1.1.3能源的充分利用 (含解析)课后练习 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 1.1.3能源的充分利用 (含解析)课后练习 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 08:30:48

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1.1.3.能源的充分利用课后练习-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.在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应,大约需117kJ/mol~125kJ/mol的热量,但1,3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应,△H=-23.4kJ/mol,以上事实表明
A.1,3—环己二烯加氢是吸热反应 B.苯加氢生成环己烷是吸热反应
C.1,3—环己二烯比苯稳定 D.苯比1,3—环己二烯稳定
2.依据如图判断,下列说法正确的是
A.氢气的燃烧热 H=-241.8kJ/mol
B.H2O(g)生成H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量
C.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量低
D.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量高
3.下图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开2molH2 (g)和1 molO2(g)中的化学键成为H、O原子,共放出1368 kJ能量
B.由H、O原子形成2 molH2O(g),共吸收1852 kJ能量
C.2 molH2(g)和1 molO2 (g)反应生成2 mol H2O(1),共吸收484 kJ能量
D.2 molH2 (g)和1 molO2(g)反应生成2 molH2O(g),共放出484 kJ能量
4.研究表明,可在强烈紫外光作用下分解,自由基会对臭氧层产生长久的破坏作用,反应历程可表示为


下列说法错误的是
A.臭氧层破坏的总反应为: B.在臭氧层破坏中起催化作用
C.反应历程①为吸热反应 D.催化剂降低了反应的活化能和
5.下列反应的反应热属于燃烧热的是( )
A.Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)△H1
B.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)△H2
C.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H3
D.CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H4(已知CH3OCH3沸点为-24.9℃)
6.根据下图所示情况,判断下列说法中正确的是
A.其热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41kJ·mol-1
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.当H2O为液态时,其反应热大于41 kJ·mol-1
7.已知H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别是-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。下列有关叙述正确的是
A.甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式:CH3OH(l)+O2 (g)=CO(g)+2H2O(l) △H1=-1009.5kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+1/2O2 (g)=CO2(g)+2H2 (g) △H1=-440.7kJ·mol-1
C.2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) △H1=+571.6 kJ·mol-1
D.已知:S(s)+O2(g) = SO2(g) △H1;S(g)+O2(g) = SO2(g) △H2;则△H1>△H2
8.已知: , 。下列说法正确的是
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量
B.
C.
D.
9.可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示:已知:断开1mol S-F键需要327kJ,断开1mol F-F键需要159kJ。则对于反应,下列说法正确的是
A.形成1mol S-F键需吸收327kJ的能量
B.该反应的反应物总能量大于生成物总能量
C.反应消耗22.4L (g)时,共转移2mol电子
D.该反应是一个吸热反应
10.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.CH3COOH与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
B.氢气燃烧热:-285.5kJ/mol,则分解水热方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H= + 571kJ/mol
C.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol,则在一定条件下将1molN2和3molH2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量
D.已知2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= - 221kJ·mol-1,则石墨的燃烧热为-110.5kJ·mol-1
11.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知:正丁烷(g)=异丁烷(g) △H<0,则正丁烷比异丁烷稳定
B.0℃、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=-38.6kJ·mol1
C.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H=-57.3kJ·mol-1,但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(1)时,放出的热量大于57.3kJ
D.已知:S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1>△H2
12.下列热化学方程式正确的是
A.已知 , ,则a<b
B.500℃、30MPa下,将0.5mol (g)和1.5mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.稀盐酸和NaOH溶液反应的中和热,则稀和溶液反应的中和热为
D.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
13.下列说法正确的是
A.在中性溶液中能大量共存:、、、
B.含有大量能大量共存:、、、
C.已知辛烷的燃烧热为5518KJ/mol,则辛烷燃烧的热化学方程式:,
D.已知中和热为57.3KJ/mol,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3KJ
14.下列关于反应热的叙述正确的是
A.当ΔH<0时,表示该反应为吸热反应
B.1molH2与0.5molO2反应生成1mol水时放出的热量即是H2的燃烧热
C.热化学方程式中的化学计量数只能是整数,不能是分数
D.1molNaOH分别和1molCH3COOH、1molHNO3反应放出的热量:CH3COOH15.下列说法中不正确的是
A.反应是放热还是吸热要由反应物和生成物所具有的总能量来决定
B.放热的反应在常温下一定很容易发生
C.需要加热才能发生的反应可能是吸热反应也可能是放热反应
D.在101KPa时,1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量为碳的燃烧热
16.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应:
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=akJ·mol-1
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
化学键 C=O O=O C-H O-H
键能/(kJ·mol-1) 798 X 413 463
下列说法正确的是
A.H2O(g)=H2O(l) ΔH=(a-b)kJ·mol-1
B.a>b且甲烷燃烧热为bkJ·mol-1
C.当有4NA个C—H键断裂时,反应放出的热量一定为akJ
D.上表中x=(1796+b)/2
17.已知C(s)、H2(g)、CH4(g)的燃烧热如下表所示:
物质 C(s) H2(g) CH4(g)
