第一章:化学反应的热效应强基习题
一、单选题(共12题)
1.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法不正确的是
A.通过该催化反应,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应I中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应II为2H2O22H2O+O2↑
D.总反应为:2H2O2H2↑+O2↑
2.S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,在某温度下恒压容器中进行以下反应:
①S2(1)+Cl2(g)S2Cl2(g) ΔH1=x kJ·mol-1
②S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH2=ykJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应①达到平衡时,体系向环境放出xkJ的能量
B.反应①达到平衡时,体系从环境吸收xkJ的能量
C.反应②达到平衡时,体系向环境放出ykJ的能量
D.反应S2(1)+2Cl2(g)2SCl2(g) ΔH=(x+y)kJ·mol-1
3.最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,其分子结构如图所示,已知断裂1mol N—N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量,则下列说法正确的是( )
A.1mol N4气体转变为N2放出882kJ热量
B.P4(白磷)沸点低于N4
C.N4与N2互为同分异构体
D.N4与N2具有相似的化学性质
4.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。现有下列反应:
NH3·H2O(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH1
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2
HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH3
上述反应均在溶液中进行,则下列ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是
A.ΔH2>ΔH3>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH2=ΔH3>ΔH1
5.下列事实与对应的方程式不符合的是
A.自然界正常雨水pH=5.6是因为:H2O+CO2H2CO3,H2CO3H++HCO
B.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) kJ·mol-1
C.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) =CO2(g) +2H2O(g) ΔH= -890.3 kJ/mol
D.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合出现浑浊:S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O
6.下列说法正确的是( )
A.1molCH3COOH与1molNaOH溶液反应时的反应热是中和热
B.中和热的测定中使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差,为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成的氧化物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热
D.1mol/L盐酸与某强碱稀溶液中和放出的热量随反应物的用量改变而改变,但中和热不变
7.我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如图,下列说法错误的是
A.①→②过程有热量放出
B.X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸
C.反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成
D.由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%
8.已知:(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=akJ/mol
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=ckJ/mol
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH4=dkJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是:
A.0d>0 C.2a=b>0 D.2c=d<0
9.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C.1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高
D.金刚石转化成石墨是吸热反应
10.下列各说法正确的是
A.对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-QkJ/mol(Q>0),若向一密闭容器中加入1molSO2和0.5molO2充分反应后,放出的热量为0.5QkJ
B.热化学方程式中的化学计量数表示相应物质的物质的量,不能用分数表示
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
D.小苏打在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
11.甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B.步骤②为吸热反应、步骤③放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂,反应的焓变减小
12.已知断开中键需要吸收的能量。根据能量变化图,下列不正确的是
A.生成中的键放出能量
B.
C.断开中的键要吸收能量
D.
二、填空题(共8题)
13.在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
(1)第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。
(2)1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是 。
14.回答下列问题:
(1)某反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的ΔH= kJ mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。
②该反应过程中,断裂旧化学键吸收的总能量 (填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量。
(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图: △H=+88.6kJ mol-1,则M、N相比,较稳定的是 。
(4)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-akJ mol-1,则a 726.5(填“>”、“<”或“=”)。
15.肼()可作为火箭发动机的燃料,NH3与NaClO反应可得到肼。
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙制备氨气的化学方程式:
(2)已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-195kJ·mol-1
②N2H4(l) +O2(g)= N2(g) +2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1
写出液态肼和N2O4(l)反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:
(3)已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)如下:N≡N为942、O=O为498、N-N为154、H-O 为464、请根据N2H4(l) +O2(g)= N2(g) +2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1中数据计算断裂1 molN-H键所需的能量(kJ)是:
(4)写出NH3与NaClO反应得到肼的化学方程式:
16.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101kPa时,8gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ,则CH4燃烧的热化学方程式 。
(2)已知:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H=-437.3kJ·mol -1
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) △H=-285.8kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
则煤气化反应C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)的焓变△H= kJ·mol-1。
17.甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。
利用CO和H2合成甲醇,已知在一定温度和压强下,发生如下反应:
①
②
③
则:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g) ΔH= 。
18.回答下列问题
(1) 的反应过程的能量变化如图1所示,则图中A表示 。该反应的逆反应的活化能为(用E、表示) 。
(2)已知:298K时, kJ mol 1
kJ mol 1
①的燃烧热 kJ mol 1。
②以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图2。
过程Ⅰ: kJ mol 1
过程Ⅱ:……
请回答:ⅰ.过程Ⅰ中能量转化的形式是 。
ⅱ.过程Ⅱ的热化学方程式为 。
(3)50 mL 0.50 mol L 1盐酸与50 mL 0.55 mol L 1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃,反应后最高温度为23.2℃。(假设反应前后溶液的比热容均为4.18 J·g·℃、溶液的密度均为1.00g·cm)则反应的 kJ mol 1。(结果保留3位有效数字)
19.请按要求书写化学用语
(1)实验室制取氯气离子方程式: 。
(2)工业制漂白粉的化学方程式: 。
(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式: 。
(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式: 。
(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸钠(Na2FeO4)的离子方程式 。
20.某实验小组设计用50 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL0.55 mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,测得的中和热为ΔH1。试回答下列问题:
(1)仪器A的名称 。
(2)本实验中在大小烧杯间填充泡沫塑料的作用是 。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,测得的中和热为ΔH2,若用浓硫酸与NaOH溶液反应,测得的中和热为ΔH3,下列说法正确的是___________。
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH3>ΔH1>ΔH2 C.ΔH2>ΔH1>ΔH3 D.ΔH1=ΔH2>ΔH3
(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) △H3
则△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3= 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】根据图示可知,反应I为水在光和催化剂作用下分解生成过氧化氢和氢气,反应II是过氧化氢转化为水与氧气,由此分析。
【详解】A.由图可知,该过程是利用太阳能实现高效分解水,在反应中太阳能转化为化学能,A正确;
B.反应I是水反应生成氢气与过氧化氢,水中存在极性共价键,氢气中存在非极性共价键,过氧化氢中既有极性键又有非极性键,涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成,B错误;
C.反应II是过氧化氢转化为水与氧气,反应过程可表示为:2H2O22H2O+O2↑,故C正确;
D.整个过程是将水转化为氢气和氧气,总反应为:2H2O2H2↑+O2↑,故D正确;
答案选B。
2.D
【详解】A.反应热表示该反应按照方程式中化学计量数投料且完全反应时放出或吸收的能量,反应①为可逆反应,x的正负值不确定,则反应①达到平衡时,体系向环境放出或吸收小于xkJ的能量,A错误;
B.反应热表示该反应按照方程式中化学计量数投料且完全反应时放出或吸收的能量,反应①为可逆反应,x的正负值不确定,则反应①达到平衡时,体系向环境放出或吸收小于xkJ的能量,B错误;
C.反应热表示该反应按照方程式中化学计量数投料且完全反应时放出或吸收的能量,反应②为可逆反应,y的正负值不确定,则反应②达到平衡时,体系向环境放出或吸收小于ykJ的能量,C错误;
D.根据盖斯定律可知,反应①加上反应②得到S2(1)+2Cl2(g)2SCl2(g),所以该反应的焓变为ΔH=(x+y)kJ·mol-1,D正确;
故选D。
3.A
【详解】A. 已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,则1 mol N4转变成N2的反应热=167kJ/mol×4—2×942kJ/mol=—882 kJ/mol,即1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量,A正确;
B. N4与P4均为分子晶体,组成和结构相似,相对分子质量大者分子间作用力大、熔沸点高,B错误;
C. N4与N2为氮元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;
D. N4与N2分子结构不相似,则化学性质不相似,D错误;
答案选A。
4.B
【详解】由于NH3·H2O为弱电解质,与HCl反应过程中NH3·H2O继续电离要吸收一部分热量,故最终生成1 mol H2O时放出热量小于57.3 kJ,浓硫酸遇水放出大量热量,故浓硫酸与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量大于57.3 kJ,HNO3与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量等于57.3 kJ,由于中和反应为放热反应,故放热越多,反应热数值越小,故ΔH1>ΔH3>ΔH2,所以答案选B。
5.C
【详解】A.自然界正常雨水pH=5.6是因为水中溶解了二氧化碳,并反应生成碳酸,其方程式是H2O+CO2H2CO3,H2CO3H++HCO,A选项相符;
