内容正文:
专题02 盖斯定律 反应热的计算
2大高频考点概览
考点01 盖斯定律
考点02 反应热的计算
地 城
考点01
盖斯定律
1.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期中)实现有以下两条途径,其中,,则为
A. B. C. D.
2.(2024-2025高二上·辽宁沈阳五校·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下: ,可表示为
A. B.
C. D.
3.(2024-2025高二上·内蒙古兴安盟·期中)根据如图所示能量变化示意图得出的结论正确的是
A.C完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5kJ
B.
C.
D.C燃烧生成CO2放出的热量一定比CO燃烧生成CO2放出的热量多
4.(2024-2025高二上·辽宁普通高中·期中)101kPa时,几种物质燃烧或相互反应的热化学方程式如下:
①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H1=-2602 kJ·mol-1
②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H2=-3123 kJ·mol-1
③ H3=-286kJ·mol-1
④C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4
下列叙述错误的是
A.乙炔的燃烧热H=-2602 kJ·mol-1
B.等物质的量完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2
C.C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4<0
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1
5.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中)已知 kJ·mol,则含80.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
A.等于57.3 kJ B.小于57.3 kJ C.小于114.6 kJ D.等于114.6 kJ
6.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中)已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
7.(2024-2025高二上·吉林梅河口五中·期中)金属钠和氯气反应的能量关系如图所示。
已知:、,下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.相同条件下,的
8.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江二中·期中)将1L0.1mol⋅L﹣1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量,将1L0.5mol⋅L﹣1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5L1mol⋅L﹣1硫酸溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为
A.(5a+2b)kJ B.(5a﹣2b)kJ C.(2b﹣5a)kJ D.(10a+4b)kJ
9.(2024-2025高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气: 。已知几种热化学方程式如下:
①
②
③
④键能依次为。
根据上述数据计算,、CO中碳氧键的键能分别为
A. B.
C. D.
地 城
考点02
反应热的计算
10.(2024-2025高二上·吉林四平三校·期中)已知1mol二氧化硅晶体中化学键的数目为4,有关键能数据如表所示:
化学键
Si—O
O=O
Si—Si
键能/()
460
498.8
176
又知 ,则1mol Si中Si—Si键的数目为
A. B.2 C.3 D.4
11.(2024-2025高二上·内蒙古包头·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.正丁烷异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B. ,则的燃烧热为
C. ,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
D. ; ,则
12.(2024-2025高二上·内蒙古通辽一中·期中)能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源,工业上制备二甲醚原理,分别用Ir、Ce作催化剂,进行相同的时间后,测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A.已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为,二甲醚燃烧热的热化学方程式
B.二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同
C.反应的,
D.分别用、作催化剂时,活化能降低更多
13.(2024-2025高二上·吉林德惠·期中)制取甲胺的反应为 。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键
键能/()
351
463
393
293
则该反应的为
A. B. C. D.无法计算
14.(2024-2025高二上·黑龙江龙东联盟·期中)根据热化学方程式:C(s)+O2(g) = CO2(g) H= -393.5kJ·mol-1,下列说法不正确的是
A.CO的燃烧热的H小于C的燃烧热的H
B.1molCO2(g)的能量总和小于1molC(s)和1molO2(g)的能量总和
C.C(g)+O2(g) = CO2(g) H1= -Q1kJ·mol-1;Q1的值大于393.5kJ·mol-1
D.足量的碳粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化碳气体时放出的热量小于393.5kJ
15.(2024-2025高二上·辽宁七校·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知白磷比红磷能量多b kJ,则(白磷,s)=(红磷,s)
B.已知 ; ;则
C. ,则
D.一定条件下,在密闭容器中 与充分反应,测得放出热量a kJ,则:
16.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)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
17.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成1 mol物质所放由的热量,用表示。已知下列几种物质的生成热如表:
物质
生成热
0
0
-775
-1209
已知: ,下列说法正确的是
A.相同物质的量的和能量之和比等物质的量的能量低
B.
