第1章化学反应的热效应综合练习(含解析)2022-2023上学期高二化学沪科版(2020)选择性必修1

第1章化学反应的热效应综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列生活中发生的反应属于吸热反应的是
A.食物的腐败 B.铁和稀盐酸反应
C.蒸馒头时小苏打受热分解 D.生石灰制熟石灰
2.白磷与氧气可发生反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P:a kJ·mol-1、P-O:b kJ·mol-1、P=O:ckJ·mol-1、O=O:d kJ·mol-1,根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量,其中正确的是
A.(6a+5d-4c-12b) kJ B.(4c+12b-6a-5d) kJ
C.(4c+12b-4a-5d) kJ D.(4a+5d-4c-12b) kJ
3.下列有关能量转化的说法中正确的是
A.Na与H2O的反应属于吸热反应
B.“H—Cl→H+Cl”过程中放出热量
C.干冰升华过程放出热量
D.反应“C+H2O(g)CO+H2”中的能量变化可以用如图表示
4.如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D.由图可知,此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
5.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气;②煤;③核能;④石油;⑤太阳能;⑥生物质能;⑦风能;⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
6.已知在298K、1×105Pa条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+242kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484kJ·mol-1
7.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),1molH2完全反应放出akJ热量.已知:
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开键和键所需能量大于断开键所需能量
C.断开键所需能量约为
D.向密闭容器中加入和,充分反应放出的热量小于
8.已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时,释放389.9kJ的热。下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中,正确的是
A.
B.
C.
D.
9.下列说法不正确的是
A.化学反应可分为吸热反应和放热反应
B.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来
C.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成
D.化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同
10.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A.实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定数值偏高
11.热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
12.如图实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A.图1表示钠的燃烧
B.图2表示测量盐酸和NaOH溶液反应前后的温度
C.图3表示滴入酚酞溶液
D.图4表示制备并收集乙酸乙酯
13.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ/mol
D.1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molHH2O(g)要放出41kJ的热量
14.如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a可以表示碳酸钙分解反应的能量变化
B.图b中反应物的总键能小于生成物的总键能
C.图a不需要加热就能发生,图一定需要加热才能发生
D.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
15.在25℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.由红磷转化为白磷是放热反应
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
二、实验题
16.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?_______。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_______。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。
(6)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是_______。
17.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
三、原理综合题
18.(1)已知C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -395.4kJ·mol-1,C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -393.5kJ·mol-1。
①石墨和金刚石相比,石墨的稳定性_________金刚石的稳定性。
②石墨中C-C键键能________金刚石中C-C键键能。(均填“大于” “小于”或“等于”)。
(2)将4g CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量222.5kJ,其热化学反应方程式为:______________________________________________________。
(3)0.5mol的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649.5kJ热量,其热化学反应方程式为:______________________________________________。
(4)已知下列反应的反应热:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1= +206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2= -247.4 kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式______________________________。
19.(1)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= -99kJ/mol。
请回答下列问题:
①图中A点表示:_________________________
C点表示:_____________________________
E的大小对该反应的反应热____________(填“有”或“无”)影响。
②图中△H=______________kJ/mol。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式:__________________________
②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g) +1/2O2(g) = H2O( l )的ΔH =__________kJ/mol。氢气的燃烧热为ΔH =__________kJ/mol。
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参考答案:
1.C
【详解】A. 食物的腐败,发生氧化反应,属于放热反应,故A不符;
B. 铁和稀盐酸反应,铁发生氧化反应,属于放热反应,故B不符;
C. 蒸馒头时小苏打受热分解,属于吸热反应,故C符合;
D. 生石灰制熟石灰,是化合反应,属于放热反应,故D不符;
故选C。
2.B
【详解】该反应为放热反应,反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,故该反应中放出能量=(4c+12b)kJ-(6a+5d)kJ=(4c+12b-6a-5d) kJ。
故选B。
3.D
【分析】由图可知,生成物能量大于反应物能量,图示表示的为吸热反应;
【详解】A.Na与H2O的反应放出大量热,属于放热反应,A不符合题意;
B.“H—Cl―→H+Cl”断键吸收能量,B不符合题意;
C.干冰升华过程吸收能量,反应为物理变化不是化学变化,C不符合题意;
D.碳与水反应是吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.由图像可知,MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和,则由MgCl2制取Mg是吸热过程,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,结合图示可知,热稳定性:,B错误;
C.图像表明,金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量,所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C正确;
D.卤素单质越活泼,与同一金属反应时放热越多,对应产物的键能越大,则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大,D错误;
答案选C。
5.B
【详解】天然气、煤和石油在使用时对环境有污染且不可以再生,核燃料在使用后短时间内不可再生,①②③④不符合,太阳能、生物质能、风能和氢能在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生,⑤⑥⑦⑧符合;
故选B。
6.A
【分析】由2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量可知,该反应的反应热ΔH=-484 kJ/mol,反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484 kJ/mol或H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242 kJ/mol。
【详解】A.由分析可知,氢气在氧气中燃烧为放热反应,水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应,反应的热化学方程式为H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ/mol,故A正确;
B.由分析可知,2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ/mol,不是液态水,故B错误;
C.由分析可知,氢气在氧气中燃烧生成水蒸气的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol,故C错误;
D.由分析可知,2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ/mol,故D错误;
故选A。
7.B
【详解】A.已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应,断开键和键所需能量小于断开键所需能量,B错误;
C.根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,则有:-akJ=bkJ+ckJ-2E(H-I),则2E(H-I)=(a+b+c)kJ,断开键所需能量约为,C正确;
D.由于反应是一个可逆反应,向密闭容器中加入和,2molH2不能完全反应,故充分反应放出的热量小于,D正确;
故答案为:B。
8.C
【详解】燃烧热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol,7.8g乙炔的物质的量,完全燃烧生成稳定的氧化物释放389.9kJ能量,则1mol乙炔完全燃烧生成稳定氧化物释放1299.6kJ能量,则乙炔的燃烧热化学方程式应为,故选C。
9.B
【详解】A.化学反应从能量变化的角度可分为吸热反应和放热反应,A正确;
B.化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等,B错误;
C.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成,C正确;
D.化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同,D正确;
故选B。
10.D
【详解】A.金属与酸的反应为放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应,中和反应为放热反应,A错误;
B.等质量的铝片与铝粉与盐酸反应放出的热量相同,B错误;
C.铁的导热性良好,换用铁制搅拌棒后会有热量损失,导致测定的数值偏低,C错误;
D.氢氧化钠固体溶于水放热,会使测定的数值偏高,D正确;
故选D。
11.C
【详解】A.未指明物质的量的多少及各物质的状态,A错误;
B.未指明各物质的状态,B错误;
C.既指明了反应物的物质的量,又指明了各物质的状态,可以确定反应的热效应,C正确;
D.从ΔH的单位可知,热化学方程式的化学计量数指的是物质的量,不是原子和分子数,D错误;
故答案选C。
12.A
【详解】A.钠的燃烧反应需要在坩埚中进行,不能在表面皿中加热,故A错误;
B.中和热测量实验中,主要是在量热器中测定反应前后的温度,该装置可以测量中和热,故B正确;
C.Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,碳酸钠碱性较强,酚酞遇碱溶液呈红色,所以向相同浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加几滴酚酞,前者呈红色、后者为浅红色,故C正确;
D.乙酸、乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、吸收乙酸、分离乙酸乙酯,该装置正确,故D正确;
故选:A。
13.B
【详解】A.根据图示,反应物的总能量大于反应产物的总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.根据图示,1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量,则1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和1mol H2(g) 的总能量,B正确;
C.根据图示,1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量41 kJ,反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/mol,C错误;
D.根据图示,1mol CO2(g)和1mol H2(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol H2O(g),总能量升高,要吸收41kJ的热量,D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,图a表示的是放热反应,而碳酸钙分解反应是吸热反应,因此不能表示,A错误;
B.图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,说明反应物的总键能大于生成物的总键能,B错误;
C.图a表示放热反应,放热反应不加热不一定能发生,如C在O2中燃烧等;图b表示吸热反应,吸热反应不一定要加热才能发生,如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,常温即可发生,C错误;
D.图b表示吸热反应,氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,因此可以表示,D正确;
