第一章 化学反应的热效应 强基习题 (含解析)2023-2024高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第一章:化学反应的热效应强基习题
一、单选题(共15题)
1.已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的能量变化如图,下列说法不正确的是
A.由△H3可知,该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和
B.△H1-△H2+△H3=0
C.△H1<△H2
D.若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g),则△H2变大
2.如图是NO2气体和CO气体反应生成CO2 气体和NO气体过程的能量变化示意图。则该反应的热化学方程式为(  )
A.NO2+CO→CO2+NO-134kJ
B.NO2(g)+CO(g)→CO2(g)+NO(g)-234kJ
C.NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)+368kJ
D.NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)+234kJ
3.某学生用如图所示装置进行化学反应能量变化情况的研究。当向试管中滴加试剂时,看到形管中液面:甲处下降,乙处上升。关于该反应的下列叙述:①该反应为放热反应;②生成物的总能量比反应物的总能量高;③该反应过程可以看成是“贮存”于、内部的能量部分转化为热量而释放出来。其中正确的是( )
A.①②③ B.①③ C.①② D.②③
4.下图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是
A.转化过程中有极性键形成
B.该研究成果将有利于缓解温室效应并解决能源转化问题
C.吸附在NiPc或CoPc表面带有相同基团的物种其能量不同
D.·CO2经氧化反应得到·COOH
5.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是
A.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:天平、量筒、烧杯、温度计、玻璃棒
B.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
C.用50mL0.55mol/L的NaOH溶液与60mL0.50mol/L的盐酸反应,测得的中和热数值偏大
D.使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物充分混合减小实验误差
6.已知热化学方程式:①S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296 kJ·mol-1;
②2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH = -196.6 kJ·mol-1;
③H2S(g) +O2(g) = SO2(g)+ H2O(l) ΔH = -586 kJ·mol-1。
下列说法错误的是
A.硫的燃烧热是394.3 kJ·mol-1
B.由盖斯定律可得出热化学方程式:2H2S(g) + SO2(g) = 3S(s) + 2H2O(l) ΔH = -284 kJ·mol-1
C.S(g)+O2(g)= SO2(g) ΔH < -296 kJ·mol -1
D.在一定条件下,将1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)放入一 密闭容器中充分反应,放出的热量小于98.3 kJ
7.下列有关下图所示装置或图象的判断或说法错误的是
A.图甲所示反应为2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0
B.根据图乙可判断:石墨转变为金刚石是吸热反应
C.结合盖斯定律,由图丙可得:ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.图丁所示实验发生的为放热反应
8.化学反应 A2(g)+B2(g)= 2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是

A.反应热 ΔH=+(a-b) kJ·mol-1 B.该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C.每生成 2mol AB(g)吸收b kJ热量 D.该反应断裂1mol A—A键放出a kJ能量
9.北京奥林匹克运动会所用火炬采用只含碳、氢两种元素的丙烷做燃料,丙烷完全燃烧后只生成和,对环境无污染,体现了绿色奥运精神。已知丙烷完全燃烧生成气体和液态水,放出热量,则下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
10.下列化学用语的表述正确的是(  )
A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量大于a kJ
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1,故1 mol CuSO4(s)溶于水放出热量b kJ
C.氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+c kJ·mol-1
D.因N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-d kJ·mol-1,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出热量等于于d kJ
11.下列关于反应能量的说法正确的是
A.相同条件下,S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1<△H2
B.由C(石墨)→C(金刚石) △H = +1.9 kJ·mol-1可知:金刚石比石墨稳定
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-1
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1,则含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合放出57.3 kJ的热量
12.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染,例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ mol-1
下列说法不正确的是(NA表示阿伏加 德罗常数的值)( )
A.由反应①可推知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H>-574kJ mol-1
B.等物质的量的CH4参加反应时,反应①②转移的电子数相同
C.若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2,同时生成气态水,放出的热量为173.4kJ
D.若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2,整个过程中转移电子总数为1.6NA
13.含0.2mol KOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=+11.46kJ/mol
B.2KOH(s)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);△H=-114.6kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=+114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
14.关于中和热,下列说法正确的是
A.在稀溶液中,任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量均为57.3kJ
B.测定中和热过程中,实验前用温度计测量NaOH溶液的温度后,立刻测定盐酸的温度
C.1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+H2O(l),该反应△H=-57.3kJ/mol
D.中和热的测定实验中,可选择50mL0.5mol/L稀盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验
15.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6 kJ·mol-1
②2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H= - 1452kJ mol-1
③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H =-57.3 kJ·mol-1
④Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4 (s) △H<0
下列说法正确的是
A.H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H =-57.3 kJ·mol-1
C.相同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+ H2O(l) △H=+ 131 kJ·mol-1
二、填空题(共8题)
16.(1) 20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,NO2和CO的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”) CO2和NO的总能量。
(2)已知拆开1molH-H键、lmol I- I、1mol H-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、 299kJ.则由氢气和碘反应生成1mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量.
