1.1化学反应的热效应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验不能达到目的的是
选项 实验操作 目的
A 在过氧化氢溶液中加入少量FeCl3 加快氧气的生成速率
B 实验室制备少量二氧化硫气体 向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸
C 草酸加入酸性高锰酸钾溶液中 验证草酸具有还原性
D 测量镁与盐酸反应前后的温度变化 镁与盐酸反应放热
A.A B.B C.C D.D
2.根据实验目的,下列情境中的实验方案设计、现象及结论均正确的是
选项 实验目的 实验方案设计 现象和结论
A 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 试剂添加顺序:先加Na2CO3溶液,再加BaCl2溶液,最后加NaOH溶液 过滤后蒸发结晶得到固体为精盐
B 比较金属性 用电流表测试由Mg、Al、稀硫酸构成的简易电池 电流表指针偏转,镁片溶解,铝片上产生大量气泡,可证明金属性:Mg>Al
C 测定中和热 将50mL0.50mol/LNaOH溶液迅速倒入盛有50mL浓硫酸的量热计内筒中,不断搅拌 温度计示数迅速升高,根据反应前后的温度变化和比热容等数值可计算中和热约为57.3kJ/mo1
D 检验钠与乙醇是否发生反应 在盛有少量75%酒精溶液的试管中,加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠 收集产生的气体,移近火焰,发出爆鸣声,说明Na和CH3CH2OH反应生成H2
A.A B.B C.C D.D
3.下列关于能源和作为能源的物质的说法错误的是
A.化石能源内部蕴藏着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能
C.物质的化学能经过放热反应可以转化为内能,被人们利用
D.对人类社会来说,任何吸热反应都没有利用价值
4.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为。下列说法错误的是
A.正极的电极反应式为
B.2 mol Cu和1 mol 的总能量高于1 mol 和2 mol Ag的总能量
C.电池工作时,向Cu电极移动
D.测量原理示意图中,电子从Cu经溶液流向
5.下列关于热化学方程式的说法正确的是
A.葡萄糖的燃烧热是,则
B.若和完全反应放热,则热化学方程式为
C.若,则稀硫酸与稀反应的反应热
D.若白磷的能量比红磷多,则白磷转化为红磷的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s)
6.下列说法正确的是
A.化学反应热效应一定等于系统的焓变
B.可知H2和O2的能量之和大于H2O的能量
C.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化
D.在一个确定的化学反应中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
7.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热的数值偏高
8.在下,与发生反应的能量变化如图所示。已知:。下列有关说法正确的是
A.过程Ⅰ为吸收了能量”
B.键的键能为
C.正反应的活化能大于逆反应
D.全部分解为与时吸收的热量
9.已知 ,两步热循环制的过程如图。
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
下列说法正确的是
A.该制氢过程中FeO为催化剂
B.整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ每吸收302.4kJ,则转移电子的物质的量为2mol
D.根据盖斯定律
10.下列关于ΔU说法正确的是
A.ΔU=Q B.ΔU<0,反应放热 C.ΔU=ΔH
D.ΔU>0,反应放热
11.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.该反应需要在加热条件下才能进行
B.断裂1mol A-A键和1mol B-B键,放出a kJ能量
C.A2的总能量一定低于AB的总能量
D.每生成1mol AB(g)吸收的能量为0.5(a-b)kJ
12.某反应的能量变化如图所示,下列表述正确的是
A.断开化学键的过程会释放能量
B.该反应一定要在加热条件下进行
C.该反应可能为与的反应
D.若该图表示石墨转化为金刚石的能量变化图,说明金刚石比石墨稳定
13.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=-890.3kJ/mol
B.由C(金刚石)=C(石墨) ΔH=-1.9kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
C.已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol,说明正反应活化能小于逆反应活化能
D.OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,故1mol醋酸与1molNaOH完全反应,放出的热量一定为57.3kJ
14.研究表明,在一定条件下,气态与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.比更稳定
B.为吸热反应且反应条件一定要加热
C.中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D.转化为需要吸收的热量
15.下列说法错误的是
A.主族元素的原子得电子数越多,元素的非金属性越强
B.在周期表中金属与非金属的分界线处可以找到半导体材料
C.对于一个化学反应,反应的途径有可能不同,但其焓变一定相同
D.依据周期律推测,卤素单质砹为黑色固体,难溶于水也难溶于稀硝酸
二、填空题
16.已知。回答有关中和反应的问题。
(1)如图装置中仪器的名称 ,碎泡沫塑料的作用是 。
(2)若通过实验测定中和热,其数值常常小于,其原因可能是 。
(3)如果大烧杯上不盖硬纸板,测得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填“偏大”、“偏小”“无影响”)。
17.根据要求回答下列问题:
(1)下列过程不一定释放能量的是 。
A.化合反应 B.分解反应 C形成化学键 D.燃料燃烧 E.酸碱中和 F.炸药爆炸
(2)等质量的下列物质分别完全燃烧生成,放出热量较多的是 。
A.硫蒸气 B.硫固体
(3)已知和反应生成是放热反应,且断开1mol H-H键、1mol Cl-Cl键、1mol H-Cl键需吸收的能量分别为kJ、kJ、kJ。由此可以推知下列关系正确的是 (填序号)。
