1.1.2.反应热的测量与计算 (含解析)习题训练 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 1.1.2.反应热的测量与计算 (含解析)习题训练 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-11 08:30:15

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1.1.2.反应热的测量与计算习题训练-2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH 溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,下列说法正确的是
A.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是3次
B.大烧杯上如不盖硬纸板,测得的中和热△H会偏大
C.用相同浓度和体积的氨水代替 NaOH 溶液进行上述实验,测得中和热△H会偏小
D.测定中和热的实验中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热△H < -57.3 kJ/mol
2.已知:含有的稀溶液与盐酸反应,放出的热量;与反应生成的。则下列说法正确的是
A.强酸、强碱在稀溶液中反应生成时的反应热
B.酸、碱在稀溶液中反应生成时均放出的热量
C.含稀溶液与含的硫酸溶液反应一定放出的热量
D.在水溶液中电离的
3.环氧乙烷( )可用作生产一次性口罩的灭菌剂。工业上常用乙烯氧化法生产环氧乙烷,其原理是:2CH2=CH2(g)+O2(g)2 (g) H。已知下列两个反应,则为


A. B. C. D.
4.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应:
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于
A. 11kJ·mol 1 B.+11kJ·mol 1 C.+22kJ·mol 1 D. 22kJ·mol 1
5.已知:①


则:的反应热为
A. B. C. D.
6.下列说法正确的是
A.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6 kJ/mol
B.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ mol-1
C.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1= a kJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2= b kJ/mol,则a>b
D.已知:①C(s石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5mol/L ②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-395.0mol/L,则金刚石比石墨稳定
7.已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键 H- H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
8.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50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH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。
下列说法错误的是
A.NaOH溶液要稍过量
B.倒入NaOH溶液的方法是一次性迅速倒入
C.可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸
D.取三次测量所得的温度差的平均值作为计算依据
9.含0.2mol KOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=+11.46kJ/mol
B.2KOH(s)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);△H=-114.6kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=+114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
10.下列说法正确的是
A.若反应X+Y=M是放热反应,该反应一定不用加热
B.所有铵盐与碱的反应都是吸热反应
C.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应
D.1 mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热
11.Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图,下列选项正确的是
A.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B.CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq) H=a kJ·mol-1
C.HCO(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O (l) H=(c-b) kJ·mol-1
D.CO(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) H=(a+b-c) kJ·mol-1
12.下列热化学方程式书写正确的是
A.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1
B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=-802.3kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D.CO(g)+O2(g)=CO2 ΔH=-283kJ·mol-1
13.常温下盐酸与NaOH溶液反应生成1mol时放出57.3kJ热量。下列有关叙述正确的是
A.
B.0.4gNaOH(s)与盐酸反应放出热量大于0.573kJ
C.稀氨水与盐酸反应生成1mol时放出57.3kJ热量
D.
14.含Ba(OH)217.1 g的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出11.46 kJ热量,表示该反应中和热的化学方程式正确的是(  )
A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=114.6 kJ·mol-1
C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=57.3 kJ·mol-1
15.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:
反应I:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) H1= +247 kJ/mol
反应II:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H2= -90kJ/mol
已知:T1℃时,反应II的平衡常数数值为100;T2℃时,反应II 在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法正确的是
A.反应I中,使用催化剂可以减小 H1,提高反应速率
B.反应II中,加热或加压均可提高原料气的反应速率及平衡转化率
C.由数据可判断反应II 的温度:T1> T2
D.CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) H= -157 kJ
16.含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/LH2SO4溶液反应放出11.46k的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=+11.46kJ/mol
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=-114.6kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=+114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=-57.3kJ/mol
17.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.,则氢气的燃烧热为
B.已知的,则金刚石比石墨稳定
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则中和热的热化学方程式为
D.已知,,则
18.在进行中和热的测定中,下列操作错误的是
A.反应中用的是强酸、强碱的稀溶液
B.测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使碱适当过量
19.下表所列是2个反应在不同温度时的化学平衡常数()值。
反应 ① ②
温度/℃ 27 2000 25 400 450
K 0.1 0.507 0.152
关于反应①、②的下列说法正确的是
A.反应①、②均为吸热反应
B.反应①不适合用于大规模人工固氮
C.可求算反应的
D.一定温度下,①、②分别达到平衡,压缩容器体积均可使的转化率增大
20.用下列实验装置进行相应实验,正确的是
A.除去胶体中的杂质 B.用于实验室制备并收集 C.中和热的测定 D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
21.在中和反应的反应热测定实验中,下列操作会使中和反应的反应热测定数值偏大的是
A.用铜丝代替玻璃搅拌器
B.倒入氢氧化钠溶液时有少量液体溅出
C.用稀氢氧化钾溶液代替稀氢氧化钠溶液
D.用浓硫酸代替稀盐酸
22.已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180 kJ·mol-1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH2=-92.4 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应②中的能量变化如上图所示,则ΔH2=E1-E3
B.H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
C.由反应②知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184.8>Q2=2Q1
D.氨的催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1
23.下列有关实验操作说法正确的是
A.渗析使用的半透膜是一种离子交换膜
B.蒸馏实验结束后,先停止加热,再停止通冷凝水
C.分液操作时,从下口先放出下层液体,紧接着放出上层液体
D.中和热的测定中,用温度计测完盐酸的温度后,直接继续测量NaOH溶液的温度
24.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(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6kJ/mol
已知:i.
