内容正文:
章末综合检测(一)
1.C 九章量子计算机基于量子力学原理工作,涉及量子态操控等物理过程,无化学变化,未利用化学反应中能量变化,A不符合题意;打磨磁石制司南仅改变磁石形状,无新物质生成,属于物理变化,不涉及化学反应,B不符合题意;神舟载人飞船发射依赖火箭推进剂燃烧,燃料与氧化剂发生化学反应释放大量能量(热能、动能)驱动火箭升空,主要利用化学反应中的能量变化,C符合题意;粮食酿醋是微生物发酵将淀粉转化为醋酸等新物质的化学变化,主要目的是制备醋,能量变化为伴随过程,并非是主要利用能量变化,D不符合题意。
2.B 已知S(正交,s)S(单斜,s) ΔH=+0.33 kJ·mol-1,则正交硫比单斜硫稳定,A错误;醋酸为弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,所以含1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的氢氧化钠稀溶液发生中和反应时,放出的热量小于57.3 kJ,B正确;乙炔的燃烧热指的是1 mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 733.6 kJ·mol-1,C错误;氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变ΔH大于0,D错误。
3.B 由题图可知,N≡N的键能大于OO,A正确;2 mol NO中化学键的总键能为1 264 kJ,则NO中化学键的键能为632 kJ·mol-1,B错误;由键能数据计算可知,生成 2 mol NO时吸热180 kJ,则产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量,C正确;反应物断键吸收能量为1 444 kJ,生成物成键放出能量为1 264 kJ,故反应吸热180 kJ,D正确。
4.D 加入稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应,A正确;迅速倒入NaOH溶液是为了减少热量散失,保证实验结果的准确性,B正确;NH3·H2O是弱碱,电离吸热,导致释放的总热量减少,测得的ΔH会偏大(更不准确),因此对实验结果有影响,C正确;温度计需分别测量盐酸和NaOH溶液的初始温度(两次),再测混合后溶液的最高温度(第三次),共三次,而非两次,D错误。
5.A 合成氨是可逆反应,反应不可能完全,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)无法完全反应,实际放出的热量小于92.4 kJ,A错误;反应放出的热量与化学方程式的化学计量数成正比,生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量,则生成1 mol NH3(g)时放出46.2 kJ的热量,B正确;放热反应中,成键释放的总能量大于断键吸收的总能量,C正确;放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,D正确。
6.D 因H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应,故254 g I2(g)与2 g H2(g)不可能完全反应生成2 mol HI(g),放出的热量小于9.48 kJ;1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量差为26.48 kJ-(-9.48 kJ)=35.96 kJ;产物均为HI(g),稳定性一致;因反应物中氢气的状态相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,所以反应(2)的反应物的总能量比反应(1)的反应物的总能量低。
7.A 由盖斯定律可知,(2)×2+(3)×2-(1)可得热化学方程式:2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l) ΔH,则ΔH=2ΔH2+2ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)+2×(-285.8 kJ·mol-1)-(-870.3 kJ·mol-1)=-488.3 kJ·mol-1。
8.A 放热反应中反应物总能量高于产物总能量,且同物质气态能量高于液态,故气态产物能量高于液态产物(液态产物在气态产物下方),A图符合反应物能量最高、气态产物次之、液态产物最低的放热反应特征,A项符合题意。
9.D 反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径和反应条件无关,因此该反应在光照和点燃条件下的反应热是相同的,A正确;气态氢原子形成氢气分子时形成化学键,形成化学键释放能量,因此2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量,B正确;由题图可知1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出(862-679)kJ=183 kJ能量,因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ· mol-1,C正确;由题图可知2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放 862 kJ能量,所以H—Cl的键能为431 kJ· mo,D错误。
10.C 反应①的产物为CO和H2,反应②的产物为CO2和H2,反应③的原料为CO2和H2,A正确;反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B正确;反应④中生成物H2O为气体,C项中生成物H2O为液体,故C项中反应的焓变不等于 kJ·mol-1,C错误;依据盖斯定律,由②×2+③×2+④可得所求反应的热化学方程式,D正确。
11.C 根据盖斯定律可知,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6,故A正确;ΔH2是卤化氢分子断裂共价键变为气态原子时吸收的能量,由于HCl比HBr稳定,故H—Cl键能大于H—Br,故ΔH2(HCl)>ΔH2(HBr),故B正确;(ΔH3+ΔH5)指的是H(g)变为H+(aq)的热效应,与卤化氢的种类无关,故C错误;ΔH4指的是气态的卤素原子得电子变为X-(g)的热效应,Cl(g)的得电子能力大于Br(g),得电子释放能量,故Cl(g)的ΔH4小于Br(g)的ΔH4,故D正确。
12.C 从题图中曲线可以看出,温度为22 ℃时,V1=5,则V2=45,此时已经发生中和反应,所以22 ℃不是做该实验时的环境温度,A错误;由曲线可知,随V1的增大,溶液温度升高,说明反应放热,化学能可转化为热能,B错误;当V1=30时对应温度最高,说明此时两者恰好完全反应,则c(NaOH)==1.50 mol·L-1,C正确;该实验不能证明有水生成的反应都是放热反应,D错误。
