第1章 化学反应的热效应(含解析)单元检测题2023-2024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》
一、单选题(共14题)
1.我国科研人员通过控制光沉积的方法构建Cu2O—Pt/SiC/IrOx型复合材料光催化剂,其中Fe2+和Fe3+离子渗透Nafion膜可协同CO2、H2O分别反应,构建了一个人工光合作用体系,其反应机理如图:
下列说法错误的是
A.该反应为2CO2+2H2O2HCOOH+O2
B.该反应能量转化形式为光能→化学能
C.图中a、b分别代表Fe2+、Fe3+
D.反应过程中涉及到非极性键、极性键的断裂
2.催化加氢制,有利于减少温室气体。该反应可以通过以下步骤实现,反应能量变化如图所示。


下列说法错误的是
A.
B.根据反应②推知
C.反应①②相比,反应①为慢反应
D.在反应①②中,相同物质的量的发生反应,转移的电子数相同
3.2 g氢气燃烧生成液态水时,放出285.8 kJ的热量,下列表示该反应的热化学方程式中,正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2+O2=2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
4.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中水分子中的共价键全部断开
C.反应II为2H2O22H2O+O2↑
D.总反应为: 2H2O 2H2↑+O2↑
5.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应在常温时即可发生,吸热反应必须加热才能发生
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
6.P4S3可用于制造安全火柴,相关物质的结构及键能如表所示:
物质
共价键 S—S P—P P—S
键能(kJ·mol-1) a b c
则反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)的ΔH为
A.(a+b-c)kJ·mol-1 B.(c-a-b)kJ·mol-1
C.(3a+3b-6c)kJ·mol-1 D.3(a+2b-3c)kJ·mol-1
7.2022年,我国220/120吨级烧氢液氧发动机试车成功,为我们探索星辰大海再添助力。航空航天兴趣小组查资料得知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= 483.6kJ mol 1
②H2O(g)=H2O(l) △H= 44kJ mol 1
③H H、O=O、H O键能分别为436 kJ mol 1、496 kJ mol 1、462 kJ mol 1。 经讨论得出以下结论,正确的是
A.若只用以上的键能数据,使可估算出H2的燃烧热
B.若1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时,放出的热量将高于241.8 kJ
C.若用上图所示装置,即可测出H2的燃烧热:△H= 285.8 kJ mol 1
D.化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
8.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)
A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 △H=-24.8kJ/mol(反应热)
B.CH3OH(g)+(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ/mol(反应热)
C.(g)+(g)=4(g)+5(g) △H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)
D.NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol(中和热)
9.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:
①SiO2(s)(石英砂)+2C(s)=Si(s)(粗硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1
②Si(s) (粗硅)+2Cl2(g)=SiCl4(g) ΔH=-657.01 kJ·mol-1
③SiCl4(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s)(纯硅) ΔH=-625.63 kJ·mol-1
生产1.00 kg纯硅的总反应热为
A.2.43×104 kJ B.-2.35×104 kJ
C.-2.23×104 kJ D.-2.14×104 kJ
10.下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知,用含的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为
B.的燃烧热,则反应的
C.甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D.稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出热量
11.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.;
12.下列说法正确的是
A.CH4的燃烧热是890.3kJ/mol,则表示CH4的燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/mol
B.由C(金刚石)=C(石墨) ΔH=-1.9 kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
C.500°C、30MPa,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =-38.6kJ/mol
D.1mol 钠蒸气与2mol钠蒸气完全燃烧时,燃烧热不相同
13.下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是
A.化石能源物质内部蕴储着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能,为人类所利用
D.吸热反应没有利用价值,放热反应在发生时都不需要加热
14.某些物质的燃烧热如下表:
物质 氢气 甲烷 乙烷
燃烧热△H() -285.8 -891.0 -1560.8
乙烷与氢气反应生成甲烷的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
二、填空题(共8题)
15.已知存在下列热化学方程式:
①氢气燃烧H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=571.6 kJ·mol-1
③液态水转化为水蒸气H2O(l)= H2O(g) ΔH3= kJ·mol-1
(1)从能量转化角度分析,反应①为 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)反应②中主要能量转化形式为 能转化为 能。
(3)若在反应②中使用催化剂,ΔH2 。(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)写出反应③的热化学方程式 。
(5)根据下表内容及你所学知识列举氢气被称为“绿色能源”的原因 。
燃料名称 热值(kJ/g)
氢气 142.9
一氧化碳 10.11
甲烷 55.64
热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,其单位是kJ/ g (气体)。
16.回答下列问题:
(1)在25℃、101 kPa下,1 g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ,则该反应的热化学方程式应为 。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol液态水时放热285.8 kJ,写出该反应的热化学方程式 ;若1g水蒸气转化成液态水放热2.4 kJ,则反应2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)的△H= 。
(3)已知:① Cs+O2g=CO2g; H=-393.5 kJ·mol1
② 2COg+O2g=2CO2g; H=-566 kJ·mol1
③ TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g; H=+141 kJ·mol1
则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H= 。
(4)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH1<0 ①
途径Ⅱ 先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); ΔH4<0 ④
请回答下列问题:
①途径Ⅰ放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
②ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
17.I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
II.回答下列问题:
(3)在25℃、101kPa下,已知气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190kJ,该反应的热化学方程式是 。
(4)根据下图写出反应的热化学方程式: 。
(5)由金红石制取单质Ti的步骤为:
已知:I.
