第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.化学键断裂一定要吸收能量
B.吸热反应一定需加热才能发生
C.有能量变化的一定是化学反应
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不相同
2.的反应机理如下:
反应I:
反应II:
反应中的能量变化如图,下列说法不正确的是
A.
B.反应I的
C.通入过量空气,可提高的平衡转化率
D.反应速率由反应I决定
3.已知:弱碱MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=-24.2kJ/mol,强酸与强碱的稀溶液的中和热为△H=-57.3kJ/mol。则MOH在水溶液中电离的△H为
A.+45.2kJ/mol B.+69.4kJ/mol C.-69.4kJ/mol D.-45.2kJ/mol
4.已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键 H-H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1
则O=O的键能为
A.1462kJ·mol-1 B.8kJ·mol-1 C.498kJ·mol-1 D.536kJ·mol-1
5.下列物质间的反应,其能量变化不符合下图的是
A.合成氨反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.铝热反应 D.锌与稀硫酸反应制取氢气
6.下列说法错误的是
A.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞
B.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强
C.自发进行的反应与焓变和熵变有关
D.活化分子所具有的平均能量即反应物的活化能
7.下列说法正确的是
A.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为:
B.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热
C.在101kPa时,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:
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QkJ。完全吸收它生成的生成正盐,需5mol/L的NaOH溶液100ml,则丁烷的燃烧热为
8.已知的燃烧热为,CO的燃烧热为。现有和CO组成的混合气体56.0L(折合标准状况),充分燃烧后,放出热量710.0kJ,并生成液态水。下列说法正确的是
A.CO燃烧的热化学方程式为
B.燃烧的热化学方程式为
C.燃烧前的混合气体中,的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后若生成的水为气态,则放热大于710.0kJ
9.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A B C D
硅太阳能电池 用电烤箱烘焙面包 用燃料电池驱动汽车 天然气作为家用燃气蒸煮食物
A.A B.B C.C D.D
10.环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A.相同条件下扭船式环己烷最稳定
B.(椅式)的燃烧热大于(船式)
C.(半椅式)(船式)
D.环己烷的扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构
11.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如图所示。
下列说法错误的是
A.系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为
B.系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为
C.系统(Ⅰ)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生,过程中不需要补充
D.系统(Ⅱ)中和可以看做是反应的催化剂
12.下列有关化学反应原理的说法中,不正确的是
①发生化学反应的碰撞一定为有效碰撞
②难溶物的溶解度和的大小都仅仅只受温度的影响
③某反应正方向能自发进行,则逆方向一定不能自发进行
④某溶液的pH不受温度的影响,那么该溶液一定显强酸性
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,则测定的结果会偏小
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则所测的偏大
A.②③ B.①③⑤⑥ C.①③④ D.②③⑥
13.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.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H=△H1-△H2
C.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
D.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
14.中反应反应热的测定实验中,用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L进行实验,下列说法不正确的是
A.实验过程中应使用同一个温度计测量温度
B.所加溶液过量,目的是保证盐酸完全被中和
C.酸碱混合时,NaOH溶液应缓缓倒入量热计的内筒中
D.每一次平行实验需要测量三次温度
15.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则H2的标准燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B.若C(石墨;s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔHl>ΔH2
二、填空题
