第一章化学反应的热效应测试题(答案)高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第一章《化学反应的热效应》测试题
一、单选题(共12题)
1.某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,热效应等于ΔH
C.反应过程b可能分两步进行
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1—E2
2.“天朗气清,惠风和畅。”研究表明,利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO,简化中间反应进程后,相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1,则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热 H (kJ·mol-1)为
A.-152 B.-76 C.+76 D.+152
3.下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽,春风吹又生;②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;⑤只要功夫深,铁杵磨成针;⑥火树银花。
A.只有③ B.③④⑤ C.⑤⑥ D.①②④⑥
4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
B.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
5.已知CH4气体的燃烧热为802 kJ mol-1,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,则一定量O2的质量为
A.40 g B.56 g C.60 g D.无法计算
6.反应H2(g)+O2(g)→H2O(g)的能量变化如图所示,a、b、c表示能量变化数值,单位为kJ。有关说法正确的是
A.H2O(l)→H2(g)+O2(g)-ckJ
B.2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ
C.2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)需要吸收bkJ的能量
D.2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a)kJ
7.下列说法中正确的是
A.物质燃烧放出的热量是燃烧热
B.1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热
C.1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热
D.相同条件下,1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等
8.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
反应⑤:
下列说法正确的是
A.反应③使用催化剂,减小
B.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.
D.
9.图为卤素单质()和反应的转化过程,相关说法不正确的是
A.
B.生成的反应热与途径无关,
C.过程中: 则
D.化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
10.下列能正确地表示燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
11.下列变化过程,属于吸热反应的是
A.液态水变成水蒸气 B.酸碱中和反应
C.煅烧石灰石 D.铝热反应
12.下列关于热化学反应的描述正确的是
A.25℃ 101kPa下,稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应反应热ΔH=-57.3kJ mol-1,则含1mol H2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6kJ
B.H2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol,则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的ΔH=+571.6kJ mol-1
C.放热反应比吸热反应容易发生
D.1mol丙烷燃烧生成水蒸气和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热
二、非选择题(共10题)
13.按要求写热化学方程式:
(1)已知在、下,乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式_______。
(2)已知:液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出的热量,反应的热化学方程式为_______。
(3)已知H-H键键能为,H-N键键能为。根据化学方程式:,则键键能是_______。
(4)在,下,已知拆开键,键,键分别需要的能量是、、,则完全分解生成与时,对应的热化学方程式为_______。
(5)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热量,其燃烧热热化学方程式为:_______;又已知,则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______。
(6)含的稀溶液与的溶液反应放出的热量,该反应的热化学方程式为_______,则与反应的中和热为_______。
(7)已知:;

计算时,由C(石墨,s)和反应生成的热化学方程式为_______。
(8)焙烧产生的可用于制硫酸。
已知、时,


则与反应生成的热化学方程式是_______。
14.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4kJ·mol-1 (反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ·mol-1 (反应II)
请回答下列问题:
(1)反应I是放热反应还是吸热反应?________,能否通过反应I判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低?_______。
(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式_______,则CO的燃烧热ΔH为______kJ·mol-1。
(3)依据反应I、II确定反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)===CaS(s)+3CO2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
15.甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用做燃料。
已知:CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) ΔH1 = -443.64 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 = -566.0 kJ·mol-1
(1)试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式:______
(2)甲醇作为燃料,优点是燃烧时排放的污染物少,从而不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题,还能改善大气质量。试利用(1)中的热化学方程式计算,完全燃烧16g甲醇,生成二氧化碳和水蒸气时,放出的热量为___ kJ ,生成的CO2气体标准状况下体积是_____L,转移电子____mol
16.(1)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:
正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1 反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。
(2)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH=____________________。
(3)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为_____________________________、___________________________,制得等量H2所需能量较少的是________。
17.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为_______。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为_______。
(4)已知拆开1molH—H,1molN—H,1molNN分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______。
(5)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为_______。
18.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
该催化重整反应的ΔH=____kJ·mol-1。
19.用盐酸与溶液,在如图所示的装置中进行中和反应,测定强酸与强碱反应的中和热,实验数据见下表:
起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差/℃
盐酸 NaOH溶液 平均值
26.2 26.0 29.5
27.0 27.4 33.3
25.9 25.9 29.2
26.4 26.2 29.8
(1)在该实验中,环形玻璃搅拌棒的运动方向是_______(填字母)。A.上下运动 B.左右运动 C.顺时针运动 D.逆时针运动
(2)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速加入 C.分三次加入
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)中和后生成的溶液的比热容c=4.18/(g·℃),为了计算方便,近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同,并忽略实验装置的比热容,已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算,试计算该实验所测中和热为_______(结果保留一位小数),上述实验数值结果与有偏差,产生偏差的原因可能是_______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
20.中和热测定实验的关键是准确配制一定物质的量浓度的溶液,量热器尽量做到绝热;在量热过程中尽量避免热量的散失,准确测量出反应前后溶液温度的变化。
请回答下列问题:
(1)测定中和热时需要用到的玻璃仪器除了大小烧杯还有____________
(2)该实验常用0.50 mol/L的盐酸和0.55 mol/L的NaOH溶液各50 mL进行反应,NaOH的浓度大于HCl的浓度,原因是________。
(3)若上述盐酸、NaOH溶液的密度都近似为1 g/mL,中和后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),混合溶液的起始温度为t1 ℃,最高温度为t2 ℃则该中和反应放出的热量为________kJ(填表达式,下同),中和热ΔH=________kJ/mol。
21.某实验小组设计用50mL 1.0mol/L盐酸跟50mL 1.1mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.试回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为_____________.
