第一章第二节反应热的计算同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知:H2S与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
ΔH1①
ΔH2②
ΔH3③
ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH1>ΔH3>ΔH2 B.ΔH3>ΔH2>ΔH1
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
2.已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a为
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
3.盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化,则下列关系错误的是
A.A→F的 B.
C.C→F的 D.
4.25℃、101kPa下,①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH1=-414kJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2=-511kJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比都不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol
5.下列焓变比较正确的是
A.Na(g)-e-=Na+(g) ΔH1 K(g)-e-=K+(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
B.Cl(g)+e-=Cl-(g) ΔH1 Br(g)+e-=Br-(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
C.NaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g) ΔH1 NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l) ΔH2 ΔH1<ΔH2
6.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
7.已知热化学方程式:C(金刚石,s) ; C(石墨,s) ; C(石墨,s)(金刚石,s) 。下列说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定 B.
C. D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
8.已知下列几种含碳化合物的转化及能量变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.
B.1完全燃烧可释放779.7能量
C.的燃烧热
D.1具有的能量大于1具有的能量
9.已知下列转化过程的热效应:
①
②
③
④
⑤
根据上述信息,下列说法错误的是
A.相同质量的和,前者具有的能量高
B.相同质量的和,破坏两种物质中所有的化学键,后者所需的能量多
C.
D. ,则
10.部分化学键的键能如下表所示:
化学键 C-H C=O N-H C-N H-O
键能(kJ/mol) a b c d e
甲醛的结构式为,甲醛制备乌洛托品(C6H12N4)的反应如图所示,该反应的△H为
+4NH3(g) +6H2O(l)
A. B.
C. D.
11.碳碳双键加氢时放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1,3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下,关于下列反应的,判断正确的是
A., B.
C., D.
12.已知断裂1mol化学键所需的能量:键为942、键为500、键为154,键为452.5,则断裂1键所需的能量是
A.194 B.316 C.391 D.658
13.一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成的,其反应热是相同的,该定律称为盖斯定律。依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1C(石墨)和1分别在足量中燃烧,全部转化为,后者放热多
C.C(石墨,s)
D.一定条件下,化学反应的只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
14.氯原子对的分解有催化作用:
大气臭氧层的分解反应是 ,该反应的能量变化如图:
下列叙述中,正确的是
A.反应的
B.是吸热反应
C.
D.是放热反应
15.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.甲烷的燃烧热的为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热的为,则
C.、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
D.已知、条件下: ,则比稳定
二、实验题
16.实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是___________。
(2)B中反应的化学方程式为___________。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是___________(填字母)。
(4)高温时,2NO2(g)=2NO(g)+O2(g),因此氨气与氧气反应难以生成NO2.根据下列数据计算,当2 mol NO2分解时,反应会___________(填“吸收”或“放出”)___________ kJ能量。
NO2(g) N(g)+2O(g)
NO(g) N(g)+O(g)
O2(g) 2O(g)
17.50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的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。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比较,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),但中和热应_________(填“相等”或“不相等”),简述理由_________________________________。
三、原理综合题
18.回答下列问题
(1)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质
燃烧热 ()
则25℃时,和生成的热化学方程式为___________。
(2)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
a.
b.
c.
d.
e.
根据盖斯定律,反应a的___________(写出一个代数式即可)。
(3)甲醇是重要的化工原料,利用和在催化剂的作用下合成甲醇,发生反应:___________。
已知反应相关的键能数据如下:
化学键
键能
19.当今社会,能源的发展已成为全世界共同关注的话题,乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料。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)________。
(2)乙烷的燃烧热________。
(3)等物质的量的比完全燃烧生成指定产物时放出的热量________(填“多”或“少”)。
(4)根据题图写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式:________。
(5)从环保角度分析,放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。
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参考答案:
1.B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,
① ΔH1
② ΔH2
③ ΔH3 (ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数)
反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以ΔH3>ΔH2;
反应①②相比,由于②反应中生成的单质硫转化为SO2气体时放出热量,所以ΔH2>ΔH1,综上所述ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1,故合理选项是B。
2.D
【详解】①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
根据盖斯定律①×2-②得2H2O(g)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1;焓变=反应物总键能-生成物总键能,即462kJ·mol-1×4-436kJ·mol-1×2-496kJ·mol-1=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1,则a=+130,故选D。