ii.H2O(g)=H2O(l) ΔH2 =-44kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A.反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C.4HCl(g) + O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(l) ΔH3 = -159.6kJ·mol-1
D.断开1 mol H-O 键与断开 1 mol H-Cl 键所需能量相差约为31.9 kJ
25.下列装置或操作能达到实验目的的是
A.用图1装置测定中和热
B.用图2装置制取溴苯并验证该反应类型为取代反应
C.用图3装置溶解并配制500mL0.1mol·L-1NaOH溶液
D.用图4装置验证石蜡油分解产物中含有乙烯
二、填空题
26.CO、 SO2、NO均为大气污染物,通过下列反应可以实现可持续发展。已知:
①2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)ΔH=+8.0kJ/mol-1
②2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=+90.4kJ·mol -1
③2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ·mol -1
请回答:
(1)反应①属于填“吸热”或“放热”反应。
(2)反应②生成0.5mol S(g)时,ΔH=kJ·mol -1。
(3)反应③消耗30g NO(g)时,ΔH=kJ·mol -1。
(4)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=kJ·mol -1。
27.反应热的测量实验原理
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。
28.①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,C(s)+ O2(g)=CO(g);
②将Ⅱ反应热化学方程式变形,得反应Ⅲ:CO2(g)=CO(g)+O2(g) ΔH3=+283.0 kJ·mol-1;
③将热化学方程式相加,ΔH也相加。①+②得:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= kJ·mol-1。
29.本世纪,人类社会将逐渐步入氢经济时代。目前大规模产氢方式仍是化学制氢。
I、催化重整制氢
以甲醇为例,反应制氢气的一般途径有:
CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g) △H1=+128 kJ·mol-1
CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g) △H2= a kJ·mol-1
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ·mol-1
为求得△H2,还要知道的燃烧热,若其燃烧热为△H=-283 kJ·mol-1,则△H2=。
Ⅱ、金属置换制氢
(1)研究表明,刚切割的金属表面具有很高的反应活性。当铝或铝合金在水中被切割或碾碎的时候,可以持续地释放出氢气。使用铝与水反应制氢气比使用其它活泼金属与水反应制氢气的优点有:①价廉,成本较低;②。
(2)利用天然气重整得到的CO、H2混合气对金属氧化物进行还原,然后将金属与水反应放出氢气,由此达成一个良性循环。根据高中所学的知识合理预测该金属单质,并写出该金属在加热的条件下与水蒸气反应的化学方程式。
III、太阳能制氢
利用光能分解水必须要有催化剂的参与。下列有关催化剂的说法正确的是
A.使用高效催化剂分解水制得H2的同时还可以获得能量
B.使用高效催化剂后常温下水可以自发分解
C.硅胶具有多孔结构,有较大的表面积,常用做催化剂的载体
D.对于可逆反应,催化剂在增大正反应速率的同时也增大逆反应速率
Ⅳ、配位氢化物制氢
在硼氢化钠(NaBH4)水溶液中加入特定催化剂后,可以迅速地发生水解反应生成偏硼酸钠和氢气。请写出此水解反应的化学方程式。
将无水偏硼酸钠、氢化镁(MgH2)放入球磨设备中,通入氩气或氢气并保持压强100~500 kPa研磨0.5~4 h,即可得到硼氢化钠。研磨过程中需要通入氩气或氢气并保持压强100~500 kPa的目的是。
30.能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是 (填字母)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用和循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下, (填“金刚石”或“石墨”)更稳定;石墨的燃烧热△H为。
②若12g金刚石在24g氧气中燃烧,生成气体36g,则该过程放出的热量为。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol·L-1、497mol·L-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1,则NO分子中化学键的键能为kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应生成两种无毒气体的热化学方程式:。
试卷第2页,共10页
参考答案:
1.B
【详解】A. 在测定中和热的实验中,每一组要记录3次温度,而我们实验时至少要做3组,所以至少要记录9次温度,故A错误;
B. 大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得放热数值将会减小,中和反应为放热反应,△H会偏大,故B正确;
