第1章 化学反应的热效应 单元检测题 (含解析)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》单元检测题
一、单选题(共20题)
1.下列变化中,属于放热反应的是
A.氯化铵和氢氧化钡晶体混合
B.生石灰与水混合
C.烧碱溶于水
D.浓硫酸溶于水
2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.化学反应中的能量变化都只表现为热量的变化
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热反应的反应速率一定大于吸热反应的反应速率
D.金刚石转化为石墨放热,说明石墨比金刚石稳定
3.已知:


若使液态酒精完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位为)
A. B.
C. D.
4.下列有关中和热的说法错误的是
A.用温度计测盐酸起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠的温度会导致测量的中和热数值偏小
B.测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若铜代替,则测量出的中和热数值偏小
C.1mol 的稀溶液和含1mol 的稀溶液反应的反应热
D.中和热测定:用50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行实验,用量筒取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和热数值偏大
5.设为阿伏加德罗常数的值。已知反应:


其他数据如表所示,下列说法正确的是
化学键
键能 798 x 413 463
A.,且甲烷的摩尔燃烧焓为
B.
C.上表中
D.当有个C-H键断裂时,反应放出的热量为bkJ
6.是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定,易造成温室效应。其中键能为283 kJ mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图:
下列说法正确的是
A.相同条件下,化学性质不如稳定
B.氮气和氟气的能量总和比低
C. kJ·mol
D.在大气中易发生化学反应,造成温室效应
7.苯与Br2的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.苯与Br2生成的反应为吸热反应
B.图中,苯与Br2的催化反应生成了溴苯、邻二溴苯
C.从图中所给信息看,生成比更稳定
D.由转化为的过程中有极性键的断裂与形成
8.下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是
A.CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) ΔH1
B.S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ΔH2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH4
9.下列说法正确的是
A.金刚石和石墨是两种常见的同位素
B.金刚石转化成石墨时,原子的排列方式发生变化
C.由石墨比金刚石稳定可知:C(s,金刚石)=C(s,石墨) △H >0
D.C(s)的燃烧热△H = -393.5kJ·mol-1,则2C(s)+O2(g)=2CO(g)反应的△H = -787 kJ·mol-1
10.下列有关化学反应原理的说法中,不正确的是
①发生化学反应的碰撞一定为有效碰撞
②难溶物的溶解度和的大小都仅仅只受温度的影响
③某反应正方向能自发进行,则逆方向一定不能自发进行
④某溶液的pH不受温度的影响,那么该溶液一定显强酸性
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,则测定的结果会偏小
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则所测的偏大
A.②③ B.①③⑤⑥ C.①③④ D.②③⑥
11.下列属于放热反应的是
A.高温煅烧石灰石 B.汽油的燃烧
C.碳与水蒸气的反应 D.碳酸氢钠受热分解
12.中华优秀传统文化涉及了很多化学知识,下列有关说法错误的是
A.《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最猛烈,能蚀五金。”强水为强电解质
B.《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜
C.刘长卿诗云“水声冰下咽,砂路雪中平”,固态冰转化为液态水需要吸热
D.“火树银花合,星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能
13.中和反应反应热的测定中需要用到的实验仪器有
A.秒表 B.滴定管 C.胶头滴管 D.简易量热计
14.深刻理解概念的含义是学习的重要内容。下列有关概念的说法中正确的是
A.焓是物理量反应热的单位 B.物质燃烧放出的热量就是燃烧热
C.煤的气化就是煤从固态变成气态 D.分馏是利用组分沸点不同分离的过程
15.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol1):P-P:198 P-O:360 O=O:498,则反应P4(白磷)+3O2= P4O6的反应热△H为
A.-1638 kJ·mol1 B.+1638 kJ·mol1
