第一章 化学反应的热效应 (含解析)强基习题 2023-2024上学期高二化学人教版(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12题)
1.下列说法正确的是
A.葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1
B.在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-158.4kJ·mol-1
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol水的中和热为-57.3kJ·mol-1
2.下列说法正确的是
A.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-bkJ·mol-1,则a>b
B.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则向含1molHCl的盐酸中加入40gNaOH固体,放出热量等于57.3kJ
C.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H的数值相同
D.一定条件下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)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-1
3.以和为原料制备高纯度次氯酸的机理如图,V为元素钒,其最高化合价为+5价,N()、N()为氨基酸,下列说法错误的是
A.该机理中化合物A是中间产物
B.反应过程中,钒的成键数目发生了改变
C.该催化循环过程中有氢氧键的断裂和形成
D.制备机理的总反应的离子方程式为:
4.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol-1,则含40.0gNaOH的稀溶液与稀硝酸完全中和,放出57.3kJ的热量
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH= -566.0kJ·mol-1
C.1mol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.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1
5.将一红热铂丝伸入(不与液面接触)一盛有浓氨水的锥形瓶中,装置如图所示,几分钟后,铂丝始终保持红热状态,下列有关说法错误的是
A.锥形瓶中氨气发生的反应为
B.在铂丝催化作用下,的氧化反应是放热反应
C.锥形瓶口有少量红棕色气体出现
D.由该实验可知浓氨水会挥发
6.“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”,主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放方式正在被现代科学技术所改变。下面有关生物质能的说法,不正确的是
A.利用生物质能就是间接利用太阳能 B.生物质能是可再生的能源
C.生物质能是解决农村能源的重要途径 D.生物质能的缺点是严重污染环境
7.下列有关实验原理,装置、操作的描述中正确的是
A B C D
溶液pH的测定 比较硫、碳、硅元素的非金属性强弱 反应热的测定 氨气的尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
8.乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理如下,能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.第①、②、③步反应都是放热反应 B.第①步反应只断裂了碳碳键
C.第①步反应的活化能比第②步反应的活化能大 D.由图1可知,总反应不需要加热就能进行
9.下列是一些化学键的键能。
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155
根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为
A.1940 kJ·mol-1 B.-1940 kJ·mol-1 C.485 kJ·mol-1 D.-485 kJ·mol-1
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应:
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=akJ·mol-1
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
化学键 C=O O=O C-H O-H
键能/(kJ·mol-1) 798 X 413 463
下列说法正确的是
A.H2O(g)=H2O(l) ΔH=(a-b)kJ·mol-1
B.a>b且甲烷燃烧热为bkJ·mol-1
C.当有4NA个C—H键断裂时,反应放出的热量一定为akJ
D.上表中x=(1796+b)/2
11.碳碳双键加氢时总要放出热量,并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。但1,3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是
A.ΔH1﹥0,ΔH2﹥0 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1﹥ΔH2,ΔH3﹥ΔH2 D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
12.从起始状态下A出发,在一定条件下可发生一系列变化,由图判断下列关系错误的是(  )
A.A→D,ΔH=-ΔH4
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0
C.A→C,ΔH=ΔH3+ΔH4
D.|ΔH2+ΔH3|=|ΔH1+ΔH4|
二、填空题(共8题)
13.能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题,回答下列问题:
(1)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(2)由于C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+bkJ·mol-1(b>0)的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要 (填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物。