A. B. C. D. E. F.
18.按要求写热化学方程式或者计算:
(1)已知:H2和CH4的燃烧热分别为ΔH=-285.8 kJ·mol-1和ΔH=-890 kJ·mol-1 ,112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3695 kJ的热量,则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是 。
(2)已知在25℃、101 kPa下,10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式 。
(3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表:
共价键 C-O H-O N-H C-N
键能/kJmol-1 351 463 393 293
则该反应的ΔH= kJ·mol-1
19.用还原法处理氮的氧化物,可减少环境污染。
(1)催化还原、的反应如下:
a.
b.
则 。
(2)铂作催化剂,用还原的反应为 ,其反应过程中的能量变化如图所示。
①不加催化剂时,该反应的正反应活化能为 ,加入催化剂的是曲线 (填“a”或“b”)。
②上述反应的 。如果将平衡转化率提高,则 (填“增大”“减小”或“不变”)。
20.请认真观察图示,然后回答下列各题。
(1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开1 mol H-H键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。
(3)下列反应中,属于放热反应的是 ,属于吸热反应的是 。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑤二氧化碳通过炙热的碳层
(4)氨热分解法制氢气。
相关化学键的键能数据
化学键
键能 946 436.0 390.8
在一定温度下,利用催化剂将分解为和。反应 。
21.回答下列问题
(1)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
则途径I放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H=+67.7kJ mol-1;
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534kJ mol-1;
H2O(l)=H2O(g) H=+44.0kJ mol-1;
请写出N2H4燃烧热的热化学方程式: 。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能/kJ/mol a b c x
一定条件下1mol气态白磷完全燃烧生成气态产物的结构如图所示,放出热量为为dkJ,表中x= kJ/mol(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(4)为有效降低含氮化物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。
①保证放电的持续进行,应选择 (阴或阳)离子交换膜,电流 (填“可以”或“不可以”)通过交换膜。
②电池工作一段时间后,左侧电极室溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“几乎无变化”)。(不考虑消耗或生成的水对浓度的影响)
③电极B反应式为 。
④同温同压时,左右两侧电极室中产生的气体体积比为 ,转移8mol电子,右侧溶液质量 (增加或减少) g。
22.按要求回答下列问题:
(1)分析下面的能量变化图,则 0(填“>”“<”或“=”)。下列化学反应的能量变化与相同的是
A.碳在高温下与水蒸气的反应
B.点燃的镁条在氮气中继续燃烧
C.灼热的碳与二氧化碳的反应
D.与的反应
(2)1molC(s)与反应生成1molCO(g)和,需吸收131.5kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(3)拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则生成的反应热为 kJ/mol。
(4)已知①
②
③
利用上述三个反应,计算 的反应焓变为 。(用含、、的式子表示)
23.回答下列问题:
(1)25℃、101 kPa条件下充分燃烧8 g甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别为436kJ、391kJ和946kJ,则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式 。
(4)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的 ;
24.按要求填空
(1)SiH4是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.6kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式 。
(2)一定量N2(g)和H2(g)在一定条件下反应生成2molNH3(g),放出92.2kJ热量,若在相同条件下,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)反应放出的热量 (填“>”、“<”或“=”) 46.1kJ。
(3)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则在此条件下,1mol乙醇完全燃烧的△H= kJ/mol
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每转移1mole﹣,放热44.4kJ,该反应的热化学方程式 。
25.请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:
I. (1)下列ΔH表示物质燃烧热的是 ;表示反应中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1的是 (填“ΔH1”“ΔH2”和“ΔH3”等)。
A.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
D. Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=== BaSO4(s)+H2O(l) ΔH4
E.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH5
F.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH6
(2)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量),下表是部分化学键的键能数据:
化学键 P—P P—O O=O P=O
键能(kJ·mol-1) a 360 500 434
已知白磷(P4)的燃烧热为2 378 kJ·mol-1,白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如上图所示,则上表中a= (保留到整数)。
II.已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572KJ热量,反应的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-572KJ·mol-1。
(3)该反应生成物的能量总和 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物的能量总和。
(4)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)572KJ。
III.(5)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4KJ的热量,写出表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
(6)如图所示是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,
请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D D D D D A C B
题号 11 12 13 14 15
答案 D C B D A
1.B
【详解】A.氯化铁可催化过氧化氢分解,可加快氧气的生成速率,故A正确;
B.实验室加热铜和浓硫酸反应生成二氧化硫,用于制备少量二氧化硫气体,故B错误;
C.草酸与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳和锰离子,溶液褪色,高锰酸钾是氧化剂,草酸是还原剂,证明草酸具有还原性,故C正确;
D.盐酸与镁粉反应测得溶液温度上升,说明镁与盐酸的反应是放热反应,故D正确;
故选:B。
2.B
【详解】A.试剂添加顺序要求,加在溶液之后,A错误;
B.Mg、Al、稀硫酸构成的电池,镁片溶解做负极,铝片上产生大量气泡,氢离子得到电子生成氢气,做正极,可证明金属性:Mg>Al,B正确;
C.测量中和热不能使用浓硫酸,浓硫酸稀释过程放热,C错误;
D.75%酒精溶液中由25%的水,钠与水剧烈反应,不能证明钠与乙醇反应,D错误;
答案选B。
3.D
【详解】A.化石能源物质内部蕴藏着大量的能量,A错误;
B.绿色植物进行光合作用时,将光能转化为化学能“贮存”在有机物中,B正确;
C.物质的化学能经过放热反应可以转化为内能,并被人们利用,C正确;
D.吸热反应在需要制冷或降温的领域有广泛的用途,D错误;
故选D。
4.D
【详解】A.由总反应知Ag2O得电子变为Ag,则正极的电极反应式为,A正确;
B.此装置能量转化为化学能转化为电能,即反应物总能量高于生成物总能量,所以2 mol Cu和1 mol 的总能量高于1 mol 和2 mol Ag的总能量,B正确;
C.阴离子向负极移动,向Cu电极移动,C正确;
D.电子不经过溶液,D错误;
故选D。
5.D
【详解】A.燃烧热要求生成的H2O为液态,若生成气态水,则放热会偏少,故热化学方程式错误,故A错误;
B.若1molSO2和0.5molO2完全反应放热98.3kJ,则SO2(g)和O2(g)反应生成2molSO3(g)放出的热量为98.3kJ/mol×2mol=196.6kJ,正确的热化学方程式为,故B错误;
C.由于钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡的反应放出热量,则稀硫酸与稀Ba(OH)2反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6kJ mol-1,故C错误;
D.若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,31g白磷(P4)的物质的量为n(P4)= =0.25mol,1molP4(白磷,s)转化为4mol(红磷,s)放出4bkJ热量,则白磷转化为红磷的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s),故D正确;
答案选D。
6.D
【详解】A.焓是内能有关的物理量,恒压条件下的反应热又称焓变,A错误;
B.可知2molH2(g)和1molO2(g)的能量之和大于2molH2O(g)的能量,B错误;
C.在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变,参加反应的物质的物质的量不一定是1mol,C错误;
D.任何化学反应过程,不是吸收能量就是放出能量,当反应物的总焓大于生成物总焓时,反应放出热量,反之吸收热量,因此在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.与的反应属于吸热反应,铝片与盐酸、NaOH与盐酸反应属于放热反应,A错误;
B.铝粉和铝片都是固体,更换为等质量的铝粉后时放出的热量不变,但铝粉与盐酸反应速率快,B错误;
C.铁是热的良导体,改为铁质搅拌器,造成热量损失增大,测的中和热数值偏小,C错误;
D.氢氧化钠固体溶解放出热量,因此测定数值结果偏高,D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.过程Ⅰ为化学键的断裂,需要吸收能量,由盖斯定律可知,过程Ⅰ为吸收了能量,A正确;
B.2H+2Cl释放862kJ的能量生成2HCl(g),因此H-Cl键的键能为,B错误;