(2)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和.试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(3)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(4)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是_______________________________________.
(5)该实验小组做了三次实验,每次各取溶液50mL,并记录下原始数据(见下表).
实验 序号 起始温度t1/℃ 平均值 终止温度(t2)/℃ 温差(t2﹣t1)/℃
盐酸 NaOH溶液
1 25.1 24.9 25.0 31.6
2 25.1 25.1 25.1 31.8
3 25.1 25.1 25.1 31.9
①上表温差应填写数据依次为_____________________;
②已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10﹣3kJ/(g ℃),则根据计算结果,写出表示该中和热的离子方程式_____________________________.
22.六种短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大,a的单质是最轻的气体,b的简单氢化物可用作制冷剂,b与f同主族,c原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,d 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,e原子的最外层电子数等于其电子层数。
(1)f元素在周期表中的位置是_______。
(2)由a、b、c三种元素组成的既含离子键又含共价键的常见化合物,该化合物的化学式为_______。
(3)b元素的气态氢化物与f元素的气态氢化物比较,_______更稳定(用氢化物的化学式表示)。
(4)a与b、c两元素分别可形成18电子的分子M和N,其中化合物M是一种环保的液体燃料,M的电子式为_______;常温下8 g液态M与足量的液态N反应可放出204.5 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为_______。
(5)b、e、d三元素最高价氧化物对应的水化物两两均可反应,请写出其中e、d两元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式_______。
参考答案:
1.C
A.催化剂能降低反应的活化能,则b中使用了催化剂,A说法错误;
B.反应物能量高于生成物,为放热反应, H=生成物能量-反应物能量,B说法错误;
C.根据图象可知,反应过程b可能分两步进行,C说法正确;
D.E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能,整个反应的活化能为能量较高的E1,D说法错误;
故选C。
2.A
已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1,可得①,由图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②,由盖斯定律,(反应②-①)×2可得反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g),反应热 H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1,故选:A。
3.A
若反应物总能量比生成物总能量低,说明物质变化过程中吸收能量,据此分析判断。
①野火烧不尽,春风吹又生是说物质燃烧反应,物质燃烧放出热量,是放热反应,①不符合题意;
②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干中,蜡炬燃烧会放出大量热量,反应为放热反应,②不符合题意;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,是CaCO3高温煅烧,分解产生CaO和CO2,该反应为吸热反应,③符合题意;
④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏涉及炸药的爆炸反应,是剧烈氧化还原反应,放出大量热量,反应为放热反应,④不符合题意;
⑤只要功夫深,铁杵磨成针是物质在摩擦过程中产生热量,没有新物质产生,因此不是吸收热量的化学反应,⑤不符合题意;
⑥火树银花为天气的变化,涉及物质的聚集状态的变化,属于物理变化,而不是吸热反应,⑥不符合题意;
综上所述可知:发生的是吸收热量的化学反应的只有③,故合理选项是A。
4.A
A.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1可知,氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,故A正确;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2和O2的能量高于SO3,但SO2的能量不一定高于SO3,故B错误;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH>-57.4kJ·mol-1,故C错误;
D.两个反应都是放热反应,反应热为负值,放出的热量越多,反应热越小,C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量更多,则ΔH1<ΔH2,故D错误;
答案选A。
5.C
根据CH4气体的燃烧热为802 kJ mol-1,可写出甲烷燃烧热的热化学方程式,再根据1molCH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519kJ,写出甲烷燃烧生成CO的热化学方程式,已知1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,依据反应热可列方程组求解,进而计算消耗氧气的质量。
已知CH4气体的燃烧热为802 kJ mol-1,则1molCH4气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为802kJ,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ,则可以写出甲烷燃烧的热化学方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -802 kJ·mol-1
②CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH= -519 kJ·mol-1
根据已知条件:1 molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可列方程组求解。
设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,则可得等式:
x+y=1,802x+519y=731.25,联立两等式,解得x=0.75mol,y=0.25mol,所用的O2的质量为32g mol-1×(0.75mol×2+0.25mol×3/2)=60g;
答案选C。
6.B
A.由图示信息可知,H2O(g)→H2(g)+O2(g)-ckJ,A错误;
B.由图示信息可知,2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ,B正确;