C.断裂1mol 分子中的化学键要放出775kJ的热量
D.的生成热与燃烧热在数值上相等
18.(2024-2025高二上·吉林延边二中·期中)甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B.若产物为,相应的焓变为,则
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D.若反应的焓变为,则
19.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中)断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量,就是该共价键的键能,则反应的能量变化为
1mol气态分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436.4
200.3
369.8
A.吸收266.9kJ B.放出266.9kJ C.放出102.9kJ D.吸收102.9kJ
20.(2024-2025高二上·黑龙江肇源一中·期中)下列依据热化学方程式得出的结论中,正确的是
A.已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,放出的热量为
B.已知 ,则金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中: ,若将含的溶液与含的溶液混合,放出的热量为
D.已知 ; ;则
21.(2024-2025高二上·黑龙江齐齐哈尔八中·期中)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应I
反应Ⅱ
反应Ⅲ
下列说法正确的是
A.
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C.H2的标准燃烧热为
D.如图所示,当反应温度高于590℃时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
22.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)某化学兴趣小组受中和热测定的启发,在实验室进行蔗糖(化学式:,M=342g/mol)燃烧热的测定。经查阅资料,实验室测定有机物的燃烧热常用弹式量热计(装置结构如下图所示)。实验原理:间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量(忽略装置吸热)。
实验步骤:
①用分析天平称取蔗糖样品0.7440g制成压片,残留样品质量为0.0600g;
②将压片放入样品盘,密封氧弹;
③______________;
④向量热计中注入3kg H2O,记录初始温度;
⑤用电火花引发燃烧反应并立即打开搅拌器;
⑥记录终了温度,重复实验三次。
回答下列问题:
(1)小孔M中插入的仪器是 。
(2)制作氧弹最适宜选择的状料是钢,理由是 。(任写一点)
(3)蔗糖压片太松,样品容易脱落,太紧容易造成的结果是 。
(4)第③步实验操作应该是: 。
(5)步骤⑥中记录的“终了温度”是变化过程中温度的 。(填“最高值”或“稳定值”)
(6)“弹式量热计”若无绝热外套,测得的燃烧热数值比实际数值 。(填“大”或“小”)
(7)小组同学三次实验测得的量热计中水温的变化如下表(水的比热容)
实验编号
初始温度/℃
终了温度/℃
①
24.51
25.39
②
24.73
28.08
③
24.62
25.46
根据所测数据写出蔗糖燃烧的热化学方程式 。(数值小数点后保留一位)
23.(2024-2025高二上·吉林梅河口五中·期中)回答下列问题:
(1)肼()是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成液体推进剂。
①液态肼和液态过氧化氢混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。若每生成,放出642kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 ,消耗16g液态肼放出的热量为 kJ。
②已知: ,键能数据如下表:
化学键
键能/()
193
391
497
463
则氮氮三键的键能为 。
(2)已知的反应热,用稀溶液与足量稀硝酸反应,回答下列有关中和反应的问题:
①仪器B的作用是 。
②通过实验测定的中和反应反应热的数值常常小于,其原因可能是 。
③用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的反应热的数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。用足量稀硫酸代替稀硝酸溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值 。
24.(2024-2025高二上·吉林白城·期中)化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
实验序号
起始温度℃
终止温度℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.6
20.6
25.6
①已知热量计算,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和后生成溶液的比热容c=4.180J/(g・℃),依据该学生的实验数据计算,该实验测得的 ℃, J;该实验数据测出的中和热 (保留1位有效数字)。
②上述实验得出的大于-57.3,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25 和50mL 0.55 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果 (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会 (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
(2)通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类
键能/
436
496
463.4
计算可得: 。
(3)通过盖斯定律计算。氧化亚铜()常用于制船底防污漆,已知反应:
则的 (用和表达)。
25.(2024-2025高二上·吉林四平·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是 (填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨 (填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式: 。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H= kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是 (请写出两点)。
试卷第1页,共3页
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专题02 盖斯定律 反应热的计算
2大高频考点概览
考点01 盖斯定律
考点02 反应热的计算
地 城
考点01
盖斯定律
1.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期中)实现有以下两条途径,其中,,则为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据盖斯定律,,则=(-393.5)-(-283.0)=;
故选B。
2.(2024-2025高二上·辽宁沈阳五校·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下: ,可表示为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,等于目标反应,对应反应热也有类似的加和关系,得:,A正确;
故选A。
3.(2024-2025高二上·内蒙古兴安盟·期中)根据如图所示能量变化示意图得出的结论正确的是
A.C完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5kJ
B.
C.