(3)关于用水制取二次能源氢气,以下研究方向不正确的是( )
A.组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二次能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
(4)已知下列两个热化学方程式:
A、2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1
B、C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ·mol-1
其中,能表示燃烧热的热化学方程式为 ,其燃烧热△H= 。
14.I.金刚石和石墨燃烧,氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
(1)在通常状况下,金刚石和石墨中 (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH为 。
(2)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1;N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。NO分子中化学键的键能为 kJ·mol-1。
(3)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式: 。
II.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=akJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示,已知1molSO2(g)完全转化为lmolSO3(g)放热99kJ。请回答:
(4)a= kJ·mol-1。
(5)Ea的大小对该反应的ΔH (填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(6)III.由盖斯定律结合下述反应方程式,回答问题:
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1;
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2;
③TiO2(g)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3;
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式)
15.同素异形体相互转化的反应热相当小,而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。
已知:①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
②P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH2=-738.5kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。
16.I.(化学反应原理)
(1)在101kPa时,足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热△H= 。
(2)1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式为 。
II.(化学与生活)
保证食品安全、保持营养均衡,是保障人体健康的基础。
(1)维生素C能促进人体生长发育。下列富含维生素C的是 。
A.牛肉 B.辣椒 C.鸡蛋
(2)缺乏某种微量元素将导致甲状腺肿大,且造成智力损害,该微量元素是 。
A.碘 B.铁 C.钙
17.(1)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃,写出该反应的热化学方程式 。
(2)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂 N2O4反应生成 N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和 N2O4反应的热化学方程式 。
(3)饮用水中的 NO3-主要来自 NH4+。已知在微生物的作用下,NH 4+经过两步反应被氧化成 NO3-。两步反应的能量变化示意图如图:
1mol NH 4+全部被氧化成 NO3-的热化学方程式为 。
18.研究化学反应中的能量变化有利于更好的开发和使用化学能源。
(1)已知、CO、的燃烧热分别为285.8、283.0、890.3。
①相同条件下,等质量的、CO、分别完全燃烧,放出热量最多的是 。
② 。
③等质量的甲烷按a、b两种途径完全转化,放出的热量:途径a 途径b(填“>”、“<”或“=”)
途径a:
途径b:
(2)已知白磷()和的分子结构和部分化学键的键能分别如图、表所示:

化学键 P-P O=O P-O
键能() a b c
①写出白磷与氧气反应生成固体的热化学方程式: 。
②已知 。比较稳定的是 。等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是 。
19.(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
ΔH3= kJ·mol-1。
(2)钒催化剂参与反应的能量变化如下图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为 。
20.回答下列问题
(1)甲醇制烯烃是一项非石油路线烯烃生产技术,可以减少我国对石油进口的依赖。甲醇制烯烃的反应是不可逆反应,烯烃产物之间存在如下转化关系:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. ;
反应Ⅲ. 。
①则反应Ⅲ的 。
②甲醇制丙烯的反应为,速率常数k与反应温度T的关系遵循Arrhenius方程,实验数据如图所示。已知Arrhenius方程为(其中k为速率常数,反应速率与其成正比;为活化能;,A为常数)。
该反应的活化能 (计算结果保留1位小数)。
(2)以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料,可以合成甲醇等许多重要的化工产品。合成甲醇的热化学方程式为 。
相关化学键的键能如表所示,则表中的 。
化学键
键能/() x 436 465 351 413
(3)甲烷作为燃料,广泛应用于民用和工业中;作为化工原料,甲烷可以用来生产一系列化工有机物。加氢制甲烷的反应如下:
反应① ;
反应② 。
下,由最稳定单质生成1 mol物质B的焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓()。298 K,几种气态物质的标准摩尔生成焓如下表。则 。
物质
0
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,故0.5mol葡萄糖完全燃烧放出热量1400kJ,A正确;
B.反应为可逆反应,1molSO2和0.5molO2反应生成的SO3小于1mol,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<-158.4kJ·mol-1,B错误;
C.一水合氨为弱电解质,不完全电离,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ,C错误;
D.氢氧化钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,D错误。
答案选A。
2.C
【详解】A.氢气燃烧是放热反应,ΔH<0,H2O(g)→H2O(l)是放热过程,因此a<b,故A错误;
B.氢氧化钠固体溶于水放出热量,则含1molHCl的盐酸中加入40gNaOH固体,放出热量大于57.3kJ,故B错误;
C.ΔH只与反应体系的始态和终态有关,因此氢气与氯气反应在光照还是点燃条件下,ΔH的数值相同,故C正确;
D.该反应为可逆反应,题中无法判断出消耗氮气或氢气物质的量,即无法写出该反应的热化学方程式,故D错误;
答案为C。
3.A
【详解】A.化合物A先和反应,经过一系列反应又生成了A,因此该机理中化合物A作催化剂,故A错误;
B.反应过程中,A到B、B到C,D到E,钒的成键数改变了,故B正确;
C.A到B的反应过程中有氢氧键的断裂和形成,故C正确;
D.根据图中的转化关系得到制备机理的总反应的方程式为:,故D正确。
综上所述,答案为A。
4.A
【详解】A.硝酸为强酸,含40.0gNaOH的稀溶液中氢氧化钠为1mol,则反应放出的热量57.3kJ,A正确;
B.燃烧热之一又称燃烧焓。在某一温度和压强下lmol某物质B完全燃烧时的反应热,称为该物质的燃烧热,CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则有反应①ΔH= -283kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,-2×①得:ΔH=+566.0kJ·mol-1,B错误;
C.甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O,C错误;
D.2gH2为1mol,则反应中的△H应为,D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.氨的催化氧化反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮,故为4NH3+5O2 4NO+6H2O,A符合题意;
B.由题干信息可知,铂丝始终保持红热状态,证明该反应放热,反应放出的热量保持铂丝红热,B不符合题意;
C.反应生成的一氧化氮,遇到氧气反应生成二氧化氮,故锥形瓶口有少量红棕色气体出现,C不符合题意;
D.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气能不断与红热的铂丝接触发生反应,D不符合题意;
故选A。
6.D
【详解】A.生物质能具有的能量是植物光合作用形成的,故A正确;
B.生物质能,主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量,是可再生能源,故B正确;
C.农村有丰富的生物质能,生物质能是解决农村能源的重要途径,故C正确;
D.生物质能是一种优良的可再生能源,可代替一部分煤、天然气等燃料,有利于改善环境、节约能源,减少污染,故D错误;
答案选D。
【点睛】生物质能是可再生能源,它利用太阳能转化成生物质能,最后转化成热能,供给人们生活需要,可代替一部分煤、天然气等燃料,有利于改善环境、减少污染、节约能源。
7.B
【详解】A.pH试纸不能放在桌面上,应放在表面皿上,A项错误;
B.锥形瓶中生成CO2气体,说明硫酸的酸性比碳酸强,烧杯中生成沉淀,说明碳酸的酸性比硅酸强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应元素的非金属性越强,故该装置可以比较硫、碳、硅元素的非金属性强弱,B项正确;
C.不应使用铁质搅拌棒,铁易导热,会增大反应热的损失,C项错误;
D.氨气极易溶于水,吸收氨气时不能直接将导管插入水中,必须使用防止倒吸的装置,D项错误;
答案选B。
8.C
【分析】由图可知,第②③步反应:反应物的总能量均大于生成物的总能量,则第②③步反应均为放热反应,①步反应是吸热反应;第①步反应断裂了碳碳键、氧氢键,第②步反应形成碳氧键,第③步反应断开氧氢键。
【详解】A.由图可知,第②③步反应:反应物的总能量均大于生成物的总能量,则第②③步反应均为放热反应,但第①步反应生成物的总能量大于反应物的总能量,属于吸热过程,故A错误;
B. 第①步反应断裂了碳碳键、氧氢键,故B错误;
C. 由图可知,第①步反应的活化能最大,第①步反应的活化能比第②步反应的活化能大,故C正确;
D. 由图1可知,总反应是放热反应,与反应条件没有必然联系,故D错误;
故选C。
9.B
【详解】△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中 键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414kJ/mol×4+4×155kJ/mol-(489kJ/mol×4+4×565kJ/mol)=-1940kJ/mol,故B正确;
故选:B。
10.D
【详解】A.根据盖斯定律,得到H2O(g)=H2O(l),故ΔH= kJ·mol-1,故A错误;
B.甲烷的燃烧为放热反应,△H<0,因为液态水转化为气态水需要吸收热量,所以a<b,甲烷的燃烧热要生成液态水,所以甲烷燃烧热为akJ mol-1,故B错误;
C.有4NA个C-H键断裂时,反应消耗了1mol甲烷,若按照反应①进行,放出热量为akJ,若按照反应②进行,放出热量为bkJ,故C错误;
D.根据反应②可知,△H2=413kJ/mol×4+2xkJ/mol-(798×2+463×4)kJ/mol=b kJ/mol,整理可得:x=,故D正确;
答案选D。
11.C
【分析】给反应编号。
【详解】A.反应①和②都是和氢气加成,是放热反应,所以ΔH1<0,ΔH2<0,,故A错误;
B.将反应①和②相加不能得到反应③,所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2,故B错误;