16.Ⅰ.(1)下列变化中属于吸热反应的是__(填字母序号)。
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水;④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华
A.①② B.②④ C.③ D.①⑥
Ⅱ.蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。若1molCH4气体完全反应时,吸收akJ热量。
化学键 C—H H—H H—O
键能kJ/mol b c d
(2)写出甲烷的结构式___。
(3)C=O的键能为___kJ/mol(用含a、b、c、d的式子表示)。
(4)恒温条件下,在体积恒为0.5L的密闭容器中通入一定量甲烷和水蒸气,发生上述反应.测得甲烷物质的量随时间变化如表所示。0~10min内用水蒸气的浓度变化表示该反应的平均速率为v(H2O)=___。
时间/min 0 10 20 40 50 60
n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 0.10
(5)若想加快该反应的速率,可采取的措施有___(任写一项即可)。
(6)恒温恒容情况下,下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___。
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变
B.CO2和H2的体积分数比为1:4
C.混合气体的密度保持不变
D.生成1molCO2的同时,有4molH—H键断裂
17.回答下列问题:
(1)3 mol 甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出 2670.9 kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(2)H2SO4和 NaOH 的稀溶液反应生成 1mol 液态水时放出 57.3 kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(3)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量,写出CH4燃烧热的热化学方程式:___________。
18.回答下列问题:
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成和过程中能量变化示意图,请写出和反应的热化学方程式_______。
(2)常温常压下,克乙醇完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(3)写出硫酸和烧碱的稀溶液反应生成摩尔水时的中和热的热化学反应方程式中和热为_______。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
白磷, ①
红磷, ②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______填“高”或“低”。
(5)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
反应
已知:
I.此条件下反应中,被氧化,放出的热量。
II.①写出此条件下,反应A的热化学方程式 _______。
②断开键与断开键所需能量相差约为_______。
19.利用化学反应为人类生产生活提供能量。
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填序号)。
①生石灰和水反应②二氧化碳与炽热的炭反应③氢氧化钠溶于水④炸药爆炸⑤碳酸钙高温分解⑥葡萄糖的缓慢氧化⑦和反应
(2)①在如图所示的量热计中,将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是___________
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测ΔH偏小
B.搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器
C.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
D.所加NaOH溶液过量,目的是保证CH3COOH溶液完全被中和
②上述反应的能量变化可用图___________(填“a”或“b”)表示。
(3)为实现我国政府提出的2060年碳中和目标,须控制CO2的排放。请写出CO2与C反应生成CO的热化学方程式___________。
已知:①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJ·mol-1
②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-1118kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol-1
(4)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 H2(g) C(石墨,s) C6H6(l)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为___________。
20.我国芒硝(Na2SO4·10H2O)的储量丰富,它是重要的化工原料,可以用来制备碳酸钠:将饱和硫酸钠溶液和饱和碳酸氢铵溶液混合,结晶得NaHCO3晶体,再经加热分解制得碳酸钠。生成NaHCO3晶体的化学方程式是___________。
已知:I.2NaOH(s)+CO2(g) =Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=-127.4kJ·mol-1
II.NaOH(s)+ CO2(g) =NaHCO3(s) ΔH2=-131.5 kJ·mol-1
则:2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) ΔH= ___________ kJ·mol 1
21.硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物会污染大气。目前,消除氮氧化物污染有多种方法,其中之一为催化还原法。已知:
①
②
③
现有一份由NO、组成的混合气体,其中NO与的体积比为3:1,用(标准状况)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出的热量,则为______;写出与反应生成、和的热化学方程式:______。
22.已知甲、乙、丙为常见的单质,A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物,且丙在常温常压下为气体,B为淡黄色固体,Y的摩尔质量数值比Z小16,乙、丙的摩尔质量相同,B的摩尔质量比D小2,B、X的摩尔质量相同。各物质之间的转化关系如图所示(各反应条件略)。
请回答:
(1)在B与二氧化碳的反应中,每有1mol电子转移,生成气体_______L(标准状况)。
(2)X与Y的溶液混合后,再加入适量盐酸,会有乙生成,反应的离子方程式是_____________。
(3)将C通入溴水中,所发生反应的离子方程式是____________。D中含的化学键类型为________。
(4)在101KPa时,4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成C,放出37KJ的热量,该反应的热化学方程式 是____________
(5)比甲元素的原子序数少4的M元素,在一定条件下能与氢元素组成化合物MH5。已知MH5的结构与氯化铵相似,MH5与水作用有氢气生成,则MH5的电子式为_________(M要用元素符号表示)。写出MH5与AlCl3溶液反应的化学方程式_________
23.中和反应反应热的测定是中学化学重要的实验。利用如图装置进行中和反应反应热的测定。实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度。
②用另一个量筒量取溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
③打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液倒入量热计的内筒中,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌,密切关注温度变化,测出混合液的最高温度。
④重复上述步骤①至步骤③两次。
(1)使用溶液的目的是_______。
(2)近似认为溶液和盐酸的密度都是,中和后生成溶液的比热容,三次得到温度平均升高3.0℃。利用上述数据计算该中和反应的反应热_______(结果保留一位小数),该数值与理论值有偏差,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.未用水把温度计上的酸冲洗干净
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(3)若用溶液和稀硫酸代替上述NaOH溶液和稀盐酸进行实验,发现测得温度平均升高大于3.0℃,其原因可能是_______。(写一种)
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,A正确;
B.吸热反应与是否加热条件无关,有些吸热反应不需要加热就能发生,如盐类的水解反应,B错误;
C.有能量变化的不一定是化学反应,如浓硫酸稀释放热,C错误;
D.相同条件下,反应热只与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关,在光照和点燃条件下的ΔH相同,D错误;
故选A。
2.D
解析:A.由盖斯定律知,=,A正确;
B.反应I可以发生,则,B正确;
C.通入过量空气,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,C正确;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,从图上可以看出反应II的活化能大于反应I的活化能,故反应速率由反应II决定,D错误;
故选D。
3.A
解析:弱碱MOH(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol 正盐的热化学方程式为 ,则①,强酸与强碱的稀溶液反应的热化学方程式为②。根据盖斯定律可知,由①-②可得,则MOH在水溶液中电离的ΔH 为-12.1 kJ·mol-1-(-57.3 kJ·mol-1)=+45.2 kJ·mol-1,A正确;
故选A。
4.C
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
解析:反应的ΔH=2(H-H)+(O=O)-4(H-O),-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O=O)-4×463kJ/mol,解得O=O键的键能为498kJ/mol。
故选C。
5.B
【分析】根据图示可知:反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,因此该反应为放热反应,然后对选项反应逐一分析判断。
解析:A.合成氨反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,A不符合题意;
B.灼热的碳与二氧化碳反应吸收热量,反应是吸热反应,反应物总能量比生成物总能量低,与图像不符合,B符合题意;
C.铝热反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,C不符合题意;
D.锌与稀硫酸制取氢气的反应是放热反应,反应物总能量比生成物总能量高,与图像相符合,D不符合题意;
故合理选项是B。
6.D
解析:A.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞,但并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生化学反应,故A正确;
B.导电能力取决于带电离子浓度及所带电荷量,与强弱电解质无直接关系,故B正确;
C.一个化学反应能否自发进行,既与反应的焓变有关,又与反应的熵变有关,故C正确;
D.活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能,故D错误;
故选D。
7.D
