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- 2021-07-08 发布
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化学反应与能量
1、已知25℃时:①
②
下列有关说法中正确的是()
A.HF电离:HF(aq)H+(aq)+F-(aq)△H=+10.4KJ/mol
B.水解消耗0.1molF时,吸收的热量为6.77kJ
C.中和热均为57.3kJ/mol
D.含0.1molHF、0.1molNaOH的两种溶液混合后放出的热量为6.77kJ
2、已知:Fe2O3(s)+3/2C(s)=3/2CO2(g)+2Fe(s)△H=+234.1kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1,
则2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)的△H是()
A.-824.4kJ·mol-1B.-627.6kJ·mol-1
C.-744.7kJ·mol-1D.-169.4kJ·mol-1
3、已知下列反应的热化学方程式:
①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H2
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3
④4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H4
下列说法不正确的是()
A.△H4=12△H3+10△H2﹣2△H1
B.若将①中H2(g)改为H2(l)则△H>△H1
C.C(金刚石,s)与C(石墨,s)的燃烧热不同
D.△H2是H2(g)的燃烧热
4、下列热化学方程式中,正确的是()
A.甲烷的燃烧热△H=﹣890.3kJ·mol﹣1,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式可为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ·mol﹣1
B.一定条件下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣38.6kJ·mol﹣1
C.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)△H=﹣571.6kJ·mol﹣1
D.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ·mol﹣1,则H2SO4和NaOH反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ·mol﹣1
5、已知几种物质的相对能量如下表所示:
物质
NO2(g)
NO(g)
SO2(g)
SO3(g)
相对能量/kJ
429
486
99
0
工业上,常利用下列反应处理废气:NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)△H等于
A.+42kJ·mol-1B.-42kJ·mol-1C.-84kJ·mol-1D.+84kJ·mol-1
6、成语是中国传统文化的瑰宝。铜墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJ·mol-1
③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H3=ckJ·mol-1
④2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H4=dkJ·mol-1
(上述热化学方程式中,a,b,c,d均不等于0)
下列说法不正确的是
A.b>a
B.d=3b+2c
C.C(s)+O2(g)=CO(g)△H=kJ·mol-1
D.CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H0)。下列说法正确的是( )
A.相同条件下,2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量
B.将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出的热量为QkJ
C.若使用催化剂,该反应的|ΔH|减小
D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化
11、已知1gH2完全燃烧生成水蒸气放出热量121kJ,且O2中1molO===O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中形成1molH—O键时放出热量463kJ,则H2中1molH—H键断裂时吸收的热量为( )
A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ
12、分析下表中的四个热化学方程式,判断氢气和丙烷的燃烧热分别是( )
A.-571.6kJ·mol-1,-2221.5kJ·mol-1
B.-241.3kJ·mol-1,-2013.8kJ·mol-1
C.-285.8kJ·mol-1,-2013.8kJ·mol-1
D.-285.8kJ·mol-1,-2221.5kJ·mol-1
13、已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269kJ/mol
②
下列说正确的是()
A.断开1molO-O键比断开1molN-N键所需能量少448kJ
B.断开1molH-O键比断开1molH-N键所需能量相差约72.6kJ
C.由以上键能的信息可知H2O的沸点比NH3高
D.由元素非金属性的强弱可知H-O键比H-N键弱
14、三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧时P被氧化为P4010,下列有关P4S3的说法中不正确的是
A.P4S3属于共价化合物
B.1molP4S3分子中含有9mol共价键
C.P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2=P4O10+3SO2
D.P4S3中磷元素为+3价
15、下列说法正确的是()
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-801.3kJ?mol-1结论:CH4的燃烧热为801.3kJ/mol
B.稀溶液中有H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成1molH2O,则会放出57.3kJ的能量
C.Sn(s,灰)Sn(s,白)ΔH=+2.1kJ/mol(灰锡为粉末状)结论:锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
D.C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g),C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395kJ/mol结论:相同条件下金刚石性质比石墨稳定
16、下列有关热化学方程式的叙述正确的是()
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=+483.6kJ/mol
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ/mol
D.己知2C(s)+2O2(g)==2CO2(g)ΔH12C(s)+O2(g)==2CO(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2
17、不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成,这个过程的热效应是相同的。
已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1kJ/mol①
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ/mol②
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3kJ/mol③
若使23g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为
A.(Q1+Q2+Q3)kJ
B.[0.5(Q1+Q2+Q3)]kJ
C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3)kJ
D.(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ
18、某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/LH2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)实验中大约要使用245mLNaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体g。
(2)从表中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)。
Ⅱ.