C. 一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小,中和反应为放热反应,测得中和热△H会偏大,故C错误;
D. 测定中和热的实验中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,铜导热性较强,导致热量散失较多,则测量出的中和热数值偏小,中和反应为放热反应,则△H> 57.3 kJ mol 1,故D错误;
故选:B。
2.D
【详解】A. 含有 8.0gNaOH 的稀溶液与 1L0.3mol L-1 盐酸反应,放出 11.46kJ 的热量,即0.2molNaOH与0.3molHCl反应生成了0.2mol的水,放出11.46kJ的热量,则强酸、强碱在稀溶液中反应生成 1molH2O 时的反应热 ΔH=-57.3kJ mol-1,A错误;
B.如果是弱酸或弱碱稀溶液中反应,弱酸、弱碱电离吸热,生成 1molH2O 时放出 的热量小于57.3kJ ,B错误;
C.如果硫酸是浓硫酸,浓硫酸溶解放热,则放出的热量就比11.46kJ 要多,C错误;
D.该反应的反应热与中和热的差值,即为弱酸电离过程吸收的热量,即57.3kJ/mol-35.4kJ/mol=21.9kJ/mol,D正确;
故选D。
3.B
【详解】由盖斯定律可知,反应①×2-②×2得到反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)2 (g),则其焓变为(-1323kJ /mol)×2-(-1218kJ /mol)×2=;
故选B。
4.A
【详解】已知反应:①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1;②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1,根据盖斯定律:×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔH=-11 kJ·mol-1,故A正确;
答案选A。
5.C
【详解】由盖斯定律,2×反应②+反应①-反应③可得反应,=2×(-393.5)+(-571.6)-(-870.3)= -488.3kJ/mol,故选:C。
6.C
【详解】A. 500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则1molN2完全反应放热大于38.6kJ,其热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H< 38.6 kJ/mol,故A错误;
B. 稀硫酸与稀氢氧化钙溶液反应生成硫酸钙的过程是放热过程,放出热量大于114.6kJ,△H<2×( 57.3)kJ mol 1,故B错误;
C. 氢气与氧气燃烧生成气态水放出的热量少,气态水变液态水还要放热,故焓变a>b,故C正确;
D. 物质能量越高越活泼,由①-②得:C(石墨,s) C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,可知石墨能量比金刚石低,则石墨比金刚石稳定,故D错误。
故选:C。
7.D
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol,解得O-O键的键能为498kJ/mol,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
8.C
【详解】A.为了保证盐酸被完全中和,采用稍过量的NaOH溶液,A正确;
B.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中,以防热量散失, B正确;
C.硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热,故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸,C错误;
D.为了减小操作带来的误差,应该取三次测量所得的温度差的平均值作为计算依据,D正确;
答案选C。
9.D
【详解】11.2g即0.2molKOH的稀溶液与1L、0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,实质是生成0.2mol水放出11.46kJ的热量。
A.生成1mol水放出的热量会高于11.46kJ,故A错误;
B.氢氧化钾应是溶液,不是固体,故B错误;
C.中和反应是放热反应,不是吸热反应,故C错误;
D.KOH的稀溶液与H2SO4溶液反应生成0.2mol水放出11.46kJ的热量,生成1mol水会放出57.3KJ的能量,故D正确;
故选:D。
10.C
【详解】A.放热反应与外界是否需要加热无关,如铝热反应属于放热反应,但需要高温条件,A错误;
B.一般铵盐与碱发生反应吸热,但不是所有铵盐,B错误;
C.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解为氧化钙化合反应的逆过程,属于吸热反应,C正确;
D.中和热是指稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量,1 mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水的物质的量为2mol,D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知,H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,A项错误;
B.由图可知,CO(aq)+ H+(aq)= HCO(aq) △H=-akJ/mol,B项错误;
C.HCO(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l),此反应为吸热反应,△H>0,故△H=(c-b)kJ/mol,C项正确;