燃烧热
则反应的反应热为
A. B.
C. D.
18.已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热,Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列△H的判断正确的是
(aq)+H+(aq)(aq) △H1
(aq)+H+(aq)H2CO3(aq) △H2
H2CO3(aq)H2O(1)+CO2(g) △H3
OH-(aq)+H+(aq)H2O(1) △H4
A.△H1<0;△H2>0 B.△H2>△H4
C.△H1+△H2+△H3>0 D.△H2+△H3<0
19.已知下列反应的热化学方程式:



则反应的为
A. B.
C. D.
20.热化学方程式C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1300kJ/mol的说法中正确的是
A.当反应消耗标况下56L氧气时,吸收1300kJ的能量
B.当有1NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量
C.当有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
D.当有10NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
21.由合成气制备二甲醚的主要原理如下。下列有关说法正确的是
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
A.反应3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的=-246.1
B.将1molCO(g)和2molH2(g)充分反应,反应会放出能量小于90.7kJ
C.反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)
D.反应③使用催化剂,减小
22.已知:①101kPa时,C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1323kJ·mol-1
②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.C2H4的标准燃烧热大于1323kJ·mol-1
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
23.下列说法不正确的是
A.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,所以石墨更稳定
B.化学反应一定伴随有能量变化,能量变化也必定伴随着化学变化
C.节能不是简单地减少能源的使用,更重要的是要充分有效地利用能源
D.人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等
24.下列与热化学相关的说法正确的是
A.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
B.反应焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
C.1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
D.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
25.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是
A.,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
B.,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
C.,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.,,说明苯分子具有特殊稳定性
二、填空题
26.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -1560 -1411 -286
ΔH1=kJ·mol-1.
27.常温常压下,断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能,下表是一些化学键的键能(单位为kJ/mol):
化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能
C—H 414 C—F 489 H—F 565
F—F 158 H—H 436 H—N 391
(1)反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=。
(2)已知反应N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=-46kJ/mol,则N≡N的键能是。
28.以、为原料生产尿素[]的反应历程与能量变化示意图如下:
(1)图中的两步反应属于放热反应的△H=。(用、、、表示,下同)
(2)根据图象写出以、为原料生产尿素[]的热化学方程式。
(3)根据上述反应历程与能量变化示意图,过程(填“第一步反应”或“第二步反应”)为决速步。
29.完成下列填空:
(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为:;
(2)已知H-H键键能为436 kJ/mol,H-N键键能为391 kJ/mol,根据化学方程式: ,则N≡N键键能是。
(3)1 mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6 kJ,写出该反应的热化学方程式:。若1 mol水蒸气转化成液态水放热44 kJ,写出表示氢气燃烧热的热化学方程式:。