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示。
(1)写出稀硫酸和稀NaOH溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol)。
(2)实验数据如表所示。
①温度差的平均值为________。
②使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是(填字母)。
A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
③近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),则中和热ΔH=________(结果保留小数点后一位)。
④上述实验结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测量H2SO4溶液的温度
19、(1)2.3g乙醇和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,放出热量为68.35kJ,则该反应的热化学方程式为_______________________________________。
(2)乙醇燃料电池的电解液常用KOH溶液,写出该电池的负极反应为
__________________。
20、(1)许多运动会使用的火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:____________________________________________。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=﹣99kJ?mol-1。
请回答下列问题:
①图中ΔH=______kJ?mol-1。
②已知单质硫的燃烧热为296kJ?mol-1,计算由S(s)生成1molSO3(g)的ΔH=______kJ?mol-1。
21、I用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl,利用反应A可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O。
已知:ⅰ反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
ⅱ.
(1)H2O的电子式是______________________。
(2)反应A的热化学方程式是_________________________________________________。
(3)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________(填“强”或“弱”)。
II在一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g)2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度c(A2)=0.5mol·L-1、c(B2)=0.1mol·L-1、c(C)=1.6mol·L-1,若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度(mol·L-1),则:
(1)a、b应满足的关系是________________________________;
(2)a的取值范围是________________________________。
22、(1)甲醇是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
反应过程中的能量关系
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?____________原因是_______________。
③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式_________________________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ·mol-1
下列说法正确的是________。
A.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
B.①反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1
D.反应②的能量变化如图所示
23、碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6kJ/mol则M、N相比,较稳定的是______________(用字母“M”或“N”表示)。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-238.6kJ/mol,CH3OH(l)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-akJ/mol,则a________238.6(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_____________________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可做耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为___________________________________kJ。
24、氨和肼(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用.
(1)N2H4中的N原子可达到8电子的稳定结构,画出N2H4的结构式.
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为:.
(3)肼﹣﹣空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式.
(4)肼是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):
N≡N为942,O=O为500,N﹣N为154,则断裂1molN﹣H键所需的能量是J.
25、(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为_______(填“吸热”
或“放热”)反应。
②已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946
kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________________________。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l)△H=-196.4kJ/mol。反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的△H=__________kJ/mol。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为______________________________________________________________。
(3)实验室用50mL0.50mol/L盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为__________________;实验室提供了0.50mol/L和0.55mol/L两种浓度的NaOH溶液,应选择_________mol/L的溶液进行实验。
26、人类研究氢能源从未间断过,而热化学循环分解水制H2
是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,这是一种节约能源、节省反应物料的技术,下图是热化学循环制氢气的流程:
(1)实验测得,1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)整个流程参与循环的物质是________和________(填化学式),最难进行的反应是____________(填序号)。
(3)汞虽然有毒,但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂,可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气:①CaBr2+2H2O=Ca(OH)2+2HBr↑;②……③HgBr2+Ca(OH)2=CaBr2+HgO+H2O;④2HgO=2Hg+O2↑。反应②的化学方程式为________________________。
(4)合成氨用的H2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
参考答案
1、【答案】B
【解析】解:本题考查盖斯定律,中和热的定义,可逆反应的特征。根据盖斯定律,将①式减去②式得HF(aq)H+(aq)+F-(aq)△H=-10.4KJ/mol,错误,不选A;B、氟离子水解时氟化氢中和反应的你反应,正确,选B;C、只有强酸雨强碱反应的中和热才是57.3KJ/mol,错误,不选C;D、因为反应为可逆反应,故实际放出的热量小雨6.77KJ,错误,不选D。
2、【答案】A
【解析】
根据盖斯定律,(2)×-(1)得2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s),ΔH=(-393.5kJ/mol)×-234.1kJ/mol=-824.4kJ/mol,故A正确。
3、【答案】D
【解析】
A、由盖斯定律:10×②+12×③-2×①+10×④得:4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H=12△H3+10△H2-2△H1+10△H4,选项A正确;B、若将①中H2(g)改为H2(l),氢气由液态转化为气态吸热,则△H>△H1,选项B正确;C、C(金刚石,s)与C(石墨,s)所含的能量不同,化学键的断裂吸收的热量不同,故燃烧热不同,选项C正确;D、燃烧热是1mol纯物质完成燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水的稳定氧化物是液态水,选项D错误。答案选D。
4、【答案】C
【解析】解:本题考查学生燃烧热、中和热的含义以及热化学方程式的书写知识.
