第一章化学反应的热效应 章节检验 (含解析)-2023--2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 第一章化学反应的热效应 章节检验 (含解析)-2023--2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-09 00:00:00

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第一章化学反应的热效应 章节检验
一、单选题
1.根据如图提供的信息,下列所得结论正确的是(  )
A.该反应为吸热反应
B.反应物比生成物稳定
C.只有在加热条件下反应才能进行
D.反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键释放的总能量
2.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是(  )
A.CH4(g)+ O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H1
B.S(s)+ O2(g)=SO3(s)△H2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H4
3.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(  )
A.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C.C2H2(g)+O2(g) =2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
4.某自热饭盒的热能来源于水和生石灰的反应。下列说法正确的是(  )
A.该反应为氧化还原反应
B.该过程中化学能转化为热能
C.热能也可由NH4NO3溶于水来提供
D.该反应生成物总能量高于反应物总能量
5.下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量的是(  )
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧 D.焦炭在高温下与水蒸气反应
6.下列反应属于放热反应的是(  )
A.碳与二氧化碳高温反应生成一氧化碳
B.Zn与稀盐酸反应制备氢气
C.氯化铵与氢氧化钡反应
D.石灰石分解制备氧化钙
7.在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是(  )
A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失
B.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
C.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
8.下列热化学方程式中.△H能符合题意表示物质的燃烧热的是(  )
A.CO(g) + O2(g) =CO2(g); △H=-283.0 kJ/mol
B.C(s) + O2 =CO(g); △H=-110.5 kJ/mol
C.H2(g) + O2(g)=H2O(g); △H=-241.8 kJ/mol
D.2C8H18(l) +25O2(g)=16 CO2(g)+18 H2O(l); △H=-1136 kJ/mol
9.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= 92.4kJ mol 1。氨气经氧化等步骤制得硝酸,利用石灰乳、尿素等可吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)。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图所示,用分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是(  )
A.在②→③过程中,N2、H2断键形成N原子和H原子
B.该反应中每生成1molNH3,转移的电子数目约为6×6.02×1023
C.使用催化剂时(如图途径b),合成氨的反应放出的热量减少
D.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
10.已知下列反应的热化学方程式6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)═2C3H5(ONO2)3(l)△H1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2 C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3,则反应4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的△H为(  )
A.△H1﹣5△H2﹣12△H3 B.2△H1﹣5△H2﹣12△H3
C.12△H3﹣5△H2﹣2△H1 D.12△H3+5△H2﹣2△H1
11.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量.已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示,现提供以下化学键的键能(kJ mol﹣1)P﹣P:198 P﹣O:360 O═O:498则反应P4(白磷)+3O2→P4O6的能量变化为(  )
A.释放1638kJ的能量 B.吸收1638kJ的能量
C.释放126kJ的能量 D.吸收126kJ的能量
12.根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是(  )
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.由C→CO的热化学方程式为:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= 221.2 kJ mol 1
C.反应2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
D.将1 mol C(s)磨成粉末后,反应更加剧烈,说明粉碎可以改变ΔH
13.根据如图所示的信息,判断下列叙述不正确的是(  )
A.1mol氢气的共价键形成放出436kJ能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1molH2(g)跟 molO2(g)反应生成1molH2O(g)释放能量245kJ
D.1molH(g)与 molO(g)的总能量大于1molH2O(g)的能量
14.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是(  )
A.金刚石比石墨稳定
B.金刚石转化为石墨是吸热反应
C.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高
D.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
15.下列反应属于氧化还原反应且能量变化符合图像的是(  )
A.C(s)+CO2(g) = 2CO(g)
B.CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)
C.NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l)
D.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) = BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)
16.已知:25℃、101kPa时,1g H2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正确的是(  )
A.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -142.9kJ/mol
B.H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH = -285.8kJ/mol
C.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH = -571.6kJ/mol
D.H2(g) +O2(g) = H2O(g) ΔH = +285.8kJ/mol
二、综合题
17.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一.煤转化为水煤气的主要化学反应为:C+H2O(g) CO+H2.C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ mol﹣1;
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242.0kJ mol﹣1;
③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H3=﹣283.0kJ mol﹣1;
试回答:
(1)请你根据以上数据,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,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1molC(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
请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式   .
乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同.”请分析:甲、乙两同学的观点正确的是   (填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是   .