D.CO(aq)+ 2H+(aq)= CO2(g)+H2O(l)为放热反应,△H<0,故△H=(c-a-b)kJ/mol,D项错误;
故选C。
12.C
【详解】A.氢气燃烧是放热反应,ΔH<0,A错误;
B.项没有标明物质的状态,B错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1均符合书写要求,C正确;
D.CO2没有注明状态,D错误;
答案选C。
13.B
【详解】A.中和反应为放热反应,焓变小于零;应为,A错误;
B.0.4gNaOH(s)为0.01mol,盐酸(HCl为0.01mol),由于氢氧化钠固体溶解放出大量的热,则反应放出热量大于0.573kJ,B正确;
C.氨水为弱碱,电离吸热,则反应生成1mol时放出小于57.3kJ热量,C错误;
D.硫酸溶解过程中会放出热量,导致放热增大且反应放热焓变为负值,D错误;
故选B。
14.C
【详解】A.中和热是指1molH+与1molOH-完全反应生成1molH2O(l)释放的热量,而反应Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1表示的是2mol H+与2mol OH-完全反应生成2molH2O(l)释放的热量,A不正确;
B.中和反应放出热量,而Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=114.6 kJ·mol-1表示的是吸收热量,B不正确;
C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1表示1molH+与1molOH-完全反应生成1molH2O(l)释放的热量,符合中和热的概念,C正确;
D.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=57.3 kJ·mol-1表示的是吸收热量,D不正确;
故选C。
15.C
【详解】A.反应热只与始态和终态有关,使用催化剂降低活化能,化学反应速率加快,但△H1不变,A项错误;
B.加热或加压均可提高原料气的反应速率,正反应是放热反应,加热,平衡向逆反应方向移动,原料气的转化率降低,反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,原料气的转化率增大,B项错误;
C.T2℃时,反应II 在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1,平衡常数,T1到T2,平衡常数增大,说明平衡正向移动,反应II正反应为放热反应,表明T1到T2温度降低,则T1> T2,C项正确;
D.-反应II-反应I得到,CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=[-(-90)-247]kJ·mol-1=-157 kJ·mol-1,D项错误;
答案选C。
16.D
【详解】11.2gKOH的物质的量是0.2mol,与1L0.1mol/LH2SO4溶液反应生成0.2mol液态水,放出11.46kJ的热量,则生成1mol液态水放出57.3kJ的能量;中和热是强酸、强碱生成1mol液态水放出的能量,则表示中和热的热化学方程式是KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=-57.3kJ/mol,选D。
17.D
【详解】A.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时所释放出来的热量,由热化学方程式可知,氢气燃烧生成气态水,则氢气的燃烧热不是241.8kJ/mol,故A错误;
B.由方程式可知,石墨转化为金刚石的反应时金刚石的能量比石墨能量高的吸热反应,则能量低的石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.题给方程式没有标明各物质的聚集状态,则该方程式不是表示中和热的热化学方程式,故C错误;
D.等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,则反应的焓变△H1<△H2,D正确;
故选D。
18.C
【详解】A.在进行中和热的测定中,为了更好的测定中和热,应该使用强酸、强碱的稀溶液,A正确;
B.温度计是为了准确测定反应前后溶液的温度的,因此测量溶液的温度计要一直插在溶液中,B正确;
C.为了减少反应过程中的热量损失,要快速的向酸(碱)中加入碱(酸),不能分多次加入,并用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,使二者快速混合发生反应,C错误;
D.为了使反应更完全,保证酸中的H+完全反应,可以使碱适当过量,D正确;
故合理选项是C。
19.B
【详解】A.反应①随温度升高,K 值变大,平衡正向移动,是吸热反应;反应②随温度升高, K 值变小,平衡逆向移动,是放热反应。故A错误。
B.反应①为吸热反应,平衡常数太小,不适合用于大规模人工固氮,故B正确。
C.由盖斯定律,①×2-②×2得:4NH3(g)+2O2(g)4NO(g)+6H2(g),得不到4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),故C错误;
D.一定温度下,反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)是气体体积不变的反应,压缩容器体积(加压)平衡不移动,不能使N2的转化率增大,故D错误。
故选B。
20.D
【详解】A.胶体中的胶体粒子及杂质的离子都能够通过滤纸,不能采用过滤的方法分离提纯,应该采用渗析方法提纯胶体,A错误;
B.铜和浓硝酸可以生成,但和水反应生成硝酸和NO,不能用排水法收集,B错误;
C.中和热的测定中,温度计应该插入溶液中以测量溶液的温度变化,C错误;
D.乙醇、乙酸和浓硫酸共热可以制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液收集生成的乙酸乙酯,同时除去杂质乙酸和乙醇,用图示装置可以防止倒吸,D正确;