A、甲烷的燃烧热△H=﹣890.3kJ·mol﹣1,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式可为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ·mol﹣1,燃烧热必须生成液态水,故A错误;
B、相同条件下的同一可逆反应,正逆反应反应热数值相等,符号相反,0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,生成的氨气的物质的量小于1mol,所以2mol氨气分解,吸收的热量大于38.6kJ,故B错误;
C、101kPa时,2g即1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,2molH2完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ·mol﹣1,故C正确;
D、HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ·mol﹣1,则H2SO4和NaOH反应的中和热也是△H=﹣57.3kJ·mol﹣1,故D错误.
故选C.
5、【答案】B
【解析】分析:根据反应热等于产物总能量与反应物总能量之差计算判断。
详解:反应热等于产物总能量与反应物总能量之差,ΔH=(486+0-99-429)kJ·mol-1=-42kJ·mol-1,故选B。
6、【答案】D
【解析】分析:①C(s)+O2(g)=CO2(g)为放热反应,a<0,②CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应,b>0,然后根据盖斯定律分析解答。
详解:A.①C(s)+O2(g)=CO2(g)为放热反应,△H1=akJ·mol-1<0,②CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应,△H2=bkJ·mol-1>0,因此b>a,故A正确;B.②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJ·mol-1,③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H3=ckJ·mol-1,根据盖斯定律,将②×3+③×2得:2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H4=dkJ·mol-1=(3b+2c)kJ·mol-1,故B正确;C.①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ·mol-1,②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJ·mol-1,根据盖斯定律,将(①+②)×得:C(s)+O2(g)=CO(g)△H=kJ·mol-1,故C正确;D.因为碳燃烧生成CO时放出热量,所以,1molC完全燃烧放出热量大于1molCO完全燃烧放出热量,而反应热包括负号和数值,故CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH>akJ·mol?1,故D错误;故选D。
7、【答案】C
【解析】A.用铜作电极电解稀H2SO4时,两个电极的反应分别为:Cu-2e-=Cu2+、2H++2e-=H2↑,总反应为:Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g),故A说法正确;
B.反应②的ΔH<0,ΔS>0,则在任何条件下均能自发进行,故B说法正确;
C.因为H2O(g)所具有能量较H2O(l)高,则反应H2(g)+O2(g)===H2O(g)放出的热量较少,ΔH4>ΔH3,故C说法错误;
D.由盖斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-320kJ·mol-1,故D说法正确;
8、【答案】D
【解析】A、氧化钠中阴阳离子个数比为1:2,过氧化钠的电子式为:,阴阳离子个数比为1:2,故错误;B、生成等物质的量的产物,即消耗的Na的物质的量相等,转移电子物质的量相等,故错误;C、温度升高,钠和氧气反应生成过氧化钠,故错误;D、①×2-②2Na(s)+Na2O2(s)=2Na2O(s)△H=(-414×2+511)kJ·mol-1=-317kJ·mol-1,故正确。
9、【答案】A
【解析】由反应A+B→C(△H<0)分两步进行:①A+B→X(△H>0)②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,选项A和C符合题意;由①A+B→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H<0)是放热反应,故X的能量大于A+B,A+B的能量大于C,X的能量大于C;综上所述,本题选A。
10、【答案】D
【解析】A项,此反应是放热反应,所以2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量大于2molSO3(g)所具有的能量,故A错误;
B项,由于该反应为可逆反应,不能完全反应,故将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中,参加反应的SO2(g)一定不足2mol,放出的热量一定小于QkJ,故B错误;
C项,若使用催化剂,降低反应的活化能,但是不影响平衡移动,该反应的|ΔH|不变,故C错误;
D项,由该热化学方程式可知,当有2molSO2(g)参加反应,即2molSO2(g)被氧化时,放出的热量为QkJ,故D正确;
11、【答案】C
【解析】
由题意可写出热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=H2O(l);DH=-484kJ/mol。其中反应物2molH2有2molH—H键,1molO2有1molO=O键,生成物中有4molH—O键,则1molH—H键断裂时吸收热量为
12、【答案】D
【解析】解:燃烧热是25℃、101kPa时1mol燃料完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,氢气、丙烷为气态、水为液态。氢气的燃烧热应用①的反应热除以2,丙烷的用反应④来求,D正确。
13、【答案】B
