第一章:化学反应的热效应强基习题
一、单选题(共12题)
1.25℃和101下,的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.转化为是一个放热过程
B.1和1的总能量比2的总能量高
C.1个分子中的化学键断裂时需要吸收431能量
D.的反应热
2.“E85”是含乙醇85%的乙醇汽油。科学家最近的研究表明,大量使用“E85”可能导致大气中O3含量上升,将会对人体造成更直接伤害。寻找新化石燃料替代能源成为化学工作者研究的新课题。下列各项描述中正确的是
A.等质量的“E85”和汽油充分燃烧后放出的能量相等
B.O3与O2互为互素异形体
C.“E85”是由两种物质组成的混合物
D.推广使用乙醇汽油是为了减少温室气体排放
3.人类的一切活动都离不开能量,下列化学反应属于吸热反应的是
A.3MnO2(s)+4Al(s)=2Al2O3(s)+3Mn(s)
B.Fe(s)+2HCl(aq)=FeCl2(aq)+H2(g)
C.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
D.2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(aq)+O2(g)
4.利用铜-铈氧化物(,Ce是活泼金属)催化氧化除去中少量CO的可能机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应(i)中Cu、Ce化合价均升高
B.铜-铈氧化物减小了反应的反应热
C.若用参与反应,一段时间后,不可能出现在铜-铈氧化物中
D.反应一段时间后催化剂活性下降,可能是CuO被还原成Cu所致
5.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1= 24.8kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) △H2= 15.73kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=640.4kJ/mol
则14gCO气体还原足量FeO固体和CO2气体时对应的△H约为
A. 218kJ/mol B. 109kJ/mol C.218kJ/mol D.1.09kJ/mol
6.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量小于生成物总能量
B.相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子所具有的能量为E2,则2E1>E2
C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.氧化还原反应一定是放热反应
7.已知相关共价键的键能数据如表,则C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的ΔH为
共价键 H-H C-H C-C C=C
键能/kJ mol-1 436 413 344 614
A. B.
C. D.
8.下列说法正确的是
A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
C.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-bkJ·mol-1,则a>b
D.已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.0kJ·mol-1,则C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.5kJ·mol-1
9.已知:25℃、101kPa时,1g完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正确的是
A.
B.
C.
D.
10.已知常温常压下,中和热的绝对值是57.3kJ mol-1S(s)的燃烧热的绝对值是296.8kJ mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.S(s)+O2(g)=SO2(g)=-296.8kJ mol-1
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)=+57.3kJ mol-1
C.2S(s)+3O2(g)=2SO3(g)=-593.6kJ mol-1
D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(1)=-57.3kJ mol-1
11.下列说法不正确的是
A.已知: , ,则
B.已知: ,则HCl和反应生成1mol(l)时放出热量大于57.3kJ
C.已知:正丁烷(g)异丁烷(g) ΔH<0,则异丁烷比正丁烷稳定
D.可以通过测定C(石墨,s)和CO(g)的燃烧热间接计算C(石墨,s)的反应热
12.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a表示的是吸热反应的能量变化
B.图b中生成物比反应物稳定
C.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
D.图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热才能发生
二、填空题(共8题)
13.请回答下列问题
(1)已知完全燃烧生成和液态水时,放出热量。现有和混合气体共,完全燃烧后生成和液态水,并放出热量。求:
①混合气体中的物质的量为 , 的物质的量为 ;
②混合气体中由完全燃烧所放出的热量为 。
③研究、、等大气污染气体的处理方法具有重要的意义。
已知:
则反应的 ;
(2)红磷和发生反应生成和。反应过程和能量关系如图所示(图中的表示生成产物的数据)。根据下图回答下列问题:
①P和反应生成的热化学方程式是 ;
②P和分两步反应生成的 ,P和一步反应生成的ΔH4 ΔH3 (填“大于”、“小于”、或“等于”)。
14.回答下列问题:
(1)指出下列变化能量是怎样转化的:学校燃烧煤煮饭 ,给手机的电池充电 。
