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- 2021-07-05 发布
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化学反应热的计算
1.已知:①2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-221.0 kJ/mol
②C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.51 kJ/mol
计算反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应热ΔH为( )
A.+172.51 kJ/mol
B.-283.01 kJ/mol
C.+283.01 kJ/mol
D.+504.00 kJ/mol
解析:由盖斯定律可知,①-②得到C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol-(-393.51 kJ/mol)=+172.51 kJ/mol。
答案:A
2.(2019年岳阳五校联考)一种新型电池的总反应2H2(g)+O2(g)===2H+(aq)+2OH- (aq) ΔH,则该反应的ΔH为[已知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,中和热为57.3 kJ·mol-1]( )
A.+686.2 kJ·mol-1
B.+457.0 kJ·mol-1
C.-457.0 kJ·mol-1
D.-686.2 kJ·mol-1
解析:根据已知条件可得:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1①,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1②,根据盖斯定律,由②-①×2可得:2H2(g)+O2(g)===2H+(aq)+2OH-(aq) ΔH=-457.0 kJ·mol-1。
答案:C
3.已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
3
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH3<0
B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
解析:ΔH1<0,ΔH2>0,ΔH3<0,ΔH4<0。ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH3=(ΔH4+2ΔH5)。
答案:C
4.(2019年徐州市三模)联氨(N2H4)常温下为无色液体,可用作火箭燃料。下列说法不正确的是( )
①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1 048.9 kJ·mol-1
A.O2(g)+2H2(g)===2H2O(l) ΔH5,ΔH5>ΔH3
B.ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
C.1 mol O2(g) 和2 mol H2(g)具有的总能量高于2 mol H2O(g)
D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热
解析:本题考查反应热的大小比较、盖斯定律及物质稳定性的比较,依据概念分析,O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3;O2(g)+2H2(g)===2H2O(l) ΔH5;两个反应均为放热反应,ΔH均为负值,放热越多ΔH越小,由于生成液态水放热更多,所以ΔH5<ΔH3,A错误; 根据盖斯定律,③×2-②×2-①得,2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g),所以ΔH4===2ΔH3-2ΔH2-ΔH1,B正确;O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以C正确;由ΔH4=-1 048.9 kJ·mol-1知,反应放出大量的热,所以可以用联氨和N2O4作火箭推进剂,D正确。
答案:A
5.煤转化为水煤气的主要化学反应为
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
①C(s)+O2(g)===CO2(g)
3
ΔH1=-393.5 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)===H2O(g)
ΔH2=-242.0 kJ/mol
③CO(g)+O2(g)===CO2(g)
ΔH3=-283.0 kJ/mol
试回答:
(1)请你根据上述数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式:_______________________________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量________(填“多”或“少”)。
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是____________________________________。
解析:题目考查了热化学方程式的书写和盖斯定律的运用。根据盖斯定律可知“无论反应是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变是一样的”,因此得出1 mol碳固体和水蒸气反应的焓变为131.5 kJ/mol;在煤转化为水煤气时需要吸收热量,因此甲同学的观点是错误的。
答案:(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.5 kJ/mol
(2)多 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3且ΔH2>0)
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