【解析】解:A.根据II可知O=O键的键能比N≡N键的键能小,则断开1molO=O键比断开1molN≡N键所需能量少448kJ,错误;
B.已知4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269kJ/mol,则12H-N+3×498kJ/mol-2×946kJ/mol-12H-O=﹣1269kJ/mol,得(H-O)-(H-N)
=72.6kJ/mol,所以断开1molH-O键与断开1molH-N键所需能量相差约72.6kJ,正确;
C.键能与沸点无关,沸点与分子间作用力有关,错误;
D.元素的非金属性越强,与H元素形成的化学键越稳定,非金属性:O>N,则H—O键比H—N键强,错误.
14、【答案】D
【解析】A.只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3属于共价化合物,故A正确;B.由图可知,共6个P-S、3个P-P共价键,则1molP4S3分子中含有9mol共价键,故B正确;C.燃烧反应生成稳定氧化物,则P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2=P4O10+3SO2,故C正确;D.由图可知,有1个P与3个S形成3个共价键为+3价,其它3个P分别与1个S形成1个共价键都是+1价,S为-2价,故D错误;故选D。
15、【答案】C
【解析】A、燃烧热是生成稳定的产物(液态水)放出的热量,不能是气态水,故A错误;B、氨水是弱电解质,电离需吸收热量,所以放出的热量小于57.3kJ,所以稀硫酸与氨水反应的中和热大于-57.3kJ/mol,故B错误;C.由Sn(s、灰)Sn(s、白)可知,温度低于13.2°C时,白锡转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故C正确;D、由①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.0kJ?mol-1,则①-②得,C(S,石墨)=C(S,金刚石)△H=+1.9kJ?mol-1,金刚石能量大于石墨的总能量,物质的量能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故D错误;故选C。
16、【答案】C
【解析】A、燃烧是放热反应,A项错误;B、能量越低越稳定,石墨能量低,故石墨更稳定,B项错误;C、含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ/mol,C项正确;D、己知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)ΔH12C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH2,完全燃烧放热更多,焓变小,则ΔH1>ΔH2,D项错误;答案选C。
17、【答案】D
【解析】试题分析:根据盖斯定律,将【③式+②式-(3×①式)】就得到46克酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温的情况,将ΔH数值代入计算即可知道D选项正确。
18、【答案】Ⅰ.(1)5.0
(2)abe
Ⅱ.(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(2)①4.0;②d;③-53.5kJ/mol;④acd
【解析】解:本题考查溶液的配制、热化学方程式以及反应热的计算。
和热△H=-1.3376kJ÷0.025mol=-53.5kJ/mol,
④a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,a正确;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,b错误;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失,中和热的数值偏小,c正确;d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,d正确,答案选acd。
19、【答案】(1).C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1376KJ/mol(2).C2H6O—12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
【解析】1)2.3g乙醇的物质的量为0.05mol,燃烧放出68.35kJ热量,则1mol乙醇燃烧放热1367kJ,热化学方程式为:CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ?mol-1;综上所述,本题答案是:CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ?mol-1。
(2)若电解质KOH
溶液,负极投放燃料乙醇,失电子发生氧化反应,该电池的负极反应为C2H6O—12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;综上所述,本题答案是:C2H6O—12e-+16OH-=2CO32-+11H2O。
20、【答案】(1).-(2).C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2215.0kJ·mol-1(3).-198(4).-395
【解析】(1)①根据图中信息:反应物的能量高于生成物的能量,此反应是放热反应,所以焓变是负值,故答案为:—;
②燃烧热的是指完全燃烧1mol丙烷生成稳定产物二氧化碳气体和液态水所放出的热量,图中是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)的能量,1mol丙烷完全燃烧生成CO2和4molH2O(l)的能量为:553.75kJ/mol×4=2215.0kJ/mol,所以丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2215.0kJ/mol,故答案为:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2215.0kJ/mol.
(2)因1molSO2(g)氧化为1molSO3的△H=-99kJ?mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ?mol-1,