解析:A.氨气和氢气的反应为可逆反应,故和置于密闭容器中完全反应生成放热大于38.6kJ,选项A错误;
B.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;和反应生成水还生成硫酸钡沉淀,故反应放出热量不是,选项B错误;
C.在101kPa时,为1mol,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: ,选项C错误;
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QkJ,完全吸收它生成的生成正盐,需5mol/L的NaOH溶液100ml(氢氧化钠为0.5mol),,则生成二氧化碳0.25mol,根据碳元素守恒可知,消耗丁烷0.0625mol;燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;则丁烷的燃烧热为,选项D正确;
故选D。
8.C
【分析】燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
解析:A.燃烧热对应的可燃物是1mol,而且燃烧反应的反应热小于零,所以CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.6kJ/mol,故A错误;
B.表示氢气燃烧热时应该对应液态水,所以H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol,故B错误;
C.H2和CO组成的混合气体的物质的量n===2.5mol,根据题意可得:285.8kJ/mol×n(H2)+282.8kJ/mol×[2.5mol-n(H2)]=710.0kJ,n(H2)=1.0mol,所以燃烧前的混合气体中,H2的体积分数等于物质的量分数为×100%=40%,故C正确;
D.混合气体燃烧后若生成的水为气态,液体水变为气体需要吸收热量,则放热小于710.0kJ,故D错误;
故选C。
9.D
解析:A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能,不符合题意,故A错误;
B.电烤箱工作时将电能转化为热能,不符合题意,故B错误;
C.燃料电池工作时将化学能转化为电能,不符合题意,故C错误;
D.天然气作为家用燃气蒸煮食物时将化学能转化为热能,符合题意,故D正确;
故答案选D。
10.D
解析:A.能量越低越稳定,由图图像可知椅式最稳定,A错误;
B.四种结构中,椅式能量最低最稳定,故椅式环己烷充分燃烧释放的热量最少,B错误;
C.(半椅式)(船式) ,反应放热,C错误;
D.扭船式结构转化成椅式结构释放能量,焓变小于0,根据△H-T△S<0反应自发进行,一定条件下可自发转化,D正确;
故选D。
11.C
解析:A.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应,则反应焓变,反应的热化学方程式为,故A正确;
B.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应则反应焓变,反应的热化学方程式为,故B正确;
C.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应,反应中消耗水,所以反应过程中需要补充水,故C错误;
D.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应,则系统(Ⅱ)中二氧化硫和碘可以看做是反应的催化剂,故D正确;
故选C。
12.D
解析:①发生化学反应的碰撞称为有效碰撞,所以有效碰撞一定发生化学反应,故①正确;
②难溶物的溶解度和 Ksp的大小与温度和本身性质有关,故②错误;
③某反应正方向能自发进行,则逆方向不一定不能自发进行,如可逆反应,故③错误;
④根据 pH= lgc(H+) ,若某溶液的 pH 不受温度的影响,则该溶液为强酸性溶液,故④正确;
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,因为酚酞变色范围为pH=8-10,则测定的结果会偏小,故⑤正确;
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则量得的NaOH溶液体积偏大,但实验中氢氧化钠一般过量,根据酸计算水的量,则所测的 ΔH 不变,故⑥错误;
综上故选D。
13.B
解析:A.由图可知:C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1<0,则石墨燃烧是放热反应,A正确;
B.①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol;②CO(g)+02(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol,根据盖斯定律①-②×2可得: C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H=△H1-2△H2,B错误;
C.已知:①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol;②CO(g)+02(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol,二者反应都是放热反应,l molC(石墨)和1 mol C0分别在足量O2中燃烧全部转化为CO2,lmolC(石墨)放热多,C正确;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
故合理选项是B。
14.C
解析:A.为减少因换温度计带来的实验误差,实验过程中应使用同一个温度计测量温度,故A正确;
B.所加溶液过量,目的是保证盐酸完全被中和,减少误差,故B正确;
C.酸碱混合时,NaOH溶液应迅速倒入量热计的内筒中,防止热量损失,故C错误;
D.每一次平行实验需要测量三次温度,减少实验误差,故D正确;
故选C。
15.B
解析:A.燃烧热是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化来进行测定的,因为所给方程式中水的状态不是液态,所以不能确定氢气的燃烧热数值,故A错误;