C.-126 kJ·mol1 D.+126 kJ·mol1
16.一定条件下,和反应生成的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A.形成键吸收能量
B.断裂中的化学键吸收能量
C.,
D.一定条件下,、和中,最稳定的为HCl
17.研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.HNC比HCN更稳定
B.为吸热反应且反应一定要加热
C.1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5kJ的热量
D.由图可知,
18.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
C.使用催化剂,该反应放出的热量增加
D.通常情况下,N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)
19.下列有关反应热的描述正确的是
①化学反应过程中一定有能量变化
②反应热是1mol物质参加反应时的能量变化
③ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比
④放热反应在常温下就一定能进行⑤化学反应中放出的热才是反应热
A.①③ B.②④ C.①②③ D.④⑤
20.根据能量变化示意图得出的结论正确的是
A.1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5 kJ
B.2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
D.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=+393.5 kJ/mol
二、非选择题(共5题)
21.生产生活中的化学反应都伴随能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)制作有降温、保鲜和镇痛的冷敷袋可以利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”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
(3)沼气是一种能源,它的主要成分是,常温下完全燃烧生成和水时,放出445kJ热量,则其热化学方程式是 。
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态。当它们混合发生反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652kJ的热量。该反应的热化学方程式为 。
(5)共价键都有键能之说,键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量。工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应如下:,若断裂和需要吸收的能量分别为436kJ和391kJ,则断裂需要吸收的能量为 kJ。
(6)参考下表中的数据,判断下列分子受热时最稳定的是_______。
化学键
键能 436 565 431 368
A. B.HF C.HCl D.HBr
22.根据要求,回答下列问题:
I.如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图。
(1)请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式 。
II.用如图所示装置进行中和热的测定实验。
(2)仪器A的名称是 ,碎泡沫塑料的作用是
(3)理论上强酸强碱的中和热为57.3kJ·mol-1,写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式
III.
(4)有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N,转化过程如下:
两者稳定性大小是:N M(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知:CH3OH(l)的燃烧热△H1=-726.5k·mol-1;△H2。则△H1 △H2(填“>”“<”或“=”)。
(6)使Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2(g)。每消耗1molCl2(g)放出145kJ热量,则该反应的热化学方程式为 。
(7)火箭和导弹表面的涂层是耐高温的物质。将铝粉、二氧化钛粉和石墨粉按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式为△H=-1176kJ·mol-1。则反应过程中,每转移2mol电子,放出的热量为 kJ。
23.煤和石油通常都含有硫的化合物,燃烧生成的二氧化硫为大气主要污染物之一、二氧化硫的治理已成为当前研究的课题。硫与硫的氧化物在转化过程中的能量变化如图所示。
已知:。回答下列问题:
(1)图中的I、II、III、IV中属于放热反应的是 。
(2)写出表示的燃烧热的热化学方程式: 。
(3)从图中可看出将SO2氧化成SO3有两条途径:
①SO2经过程III、过程IV转化成SO3;②SO2经过程II转化成SO3。已知过程IV的化学方程式为,则过程III的热化学方程式为 。
(4)和在一定条件下连续发生过程I和过程II的反应,充分反应后无固体剩余,测得放出的热量为。则反应后的体系中各组分的物质的量分别为 。
(5)已知: ,则相同条件下, (填“”或“”)更稳定,在中能直接生成,该反应的热化学方程式为 。