(3)已知: H2(g)+O2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1,若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应H2(g)+O2(g)= H2O(l)的 ΔH = kJ·mol -1。氢气的燃烧热为 kJ·mol-1。
(4)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料,它可以由绿色植物的秸秆制取,1.0g 乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367kJ热量,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
17.随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
则: 。
(2)据粗略统计,我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费也对环境造成极大污染。为解决这一问题,我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为。
下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键
键能() 348 414 436 326.8 1032 464
则该反应的 。
(3)已知:
现有与的混合气体(标准状况),使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放热,则原混合气体中与的物质的量之比是 。
(4)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
已知:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
② 。
18.化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴随能量的变化。
(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面 (填字母序号)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(2)2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l) △H= -572 kJ/mol,该反应的能量变化可用图中的 (填a或b)表示。
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①4P(红磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=﹣Q1kJ mol﹣1
②P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=﹣Q2kJ mol﹣1
若Q1、Q2均大于零,则Q1和Q2的关系为___________(填字母序号)。
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2
C.Q1<Q2 D.无法确定
(4)已知拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ的能量,则③、④的数值为:③ kJ;④ kJ。
(5)已知298 K时:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2 (g) △H2= -283.0 kJ·mol-1
写出C与O2反应生成CO的热化学方程式: 。
19.请回答以下有关能源的问题:
(1)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的是 (填序号)。
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
(2)①1.68L(标准状况下)仅由C、H两种元素组成的某气体的质量为1.2g,在25℃和101kPa下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.75kJ的热量。写出表示该气体燃烧热的热化学方程式: 。
②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。
已知:
C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=+156.6kJ mol-1
CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4kJ mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= 。
(3)根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ mol-1,若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中通入1molN2(g)和3molH2(g),充分反应后,恢复原温度时放出的热量 92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
20.物质转化关系能量图有助于我们了解化学反应过程中能量的变化。回答下列问题:
(1)物质、与的能量存在如图1所示的相互关系。
①三种物质中最稳定的是 ;反应II是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②x= 。
③该图说明,化学反应的焓变与路径 (填“有关”或“无关”)。
(2)正交硫和单斜硫转化为二氧化硫的能量变化如图2所示。
①等质量的正交硫和单斜硫完全燃烧,放出热量最多的是 (填“正交硫”或“单斜硫”)。
②写出正交硫转化为单斜硫的热化学方程式: 。
③两者混合完全燃烧最终放出的热量为446.91kJ,同时生成96gSO2,n[S(正交,s)]:n[S(单斜,s)]= 。
21.按照要求完成反应方程式
(1)下表是某些物质的标准生成热(△Hf,在298.15K、101kPa,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应焓变)数据
物质 H2 CO CH3OH(g)
△Hf (kJ·mol-1) 0 -110.5 -201
则工业上用CO和H2合成CH3OH(g)的热化学反应方程式为:
(2)置换反应的通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)=化合物(2)+单质(2)
请写出同时满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;
②6种单质分属6个不同的主族。
、 、
(3)向饱和碳酸氢钠溶液加入少量浓CaCl2溶液,有浑浊和气泡产生,写出反应的离子方程式:
(4)两种酸性溶液混合,溶液的酸性增强。写出一个可能的化学方程式:
22.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
(1)H2的燃烧热ΔH= 。
(2)一定量的H2完全燃烧生成H2O(l)放出热量Q=1 143.36 kJ,则H2的质量为 g。
(3)在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
23.完成下列问题
(1)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液测定计算中和反应的反应热。
回答下列问题:
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是 。
②如改用0.0275molNaOH固体与该盐酸进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)过程中的能量变化如图,回答下列问题。
①该反应ΔH= (用含E1、E2式子表示);
②在反应体系中加入催化剂,E1 (填“增大”、“减小”、“不变”),ΔH (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
①4g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2气体,放出37kJ热量,写出表示硫燃烧热的热化学方程式为: 。
②25℃101kPa时,氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,若1g水蒸气转化为液态水,放出2.444kJ的热量。请写出氢气和氧气反应生成1mol液态水时的热化方程式为: 。
(4)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知:①

写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式: 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A. 燃烧为放热反应,△H3<0,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则由△H3可知,该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和,故A正确;
B. 由盖斯定律可知,△H1=△H2+△H3,△H1-△H2-△H3=0,故B错误;
C. △H2>0,而△H1<0,则△H1<△H2,故C正确;
D. C与水蒸气的反应为吸热反应,且气态水的能量比液态水的能量高,若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g),则△H2变大,故D正确;
故选B。
2.D
【详解】由能量变化图可知,NO2和CO反应生成CO2和NO且放出热量,热化学反应方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=(134-368)kJ/mol=-234kJ/mol,则反应物总内能比生成物总内能多234kJ,即NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)+234kJ,故D正确;故选:D。
【点睛】反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能,注意标注物质聚集状态和对应反应的焓变,据此判断热化学方程式正误。
3.B
【详解】当向试管中加入试剂时,看到形管中液面:甲处下降,乙处上升,说明该反应是放热反应,放出的热使得集气瓶中气体的压强增大而出现该现象,①正确;
在放热反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,②错误;
该反应过程可以看成是“贮存”于、内部的能量转化为热量而释放出来,③正确;
故答案选:B。
4.D
【详解】A.转化过程中物质变化可知,CO2催化转化为CO过程中形成了新的极性键,A正确;
B.把二氧化碳转化为可燃气体CO,该研究成果将有利于缓解温室效应并解决能源转化问题,B正确;
C.根据图象方向可知,吸附在NiPc或CoPc表面带有相同基团的物种 COOH、 CO、CO,其能量不同,C正确;
D. CO2反应得到 COOH,过程中碳元素化合价降低,得到电子发生还原反应, CO2经还原反应得到 COOH,D错误;
故合理选项是D。
5.D
【详解】A.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:量筒、烧杯、温度计、玻璃棒、玻璃搅拌棒,A错误;
B.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度,实验为减小误差需要做三次实验,温度计需要使用6次,B错误;
C.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;与反应的物质的量无关,C错误;
D.使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物充分混合,防止热量散失,减小实验误差,D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.1mol硫完全燃烧生成二氧化硫气体放出的热量为硫的燃烧热,则硫的燃烧热是296 kJ·mol -1,故A错误;
B.由盖斯定律可知,③×2—①×3可得反应2H2S(g) + SO2(g) = 3S(s) + 2H2O(l),则ΔH =(—586 kJ·mol-1) ×2—(—296 kJ·mol-1) ×3=—284 kJ·mol-1,故B正确;
C.气态硫的能量高于固态硫,则物质的量相同的气态硫在氧气中燃烧放出的热量高于固态硫,反应的热化学方程式为S(g)+O2(g)= SO2(g) ΔH < -296 kJ·mol -1,故C正确;
