1.2反应热的计算
一、单选题
1.已知:①101kPa时,C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1323kJ·mol-1②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH2=-57.3kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.1molC2H4(g)的能量比2molCO2(g)和2molH2O(g)的高
B.表示C2H4燃烧热的热化学反应方程式中ΔH=-QkJ·mol-1,Q大于1323
C.98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH<ΔH2
2.已知:。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法正确的是
A.起催化剂的作用,在反应过程中化学性质不发生改变
B.过程Ⅰ中每消耗转移4mol电子
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.过程Ⅱ的热化学方程式为
3.北京时间2022年9月26日21时38分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十六号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。联氨是航天飞常用的高能燃料,火箭推进器中分别装有液态(联氨)和液态,当它们混合时即产生气体,放出大量热。已知:
I.
II.
III.
Ⅳ.
则a等于
A.959.7 B.-1135.7 C.-1179.7 D.-1311.7
4.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297.2kJ·mol-1。下列说法中不正确的是
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.1molSO2中的化学键形成时释放的能量大于1molS和1molO2中化学键断裂时吸收的能量
C.1molSO2(g)所具有的能量小于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6kJ的热量
5.化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法正确的是( )
A.相同条件下,等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,后者放出热量多
B.已知:4Al(s)+3O2(g)=2A12O3 (s)△ H= 2834.9 kJ mol 1,4Al(s)+ 2O3(g) = 2A12O3(s)△ H = 3119.1 kJ mol 1,则O3比O2稳定
C.已知S(s)+O2(g)=SO2(g)△ H = 297.23 kJ mol 1,可知 1mol SO2(g)的能量大于 1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
D.在稀水溶液中 H+(aq)+OH (aq)=H2O(l)△H = 57.3 kJ mol 1,将含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合时,放出的热量大于 57.3 kJ
6.甲酸在一定条件下可分解生成CO和H2O,在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是
A.途径1的活化能为Ea1,其大小与 H1有关
B.途径1使用了催化剂,途径2没有使用催化剂,但 H1= H2
C.途径2要经过三步才完成,而途径1只要一步就完成,所以途径1反应速率更快
D.途径2中第二步反应的速率比第三步反应要慢
7.已知: △H= -566kJ/mol;△H= -226kJ/mol。下列说法正确的是
A.的摩尔燃烧焓为
B.图可表示和反应生成过程中的能量变化
C. △H< -452kJ/mol
D.与反应放出热量时,转移电子的数目为
8.根据能量变化示意图(如图所示),下列说法不正确的是
A.相同质量的和,前者具有的能量较高
B.破坏相同物质的量的和中所有的化学键,后者所需的能量高
C.
D.,则
9.下列焓变比较正确的是
A.Na(g)-e-=Na+(g) ΔH1 K(g)-e-=K+(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
B.Cl(g)+e-=Cl-(g) ΔH1 Br(g)+e-=Br-(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
C.NaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g) ΔH1 NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l) ΔH2 ΔH1<ΔH2
10.软脂酸在人体中氧化可为人类提供能源,热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s) + 23O2(g)=16CO2(g) +16H2O(1) ΔH 。 已知1 g CH3(CH2)14COOH(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1),释放38.97kJ热量,则ΔH等于
A.-9976 kJ·mol-1 B.+9976 kJ·mol-1
C.-9788 kJ·mol-1 D.+9788 kJ·mol-1
11.固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+I2( )2HI(g) ΔH1=-9.48kJ/mol
②H2(g)+I2( )2HI(g) ΔH2=+26.48kJ/mol
下列判断正确的是
A.反应①中的I2为固态,反应②中的I2为气态
B.0.1molH2(g)与足量碘充分发生反应①,放出9.48kJ热量
C.反应②中,使用适当催化剂,可以减小ΔH2
D.1mol固态碘完全升华会吸热35.96kJ
12.下列关于说法正确的是
A.NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应
B.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) △H<0,则红磷比白磷稳定
C.醋酸与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2
13.下列根据方程式得出的结论正确的是
A.将Cu 置于双氧水和过量氨水中,其反应的离子方程式为:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)]2++2OH-+4H2O
B.已知S(s)+O2(g)=SO3(g) ΔH=-395.7 kJ/mol,则硫磺的燃烧热为395.7 kJ/mol
C.已知4P (红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH=+29.2 kJ/mol,则白磷更稳定
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=HO(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则稀H2C2O4和稀NaOH反应生成2 molH2O的反应热ΔH<-2×57.3 kJ/mol
14.断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为A—B键的键能。已在H—H键的键能为436 kJ·mol-1,H—N键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,推求N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 B.946 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 D.1130 kJ·mol-1
15.在1 × 105 Pa ,298 K条件下,2 mol H2燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g ) ΔH = — 484 kJ·mol--1
