第一章 化学反应的热效应 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word(人教版 单选)
2025-10-09
|
20页
|
40人阅读
|
4人下载
教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 793 KB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200354.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
章末综合提升
一、中和热与燃烧热比较
下列说法正确的是 ( )
A.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
B.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
C.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ/mol
D.充分燃烧一定量的丁烷气体生成二氧化碳和液态水放出的热量为Q kJ。完全吸收它生成的CO2生成正盐,需5 mol/L的NaOH溶液100 mL,则丁烷的燃烧热为16Q kJ/mol
答案:D
解析:氨气和氢气的反应为可逆反应,故完全反应生成2 mol NH3(g)放热大于38.6 kJ,选项A错误。中和热是在稀溶液中,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;H2SO4和Ba(OH)2反应生成水还生成硫酸钡沉淀,故反应放出热量不是2×57.3 kJ/mol,选项B错误。在101 kPa时,2 g H2为1 mol,完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,选项C错误。充分燃烧一定量的丁烷气体生成二氧化碳和液态水放出的热量为Q kJ,完全吸收它生成的CO2生成正盐,需5 mol/L的NaOH溶液100 mL(氢氧化钠为0.5 mol),2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,则生成二氧化碳0.25 mol,根据碳元素守恒可知,消耗丁烷0.062 5 mol;燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;则丁烷的燃烧热为 kJ/mol=16Q kJ/mol,选项D正确。
燃烧热
中和热
相同
点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同
点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
学生用书⬇第14页
不同
点
反应热的含义
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,即CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)
在稀溶液里,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法
燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1
二、根据盖斯定律书写热化学方程式
已知:C2H6氧化脱氢反应:
2C2H6(g)+O2(g)===2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=-209.8 kJ·mol-1
C2H6(g)+CO2(g)===C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=+178.1 kJ·mol-1
请写出CO燃烧的热化学方程式:____________________________________。
答案:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
解析:首先写出CO燃烧的化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g),由盖斯定律可知,目标反应=第1个反应-2×第2个反应,则ΔH=ΔH1-2ΔH2=-566 kJ·mol-1。
先确定待求的热化学方程式⇒找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置⇒根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理,得到变形后的新热化学方程式⇒将新得到的热化学方程式进行加减,反应热也需要相应加减⇒写出待求的热化学方程式
三、从微观角度理解反应热的实质
H2和Cl2反应生成HCl的能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.断裂1 mol HCl中的化学键吸收能量862 kJ
B.形成1 mol Cl—Cl键吸收能量243 kJ
C.一定条件下,H2、Cl2和HCl中,最稳定的为HCl
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g), ΔH=-183 kJ·mol-1
答案:D
解析:断键需要吸收能量,成键放出能量,吸收和放出的能量在数值上等于键能。断裂1 mol HCl中的化学键吸收能量是431 kJ,故A错误;形成1 mol Cl—Cl键放出能量243 kJ,故B错误;键能越大越稳定,H—H键键能最大,H2最稳定,故C错误;ΔH可以用反应物的总键能减去生成物的总键能,ΔH=(436+243-2×431) kJ/mol=-183 kJ/mol,故D正确;答案选D。
单元检测卷(一) 化学反应的热效应
(时间:90分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列说法正确的是 ( )
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定能进行
C.化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关
D.化学反应释放的能量一定是热量
答案:C
解析:反应吸放热与反应条件无关,需要加热方能发生的反应不一定是吸热反应,如:碳燃烧是放热反应,但碳燃烧需要加热,故A错误;放热反应在常温下不一定能进行,如:铝热反应是放热反应,铝热反应在常温下不能进行,故B错误;不论是吸热还是放热,反应热效应的数值均与参加反应的物质的多少有关.参加反应的物质越多,反应热的数值就越大,故C正确;化学反应释放的能量不一定是热量,如:原电池工作时把化学能转化为电能,故D错误。
2.已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g),ΔH<0,则下列叙述正确的是 ( )
A.该反应中各物质的化学计量数既可表示物质的量,又可表示分子个数
B.热化学方程式中ΔH的值与化学方程式中物质的化学计量数无关
C.ΔH越大反应越易进行
D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
答案:D
解析:热化学方程式中,化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,故A错误;热化学方程式中ΔH的值与化学方程式中物质的化学计量数有关,故B错误;放热反应易发生,ΔH越小反应越易进行,故C错误;该反应放热,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,故D正确。
3.右图为反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是 ( )
A.拆开2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键成为H、O原子,共放出1 368 kJ能量
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-1 852 kJ·mol-1