故选D。
21.D
【详解】A.若用铜丝代替环形玻璃搅拌器,铜丝导热好,热量损失,反应热测定数值偏小,A错误;
B.中和热测定时氢氧化钠溶液的量是稍微过量的,倒入氢氧化钠溶液时有少量液体溅出,但生成液态水的物质的量仍为1mol,故对反应热的测定数值无影响,B错误;
C.氢氧化钾也为强碱,用稀氢氧化钾溶液代替稀氢氧化钠溶液,对反应热测定数值无影响,C错误;
D.浓硫酸溶于水会放热,反应热测定数值偏大,D正确;
故选D。
22.D
【详解】A.反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差,根据反应②中的能量变化图示可知ΔH2=E1-E2,A错误;
B.H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生液态H2O放出的热量,根据③可知1 mol H2完全燃烧产生气态H2O放出的热量为241.8 kJ·mol-1,水由气态转化为液态时还会放出热量,所以H2的燃烧热大于241.8 kJ·mol-1,B错误;
C.反应②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH2=-92.4 kJ·mol-1表示1 mol N2完全发生上述反应产生2 mol NH3时放出热量是92.4 kJ,但该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以当在一恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量为Q1<92.4 kJ;反应放出的热量与反应的物质的量呈正比。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,增加反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,所以当通入2 mol N2和6 mol H2发生反应时,反应放出的热量Q2>2Q1,但这些反应物也不能完全转化为NH3,故Q2<184.8 kJ,所以反应放出热量关系为:184.8>Q2>2Q1,C错误;
D.根据盖斯定律,将①×2+③×3-②×2,整理可得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906 kJ·mol-1,D正确;
故合理选项是D。
23.B
【详解】A.渗析使用的半透膜是一种可以使溶液的离子透过,而胶体微粒不能透过的物质,A错误;
B.蒸馏实验结束后,为使容器中的气体液化,应先停止加热,再停止通冷凝水,B正确;
C.分液操作时,从下口先放出下层液体,紧接着从上口倒出上层液体,C错误;
D.中和热的测定中,用温度计测完盐酸的温度后,洗涤温度计表面的酸液后,再测量NaOH溶液的温度,D错误;
故合理选项是B。
24.C
【详解】A.由反应a:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6kJ/mol,该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,故A不选;
B.由4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可知,反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成,故B不选;
C.根据盖斯定律可知,4HCl(g) + O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(l) ΔH3 = -203.6kJ·mol-1,故选C;
D.设H-O的键能为,H-Cl的键能为,由题意有,则,故D不选。
答案选C。
25.B
【详解】A.图1装置缺少盖板,散热太多,不能用图1装置测定中和热,A项错误;
B.图2装置中,苯和液溴在催化剂作用下可以制取溴苯,CCl4吸收挥发出来的Br2,若硝酸银溶液中产生淡黄色的AgBr沉淀,说明苯和液溴在催化剂作用下制溴苯的反应生成了HBr,则用图2装置可以制取溴苯并验证该反应类型为取代反应,B项正确;
C.不能在容量瓶中溶解固体,C项错误;
D.图4装置中溴的四氯化碳溶液褪色,只能说明石蜡油分解产物中含有不饱和烃,但不能验证石蜡油分解产物中是否一定含有乙烯,D项错误;
答案选B。
26.(1)吸热
(2)45.2
(3)-373.25
(4)-41.2
【解析】(1)
该反应焓变大于0,为吸热反应;
(2)
根据反应②可知生成1mol S(g)时,ΔH=+90.4kJ·mol -1,则生成0.5mol S(g)时,ΔH=kJ·mol -1=45.2 kJ·mol -1;
(3)
30g NO(g)的物质的量为=1mol,根据反应③可知消耗2molNO(g)时ΔH=-746.5kJ·mol -1,所以消耗1mol NO(g)时,ΔH=kJ·mol -1=-373.25kJ·mol -1;
(4)
根据盖斯定律×(①-②)可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的ΔH=×[+8.0 kJ·mol -1-(+90.4 kJ·mol -1)]=-41.2 kJ·mol -1。
27.温度
【详解】根据Q=cm△t,c是比热容,m是混合溶液的质量,△t是温差,测定一定量的酸碱溶液在反应前后的温度变化,即可计算反应反应放出热量。
28.-110.5
【解析】略
29. CO △H=+131kJ/mol 当机械切割行为停止时,放氢反应也会立刻终止,从而实现对氢气的即时供应 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 CD NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑ 防止NaBH4被氧化,防止金属氢化物水解