D.在一定条件下,二氧化硫的催化氧化反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则将1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)放入一 密闭容器中充分反应,放出的热量小于98.3 kJ,故D正确;
故选A。
7.D
【详解】A.由2A(g)+B(g)的总能量比2C(g)的低,则2A(g)+B(g)=2C(g)是吸热反应,ΔH>0,故A正确;
B.由图可知金刚石的能量比石墨的能量高,则石墨转变为金刚石是吸热反应,故B正确;
C.根据盖斯定律,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关,则ΔH1=ΔH2+ΔH3,故C正确;
D.浓硫酸的稀释放出热量,是物理变化,故D错误;
故选:D。
8.A
【分析】如图所示,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,ΔH >0,a为正反应的活化能,b为逆反应的活化能,ΔH=+(a-b) kJ/mol。
【详解】A.反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和,所以反应热△H=+(a-b)kJmol1,故A正确;
B.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量,故B错误;
C.依据图象分析判断1mol A2和1mol B2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量,故C错误;
D.断裂1molA-A和1molB-B键,吸收akJ能量,故D错误;
故选A。
9.D
【详解】1g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水,放出50.405kJ热量,则1mol丙烷即44g完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为50.405kJ×44=2217.82kJ,则丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.82kJ/mol,D正确;答案为D。
10.A
【详解】A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,表示酸碱中和反应的反应热为a kJ·mol-1,但由于NaOH固体溶解于水时放热,所以1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量大于a kJ,故A正确;
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1,故1 mol CuSO4(s)与水反应生成CuSO4·5H2O放出热量b kJ,生成的CuSO4·5H2O溶于水时吸热,故B错误;
C.氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+2c kJ·mol-1,故C错误;
D.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-d kJ·mol-1,表示每摩尔的该反应发生,放出热量为d kJ,由于该反应是可逆反应,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应,所以放出热量小于d kJ,故D错误。
故答案选A。
11.A
【详解】A.S(g)能量高于S(s),前者释放出更多能量,△H1<△H2,A项正确;
B.物质能量越高越不稳定,该反应为吸热反应,则C(金刚石)能量高于C(石墨),金刚石比石墨更不稳定,B项错误;
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,那么生成液态的水,C项错误;
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,D项错误;
故选A。
12.A
【详解】A.水蒸气冷凝为液态水需要释放热量,所以,故A错误,符合题意;
B.两个反应中,碳元素的化合价均由-4升高到+4,则等物质的量的分别参加反应①、②,转移的电子数相同,故B正确,但不符合题意;
C.由题给热化学方程式,根据盖斯定律,由可以得出将还原为的热化学方程式
,则参加反应放出的热量为,故C正确,但不符合题意;
D.用标准状况下将还原为,的物质的量为,在此过程中中碳元素的化合价由-4升高到+4,转化为,失去电子的总物质的量为,故转移电子总数为,故D正确,但不符合题意;
故选:A。
13.D
【详解】11.2g即0.2molKOH的稀溶液与1L、0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,实质是生成0.2mol水放出11.46kJ的热量。
A.生成1mol水放出的热量会高于11.46kJ,故A错误;
B.氢氧化钾应是溶液,不是固体,故B错误;
C.中和反应是放热反应,不是吸热反应,故C错误;
D.KOH的稀溶液与H2SO4溶液反应生成0.2mol水放出11.46kJ的热量,生成1mol水会放出57.3KJ的能量,故D正确;
故选:D。
14.D
【详解】A.在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1molH2O(l)时、放出的热量均为57.3kJ,A错误;
B. 测定中和热过程中,实验前用温度计测量NaOH溶液的温度后、水洗后擦干,再测定盐酸的温度,B错误;
C.强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJ,而生成硫酸钡沉淀也要放出热量,故0.5molH2SO4(aq) 和0.5mol Ba(OH)2(aq),该反应放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.为了保证盐酸完全被中和,氢氧化钠溶液浓度可略大于盐酸,故中和热的测定实验中,可选择50mL0.5mol/L稀盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验,D正确;
答案选D。
15.C
【详解】A.燃烧热是1 mol纯净物完全燃烧生成制定产物时放出的热量,由已知热化学方程式可知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ mol-1,A错误;
B.由③可知:强酸与强碱反应产生可溶性盐和1 mol H2O时放出热量是57.3 kJ,硫酸与Ba(OH)2发生反应,除产生水外,Ba2+与反应产生BaSO4时也会放出热量,所以该反应发生,产生1 mol H2O放出热量比57.3 kJ多,即反应热△H<-57.3 kJ mol-1,B错误;
