2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 1.1化学反应的热效应分层练习(含答案)

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名称 2023-2024学年鲁科版(2019)高中化学选择性必修1 1.1化学反应的热效应分层练习(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-16 12:21:19

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1.1化学反应的热效应
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应过程中的能量变化与图中所示相符的是

A.甲烷在氧气中燃烧
B.碳酸氢钠与稀盐酸反应
C.氢氧化钠固体溶于水
D.灼热的炭与二氧化碳反应
2.一定条件下,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.等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C.1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高
D.金刚石转化成石墨是吸热反应
3.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热
4.下列反应属于吸热反应的是
A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2O
B.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量
5.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是
A.浓硫酸的稀释 B.与水反应
C.与反应 D.受热分解
6.下列对摩尔燃烧焓的理解正确的是
A.可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓
B.可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓
C.、时,完全燃烧生成液态水时放出的热量就是其摩尔燃烧焓
D.摩尔燃烧焓随热化学方程式中化学式前的系数的改变而改变
7.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:
C.金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应
D.从图像中不能比较卤素单质的活泼性
8.利用CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再利用,该过程中涉及以下两个反应:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH为
A.2ΔH1+ΔH2 B.2ΔH1-ΔH2 C.ΔH1+2ΔH2 D.ΔH1+ΔH2
9.根据能量关系示意图,下列说法正确的是

A.C的燃烧热化学方程式为
B.
C.
D.若高温进行“转化Ⅱ”,则将升高
10.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.每生成1molCH3OH(g)吸收91kJ能量
B.加入催化剂,该反应的限度增大
C.反应物的总能量小于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,释放的能量增多
二、填空题
11.对于任何一个化学反应过程,不论该化学反应过程是一步完成,还是多步完成,其反应放出或吸收的总热量不变。已知在相同条件下1mol碳燃烧生成1mol一氧化碳放出的热量为Q1,1mol一氧化碳燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为Q2,1mol碳燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为Q3,则Q1、Q2与Q3的关系 。
12.已知①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ/mol
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370kJ/mol
计算:2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH= kJ/mol
13.化学反应过程伴随有热量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有 。
①金属与酸反应
②C与H2O(g)反应制取水煤气
③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰
④碳酸氢钠与柠檬酸反应
⑤食物因氧化而腐败
(2)一定条件下,由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(△H)。图为VIA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。
①非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热△H的关系为 。
②硫化氢气体发生分解反应的热化学方程式为 。
(3)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表:
化学键 H-H C=C C-C C-H
E(kJ mol-1) 436 a 348 413
已知:甲烷的结构为,乙烯的结构为。
①已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) △H=+167 kJ/mol,则a= 。
②已知5C2H4(g)+12MnO(aq)+36H+(aq)=12Mn2+(aq)+10CO2(g)+28H2O(l) △H=—m kJ/mol,当放出的热量为nkJ时,该反应转移的电子数为 (用含m、n的代数式表示)。
(4)一定条件下,不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如表所示:
CO2的量 NaOH的量 放出的热量
22.0g 750mL1.0mol L-1 xkJ
1.0mol 2.0L1.0mol L-1 ykJ
已知:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,写出该条件下,CO2(g)与NaOH(aq)反应生成NaHCO3(aq)的热化学方程式 。
14.反应热和焓变
(1)反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境 的热量。
(2)焓变
①焓(H):焓是与内能有关的物理量。
②焓变():生成物的焓与反应物的焓之差。
③焓变与反应热的关系
等压条件下的反应热等于反应的焓变,常用 表示反应热,常用单位: 。
15.回答下列问题:
(1)完全燃烧生成液态水和,放出热量,写出燃烧的热化学方程式 。
(2)单斜硫和正交硫转化为的能量变化图如图。
单斜硫转化为正交硫的反应热为 ,单斜硫比正交硫的稳定性 (填“强”或“弱”)。
(3)和在一定条件下能发生反应:
已知:a、b、c均大于零
断开键所需能量为 。
16.回答下列问题:
(1)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是_______(填字母,下同)。
A.最易失去的电子能量最高
B.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道,能量大小不同
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)下列说法正确的是_______。
A.一个原子轨道上只能有1个电子
B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①1s,3d ;
②3s,3p,3d ;
③2p,3p,4p ;
④3px,3py,3pz 。
(4)符号3px所代表的含义是_______。
A.3px轨道上有3个电子
B.第3个电子层3px轨道有三个伸展方向
C.px电子云有3个伸展方向
D.第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
17.发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
(1)肼和二氧化氮反应的化学方程式为 。
(2)已知拆开1 mol H-H 键、1mol O- H(g)键、1 mol O=O 键分别需要的能量是436kJ、463 kJ、496 kJ,则O2与H2反应生成2 mol H2O(g)所释放的热量为 kJ。
18.室温下,仅由N、H两种元素组成的某种液态燃料的质量为,在25℃、下,该液态燃料完全燃烧生成和时,放出的热量。
(1)该液态燃料的分子式为 ,属于 (填“共价”或“离子”)化合物,电子式为 。
(2)该液态燃料可用作火箭发动机的燃料,利用作氧化剂,二者反应生成和。
已知:①

则该液态燃料与反应的热化学方程式为 。
(3)若用该液态燃料与液态反应,反应产物为和,,下列说法正确的是 (填标号)。
A.该液态燃料完全参加反应时转移的电子数为
B.在该反应中既是氧化产物又是还原产物
C.上述反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
19.在标准状况下,将1mol气态分子拆开成气态原子时,每个键所需能量的平均值称为键能()。如表所示是一些共价键的键能。
共价键
键能/() 436 946 391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在标准状况下,取1mol氨气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为,则为 。
(3)实验生产中,放出或吸收的热量为,与比较,正确的是 (填字母)。
A.B.C.