II.
III.
①的= 。
②反应在Ar气氛中进行的理由是 。
18.依题意回答下列问题。
(1)标准状况下,0.3mol C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出389.7 kJ热量,请写出表示C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式: 。
(2)用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1

写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式: 。
19.按要求写出下列热化学方程。
(1)某反应过程中的能量变化如图所示:

写出该反应的热化学方程式: 。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ的热化学方程式为 。
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ的热化学方程式为 。
(4)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃。在常温常压条件下,AX3与X2气体反应生成1 mol AX5固体,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
20.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:
变化示意图如图:
(1)第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。
(2)1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。
(3)HCl与氧气在催化剂加热条件下可生成氯气和气态水:4HCl+O22Cl2+2H2O,已知某些化学键的键能数据如表:
化学键 H-Cl O=O Cl-Cl H-O
键能/kJmol 431 498 243 463
该反应的热化学方程式是 。
21.热化学方程式书写
(1)1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68kJ;
(2)已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1 ②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1 ④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
22.按要求完成下列各空。
(1)已知数据如图:
工业合成氨的热化学方程式是 。
(2)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气,吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是: 。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成气态HCl和CO2是放热反应,当反应中转移1mol电子时释放145kJ的热量,写出这个热化学方程式: 。
(4)反应mA(g)+nB(g) = pC(g) +qD(g)过程中的能量变化如图所示,①该反应△H = kJ/mol(用含E1、E2式子表示)。
②在反应体系中加入催化剂,ΔH (填“增大”、“减小”、“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.根据图示可知,反应物为二氧化碳和水,生成物为甲酸和氧气,因此该反应方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+O2,A正确;
B.由“人工光合作用体系”可知,该反应能量转化形式为光能→化学能,B正确;
C.观察图中物质转化关系可知,b代表Fe3+,用于氧化H2O,a代表Fe2+,用于还原CO2,C正确;
D.根据总反应可知,反应过程中不涉及到非极性共价键的断裂,D错误;
答案选D。
2.B
【详解】A.将方程式①和方程式②相加得到 ,故A正确;
B.气态到液态会放出热量,因此生成液态时放出的热量更多,则根据反应②推知 ,故B错误;
C.反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,反应速率越慢,因此反应①为慢反应,故C正确;
D.在反应①②中,氢气中氢化合价都是从0价变为+1价,因此相同物质的量的发生反应,转移的电子数相同,故D正确。
综上所述,答案为B。
3.B
【详解】A.4g氢气燃烧生成液态水时,放出571.6 kJ的热量,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,A错误;
B.2 g氢气燃烧生成液态水时,放出285.8 kJ的热量,则H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,B正确;
C.书写热化学方程式时要标明反应物和生成物的状态,C错误;
D.4g氢气燃烧生成液态水时,放出571.6 kJ的热量,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,D错误;
故选B。
4.B
【分析】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。
【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,故A正确;
B.反应Ⅰ是水反应生成氢气与过氧化氢,水中断裂一个O-H键后形成H-O-O-H,水中H-O并未全部断裂,故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;
故答案选B。
5.C
【详解】A.不同的反应,生成物与反应物的总能量的大小关系不确定,放热反应中,生成物总能量一定低于反应物总能量,选项A错误;
B.化学反应与能量的关系与反应条件无关,只与反应物与生成物的总能量的相对大小有关,选项B错误;
C.盖斯定律是指任何化学反应的反应热只与反应物与生成物的状态有关,与途径无关,所以应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变,选项C正确;
D.光照与点燃条件下,氢气与氯气反应的物质的状态均相同,则反应热相同,选项D错误;
答案选C。
6.C
【详解】根据反应物总键能-生成物总键能,则该反应,答案选C。
7.D
【详解】A.若只用以上的键能数据,没有H2O(g)=H2O(l) △H= 44kJ mol 1是无法算出H2的燃烧热,故A错误;
B.1 mol H2(1)所具有的能量低于1 mol H2(g)所具有的能量,根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= 483.6kJ mol 1分析,则1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时,放出的热量将低于241.8 kJ,故B错误;
C.燃烧热是生成稳定的氧化物即液态水,而此装置有隔热装置,氢气和氧气反应生成气态水,若用上图所示装置,无法测出H2的燃烧热,故C错误;
D.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,断键吸收热量,成键释放能量,因此化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因,故D正确。
综上所述,答案为D。
8.B
【详解】A.热化学方程式中需要注明物质的状态,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 △H=-24.8kJ/mol没有注明物质的状态,故A错误;