(2)磷元素有多种性质不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在25 ℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,根据以上事实回答下列问题:
①红磷转化为白磷属于 反应(填“放热”或“吸热”)。
②二者更稳定的是 。(填“白磷”或“红磷”)。
(3)拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299k J。则氢气和碘生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) k J的热量。
15.完成下列问题
(1)已知1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石 (填“ 稳定”或“不稳定”)。
(2)工业合成氨中氢气的重要来源是水煤气,主要发生两个反应,它们的能量变化如图所示。
从宏观角度分析两个反应中反应物和生成物之间的能量关系 。
(3)25℃和101 kPa下, H2(g) +Cl2(g) =2HCl (g)能量变化如图,根据图示回答下列问题:
图示中,431kJ·mol -1表示的含义是 ; 反应H2(g) +Cl2(g) = 2HC1(g)的焓变 ΔH= 。
(4)已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH= +241. 8kJ/mol;
②H2O(g)=H2O(1) ΔH =-44. 0kJ/mol;
③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH =-110. 5kJ/mol;
④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH = -393.5kJ/mol。
请回答:碳的燃烧热是 ; 10gH2完全燃烧生成液态水,放出的热量为 ;写出CO燃烧热的热化学方程式 。
(5)50mL 0. 50mol·L-1盐酸与50mL 0. 55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题:
①实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是 。
②实验中,NaOH 溶液过量的目的是 。
③若操作时忘记盖上杯盖,测得的中和反应热的数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值会 。
16.硅有望成为未来的新能源。回答下列问题:
(1)硅在氧气中燃烧的热化学方程式为。
有关键能数据如下表所示:
化学键
键能/ x 498.8 176
已知中含键,中含键。表中 。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等。硅光电池是一种把 能转化为 能的装置。
(3)下列对硅作为未来新能源的认识错误的是___________(填标号)。
A.硅是固体燃料,便于运输、贮存
B.硅的来源丰富,易于开采且可再生
C.硅燃烧放出的热量大,其燃烧产物对环境污染程度低且易控制
D.自然界中存在大量的单质硅
(4)工业制备纯硅的反应为。若生成的为,则在制备纯硅的反应过程中 (填“吸收”或“放出”)的热量为 。
17.已知: ;,根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式 。
已知热化学方程式: ,该反应的活化能为,则其逆反应的活化能为
用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如:
若用标准状况下还原生成,反应中转移的电子总数为 用阿伏加 德罗常数表示,放出的热量为 kJ。
已知;。蒸发1mol 需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表,则表中 a为
1mol分子中的化学键断裂时 需要吸收的能量 436 a 369
18.(1)已知C(s、金刚石)+O2(g)==CO2(g);ΔH= -395.4kJ/mol,C(s、石墨)+O2(g)==CO2(g);ΔH= -393.5kJ/mol。
①石墨和金刚石相比,石墨的稳定性 金刚石的稳定性。
②石墨中C-C键键能 金刚石中C-C键键能。(均填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,则H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为 。
(3)已知下列反应的反应热:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=-247.4 kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
19.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.这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热.由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等.
(1).下列表示物质燃烧热的是 ;表示物质中和热的是 。
A. B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
(2)2.00g 气体完全燃烧生成液态水和气体,放出99.6kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为,生成的恰好与100mL浓度为5的KOH溶液完全反应,则燃烧1mol丁烷放出的热量为 。
20.CO2的减排、捕集和利用是人类可持续发展的重要战略之一。利用CO2和H2生成CH3OH(甲醇)来捕集CO2的反应是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-89kJ·mol-1,回答下列问题:
(1)下列有关上述反应的图象合理的是 (填标号)。
A. B.
C. D.
(2)①某温度下,向某恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g),充分反应后,放出的热量 (填“>”“<”或“=”)89kJ。
②完全燃烧16g甲醇所消耗氧气的物质的量为 ,转移的电子数为 NA。
(3)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则该反应的热化学方程式为 。
(4)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】根据图示可知,1mol氢气分子吸收436kJ能量,共价键断裂生成氢原子,1mol氯气分子吸收243kJ能量共价键断裂生成氯原子,氢原子和氯原子结合生成2molHCl,释放862kJ能量,释放的能量大于吸收的能量,反应为放热反应。
【详解】A.转化为,共价键断裂,吸收热量,A错误;
B.由题图可知该反应为放热反应,1和1的总能量比2的总能量高,B正确;
C.由题图可知1HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431能量,C错误;
D.题图所示反应的,与其逆过程的焓变的数值相同、符号相反,则的反应热,D错误;
故答案选B。
2.B
【详解】A.等质量的“E85”和汽油充分燃烧,放出的热量不同,选项A错误;B.O2与O3都是由氧元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,选项B正确;C.“E85”是含乙醇85%的乙醇汽油,汽油是多种烃的混合物,不止两种物质组成,选项C错误;D.乙醇汽油含有碳元素,燃烧也生成二氧化碳,而二氧化碳是温室气体,选项D错误;答案选B。
3.C
【详解】A.该反应是铝热反应,铝热反应是放热反应,而不属于吸热反应,A错误;
B.该反应为放热反应,B错误;
C.该反应为水煤气的制备反应,反应属于吸热反应,C正确;
D.Na2O2溶于水,其与H2O之间发生反应产生NaOH、O2,同时放出大量的热量,反应属于放热反应,D错误;
故合理选项是C。
4.D
【分析】反应(i)CO与催化剂作用生成二氧化碳,得到O原子,催化剂失去O原子形成一个空位,反应(ii)氧气与CO共同与催化剂作用,O2中的O原子结合了催化剂,反应(iii)氧原子填充了催化剂的空位,同时释放出二氧化碳。
【详解】A.反应(i)中CO与催化剂作用生成CO2,CO得到O原子C的化合价升高,催化剂失去O原子催化剂中Cu、Ce化合价应该降低,故A错误;
B.铜-铈氧化物作为催化剂改变反应速率,不能改变反应热,故B错误;
C.由图可知,在反应(ii)中氧分子和催化剂铜-铈氧化物中的空位结合,反应后1个氧原子进入空位,故一段时间后,18O可能出现在铜-铈氧化物中,故C错误;
D.一氧化碳具有还原性,会把氧化铜还原为铜单质,反应一段时间后催化剂活性下降,可能是CuO被还原成Cu所致,金属Cu能使催化剂中毒,故D正确;
答案选D。
5.B
【详解】由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H'=,故CO对应的反应焓变△H=0.5△H'= 109kJ/mol,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
6.B
【详解】A. 因为所给反应为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量,A错误;
B. 因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子所具有的能量为E2,则2E1>E2,B正确;
C. H2的燃烧热是1 mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量,101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,C错误;
D. 氧化还原反应不一定是放热反应,如C+CO22CO,此反应是氧化还原反应,但是属于吸热反应,D错误;答案选B。
7.A
【详解】焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以该反应的ΔH=(344+413×6)kJ·mol-1-(614+413×4+436) kJ·mol-1=120kJ·mol-1;
故答案为A。
8.D
【详解】A.强酸强碱稀溶液恰好反应生成1mol水放热相同,但浓硫酸、弱酸等发生酸碱中和时,反应放出的热量不相同,A错误;
B.反应热大小与条件无关,因此同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,B错误;
C.生成液态水放出更多,故-b<-a,即b>a,C错误;
D.利用盖斯定律-即得到C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.5 kJ·mol-1,D正确;
故选:D。
9.B
【分析】已知1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,1mol氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。
【详解】A.2mol氢气燃烧生成液态水,放出热量571.6kJ,不是142.9kJ,同时物质聚集状态未标注,故A错误;
B.1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,热化学方程式为: ,故B正确;
C.2mol氢气燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,当生成气态水时,放出的热量小于571.6kJ,故C错误;
D.放热反应焓变值为负值,故D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.根据S(s)的燃烧热的绝对值是296.8kJ mol-1,S燃烧生成二氧化硫,故S燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)=-296.8kJ mol-1,故A正确;
B.根据中和热的绝对值是57.3kJ mol-1,中和反应为放热反应,故应为NaOH(aq)+HC1(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)=-57.3kJ mol-1,故B错误;
C.S的燃烧热是指S燃烧生成稳定氧化物为二氧化硫,故C错误;
D.中和热是指酸和碱反应生成1mol水放出的热量,故应为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(1)=-114.6kJ mol-1,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.同一物质,气态时能量高于液态,所以第二个反应放热更多,由于焓变小于0,所以ΔH1>ΔH2,A正确;