18.盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是   。
(2)大烧杯上若不盖硬纸板,则求得的中和反应反应热()   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),在操作正确的前提下,提高中和反应反应热()的测定准确性的关键是   。
(3)计算中和反应反应热时,至少需要的数据是   (填标号)。
a.盐酸的浓度b.NaOH溶液的浓度c.比热容d.反应后溶液的质量
e.生成水的物质的量f.反应前后溶液温度的变化g.操作所需的时间
(4)实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量   (填“相等”或“不相等”,下同),所求的生成时中和反应反应热()   ,简述理由:   。
19.请阅读下列材料,回答问题。
汽车彻底改变了我们生活,成为我们的不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放,在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)。
(1)上述催化器中发生的反应属于(  )
A.复分解反应 B.分解反应
C.置换反应 D.不属于四种基本反应
(2)关于反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)中,下列说法正确的是(  )
A.CO作氧化剂 B.CO发生氧化反应
C.NO被氧化 D.NO作还原剂
(3)已知汽车尾气处理反应能量过程如下图,下列说法正确的是(  )
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C.形成N≡N化学键需要吸收热量
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
(4)下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是(  )
A.升高温度能减慢反应速率
B.增大反应物浓度能减缓反应速率
C.达到平衡时,CO能100%转化为CO2
D.使用催化剂可以加快该反应的速率
20.反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题
(1)该反应是   反应(填“吸热”“放热”);
(2)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?   ,
(3)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是:E1   ,(填“增大”“减小”“不变”)
21.数十年来,化学工作者对碳的氧化物和氢化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果.
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=﹣393kJ mol﹣1
2CO (g)+O2(g)=2CO2(g);△H=﹣566kJ mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=﹣484kJ mol﹣1
(1)工业上常采用将水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式是   .
(2)上述煤气化过程中需向炭层交替喷入空气和水蒸气,喷入空气的目的是   ;该气化气可在加热和催化剂下合成液体燃料甲醇,该反应方程式为   .
(3)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到.
第一步:2CH3OH(g)═HCOOCH3(g)+2H2(g)△H>0
第二步:HCOOCH3(g)═CH3OH(g)+CO(g)△H>0
①第一步反应的机理可以用图1表示:图中中间产物X的结构简式为   .
②以甲醇制一氧化碳的反应为   反应(填“吸热”、“放热”).
(4)天然气可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X.由质谱分析得X的相对分子质量为106,其核磁共振氢谱如图2,则X的结构简式为   .
(5)C2H4可用于烟气脱硝.为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对其NO去除率的影响,控制其他条件一定,实验结果如3图所示.为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是   .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.根据图示可知,反应物总能量大于生成物总能量,故该反应为放热反应,A不符合题意;
B.体系能量较低的比较稳定,故生成物比反应物稳定,B不符合题意;
C.反应进行的条件判据由焓变与熵变共同决定,该反应信息不足,不能判断是否只有在加热条件下反应才能进行,C不符合题意;
D.该反应是放热反应,即<0,=反应物总键能-生成物总键能,故反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键释放的总能量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热,结合图示可知该反应为放热反应;
B、能量越小物质越稳定;
C、反应吸热和放热与是否需要加热无必然联系;
D、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热。
2.【答案】C
【解析】【解答】解:A、生成产物中一氧化碳是不稳定的氧化物,不符合燃烧热的概念,故A不选;
B、硫单质燃烧生成二氧化硫,故B不选;
C、符合燃烧热的概念,故C选;
D、热化学方程式表示的是2mol可燃物燃烧放出的热量,故D不选;
故选C.
【分析】燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量.
3.【答案】C
【解析】【解答】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=-2b kJ/mol或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol;
故答案为:C。
【分析】由物质的物质的量与反应放出的热量成正比,结合物质的聚集状态写出该反应的热化学方程式.