C.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l),放出能量小于484 kJ
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1
答案:D
解析:断开化学键吸收能量,则拆开2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键成为H、O原子共吸收1 368 kJ能量,A错误;根据题目信息可知,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,B错误;由图可知,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)共放出484 kJ能量,则反应生成2 mol H2O(l),放出能量大于484 kJ,C错误;根据题目信息可知,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,D正确。
4.下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含1 mol H2SO4的稀溶液与含1 mol Ba(OH)2的稀溶液混合,放出热量为57.3 kJ
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ/mol,则CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ/mol
C.500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照或点燃条件下的ΔH的数值相同
答案:D
解析:含1 mol H2SO4的稀溶液与含1 mol Ba(OH)2的稀溶液混合,生成2 mol H2O(l)和BaSO4沉淀,放出热量大于57.3 kJ,A错误;甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ/mol,生成液态水放出热量为890.3 kJ,则生成气态水放热少,CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH>-890.3 kJ/mol,B错误;合成氨反应为可逆反应,1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,C错误;同温同压下,ΔH与反应条件无关,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照或点燃条件下的ΔH的数值相同,D正确。
5.下列有关实验装置能够正确完成对应实验的是( )
检验铜与浓硫酸反应产生的SO2
中和热的测定
A
B
氨气的尾气吸收
制备氢氧化铁胶体
C
D
答案:A
解析:铜与浓硫酸反应需要加热,得到的二氧化硫通入品红溶液后可以检验SO2,浸有NaOH溶液的棉团用于防止SO2逸出,故A正确;中和热的测定,缺少了环形玻璃搅拌器,故B错误;该装置不能防止倒吸,应该把苯换成密度比水大的CCl4,故C错误;制备氢氧化铁胶体的方法:饱和氯化铁溶液滴加到沸水中,溶液变为红褐色后停止加热,氯化铁溶液与NaOH溶液直接产生沉淀,故D错误。
6.下列热化学方程式的有关描述或结论正确的是 ( )
选项
热化学方程式
有关描述或结论
A
C3H8(g)===C2H4(g)+CH4(g) ΔH>0
丙烷比乙烯稳定
B
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-809.3 kJ/mol
甲烷的燃烧热ΔH=-809.3 kJ/mol
C
H2SO4(aq)+Ba(OH)2===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
D
已知反应:C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH<0;
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1;
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2。
ΔH1<ΔH2
答案:D
解析:该反应只能说明丙烷比乙烯和甲烷的总能量低,并不能说明丙烷比乙烯的能量低,无法比较二者稳定性,故A错误;燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,应该生成液态的水,故B错误;中和反应反应热为稀的强酸溶液与稀的强碱溶液发生中和反应生成1 mol水放出的热量,选项中反应生成2 mol水,同时析出硫酸钡沉淀,放热应大于114.6 kJ,故C错误;根据盖斯定律,ΔH=ΔH1-ΔH2<0,得ΔH1<ΔH2,故D正确;答案选D。
7.化学反应N2+3H2⥫⥬2NH3的能量变化如图所示,下列热化学方程式正确的为 ( )
A.N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l) ΔH=2(b+c-a) kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ/mol
C.N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(l) ΔH=(a+b+c) kJ/mol
D.N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(g) ΔH=(a-b) kJ/mol
答案:D
解析:根据能量图中各步骤反应物的量和该步骤的能量变化关系来判断各反应的热化学方程式书写是否正确。反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(l)的ΔH=-2(b+c-a) kJ/mol,A错误;反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的ΔH=-2(b-a) kJ/mol,B错误;反应N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(l)的ΔH=-(b+c-a) kJ/mol,C错误;反应N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(g)的ΔH=(a-b) kJ/mol或ΔH=-(b-a) kJ/mol,D正确。
8.反应①A+BC ΔH1分两步进行:②A+BX ΔH2,③XC ΔH3,总反应过程中能量变化如图,下列说法正确的是( )
A.总反应A+BC ΔH1<0
B.ΔH1=ΔH2+ΔH3
C.X的键能比C的键能小
D.物质C比物质X稳定
答案:B
解析:总反应A+BC中反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,ΔH1>0,A错误;根据盖斯定律,由反应A+BX、XC可知,两式相加可得总反应,则ΔH1=ΔH2+ΔH3,B正确;XC为吸热反应,ΔH3>0,ΔH3=反应物的总键能-生成物的总键能>0,则X的键能比C的键能大,C错误;物质C的能量比X的高,能量越低物质越稳定,则物质X比物质C稳定,D错误。
9.依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(l) ΔH>-265.8 kJ·mol-1
B.1 mol H2S(g)和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多
C.2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+H2O(l) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
答案:C