C.形成化学键会释放能量,故2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)将释放bkJ的能量,C错误;
D.由图示信息可知,2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(g)时放出2(b-a)kJ ,由H2O(g)变为H2O(l)会继续释放热量,故生成2molH2O(l)放出的热量大于2(b-a)kJ,D错误;
故答案为B。
7.D
A、燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,A错误;
B、碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2,B错误;
C、H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定,故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热,C错误;
D、根据能量守恒定律可知,相同条件下,1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等,D正确。
答案选D。
8.C
A.催化剂不能改变焓变,A错误;
B.反应④是放热反应,其中正反应的活化能小于逆反应的活化能,B错误;
C.根据盖斯定律:①-②即得到氢气燃烧的热化学方程式,氢气燃烧是放热反应,所以ΔH1-ΔH2<0,C正确;
D.根据盖斯定律:③×3+⑤得3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)△H=-301.3kJ mol-1,D错误,
故答案选C。
9.C
A.化学键的断裂要吸收能量,即 ,A项正确;
B.依据盖斯定律进行分析,反应的焓变与始态和终态有关,与途径无关,△H1=△H2+△H3,B项正确;
C.非金属性:Cl>Br,非金属性越强,和氢气化合放热越大,而在热化学方程式中,放热反应的焓变为负值,则,C项错误;
D.化学键的断裂要吸收能量,形成时要放出能量,即能量变化是化学反应中能量变化的主要原因,D项正确;
答案选C。
10.A
燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量,的燃烧热为,则完全燃烧生成1mol二氧化碳和2mol液态水放出的热量,所以燃烧的热化学方程式为: ,故A正确。
11.C
A.液态水变成水蒸气需要吸热,属于物理变化,不是吸热反应,A不选;
B.酸碱中和反应属于放热反应,B不选;
C.煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,C选;
D.铝热反应属于放热反应,D不选;
答案选C。
12.B
A.钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡时放热,并且含1molH2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡反应生成2molH2O(1),所以含1molH2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量大于114.6kJ,故A错误;
B.H2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的ΔH=+571.6kJ mol-1,故B正确;
C.反应是否容易发生,与放热、吸热无关,有些吸热反应常温下也很容易发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,故C错误;
D.1mol丙烷完全燃烧生成液体水和二氧化碳时所放出的热量是丙烷的燃烧热,而不是水蒸气,故D错误;
故选B。
13.(1)C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol
(3)945.6kJ/mol
(4)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol
(5) B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 1016.5
(6) KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol 57.3kJ/mol
(7) △H=+620.3kJ/mol
(8)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol
燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,中和热指生成1mol水所放出的热量,结合反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,以及盖斯定律分析解答。
(1)
燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.7kJ,1mol乙醇的质量为46g,则1mol乙醇完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为:46×29.7kJ=1366.2kJ,其燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol,故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol;
(2)
肼与足量的双氧水反应生成氮气和水蒸气的反应方程式为N2H4+2H2O2═N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256.65kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为kJ=641.63kJ,所以反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol;
(3)
反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,由N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,设N≡N键的键能为x,则
x+436kJ/mol×3-6×391kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=945.6kJ/mol,故答案为:945.6kJ/mol;
(4)
反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,△H=2×3×391 kJ/mol -(946+3×436) kJ/mol =+92 kJ/mol,则热化学方程式为2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol,故答案为:2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol;
(5)
0.3mol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649.5kJ的热量,则1mol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=2165kJ的热量,反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol;
