第1章 化学反应的热效应(含解析) 单元检测题 2023-2024高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

第1章《化学反应的热效应》
一、单选题(共13题)
1.一定条件下,有关有机物生成环己烷的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键,故
B.
C.反应,反应物总能量低于生成物总能量
D.苯与氢气反应过程中有键生成
2.下列说法不正确的是
A.、离子中均存在配位键
B.恒容恒温容器中发生放热反应,则系统的能量升高,环境的能量降低
C.分析红外光谱图可以获取未知有机物中的化学键或官能团的信息
D.当晶体的颗粒小至纳米量级,熔点会下降
3.下列关于反应热的说法正确的是
A.a. ;b. ,若a、b反应放热,则
B.已知 ,则甲烷的燃烧热为
C. ,则常温下比更稳定
D.,恒温恒压下达平衡后加入X,上述反应增大
4.下列关于反应能量的说法正确的是
A.由C(石墨)→C(金刚石) 可知:金刚石比石墨稳定
B.相同条件下,;,则
C.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
D.已知,则含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含的浓硫酸混合放出57.3kJ的热量
5.根据能量变化示意图,下列说法正确的是
A.状态1既可能是气态也可能是液态或固态
B.状态3是液态,则状态4一定是气态
C.相同条件下,C(状态3)比C(状态4)更稳定
D.A(状态2)与反应生成C(状态3)与的过程为吸热反应
6.分析下表数据,有关说法错误的是
化学键 O-O O=O N-N N=N N≡N
键能 142 497.3 193 418 948
化学键 C-C C=C C≡C C-H H-H
键能 347.7 615 812 413.4 436
A.不能发生加成反应是因为其中的π键比σ键更稳定
B.
C.O存在,N存在;同样,C可能存在
D.键长:;同样的:
7.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64.39kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46kJ·mol-1
③H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH3=+285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)=Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH为
A.-319.68kJ·mol-1 B.-417.91kJ·mol-1 C.-448.46kJ·mol-1 D.+546.69kJ·mol-1
8.对于反应: ,下列说法不正确的是
A.1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高
B.
C.
D.1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量少于297.2kJ
9.实验是化学的基础,是化学的灵魂。下列有关操作中,正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净,必须烘干后才能用于溶液的配制
B.蒸发操作时,蒸发皿必须放在石棉网上,并用酒精灯的外焰加热
C.测氯水的pH,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上,待其变色后,与标准比色卡比较
D.测定中和反应反应热的实验中测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
10.生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,以下是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F-F N-F
键能/() 941.7 154.8 283.0
则反应 (假设反应可以发生),为
A. B.
C. D.
11.北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷()和丙烷。
已知:。
丙烷:。
正丁烷:。
异丁烷:。
下列有关说法正确的是
A.常温下,正丁烷的燃烧热为
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气少产生的热量也多
C.常温下,的燃烧热为
D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
12.标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g) O H HO HOO
能量 249 218 39 10 0 0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法错误的是
A.的键能为436kJ
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.;
13.下列能量转化形式在二氧化碳捕集与利用循环图中不涉及的是
A.电能→化学能 B.化学能→电能 C.热能→电能 D.光能(风能)→电能
二、填空题(共9题)
14.回答下列问题:
(1)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水,并放出热量,表示乙炔燃烧热的热化学方程式为 ;单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量 ;请在答题卷的方框中绘制出乙炔燃烧的能量变化图 ,并标出正反应活化能和。
(2) ,有关化学键的键能如下表:
化学键 C—H C=C C—C H—H
键能 414 615 347 435
则该反应的反应热 。
(3)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为


则甲烷直接将还原为的热化学方程式为 。
(4)CO、可用于合成甲醇和甲醚,其反应的热化学方程式为(m、n均大于0):
反应①:
反应②:
反应③:
则m与n的关系为 。
15.完成下列小题
(1)烷烃的系统命名是 。
(2)写出甲苯的硝化反应反应式 。
(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。
(4)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是 (写出结构简式)。
16.实验题:50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液在如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,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(3)实验中改用60mL0.50mol L-1盐酸与60mL0.55mol L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求得的中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填“偏大””、“偏小””或“无影响”)。
(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为①3.3℃、②3.5℃、③4.5℃,则最终代入计算式的温差平均值为 ℃。计算该实验测得的中和反应反应热ΔH= (结果保留一位小数)[已知Q=cmΔt,设盐酸和NaOH溶液的密度为1g/cm3,反应后混合溶液的比热容(c)为4.18J/(g·℃)]。
17.完成下列问题。
(1)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
反应I:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ·mol-1
反应III:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297kJ·mol-1
反应II的热化学方程式: 。
(2)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
该反应的热化学方程式: 。(用相对能量的变化来表示ΔH)
18.Ⅰ.已知下列反应:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol
(1)反应2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)的反应热为△H= kJ/mol。
Ⅱ.现有下列物质:①铜②CO2③稀硝酸④CH4⑤硫酸溶液⑥NaOH固体⑦氨水⑧NH3⑨NaHCO3固体⑩NaCO3 10H2O晶体 BaSO4 冰醋酸
(2)上述物质可导电的有 (填编号,下同);
(3)属于电解质的有 ,属于非电解质的有 。
Ⅲ.写出下列离子方程式:
(4)在水溶液中电离: 。
(5)H2SO4在水溶液中电离: 。
(6)在水溶液中电离: 。
(7)纯碱溶液呈碱性的原因: 。
(8)溶液呈酸性的原因: 。
(9)泡沫灭火器的原理: 。
19.回答下列问题。
(1)在相同温度下,反应①比反应②释放的热量多,为什么?