B.H2O(g) == H2(g) + 1/2O2(g) ΔH = —242 kJ·mol--1
C.H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(g) ΔH = +242 kJ·mol--1
D.2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g) ΔH = +484 kJ·mol--1
二、填空题
16.请结合题中数据,写出对应的热化学方程式。
(1)16gCH3OH(l)与适量O2反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出683.4kJ热量______。
(2)N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g),放出92.2kJ热量______。
(3)在上题的基础上,完成NH3(g)=N2(g)+H2(g)的热化学方程式______。
(4)稀溶液中,1molH2SO4与NaOH完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示中和热的热化学方程式______。
(5)agC(s)与足量O2反应生成CO2气体时,放出bkJ热量_______。
17.已知,在常温常压条件下,氢气的热值为143kJ/g,请写出该条件下H2燃烧的热化学方程式_____________。
18.根据要求回答下列问题:
(1)CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
①在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量____ (填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
②甲烷与CO2可用于合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2=2CO+2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,能表示该反应过程中能量变化的是_______(填字母)。
(2)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出其反应热ΔH=_____________。
(3)一定条件下,不同量的CO2与不同量的NaOH溶液充分反应放出的热量如表所示:
CO2(g)的量 NaOH的量 放出的热量
22.0 g 750 mL 1.0 mol·L-1 x kJ
1.0 mol 2.0 L 1.0 mol·L-1 y kJ
写出该条件下,CO2(g)与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式: ___________________。
19.回答下列问题:
(1)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1molCH4完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示:
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) ΔH=-76kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1.则该测定反应的热化学方程式为___________。
(3)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1
CO2(g)=C(s)+O2(g) ΔH=+393.5kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知:CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
若用CO还原NO2至N2,当消耗标准状况下3.36LCO时,放出的热量为___________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
20.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.4kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H3
△H3=_____kJ·mol-1。
(2)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H1,相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热△H/(kJ·mol-1) -1560 -1411 -286
△H1=______kJ·mol-1。
三、实验题
21.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是___。
(2)仪器A的名称是__;在实验过程中,如果不把温度计上的酸用水冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度,则测得的ΔH__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)取50mL0.50mol·L-1NaOH溶液和50mL0.25mol·L-1硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①请填写下表中的空白:
温度实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.3 ___
2 27.0 27.4 27.2 32.3
3 25.9 25.9 25.9 29.0
4 26.4 26.2 26.3 29.6
②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g/cm3中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃) 则中和热ΔH=__(取小数点后一位)
③大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量__(填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值__(填“相等”或“不相等”)。
参考答案:
1.B2.D3.D4.D5.D6.D7.D8.D9.B10.A11.D12.B13.A14.B15.A
16.(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= 1366.8 kJ·mol 1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH= 92.2 kJ·mol 1
(3)NH3(g) =N2(g)+H2(g) ΔH= +46.1 kJ·mol 1
(4)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= 57.3 kJ·mol 1
(5)C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH= kJ·mol 1
17.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H=-572 kJ·mol-1或H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=-286 kJ·mol-1)(或其他合理答案均对)
18. = D -74.8kJ·mol-1 NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1
19.(1)CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1
(2)5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1377 kJ·mol-1
(3)-746.5
(4)
20. +40.9 +137
21. 防止热量散失 环形玻璃搅拌棒 偏大 3.2 -53.5kJ·mol-1 偏小 不相等 相等