(4)已知:①


则的△H=。
30.某温度时,ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ mol-1
③H2(g)+Se(g) H2Se(g) ΔH=+81kJ mol-1
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号,下同),属于吸热反应的是。
(2)2g H2完全燃烧生成气态水,放出的热量为。
(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式。
(4)根据下图写出热化学方程式。
(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变(填“是”或“否”)。
试卷第8页,共9页
参考答案:
1.D
【分析】旧键的断裂需要吸收能量,新键的生成需要释放能量;当反应物的总能量高于生成物的能量,则为放热反应,反之为吸热反应,物质具有的能量越低越稳定,根据题目信息来回答。
【详解】A.根据题意信息:烃分子中去掉两个氢原子形成一个双键是放热反应,所以1,3—环己二烯加上两个氢原子是吸热反应,故A错误;
B.根据题意信息可知,,环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应且放出23.4kJ·mol-1,则苯与氢气加成生成,环已二烯需要吸收热量23.4kJ·mol-1;烃分子中去掉两个氢原子形成一个双键是放热反应,所以烃分子中一个双键加上两个氢原子是吸热反应,,环已二烯与氢气加成生成环己烷需要放出大约250kJ·mol-1,所以苯与氢气加成生成环己烷是放热反应,故B错误;
C.,环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应,说明,环已二烯的能量高于苯的,能量越低越稳定,所以苯更稳定,故C错误;
D.,环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应,说明,环已二烯的能量高于苯的,能量越低越稳定,所以苯更稳定,故D正确;
故答案选D。
2.D
【详解】A.据图可知2mol H2(g)与1mol O2(g)生成2mol H2O(l)放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ,所以氢气的燃烧热 H==-285.8kJ/mol,A错误;
B.H2O(g)生成H2O(l)时,没有发生化学键的断裂和生成,B错误;
C.据图可知2mol H2(g)与1mol O2(g)生成2mol H2O(g)为放热反应,所以2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量高,C错误;
D.根据C选项分析可知,D正确;
综上所述答案为D。
3.D
【详解】A.拆开化学键吸收能量,故A错误;
B.形成化学键放出能量,故B错误;
C.由题干方程式可知应生成气态水,而不是液态水时,放出484 kJ能量,故C错误;
D.依据图象数据分析计算,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),共放出484 kJ能量,故D正确;
故答案为C。
4.D
【详解】A.根据图示,反应物为,生成物为,总反应为,A选项正确;
B.反应历程①②表明自由基在反应前后保持不变,作催化剂,起催化作用,B选项正确;
C.反应历程①的能量曲线表明生成物总能量大于反应物总能量,为吸热反应,C选项正确;
D.催化剂在反应中降低反应的活化能,但不改变反应的焓变,D选项错误;
故选D。
5.D
【分析】燃烧热是指在25℃、101kPa时,1mol纯物质与氧气进行完全燃烧反应生成稳定氧化物时放出的热量。
【详解】A.该热化学方程式表示1molNa在氯气中燃烧,故A不符合题意;
B.该热化学方程式表示2molNa燃烧,且Na燃烧生成过氧化钠,故B不符合题意;
C.该热化学方程式表示2molNa燃烧,故C不符合题意;
D.该热化学方程式表示1mol CH3OCH3完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,属于燃烧热,故D符合题意;
综上所述答案为D。
6.B
【详解】A.由图可知,表示的热化学方程式为:CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH=41 kJ·mol-1,故其热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1,A错误;
B.由图可知,该反应的反应物总能量低于生成物总能量,故为吸热反应,B正确;
C.由B项分析可知,该反应为吸热反应,C错误;
D.由于等质量的液态水具有的总能量小于气态水具有的总能量,故当H2O为液态时,其反应热小于41 kJ·mol-1,D错误;
故答案为:B。
7.D
【详解】A.由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ mol-1和-726.5kJ mol-1,则
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ mol-1
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ mol-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l),该反应的反应热△H=-726.5kJ mol-1-(-283.0kJ mol-1)=-443.5kJ mol-1,即为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ mol-1,A错误;