C.根据①可知1 g H2(g)完全燃烧放出热量为Q1=;根据②可知1 g CH3OH(l)完全燃烧放出热量为Q2=,可见:当两种燃料的质量相等时,H2(g)放出的热量更多,C正确;
D.①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-571.6 kJ mol-1
②2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1 452 kJ mol-1
根据盖斯定律,将×(①×3-②),整理可得3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.4 kJ mol-1,D错误;
故合理选项是C。
16. 放热 大于 放出 5.5 - 285.8 285.8 C2H5OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) +3H2O(1) ΔH= - 62.882 kJ·mol-1
【详解】(1)从图可以看出,反应物的总能量大于生成物的总能量,而当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应为放热反应;
(2)在反应H2+I22HI中,断裂1molH-H键、1molI-I键共吸收的能量为:1×436kJ+1×151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,放出的能量为:2×299kJ=598kJ,吸收的能量<放出的能量,则该反应为放热反应;放出的热量为598kJ-587kJ=11kJ,所以由氢气和碘反应生成1molHI需要放出的热量为=5.5kJ;
(3)1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O时放出的热量为241.8kJ+2.444kJ×18≈285.8kJ,故ΔH=-285.8kJ/mol;燃烧热是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,根据题意,燃烧热为285.8kJ/mol;
(4)1.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367kJ热量,则1mol乙醇完全燃烧生成液态水放出的热量为1.367kJ×46=62.882kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) +3H2O(1) ΔH= - 62.882 kJ/mol;
17.(1)2a+b+2c
(2)-128.8
(3)1:3
(4) -78.64
【详解】(1)已知反应①


根据盖斯定律,将①×2+②+③×2得: (2a+b+2c)kJ/mol。
(2)通过键能计算焓变,反应物总键能 生成物总键能,则反应的(1032+2×436-3×414-326.8-464)= -128.8。
(3)现有(标准状况) 即5mol与的混合气体,使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放热,已知:、,则设氢气的物质的量为x、甲烷的物质的量为y、得联立方程,解得:,则原混合气体中与的物质的量之比是1:3。
(4)①燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,S元素的稳定产物为SO2(g),则由图知,能表示硫的燃烧热的热化学方程式为:。
②已知,则0.8mol二氧化硫和0.4mol氧气反应生成0.8mol气态三氧化硫放热为,则-78.64。
18.(1)A
(2)a
(3)C
(4) 679 862
(5)2C (s)+O2(g)=2CO(g) △H= -221.0 kJ·mol-1 或C(s)+ O2(g)=CO (g)△H= -110.5kJ·mol-1
【解析】(1)
A.生石灰和水反应放热,故选A;
B.浓硫酸溶于水放热,但是浓硫酸具有强腐蚀性,故不选B;
C.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放热,但是氢氧化钠具有强腐蚀性,故不选C;
选A;
(2)
2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l) △H= -572 kJ/mol,反应放热,反应物的总能量大于生成物总能量,该反应的能量变化可用图中的a表示;
(3)
常温下红磷比白磷稳定,红磷的能量低于白磷,所以相同质量的白磷和氧气反应生成P4O10(s)放出的热量大于红磷,则Q1<Q2,选C;
(4)
拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ的能量,则④的数值为862 kJ;根据盖斯定律,③的数值为(862-183)= 679kJ;
(5)
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2 (g) △H2= -283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律①-②得C(s)+ O2(g)=CO (g)△H= -110.5kJ·mol-1。
19.(1)B
(2) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ mol-1 +124.2kJ mol-1
(3)小于
【详解】(1)煤、石油、天然气是化石能源,核能属于新能源,但不可再生,⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能属于新能源,且可再生;
答案选B;
(2)①在标准状况下,1.68L气体的物质的量是,质量为1.2g,则其摩尔质量是,其相对分子质量为16,仅由C、H两种元素组成,则其分子式为;根据题意分析,0.75mol在25℃和101kPa下完全燃烧生成(g)和(l)时,放出66.75kJ的热量,则1mol在25℃和101kPa下完全燃烧生成(g)和(l)时,放出(kJ)的热量,故表示该气体燃烧热的热化学方程式为。②已知:反应①,则相同条件下,反应反应②,根据盖斯定律,由(①-②)得反应的;
(3),意义为1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2mol氨气放出的热量为92.4kJ,而该反应为可逆反应,1mol氮气与3mol氢气不能完全反应,所以放出的热量小于92.4kJ。
20.(1) 吸热 101 无关
