第一章第二节第二课时反应热的计算课后强化习题
一、单选题(共16题)
1.某反应由两步反应A B C,反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述错误的是( )
A.A B反应为吸热反应 B.加入催化剂不改变反应的焓变
C.整个反应的 H= E1-E2 D.三种化合物的稳定性顺序:B<A<C
2.肼(H2N-NH2)是一种高能燃料,共价键的键能与热化学方程式信息如表:
共价键 N-H N-N O=O O-H
键能/(kJ/mol) 391 161 498 463
热化学方程式 N2H4(g) +O2(g)=N2(g) +2H2O(g)1molN2H4(g)肼完全参加反应放出570kJ
则2N(g)=N2(g)的放出的热量为( )
A.1882 kJ B.941 kJ C.483 kJ D.241.5 kJ
3.1mol H2完全燃烧生成液态水的焓变为ΔH1,0.5mol H2完全燃烧生成液态水的焓变为ΔH2,则ΔH1、ΔH2的关系大小为( )
A.ΔH1<ΔH2 B.ΔH1=ΔH2 C.ΔH1>ΔH2 D.无法确定
4.N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说法不正确的是( )
A.②→③过程,是吸热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
5.一定条件下,Al可以将Fe置换出来,其转化的能量变化如图:则在1538℃时,反应的为( )
A.+851.1kJ·mol-1 B.+90.0kJ·mol-1
C.+27.6kJ·mol-1 D.+13.8kJ·mol-1
6.已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2;
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3。
室温取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已换算成标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,放出的热量为( )
A.-(0.4mol×ΔH1+0.05mol×ΔH3) B.-(0.4mol×ΔH1+0.05mol×ΔH2)
C.-(0.4mol×ΔH1+0.1mol×ΔH3) D.-(0.4mol×ΔH1+0.1mol×ΔH2)
7.依据下列热化学方程式所得出的结论正确的是( )
A.若2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) H= 1478kJ mol 1,则CH3OH(l)的燃烧热为739kJ/mol
B.若P4(白磷,s)=4P(红磷,s) H<0,则白磷比红磷稳定
C.已知H+(aq)+OH (aq)=H2O(1) H = 57.3kJ mol 1,则20.0g NaOH固体与足量稀盐酸完全中和,放出28.65kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2,则 H1< H2
8.水煤气变换反应为:。我国学者研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用“·”标注。下列说法正确的是( )
A.由图可判断水煤气变换反应的 B.步骤④是该反应历程的决速步
C.使用金催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变 D.步骤③中有键的形成
9.已知反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)分下列三步进行,有关键能如下表所示:
化学键 键能
H-H 436kJ/mol
Br-Br 200kJ/mol
H-Br 369kJ/mol
①Br2 2Br(快反应)△H1,K1 ②Br+H2 HBr+H(慢反应)△H2,K2 ③H+Br HBr(快反应)△H3,K3
则下列说法错误的是( )
A.△H1>△H2>△H3 B.25℃时:K1>K3
C.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)的速率由反应②的速率决定 D.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)△H<0
10.已知H2O(g)=H2O(1) ΔH=Q1kJ mol-1,
C2H5OH(g)=C2H5OH(1) ΔH=Q2kJ mol-1,
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=Q3kJ mol-1
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 kJ ( )
A.Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.0.5Q1—1.5Q2+0.5Q3 D.1.5Q1—0.5Q2+0.5Q3
11.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=-572kJ/mol;H-H键的键能为436kJ/mol;O=O键的键能为498kJ/mol,则H2O分子中O-H键的键能为( )
A.485.5kJ/mol B.610kJ/mol C.917kJ/mol D.1220kJ/mol
12.用催化还原可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
若在一定条件下,的恰好与一定量的反应生成、和,则整个过程中放出的热量为( )