B.25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量。用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热,由于醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以中和反应反应热数值小于57.3kJ·mol-1,反应方程式是CH3COOH(aq)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) kJ·mol-1,B选项相符;
C.101kPa时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,为燃烧热,指定的产物中碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)等,所以甲烷燃烧的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g) =CO2(g) +2H2O(l) ΔH= -890.3 kJ/mol,C选项错误,不相符;
D.硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定,发生歧化反应,生成硫单质,溶液变浑浊,反应方程式是S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D选项相符;
故答案选C。
【点睛】注意,ΔH的大小比较是带正负号的数值大小比较。
6.D
【详解】A. 中和热是稀的强酸和稀的强碱反应生成1mol水时放出的热量, CH3COOH是弱酸,电离时吸热,故1molCH3COOH与1molNaOH溶液反应时的反应热比中和热数值小,故A错误;
B. 中和热的测定中使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物混合均匀,加快反应速率,减小实验误差,为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球不应与小烧杯底部接触,故B错误;
C. 101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热,必须是稳定的氧化物,故C错误;
D.中和热是稀的强酸和稀的强碱反应生成1mol水时放出的热量,.不会随着酸碱的量的增加而变化,故D正确;
答案选D。
【点睛】燃烧热指的是101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,必须是稳定的氧化物,中和热是稀的强酸和稀的强碱反应生成1mol水时放出的热量,如用浓硫酸或浓氢氧化钠,得到数值会偏大,弱酸或弱碱得到的中和热会偏小。
7.C
【分析】依据图示反应历程可知甲烷在催化剂作用下断裂C-H生成中间产物①;①→②过程中形成C-C键,从②到CH3COOH有O-H键生成。
【详解】A. ①→②过程能量变低,有热量放出,故A正确;
B. 结合图例和分子结构示意图,X为CH4、Y为CO2、M为CH3COOH,即分别为甲烷、二氧化碳和乙酸,故B正确;
C. 反应过程中没有C-H键生成、①→②过程中形成C-C键、从②到CH3COOH有O-H键生成,故C错误;
D. 依据反应历程可知甲烷与二氧化碳反应生成乙酸为化合反应,所以原子都转移到目标产物,原子利用率为100%,故D正确;
故选C。
8.D
【详解】A.H2在O2中燃烧为放热反应,所以a、b、c、d都小于0,相同物质的量的氢气,生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量,所以0>a>c,故A错误;
B.H2在O2中燃烧为放热反应,所以a、b、c、d都小于0,相同物质的量的氢气,生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量,所以0>b>d,故B错误;
C. H2在O2中燃烧为放热反应,所以a、b、c、d都小于0,氢气物质的量与放出热量呈正比,所以2a=b<0,故C错误;
D.H2在O2中燃烧为放热反应,所以a、b、c、d都小于0,氢气物质的量与放出热量呈正比,所以2c=d<0,故D正确;
选D。
9.C
【详解】A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明1mol C(全刚石)比1 molC(石墨)的总能量高,故C正确;
D.石墨转化为金刚石要吸收能量,则金刚石转化为石墨是放热反应,故D错误;
故选C。
10.C
【详解】A、反应为可逆反应,所以1摩尔二氧化硫不可能完全转化,所以放出的热量比0.5Q小,错误;
B、热化学方程式的化学计量数表示物质的量,可以用分数表示,错误;
C、有些放热反应也要加热,正确;
D、碳酸氢钠完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,错误。
故选C。
11.C
【详解】A.断开1molC-H键需要吸收440kJ能量,1mol甲烷分子中有4molC-H键,完全断开需要吸收1760kJ能量,即1mol甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量,而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量,选项A错误;
B.步骤②、③反应中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以均为放热反应,选项B错误;
C.从图中可以看出,甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂表面的活性中心,选项C正确;
D.催化剂不影响反应物和生成物的总能量,使用该催化剂,反应的焓变不变,选项D错误;
答案选C。
12.B
【详解】A.如图所示,断开中键和中的键共需要吸收679kJ能量,已知断开中键需要吸收的能量,则生成中的键放出679 kJ-436kJ=能量,故A正确;
B.如图所示,该反应的反应热为断键吸收的能量减去成键释放的能量,即679 kJ -864 kJ =185kJ,,故B错误;
C.如图所示,生成中的键要吸收能量,则断开中的键要吸收能量,故C正确;
D.由选项B的分析可得:,故D正确。
故选B。
13. 放热 ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量 (aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol
【详解】(1)从图示可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以第一步反应是放热反应;
(2)根据图示,第一步反应的热化学方程式为NH+(aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol;第二步反应的热化学方程式为NO(aq)+O2(g)= NO(aq) ΔH=-73kJ/mol,把两步反应相加即可得(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol。
14.(1) 吸热 E1-E2 >
(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1
(3)M
(4)<
【详解】(1)①该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,根据ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能可知,ΔH= E1-E2,故答案为:吸热;E1-E2;
②该反应为吸热反应,因此该反应过程中,断裂旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键释放的总能量,故答案为:>;