(2) 单斜硫 S(正交,s)=S(单斜,s) △H=+0.33kJ mol-1 2:1
【详解】(1)①能量越低的物质越稳定,由图可以看出的能量最低,因此最稳定;由图可知,的能量高于,反应II是生成的反应,因此为吸热反应;
②由图可知,110kJ/mol+x kJ/mol=211 kJ/mol,解得x=101;
③由图可知,不管是直接生成,还是先生成再生成,总焓变是相同的,因此化学反应的焓变与路径无关;
(2)①由图可知,单斜硫的能量较高,因此等质量的正交硫和单斜硫完全燃烧,放出热量最多的是单斜硫;
②正交硫转化为单斜硫的焓变为-297.83kJ/mol-(-298.16kJ/mol)=+0.33kJ/mol,因此正交硫转化为单斜硫的热化学方程式为S(正交,s)=S(单斜,s) △H=+0.33kJ/mol;
③生成SO2的物质的量为=1.5mol,设正交硫的物质的量为x,单斜硫的物质的量为y,根据题意得:,解得,因此n[S(正交,s)]:n[S(单斜,s)]= 2:1。
21.(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.5kJ/mol
(2) 2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑ 2F2+2H2O=4HF+O2 (Cl2+H2S=2HCl+S) 2Mg+CO22MgO+C
(3)2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
(4)HClO+H2SO3=HCl+H2SO4或H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4(其它合理答案也行)
【详解】(1)工业上用CO和H2合成CH3OH(g)的化学方程式是,=生成物的标准生成热总和-反应物的标准生成热总和=[-201-(-110.5)]kJ/mol=-90.5 kJ/mol;
(2)常见的置换反应类型有金属置换非金属,金属置换金属,非金属置换非金属,非金属置换金属等类型,可以根据元素和化合物的知识并归纳中学阶段所有情况的置换反应来回答。得出符合条件的反应可以是:2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O=4HF+O2;
(3)向饱和碳酸氢钠溶液加入少量浓CaCl2溶液,有浑浊和气泡产生,故离子方程式为2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)复分解反应中较强酸可以制较弱酸,但有特例,比如硫化氢与硫酸铜反应生成难溶物硫化铜沉淀,高沸点难挥发性酸磷酸可以制低沸点易挥发性酸HBr和HI,氧化还原反应中也存在较弱酸制出较强酸的离子。HClO+H2SO3=HCl+H2SO4或H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4皆满足两种酸性溶液混合,溶液的酸性增强。
22. -285.84 kJ·mol-1 8 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1
【详解】(1)H2的燃烧热H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1;
(2)一定量的H2完全燃烧生成H2O(l)放出热量Q=1143.36 kJ,则H2的物质的量为1143.36 kJ÷285.84 kJ·mol-1=4mol,质量为4mol×2g/mol=8g;
(3)①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
③ H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
根据盖斯定律①+②÷2+③可得在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1。
23.(1) 环形玻璃搅拌器 偏大
(2) 减小 不变
(3) S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296kJ/mol H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
(4)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+2H2O(g) ΔH=(2b-a)kJ/mol
【详解】(1)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;
②NaOH固体溶于水放热,则改用0.0275molNaOH固体与该盐酸进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将偏大,故答案为:偏大;
(2)① H=正反应活化能-逆反应活化能=,故答案为:;
②催化剂能降低反应活化能,但不改变反应的焓变,则在反应体系中加入催化剂,E1减小, H 不变,故答案为:减小;不变;
(3)①4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量,所以1mol即32g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ的热量,则燃烧热热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296kJ/mol,故答案为:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296kJ/mol;
②已知①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,②H2O(g)= H2O(l) ΔH=(2.444×18)= 43.992kJ/mol,根据盖斯定律,氢气和氧气反应生成液态水的反应2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)可由反应①+②×2得到,此时ΔH=(-483.6)+2×43.992=-571.6kJ/mol ,氢气和氧气反应生成1mol液态水时的热化方程式为:H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol;
(4)根据盖斯定律:2×②-①得2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+2H2O(g) ΔH=(2b-a)kJ/mol

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