24.在一定条件下,经不同的化学反应,可实现如下图的各种变化。其中只有反应①、②属非氧化还原反应。X、Y为单质,其余为化合物,B是直线型分子,⑤是化学工业上的重要反应。据此请填空:
(1)写出下列物质的化学式:
A: X: Y: 。
(2)写出反应②的离子方程式: 。
(3)1 g X与Y完全反应放热91.5 kJ,反应③的热化学方程式

(4)反应④中C与Y的物质的量之比为1:3,D中只含两种元素,则D是 。
25.下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、X是周期表给出元素组成的常见单质或化合物。

④ ⑤ ⑥
② ③ ⑦
Fe As
I、元素周期表是人们研究物质性质的重要工具。Y由②⑥⑦三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,该反应的化学方程式为 ,当消耗1mol还原剂时,转移的电子个数为 。
Ⅱ、A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系〔部分生成物和反应条件略去〕。

(1)假设E为氧化物,那么A与水反应的化学方程式为 。
①当X是碱性盐溶液,C分子中有22个电子时,那么C的电子式为 。
②表示X呈碱性的离子方程式为 。
③当X为金属单质时,那么X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为 。
(2)假设E为单质气体,D为白色沉淀,B含有的化学键类型为 ,C与X反应的离子方程式为 。
(3)①和⑤形成的化合物是一种可燃性液体,其燃烧产物之一是大气中的要紧成分,1.6克该物质在氧气中完全燃烧放出热量31.2kJ,写出热化学方程式 。
(4)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用①和⑥组成的化合物和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式 。
(5)元素②的单质在一定条件下,能与①的单质化合生成一种化合物,熔点为800℃。该化合物能与水反应放氢气,假设将1mol该化合物和1mol③形成的单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是(标准状况下) 。
参考答案:
1.B
A.氯化铵和氢氧化钡晶体混合是吸热反应,故A错误;
B.生石灰与水混合是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应为放热反应,故B正确;
C.烧碱即NaOH溶于水,溶液温度升高,但不是化学反应,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,但是物理变化,故D错误;
故选:B。
2.D
A.化学反应中的能量变化可能是化学能转化为热量的变化,也可能是光能和电能,A错误;
B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,比如铝热反应需要加热才能进行但本身是剧烈的放热反应,B错误;
C.反应速率的大小与放热反应和吸热反应无关,与浓度,温度等其他多种因素有关,C错误;
D.金刚石转化为石墨放热,金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,说明石墨比金刚石稳定,D正确;
故选D。
3.D
根据盖斯定律分析写出乙醇完全燃烧的热化学方程式,再根据反应热计算放出的热量。
①H2O(g)═H2O(l) ΔH1═-Q1kJ mol-1,②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)ΔH2═- Q2kJ mol-1,③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3═- Q3kJ mol-1,由盖斯定律③-②+①×3得:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-(Q3-Q2+3Q1)kJ mol-1,23g液态酒精的物质的量为=0.5mol,所以完全燃烧恢复到室温,放出的热量为0.5mol×[(Q3-Q2+3Q1)kJ mol-1]= (0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1)kJ,故选D。
4.D
A.用温度计测盐酸起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠的温度,温度计上残留的盐酸会中和少量氢氧化钠,使热量损失,导致测量的中和热数值偏小,故A正确;
B.环形玻璃搅拌棒材料若铜代替,铜易导热,会使热量损失,导致测量的中和热数值偏小,故B正确;
C.与反应除生成水,还生成硫酸钡沉淀,反应放出的热量增大,所测反应热,故C正确;
D.用量筒取NaOH溶液时,仰视取液,导致NaOH的体积偏大,而该反应中NaOH溶液本来过量,则仰视后对所测中和热无影响,故D错误;
故选:D。
5.C
A.反应①②都是甲烷燃烧,所有的燃烧都是放热反应,反应热,等量的甲烷完全燃烧生成液态水比生成气态水放出的热量多,因为负值,放出的热量越多,越小,因此,摩尔燃烧焓为生成液态水的焓变,故不是,A错误;
B.已知:① ,② ,根据盖斯定律(①-②)可得: ,B错误;
C.根据反应② ,,整理可得:,C正确;
D.当有个键断裂时,反应消耗了1mol甲烷,按照反应①进行生成液态水放出的热量为akJ,按照反应②进行生成气态水放出的热量为bkJ,D错误;
故答案为:C。
6.C
A.断裂氮气中的化学键所需能量更高,故氮气比氟气更稳定,A错误;