B.物质的能量越低越稳定,因为石墨转化为金刚石为吸热反应,可知石墨的能量低于金刚石的能量,所以石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.中和热是指稀的强酸强碱溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,而氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热,所以20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和时,放出的热量大于28.7 kJ,故C错误;
D.ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热,ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热,燃烧反应为放热反应所以ΔH均为负数,所以ΔH1小于ΔH2,故D错误;
故选:B。
二、填空题
16. B 2b+2d-2c- 0.06mol·L-1·min-1 升温(或加压或采用合适的催化剂) AD
解析:(1)吸热过程或放热过程与吸热反应或放热反应不同:
①水汽化是物理变化,不属于吸热反应,故①错误;
②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O,属于吸热反应,故②正确;
③苛性钠固体溶于水是放热过程,属于物理变化,故③错误;
④氯酸钾分解制氧气属于吸热反应,故④正确;
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是化合反应,属于放热反应,故⑤错误;
⑥干冰升华为物理变化,故⑥错误;
正确的为②④;答案选B;
(2)甲烷为CH4,属于共价化合物,分子中C原子与H原子之间形成1对共用电子对,其结构式为;
(3)设C=O的键能为x,根据反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)的焓变及和各化学键键能可知4b+4d-2x-4c=a,故x=2b+2d-2c- kJ/mol;
(4)0~10min内△n(CH4)=0.50mol-0.35mol=0.15mol,根据反应方程式可知该时段内△n(H2O)=0.30mol,容器的容积为0.5L,所以v(H2O)==0.06mol·L- 1·min-1;
(5)若想加快该反应的速率,可采取的措施有升温(或加压或采用合适的催化剂);
(6)A.该反应中反应物和生成物均为气体,所以未平衡时气体的总质量不发生改变,该反应前后气体系数之和不相等,所以未平衡时气体的总物质的量改变,则平均相对分子质量会发;生改变,当该值不变时说明反应平衡,选项A符合题意;
B.反应过程中可能出现CO2和H2的体积分数比为1:4,但这不能说明气体的浓度不再改变,故不能说明反应达到平衡,选项B不符合题意;
C.该反应中反应物和生成物均为气体,所以未平衡时气体的总质量不发生改变,容器恒容,则混合气体的密度一直不变,选项C不符合题意;
D.CO2生成表示正反应,H-H键断裂表示逆反应,1mol CO2生成的同时有4mol H-H键断裂也即正反应速率与逆反应速率相等,说明反应达到平衡,选项D符合题意;
答案选AD。
17.(1)
(2)
(3)CH4 (g)+2 O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H=-890kJ/mol
解析:(1)3 mol 甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出 2670.9 kJ 的热量,则1 mol 甲烷燃烧时,放出 890.3 kJ 的热量,该反应的热化学方程式:;
(2)H2SO4和 NaOH 的稀溶液反应生成 1mol 液态水时放出 57.3 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为:;
(3)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,故CH4燃烧热的热化学方程式:CH4 (g)+ 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H=-890kJ/mol。
18.(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
(3)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)
(4) 白磷,红磷, 低
(5)
解析:(1)根据图示和反应生成和过程中能量变化为放出的能量,即热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ,
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ;
(2)乙醇完全燃烧生成和液态水时放热,则乙醇的质量,完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为,其反应的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ,
故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ;
(3)根据题意可确定中和热的热化学方程式为 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ,
故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ;
(4)由已知方程式得白磷,红磷, ,白磷转化为红磷放热,则白磷能量比红磷高,能量越低越稳定,红磷稳定。
故答案为:白磷,红磷, ;红磷;低;
(5)被氧化,放出的热量,则反应热化学方程式为 ,
故答案为: ;
焓变反应物断键吸收热量生成物形成化学键放出热量,由 ,可得:,得到H2O中键的键能大于比中键的键能,所以H2O中键比中键强;
故答案为:。
19.(1)①④⑥
(2) AC b
(3)CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172
(4)3H2(g)+ 6C(石墨,s)= C6H6(l) ΔH=+49.1