解析:根据图示,H2S(g)+O2(g)===S(s)+H2O(l) ΔH=-265.8 kJ·mol-1,硫固体转化为硫蒸气需要吸热,因此H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(l) ΔH>-265.8 kJ·mol-1,故A正确;根据图示,1 mol H2S(g)和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),放出的热量分别为562.7 kJ、296.9 kJ,前者放热多,故B正确;由盖斯定律可知,2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+H2O(l) ΔH=2ΔH1-ΔH2,故C错误;反应途径不改变反应物、生成物的总能量,则化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确。
10.下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是 ( )
A.图甲可以表示反应NaHCO3(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(g)的能量变化
B.图乙说明金刚石比石墨稳定
C.根据图丙可以判断2A(g)===B(g) ΔH>-a kJ·mol-1
D.图丁中断裂反应物中化学键所吸收的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量
答案:C
解析:碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和液态水的反应为吸热反应,图像描述的是放热反应,故A错误;由图可知,金刚石的能量高于石墨,物质的能量越高越不稳定,则金刚石的稳定性弱于石墨,故B错误;由图可知,气态A转化为液态B的反应热=-a kJ/mol,气态B的能量高于液态B,结合图像可知ΔH>-a kJ/mol,故C正确;由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则断裂反应物中化学键所吸收的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,故D错误。
11.在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.C(石墨,s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
B.1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多
C.ΔH5=ΔH1-ΔH3
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
答案:B
解析:由题干信息可知,反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g)===CO(g) ΔH1, 反应Ⅱ:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2,则反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(石墨,s)+CO2(g)===2CO(g),根据盖斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正确;由题干信息可知,C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH5>0,即1 mol C(石墨,s)具有的总能量低于1 mol C(金刚石,s),则1 mol C(石墨,s)和1 mol C(金刚石,s)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),后者放热多,B错误;由题干信息可知,反应Ⅰ:C(石墨,s)+O2(g)===CO(g) ΔH1,反应Ⅲ:C(金刚石,s)+O2(g)===CO(g) ΔH3,则反应Ⅰ-反应Ⅲ得C(石墨,s)===C(金刚石,s),根据盖斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正确;根据盖斯定律可知,化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。
12.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-24.8 kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)===Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-15.73 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体生成CO2气体时对应的ΔH约为 ( )
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol
C.+218 kJ/mol D.+1.09 kJ/mol
答案:B
解析:由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH'=≈-218 kJ/mol,故=0.5 mol CO对应的反应焓变ΔH=0.5ΔH'=-109 kJ/mol,故B正确。
13.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.热稳定性:MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2
B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应,放热1 124 kJ
C.工业上可用电解MgCl2溶液的方法冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量
D.由图可知,MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l) ΔH=-117 kJ·mol-1
答案:A
解析:A项,物质的能量越低越稳定,根据图像数据分析,化合物的热稳定性由强到弱的顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,正确;B项,没有说明是否在标准状况下,22.4 L F2(g)不一定为1 mol,错误;C项,工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属Mg,而不是电解MgCl2溶液,错误;D项,①Mg(s)+Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(g)===MgBr2(s) ΔH=-524 kJ·mol-1,由①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ·mol-1,而Br2(g)变成Br2(l)会放出热量,则MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(l)的ΔH<-117 kJ·mol-1,错误。
14.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应:
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=a kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=b kJ/mol。
其他数据如表:
化学键
C==O
O==O
C—H
O—H
键能/(kJ·mol-1)
798
x
413
463
下列说法正确的是 ( )
A.上表中x=
B.H2O(g)===H2O(l) ΔH=(a-b) kJ/mol
C.当有4NA个C—H键断裂时,CH4燃烧反应放出的热量一定为a kJ
D.a>b且甲烷燃烧热为b kJ/mol
答案:A
解析:根据键能计算反应热,反应②的ΔH=413 kJ·mol-1×4+2x kJ·mol-1-(798 kJ·mol-1×2+463 kJ·mol-1×4)=b kJ·mol-1,解得x=,A正确;根据盖斯定律,由反应可得:H2O(g)===H2O(l) ΔH= kJ/mol, B错误;当有4NA个C—H键断裂时,1 mol CH4反应,若生成H2O(l)放出a kJ热量,若生成H2O(g),则放出b kJ热量,C错误;CH4燃烧为放热反应,a、b均小于零,且反应物相同时,生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多,故a<b,根据燃烧热的定义,燃烧热所生成的产物一定是指定的,则水应为液态,故甲烷燃烧热为a kJ/mol,D错误。