D.C燃烧生成CO2放出的热量一定比CO燃烧生成CO2放出的热量多
【答案】B
【详解】图示可知,1molC燃烧生成CO放热393.5kJ-283.0kJ=110.5kJ,完全燃烧生成二氧化碳放热393.5kJ,1molCO燃烧生成1mol二氧化碳放热283kJ,以此解答该题。
A.由图示可知1molC完全燃烧生成二氧化碳放热393.5kJ,题干未告知C的物质的量无法计算放出的热量,A错误;
B.由图示可知1molC燃烧生成CO放热393.5KJ-283.0KJ=110.5kJ,则有2C(s)+O2(g)═2CO(g) H=-221.0 kJ/mol,B正确;
C.由题干图示信息可知,1molCO燃烧生成1mol二氧化碳放热283kJ,则2CO(g)+O2(g)═2CO2 (g) H=-566.0 kJ/mol,C错误;
D.由于放出的热量与反应物的物质的量成正比,题干未告知C和CO的物质的量,故无法比较C燃烧生成CO2放出的热量一定比CO燃烧生成CO2放出的热量,D错误;
故答案为:B。
4.(2024-2025高二上·辽宁普通高中·期中)101kPa时,几种物质燃烧或相互反应的热化学方程式如下:
①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H1=-2602 kJ·mol-1
②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H2=-3123 kJ·mol-1
③ H3=-286kJ·mol-1
④C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4
下列叙述错误的是
A.乙炔的燃烧热H=-2602 kJ·mol-1
B.等物质的量完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2
C.C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4<0
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】A.1molC2H2(g)完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出的热量叫燃烧热,乙炔的燃烧热为1301kJ·mol-1,故A错误;
B.由①和②可知,等物质的量C2H6和C2H2完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2,故B正确;
C.由盖斯定律可知,④=,H4=,故C正确;
D.③×2得到 H3=-572kJ·mol-1,生成气态水时放出热量比生成液态水放热少,焓变为负,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1,故D正确;
故选A。
5.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中)已知 kJ·mol,则含80.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
A.等于57.3 kJ B.小于57.3 kJ C.小于114.6 kJ D.等于114.6 kJ
【答案】C
【详解】醋酸是弱酸,电离吸热,1mol氢氧化钠和1mol醋酸反应放出的热量小于57.3kJ,所以80.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于114.6 kJ,故选C。
6.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期中)已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据盖斯定律,将方程式①×3+②×2-2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g),则△H=3△H1+2△H2-2△H3,故选D。
7.(2024-2025高二上·吉林梅河口五中·期中)金属钠和氯气反应的能量关系如图所示。
已知:、,下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.相同条件下,的
【答案】C
【详解】A.固体变气体吸收能量,故,断裂化学键吸收能量,,则,A项正确;
B.根据盖斯定律和反应的能量关系图可知:,则,B项正确;
C.根据盖斯定律和反应的能量关系图可知:,C项错误;
D.钾比钠活泼,失电子易,所以在相同条件下,失电子消耗的能量更少,即,D项正确;
故选:C。
8.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江二中·期中)将1L0.1mol⋅L﹣1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量,将1L0.5mol⋅L﹣1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5L1mol⋅L﹣1硫酸溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为
A.(5a+2b)kJ B.(5a﹣2b)kJ C.(2b﹣5a)kJ D.(10a+4b)kJ
【答案】A
【详解】BaCl2的物质的量为0.1mol,将BaCl2溶液与足量稀硫酸反应,涉及的离子方程式为:,生成0.1molBaSO4,放出akJ热量;HCl溶液的物质的量为0.5mol,将HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应,涉及的离子方程式为,生成0.5molCH3COOH,放出b kJ热量;所以H2SO4的物质的量为0.5mol,将H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应,涉及的离子方程式有,,生成0.5molBaSO4,1molCH3COOH,溶液反应放出的热量为(5a+2b)kJ,故选A。
9.(2024-2025高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气: 。已知几种热化学方程式如下:
①
②
③
④键能依次为。
根据上述数据计算,、CO中碳氧键的键能分别为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据盖斯定律可知,得目标反应:;反应热等于断裂总键能与形成总键能之差,,;答案选C。
地 城
考点02
反应热的计算
10.(2024-2025高二上·吉林四平三校·期中)已知1mol二氧化硅晶体中化学键的数目为4,有关键能数据如表所示:
化学键
Si—O
O=O
Si—Si
键能/()
460
498.8
176
