内容正文:
[对应知能达标训练P1]
1.下列过程不属于放热反应的是( )
A.木材燃烧
B.N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)
C.H2O(g)===H2O(l)
D.盐酸和氢氧化钠反应
解析 木材燃烧是放热反应,A不符合题意;工业合成氨反应为放热反应,B不符合题意;H2O(g)===H2O(l)为放热的过程,不是化学反应,C符合题意;盐酸和氢氧化钠的反应为放热反应,D不符合题意。
答案 C
2.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。
下列关于此反应说法错误的是( )
A.一定属于吸热反应
B.一定属于可逆反应
C.一定属于氧化还原反应
D.一定属于分解反应
答案 A
3.已知:1 mol H2(g)和1 mol F2(g)完全反应生成2 mol HF(g)时,放出546.6 kJ的热量,下列说法中错误的是( )
A.44.8 L HF气体分解成22.4 L的H2和22.4 L的F2吸收546.6 kJ热量
B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量大于546.6 kJ
C.相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和高于2 mol HF气体的能量
D.2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F键的键能之和多546.6 kJ
解析 题目没明确是在标准状况下,无法通过气体体积计算反应的焓变,A项错误;在相同物质的量的条件下,H2与F2反应生成液态HF比生成气体HF放出更多的热量,B项正确;题给反应是放热反应,即反应物总能量高于生成物总能量,故相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和高于2 mol HF气体的能量,C项正确;根据题给反应信息,反应物总键能-生成物总键能=ΔH,故生成物总键能大于反应物总键能,即2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F键的键能之和多546.6 kJ,D项正确。
答案 A
4.下列说法正确的是( )
A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D.氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-483.6 kJ
解析 热化学方程式还应注明各物质的聚集状态,A错误;放热反应有的需要在点燃或加热时才能发生,B错误;ΔH的单位应为kJ·mol-1,D错误。
答案 C
5.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则下列关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的ΔH的说法中正确的是( )
A.方程式中的化学计量数表示分子数
B.该反应的ΔH大于零
C.该反应的ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.该反应可表示36 g水分解时的热效应
解析 在书写热化学方程式时,若反应物和生成物对换,则ΔH的符号相反,数值不变,B正确,C错误;D项未注明水为液态。
答案 B
6.反应2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.由于该反应是分解反应,所以该反应为吸热反应
B.途径b改变了反应的热量变化
C.1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量
D.途径a、b放出的热量不一样多
解析 A项,由图可知,2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)+O2(g)为放热反应,错误;B项,反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与变化路径无关,途径b、a放出的热量相同,错误;C项,2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)+O2(g)为放热反应,则1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量,正确;D项,途径a、b放出的热量相同,错误。
答案 C
7.(2024·常州期中)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
解析 1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ的热量,则2 mol H2(4 g)完全燃烧生成液态水时放出的热量为142.9 kJ·g-1×4 g=571.6 kJ,A项错误;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3 kJ的热量,B项正确,C、D两项错误。
答案 B
8.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/(kJ·mol-1)
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是( )
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)―→NF3(g)吸收能量
C.反应N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)的ΔH=-291.9 kJ/mol
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
解析 断键的过程吸收能量,A错误;成键的过程,放出能量,B错误;选项C中反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(941.7+3×154.8-6×283.0)kJ·mol-1=-291.9 kJ·mol-1,C正确;若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成,则是物理变化,D错误。
答案 C
9.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2+O2===2H2O。已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是____________(填“A”或“B”)。
从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表:
化学键
H—H
O===O
H—O
键能kJ·mol-1
436
496
463
则生成1 mol水可以放出热量________kJ。
(2)以下反应:①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤CaO与H2O作用生成Ca(OH)2 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,属于放热反应的有______(填序号)。
解析 (1)2H2+O2===2H2O是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,能正确表示该反应中能量变化的是A;根据2H2+O2===2H2O,反应ΔH=2×436+496-4×463=-484 kJ·mol-1,生成1 mol水可以放出热量242 kJ。(2)放热反应主要有化合反应、中和反应、燃烧反应;吸热反应主要有分解反应、以C为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反应;属于放热反应的有③炸药爆炸;④酸与碱的中和反应;⑤CaO与H2O作用生成Ca(OH)2。
答案 (1)A 242 (2)③④⑤
10.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如图所示:
若已知硫氧键的键能为d kJ·mol-1,氧氧键的键能为e kJ·mol-1,S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则S8分子硫硫键的键能为________。
(2)下表是部分化学键的键能数据:
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/kJ·mol-1
198
360
498
x
①已知1 mol白磷完全燃烧生成P4O10放出2982 kJ的热量,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如下图所示,则上表中x=________。
②0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6,放出的热量为________kJ。
解析 (1)设硫硫键的键能为x kJ·mol-1,则:-a kJ·mol-1=×8×x kJ·mol-1+e kJ·mol-1-2d kJ·mol-1, x=(2d-a-e)kJ·mol-1。(2)①由题意可知P4(s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-2982 kJ·mol-1。根据图示知,1 mol P4含有6 mol P—P键,1 mol P4O10含12 mol P—O键和4 mol P===O键,根据键能与反应热关系,反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差,断裂1 mol共价键吸收的能量与生成1 mol该共价键放出的能量数值相等。有198 kJ·mol-1×6+498 kJ·mol-1×5-360 kJ·mol-1×12-4x=-2982 kJ·mol-1,x=585 kJ·mol-1。
②P4+3O2===P4O6,1 mol P4O6含有12 mol P—O键,反应热为ΔH=198 kJ·mol-1×6+498 kJ·mol-1×3-360 kJ·mol-1×12=-1638 kJ·mol-1,0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为1638 kJ·mol-1×0.5 mol=819 kJ。
答案 (1)(2d-a-e)kJ·mol-1 (2)①585 ②819
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