B.没有指明具体物质的量,无法比较,B错误;
C.由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得 kJ mol,C正确;
D.依题意,三氟化氮在空气中性质稳定,在大气中不易发生化学反应,D错误;
故选C。
7.C
A.根据图示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此苯与Br2生成溴苯的反应是放热反应,选项A错误;
B.根据图示可知,苯与Br2的反应生成了溴苯、 , 不是邻二溴苯,选项B错误;
C.根据图示可知:第三步中取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定,故反应生成的有机产物中,取代产物溴苯所占比例更大,生成溴苯的反应是主要反应,生成比更稳定,选项C正确;
D.在上述转化中有非极性键碳碳键的断裂和极性键C-Br键的生成,选项D错误;
答案选C。
8.C
A.反应物中碳元素应生成稳定氧化物CO2,A错误;
B.生成物为二氧化硫,B错误;
C.可燃物C6H12O6(s)的物质的量为1mol,反应中C→CO2(g),H→H2O(g),反应放出的热量是燃烧热,C正确;
D.CO的化学计量数应为1,D错误;
故选C。
9.B
A.金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质为同素异形体,故A错误;
B.石墨和金刚石排列方式不同,故金刚石转化成石墨时,原子的排列方式发生变化,故B正确;
C.由石墨比金刚石稳定可知,金刚石能量较高,金刚石转化为石墨为放热反应,焓变为负,故C错误;
D.C(s)的燃烧热ΔH=-393.5kJ/mol,对应的燃烧产物为二氧化碳气体,故无法计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)反应的ΔH,故D错误;
故选:B。
10.D
①发生化学反应的碰撞称为有效碰撞,所以有效碰撞一定发生化学反应,故①正确;
②难溶物的溶解度和 Ksp的大小与温度和本身性质有关,故②错误;
③某反应正方向能自发进行,则逆方向不一定不能自发进行,如可逆反应,故③错误;
④根据 pH= lgc(H+) ,若某溶液的 pH 不受温度的影响,则该溶液为强酸性溶液,故④正确;
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,因为酚酞变色范围为pH=8-10,则测定的结果会偏小,故⑤正确;
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则量得的NaOH溶液体积偏大,但实验中氢氧化钠一般过量,根据酸计算水的量,则所测的 ΔH 不变,故⑥错误;
综上故选D。
11.B
A.高温煅烧石灰石为吸热反应,A错误;
B.汽油的燃烧为放热反应,B错误;
C.碳与水蒸气的反应为吸热反应,C错误;
D.碳酸氢钠受热分解为吸热反应,D错误;
故选B。
12.A
A.强水为溶液,属于混合物,不是电解质,A错误;
B.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该法为湿法炼铜,B正确;
C.固态冰转化为液态水属于吸热过程,所以有“冰,水为之,而寒于水”,C正确;
D.火树银花描述的灯光和烟火,发生了燃烧反应,化学能转化为热能和光能,D正确;
故答案为:A。
13.D
需要用到的实验仪器有简易量热计,除此外还需要的仪器是量筒和烧杯,量筒量取一定体积的溶液,烧杯盛放洗涤温度计的水,故选D。
14.D
A.焓是与内能有关的物理量,单位为kJ/mol,故A错误;
B.物质的燃烧热为1mol物质完全燃烧生成稳定化合物放出的热量,故B错误;
C.煤的气化就是煤与水反应转化为一氧化碳和氢气的过程,故C错误;
D.分馏就是利用个组分沸点不同通过加热、冷却分离物质的过程,故D正确;
故选D。
15.A
根据反应物键能之和—生成物键能之和,则反应的,故选A。
16.C
A.成键放出能量,形成键放出能量243kJ,故A错误;
B.断键需要吸收热量,断裂1molHCl中的化学键吸收能量是431kJ,故B错误;
C.ΔH可以用反应物的总键能减去生成物的总键能,ΔH=(436+243)-2×431=-183kJ/mol,故C正确;
D.键能越大越稳定,H-H键键能最大,H2最稳定,故D错误;
答案选C。
17.D
A.能量越低,物质越稳定,根据图象可知,气态HCN的能量低于气态HNC的能量,因此气态HCN稳定,故A错误;
B.气态HCN的能量低于气态HNC的能量,因此HCN(g)→HNC(g)为吸热反应,反应时不一定要加热,故B错误;
C.根据图象可知,HCN(g)吸收186.5kJ的热量,只断裂H-C键,故C错误;
D.HCN(g)→HNC(g)为吸热反应,ΔH=(186.5-127.2)kJ·mol-1=+59.3kJ·mol-1,即HCN(g)→HNC(g) ΔH=+59.3kJ·mol-1,故D正确;
答案为D。
18.B
化学反应中的能量变化=反应物断键化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=969kJ+498kJ-=180kJ,故该反应是吸热反应。
A.由以上分析可知,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应,A错误;
B.反应是吸热反应,故1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量,B正确;
C.使用催化剂,不能改变反应放出的热量,C错误;
D.通常情况下,N2(g)与O2(g)混合不能直接生成NO(g),一般是在放电条件下,D错误;