C.反应①和②都是放热反应,ΔH<0,根据已知,加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,所以ΔH1﹥ΔH2;将反应②和④和相加得到反应③,所以ΔH3=ΔH2+ΔH4,反应④是1,3-环己二烯脱氢生成苯的逆反应,是吸热反应,所以ΔH4﹥0,所以ΔH3﹥ΔH2,故C正确;
D.由C可知,ΔH2=ΔH3-ΔH4,故D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.A→D与D→A反应方向相反,ΔH与ΔH4互为相反数,A正确;
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4实际上是从A开始后最后生成了A,整个过程中没有能量变化,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0,B正确;
C.A→C的转变可看成先A→B再B→C,所以ΔH=ΔH1+ΔH2,C错误;
D.同理B→D:ΔH=ΔH2+ΔH3,D→B:ΔH=ΔH1+ΔH4,B→D与D→B反应方向相反,它们的ΔH互为相反数,绝对值相等,D正确;
答案选C。
13. C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-1366.89kJ·mol-1 小于 吸收 AC B -2220kJ·mol-1
【分析】(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,依据2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量,计算1mol乙醇完全燃烧生成液态水放出的热量,据此书写乙醇燃烧的热化学方程式;
(2)该反应属于吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量,化学反应时需要吸收能量;
(3)A.氧气是助燃的,据此分析;C.水分解是吸热反应,据此分析;
(4)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,据此分析;
【详解】(1)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,依据2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量,则1mol乙醇完全燃烧生成液态水放出的热量为59.43kJ×23=1366.89kJ,故乙醇燃烧的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-1366.89kJ·mol-1;
(2)由于C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应的ΔH >0,该反应是吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量,在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,故答案为小于;吸收;
(3)氧气是助燃的,且水不分解也就是物质不变化,物质不变化也就不会产生新物质,不会产生新物质就不会产生氢气,故A项错误;水分解是吸热反应,故C项错误;综上,本题选AC;
(4)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,据题给的热化学方程式可知,B能表示C3H8燃烧的热化学方程式,C3H8的燃烧热△H=-2220kJ·mol-1;
14.(1) 石墨 -393.5kJ·mol-1
(2)631.5
(3)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1
(4)-198
(5) 无 降低
(6)2ΔH1-ΔH2+ΔH3
【详解】(1)图中金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,所以石墨稳定;1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为11.05kJ+283.0kJ=393.5kJ,则石墨的燃烧热为ΔH=-393.5kJ·mol-1;
(2)ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,设NO分子中化学键的键能为X,则有:946kJ·mol-1+497kJ·mol-1-2X=180kJ·mol-1解得:X=631.5kJ·mol-1;
(3)CO和NO反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g);
已知①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1;
②C(石墨,s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5 kJ·mol-1;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1;
由盖斯定律:方程式①×2-②×2-③得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1;
(4)因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的ΔH=-198kJ mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1,即a=-198kJ·mol-1;
(5)Ea为正反应活化能,据图可知ΔH为正逆反应活化能之差,所以Ea的大小对该反应的ΔH无影响;催化剂可以降低反应活化能,使图中B点降低;
(6)根据盖斯定律③+①×2-②得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3。
15.P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-29.2 kJ·mol-1
【详解】P4(白磷,s)=4P(红磷,s)可由①-②×4得到,根据盖斯定律ΔH=ΔH1-4×ΔH2=-29.2 kJ·mol-1,故热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-29.2 kJ·mol-1。
16. -285.8 kJ /mol H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol B A