又知 ,则1mol Si中Si—Si键的数目为
A. B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】设1molSi中含有x mol Si-Si键,已知Si(s)+O2(g)=SiO2(s),△H=-989.2kJ·mol-1,根据△H=反应物总键能-生成物总键能,则有176kJ·mol-1×x+498.8kJ·mol-1-4×460kJ·mol-1=-989.2kJ·mol-1,解得x=2,则1mol Si中含有Si-Si键的数目为2NA,答案选B。
11.(2024-2025高二上·内蒙古包头·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.正丁烷异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B. ,则的燃烧热为
C. ,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
D. ; ,则
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,说明正丁烷比异丁烷所具有的能量更高,能量越低越稳定,说明异丁烷更稳定,A错误;
B.的燃烧热是指1mol完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时所放出的热量,而热方程式中生成的是气态水,所以的燃烧热不是,B错误;
C.和稀完全反应生成的同时,还生成了硫酸钡沉淀,会放出更多热量,C错误;
D.等质量时,固态硫的能量小于气态硫,物质的量相等的固态硫完全燃烧放出的热量小于气态硫,所以;,则,D正确;
答案选D。
12.(2024-2025高二上·内蒙古通辽一中·期中)能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源,工业上制备二甲醚原理,分别用Ir、Ce作催化剂,进行相同的时间后,测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A.已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为,二甲醚燃烧热的热化学方程式
B.二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同
C.反应的,
D.分别用、作催化剂时,活化能降低更多
【答案】C
【详解】A.二甲醚的摩尔质量为46g/mol,故1mol二甲醚燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ/g×46g=1454.98kJ,燃烧是放热反应,ΔH<0,故A正确;
B.二甲醚与乙醇共价键类型不同,乙醇含有-O-H键,而二甲醚没有-O-H键,所以断键时所需能量不同,故B正确;
C.由图中信息可知,当温度高于800K时,CO2转化率α(CO2)随反应温度升高而减小,说明该反应为放热反应,ΔH<0,同时该反应气体体积减小,ΔS<0,故C错误;
D.由图中信息可知,当温度低于800K时,反应进行相同时间后测得Ir作催化剂的CO2转化率α(CO2)较高,说明Ir的催化效率更高,所以,用Ir、Ce作催化剂时,反应的活化能降低更多的是Ir,故D正确;
故答案选C。
13.(2024-2025高二上·吉林德惠·期中)制取甲胺的反应为 。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键
键能/()
351
463
393
293
则该反应的为
A. B. C. D.无法计算
【答案】A
【详解】ΔH=反应物总键能-生成物总键能=3×E(C-H)+E(C-O)+E(O-H)+3×E(N-H)-[3×E(C-H)+E(C-N)+2×E(N-H)+2×E(H-O)]= E(C-O)+E(N-H) -E(C-N)-E(H-O)=351+393-293-463=-12kJ·mol-1,故答案选A。
14.(2024-2025高二上·黑龙江龙东联盟·期中)根据热化学方程式:C(s)+O2(g) = CO2(g) H= -393.5kJ·mol-1,下列说法不正确的是
A.CO的燃烧热的H小于C的燃烧热的H
B.1molCO2(g)的能量总和小于1molC(s)和1molO2(g)的能量总和
C.C(g)+O2(g) = CO2(g) H1= -Q1kJ·mol-1;Q1的值大于393.5kJ·mol-1
D.足量的碳粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化碳气体时放出的热量小于393.5kJ
【答案】A
【详解】A.1molCO燃烧放热小于1molC完全燃烧所放出的热量,放出的热量少,H大,故CO的燃烧热的H大于C的燃烧热的H,故A错误;
B.C和O2生成CO2的反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C.气态碳的能量比固态碳的高放热多,故C正确;
D.1L标况O2生成CO放热小于碳燃烧生成1molCO2放出的热量,故D正确;
答案选A。
15.(2024-2025高二上·辽宁七校·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知白磷比红磷能量多b kJ,则(白磷,s)=(红磷,s)
B.已知 ; ;则
C. ,则
D.一定条件下,在密闭容器中 与充分反应,测得放出热量a kJ,则:
【答案】A
【详解】A.已知白磷比红磷能量多b kJ,1mol白磷转化为红磷放热4b kJ,则(白磷,s)=(红磷,s) ,故A正确;
B.相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧。 ; ;则,故B错误;
C. ,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,则 ,故C错误;
D.反应可逆,一定条件下,在密闭容器中 与充分反应,生成SO3的物质的量小于1mol,放出热量a kJ,则: ,故D错误;
选A。
16.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)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
【答案】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;
故选C。
17.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成1 mol物质所放由的热量,用表示。已知下列几种物质的生成热如表:
物质
生成热
0
0
-775
-1209
已知: ,下列说法正确的是
A.相同物质的量的和能量之和比等物质的量的能量低
B.