你作出此选择的原因是 。
20.回答下列问题:
(1)某反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的ΔH= kJ mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。
②该反应过程中,断裂旧化学键吸收的总能量 (填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量。
(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图: △H=+88.6kJ mol-1,则M、N相比,较稳定的是 。
(4)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-akJ mol-1,则a 726.5(填“>”、“<”或“=”)。
三、实验探究题
21.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL0.50 mol/L盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50 mL0.55 mol/LNaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)图中装置A的名称是
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填序号)
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)做了三次实验,每次取溶液各50mL,并将实验数据记录如下:
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差(t2-t1)/℃
盐酸 NaOH溶液 平均值
1 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25
2 24.5 24.4 24.45 27.6 3.15
3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75
设溶液的密度均为1 g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),请根据实验数据写出该反应的热化学方程式 。
(4)若用50 mL0.55 mol/L的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的温度来计算反应热,测得的反应热ΔH的绝对值会 (填“偏大”、“偏小”“不变”)
(5)上述实验数值结果与57.3 kJ/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溶液体积时俯视读数
c.用温度计测定HCl溶液的起始温度后,用水洗净擦干再测定NaOH溶液的温度
22.实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:
(1)图中还缺少一个玻璃仪器,名称为: 。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定的准确性的关键是 。
(3)如果将上述盐酸用醋酸代替进行实验,则实验中所测出的中和热的数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是 。
(4)用50 mL0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液反应,实验中测得起始温度为20.1℃,终止温度为23.4℃,反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃),盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm3,则计算出的中和热 H = 。
23.已知测定中和热的实验步骤如下:
①量取50mL0.25mol L-1硫酸倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL0.55mol L-1NaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。请回答:
(1)NaOH溶液稍过量的原因 。
(2)加入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速加入 C.分三次加入
(3)设溶液的密度均为1g cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18 J(g ℃)-1,请根据实验数据求该反应放出的热量为 kJ(保留小数点后两位),写出该反应的热化学方程式 。
温度实验次数 起始温度t/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4
2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3
3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5
(4)若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量 (填“小于”、“等于”或“大于”)57.3kJ,原因是 。
参考答案:
1.A
【详解】A.图中所示是一个放热反应,甲烷在氧气中燃烧放热,A正确;
B.碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸热反应,B错误;
C.氢氧化钠固体溶于水是一个放热过程,C错误;
D.灼热的炭与二氧化碳反应是一个吸热反应,D错误;
故选A。
2.C
【详解】A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明1mol C(全刚石)比1 molC(石墨)的总能量高,故C正确;
D.石墨转化为金刚石要吸收能量,则金刚石转化为石墨是放热反应,故D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.中和热指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量。实际上是1molH+与1molOH-反应生成1molH2O的反应热,A项错误;
B.CO的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)反应的ΔH=-2×283.0 kJ/mol,故2CO2(g)= 2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0 kJ/mol,所以B项正确;
C.氢气燃烧是放热反应,焓变是负值。水电解是吸热反应,2mol水完全电解,反应吸热为571.0kJ,2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ·mol-1,C项错误;