4.【答案】B
【解析】【解答】A. 生石灰和水反应生成氢氧化钙,反应中元素的化合价均不变,该反应为非氧化还原反应,A不符合题意;
B. 该反应是放热反应,该过程中化学能转化为热能,B符合题意;
C. 硝酸铵溶于水吸热,因此热能不能由NH4NO3溶于水来提供,C不符合题意;
D. 该反应是放热反应,该反应生成物总能量低于反应物总能量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.生石灰和水反应生成氢氧化钙CaO+H2O=Ca(OH)2,反应过程三个化学元素的化学价都没有发生变化;
B.反应过程产生大量的热;
C.NH4NO3溶于水是吸热的;
D.放热反应释放整体化学能,使生成物能力低于反应物。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、B、C均为放热反应,说明它们的反应物的总能量大于生成物的总能量,多余的能量以热量的形式放出。而D为吸热反应,情况正好相反,故D正确。
故答案为:D
【分析】一切燃烧为放热反应。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应为吸热反应,A不符合题意;
B.Zn与稀盐酸的反应为放热反应,B符合题意;
C. 氯化铵与氢氧化钡反应属于吸热反应,C不符合题意;
D. 石灰石分解制备氧化钙为分解反应,属于吸热反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】常见的放热反应有:所有的物质燃烧;所有金属与酸或与水;所有中和反应;绝大多数化合反应;铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应;个别的化合反应(如C和CO2);工业制水煤气;碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物;某些复分解(如铵盐和强碱)。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失,减小测量误差,故A不符合题意;
B. 充分反应,放出热量最多时,温度最高,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B不符合题意;
C. 为了使酸碱充分反应,应当快速一次倒入溶液并搅拌,防止热量散失,故C符合题意;
D. 塑料材质的环形搅拌棒导热能力差,可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,可减少热量损失;
B.中和反应是放热反应,恰好反应时溶液的温度最高;
C.为了减少热量损失,应将NaOH一次性倒入;
D.塑料材质不易导热,传热缓慢。
8.【答案】A
【解析】【解答】A. CO的化学计量数为1,产物为稳定氧化物,△H代表燃烧热,A项符合题意;
B.C的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,B项不符合题意;
C.H2的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热, C项不符合题意;
D. C8H18的化学计量数为2,产物是稳定氧化物,△H不代表燃烧热, D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据题中△H能符合题意表示物质的燃烧热可知,本题考查燃烧热的概念,运用1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量叫燃烧热来分析。
9.【答案】A
【解析】【解答】 A.在②→③过程中,N2、H2中H-H、键的断键形成N原子和H原子,故A正确;
B. 该反应中每生成1molNH3,转移的电子数目约为3×6.02×1023 ,故B错误;
C. 使用催化剂不改变反应热,且平衡不移动,不能改变反应放出的热量减少 ,故C错误;
D. 合成氨反应为放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量 ,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.依据图中变化判断;
B. 利用化合价变化判断;
C. 使用催化剂不改变反应热;
D. 根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量分析。
10.【答案】D
【解析】【解答】①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)═2C3H5(ONO2 )3 (l)△H 1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H3
由盖斯定律:5×②+12×③-2×①得:4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g);△H=12△H3+5△H2-2△H1,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据盖斯定律构造出目标方程式,然后计算焓变即可。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:各化学键键能为:P﹣P 198kJ mol﹣1、P﹣O 360kJ mol﹣1、O=O 498 kJ mol﹣1,
反应热的焓变△H=反应物总键能﹣生成物总键能,
则反应P4(白磷)+3O2→P4O6的反应热为:△H=6×198kJ mol﹣1+3×498kJ mol﹣1﹣12×360kJ mol﹣1=﹣1638kJ mol﹣1,
说明该反应为放热反应,释放1638kJ能量,
故选A.