C.断裂1mol 分子中的化学键要放出775kJ的热量
D.的生成热与燃烧热在数值上相等
【答案】B
【详解】A.根据表格数据,相,正反应放热,同物质的量的和能量之和比等物质的量的能量高,故A错误;
B.① ,②,根据盖斯定律②-①得 ,故B正确;
C.断键需要吸收热量,故C错误;
D.的燃烧热在数值上与SO2的生成热相等,故D错误;
选B。
18.(2024-2025高二上·吉林延边二中·期中)甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B.若产物为,相应的焓变为,则
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D.若反应的焓变为,则
【答案】D
【详解】A.由图可知,,A错误;
B.若产物为,能量低于,放出热量多,,B错误;
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量多,C错误;
D.设题干中为反应①,已知、的燃烧热()依次为、,则④,⑤,根据盖斯定律反应③()=①+④-⑤,=-90+()-()=-93,则,D正确;
故选D。
19.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期中)断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量,就是该共价键的键能,则反应的能量变化为
1mol气态分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436.4
200.3
369.8
A.吸收266.9kJ B.放出266.9kJ C.放出102.9kJ D.吸收102.9kJ
【答案】C
【详解】由键能计算焓变的公式为,△H=E(反应物的键能总和)-E(生成物的键能总和)=kJ/mol。
故答案选C。
20.(2024-2025高二上·黑龙江肇源一中·期中)下列依据热化学方程式得出的结论中,正确的是
A.已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,放出的热量为
B.已知 ,则金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中: ,若将含的溶液与含的溶液混合,放出的热量为
D.已知 ; ;则
【答案】D
【详解】A. ,该反应为可逆反应,在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应,生成氨气的物质的量小于4mol,放出的热量小于,A错误;
B. ,则石墨的能量小于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B错误;
C.在稀溶液中: ,若将含的溶液与含的溶液混合,由于反应生成1mol硫酸钡和2molH2O,因生成BaSO4时也放热,所以放出的热量大于,C错误;
D.已知:① ;② ,由①-②式得:,因固态S变成气态S需要吸热,则,即,D正确;
故选D。
21.(2024-2025高二上·黑龙江齐齐哈尔八中·期中)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应I
反应Ⅱ
反应Ⅲ
下列说法正确的是
A.
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C.H2的标准燃烧热为
D.如图所示,当反应温度高于590℃时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
【答案】D
【详解】A.根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ,则=,故A错误;
B.催化剂只能改变反应的活化能,提高反应速率,不能改变反应的,故B错误;
C.燃烧热要求生成指定的物质,H2燃烧指定的物质是H2O(l),故H2的标准燃烧热不是,故C错误;
D.温度过高时,有可能丁烷高温裂解生成短链烃类,导致其产率下降,故D正确;
故选D。
22.(2024-2025高二上·辽宁名校联盟·期中)某化学兴趣小组受中和热测定的启发,在实验室进行蔗糖(化学式:,M=342g/mol)燃烧热的测定。经查阅资料,实验室测定有机物的燃烧热常用弹式量热计(装置结构如下图所示)。实验原理:间接法测定水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量(忽略装置吸热)。
实验步骤:
①用分析天平称取蔗糖样品0.7440g制成压片,残留样品质量为0.0600g;
②将压片放入样品盘,密封氧弹;
③______________;
④向量热计中注入3kg H2O,记录初始温度;
⑤用电火花引发燃烧反应并立即打开搅拌器;
⑥记录终了温度,重复实验三次。
回答下列问题:
(1)小孔M中插入的仪器是 。
(2)制作氧弹最适宜选择的状料是钢,理由是 。(任写一点)
(3)蔗糖压片太松,样品容易脱落,太紧容易造成的结果是 。
(4)第③步实验操作应该是: 。
(5)步骤⑥中记录的“终了温度”是变化过程中温度的 。(填“最高值”或“稳定值”)
(6)“弹式量热计”若无绝热外套,测得的燃烧热数值比实际数值 。(填“大”或“小”)
(7)小组同学三次实验测得的量热计中水温的变化如下表(水的比热容)
实验编号
初始温度/℃
终了温度/℃
①
24.51
25.39
②
24.73
28.08
③
24.62
25.46
根据所测数据写出蔗糖燃烧的热化学方程式 。(数值小数点后保留一位)
【答案】(1)搅拌器
(2)钢的导热性好,使物质燃烧产生的热量能及时传递给水
(3)样品压片太紧会导致样品燃烧不充分,实验结果不准确