B. C. D.
13.在甲醇质子交换膜燃料电池中,将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①
②
下列说法正确的是 ( )
A.的标准燃烧热为
B.反应①中的能量变化如图所示
C.转化成的过程一定要吸收能量
D.根据②可推知反应的
14.已知热化学方程式:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) △H=+QkJ mol﹣1(Q>0)。下列说法正确的是( )
A.加入合适的催化剂,可以使该反应的△H减小
B.将2mol SO2(g)和1mol O2(g)置于一密闭容器中反应后,放出的热量为Q kJ
C.相同条件下,2mol SO3(g)断键所吸收的能量比2mol SO2(g)成键所释放的能量多
D.将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后,放出热量QkJ,则此过程中有2mol SO2(g)被还原
15.可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g) △H=﹣92.4kJ mol﹣1,下列说法错误的是( )
A.正反应的活化能一定小于92.4kJ mol﹣1 B.逆反应的活化能一定大于92.4kJ mol﹣1
C.逆反应的活化能比正反应的活化能高92.4kJ mol﹣1 D.使用催化剂,正、逆反应的活化能都减小
16.已知葡萄糖(相对分子质量180)燃烧的热化学方程式为 H=-2803kJ mol-1。下列说法错误的是( )
A.葡萄糖的热值约为
B.若生成物中水为气态,则 H变大
C.该条件下,的焓变为
D.该条件下,完全燃烧30g葡萄糖时消耗
二、综合题(共4题)
17.N、Cu、H、O、S、Mg是常见的六种元素。
(1)Mg位于元素周期表第______周期第______族;N与O的基态原子核外未成对电子个数比为_______;Cu的基态原子电子排布式为______。
(2)用“>”或“<”填空:
碱性:Mg(OH)2______Cu(OH)2 第一电离能:O______N
熔点:MgS______MgO 稳定性:H2S______H2O
(3)Mg在空气中燃烧可微量生产氮化镁(Mg3N2),Mg3N2(S)溶于足量的稀硫酸可得到两种正盐,在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molH2SO4放热akJ,则该反应的热化学方程式为______。
(4)工业上采取加热条件下用氨气还原氧化铜制取铜,同时得到两种无污染的气体(或蒸汽),写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目______。
18.研究NO2、NO、CO等污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g) ===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) ===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·mol-1
①甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为________________________________。
②将CH4和NO2充入密闭容器中发生上述反应,该反应达到平衡后,为了提高反应速率的同时提高NO2的转化率,可采取的措施有__________(写一点即可)。
③利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________________。
(2)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1mol CO2 与足量的碳发生上述反应,在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①T℃时,在容器中若充入稀有气体,平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等体积的CO2和CO,平衡________移动。
②CO体积分数为40%时,CO2的转化率为_______。
③已知:气体分压(p分)=气体总压×体积分数。800℃时用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数Kp=______(用含p总的代数式表示)。
19.氮的化合物是重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用。工业上合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)25℃时合成氨反应热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在该温度时,取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ。其原因是______________。
(2)原料氢气的来源是水和碳氢化合物,写出工业生产中分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式:__________________,_________________________。
(3)设备B的名称是________,其中m和n是两个通水口,入水口是_______(填“m”或“n”),不宜从相反方向通水的原因_______________________。
(4)设备C的作用是_____________________。
(5)为了提高其产量,降低能耗,近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是_____________;与传统的合成氨的方法比较,该方法的优点是___________________。
20.今年是门捷列夫发现元素周期律151周年。下表是元素周期表的一部分。
请根据要求回答下列问题:
(1)1934年居里夫妇用α粒子轰击静止的e得到产物X,开创了人造核素的先河,其核反应为:,则X的核素符号为___________。
(2)e的氢氧化物与碳酸钠一起溶于氢氟酸中,可以得到电解法制e单质所需要的助熔剂冰晶石(Na3AlF6),同时产生温室气体,写出该方法制得冰晶石的化学方程式:___________。
(3)d、g、f的最简单氢化物中稳定性最差的是___________(填化学式)。
(4)已知反应4ah(g)+d2(g)=2a2d(g)+2h2(g),其中各物质含有的化学键键能如下表所示:
化学键 a-b d=d a-d h-h
键能/(kJ/mol) 431 498 464 243
则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(5)a与c可以形成多种化合物。
①写出a与c形成的最简单烯烃的电子式___________。
②ca4可用作燃料,也可形成燃料电池,若ca4与d2以KOH溶液为电解质溶液组成原电池,则该原电池的负极反应式为___________。
(6)设计简单实验证明i的非金属性比g强:___________(任写一种)。
参考答案
1.C
2.B
3.A
4.C
5.D
6.A
7.D
8.B
9.B
10.D
11.A
12.D
13.D
14.C
15.A
16.D
17.(1)三 IIA 3:2 1s22s22p63s23p63d104s1
(2) > < < <
(3) Mg3N2(s)+4H2SO4(aq)=3MgSO4(aq)+(NH4)2SO4(aq)△H=﹣4aKJ/mol
(4)
18.(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1 增大CH4的浓度
增大 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
(2) 正向 不 25% 5.28p总
19.(1)该反应是可逆反应,反应不完全。
(2) C+H2OCO+H2 CH4+H2O CO+3H2
(3) 冷却塔(或冷凝器) n 高温气体由冷却塔上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好
(4) 将液氨与未反应的原料气分离
(5) 在电磁场的作用下氮氮三建更容易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应更容易进行
节能减排,降低了设备要求
20.(1)P (2) 3Na2CO3+2Al(OH)3+12HF2Na3AlF6+3CO2+9H2O
(3) SiH4 (4) 放热
(5) CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
(6) 把H2S气体通入溴水中,生成淡黄色沉淀即可证明Br的元素非金属性比S强(其他合理答案也可)