①B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol,②H2O(l)→H2O(g) △H=+44kJ/moL,根据盖斯定律,①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(g)△H=-2033kJ/mol,因此11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ×0.5=1016.5kJ,故答案为:B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol;1016.5;
(6)
n(KOH)==0.2mol,n(H2SO4)=1L×0.1mol/L=0.1mol,二者恰好反应生成0.2mol水,放出11.46kJ的热量,则生成1mol水时放出的热量为 ×11.46kJ=57.3kJ,所以热化学方程式为 KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;中和热指生成1mol水所放出的热量,故中和热为57.3kJ/mol,故答案为:KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;57.3kJ/mol;
(7)
由C(石墨,s)和反应生成的化学方程式为。①,②,③,根据盖斯定律,将①×2+②×-③×得: △H=()+()×-()×=+620.3kJ/mol,故答案为: △H=+620.3kJ/mol;
(8)
①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H1=-197 kJ/mol,②H2O(g)═H2O(l)△H2=-44 kJ/mol,③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545 kJ/mol,根据盖斯定律,(③-①-2×②)×得SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=(-545kJ/mol+197kJ/mol+44kJ/mol×2)×=-130kJ/mol,故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol。
14. 吸热反应 否 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1 -283 -394
(1)反应Ⅰ的ΔH1>0,故为吸热反应;通过反应Ⅰ只能判断反应物总能量低于生成物总能量,不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小;故答案为:吸热反应;否;
(2)由图可知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1,CO的燃烧热为×566 kJ·mol-1=-283 kJ·mol-1。故答案为:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1;-283;
(3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标方程式,ΔH=(-175.6-218.4)kJ·mol-1=-394 kJ·mol-1。故答案为:-394。
15. 2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1453.28kJ·mol-1 363.32 11.2 3
(1)已知:①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1= -443.64 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -566.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将①×2+②,整理可得:2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-1453.28 kJ·mol-1;
(2)16g甲醇的物质的量为=0.5mol,根据(1)的热化学方程式可知:2 mol甲醇完全燃烧产生CO2气体和水蒸气时,放出热量1453.28 kJ,则0.5 mol甲醇完全燃烧放出热量为=363.32 kJ;根据C元素守恒可知0.5 mol甲醇完全反应产生0.5 mol CO2气体,其在标准状况下的体积V(CO2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L;该反应中只有C元素被氧化,由-2价变为+4价,所以转移电子[4-(-2)]×0.5mol=3mol。
16. +123 2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S (g)===H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系统(Ⅱ)
(1)根据盖斯定律,用②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ/mol+242 kJ/mol=+123 kJ/mol;
(2)由盖斯定律可知①×2-②×3-③可得所求反应,故ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3;
(3)(2)系统Ⅰ制氢,反应③中有H2生成,要消掉HI,②中有HI还有SO2,要消掉SO2,要和①相加,将系统(Ⅰ)中三个反应相加得H2O(l)===H2(g)+O2(g),计算反应热ΔH=327+(-151)+110=+286 (kJ/mol)。同理将系统(Ⅱ)中三个反应相加得H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol,制得等量H2,系统Ⅱ所需能量较少。
17.(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol
(2)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol
(3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ/mol
(4)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
(5)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.76kJ,所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol。
(2)适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成92克NO2需要吸收16.95kJ4=67.8kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol。
(3)在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,所以有10NA个电子转移时,放出1300kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ/mol。
(4)在反应N2+3H2 2NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。
(5)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,即生成1mol水放出57.3kJ热量,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
18.+247
将已知的热化学方程式扩大相应倍数后叠加,就得到催化重整的热化学方程式,进而可得其反应热。