【详解】Ⅰ.给出的三个反应编号为①CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g) △H1=+128 kJ·mol-1、②CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g) △H2= a kJ·mol-1和③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ·mol-1。①-③得反应:CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO(g)+1/2O2(g)。和反应②CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g) △H2= a kJ·mol-1相比,很显然,缺少反应④CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),所以为求得 △H2,还需要知道CO的燃烧热。①-③+④可得反应②, △H2=128-(-286)+(-283)=+131kJ/mol,故答案为CO,+131kJ/mol;
Ⅱ.(1)铝和水在常温下几乎不反应,所以用铝与水反应制氢气的优点之一是当机械切割行为停止时,放氢反应也会立刻终止,从而实现对氢气的即时供应;
(2)CO、H2可以还原某金属的氧化物,该金属可以与水反应放出氢气,而且此金属应是常见金属,但不能是铝,因为铝的氧化物不能和CO、H2反应,所以应是铁。铁和水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
Ⅲ.A.分解水制得H2的反应是吸热反应,需要吸收能量,不能获得H2的同时还获得能量,故A错误;
B.水分解反应是△H>0,△S>0的反应,所以高温下△G<0,所以反应在常温下不能自发进行,故B错误;
C.硅胶具有多孔结构,有较大的表面积,可以做吸附剂和催化剂的载体,故C正确;
D.催化剂能同等程度地增大正逆反应速率,故D正确。
故选CD。
Ⅳ.NaBH4中H为-1价,水中的H为+1价,两者发生归中反应生成H2,此反应的化学方程式为:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑。NaBH4容易被氧化,NaBH4和MgH2都极易和水反应,所以研磨过程中需要通入氩气或氢气做保护气。故答案为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,防止NaBH4被氧化,防止金属氢化物水解。
30. acd 石墨 -393.5kJ mol-1 253.9kJ 631.5 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ mol-1
【详解】(1)只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”
a.大力发展农村沼气,可以将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,减少化石燃料等资源的运用,故a符合题意;
b.大力开采煤、石油和天然气,不能减少化石燃料的运用,故b错误;
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,可以减少化石燃料等资源的运用,故c符合题意;
d.增加资源的重复使用和循环再生,可以减少资源消耗,减少化石燃料等资源的运用,故d符合题意;
故答案是:acd。
(2)①根据能量越低越稳定。图象可知金刚石能量高于石墨,所以说明石墨稳定。根据图象可知1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ,则石墨的燃烧热为ΔH=-393.5kJ·mol-1;故答案:石墨;-393.5kJ·mol-1。
②12g金刚石物质的量为1mol,在一定量空气中燃烧,依据元素守恒,若生成的是二氧化碳,其质量为44g,若生成的是一氧化碳,其质量为28g,实际生成气体为36g,28g<36g<44g,所以生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合气体,设一氧化碳物质的量为x,则二氧化碳物质的量为(1-x)mol,28x+44(1-x)=36g,x=0.5mol,二氧化碳物质的量为0.5mol;根据图象可知生成1molCO2放出的热量为395.4kJ,生成1molCO放出的热量为112.4 kJ,生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=395.4kJ mol-1×0.5mol+112.4 kJ mol-1×0.5mol=253.9kJ;故答案:253.9kJ。
(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能,设NO分子中化学键的键能为x,根据N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1反应可知:946kJ mol-1+497kJ mol-1-2x=180kJ mol-1,解得:x=631.5kJ mol-1;故答案:631.5。
(4)已知①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ mol-1 ;②C(石墨,s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ mol-1;③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ mol-1;由盖斯定律:方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ mol-1。故答案:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ mol-1