B.一水合氨为弱碱,反应过程中会不断电离,电离吸热,所以放出的热量小于57.3kJ,B错误;
C.焓变小于0,为放热反应,所以正丁烷的能量高于异丁烷,能量越低越稳定,所以异丁烷比正丁烷稳定,C正确;
D.表示石墨、CO(g)燃烧热的热化学方程式分别为①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1、②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2,①-②即可得目标反应的反应热,D正确;
综上所述答案为B。
12.C
【详解】A.图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,表示的是放热反应的能量变化,故A错误;
B.图b中反应物的总能量小于生成物总能量,能量越高越不稳定,则反应物比生成物稳定,故B错误;
C.图a表示的是放热反应,图b表示的是吸热反应,氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,故C正确;
D.放热反应不一定都在常温下发生,如铝和氧化铁的铝热反应是需要高温才能进行的放热反应,吸热反应不一定需要加热才能发生,如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应是不需要加热就能进行的吸热反应,故D错误;
故选C。
13.(1) 0.5mol 0.25mol kJ
(2) 等于
【详解】(1)①液态水刚好,根据氢原子守恒可知有有
②已知(1mol)完全燃烧生成和液态水时,放出热量。完全燃烧放出的热量为 ;
③根据盖斯定律可以用第一式减去第二式之后再除以二,则;
(2)①图中可看出生成要放出千焦能量,反应热化学方程式为:;
②和分两步反应生成的;由盖斯定律可知反应热只与起始与终态有关,与过程无关,因此两种途径的反应热相等,ΔH4=ΔH5 。
14.(1) 化学能转化为热能 电能转化为化学能
(2) 吸热 红磷
(3) 放出 5.5kJ
【详解】(1)学校燃烧煤煮饭,燃烧放热,将化学能转化为热能;给手机的电池充电利用的是电解池原理,能量变化为电能转化为化学能;
(2)在25℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,说明同一条件下白磷比红磷能量高,则
①红磷转化为白磷属于吸热反应;
②能量越低越稳定,则上述二者更稳定的是红磷;
(3)根据=断键吸收的能量-成键放出的能量,因为拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299kJ,所以氢气和碘生成1 mol HI对应的反应焓变==-5.5 kJ/mol,故答案为:放出;5.5kJ。
15.(1)稳定
(2)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)中反应物的总能量低于生成物的总能量,反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量
(3) 1mol H和1mol Cl结合形成1mol H-Cl键释放出431kJ的能量
-183kJ mol-1
(4) 393.5kJ/mol 1429kJ CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ/mol
(5) 环形玻璃搅拌棒 保证盐酸完全被中和 偏小 偏小
【详解】(1)已知1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨更稳定。
(2)由图可知,图1的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)中反应物的总能量低于生成物的总能量,图2的反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量。
(3)431kJ mol-1是指1mol H和1mol Cl结合形成1mol H-Cl键释放出431kJ的能量;反应H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)的焓变 ΔH=436kJ mol-1+243kJ mol-1-2×431kJ mol-1=-183kJ mol-1。
(4)表示碳的燃烧热的方程式为C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,则碳的燃烧热是393.5kJ/mol;已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241. 8kJ/mol;②H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44. 0kJ/mol;由盖斯定律可知,①-②得:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285. 8kJ/mol,10g H2的物质的量为5mol,其完全燃烧生成液态水,放出的热量为5mol×285. 8kJ/mol=1429kJ;已知:③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH=-110. 5kJ/mol;④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,由盖斯定律可知,④-③得:CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol+110. 5kJ/mol=-283 kJ/mol,CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol。
(5)①实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是环形玻璃搅拌棒;
②实验中,NaOH 溶液过量的目的是保证盐酸完全被中和;
③大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小;NH3·H2O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验,测得的中和热的数值会偏小。
16.(1)460
(2) 光(或太阳) 电
(3)D
(4) 吸收 6.01
【详解】(1),焓变=反应物总键能-生成物总键能,即176×2+498.8-4x=-989.2,x=460;
(2)硅光电池是一种把太阳能能转化为电能的装置。
(3)A.硅是固体燃料,便于运输、贮存,故A正确;
B.地壳中硅元素含量仅次于氧,硅的来源丰富,硅燃烧的产物是二氧化硅,二氧化硅可冶炼粗硅,故B正确;
C.硅燃烧放出的热量大,硅燃烧的产物是二氧化硅,对环境污染程度低且易控制,故C正确;
D.自然界中含有二氧化硅和硅酸盐,没有单质硅,故D错误;
选D。
(4)。正反应吸热,若生成的为,则在制备纯硅的反应过程中吸收的热量为6.01。
17.