3.B
【详解】A.根据题图可知,F→A的,则A→F的,故A正确;
B.循环一周后,反应热之和为0,由图可知,,故B错误;
C.F→C的,则C→F的,所以C→F的,故C正确;
D.A→D的,D→A的,二者的绝对值相等,符号相反,故D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2∶1,Na2O2是由Na+和O构成的,二者的个数比也是2∶1,故A不正确;
B.由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,故B不正确;
C.常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,故C不正确;
D.由盖斯定律知①×2-②即得热化学方程式Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol,故D正确;
故选D。
5.B
【详解】A.基态的气态原子失去最外层的1个电子所需能量叫做第一电离能,同一主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,原子序数Na
B.非金属元素原子得电子释放能量,非金属性越强,得电子形成的阴离子越稳定,释放出来能量越多,因为非金属性Cl>Br,所以0<ΔH1<ΔH2,B正确;
C.构成离子晶体的阴、阳离子半径越小,电荷数越多,离子键越牢固,电离断键时吸收能量越多,r(Cl-)
D.物质不同聚集状态能量通常是气态>液态>固态,氢气与氯气反应放热,故生成HCl(l)放出热量更多,0>ΔH1>ΔH2,D错误;
答案选B。
6.C
【详解】根据2H2+O2=2H2O反应,1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ,设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ,根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ,x =436kJ,故答案选C。
7.D
【详解】A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,A错误;
B.石墨的能量低于金刚石的能量,故石墨燃烧放出的能量比等质量的金刚石少,放热反应的,则,B错误;
C.将3个反应依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,,故,C错误;
D.由C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H3=+1.9kJ mol-1可知石墨转化成金刚石的反应是吸热反应,D正确;
故答案选:D。
8.C
【详解】A.根据图示, ,A错误;
B.根据本题所给信息无法得出1完全燃烧释放的能量,B错误;
C.根据图示,,说明的燃烧热,C正确;
D.根据图示可以得出1和具有的能量大于1的能量,但不能得出1具有的能量大于1具有的能量,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.物质由气态转化为液态时放热,因此相同质量的和,前者具有的能量高,A正确;
B.由 ,可知2的键能总和小于1的键能总和,因此相同质量的和,破坏两种物质中所有的化学键,后者所需的能量多,B正确;
C.由盖斯定律可知,故,C正确;
D.将D项中反应编号为⑥,根据盖斯定律,,因此,故,D错误;
故选D。
10.C
【详解】根据反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,结合题中所给化学键的键能可得该反应的反应热△H=(a×12+b×6+c×12-d×12-a×12-e×12)kJ/mol=6(b+2c-2d-2e)kJ/mol,故合理选项是C。
11.C
【详解】四个反应从上到下依次编号为①②③④。
A.由题干知反应①和②都是和氢气加成,是放热反应,所以ΔH1<0,ΔH2<0。A错误。
B.将反应①和②相加不能得到反应③,所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2。B错误。
C.反应①和②都是放热反应,ΔH<0,根据已知,加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,所以ΔH1>ΔH2;反应③可由反应②与反应④相加得到,根据盖斯定律有ΔH3=ΔH2+ΔH4。ΔH2<0,且由题意可知ΔH4>0,于是ΔH3>ΔH2。C正确。
D.反应②由反应③减去反应④得到,所以ΔH2=ΔH3-ΔH4。D错误。
综上所述,答案为C。
12.C
【详解】依据题图分析,反应为,反应的焓变,反应的焓变=反应物断键吸收的能量 生成物成键放出的能量,设断裂1键吸收的能量为x,则,解得:;故C符合题意。
综上所述,答案为C。
13.B
【详解】A.由图可知该反应的,则石墨燃烧是放热反应,A正确;
B.燃烧为放热反应,反应热为负值,由图可知反应热大小比较,,即1C(石墨)和1分别在足量中燃烧,全部转化为,后者放热少,B错误;
C.根据盖斯定律,C(石墨,s) ,C正确;
D.一定条件下,化学反应的只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
故选B。
14.C
【详解】A.反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,则反应的,A错误;
B.由图象可以看出,反应物总能量大于生成物总能量,即为放热反应,B错误;
C.已知:① ,② ,利用盖斯定律,可得: ,C正确;
D.为放热反应,则是吸热反应,D错误;
故选C。
15.B
【详解】A.表示甲烷燃烧热的热化学方程式中,H2O必须呈液态,A不正确;
B.中,反应热为中和热与molBa2+与结合能之和,比中和热要大,则 H<-57.3kJ mol-1,B正确;
C.、下,N2与H2合成NH3的反应为可逆反应,所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ,C不正确;
D.由两个热化学方程式,利用盖斯定律,可得出3O2(g)=2O3(g) H=+284.2 kJ mol-1,则O2比O3稳定,D不正确;
故选B。
16. 碱石灰 3NO2+H2O=2HNO3+NO A 吸收 113
【详解】(1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是碱石灰。
(2)B中反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,说明该反应是放热反应。放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,所以能够正确表示该反应过程能量变化的是A。
(4)2 mol NO2断裂化学键时吸收的总能量为931 kJ×2=1 862 kJ,生成2 mol NO和1 mol O2的化学键放出的总能量是628 kJ×2+493 kJ=1 749 kJ,显然吸收的热量较多,故为吸热反应。因此,当有2 mol NO2分解时吸收的热量为-1749 kJ+1862 kJ =113 kJ。
17. 环形玻璃搅拌器 偏小 不相等 相等 因为中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量,与酸碱用量无关
【分析】(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答。
【详解】(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用50mL0.50mol L-1盐酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等。
18.(1)6+3 H2(g)= △H=
(2)-
(3)-46
【详解】(1)①+O2(g)= CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol,②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ/mol,③+ O2(g)= +CO2(g)+6H2O(l) △H3= kJ/mol,根据盖斯定律:[①×12+②×6]×-③可得:6+3 H2(g)= △H=;
(2)根据题目所给出的反应方程式关系可知:a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律可知:=+-=-;
(3)反应热=反应物总键能-生成物总键能,×2+3×-(×3+326+)-2×=-46;
19.(1)
(2)
(3)少
(4)
(5)乙烷
【分析】(1)
依据原子守恒分析可知氢原子守恒,6a=2,a=,故答案为:。
(2)
根据图象分析可知 1313mol乙烷完全燃烧放热520kJ,所以1mol乙烷完全燃烧放热为520kJ×3=1560kJ,则乙烷的燃烧热△H=,故答案为:。
(3)
反应物气态比液态能量高,则等物质的量的比完全燃烧生成指定产物时放出的热量少,故答案为:少。
(4)
结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时放出热量485 kJ,则1 mol二甲醚完全燃烧的热化学方程式为,故答案为:。
(5)
图中生成等量二氧化碳时乙烷燃烧放热多,则从环保角度分析,放出相同的热量时选择乙烷作为燃料产生的二氧化碳较少,故答案为:乙烷。
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