D.1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量是燃烧热,而甲烷燃烧生成的气态水不是稳定状态,D项错误。
故答案选B。
4.D
【详解】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)。
详解:A.葡萄糖的氧化反应为放热反应,选项A错误;B.盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应,是放热反应,选项B错误;C、反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应是放热反应,选项C错误;D.破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键所需能量为吸热反应,选项D正确;答案选D。
点睛:本题考查吸热反应和放热反应,难度不大,掌握中学化学中常见的吸热或放热的反应是解题的关键。
5.B
【详解】A.浓硫酸的稀释属于放热过程,是物理变化,不是化学反应,A错误;
B.Na与水反应生成NaOH和氢气,既属于氧化还原反应又属于放热反应,B正确;
C.与反应属于吸热反应,且不属于氧化还原反应,C错误;
D.受热分解属于吸热反应,D错误;
答案选B。
6.C
【详解】A.1mol可燃性纯物质燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量是其摩尔燃烧焓,故A错误;
B.1mol可燃性纯物质燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量是其摩尔燃烧焓,故B错误;
C.298K、101kPa时,1molH2完成燃烧生成液态水(氢元素的稳定氧化物)时放出的热量就是其摩尔燃烧焓,故C正确;
D.摩尔燃烧焓是1mol可燃性纯物质燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,不随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变,故D错误;
答案为C。
7.C
【详解】A.由图像可知,MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和,则由MgCl2制取Mg是吸热过程,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,结合图示可知,热稳定性:,B错误;
C.图像表明,金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量,所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C正确;
D.卤素单质越活泼,与同一金属反应时放热越多,所以从图像中可以进行卤素单质活泼性的比较,D错误;
答案选C。
8.A
【详解】根据盖斯定律①×2+②得:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),ΔH=2ΔH1+ΔH2;
故选A。
9.C
【详解】A.C的燃烧热化学方程式为,A项错误;
B.由的热化学方程式为,B项错误;
C.由图示热量数据结合盖斯定律可求出该反应的,C项正确;
D.温度不影响反应的,D项错误;
答案选C。
10.D
【详解】A.从图中可以看出,1molCO(g)与2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)时,能释放出91kJ的能量,A不正确;
B.加入催化剂,反应物和生成物的能量都不变,所以该反应的限度不变,B不正确;
C.从图中可以看出,反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,C不正确;
D.物质由气态转化为液态时,会放出能量,所以如果该反应生成液态CH3OH,释放的能量增多,D正确;
故选D。
11.Q1 + Q2=Q3
【详解】(1)已知在相同条件下1mol碳燃烧生成1mol一氧化碳放出的热量为Q1,C(石墨)+ O2(g)=CO(g)△H1=-Q1kJ/mol;(2)1mol一氧化碳燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为Q2,一氧化碳燃烧的热化学方程式为(2)CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H2=-Q2kJ/mol;根据盖斯定律,(1)+(2)得1mol碳燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为Q3,C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g),△H3=-Q3kJ/mol=△H1+△H2=-(Q1 + Q2)kJ/mol,故答案为:Q1 + Q2=Q3。
12.-339.2
【详解】已知①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ/mol
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) ΔH3=-1370kJ/mol
根据盖斯定律,①2+②4-③得2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l) ΔH=2ΔH1+4ΔH2-ΔH3=-283.0kJ/mol2-285.8kJ/mol4+1370kJ/mol=-339.2kJ/mol,答案:-339.2。
13.(1)②③④
(2) 非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强,其ΔH越小 H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20kJ/mol
(3) 613
(4)NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=—(4x-y) kJ/mol
【详解】(1)①金属与酸的反应为放热反应,故不符合题意;
②碳与水蒸气反应制取水煤气的反应为吸热反应,故符合题意;
③煅烧石灰石制生石灰的分解反应为吸热反应,故符合题意;
④碳酸氢钠与柠檬酸反应的反应为吸热反应,故符合题意;
⑤食物因氧化而腐败发生的氧化还原反应为放热反应,故不符合题意;
故选②③④;
(2)同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,则氢化物的生成热△H依次增大, 图中a、b、c、d依次为碲化氢、硒化氢、硫化氢、水;
①由分析可知,非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热△H的关系为非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强,其ΔH越小,故答案为:非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强,其ΔH越小;