故选B。
19.A
①化学反应的微观本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,反应前后断裂和形成的化学键的种类和数目不完全相同,不同的化学键具有不同的能量,故化学反应过程中一定有能量变化,正确;
②反应热是指化学反应过程中的能量变化,错误;
③根据热化学方程式的书写原则可知,ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比,正确;
④放热反应在常温下不一定能进行,例如很多燃烧反应都需要加热到一定温度才能进行,错误;
⑤反应热是指化学反应过程中的能量变化,故反应热包含化学反应中放出的能量和反应过程中吸收能量,错误;
综上分析可知,有①③正确,故答案为:A。
20.B
A.未标明物质状态,无法确定热量变化,A错误;
B.由盖斯定律可知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol,B正确;
C.由题图可知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol,C错误;
D.由题图可知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol,D错误。
故选B。
21.(1)吸热
(2)A
(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol
(5)945.6
(6)B
(1)冷敷袋有降温、保鲜和镇痛作用,三个性能合成一点,就是具有降温功能,所以可利用吸热的化学变化或物理变化。答案为:吸热;
(2)“即热饭盒”必须能提供热量,所以物质转化过程既要放热,又要安全,还要成本低,可利用生石灰和水反应释放的热量加热食物,故选A。答案为:A;
(3)常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445kJ热量,则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出890kJ热量,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。
(4)0.4molN2H4反应放热256.652kJ,则1molN2H4反应放热ΔH=256.652kJ×1/0.4=641.63kJ,因此反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol;
(5),若断裂1molH-H和1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ和391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为-92.4kJ-(3×436kJ-6×391kJ)=945.6。答案为:945.6。
(6)键能越大,越稳定,下列分子中H-F键键能最大,受热时最稳定的是HF,选B。
22.(1)NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g)
(2) 环形玻璃搅拌棒 保温防止热量散失,较少实验误差
(3)
(4)<
(5)<
(6)
(7)196
(1)根据图象可知该反应为放热反应,NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g),故答案为NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g);
(2)A仪器为环形玻璃搅拌棒;碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯,保温防止热量散失,较少实验误差;
(3)稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式;
(4)M转化为N是吸热反应,N的能量高不稳定,故二者稳定性N(5)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应,CH3OH(l)的燃烧热是生成液态水,△H1=-726.5k·mol-1;水蒸气生成液态水还可以再放出热量△H2的绝对值小,△H1<△H2;
(6)Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2(g)。每消耗1molCl2(g)放出145kJ热量,则该反应的热化学方程式为;
(7)该反应转移12mol电子,放出1176kJ能量,每转移2mol电子,放出的热量为;
23.(1)I、II、IV
(2)
(3)
(4)、、
(5) O2
【解析】(1)
反应物能量大于生成物的能量,则反应为放热反应;由图可知,放热反应为I、II、IV;
(2)
燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;完全燃烧生成二氧化硫气体,反应为,已知:,由图可知,2mol硫生成2mol二氧化硫放出热量,故的燃烧热的热化学方程式: ;
(3)
由图可知,过程IV的热化学方程式:;SO2经过程III、过程IV转化成SO3的总反应热化学方程式为:;由盖斯定律可知,总反应焓变的二分之一减去反应IV焓变的二分之一得过程III的热化学方程式: ;
(4)
和的物质的量分别为0.3mol、0.5mol,在一定条件下连续发生过程I和过程II的反应,由图可知,I: 、II:;充分反应后无固体剩余,反应I消耗氧气、生成二氧化硫的物质的量分别为0.3mol、0.3mol,放出热量,则反应II放热,则II消耗二氧化硫、消耗氧气、生成三氧化硫的物质的量分别为、0.05mol、0.1mol;则反应后的体系中各组分的物质的量分别为、、;