(2)在相同条件下,反应③和反应④释放的热量几乎相等,从化学键的角度分析,原因是什么?


(注:的结构简式为,的结构简式为,的结构简式为,的结构简式为)
20.某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5mol L-1盐酸、0.55mol L-1氢氧化钠溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 、 。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器 (填“能”或“否”),其原因是 。
(3)他们记录的实验数据如表:
实验用品 溶液温度 生成1molH2O放出的热量
t1 t2
a 50mL0.55mol L-1NaOH溶液 50mL0.5mol L-1HCl溶液 20℃ 23.3℃
b 50mL0.55mol L-1NaOH溶液 50mL0.5mol L-1HCl溶液 20℃ 23.5℃
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18kJ ℃-1 kg-1,各物质的密度均为1g cm-3。
①计算完成表格 。
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式: 。
(4)若用氢氧化钾代替氢氧化钠,对测定结果 (填“有”或“无”,下同)影响;若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果 影响。
21.化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。
(1)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO,两步反应的能量变化示意图如图。
①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应
②1mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)热化学方程式为 。
(2)已知红磷比白磷稳定,且有反应:
P4(白磷,s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H1
4P(红磷,s)+5O2(g) =2P2O5(s) △H2
△H1 △H2(填写“>”、“<”或“=”)
(3)研究表明,化学反应能量变化与征键能有关。下列是部分化学键的键能数据。
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能(KJ·mol-1) 197 360 499 x
已知:P4(s) +5O2(g)=P4O10(s) △H=-2378.0 kJ·mol-1,白磷(P4)及P4O10的结构如图,则x=
(4)充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9 kJ,且生成的CO2,恰好能与100mL2.5mol·L-1氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀,则燃烧1mol丁烷放出的热量为 kJ。
22.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的ΔH4= kJ·mol-1。
(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是 ,缺点是 。
Ⅱ.铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图。
(3)X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。

试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.说明苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键,故A错误;
B. 由图可知,苯与氢气反应转化为环己二烯的反应为反应物总能量低于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变>0,故B错误;
C.由图可知,环己烯与氢气反应转化为环己烷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故C错误;
D.由图可知,苯与氢气反应过程中有碳氢键的生成,故D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.中O提供孤电子对,H提供空轨道形成配位键,中提供孤电子对提供空轨道形成配位键,A正确;
B.恒容恒温容器中发生放热反应,则系统向环境释放能量,系统的能量降低,环境的能量升高,B错误;
C.有机化合物受到红外线照射时,能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线,分析红外光谱图,可以获取未知有机物中的化学键或官能团的信息,C正确;
D.当晶体的颗粒小至纳米量级,晶体的表面积增大,熔点会下降,D正确;
故选B。
3.A
【详解】A.放热反应的焓变为负值,A(g)变为A(s)需放热,故反应a放热更多,更小,A选项正确;
B.该反应生成气态水,燃烧热指生成液态水,B选项错误;
C.物质能量越低越稳定,该反应放热,则A更稳定,C选项错误;
D.方程式不变,且是恒温条件,故不变,D选项错误;
答案选A。
4.B
【详解】A.物质能量越低越稳定,反应C(石墨)→C(金刚石)ΔH=+1.9kJ mol-1为吸热反应,则C(金刚石)能量高于C(石墨),因此石墨比金刚石更稳定,故A错误;
B.相同条件下,;,根据盖斯定律①-②得H2O(l)=H2O(g)ΔH=ΔH1-ΔH2,又液态水变气态需要吸收能量,则ΔH=ΔH1-ΔH2>0,因此,故B正确;
C.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定物质时放出的热量,则甲烷燃烧应该生成液态的水,故C错误;