13.A A项,1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为H2的燃烧热,图甲中生成气态水,不能判断H2的燃烧热,图示信息与对应的叙述不相符;B项,图乙中金刚石能量高于石墨,物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,图示信息与对应的叙述相符;C项,由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,则图丙中ΔH3=ΔH1+ΔH2,且ΔH1>0,可得ΔH3>ΔH2,图示信息与对应的叙述相符;D项,图丁中反应物总能量(a)高于生成物总能量(c),ΔH=生成物总能量-反应物总能量=c-a<0,图示信息与对应的叙述相符。
14.B H2O(g)→H2O(l),放出热量,则反应①放出的热量更多,|a|>|b|,b>a,A不正确;反应②中,利用键能与ΔH的关系,可建立等式:413×4+2x-798×2-463×4=b,则x=,B正确;利用盖斯定律,由×(①-②)得H2O(g)H2O(l) ΔH=kJ·mol-1,C不正确;298 K时甲烷充分燃烧,当有4NA个C—H断裂时,参加反应的CH4的物质的量为1 mol,反应放出的热量为-a kJ,D不正确。
15.(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(2)①> ②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-b kJ·mol-1[或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=-b kJ·mol-1]
(3)①玻璃搅拌器 ②3 ③实验装置保温、隔热效果差
解析:(1)在101 kPa时,H2在1.0 mol O2中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1。(2)①由反应过程能量图像可知第一步反应的生成物能量更高,该反应是吸热反应,ΔH>0。②由甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理图示可知反应Ⅱ的化学方程式为CO+H2OCO2+H2,故热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-b kJ·mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=-b kJ·mol-1。(3)①根据仪器的图形,得知仪器a的名称为玻璃搅拌器。②利用温度计记录某一次实验,最少需要测量3次温度,即分别测量酸的初始温度、碱的初始温度和混合反应后的最高温度。③若实验中测得中和反应反应热数值总是偏小,可能的原因是实验装置保温、隔热效果差。
16.(1)量筒 温度计 (2)否 金属铜丝易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3)①56.8 kJ ②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1
(4)无 有
解析:(1)中和反应反应热测定实验成功的关键是减少热量损失,需要的玻璃仪器除题目中的仪器外,还需要量取液体体积用的量筒,测量液体温度用的温度计。(3)①由题意知:a中t2-t1=23.3 ℃-20 ℃=3.3 ℃;b中t2-t1=23.5 ℃-20 ℃=3.5 ℃,故平均温度差(t2-t1)==3.4 ℃。由Q=cm(t2-t1)可得实验中放出的热量Q=4.18 kJ·℃-1·kg-1×0.1 kg×3.4 ℃≈1.42 kJ,则生成1 mol H2O放出的热量为1.42 kJ×=56.8 kJ。(4)KOH、NaOH都是强碱,用KOH代替NaOH对结果无影响。而用CH3COOH代替盐酸,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。
17.(1)C (2) (3)①P(s)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH=-399 kJ·mol-1 ②<
解析:(1)氢气燃烧的反应为2H2(g)+O2(g)2H2O(l),其焓变ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(2Q1+Q2-4Q3)kJ·mol-1,由于氢气在氧气中燃烧是放热反应,则2Q1+Q2-4Q3<0,即Q1+Q2<2Q1+Q2<4Q3,故C正确。(2)根据盖斯定律,由(②-①)×-③×2计算CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1。(3)①P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的化学方程式为P(s)+Cl2(g)PCl5(g),由题图可知,该反应分两步完成,焓变ΔH=ΔH1+ΔH2=-399 kJ·mol-1,即热化学方程式为P(s)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH=-399 kJ·mol-1。②常温时红磷比白磷稳定,则白磷具有的能量高,即4P(红磷,s)P4(白磷,s) ΔH>0,已知
ⅰ.P4(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH1<0
ⅱ.4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH2<0
根据盖斯定律,反应ⅱ-ⅰ得到目标热化学方程式4P(红磷,s)P4(白磷,s) ΔH=ΔH2-ΔH1>0,所以ΔH1<ΔH2。
18.(1)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1 1 016.5
(2)A (3)ΔH=(4ΔH1+ΔH2-ΔH3)×=+226.7 kJ·mol-1
(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH (g) ΔH=-116 kJ·mol-1
解析:(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2 165 kJ的热量,反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1。①B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1,②H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1,由盖斯定律可知①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(g) ΔH=-2 033 kJ·mol-1,11.2 L(标准状况)即0.5 mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2 033 kJ·mol-1×0.5 mol=1 016.5 kJ。