(5)
已知:① ,反应为吸热反应,臭氧能量更高,则相同条件下,更稳定;
由图可知,②,由盖斯定律可知,(②-①)得: 。
24.(1) NH4HCO3或(NH4)2CO3 H2 Cl2
(2)CO2+OH-= HCO或 CO2+2OH-= CO+ H2O
(3)H2(g) + Cl2(g) =2HCl (g)△H= -183kJ/mol
(4)NCl3
反应①属非氧化还原反应,B是直线型分子,A分解生成B,则B为CO2,且C与Y单质发生氧化还原反应,则C为NH3,A为NH4HCO3 或(NH4)2CO3,⑤是化学工业上的重要反应,Z为NaCl,电解氯化钠溶液生成NaOH、H2、Cl2,反应②属非氧化还原反应,则W为NaOH,F为Na2CO3或NaHCO3,反应③为H2+Cl22HCl,则E为HCl;C与Y发生氧化还原反应,则Y为Cl2,反应④中C与Y的物质的量之比为1:3,D中只含两种元素,由NH3+3Cl2=D+3HCl,利用原子守恒可知D为NCl3。
(1)由上述分析可知,A为NH4HCO3 或(NH4)2CO3,X为H2,Y为Cl2;
(2)反应②的离子方程式为CO2+OH-= HCO或 CO2+2OH-= CO+ H2O;
(3)1g X与Y完全反应放热91.5kJ,则1molX与Y完全反应放热91.5kJ×2=183kJ,则反应③的热化学方程式为H2(g) + Cl2(g) =2HCl (g)△H= -183kJ/mol;
(4)反应④中C与Y的物质的量之比为1:3,D中只含两种元素,由NH3+3Cl2═D+3HCl,利用原子守恒可知D为NCl3。
25. NaClO+2As+3H2O=2H3AsO4+5NaCl 5NA 3NO2+H2O=2HNO3+NO CO32-+H2OHCO3-+OH- Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O 离子键和极性共价键 Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ·mol-1 Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O 56L
根据元素在周期表中的位置分析元素的种类;根据氧化还原反应原理书写反应方程式;根据物质性质及转化关系分析物质种类并书写反应方程式及电子式;根据燃烧热计算反应热并书写热化学方程式;根据反应方程式及物质的量与体积的关系进行相关计算。
由元素在周期表中位置,可知①为H②为Na③为Al④为C.⑤为N⑥为O⑦为Cl;.
Ⅰ、Y由②⑥⑦三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂,则Y为NaClO,As可与Y的水溶液反应,物有As的最高价含氧酸,即生成H3AsO4,根据化合价升降相等可知还有NaCl生成,反应方程式为:5NaClO+2As+3H2O=2H3AsO4+5NaCl,As元素化合价由0升高为+5,转移电子数为5,故消耗1mol还原剂时,转移的电子个数为5NA,故答案为5NaClO+2As+3H2O=2H3AsO4+5NaCl;5NA;
Ⅱ、能和水反应的物质有金属氧化物、非金属氧化物、金属和非金属。
(1)若E为氧化物,常温下与A与水反应生成E,则为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO,故A为NO2,B为HNO3,E为NO,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
①当X是碱性盐溶液,C分子中有22个电子时,则X为碳酸盐,C为CO2,D为碳酸氢盐,则:C的电子式为 ,表示X呈碱性的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-;
②当X为金属单质时,由转化关系可知,X为变价金属,故X为Fe,C为硝酸铁,D为硝酸亚铁,则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;
(2)若E为单质气体,D为白色沉淀,则A为Na或过氧化钠,E为氢气或氧气,B为NaOH,X为氯化铝,C为偏铝酸钠,D为氢氧化铝,B(NaOH)含有的化学键类型为:离子键、共价键,C与X反应的离子方程式为 Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
(3)①和⑤形成的化合物是一种可燃性液体,其燃烧产物之一是大气中的主要成分,则该化合物为N2H4,1molN2H4燃烧放出的热量为31.2kJ×1mol×32g/mol1.6g=624kJ,该反应热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624kJ·mol-1;
(4)双氧水有强氧化性,酸性条件下,双氧水能氧化铜生成铜离子同时生成水,反应离子方程式为:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;
(5)氢气和钠反应生成氢化钠,氢化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和铝反应生成氢气,反应方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,1mol氢化钠和水反应生成1mol氢氧化钠和1mol氢气,1mol氢氧化钠和铝反应生成1.5mol氢气,故标况下生成氢气体积为(1mol+1.5mol)×22.4L/mol=56L

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