D.浓硫酸与氢氧化钠反应除了中和热之外浓硫酸稀释还放热,所以该反应放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.由图分析可知,状态2的能量比状态1的能量低,状态1不能是固态,A错误;
B.状态4的能量比状态3的能量低,状态3为液态,则状态4为固态,B错误;
C.C(状态4)的能量比C(状态3)的能量低,能量越低越稳定,相同条件下,C(状态4)比C(状态3)更稳定,C错误;
D.由图分析可知,A(状态2)与的能量比C(状态3)与的能量低,则A(状态2)与反应生成C(状态3)与的过程为吸热反应,D正确;
答案选D。
6.A
【详解】A.σ键重叠程度大于π键,氮气分子中依然是σ键更稳定,只是2个π键的存在压缩σ键的键长,使π键键能大大提升不容易断裂,所以氮气难以发生加成反应,但N2不是不能发生加成反应,在一定条件下,N2也能发生加成反应,故A错误;
B.在反应CH2=CH2(g)+H2=CH3CH3(g)中,可以用反应物的总键能减去生成物的总键能计算反应热,即ΔH=4×413.4kJ/mol+615kJ/mol+436kJ/mol-6×413.4kJ/mol-347.7kJ/mol=-123.5kJ/mol,故B正确;
C.O最外层有6个电子,共用两对电子后达到8电子稳定结构,即存在 O=O ,同样,N最外层有5个电子,共用三对电子后达到8电子稳定结构,存在 N≡N ;C最外层有4个电子,可能存在CC ,C原子进行sp杂化,每个碳原子都形成1个C-Cσ键和1个C-Hσ键,两个碳原子间还有2个π键,故C正确;
D.键能越大,键长越短,所以键长:C-C>C=C>C≡C ;同样的: N-N>N=N>N≡N,故D正确;
故选A。
7.A
【详解】根据盖斯定律,①+×②+③得:Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1)△H=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-319.68 kJ/mol,故选A。
8.D
【详解】A.反应: ,为放热反应,故反应物总能量高于生成物总能量,即1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高,A正确;
B.反应: ,为放热反应,为的逆反应,故,B正确;
C.热化学方程式中系数为反应物或生成物的物质的量,系数与成正比,故 ,C正确;
D.1mol S(s)与1mol(g)生成1mol(g)放出热量297.2kJ,S(g)转化为S(s)需要放热,故1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量大于297.2kJ,D错误;
故选D。
9.D
【详解】A.定容时仍然需要向容量瓶中加入蒸馏水,所以容量瓶用蒸馏水洗涤后,不需要烘干即可使用,故A错误;
B.蒸发操作时,蒸发皿可直接加热,不需要放在石棉网上,故B错误;
C.氯水中含HClO,具有漂白性,应选pH计测定,故C错误;
D.两溶液混合后恰好反应时溶液的温度最高,准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,故D正确。
答案选D。
10.A
【详解】反应物的总键能-生成物的总键能;
答案选A。
11.C
【分析】燃烧热指在25℃,100kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
【详解】A.由丁烷燃烧热化学方程式可知,常温下正丁烷的燃烧热为2878.0kJ/mol,选项A错误;
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,C3H8(g)消耗氧气的物质的量为×5mol,产生的热量为:×2221.5 kJ,C4H10(g) 消耗氧气的物质的量为×6.5mol,产生的热量为:×2878.0kJ,综合分析可知,前者需要的氧气多,产生的热量也多,选项B错误;
C.常温下,燃烧热为1mol纯物质的反应热,即CO的燃烧热为283.0 kJ/mol,选项C正确;
D.很多能量需要通过化学反应获得,但风能和太阳能、地热能等不需要通过化学反应即能获得,选项D错误;
答案选C。
12.A
【详解】A.根据表格中的数据可知,的键能为218×2=436,A错误;
B.由表格中的数据可知的键能为:249×2=498,由题中信息可知中氧氧单键的键能为,则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍,B正确;
C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278,中氧氧单键的键能为,则解离氧氧单键所需能量:,C错误;
D.由表中的数据可知的,D正确;
故选A。
13.C
【详解】电解池实现电能→化学能,光伏电池或风力电机发电实现光能(风能)→电能,燃料电池车实现化学能→电能,合成塔中主要是热能转化为化学能,循环图中不涉及的是热能→电能,C项符合题意。
14.(1)
(2)
(3)
(4)n>2m
【详解】(1)已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则1mol乙炔(C2H2)燃烧生成2mol二氧化碳气体和液态水放出的热量为2bkJ,则乙炔燃烧热的热化学方程式为:△H=-2bkJ/mol;单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量;乙炔燃烧的能量变化图为;
(2) =347+414×6-435-4×414-615=;
(3)根据题意有①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ mol-1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ mol-1;
根据盖斯定律得到:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O ΔH,则ΔH=kJ mol-1=-867kJ mol-1;
(4)据盖斯定律可知:反应③=②-①×2,即(-n kJ mol-1)-(-m kJ mol-1)×2<0,得:n>2m。
15.(1)2-甲基-3-乙基己烷
(2)+3HNO3(浓) +3H2O
(3)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624KJ/mol