【分析】化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能,据此计算出反应P4(白磷)+3O2→P4O6的反应热,然后判断是吸热还是放热能量,注意每摩尔P4中含有6molP﹣P键.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.据图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1molCO2(g)的能量多393.5kJ,并不是1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5kJ,故A不符合题意;
B.据图可知:
i:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= 393.5kJ/mol;
ii:CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH= 282.9kJ/mol;
由盖斯定律(i- ii)×2可得2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH=[ 393.5kJ/mol ( 282.9kJ/mol)] ×2= 221.2 kJ mol 1,故B符合题意;
C.据图可知1molCO(g)和0.5molO2(g)的能量高于1mol CO2(g),即反应物的总能量大于生成物的总能量,故C不符合题意;
D.1 mol C(s)磨成粉末后,反应更加剧烈,但不能改变反应的焓变,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A. 反应物的能量比生成物的能量高出393.5 kJ
B.结合盖斯定律即可写出热化学方程式
C.该反应为放热反应
D.焓变和反应物的形状无关,只和起始物质有关
13.【答案】B
【解析】【解答】A.对同一个化学键来说,断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等,A项不符合题意;
B.H2在O2中燃烧为放热反应,B项符合题意;
C.ΔQ=Q(吸)-Q(放)=(436 kJ+249 kJ)-930 kJ=-245 kJ,说明该反应中释放出245 kJ能量,C项不符合题意;
D.放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据键能与反应热的关系进行判断;
B.氢气与氧气的反应是放热反应;
C.反应热与化学计量数成正比;
D.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量更低,更稳定,A不符合题意;
B.石墨转化为金刚石要吸收能量,则金刚石转化为石墨释放能量,为放热反应,B不符合题意;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,所以等物质的量的金刚石比石墨的总能量高,C符合题意;
D.等质量的金刚石的能量比石墨高,石墨和金刚石完全燃烧生成的产物都为二氧化碳,因此金刚石释放的能量比石墨多,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.能量越高,越不稳定
B.正向是吸热反应,逆向就是放热反应
D.金刚石和石墨能量不同,等质量完全燃烧,放出热量不同
15.【答案】A
16.【答案】B
【解析】【解答】已知:25℃、101kPa时,1g H2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,因此1mol氢气即2g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,所以热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol。
故答案为:B。
【分析】 1g H2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量 ,则1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量。
17.【答案】(1)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol
(2)多;△H1=△H2+△H3+△H4;乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量
【解析】【解答】解:(1)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5 kJ/mol,
②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0 kJ/mol,
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣242.0kJ/mol,
根据盖斯定律,①﹣②﹣③得:C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol,
故答案为:C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol;
(2.)①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ mol﹣1;
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242.0kJ mol﹣1;
③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H3=﹣283.0kJ mol﹣1;
比较反应热数据可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1molC(s)完全燃烧放出的热量多,
化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关.即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同;
△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式为:△H1=△H2+△H3+△H4;
依据盖斯定律可知,将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同,乙正确;
煤转化为水煤气要吸收热量,煤炭燃烧时加少量水,结合盖斯定律可知,煤炭燃烧放出相同的热量;
故答案为:多;△H1=△H2+△H3+△H4;乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量.
【分析】(1)先根据燃烧热写出热化学方程式,然后根据盖斯定律来解答;(2)依据热化学方程式分析判断反应放出的热量;
根据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关.即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同;
根据煤转化为水煤气要吸收热量分析.
18.【答案】(1)搅拌器
(2)偏大;提高装置的保温效果
(3)cdef
(4)不相等;相等;求生成时中和反应反应热()与酸碱用量无关
【解析】【解答】(1)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器;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,中和反应反应热()偏大;提高中和反应反应热()的测定准确性的关键是提高装置的保温效果;
(3)根据反应热的计算公式可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容、反应后溶液的质量以及生成水的物质的量n、反应前后温度,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化△T,
故答案为:cdef;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以测得中和热数值相等。
【分析】(1)根据中和热测定实验用的仪器有烧杯、温度计、硬纸板、碎泡沫塑料或纸屑、环形玻璃搅拌棒等。
(2)考虑热量散失;
(3)根据反应热的计算公式分析;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关;中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关。
19.【答案】(1)D
(2)B
(3)A
(4)D
【解析】【解答】(1)A、上述反应为气体之间发生的反应,而复分解反应是指在溶液中发生的反应,因此上述反应不属于复分解反应,A不符合题意;
B、分解反应的特点是“一变多”,即反应物只有一种,生成物有多种,上述反应不属于分解反应,B不符合题意;
C、置换反应是指单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物,上述反应中反应物都是化合物,因此不属于置换反应,C不符合题意;
D、上述反应不属于复分解反应、分解反应和置换反应,D符合题意;
故答案为:D
(2)A、该反应中,CO中碳元素由+2价变为+4价, 化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,A不符合题意;
B、该反应中,CO中碳元素由+2价变为+4价, 化合价升高,发生氧化反应,B符合题意;
C、该反应中,NO中氮元素由+2价变为0价,化合价降低,发生还原反应,被还原,C不符合题意;
D、该反应中,NO发生还原反应,为氧化剂,D不符合题意;
故答案为:B
(3)A、由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应,A符合题意;
B、由A的分析可知,该反应为放热反应,B不符合题意;
C、反应过程中形成化学键需要释放能量,C不符合题意;
D、由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,D不符合题意;
故答案为:A
(4)A、温度升高,反应速率加快,A不符合题意;
B、增大反应物浓度,反应速率加快,B不符合题意;
C、可逆反应达到平衡状态时,反应物仍有剩余,无法完全转化为生成物,C不符合题意;
D、催化剂可降低反应所需的活化能,因此使用催化剂可加快反应速率,D符合题意;
故答案为:D
【分析】(1)根据发生的反应结合反应类型的特点进行分析;
(2)根据反应过程中元素化合价的变化和氧化还原反应的相关概念分析;
(3)根据图示能量变化确定反应的热效应,再结合选项分析;
(4)结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响和可逆反应的特点分析;
20.【答案】(1)放热
(2)不影响
(3)减少
【解析】【解答】解:(1)由图象可以看出反应物总能量大于生成物的总能量,则该反应的正反应为放热反应,故答案为:放热; (2)催化剂能加快反应速率但不改变平衡的移动,所以反应热不变,故答案为:不影响;(3)加入催化剂能降低反应物质的活化能,则E1和E2都减小,故答案为:减小.
