内容正文:
[课后分层练(二)] 热化学方程式 燃烧热
(限时30 min,选择题每题3分,非选择题10分)
【基础达标练】
1.根据热化学方程式S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297.23 kJ·mol-1判断,下列说法正确的是( )
A.1 mol SO2(g)的能量总和小于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量总和
B.加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1,Q1的值小于297.23
D.足量的硫粉与标准状况下1 L氧气反应生成1 L二氧化硫气体时放出297.23 kJ热量
答案:A。
2.(2025·北京昌平联考)下列关于化学反应的描述错误的是( )
A.C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ/mol中,有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ热量
B.CH3OH(l)燃烧热为726.5 kJ·mol-1,表示1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出726.5 kJ热量
C.热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强,不注明时表明温度和压强分别是25 ℃和101 kPa
D.31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=+4b kJ· mol-1
解析:选D。热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ· mol-1,D错误。
3.(2025·安徽重点中学高二联考)四种物质的燃烧热如图所示。
生成等量液态水时放出的热量最多的是( )
A.C2H2(g) B.C3H8(g)
C.C2H4(g) D.C2H5OH(l)
答案:A。
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5 kJ·mol-1(燃烧热)
B.2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+483.6 kJ·mol-1(反应热)
C.C2H5OH+3O2===2CO2+3H2OΔH=-1 368.8 kJ·mol-1(反应热)
D.NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1(中和反应反应热)
解析:选B。C完全燃烧产生的稳定的氧化物是CO2,不是CO,A错误;氢气燃烧放热,则水分解吸热,二者能量数值相等,符号相反,B正确;物质所含有的能量的多少与物质聚集状态有关,题中没指明聚集状态,则能量的大小无意义,C错误;乙酸为弱酸,电离时会吸热,使得该反应的反应热数值小于57.3 ,D错误。
5.下列表述或热化学方程式中,正确的是( )
A.25 ℃、101 kPa时,碳的燃烧热为-393.5 kJ/mol
B.9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g FeS(s)时放热19.12 kJ,则Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-63.7 kJ· mol-1
C.1 mol CH4完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫CH4的燃烧热
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ/mol
解析:选D。用文字描述燃烧热时,用正值表示,碳的燃烧热为393.5 kJ/mol,A错误;n(S)==0.3 mol,n(Fe)= =0.2 mol,可知0.2 mol Fe完全反应放热为19.12 kJ,则1 mol Fe完全反应放热为 =95.6 kJ,由状态及焓变可知热化学方程式为Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6 kJ· mol-1,B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,CH4燃烧必须生成液态水和CO2,C错误。
6.如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。
请回答下列问题:
(1)a=________。
(2)乙烷的燃烧热为____________。
(3)根据题图写出二甲醚(气态)燃烧热的热化学方程式:
。
解析:(1)由H原子守恒可知6a=2,则a=;(2)1 mol乙烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为520 kJ×3=1 560 kJ,则乙烷的燃烧热为ΔH=-1 560 kJ·mol-1。
答案:(1) (2)1 560 kJ·mol-1
(3)CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1
【拓展提能练】
7.(2025·河北定州中学期中)1 mol金属镁和卤素单质反应的ΔH(单位:kJ· mol-1)示意图如图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项错误的是( )
A.由图可知,Mg(s)+F2(g)===MgF2(s) ΔH=-1 124 kJ·mol-1
B.Mg(s)+I2(s)===MgI2(s) ΔH=-364 kJ·mol-1
C.电解MgBr2制Mg是吸热反应
D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
解析:选D。热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,D错误。
8.(2025·山东泰安新泰期中)碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g)+H2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1
②I2(s)+H2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.①的产物比②的产物稳定
B.I2(s)⥫⥬I2(g) ΔH=+17.00 kJ·mol-1
C.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),发生反应时放热9.48 kJ
解析:选C。①②两个反应产物都是HI(g),A错误;由①②两个反应的反应热可知I2(s)⥫⥬I2(g) ΔH=+35.96 kJ·mol-1,B错误;②中反应物是I2(s)、H2(g),总能量低,C正确;H2(g)和I2(g)的反应是可逆反应,二者实际反应量均小于1 mol,所以放出的热量小于9.48 kJ,D错误。
9.(2025·山东青岛高二期中)已知由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫作该物质的摩尔生成焓,用ΔH(kJ·mol-1)表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0,有关物质的ΔH如图所示。下列有关判断不正确的是( )
A.H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8 kJ·mol-1
B.相同状况下,NH3比N2H4稳定
C.依据上表所给数据,不能求得N2H4(l)的燃烧热
D.0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应,放出45.9 kJ的热量
解析:选D。气态水变为液态水释放能量,放热焓变为负值,则H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8 kJ·mol-1,A正确;由图可知,N2H4的摩尔生成焓为正值,NH3的摩尔生成焓为负值,则相同状况下,NH3比N2H4稳定,B说法正确;缺少液态水的生成焓数据,不能求得N2H4(l)的燃烧热,C说法正确;氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,反应进行不彻底,0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应,放出的热量小于45.9 kJ,D错误。
10.25 ℃、101 kPa条件下(Vm=24.5 L·mol-1),49 L C2H4完全燃烧生成液态水放出m kJ的能量,下列热化学方程式正确的是( )
A.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=- kJ·mol-1
B.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+ kJ·mol-1
C.2C2H4(g)+6O2(g)===4CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-m kJ·mol-1
D.C2H4+3O2===2CO2+2H2OΔH=- kJ·mol-1
答案:A。
11.完成下列问题。
(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:S(s,单斜)S(s,斜方) ΔH=-0.398 kJ·mol-1,则S(s,单斜)与S(s,斜方)相比,较稳定的是____________[填“S(s,单斜)”或“S(s,斜方)”]。
(2)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
写出表示S8燃烧热的热化学方程式:
。
答案:(1)S(s,斜方)
(2)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)ΔH=-8a kJ·mol-1
12.某化学兴趣小组受中和反应反应热测定的启发,在实验室进行蔗糖(化学式:C12H22O11,M=342 g/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0.744 0 g制成压片,残留样品质量为0.060 0 g;
②将压片放入样品盘,密封氧弹;
③________________;
④向量热计中注入3 kg 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原料是钢,理由是________________________________________________________________________。(任写一点)
(3)蔗糖压片太松,样品容易脱落,太紧容易造成的后果是________________________________________________________________________。
(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c=4.18 J·g-1·℃-1)
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热的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(ΔH数值小数点后保留一位)
解析:(7)三次实验测得的量热计中水温变化中,Δt分别为0.88 ℃、3.35 ℃(舍去)、0.84 ℃,取实验①③的平均值是0.86 ℃,据ΔH=-=-=-5 392.2 kJ/mol,蔗糖燃烧热的热化学方程式为C12H22O11(s)+12O2(g)===12CO2(g)+11H2O(l) ΔH=-5 392.2 kJ·mol-1。
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)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) ΔH=-5 392.2 kJ·mol-1
学科网(北京)股份有限公司
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