15.已知胆矾晶体相关的焓变如图所示,则ΔH1为( )
A.ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
B.-(ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5)
C.ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH2
D.ΔH3+ΔH4+ΔH5-ΔH2
答案:A
解析:根据盖斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5。
16.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
下列说法不正确的是 ( )
A.该反应是放热反应
B.破坏1 mol H—O键需要的能量是463.4 kJ
C.H2的燃烧热ΔH<-241.8 kJ·mo
D.H2(g)中H—H键比H2O(g)中H—O键牢固
答案:D
解析:该反应的ΔH<0,为放热反应,A正确;ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,则-483.6 kJ/mol=[436×2+498-4×E(O—H)] kJ/mol,解得E(O—H)=463.4 kJ/mol,B正确;氢气的燃烧热是指101 kPa时,1 mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量,根据题干可知,1 mol氢气在氧气中完全燃烧生成气态水时ΔH=-241.8 kJ/mol,气态水转化为液态水继续放热,则氢气的燃烧热小于-241.8 kJ/mol,C正确;H2(g)中的H—H键键能为436 kJ/mol,H2O(g)中H—O的键能为463.4 kJ/mol,则H2O(g)中H—O键比氢气中H—H键牢固,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(12分)按题意要求填空:
(1)已知10 g己烷完全燃烧生成液态水放出484 kJ的热量,写出表示己烷燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________。
(2)已知在微生物作用的条件下,N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如图:
则1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)的热化学方程式为___________________
________________。
(3)化学键的键能是原子间形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能数据:H—S:a kJ·mol-1;S—S:b kJ·mol-1;S==O:c kJ·mol-1;H—O:d kJ·mol-1。
已知反应:2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol-1,其反应产物中的固体S实为S8,实际分子是一个8元环状分子(即),试根据这些数据计算已知反应的反应热:则Q=_____________________________(用a、b、c、d表示)。若已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+e kJ·mol-1,试写出H2S和SO2反应生成H2O(l)的热化学方程式为_____________________________。
(4)已知C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.0 kJ·mol-1
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
①石墨和金刚石相比,石墨的稳定性 金刚石的稳定性(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
②石墨中C—C键键能 金刚石中C—C键键能。
答案:(1)C6H14(l)+O2(g)===6CO2(g)+7H2O(l) ΔH=-4 162.4 kJ·mol-1
(2)N(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+N(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
(3)3b+4d-4a-2c
2H2S(g)+SO2(g)===2H2O(l)+3S(s) ΔH=(4a+2c-3b-4d-2e) kJ·mol-1
(4)①大于 ②大于
解析:(1)10 g己烷物质的量为 mol,完全燃烧生成液态水放出484 kJ的热量,则1 mol己烷完全燃烧生成液态水放出4 162.4 kJ的热量,即燃烧热的热化学方程式为C6H14(l)+O2(g)===6CO2(g)+7H2O(l) ΔH=-4 162.4 kJ·mol-1。(2)由能量变化示意图可知,第一步反应为N(aq)+O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ·mol-1;第二步反应为N(aq)+O2(g)===N(aq) ΔH=-73 kJ/mol,则1 mol N(aq)全部氧化成N(aq)的热化学方程式为N(aq)+2O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1。(3)由题意可知,硫化氢与二氧化硫反应生成S8和气态水的热化学方程式为2H2S(g)+SO2(g)===S8(s)+2H2O(g),由反应热为反应物键能总和与生成物的键能总和的差值,可得ΔH=(4a+2c) kJ·mol-1-(×8b+4d) kJ·mol-1,即-Q=4a+2c-3b-4d,Q=3b+4d-4a-2c;另2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g) ΔH1=-(3b+4d-4a-2c) kJ·mol-1、H2O(l)===H2O(g) ΔH2=+e kJ·mol-1,则2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)的ΔH=ΔH1-2ΔH2=-Q-2e,故热化学方程式为2H2S(g)+SO2(g)===2H2O(l)+3S(s) ΔH=(4a+2c-3b-4d-2e) kJ·mol-1。(4)①根据盖斯定律得出C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=-1.5 kJ·mol-1,能量越高越不稳定,即石墨的稳定性大于金刚石;②石墨比较稳定,即所含有的C—C键的键能较大。
18.(15分)某实验用100 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液、60 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液进行中和热的测定,装置如图所示。
(1)从如图实验装置可知,缺少的一种仪器名称是 。
(2)若实验共需要450 mL NaOH溶液,在配制该溶液时,则需要用托盘天平称量NaOH固体 g。
(3)某小组测得数据如下:
实验
序号
起始温度t1/℃
终止温
度t2/℃
平均温度差
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
26.3
26.5
26.4
30.3
3
26.0
26.0
26.0
30.1
4
25.9
26.1
26.0
31.8
近似认为0.5 mol·L-1 NaOH溶液与0.5 mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.2 J·g-1·℃-1,则上述实验测得的中和热ΔH= kJ/mol。
