磷能量高,能量越低物质越稳定,则红磷稳定,故B错误;
C.由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故C正确;
D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时白磷比红磷能量高,等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少,故D错误;
故答案选C。
11.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,用、、分别表示、、,下列说法正确的是
A.②到③过程中,需要释放能量
B.③到④变化过程中,需要吸收能量
C.因反应中化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,故该反应为放热反应
D.该过程不属于氮的固定
【答案】C
【详解】A.②到③过程为化学键的断裂,则需要吸收能量,故A错误;
B.③到④变化过程为化学键的形成,则有能量放出,故B错误;
C.反应物化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,该反应为放热反应,故C正确;
D.氮的固定指游离态转化成化合态,空气中氮是游离态的,属于氮的固定,故D错误;
故答案选C。
12.(23-24高一下·江苏南京六校联合体考试·期中)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况如下图a所示,下列说法不正确的是
A.等物质的量的N2(g)、N2(l)具有的能量不相同
B.N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)的能量关系可用图b表示
C.N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+1444 kJ/mol
D.N2(g)和O2 (g)的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
【答案】C
【详解】A.同种物质状态不同时,具有的能量不同,故A正确;
B.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,为吸热反应,可以用图b表示;故B正确;
C.由B项计算可知,N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+180kJ/mol,故C错误;
D.反应为吸热反应,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,故D正确。
答案选C。
13.(23-24高一下·江苏连云港赣榆区·期中)以为催化剂的光热化学循环分解的反应,为室温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能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A.过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用催化剂可以提高化学反应速率
D.2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量
【答案】D
【详解】A.据图可知过程①中Ti4+变为Ti3+,说明该过程中吸收能量使钛氧键发生了断裂,A正确;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能,B正确;
C.催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,C正确;
D.根据题目所给信息断键吸收的能量为1598kJ/mol×2 mol,成键释放的能量为(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol),所以2mol二氧化碳完全分解成2mol一氧化碳和1mol氧气需要吸热1598kJ/mol×2 mol -(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol) =556kJ,D错误;
综上所述答案为D。
14.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期中)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图;研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。下列说法正确的是
A.NH3催化还原NO为吸热反应
B.过程I中NH3断裂N—H键
C.过程Ⅱ中NO为氧化剂,Fe2+为还原剂
D.脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+2O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)
【答案】B
【详解】A.由题中反应过程与能量图可知,该反应是放热反应,A错误;
B.由反应过程图可看出,过程Ⅰ氨气转化为-NH2,所以过程Ⅰ中NH3断裂N—H键,B正确;
C.过程Ⅱ中NO→N2,化合价由+2→0 ,NO化合价降低为氧化剂,Fe2+化合价不变,不是还原剂,C错误;
D.由反应过程图可知,脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+2O2(g) 4N2(g)+6H2O(g),D错误;
故选B。
15.(23-24高一下·江苏宿迁青华中学·期中)化学反应的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂键和键能放出的能量
C.断裂键需要吸收ykJ的能量
D.的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
【答案】C
【详解】A.由图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,选项A错误;
B.化学键的断裂需要吸收能量,而不是释放能量,选项B错误;
C.化学键的断裂吸收能量,由图可知,断裂2mol A-B键需要吸收y kJ的能量,选项C正确;
D.由图示可知,的总能量低于和的总能量,选项D错误;
答案选C。
16.(23-24高一下·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)处理废气、废水中的含氮、重金属离子等物质,可以减少环境污染。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=akJ•mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=bkJ•mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=ckJ•mol-1
①已知反应中相关化学键的键能数据如表:
化学键
C-H
O=O
C=O
O-H
E/(kJ•mol-1)
411
494
800
460
则b= 。
②反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= kJ•mol-1 (用a、b、c表示)。
(2)利用H2可将NO还原为N2除去,其能量变化如图1所示。则2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H= 。
(3)可用NaClO溶液来处理NO气体,装置如图2所示。
①吸收时采用气液逆流接触吸收的原因是 。
②NaClO溶液吸收NO时发生反应的离子方程式为 。
(4)用(NH4)2S可将废水中的Cu2+转化为CuS沉淀而除去,离子方程式为 。
(5)尿素的成分是CO(NH2)2(尿素中C、N元素的化合价分别为+4价、-3价)。向含有尿素的溶液中加入MgCl2溶液,可以生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,同时有CO2气体产生,氮元素转化为NH。该反应的离子方程式为 。
【答案】(1) -808 2a+2c-b
(2)-664kJ•mol-1
(3) 气液逆流接触更加充分,吸收效率更高 3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+
(4)Cu2++S2-=CuS↓
(5)5Mg2++5CO(NH2)2+11H2O=Mg5(CO3)4(OH)2↓+CO2↑+10NH
【详解】(1)①根据反应热=反应物键能和-产物键能和,则b=4×411kJ•mol-1+2×494kJ•mol-1-2×800kJ•mol-1-4×460kJ•mol-1=-808kJ•mol-1;
②利用盖斯定律计算,①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=a kJ·mol-1;②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=b kJ·mol-1;③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=c kJ·mol-1;2×①+2×③-②有:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(2a+2c-b)kJ·mol-1;
(2)由图可知,该反应的反应热△H=-483.5kJ•mol-1-180.5kJ•mol-1=-664kJ•mol-1;
(3)①气液逆流可以增大接触面积,可以充分吸收,故原因是:气液逆流接触更加充分,吸收效率更高;
②由图可知,NaClO溶液吸收NO时发生反应硝酸根离子和氯离子,离子方程式为:3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+;
(4)(NH4)2S和Cu2+反应生成CuS沉淀,离子方程式为:Cu2++S2-=CuS↓;
(5)根据题意可知,尿素和MgCl2反应生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,二氧化碳和铵根离子,离子方程式为:5Mg2++5CO(NH2)2+11H2O=Mg5(CO3)4(OH)2↓+CO2↑+10NH。
17.(23-24高一下·江苏南京第十二中学·期中)甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷。已知:25℃、101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
25℃、101kPa, ,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧释放热量多的是 (填“甲醇”或“辛烷”)。
(2)的结构式为 ,该反应相关化学键键能数据如下表
化学键
O=O
C—O
C≡O
H—O
C—H
496
343
1076
X
413
则 。
Ⅱ.甲醇的合成
(3)以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图。
①补全图:图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜锌基催化剂。
加入催化剂后,该反应的 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③已知:CO的燃烧热为
以和为原料合成甲醇的热化学方程式为 。
【答案】(1) 辛烷
(2)465
(3) 1molCO2(g)+3molH2(g) 不变
【详解】(1)25℃,101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量,则1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量,热化学方程式为:;
物质的量与热量成正比,等质量辛烷和甲醇燃烧时,有,则放热多的为C8H18,故答案为:;辛烷。
(2)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,有,解得X=465,故答案为:465。
(3)①A为反应物,结合生成物及原子守恒可知,A处为,故答案为:;
②催化剂不改变反应的始终态,则加入催化剂后,该反应的ΔH不变,故答案为:不变;
③已知热化学方程式:Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
结合盖斯定律可知,Ⅰ+Ⅱ×2-Ⅲ得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),根据盖斯定律可得,,故答案为:。
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