(4)向氧弹中充入过量氧气
(5)最高值
(6)小
(7)C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(l) △H=-5392.2kJ•mol-1
【分析】蔗糖点燃后产生的热会传递给水,通过测量水的温度差值来计算燃烧热。
【详解】(1)小孔M中插入的仪器是搅拌器;
(2)钢弹采用钢制的原因是钢的导热性好,使物质燃烧产生的热量能及时传递给水;
(3)样品压片太紧会导致样品燃烧不充分,实验结果不准确;
(4)在点燃之前应向氧弹中充入过量氧气,保证蔗糖完全燃烧,故第③步实验操作为:向氧弹中充入过量氧气;
(5)步骤⑥中记录的“终了温度”是变化过程中温度的最高值;
(6)“弹式量热计”若无绝热外套,燃烧产生的热量会散失,测得的燃烧热数值比实际数值小;
(7)根据△H===5392.2kJ/mol,故蔗糖燃烧热的热化学方程式为C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(l) △H=-5392.2kJ•mol-1;
23.(2024-2025高二上·吉林梅河口五中·期中)回答下列问题:
(1)肼()是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成液体推进剂。
①液态肼和液态过氧化氢混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。若每生成,放出642kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 ,消耗16g液态肼放出的热量为 kJ。
②已知: ,键能数据如下表:
化学键
键能/()
193
391
497
463
则氮氮三键的键能为 。
(2)已知的反应热,用稀溶液与足量稀硝酸反应,回答下列有关中和反应的问题:
①仪器B的作用是 。
②通过实验测定的中和反应反应热的数值常常小于,其原因可能是 。
③用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的反应热的数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。用足量稀硫酸代替稀硝酸溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值 。
【答案】(1) 321 946
(2) 搅拌,使溶液充分混合 实验中会不可避免有少量热量损失 偏小 偏大
【详解】(1)①每生成1molN2,放出642kJ热量,则热化学方程式为 ;1mol液态肼为32g,放热642kJ,则16g液态肼反应放热321kJ;
②ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,设氮氮三键的键能为xkJ•mol-1,则:193kJ•mol-1+4×391kJ•mol-1+497kJ•mol-1-xkJ•mol-1-4×463kJ•mol-1=-544kJ•mol-1,解得x=946;
(2)①仪器B是环形搅拌器;可起到搅拌,使溶液充分混合的作用;
②若保温效果不好,有热量散失,求得中和反应反应热的数值常常小于;
②NH3•H2O为弱碱,电离过程为吸热过程,用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的反应热的数值偏小;若用稀硫酸代替稀硝酸,反应时会生成硫酸钡沉淀,导致放热变多,测得的反应热的数值偏大。
24.(2024-2025高二上·吉林白城·期中)化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
实验序号
起始温度℃
终止温度℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.6
20.6
25.6
①已知热量计算,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和后生成溶液的比热容c=4.180J/(g・℃),依据该学生的实验数据计算,该实验测得的 ℃, J;该实验数据测出的中和热 (保留1位有效数字)。
②上述实验得出的大于-57.3,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25 和50mL 0.55 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果 (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会 (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
(2)通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类
键能/
436
496
463.4
计算可得: 。
(3)通过盖斯定律计算。氧化亚铜()常用于制船底防污漆,已知反应:
则的 (用和表达)。
【答案】(1) 3.2℃ 1337.6 −53.5 b 不相等 不影响 偏大
(2)
(3)
【详解】(1)①依据该学生的实验数据分析,三次温度差分别为3.2℃、3.2℃、5.0℃,第三次是错误数据,因此只能求前两次的数据平均值,则该实验测得的3.2℃,;该实验数据测出的中和热;故答案为:3.2℃;1337.6;−53.5。