②由图可知,硫化氢的生成热△H=—20kJ/mol,则硫化氢气体发生分解反应的热化学方程式为H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20kJ/mol,故答案为:H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20kJ/mol;
(3)①由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得:413 kJ/mol×4×2—(413 kJ/mol×4+a kJ/mol+436 kJ/mol×2)= +167 kJ/mol,解得a=613,故答案为:613;
②由方程式可知,反应转移60mol电子时,反应放出mkJ热量,则当放出的热量为nkJ时,该反应转移的电子数为,故答案为:;
(4)将已知反应依次编号为①②,由题意可知,反应①中二氧化碳的物质的量为=0.5mol,氢氧化钠的物质的量为1mol/L×0.75L=0.75mol,则二氧化碳和氢氧化钠溶液反应得到碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,设反应生成碳酸钠的物质的量为amol、碳酸氢钠的物质的量为bmol,由碳原子个数守恒可得:a+b=0.5,由钠原子个数守可得:2a+b=0.75,解联立方程可得a=b=0.25,由反应放出的热量可知,生成1mol碳酸钠时,反应的反应热ΔH=—=—4x kJ/mol,则反应①的热化学方程式为3NaOH(aq)+2CO2(g)=NaHCO3(aq) + Na2CO3(aq)+ H2O(l) ΔH==—4x kJ/mol,反应②中二氧化碳的物质的量为1mol,氢氧化钠的物质的量为1mol/L×2L=2mol,则二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,由反应放出的热量可知,生成1mol碳酸钠时,反应的反应热ΔH=—=—y kJ/mol,则反应②的热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)= Na2CO3(aq)+ H2O(l) ΔH=—y kJ/mol,由盖斯定律可知,反应①—②可得二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠的热化学方程式为NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=—(4x-y) kJ/mol,故答案为:NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=—(4x-y) kJ/mol。
14.(1)吸收
(2)
【详解】(1)反应热是指在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量;
(2)等压条件下的反应热等于反应的焓变,焓变用表示,其常用单位是。
15.(1)CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol
(2) -0.33 弱
(3)
【详解】(1)据题意可知1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出889.6kJ热量,故热化学方程式为:CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol;
(2)32g硫即为1mol硫,据图并结合盖斯定律可知1mol单斜硫转化为正交硫的反应热=-297.16kJ/mol-(-296.83kJ/mol)=-0.33kJ/mol;物质所具备的能量越低稳定性越强,故单斜硫的稳定性弱于正交硫;
(3)焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能,设H-I键的键能为x,列式:b+c-2x=-a,解得x=。
16.(1)C
(2)D
(3) 1s<3d 3s<3p<3d 2p<3p<4p 3px=3py=3pz
(4)D
【解析】(1)
A.能量越高的电子在离核越远的区域内运动,也就越容易失去,选项A正确;
B.多电子原子在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)C.同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高,选项C不正确;
D.离核越近,电子能量越低,选项D正确;
答案选C;
(2)
A.同一原子轨道上最多容纳2个电子,并且自旋方向相反,选项A不正确;
B.同一原子轨道上最多容纳2个电子,并且自旋方向相反,选项B不正确;
C.电子的能量由电子层和能级共同决定,同一电子层(n相同),根据能量的不同又分为不同的能级,所以同一电子层不同能级上的电子的能量不同,选项C不正确;
D.处在同一能级中的电子能量相同,选项D正确;
答案选D;
(3)
在多电子原子中,原子轨道能量的高低存在如下规律:
①形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s……,3d<4d<5d……;
②相同电子层上原子轨道能量的高低:ns③电子层和能级均相同的原子轨道的能量相等,如3px=3py=3pz轨道的能量相等;
(4)
3px中,3表示第3电子层,p原子轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向,px表示沿x轴方向伸展的p轨道。
17. 2N2H4+2NO= 3N2+4H2O 484
【分析】化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算。
【详解】(1)肼和二氧化氮反应生成氮气和水,化学方程式为2N2H4+2NO= 3N2+4H2O。故答案为:2N2H4+2NO= 3N2+4H2O;
(2)拆开2 mol H-H 键、1 mol O=O 键共吸收436kJ×2+496 kJ=1368kJ的热量,形成4mol O- H(g)键共放出463 kJ×4=1852kJ,则O2与H2反应生成2 mol H2O(g)所释放的热量为1852kJ-1368kJ=484kJ。故答案为:484。
18.(1) N2H4 共价
(2)
(3)B
【分析】(1)
,依题意可知:只含、两种元素且相对分子量为32的分子式只有;该化合物由、两种非金属元素组成,所以为共价化合物,电子式为。
(2)
由①、②和③联立,可得到。
(3)
未标明标准状况下,A项错误;根据,可知,反应物的键能总和小于生成物的键能总和,C项错误。故选B。
19. 放热 92kJ A 该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92kJ。