(4)CH2=CH2、CH3CH2CH3
【详解】(1)烷烃的主链为6个碳原子,故名称为2-甲基-3-乙基己烷。
(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂并在加热条件下发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应方程式为+3HNO3(浓) +3H2O。
(3)32.0gN2H4的物质的量为1mol,故N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624KJ/mol。
(4)设此气态烃的化学式为CxHy,则有,根据题意可知4+4x+y=24x,由此可得4x=4+y,若x=1,则y=0,不存在此物质,若x=2,则y=4,分子式为C2H4,该物质为,若x=3,则y=8,分子式为C3H8,该物质为,若x>3,不符合烃的组成。故此烃可能是、。
16.(1)环形玻璃搅拌器
(2)保温(防止热量散失)
(3) 不相等 相等
(4)偏小
(5) 3.4
【详解】(1)酸碱快速反应,要将二者快速混合,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温(防止热量散失);
(3)实验中改用60mL0.50mol L-1盐酸与60mL0.55mol L-1NaOH溶液进行反应,发生反应的酸的物质的量增多,反应放出热量也会增多,导致前后两次放出热量不相等,但由于中和热是酸、碱发生中和反应产生1molH2O时放出热量,与反应的酸、碱的多少无关,因此所求得的中和热相等;
(4)氨水为弱碱,电离过程会吸收热量,导致放热减少,故测的中和热的数值会偏小;
(5)根据三次实验温度数值可知:第三次实验数据偏差较大,应该舍弃,则反应放出热量使溶液升高的平均温度Δt=℃=3.4℃;反应放出热量Q=cmΔt=4.18J/(g·℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,反应产生H2O的物质的量n(H2O)=0.50mol/L×0.05L=0.025mol,则中和热△H=-=-56.8kJ/mol。
17.(1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),H=-254kJ mol-1
(2)(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) H=-1.02NAeV·mol-1
【详解】(1)由于反应I+反应III可得到方程式:2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律,该反应的ΔH=ΔH1+ΔH3=551kJ/mol+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol;反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,则反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol;
(2)图中是单个分子在铜催化剂表面的反应历程,由图知,1个(CH3)2NCHO(g)和2个H2(g)反应生成1个N(CH3)3(g)、1个H2O(g)时,反应物总能量和生成物总能量差值是1.02eV,则该反应的热化学方程式为:(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) H=-1.02NAeV·mol-1。
18.(1)△H= 488.3 kJ/mol
(2)①③⑤⑦
(3) ⑥⑨⑩ ②④⑧
(4)
(5)H2SO4═2H++SO
(6)
(7),
(8)
(9)
【解析】(1)
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol
根据盖斯定律②×2+③×2-①得2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l) △H=-393.5kJ/mol×2-285.8kJ/mol×2+870.3kJ/mol= 488.3 kJ/mol;
(2)
①铜是金属单质,能导电;③稀硝酸含有自由移动的离子,能导电;⑤硫酸溶液含有自由移动的离子,能导电;⑦氨水含有自由移动的离子,能导电;能导电是①③⑤⑦;
(3)
①铜是金属单质,既不是电解质又不是非电解质;②CO2自身不能电离,属于非电解质;③稀硝酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质;④CH4自身不能电离,属于非电解质;⑤硫酸溶液是混合物,既不是电解质又不是非电解质;⑥NaOH固体的水溶液能导电,NaOH固体是电解质;⑦氨水是混合物,既不是电解质又不是非电解质;⑧NH3自身不能电离,属于非电解质;⑨NaHCO3固体的水溶液能导电,NaHCO3固体是电解质;⑩NaCO3 10H2O晶体的水溶液能导电,NaCO3 10H2O晶体是电解质; BaSO4在熔融状态下能导电,BaSO4属于电解质; 冰醋酸的水溶液能导电,冰醋酸属于电解质;属于电解质的有⑥⑨⑩ ,属于非电解质的有②④⑧;
(4)
在水溶液中电离出钡离子和氢氧根离子,电离方程式为;
(5)
H2SO4在水溶液中电离出氢离子和硫酸根离子,电离方程式为H2SO4═2H++SO;
(6)
在水溶液中电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,电离方程式为;
(7)
碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解使溶液呈碱性,,;
(8)
是强酸弱碱盐,Fe3+水解使溶液呈酸性,;
(9)
泡沫灭火器中碳酸氢钠和硫酸铝发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为。
19.(1)反应①生成液态水,反应②生成气态水,液态水的能量比气态水的能量低
(2)反应③和反应④断裂和形成的化学键相同
【详解】(1)液态水的能量比气态水的能量低,反应①生成液态水,反应②生成气态水,所以反应①比反应②释放的热量多;
(2)反应③、④断裂和形成的化学键相同,所以反应③和反应④释放的热量几乎相等。