②上述实验得出的大于-57.3,a.实验装置保温、隔热效果差,温度差较低,计算放出的热量减小,焓变变大,故a不符合题意;b.量取HCl溶液的体积时仰视读数,盐酸体积偏多,放出的热量偏多,焓变减小,故b符合题意;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,温度差减小,计算出的热量减小,焓变变大,故c不符合题意;d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,所得温度差减小,得到焓变变大,故d不符合题意;综上所述,答案为:b。
③若改用60mL 0.25 和50mL 0.55 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,生成的水的量不相同,所放出的热量不相等,若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果不影响,其原因是中和热是指生成1mol液态是放出的热量;故答案为:不相等;不影响。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,由于氨水电离会吸收热量,因此温度差减小,测得的中和热会偏大;故答案为:偏大。
(2)
;故答案为:。
(3)根据盖斯定律,第一个方程式的0.5倍减去第二个方程式的0.5倍,则的;故答案为:。
25.(2024-2025高二上·吉林四平·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是 (填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨 (填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式: 。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H= kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是 (请写出两点)。
【答案】(1)B
(2) 吸热 小于 大于
(3) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol 3049.5
(4) -55.1 实验装置保温、隔热效果差,或者操作缓慢,导致热量损失。
【详解】(1)A.浓硫酸的稀释会放出大量热量,变化过程中没有产生新物质,因此该过程为物理变化,不是化学变化,A不符合题意;
B.Na与水反应产生NaOH、H2,反应过程中Na、H元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应;由于发生反应时放出大量热量,因此反应同时属于放热反应,B符合题意;
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、N2O,反应过程中没有元素化合价发生变化,因此反应不属于氧化还原反应;且发生反应时会吸收热量,因此该反应属于吸热反应,C不符合题意;
故合理选项是B;
(2)①根据热化学方程式可知:石墨转化为金刚石时会吸收热量,因此该反应为吸热反应;该反应为吸热反应,说明反应中所有反应物的总能量小于所有生成物的总能量;
②物质含有的能量越低,该物质的稳定性就越强。由于石墨转化为等质量的金刚石时要吸收能量,说明物质含有的能量:石墨<金刚石,故物质的稳定性:石墨>金刚石;
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出热量为Q=1082.5 kJ×2=2165.0 kJ,故乙硼烷燃烧的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol;
33.6 L标准状况下乙硼烷(B2H6)的物质的量是n(B2H6)==1.5 mol,根据上述热化学方程式可知1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和液态水,放出热量Q=1.5 mol×2165.0 kJ/mol =3247.5 kJ,产生水的物质的量是n(H2O)=4.5 mol。根据题意 ,则4.5 mol液体水变为气态水,会吸收热量4.5 mol×44 kJ/mol=198 kJ,则1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和气态水,一共放出热量Q(放)=3247.5 kJ-198 kJ=3049.5 kJ;
(4)第1次实验开始平均温度为20.1℃,终止温度为23.3℃,温度差△t1=3.2℃;第2次实验开始平均温度为20.3℃,终止温度为23.3℃,温度差△t2=3.0℃;第3次实验开始平均温度为20.5℃,终止温度为23.6℃,温度差△t3=3.1℃;第4次实验开始平均温度为21.2℃,终止温度为25.2℃,温度差△t4=4.0℃;可见,第4次实验数据偏差较大,应该舍弃,则前3次实验平均温度差△t==3.1℃,由于NaOH与HCl发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,n(NaOH)>n(HCl),所以该反应放出热量的多少及产生H2O的物质的量要以不足量的HCl为标准计算,n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.040 L=0.020 mol,反应放热Q=c·m·△t=4.18×10-3 kJ/(g·℃)×(45+40) g×3.1℃=1.10143 kJ,则该实验中生成1mol H2O时的反应热△H=-=-55.07 kJ/mol≈-55.1 kJ/mol,实验测得的数据与57.3 kJ⋅mol-1有偏差,可能原因是:由于实验装置保温、隔热效果差,或者实验操作缓慢,导致热量损失。
试卷第1页,共3页
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