【分析】(1)根据反应物总能量和生成物总能量的关系判断反应热;(2)催化剂对平衡无影响;(3)加入催化剂能降低物质的活化能.
21.【答案】(1)C(s)+H2O(g)═CO (g)+H2(g)△H=+132 kJ mol﹣1
(2)让部分炭燃烧,提供炭与水蒸气反应所需要的热量;CO+2H2 CH3OH
(3)HCHO;吸热
(4)
(5)350℃左右、3%
【解析】【解答】解:(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=﹣393kJ mol﹣1
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g);△H=﹣566kJ mol﹣1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=﹣484kJ mol﹣1
将(①×2﹣②﹣③)× {#mathmL#}{#/mathmL#} 得到反应C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g),则△H═(﹣393kJ mol﹣1×2+566kJ mol﹣1+484kJ mol﹣1)× {#mathmL#}{#/mathmL#} =+132 kJ mol﹣1
故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+132 kJ mol﹣1(2)根据(1)煤和水蒸气的反应生成一氧化碳和氢气要吸热,故喷入空气的目的是让部分炭燃烧,提供炭与水蒸气反应所需要的热量,
一氧化碳和氢气在一定条件下合成甲醇的原理为:CO+2H2 CH3OH,故答案为:让部分炭燃烧,提供炭与水蒸气反应所需要的热量;CO+2H2 CH3OH(3)①依据图示和分解反应过程,结合原子守恒可知,甲醇去氢后得到的是甲醛,化学式为HCHO,
故答案为:HCHO
②∵第一步:2CH3OH(g)═HCOOCH3(g)+2H2(g)△H>0
第二步:HCOOCH3(g)═CH3OH(g)+CO(g)△H>0
∴第一步+第二步得:CH3OH(g)═2H2(g)+CO(g)△H>0,故反应吸热,
故答案为:吸热(4)芳香烃X的相对分子质量为l06,设其分子式为CxHy,由 {#mathmL#}{#/mathmL#} =8…10=8…10,可知分子式为C8H10,分子中含有一个苯环,为苯的同系物,核磁共振氢谱中有2个峰,可知分子中含有2种环境的H,应含有2个甲基且处于对位位置,则X的结构简式为 ,
故答案为: ;(5)满足脱硝率高,负载率低,适宜的温度,由图可知,适合条件为350℃左右,3%,
故答案为:350℃左右、3%
【分析】(1)水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化(制得CO、H2)即反应方程式为C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g),再根据盖斯定律进行计算;(2)根据(1)煤和水蒸气的反应生成一氧化碳和氢气要吸热,故喷入空气的目的是让部分炭燃烧,提供炭与水蒸气反应所需要的热量;一氧化碳和氢气,在一定条件下合成甲醇,据此书写方程式;(3)①依据分解反应过程和反应机理图示分析判断,中间产物为甲醛;
②据△H>0吸热,△H<0为放热分析;(4)芳香烃X的相对分子质量为106,设其分子式为CxHy,由 {#mathmL#}{#/mathmL#} =8…10=8…10,可知分子式为C8H10,分子中含有一个苯环,为苯的同系物,核磁共振氢谱中有2个峰,可知分子中含有2种环境的H,应含有2个甲基且处于对位位置;(5)脱硝率高,负载率低,适宜的温度;