【详解】解析:(1)化学反应的实质就是反应物化学键断裂、生成物化学键形成的过程,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量在反应中,断裂1mol和3mol中的化学键共吸收的能量为,形成2ml中的化学键共放出的能量为,所以该反应为放热反应;
故答案为:放热。
(2)理论上放出的热量为;
故答案为:92kJ。
(3)由于该反应为可逆反应,反应达到平衡时1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因而放出的热量小于92kJ;
故答案为:A;该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92KJ。
20.(1) 吸热 E1-E2 >
(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1
(3)M
(4)<
【详解】(1)①该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,根据ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能可知,ΔH= E1-E2,故答案为:吸热;E1-E2;
②该反应为吸热反应,因此该反应过程中,断裂旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键释放的总能量,故答案为:>;
(2)1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,则2 mol Cl2反应释放出290 kJ热量,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1,故答案为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ mol-1;
(3)物质的能量越低越稳定,M转化为N吸收热量,则M的能量更低,更稳定,故答案为:M;
(4)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,则a<726.5,故答案为:<。
21.(1)环形玻璃搅拌器
(2)C
(3)HCl(g)+NaOH(g)=NaCl(g)+H2O(g) H=-53.5 kJ mol-1
(4)偏小
(5)ab
【详解】(1)根据图示可知图中装置A的名称是环形玻璃搅拌器;
(2)为了减少实验过程中的能量损失,要将NaOH溶液一次迅速倒入,故合理选项是C;
(3)HCl与NaOH反应方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,二者反应的物质的量相等,n(HCl)=0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol,n(NaOH)=0.55 mol/L×0.05 L=0.0275 mol,显然NaOH过量,应该以不足量的HCl为标准计算反应产生水的物质的量。n(H2O)= n(HCl)=0.025 mol。三次实验温度差分别是:3.25℃、3.15℃、1.75℃,第三次实验数据偏差较大,应该舍弃,则溶液平均升高温度是△t=,反应过程中放出热量Q=c m △t=4.18J/(g·℃)×(50+50)g×3.20℃=1337.6 J=1.3376 kJ,则中和热 H=-,故该反应的热化学方程式为:HCl(g)+NaOH(g)=NaCl(g)+H2O(g) H=-53.5 kJ mol-1;
(4)氨水中的电解质NH3 H2O是弱电解质,电离过程需吸收热量,导致反应放出热量偏少,因此若用50 mL0.55 mol/L的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的温度来计算反应热,测得的反应热ΔH的绝对值会偏小;
(5)a.实验装置保温、隔热效果差,使热量损失,溶液温度升高较低,导致中和热数值与57.3 kJ/mol小,有偏差,a符合题意;
b.量取NaOH溶液体积时俯视读数,NaOH的物质的量偏少,不能使HCl充分反应,也会导致放出热量偏少,最终使溶液温度升高偏低,因而与中和热数值与57.3 kJ/mol小,有偏差,b符合题意;
c.用温度计测定HCl溶液的起始温度后,用水洗净擦干再测定NaOH溶液的温度,对中和热测定无影响,不产生误差,c不符合题意;
故合理选项是ab。
22. 环形玻璃搅拌棒 减少热量的散失 偏小 醋酸是弱酸,电离需要吸热 -55.2kJ/mol
【分析】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。中和热测定实验成败的关键是保温工作,结合Q=m c △T计算解答。
【详解】(1)根据量热计的构造可知,该装置中缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,减少热量的散失,故答案为:减少热量的散失;
(3) 醋酸是弱酸,电离需要吸热,会造成放出的热量偏少,所以测得的中和热的数值将偏小,故答案为:偏小;醋酸是弱酸,电离需要吸热;
(4) 50mL0.50mol/L稀盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=100g×4.18J/(g ℃)×3.3℃=1.3794kJ,所以实验测得的中和热△H=-=-55.2kJ/mol,故答案为:-55.2kJ/mol。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意中和热△H<0,但中和热的数值不分正负。
23.(1)为了保证硫酸被完全中和
(2)B
(3) 1.42 H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-113.6kJ/mol
(4) 大于 浓硫酸稀释时要放热,与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ。
【详解】(1)NaOH溶液稍过量,是为了保证硫酸被完全中和;
(2)为了减少热量的散失,NaOH溶液需一次迅速加入;答案选B;
(3)50mL0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1 g/cm3=100g,温度变化的值为3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △t=100g×4.18J/(g ℃)×3.4℃=1421.2J,即1.42kJ,所以实验测得的中和热△H=-=-56.8 kJ/mol,热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-113.6kJ/mol;
(4)浓硫酸稀释时要放热,与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ。
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