C.总反应为放热反应,说明甲能量比丙大,则正反应的活化能小于逆反应,C错误;
D.由热化学方程式 可知,生成2molHCl(g)需要释放183kJ能量,即全部分解为与时吸收的热量,全部分解为与时吸收的热量,D错误;
故选A。
9.C
【详解】A.由题图可知,Fe3O4参与反应,但反应前后质量不变,为整个过程的催化剂,FeO是中间产物,A错误;
B.过程I将太阳能转化为化学能,过程Ⅱ是放热反应,将化学能转化为热能,B错误 ;
C.根据氧元素化合价计算可知,生成1mol氧气,转移4mol电子,吸收,则过程Ⅰ每吸收302.4kJ,则转移电子的物质的量为2mol,C正确;
D.根据盖斯定律,,则,则,D错误;
答案选C。
10.B
【详解】A.△U=Q+W,只有体系没有做功(反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功)时,△U=Q,故A错误;
B.△U是内能的变化,△U=U (反应产物) -U (反应物),当△U<0时,反应释放能量,故B正确;
C.在等压条件下,ΔU=ΔH,故C错误;
D.△U是内能的变化,△U=U (反应产物) -U (反应物),当△U>0时,反应吸收能量,故D错误;
选B。
11.D
【分析】根据图像分析,此反应属于吸热反应,产物总能量高于反应物总能量。
【详解】A.1 mol A2和1 mol B2反应生成2mol AB,每生成2mol AB(g)吸收(a一b)kJ的热量,A项错误;
B.断裂1 mol A一A 键和1 mol B-B键,吸收a kJ能量,B项错误;
C.依据题图可知,反应物的总能量低于反应产物的总能量,C项错误;
D.反应能量变化=反应产物的总能量-反应物的总能量,所以生成1mol AB吸收的能量为0.5(a一b)kJ· mol-1,D项正确;
故答案选D。
12.C
【分析】据图分析,此反应为吸热反应
【详解】A.断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,故A错误;
B.吸热反应与反应条件无关,加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如燃烧为放热反应但需要点燃,故B错误;
C.NaHCO3与HCl的反应为吸热反应,故C正确;
D.能量低的物质稳定,由石墨吸收能量后可转化为金刚石,说明石墨比金刚石能量低,石墨比金刚石稳定,故D错误;
答案选C
【点睛】掌握化学反应的实质:反应物中的化学键断开,而形成生成物中化学键的过程;化学反应中能量变化的表现:吸热、放热能量变化的特征包括系统与环境的能量交换、热量的传递、热容和焓变等
13.B
【详解】A.CH4的燃烧热是890.3kJ/mol,表示1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量890.3kJ,甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol,A错误;
B.由C(金刚石)=C(石墨) ΔH=-1.9kJ/mol,说明金刚石具有能量更高,金刚石更不稳定,B正确;
C.由ΔH=+180kJ/mol,ΔH=正反应活化能-逆反应活化能>0,说明正反应活化能小于逆反应活化能,C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸收热量,1mol醋酸与1molNaOH完全反应,放出的热量小于57.3kJ,D错误;
答案选B。
14.D
【分析】此题主要考查化学反应能量变化图像,抓住物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强的核心思想。
【详解】A.根据图示可知等物质的量的HCN比HNC 含有的能量更低,因此HCN 比HNC更稳定,A错误;
B.由图示可知HCN 比HNC能量低,则HCN(g)-HNC(g) 时会吸收能量,反应为吸热反应,但反应条件不一定需要在加热条件下进行,B错误;
C.根据图示可知1 mol HCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5kJ的热量,但由于该中间物质中仍然存在化学键,断裂化学键需吸收能量,因此l mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ,C错误;
D.根据图示可知1 mol HCN(g)转化为lmol HNC(g)需要吸收的能量为186.5kJ一127.2 kJ=59.3kJ,D 正确;
故选D。
15.A
【详解】A.元素的非金属性的强弱与原子得到电子的难易有关,与得到电子数目的多少无关,故A错误;
B.位于金属与非金属的交界处的元素具有金属性和非金属性,所以在周期表中金属与非金属的分界线处可以找到半导体材料,故B正确;
C.反应的焓变只与反应为和生成物有关,与反应途径无关,所以对于一个化学反应,反应的途径有可能不同,但其焓变一定相同,故C正确;
D.卤族元素,从上到下卤素单质的熔沸点依次增大、颜色依次加深,卤化银的溶解度依次减小,碘单质为紫色固体,所以砹单质为黑色固体,碘化银难溶于水也难溶于稀硝酸,所以砹化银难溶于水也难溶于稀硝酸,故D正确;
故选A。
16.(1) 环形玻璃搅拌棒 隔热,防止热量散失
(2)不可避免的会损失一些热量(或者测量会带来误差)
(3)偏小
(4)偏小
【详解】(1)如图装置中仪器的名称为环形玻璃搅拌棒;碎泡沫塑料的作用是隔热,防止热量散失;
(2)若通过实验测定中和热,其数值常常小于,其原因可能是不可避免的会损失一些热量(或者测量会带来误差);
(3)如果大烧杯上不盖硬纸板,热量会散失一部分,导致测得的中和热数值偏小;
(4)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,因氨水为弱碱,其电离需吸收一部分热量,则测得的中和热的数值会偏小。
17. AB A F
【详解】(1)化学键的形成过程一定会放出能量,燃料的燃烧、酸碱中和反应都是放热反应,炸药爆炸会放出热量,而化合反应、分解反应不一定是放热反应;故答案为:AB;
(2)硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,所以硫蒸气燃烧放出的热量较多,故答案为:A;
(3)氢气与氯气反应生成是放热反应,根据反应热与键能的关系可知,即,三种键能之间的大小关系不能判断,故答案为:F。
18.(1)1∶3