(2)ΔH2<0说明反应2NO2(g)N2O4(l)为放热反应,所以在图像中该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高,同种物质由气态变为液态会放出热量,即液态时能量比气态时能量低,则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,图像A符合,故A正确。(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1,根据盖斯定律,①×4+②-③得到反应的热化学方程式为4C(s,石墨)+2H2(g)2C2H2(g) ΔH=4ΔH1+ΔH2-ΔH3=+453.4 kJ·mol-1,则生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式为2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g) ΔH=(4ΔH1+ΔH2-ΔH3)×=+226.7 kJ·mol-1。(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应的焓变可以根据反应物的总键能和生成物的总键能计算得到,焓变=反应物总键能-生成物总键能,依据图表提供的化学键的键能计算得到ΔH=1 072 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-(3×413 kJ·mol-1+358 kJ·mol-1+463 kJ·mol-1)=-116 kJ·mol-1,则热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116 kJ·mol-1。
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章末综合检测(一)
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2026·广东东莞高二月考)下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是( )
A.九章量子计算机
B.打磨磁石制司南
C.神舟载人飞船发射
D.粮食酿醋
2.(2026·北京高二月考)下列说法或表示方法中正确的是( )
A.已知S(正交,s)S(单斜,s) ΔH=+0.33 kJ·mol-1,则单斜硫比正交硫稳定
B.已知强酸强碱的中和反应反应热为ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的NaOH稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ
C.乙炔的燃烧热为1 366.8 kJ·mol-1,则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1
D.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH<0
3.(2026·北京房山高二质检)N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一,1 mol N2和1 mol O2反应的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.N≡N的键能大于OO的键能
B.完全断开1 mol NO中的化学键需吸收1 264 kJ能量
C.该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D.生成NO反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
4.(2026·浙江宁波高二检测)分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是( )
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.将NaOH溶液倒入盐酸中的正确操作是迅速倒入
C.改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液对实验结果有影响
D.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需使用2次,分别是测混合液的初始温度和反应最高温度
5.(2026·广东广州高二月考)合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列有关叙述错误的是( )
A.将1 mol N2与3 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4 kJ
B.生成1 mol NH3(g)时放出46.2 kJ的热量
C.形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
6.已知碘与氢气反应的热化学方程式如下:
(1)I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1
(2)I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(1)的产物比反应(2)的产物稳定
D.反应(2)的反应物的总能量比反应(1)的反应物的总能量低
7.已知下列热化学方程式:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
(2)C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
(3)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的焓变为( )
A.-488.3 kJ·mol-1
B.-244.15 kJ·mol-1
C.488.3 kJ·mol-1
D.244.15 kJ·mol-1
8.(2026·安徽高二月考)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是( )
9.(2026·福建高二月考)化学反应H2+Cl22HCl的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.光照和点燃条件下的反应热相同
B.2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量
C.热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
D.H—Cl的键能为862 kJ·mol-1
10.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3):
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)H2O(g)+CH3OCH3(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
11.根据HX(aq)的能量循环图,下列说法错误的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6