则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJ?mol-1,故答案为:-198;
(3)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296KJ?mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99kJ?mol-1;利用盖斯定律将①×3+②×3可得S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)△H=-395kJ?mol-1,故答案为:-395。
21、【答案】(1).(2).4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol(3).32(4).强(5).a=b+0.4(6).0.4<a<1.3
【解析】I.(1)水是共价化合物,氧原子和两个氢原子形成两个共价键,电子式为:,故答案为:;
(2)依据反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol,故答案为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol
(3)焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol,则4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,E(H-O)-E(H-Cl)=31.9≈32,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,故答案为:32;强;
II.(1)根据A2(g)+B2(g)?2C(g),参加反应的A2和B2的浓度相同,故二者平衡浓度之差应等于起始浓度之差,即a-b=0.5-0.1=0.4,故答案为:a=b+0.4;
(2)若平衡从正向建立,则
A2(g)+B2(g)?2C(g)
起始(mol/L)ab0
转化(mol/L)a-0.5b-0.11.6
平衡(mol/L)0.50.11.6
=,a=1.3mol/L,
若平衡从逆向建立,则
A2(g)+B2(g)?2C(g)
起始(mol/L)a0c
转化(mol/L)0.10.10.2
平衡(mol/L)0.50.11.6
a+0.1=0.5,a=0.4mol/L,故a的取值范围为:0.4<a<1.3,故答案为:0.4<a<1.3。
22、【答案】(1).吸热(2).相同(3).一个化学反应的反应热仅与反应始态和终态有关,而与反应的途径无关(4).CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1(5).C
【解析】(1)①根据图像,1molCH3OH(g)的总能量<1molHCHO(g)和1molH2(g)的总能量,甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。
②过程I与过程II的反应物的总能量、生成物的总能量相同,过程I与过程II的反应热相同;原因是:一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
③根据图像,1molCH3OH(g)催化脱氢转化为HCHO(g)的ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=+(E2-E1)kJ/mol,甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH=+(E2-E1)kJ/mol。
(2)A项,反应①的ΔH>0,反应①中CH3OH转变成H2吸收能量,反应②的ΔH<0,反应②中CH3OH转变成H2放出能量,CH3OH转变为H2不一定吸收能量,A项错误;
B项,反应①是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,B项错误;
C项,CH3OH(l)转变为CH3OH(g)吸收能量,由反应②推知:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ/mol,C项正确;
D项,反应②为放热反应,1molCH3OH(g)和molO2(g)的总能量>1molCO2(g)和2molH2(g)的总能量,图像中O2(g)和H2(g)的化学计量数不正确,D项错误;
23、【答案】(1).M(2).<(3).2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)ΔH=-290kJ/mol(4).98
【解析】
分析:(1)M转化为N是吸热反应,能量越高越不稳定,据此分析。
(2)甲醇燃烧生成CO2和H2属于不完全燃烧,据此分析。
(3)书写热化学方程式要注明物质聚集状态和对应反应的焓变。
(4)已知热化学方程式的焓变,则应先计算反应转移了多少mol电子,再计算转移1mol电子放出的热量。
详解:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N:△H=+88.6kJ/mol,过程是吸热反应,M的总能量低于N的总能量,能量越低越稳定,说明M稳定;正确答案:M。
(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热;a<238.6;正确答案:<。
(3)有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ/mol;正确答案:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)ΔH=-290kJ·mol-1。
(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ/mol,该反应中转移12mol电子,转移12mol电子放热1176kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热1176/12=98kJ;正确答案:98kJ。
24、【答案】(1);
(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(3)N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O;
(4)391.