(2)CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol
(3)-12
【分析】(1)
气体的物质的量为n ==5mol,设H2和CH4的物质的量分别为x、y,根据题意可知得:
,解得,故=;
(2)
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量,10 g乙醇的物质的量为=mol,则1mol乙醇燃烧放出的热量为=1357 kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol;
(3)
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和,设C-H键的键能为akJ/mol,ΔH=3a kJ/mol +351 kJ/mol +463 kJ/mol =3×393 kJ/mol -(3a kJ/mol +293 kJ/mol +2×393 kJ/mol +2×463 kJ/mol)=12 kJ/mol。
19. -867 78 -226kJ mol-1 不变
【详解】(1)得,
(2)①不加催化剂时为曲线a,活化能为E1,即78;加入催化剂,活化能降低,应为曲线b;②反应的=反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2=(78-304)= -226kJ mol-1,只与反应物和生成物的能量有关,与平衡转化率无关,故不变。
20.(1)放热
(2) 放出 11
(3) ①②③ ④⑤
(4)+90.8
【详解】(1)反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应;
(2)根据方程式H2+I2=2HI,则由1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI的反应热为:436kJ/mol+151kJ/mol-2×299kJ/mol=-11kJ/mol,故放出11kJ的能量;
(3)①物质燃烧是放热反应; ②炸药爆炸是放热反应;③酸碱中和反应放出热量,是放热反应; ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应;⑤二氧化碳通过炙热的炭属于吸热反应;故属于放热反应的是①②③,属于吸热反应的是④⑤;
(4)根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,的。
21.(1) 等于 ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)
(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJ/mol
(3)(d+6a+5c-12b)
(4) 阴 可以 几乎无变化 4∶3 减少 72
【详解】(1)根据盖斯定律可知,反应热只与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关,故等质量的碳通过途径I放出的热量等于途径II放出的热量,已知反应①=②+③+④,故△H1=△H2+△H3+△H4,故答案为:等于;△H1=△H2+△H3+△H4;
(2)②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534kJ mol-1;③H2O(l)=H2O(g) H=+44.0kJ mol-1;已知反应②+2×③可得N2H4燃烧热的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534-2×(+44)=-622kJ/mol;
(3)据图可知1个P4O10分子中P-O的个数为12,白磷的燃烧热为dkJ/mol,则可得热化学方程式P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-dkJ/mol,ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,所以有(6a+5c)kJ/mol-(4x+12b)kJ/mol=-dkJ/mol,解得x=(d+6a+5c-12b);
(4)根据化学方程式可知,NO2和NH3发生归中反应,NO2中N得电子化合价降低故通入NO2的电极B为正极,正极反应式为,NH3中N失电子化合价升高,故通入NH3的电极A为负极,负极反应式为;
①原电池工作时,阴离子向负极移动,为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜,防止二氧化氮与碱发生反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,导致原电池不能正常工作;电流可以通过交换膜;
②负极反应式为,消耗氢氧根离子的同时生成水,因此电池工作一段时间后,左侧电极室溶液的碱性减弱,右侧氢氧根离子通过离子交换膜进入左室进行补充,故左侧电极室溶液的碱性几乎无变化;
③电极B反应式为
④正极反应式为,负极反应式为,转移相同数量的电子时,正极上产生的气体与负极上产生的气体体积比为3∶4,即左右两侧电极室产生的气体体积比为4∶3;转移8mol电子,右侧溶液通入2molNO2,放出1molN2,同时向左侧通过离子交换膜转移了8mol ,质量变化为,2 mol×46g/mol-1mol×28g/mol-8mol×17g/mol=-72g,溶液质量为,减少72g;
22.(1) < B
(2)C(s)+ =+131.5kJ/mol
(3)-92
(4)3-2-2
【解析】(1)
由图可知,该反应的反应物总能量大于生成物总能量,故<0;
反应为放热反应。
A.碳在高温下与水蒸气的反应属于吸热反应,选项A不相同;
B.点燃的镁条在氮气中继续燃烧,反应为放热反应,选项B相同;
C.灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应,选项C不相同;
D.与的反应为吸热反应,选项D不相同;
答案选B;
(2)
1molC(s)与反应生成1molCO(g)和,需吸收131.5kJ的热量,该反应的热化学方程式为C(s)+ =+131.5kJ/mol;
(3)
拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,在反应N2+3H2 2NH3中,断裂3mol H-H键,键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,
吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,
则生成的反应热为-92kJ/mol;
(4)
已知①
②
③
根据盖斯定律,由②3-①2-③2得反应利用上述三个反应,则 的反应焓变为3-2-2。
23.(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol
(2)N2(g)+3H(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol
(4)-49
【解析】(1)
25℃、101 kPa条件下,充分燃烧8 g(0.5mol)甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ,则1mol甲烷气体充分燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量为320kJ,所以甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol;
(2)
1molN2参与反应的焓变是,则与反应生成的热化学方程式为:N2(g)+3H(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ/mol;
(3)
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
根据盖斯定律计算②×2+③×2-①得C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式为2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=(-393 kJ/mol)×2+(-285 kJ/mol)×2-(-870 kJ/mol)= -486 kJ/mol,即2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol;
(4)
已知①
②
根据盖斯定律,由①+②得总反应的+41-90=-49。
24. SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol < -2Q 4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol
【详解】(1)室温下16gSiH4(g)自燃生成固态SiO2和液态H2O放出热量713.6kJ,则1mol SiH4(g) 自燃放出1427.2kJ的能量,室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式是SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol;
(2)反应可逆,生成2molNH3(g)放出92.2kJ热量,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,所以放出的热量<46.1kJ。
(3)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则生成二氧化碳的物质的量是1mol,燃烧乙醇的物质的量是0.5mol,在此条件下,0.5mol无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,所以1mol乙醇完全燃烧的△H=-2Q kJ/mol;
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和黑色固体CuO。在25℃、101kPa下,已知该反应每转移1mole﹣,放热44.4kJ,1mol CuCl(s)反应转移2mol电子,则放热88.8kJ,该反应的热化学方程式4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol。
25. ΔH3 ΔH5 196 小于 < S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8kJ·mol-1 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ/mol
【详解】I.(1)根据燃烧热的定义:1mol可燃气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,即属于燃烧热的是△H3;根据中和热的定义:酸与碱反应生成1mol水时放出的热量,即属于中和热的是△H5;
(2)根据△H等于反应物键能总和-生成物键能总和,△H=(6×a+5×500-12×360-4×434)=-2378kJ·mol-1,解得a=196kJ·mol-1;II.考查化学能与热能的转化,
(3)因为△H<0,说明此反应是放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,即反应生成物的总能量小于反应物的能量总和;
(4)液态水转化成水蒸气需要吸收热量,因此2mol氢气完全燃烧生辰水蒸气,放出的热量<572kJ;
III.(5)1molS完全燃烧放出的热量是kJ=296.8kJ,因此硫燃烧热的热化学方程式为 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8kJ·mol-1;
(6)NO2和CO反应的化学方程式为:NO2+CO=CO2+NO,根据能量与过程的图象,则热化学反应方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。
【点睛】本题的易错点是燃烧热和中和热,根据燃烧热的定义,是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,C生成CO2,S→SO2,H转化成液态水,A中生成的是CO,△H1不表示燃烧热,B中氢气是2mol,不是1mol,△H2不表示燃烧热,C、符合燃烧热的定义,△H3表示燃烧热;同理中和热也可以根据定义分析。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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