解析:(1)常见的放热反应为氧化反应、中和反应、氧化钙与水反应等,则放热反应为①④⑥。
(2)①A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测定的热量值偏小,所测ΔH偏大,故A错误;
B.为防止热量散失,搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器,故B正确;
C.若选用同浓度同体积的盐酸,则无电离吸热过程,放出热量更多,溶液温度将升高至超过27.7℃,故C错误;
D.所加NaOH溶液过量,目的是保证CH3COOH溶液完全被中和,反应放热充分,故D正确;
故答案为:AC。
②该反应为放热反应,生成物能量更低,故应选择b图像;
(3)CO2与C反应生成CO的化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g),反应焓变ΔH=ΔH(①) +ΔH(②) +ΔH(③)==+172,对应的热化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172。
(4)H2(g)、C(石墨,s)、C6H6(l)的燃烧热的热化学方程式分别为:H2(g)+ O2(g)= H2O(l) ΔH1=-285.8;C(石墨,s) +O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1;C6H6(l) +O2(g)=6CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH3=-3267.5。25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的化学方程式为3H2(g)+ 6C(石墨,s)= C6H6(l),对应的ΔH=3ΔH1+6ΔH2-ΔH3==+49.1。
20. Na2SO4+2NH4HCO3=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 +135.6
解析:由题干信息,将饱和硫酸钠溶液和饱和碳酸氢铵溶液混合,结晶得NaHCO3晶体,反应的化学方程式为Na2SO4+2NH4HCO3=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4;
已知:I。2NaOH(s)+CO2(g) =Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=-127.4kJ·mol-1;II。NaOH(s)+ CO2(g) =NaHCO3(s) ΔH2=-131.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,反应Ⅰ-2×Ⅱ可得反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g),则ΔH=ΔH1-2ΔH2=+135.6kJ/mol。
21.
解析:根据盖斯定律,由可得④,
,NO与的体积比为3:1,
设参加反应④的甲烷的物质的量为、参加反应②的甲烷的物质的量为,
则、,
解得、;
由该混合气体完全反应后放出热量可知, ,即;
解得;
根据盖斯定律,由可得。
【点睛】本题考查盖斯定律的应用,明确化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,注意会根据盖斯定律计算焓变。
22.(1)11.2
(2)
(3) SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 共价键
(4)S(s)+O2(g)=SO2(g);△H = -296kJ/mol
(5) AlCl3+3NH5+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl+3H2↑
【分析】甲、乙、丙为常见的单质,A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物,且丙在常温常压下为气体,B为淡黄色固体,则B为Na2O2,甲为Na,丙为O2,B、X的摩尔质量相同,则X为Na2S,乙为S单质,C为SO2,D为SO3,Y为Na2SO3,Z为 Na2SO4。据此作答。
解析:(1)在B与二氧化碳的反应中,每有1mol电子转移,生成气体体积为11.2L;
(2)X与Y的溶液混合后,再加入适量盐酸,会有乙生成,反应的离子方程式是;
(3)将C通入溴水中,所发生反应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;D中含的化学键类型为共价键;
(4)在101KPa时,4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成C,放出37KJ的热量,该反应的热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g);△H =-(32÷4.0×37)= -296kJ/mol;
(5)比甲元素的原子序数少4的M元素,则M为N元素;NH5的结构与氯化铵相似,故化学式为:NH4H,与水作用有氢气生成,则MH5的电子式为,写出NH4H与AlCl3溶液反应,则为NH4H与H2O反应后生成的NH3·H2O与AlCl3反应,故化学方程式:AlCl3+3NH4H+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl+3H2↑。
23.(1)保证盐酸完全被中和
(2) -50.2 abc
(3)与反应生成更多的水,放热更多(或生成硫酸钡沉淀时也要放热)
解析:(1)使用溶液,氢氧化钠稍过量,目的是保证盐酸完全被中和;
(2)近似认为溶液和盐酸的密度都是,中和后生成溶液的比热容,三次得到温度平均升高3.0℃。则生成0.025mol水放热,该中和反应的反应热。
a.实验装置保温、隔热效果差,热量损失大,故选a;
b.未用水把温度计上的酸冲洗干净,造成氢氧化钠溶液的初始温度偏高,测得中和反应放热少,故选b;
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,氢氧化钠溶液体积偏大,温度升高减小,故选c;
选abc。
(3)若用溶液和稀硫酸代替上述NaOH溶液和稀盐酸进行实验,与反应生成更多的水,放热更多,所以测得温度平均升高大于3.0℃。