B.相同条件下,ΔH2(HCl)>ΔH2(HBr)
C.相同条件下,HCl的(ΔH3+ΔH5)比HI的大
D.相同条件下,Cl(g)的ΔH4小于Br(g)的ΔH4
12.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明热能可以转化为化学能
C.NaOH溶液的浓度约为1.50 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
13.下列图示所表示的信息与对应的叙述不相符的是( )
A.由图甲可知H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.图乙说明石墨比金刚石稳定
C.反应热与途径无关,由图丙可知ΔH3>ΔH2
D.由图丁可知该反应ΔH<0
14.已知反应:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
化学键的键能数据如表所示(键能为1 mol气态分子离解成气态原子所吸收的能量)。下列说法正确的是( )
化学键
CO
OO
C—H
O—H
键能/(kJ∙mol-1)
798
x
413
463
A.b<a
B.上表中x=
C.H2O(g)H2O(l) ΔH=(a-b)kJ·mol-1
D.298 K时甲烷充分燃烧,当有4NA个C—H断裂时,反应放出的热量为a kJ
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(13分)(2026·河北石家庄高二质检)回答下列问题。
(1)在101 kPa时,H2在1.0 mol O2中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为 。(2分)
(2)我国科学家利用计算机模拟了甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应Ⅰ的ΔH (填“<”“>”或“=”)0。(2分)
②写出反应Ⅱ的热化学方程式: 。(3分)
(3)取30 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液与50 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液于小烧杯中,用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。
①仪器a的名称是 。(2分)
②利用温度计记录某一次实验,最少需要测量 次温度。(2分)
③若实验中测得中和反应反应热数值总是偏小,可能的原因是 (答出一条即可)。(2分)
16.(17分)某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液,实验缺少的玻璃用品是 、 。(共4分)
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器, (填“能”或“否”),其原因是
。(共5分)
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品
溶液温度/ ℃
生成1 mol H2O放出的热量
t1
t2
a
50 mL 0.55 mol·
L-1 NaOH溶液
50 mL 0.5 mol·
L-1HCl溶液
20
23.3
b
50 mL
0.55 mol·L-1 NaOH溶液
50 mL
0.5 mol·L-1
HCl溶液
20
23.5
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,溶液密度均为1 g·cm-3。
①计算完成上表。(2分)
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式:
。(2分)
(4)若用氢氧化钾代替氢氧化钠,对测定结果 (填“有”或“无”,下同)影响;若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果 影响。(共4分)
17.(13分)研究化学反应时,既要关注物质变化,又要关注能量变化。请回答以下问题:
(1)氢气在氧气中燃烧,破坏1 mol H—H吸收Q1 kJ的热量,破坏1 mol OO吸收Q2 kJ的热量,形成1 mol H—O释放Q3 kJ的热量,则下列关系式正确的是 (填字母)。(3分)
A.2Q1+Q2>4Q3 B.Q1+Q2<Q3
C.Q1+Q2<4Q3 D.2Q1+Q2=4Q3
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+4NO(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③H2O(l)H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。(用含a、b、c的代数式表示)(3分)
(3)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
①写出P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式:
。(4分)
②已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1 (填“>”“<”或“=”)ΔH2。(3分)
ⅰ.P4(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH1<0
ⅱ.4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH2<0
18.(15分)(1)将0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,该反应的热化学方程式为
。
又已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1,则11.2 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。(共6分)
(2)已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH1<0;
2NO2(g)N2O4(l) ΔH2<0。
下列能量变化示意图中,正确的是 (填字母)。(2分)
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)时反应的焓变(列出简单的计算式):
。(3分)
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。某些化学键的键能数据如表:
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/
(kJ·mol-1)
348
413
436
358
1 072
463
已知CO中的C与O之间通过三键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为
。(4分)
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