【解析】
解:本题考查物质结构式的书写、燃料电池的电极反应式的书写,反应热的计算.
(1)N2H4中的N原子可达到8电子的稳定结构,氮原子最外层3个电子形成三对共用电子对,和未成键的一对电子形成8电子稳定结构,每个氮原子和两个氢原子形成共价键,氮原子间形成一个共价键,结构式为:;
故答案为:;
(2)NH3与NaClO反应生成肼(N2H4)、氯化钠和水,依据氧化还原反应得失电子守恒以及原子个数守恒,其方程式为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
故答案为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼﹣﹣空气燃料电池是一种碱性电池,肼为燃料在负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:
N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O;
故答案为:N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O;
(4)依据图象分析,反应为N2H4+O2=N2+2H2O,反应的焓变△H=﹣534KJ/mol,反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量,设断裂1molN﹣H键吸收的能量为x,断裂化学键吸收的能量=2752﹣534=2218,形成新键释放的能量=4x+154+500=2752﹣534,解得:x=391,
故答案为:391.
25、【答案】(1)①放热;②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1
(2)-621.2;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ·mol-1
(3)环形玻璃搅拌棒;0.55
【解析】解:(1)①反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1>E2,则该反应为放热反应,故答案为:放热;
②在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1;
(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量,热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-621.2kJ·mol-1①
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJ·mol-1②
根据盖斯定律,①+②得:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ·mol-1,故答案为:-621.2;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ·mol-1;
(3)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;实验室提供了0.50mol·L-1和0.55mol·L-1两种浓度的NaOH溶液,为了使反应充分,NaOH应过量,所以选择0.55mol·L-1的溶液进行实验,故答案为:环形玻璃搅拌棒;0.55。
26、【答案】(1).H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2).SO2(3).I2(4).②(5).Hg+2HBr=HgBr2+H2↑(6).CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+161.1kJ·mol-1
【解析】(1)1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,则2g氢气即1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;综上所述,本题答案是:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1。
(2)反应①为:二氧化硫和碘单质和水反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI,反应②为:硫酸分解生成二氧化硫、水、氧气:2H2SO4=2SO2↑+O2↑+2H2O,反应③为:碘化氢分解2HI?H2+I2,整个流程参与循环的物质是SO2、I2,最难进行的反应是②;综上所述,本题答案是:SO2;I2;②。
(3)根据反应③知反应②有HgBr2生成,根据HgBr2知反应①的产物HBr参与反应②,所以反应②为:Hg+2HBr═HgBr2+H2↑;因此本题答案是:Hg+2HBr=HgBr2+H2↑。
(4)由三个图可写出相应的热化学方程式:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H=-282kJ?mo-1①H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ?mo-1②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3kJ?mo-1③,由盖斯定律:用“③-(①+②×3)”得所求反应的△H=+161.1kJ?mo-1,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+161.1kJ?mol-1;综上所述,本题答案是:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+161.1kJ·mol-1。