B.CH3OH(g)+(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ/mol中物质的状态、焓变均注明,书写合理,故B正确;
C.表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态,(g)+(g)=4(g)+5(g) △H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)中水为气态,故C错误;
D.表示中和热的热化学方程式中,氢氧化钠和盐酸均为稀溶液,NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol(中和热)中氢氧化钠为固态,故D错误;
故选B。
9.B
【详解】根据盖斯定律:①+②+③得SiO2(s) (石英砂) +2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s) (纯硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1-657.01 kJ·mol-1-625.63 kJ·mol-1=-657.01kJ·mol-1。因1.00 kg纯硅的物质的量为=35.71mol,故用石英砂生产1.00 kg纯硅的总反应热为-35.71mol×657.01kJ·mol-1=-2.35×104 kJ,选B。
10.B
【详解】A.中和反应反应热是以生成(1)作为标准的,A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,CO(g)的燃烧热ΔH是-283.0 kJ·mol-1,则2mol一氧化碳完全燃烧放出的热量为(2×283.0) kJ·mol-1,所以2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)反应的ΔH=-(2×283.0) kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ·mol-1,B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,应为生成液态水而不是气态水放出的热量,C错误;
D.醋酸为弱酸,稀释促进醋酸的电离,电离吸热,所以放出的热量小于57.3 kJ热量,D错误;
故答案为:B。
11.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。
12.B
【详解】A.CH4的燃烧热是890.3kJ/mol,则表示CH4的燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,故A错误;
B.由C(金刚石)=C(石墨) ΔH=-1.9 kJ/mol可知,石墨比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.氮气和氢气合成氨是可逆反应,500°C、30MPa,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH <-38.6kJ/mol,故C错误;
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,1mol 钠蒸气与2mol钠蒸气完全燃烧时,燃烧热相同,故D错误;
选B。
13.D
【详解】A.煤、石油、天然气属于化石燃料,其物质内部蕴藏着大量的能量,故A正确;
B.绿色植物进行的光合作用是将太阳能转化为化学能“贮存”起来的过程,故B正确;
C.放热反应能将化学能转化为热能,原电池就是将化学能转化为电能,从而可以被人类利用,故C正确;
D.吸热反应有其利用价值,如炼铁过程中还原剂的生成虽然是吸热反应,但对炼铁过程是必须的,所以吸热反应有其利用价值,铝热反应是放热反应,但必须加热才能发生,故D错误;
故选D。
14.B
【详解】
所以==[]=;
故答案选B。
(1)放热
(2) 太阳 化学
(3)不变
(4)H2O(l)﹦ H2O(g) ΔH3﹦44 kJ·mol-1
(5)①热值高 ②无污染 ③可再生 ④原料丰富(填任意3个都可以)
【详解】(1)已知反应①氢气燃烧H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1<0,故从能量转化角度分析,反应①为放热反应,故答案为:放热;
(2)已知反应②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=571.6 kJ·mol-1,则反应②中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能,故答案为:太阳;化学;
(3)催化剂只有改变反应历程,而改变反应速率,根据盖斯定律可知,反应热只有反应始态和终态有关,与反应过程无关,故若在反应②中使用催化剂,ΔH2不变,故答案为:不变;
(4)已知反应①氢气燃烧H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1,反应②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=571.6 kJ·mol-1,则①+②得到反应③液态水转化为水蒸气H2O(l)= H2O(g),根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-241.8 kJ·mol-1)+( 571.6 kJ·mol-1)=+44kJ·mol-1,故答案为:H2O(l)= H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol-1;
(5)根据下表内容可知,氢气的热值高,燃烧产物为H2O无污染,经过催化分解H2O又获得H2,故可再生 自然界中含有大量的H元素,则原料丰富,这些优势使得氢气被称为“绿色能源”,故答案为:①热值高 ②无污染 ③可再生 ④原料丰富等。
16.(1)CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4 kJ mol-1
(2) H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol -485.2kJ/mol
(3)-80kJ mol-1
(4) 等于 ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)
【详解】(1)1 g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ,则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热22.7kJ×32=726.4kJ,燃烧热热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4 kJ mol-1;
(2)由氢气和氧气反应生成1mol液态水时放热285.8kJ,则①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,1g水蒸气转化成液态水放热2.4kJ,则②H2O(g)=H2O(l)△H=-43.2kJ/mol,由盖斯定律可知,①×2-②×2得到反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),则△H=(-285.8kJ/mol)×2-(-43.2kJ/mol)×2=-485.2kJ/mol,故答案为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;-485.2kJ/mol;