(2)1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,则2 mol Cl2反应释放出290 kJ热量,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1,故答案为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1;
(3)物质的能量越低越稳定,M转化为N吸收热量,则M的能量更低,更稳定,故答案为:M;
(4)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热,则a<726.5,故答案为:<。
15. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 2N2H4(l) + N2O4(l) = 3N2(g) +4H2O(g) ΔH=-873kJ·mol-1 403 2NH3+NaClO= N2H4+NaCl+H2O
【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)根据盖斯定律,②×2-①得液态肼和N2O4(l)反应生成N2和水蒸气的热化学方程式2N2H4(l) + N2O4(l) = 3N2(g) +4H2O(g) ΔH=-873kJ·mol-1;
(3)焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,-534kJ·mol-1=154+4x+498-942-464×4,x=403;
(4)NH3与NaClO反应得到肼的化学方程式2NH3+NaClO= N2H4+NaCl+H2O。
16. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol +131.5kJ/mol
【分析】(1)计算1mol甲烷完全燃烧放出的热量,注明物质的聚集状态与焓变书写热化学方程式;
(2)根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以合适的系数进行加减,构造目标热化学方程式,焓变也进行相应的计算;
【详解】(1)在25℃、101kPa时,8gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ,则1mol甲烷燃烧放出的热量为:445.15kJ×1mol×16g/mol8g=890.3kJ,则CH4燃烧的热化学方程式是:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H= 890.3kJ/mol,
故答案为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H= 890.3kJ/mol;
(2)已知:①.C(s)+O2(g)═CO2(g)△H= 437.3kJ mol-1
②.H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H= 285.8kJ mol-1
③.CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H= 283.0kJ mol-1
根据盖斯定律,① ② ③可得:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)
△H= 437.3kJ mol-1 ( 285.8kJ mol-1) ( 283.0kJ mol-1)=+131.5kJ mol-1,
17.2a+b-c
【详解】(1)①
②
③
利用盖斯定律:将①×2+②×-③得:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g) ΔH=2a+b-c。
18.(1) 2molCO(g)+1molO2(g) (E-△H)
(2) -285.8 太阳能(或光能)转化为化学能 3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=+129.2 kJ mol 1
(3)-51.8
【详解】(1) 的反应过程的能量变化如图1所示,C为生成物所具有的总能量即C表示2molCO2(g),则图中A表示反应物具有的总能量即2molCO(g)+1molO2(g)。焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,逆反应活化能等于正反应活化能减去焓变,因此该反应的逆反应的活化能为(E-△H);故答案为:2molCO(g)+1molO2(g);(E-△H)。
(2)① kJ mol 1, kJ mol 1,将第二个方程式减去第一个方程式的一半得到 kJ mol 1,则的燃烧热-285.8kJ mol 1;故答案为:-285.8。
②ⅰ.以太阳能为热源分解,则过程Ⅰ中能量转化的形式是太阳能(或光能)转化为化学能;故答案为:太阳能(或光能)转化为化学能。
ⅱ.根据 kJ mol 1变为 kJ mol 1, kJ mol 1,第一个方程式减去第二个方程式的一半得到过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=+129.2 kJ mol 1;故答案为:3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=+129.2 kJ mol 1。
(3)50 mL 0.50 mol L 1盐酸与50 mL 0.55 mol L 1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃,反应后最高温度为23.2℃。温度差为3.1℃,则反应的 kJ mol 1;故答案为:-51.8。
19.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑
(2)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(3)
(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol
(5)2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O
【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑;
(2)工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水,2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水,氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙,碳酸氢根离子过量,反应为;
(4)2.3克钠(0.1mol)放在100克水中,钠完全反应放出akJ热量,则2mol钠完全反应放出20akJ热量,2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol;
(5)NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸钠(Na2FeO4),铁元素化合价升高、氯元素化合价降低生成氯离子,根据电子守恒、质量守恒可知,反应为2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O。
20.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)保温隔热,防止热量散失
(3)B
(4)2△H2-△H1
【详解】(1)量热计中仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填充泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;
(3)用醋酸代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成放出的能量偏小,因为放热反应△H为负值,所以测得的ΔH3偏大,浓硫酸稀释时要放出热量,温度升高,即反应放出的热量偏大,ΔH2偏小,即ΔH3>ΔH1>ΔH2,故选:B;
(4)根据盖斯定律,反应III=2×反应II-反应I,则△H3=2△H2-△H1。