【分析】根据盖斯定律书写相关反应热化学方程式;根据活化能与反应热的关系进行相关计算;根据化合价变化结合气体摩尔体积计算转移电子数;根据反应热与键能的关系进行相关计算。
【详解】 ---a
---b
根据盖斯定律,得: ;故答案为 ;
反应的焓变正反应的活化能逆反应的活化能,则其逆反应的活化能;故答案为:;
将方程式得,用标准状况下 还原至,整个过程中转移的电子总数为,根据热化学方程式,还原至,放出热量1734kJ,标准状况下 的物质的量,故放出热量,故答案为: ;;
反应热反应物总键能生成物总键能,则根据表中数据可知,,解得,故答案为:200。
18. 大于 大于 ΔH = -183kJ·mol-1 CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+659.8kJ·mol-1
【分析】(1)物质具有的能量越低越稳定;
(2)根据化学反应中旧键的断裂吸热,新键的形成放热;
(3)根据盖斯定律求解;
【详解】(1)①已知金刚石与石墨燃烧生成相同的二氧化碳时释放的热量多,则相同量的金刚石具有的能量高于石墨所具有的能量,能量越低越稳定,石墨较稳定;
②物质越稳定,其键能越大,越难发生反应,石墨比金刚石稳定,所以石墨中的碳碳键比金刚石中的键能大;
(2)化学反应中旧键的断裂吸热,新键的形成放热,则436 kJ/mol+243 kJ/mol-431 kJ/mol2=-183kJ/mol,则热化学方程式为H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH = -183kJ/mol;
(3)根据盖斯定律可知,①2-②可得CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=+659.8kJ/mol。
19. DE F C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol 16QkJ或8QkJ
【详解】(1)A.氢气的物质的量为2mol,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,碳元素的稳定氧化物为CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成的水是气态,不是稳定的状态,应为液态水,故反应热△H3不能表示燃烧热;
D.中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水,符合燃烧热概念,反应热△H5能表示燃烧热;
F.中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.反应生成的水为2mol,反应热△H7不能表示中和热;
H.是弱酸与强碱反应生成1molH2O,但由于醋酸电离吸热,故不符合中和热概念,反应热△H8不能表示中和热,
故答案为:D E;F;
(2)C2H2气体完全燃烧反应的化学方程式为:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O,2.00g C2H2气体n(C2H2)==mol,放出99.6kJ的热量,则1molC2H2燃烧放出的热量为:99.6kJ×13=1294.8kJ,则热化学方程式为:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol;
(3) KOH的物质的量为0.1L×5mol/L=0.5mol;
若生成K2CO3,据钾离子守恒,故n(K2CO3)=0.5mol×=0.25mol,根据碳元素守恒由n(CO2)=n(K2CO3)=0.25mol,根据碳元素守恒可知,n(C4H10)=n(CO2)=×0.25mol=mol;即mol的丁烷燃烧放热为Q,那么1mol丁烷放出的热量为16QkJ;
若生成KHCO3,据钾离子守恒,故n(KHCO3)=0.5mol,根据碳元素守恒由n(CO2)=n(KHCO3)=0.5mol,根据碳元素守恒可知,n(C4H10)=n(CO2)=×0.5mol=mol;即mol的丁烷燃烧放热为Q,那么1mol丁烷放出的热量为8QkJ;
答案为16QkJ或8QkJ。
20.(1)AC
(2) < 0.75mol 3
(3)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.2kJ·mol-1
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
【详解】(1)由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-89kJ·mol-1可知,CO2(g)和3H2(g)的总能量大于CH3OH(g)和H2O(g)的总能量,则符合该反应的图象是AC,故答案为:AC;
(2)①该反应为可逆反应,不可能彻底进行,因此向某恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g),充分反应后,放出的热量小于89kJ,故答案为:<;
②甲醇燃烧的化学方程式为,燃烧2mol甲醇消耗3mol氧气,转移12mol电子,16g甲醇的物质的量为,则消耗氧气的物质的量为,转移电子,数目为3NA,故答案为:0.75mol;3;
(3)CO在O2中充分燃烧的方程式为2CO+O2(g)=2CO2,14gCO的物质的量为0.5mol,0.5molCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3 kJ的热,则2molCO完全燃烧放出565.2kJ热量,则该反应的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.2kJ·mol-1,故答案为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.2kJ·mol-1;
(4)在反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 中断裂3molH-H键,1molN≡N键共吸收的能量为,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为,ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=2254kJ-2346kJ=-92kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1。
答案第1页,共2页
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