(4)写出用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1): 。
(5)上述实验测得中和热的数值小于57.3 kJ·mol-1,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
A.配制NaOH溶液定容时俯视
B.实验装置保温效果差
C.向酸溶液中分多次加入碱溶液
(6)实验中若用70 mL 0.25 mol·L-1 H2SO4溶液跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求生成1 mol H2O时对应的反应热 (填“相等”或“不相等”)。
答案:(1)环形玻璃搅拌器 (2)10.0
(3)4.0 -53.76
(4)H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
(5)BC (6)相等
解析:中和热测定实验成败的关键是保温工作;反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,但中和热是强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热量,与酸、碱的用量无关;以此解题。(1)由图可知,图中缺少的一种仪器名称是环形玻璃搅拌器。(2)因为没有450 mL容量瓶,实际配制的是500 mL(0.5 L)溶液,即m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g/mol=10.0 g;(3)四组数据计算的温差分别为4.0 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃、5.8 ℃,明显第4组数据偏差较大应舍去,所以平均温度差为4.0 ℃;在该中和实验中,生成水的物质的量为0.05 mol,放出的热量=c·m·Δt=4.2 J·g-1·℃-1× (100+60) g×4.0 ℃=2 688 J=2.688 kJ,则生成1 mol水放出的热量为=53.76 kJ·mol-1,则ΔH=-53.76 kJ·mol-1。(4)稀H2SO4和稀氢氧化钠溶液的反应表示中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol。(5)配制NaOH溶液定容时俯视,导致氢氧化钠溶液浓度偏大,则测定中和热时,氢氧化钠用量偏大,放出的热量较多,故A错误;装置保温隔热效果差,会造成热量散失较多,故B正确;向酸溶液中分多次加入碱溶液,会造成热量散失较多,故C正确。(6)中和热的数值不变,故所求生成1 mol H2O时对应的反应热相等。
19.(13分)回答下列问题:
(1)在一定条件下,氢气在氯气中燃烧的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1;
该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)常温常压下,1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1 367 kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:____________________________。
(3)P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1①
P(红磷,s)+O2(g)===P4O10(s) ΔH=-738.5 kJ·mol-1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______________________。
(4)已知破坏1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘单质反应生成2 mol HI需要放出 kJ的热量。
(5)已知①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2
③N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH4的反应焓变为
(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(6)在微生物作用的条件下,N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如下:
第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。
答案:(1)放热
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1
(3)P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-29.2 kJ·mol-1
(4)11 (5)2ΔH1+3ΔH2-2ΔH3
(6)放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
解析:(1)ΔH=-184.6 kJ·mol-1<0,该反应属于放热反应。(2)乙醇燃烧热指1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量,则乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,反应P4(白磷,s)===4P(红磷,s)可由①-②×4得到,则该反应ΔH=(-2 983.2+738.5×4) kJ/mol=-29.2 kJ/mol;该反应热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-29.2 kJ/mol。(4)已知破坏1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,则由氢气和碘单质反应生成2 mol HI需要放出-[(436 kJ+151 kJ)-2×299 kJ]=11 kJ的热量。(5)由盖斯定律可知,该反应可由2×①+3×②-2×③得到,则ΔH4=2ΔH1+3ΔH2-2ΔH3。(6)由图可知,焓变小于0,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故反应为放热反应。
20.(12分)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,则该反应的热化学方程式为____________________________。
(2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态水。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ,则该反应的热化学方程式为_________
______________________。
(3)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7 g水和2.24 L CO2(标准状况),并放出68.35 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为___________
_________________。
(4)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________
________________。
答案:(1)C(石墨,s)+H2O(g ==CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1
(3)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1
(4)N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
学生用书⬇第15页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。