(3)根据盖斯定律③+①×2-②计算TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(s)+2CO(g)的△H=+141 kJ mol-1+(-393.5 kJ mol-1)×2-(-566 kJ mol-1)=-80kJ mol-1,故答案为:-80kJ mol-1;
(4)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2 (g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4,所以△H1=△H=(2△H2+△H3+△H4)=△H2+(△H3+△H4),故答案为:等于;ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)。
17.(1)
(2)释放大量热、产物不会造成环境污染
(3)
(4)
(5) 防止高温下Mg、Ti与空气中的(或)作用
【详解】(1)0.4mol液态肼和0.8mol混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ的热量,则1mol液态肼2mol混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ×2.5=640 kJ的热量,热化学方程式为:。
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是释放大量热、产物不会造成环境污染。
(3)该反应的化学方程式为,分析化学方程式可知,1 mol SiH4(g)完全燃烧转移8mol电子,故反应放出的热量为190.0kJ×8=1 520.0 kJ,最后可写出该反应的热化学方程式是:。
(4)由图可知,二氧化碳和氢气反应生成甲醇是放热反应,生成1mol甲醇释放510kJ-419kJ=91kJ,热化学方程式为:。
(5)①已知:I.;II.;III.,根据盖斯定律可知,III- II+2×I得到
=-()+2×()=;
②Mg、Ti与空气中的(或)在高温下会发生反应,所以反应在Ar气氛中进行。
18.(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1299.0 kJ·mol-1
(2)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7 kJ·mol-1
【详解】(1)0.3molC2H2在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出389.7kJ热量,则1mol C2H2在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1299kJ的热量,故C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1299.0 kJ·mol-1。
(2)将反应②×2-反应①可得到气态肼与N2O4反应的热化学方程式,ΔH=(-543×2-10.7)kJ/mol=-1096.7kJ/mol。故热化学方程式为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7 kJ·mol-1。
19.(1)A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1
(2)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-24.8 kJ·mol-1
(3)HgO(s)=Hg(l)+O2(g) ΔH=+90.7 kJ·mol-1
(4)AX3(l)+X2(g)=AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1
【详解】(1)由图可知,该反应为放热反应,然后根据物质的状态和物质的量多少,以及热量的大小和单位,热化学方程式为A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1;
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ的热化学方程式为3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-24.8 kJ·mol-1;
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ的热化学方程式为HgO(s)=Hg(l)+O2(g) ΔH=+90.7 kJ·mol-1;
(4)根据AX3的熔沸点判断常温时的状态为液态,结合生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ,书写反应的热化学方程式:AX3(l)+X2(g)=AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1。
20.(1) 放热 反应物总能量大于生成物总能量
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,第一步反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,故答案为:放热;反应物总能量大于生成物总能量;
(2)由图可知,第一步反应的热化学方程式为,第二步反应的热化学方程式为,根据盖斯定律,将两步方程式相加可得1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式为,故答案为:;
(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(431kJ/mol×4+498kJ/mol)-(243kJ/mol×2+463kJ/mol×4)=-116kJ/mol,则该反应的热化学方程式为,故答案为:。
21.(1)
(2)
【详解】(1)1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为,所以甲醇燃烧热的热化学方程式为:,故答案为:;
(2)根据盖斯定律,将可得H2(l)+O2(l)=H2O(g),则ΔH=,故答案为:。
22.(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) =-92kJ/mol
(2)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)=+2akJ/mol
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) =+580kJ/mol
(4) E1-E2 不变
【详解】(1)该反应=946+3×436 - 6×391=-92kJ/mol,工业合成氨的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) =-92kJ/mol;
(2)书写热化学方程式时要注明温度和压强,故该反应的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)=+2akJ/mol;
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)~4e-,该反应吸收热量为4×145kJ=580kJ,热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) =+580kJ/mol;
(4)该反应为放热反应,放出热量E2-E1,故△H = E1-E2kJ/mol;催化剂不会影响反应热效应,在反应体系中加入催化剂,ΔH不变。
答案第1页,共2页
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