故选D。
15.C
【详解】A. 由图可知,由红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;
B. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故B错误;
C. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故C正确;
D. 由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时白磷比红磷能量高,等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少,故D错误;
故选C。
16.(1)确保盐酸被完全中和
(2)C
(3)D
(4)ΔH1=ΔH2<ΔH3
(5)-51.8 kJ·mol-1
(6) 不能 H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定
【分析】本实验为测定中和热的实验,分别用两个烧杯来量取盐酸和NaOH,要确保其中一种反应物稍微过量从而使反应物被完全中和,酸和碱的浓度也不宜过大,否则电离程度达不到100%,会造成误差,取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,操作过程确保规范准确。
【详解】(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和,常常使加入的一种反应物稍微过量一些,加入过量氢氧化钠是为确保盐酸被完全中和;
(2)为了减小热量损失,倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入;
(3)A.温度计是用来测量温度的,不能使用温度计搅拌,故A错误;
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌,会有大量热量散失,测定结果偏低,故B错误;
C.轻轻地振荡烧杯,反应不能快速充分反应,也可能导致液体溅出,影响测定结果,故C错误;
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,能使反应快速、充分反应,热量损耗小,故D正确;
答案选D;
(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故反应热的数值要小一些,因此ΔH1=ΔH2<ΔH3;
(5)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应前后温度差为3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应前后温度差为3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应前后温度差为3.05℃;三组数据均有效,平均温差为3.1℃,50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的总质量m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g ℃),生成0.025mol的水放出热量Q=cmΔT=4.18J/(g ℃)×100g×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ,则该实验测得的中和热ΔH=;
(6)因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应中和热的测定,故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。
17.(1)A
(2)B
(3)偏小
(4) 56.8 abc
【分析】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。
18. 大于 大于 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890kJ·mol-1 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1 CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8kJ·mol-1
【分析】(1)C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)═C(s,石墨);
(2)n(CH4)==0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为=890kJ,结合物质的状态、焓变书写热化学方程式.
(3)0.5mol的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649.5kJ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1299kJ的热量;
(4)根据盖斯定律来计算反应的焓变。
【详解】(1)①C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)=C(s,石墨),△H= -395.4kJ·mol-1-(-393.5kJ·mol-1)= -1.9kJ·mol-1,金刚石能量高,石墨稳定性大于金刚石;
②石墨中C-C键键能大于金刚石中C-C键键能;
(2)n(CH4)==0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为=890kJ,由物质的状态、焓变为负可知热化学方程式CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2 H2O(l) △H= -890kJ·mol-1;
(3)0.5mol的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649.5kJ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1299kJ的热量;反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1;
(4)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1= +206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2= -247.4 kJ·mol-1
根据盖斯定律来计算反应的焓变①×2-②,CH4(g)+2H2O(g)= CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8 kJ·mol-1。
19.(1) 反应物的总能量 生成物的总能量 无 -198
(2) H2 (g) +O2 (g)=H2O ( g ) ΔH =-241.8 kJ/mol -286.8 -286.8
【详解】(1)①已知该反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,由此可知图中A点表示反应物的总能量;C点表示生成物的总能量;E表示活化能,活化能的大小对该反应的反应热无影响。
②图中表示的是2mol二氧化硫与1mol氧气反应生成2mol三氧化硫的反应,因此△H=-99×2=-198kJ·mol-1。
(2)①氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量,则反应的热化学方程式为H2 (g)+ O2 ( g )=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;
②根据①H2 (g) +O2 (g)=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;②H2O(g)=H2O(l) △H= -45kJ/mol。①+②可得H2(g)+O2(g) = H2O( l )的ΔH=-286.8kJ/mol。氢气燃烧生成气态水时放出热量为241.8kJ,气态水生成液态水放出热量为45kJ,故氢气的燃烧热为286.8kJ,ΔH=-286.8kJ/mol。
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