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将③×2-①-②整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=[(-111×2)-(-75)-(-394)] kJ·mol-1=+247 kJ·mol-1,故该催化重整反应的ΔH=+247 kJ·mol-1。
19.(1)A
(2)B
(3)偏小
(4) 56.8 abc
中和热测定关键是保温工作,反应混合物要快速混合,减少实验过程中的热量损失;若操作使放出的热量偏大或水的物质的量偏小,则中和热就偏低,反之就偏高。
(1)
在该实验中,环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动,故选A。
(2)
据分析,加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入。
选B。
(3)
大烧杯上如不盖硬纸板,则热量散失,求得的中和热数值偏小。
(4)
各个实验反应前后的平均温度分别是3.4℃、6.1℃、3.3℃、3.5℃、第二次数据偏差大、舍去不用、其余3次取平均值,得平均温度差为3.4℃;盐酸与NaOH发生反应,方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,题目给出的NaOH略过量,则以HCl为标准计算H2O的物质的量,n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.050 L=0.025 mol,溶液的质量m=(50+50)mL×1 g/cm3=100 g,反应放出热量Q=c·m·△t=4.18J·g-1·℃-1×100 g ×3.4℃=1421.2 J =1.4212kJ,则该反应的反应热△H=-=-56.8kJ/mol;即该实验所测中和热为56.8(结果保留一位小数),上述实验数值结果小于:
a.实验装置保温、隔热效果差,则溶液温度升高值偏低,会导致中和热数值小于,a符合题意;
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,会导致盐酸起始温度偏高,则反应后温度差偏小,计算放出的热量偏少,会导致中和热数值小于,b符合题意;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的小烧杯中,导致反应放出热量损失,则溶液温度升高值偏低,,会导致中和热数值小于, d符合题意;
故合理选项是abc。
20. 温度计、环形玻璃搅拌棒、量筒、胶头滴管 保证盐酸完全被中和 0.418(t2-t1) -
根据量热计的构造和实验步骤来确定实验的仪器;结合中和热的概念计算。
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有大烧杯、小烧杯、温度计、量筒、胶头滴管,环形玻璃搅拌棒;
(2)NaOH的浓度大于HCl的浓度,目的是保证盐酸完全被中和。
(3)0.50mol L-1HCl和0.55mol L-1的NaOH溶液各50mL进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol L-1=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/mL=100g,变化温度为(t2 -t1)℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △t=100g×4.18J/(g ℃)×△t=100×4.18×(t2 -t1)×10-3kJ=0.418(t2-t1)kJ,所以实验测得的中和热为:△H= -= -kJ/mol。
21. 环形玻璃搅拌棒 偏小 偏小 偏小 用醋酸代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小 6.6、6.7、6.8 H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣56.012 kJ/mol
(1)图中仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒;
(2)少量盐酸在反应中挥发,盐酸挥发吸收热量,且盐酸偏少,放出的热量偏小,测得的中和热数值偏低;
(3)没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液,导致盐酸的物质的量偏小,放出的热量偏小,测得的中和热数值偏小;
(4)由于醋酸为弱酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小;
(5)①实验1的温差为31.6℃-25.0℃=6.6℃,实验2的温差为31.8℃-25.1℃=6.7℃,实验3的温差为31.9℃-25.1℃=6.8℃;
②表中三次测量数据都是有效的,三次温差的平均值为:=6.7℃,
△H=-=-=-56.012kJ/mol,根据中和热的概念可知,热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-56.012 kJ/mol。
22.(1)第三周期VA族
(2)NH4NO3
(3)NH3
(4) N2H4(l)+2H2O2(l)=N2 (g)+4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol
(5)Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O
短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大,a的单质是最轻的气体,则a为H元素;b的简单氢化物可用作制冷剂,b与f同主族,则b为N元素、f为P元素;c原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则c为O元素;d的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则d为Na元素;e原子的最外层电子数等于其电子层数,则e为Al元素。
(1)磷元素位于元素周期表第三周期VA族,故答案为:第三周期VA族;
(2)氢、氮、氧三种元素组成的既含离子键又含共价键的常见化合物为硝酸铵,化学式为NH4NO3,故答案为:NH4NO3;
(3)同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,气态氢化物的稳定性依次减弱,则氨气的稳定性强于磷化氢,故答案为:NH3;
(4)氢元素与氮、氧两元素分别可形成18电子的分子为联氨M和过氧化氢N,联氨为共价化合物,电子式为;液态联氨和液态过氧化氢反应的方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2 (g)+4H2O(l),由8 g液态M与足量的液态N反应可放出204.5 kJ的热量可知,反应的焓变ΔH==—818 kJ/mol,则反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2 (g)+4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol,故答案为:;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2 (g)+4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol;
(5)氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O。

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