【分析】I.(1)1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热;
(2)强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol水时放出的热量为中和热。
II.(1)新鲜蔬菜和水果中富含维生素C;
(2)缺少碘元素会造成甲状腺肿大。
【详解】I.(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,那么H2在0.5molO2中完全燃烧生成1mol液态水是放出的热量为285.8kJ,因此H2的燃烧热△H=-285.8 kJ /mol;
(2)1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应,生成2molH2O时放出114.6kJ的热量,那么生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,因此中和热的热化学方程式为:
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol。
II.(1)新鲜蔬菜和水果中富含维生素C,因此富含维生素C的食物是辣椒;
(2)缺少碘元素会造成甲状腺肿大,因此该微量元素是碘。
17. Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ΔH=-687 kJ/mol 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1 NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
【分析】(1) 1 mol Si的最高价氯化物为SiCl4,该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃,则常温下呈液态,该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ΔH=-687 kJ/mol。
(2)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
②×2-①即得肼和 N2O4反应的热化学方程式。
(3)从图中可以看出,两步反应都为放热反应,1mol NH 4+全部被氧化成 NO3-的热焓变,为图中两步反应的热焓变之和。
【详解】(1) 1 mol Si的最高价氯化物为SiCl4,该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃,则常温下呈液态,该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ΔH=-687 kJ/mol。
答案为:Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ΔH=-687 kJ/mol;
(2)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
②×2-①即得肼和N2O4反应的热化学方程式为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1,
答案为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1;
(3)从图中可以看出,两步反应都为放热反应,1mol NH4+全部被氧化成NO3-的热焓变,为图中两步反应的热焓变之和。从而得出1mol NH4+全部被氧化成 NO3-的热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1,
答案为:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1。
【点睛】利用已知热化学方程式,推出待求反应的热化学方程式时,首先要弄清待求反应的反应物是什么,生成物又是什么,然后将已知热化学反应调整化学计量数进行相加或相减,调整化学计量数的目的,是将中间物质消去,从而得到待求反应的热化学方程式。
18.(1) -1214.6 =
(2) 红磷 白磷
【详解】(1)由、CO、的燃烧热分别为、、,可得出下列热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①相同条件下,等质量(假设为1g)的、CO、分别完全燃烧,放出热量分别为142.9kJ、10.1kJ、55.6kJ,则放热最多的是。
②利用盖斯定律,将反应Ⅲ×2-Ⅱ×2得,

③等质量的甲烷按a、b两种途径完全转化,依据盖斯定律,放出的热量:途径a=途径b。
(2)①白磷与氧气反应生成固体的热化学方程式: 反应物的总键能-生成物的总键能。
② ,对于放热反应,生成物比反应物稳定,则比较稳定的是红磷。等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,因为白磷的能量比红磷高,而产物及状态均相同,则白磷燃烧放出的热量更高,所以放出热量更多的是白磷。
19. +40.9 2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1
【详解】(1)Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
由盖斯定律有Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ,ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.5 kJ·mol-1-(-90.4 kJ·mol-1)=+40.9 kJ·mol-1;
(2)据题图知:
V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1 ①
V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH1=-399 kJ·mol-1 ②
根据盖斯定律,由②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=(-399+48)kJ·mol-1=-351 kJ·mol-1。
20.(1) 177.3
(2)1093
(3)
【详解】(1)①反应Ⅲ反应Ⅱ反应Ⅰ,则。故答案为:;
②已知,根据图中两点数据可得:
联合方程式,得。
故答案为:177.3;
(2),解得。故答案为:1093;
(3)运用生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓计算,,故答案为:

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