20.(1) 量筒 温度计
(2) 否 金属铜丝易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3) 56.8kJ NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-56.8kJ mol-1
(4) 无 有
【详解】(1)中和热的测定实验中,需要用量筒量取酸溶液和碱溶液的体积,需要使用温度计测量反应前后的温度,则还缺少量取溶液体积的量筒和溶液温度的温度计,故答案为:量筒、温度计;
(2)铜丝是热的良导体,若用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,搅拌时棒热量损失大,热量损失大,实验误差大,则实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故答案为:否;金属易导热,热量散失多,导致误差偏大;
(3)①由题给数据可知2次实验测得温度差分别为3.3℃、3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值为=3.4℃,50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液和50mL.0.5mol L-1盐酸的质量和为100mL×1g/mL=100g,由放出热量Q=cm△t可得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,则生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol,故答案为:56.8kJ·mol-1;
②氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和1mol水放热56.8kJ,故热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-56.8kJ mol-1;
(4)若用KOH代替NaOH,强碱KOH溶液也能和NaOH溶液与盐酸完全反应生成等量的水,同样可以测定反应的中和热,对测定结果无影响;若用醋酸代替盐酸,由于醋酸为弱酸,电离时吸收热量会导致反应生成等量的水放出的热量少,对测定结果有影响,故答案为:无;有。
21.(1) 放热 NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol
(2)<
(3)433.75
(4)2590.4
【详解】(1)①根据第一步反应,反应物总能量高于生成物总能量,因此第一步反应为放热反应,故答案为放热;
②第一步反应的热化学反应方程式为NH(aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol;第二步反应的热化学反应方程式为NO(aq)+O2(g)=NO(aq) ΔH=-73kJ/mol;总反应为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol;故答案为NH(aq)+2O2(g)=NO(aq) +2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ/mol;
(2)红磷比白磷稳定,红磷的能量比白磷能量低,根据ΔH与能量的关系:ΔH=生成物总能量-反应物总能量,根据发生的反应,两个反应均为放热反应,ΔH<0,两个反应中生成物总能量相同,氧气的能量相同,推出ΔH1<ΔH2;故答案为<;
(3)根据ΔH与键能的关系:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-[12×360kJ/mol+4×xkJ/mol]=-2378.0 kJ/mol,x=433.75kJ/mol;故答案为433.75;
(4)产生CO2恰好能与Ba(OH)2溶液完全反应生成沉淀,即反应方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,得出丁烷燃烧产生n(CO2)=n(BaCO3)=n[Ba(OH)2]=100mL×10-3L/mL×2.5mol/L=0.25mol,丁烷燃烧的方程式为C4H10+O2→4CO2+5H2O,因此燃烧1mol丁烷放出的热量为=2590.4kJ;故答案为2590.4。
22.(1)170
(2) 副产物氢气可作燃料 耗能高
(3)(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)
【详解】(1)已知:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ/mol
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=94 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484 kJ/mol
根据盖斯定律(①+②)×-③,即得到2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的ΔH4=(-1036+94) kJ/mol×+484 kJ/mol=170 kJ/mol;
(2)根据盖斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH=(-1036+94) kJ/mol×=-314 kJ/mol,因此,克劳斯工艺的总反应是放热反应;根据硫化氢分解的化学方程式可知,高温热分解方法在生成单质硫的同时还有氢气生成。因此,高温热分解方法的优点是:可以获得氢气作燃料;但由于高温分解H2S会消耗大量能量,所以其缺点是耗能高;
(3)Ⅱ.设反应过程中第一步的产物为M,第二步的产物为N,则X→M:ΔH1=(E1-E2),M→N:ΔH2=ΔH,N→Y:ΔH3=(E3-E4),根据盖斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4),故答案为:(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)

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