B.H2(g)的燃烧热△H为-285.8 kJ·mol-1,则③H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l)△H=-285.8kJ mol-1,则根据盖斯定律可知②-③×2即得到CH3OH(l)+1/2O2 (g)=CO2(g)+2H2 (g) △H1=-154.9kJ·mol-1,B错误;
C.根据氢气的燃烧热可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=+571.6 kJ·mol-1,C错误;
D.S燃烧为放热反应,1mol气体S具有的能量必1mol固态S高,因此1mol气态S燃烧放热多,焓变小,即为△H1>△H2,D正确;
答案选D。
8.A
【详解】热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量,A项正确。浓硫酸溶于水放热,故含的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀NaOH溶液反应时,放出的热量大于57.3 kJ,但是为负值,所以,故B、C、D项错误。
故选A。
9.B
【详解】A.断开1molS-F键需要327kJ的能量,形成1mol S-F键释放327kJ的能量,A错误;
B.反应的焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4327kJ/mol+159kJ/mol-6327kJ/mol=-495kJ/mol,反应放热,反应物总能量大于生成物总能量,B正确;
C.未指明气体所在温度、压强,气体摩尔体积未知,无法计算转移电子数,C错误;
D.反应的焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4327kJ/mol+159kJ/mol-6327kJ/mol=-495kJ/mol,该反应为放热反应,D错误;
答案选B。
10.B
【详解】A.醋酸是弱电解质,在离子反应中不能拆,A错误;
B.氢气燃烧和分解水互为逆反应,则分解水反应为吸热反应且吸收的热量是氢气燃烧热数值的2倍,B正确;
C.对可逆反应来说,其反应热是指完全转化放出或吸收的热量,故实际反应过程达到平衡之后放出的热量会小于92.4kJ,C错误;
D. 燃烧热必须生成稳定的氧化物,对C来说只能生成二氧化碳,石墨的燃烧热不为-110.5kJ·mol-1,D错误;
故选B。
11.C
【详解】A. 能量越低,物质越稳定,根据热化学方程式可知正丁烷的能量高于异丁烷,因此异丁烷比正丁烷稳定,A项错误;
B.可逆反应的反应热表示反应物完全转化为生成物时的热效应,故N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 的反应热比-38.6kJ·mol1小,B项错误;
C.强酸和强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量是中和热,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成了难溶性盐BaSO4,因此放出的热量大于57.3kJ,C项正确;
D.固态变为气态要吸收热量,因此S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2,△H1<△H2,D项错误;
答案选C。
12.A
【详解】A.该反应是放热反应,是负值,放出的热量比多,则a<b,A正确;
B.N2与H2反应是可逆反应,容器中加入0.5mol (g)和1.5mol (g),二者不能完全反应,则入0.5mol (g)和1.5mol (g)完全反应放出的热量大于19.3kJ,故热化学方程式为 ,B错误;
C.中和热指在稀溶液中强酸酸强碱中和生成1mol水的反应热,是一个定值,稀盐酸和NaOH溶液反应的中和热,与稀和溶液反应的中和热一致,C错误;
D.燃烧热指1mol物质与氧气进行完全燃烧反应时的焓变,完全燃烧指H元素生成液态水,C元素生成气体CO2,甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: ,D错误;
故选A。
13.D
【详解】A.水解的方程式为:使溶液显酸性,在中性环境下不能大量共存,A错误;
B.、、三者之间发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,生成气态水时放出热量减小,C错误;
D.稀氨水电离时要吸收热量,导致最终放出的热量小于57.3KJ,D正确;
故本题选D。
14.D
【详解】A.当ΔH<0时,表示该反应为放热反应,A项错误;
B.在101kPa,1molH2与0.5molO2反应生成1mol液态水时放出的热量即是H2的燃烧热,B项错误;
C.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,所以可用分数表示,C项错误;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,电离过程是吸热过程,所以中和时放出的热量较少,中和反应为放热反应,烩变为负值,所以后者比前者△H小,故D正确;
答案选D。
15.B
【详解】试题分析:化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关系,只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,所以A、C是正确的,B不正确;燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,因此D也是正确的,答案选B。
考点:考查反应热、燃烧热的有关判断
点评:本题是高考中的常见考点之一,试题基础性强,侧重能力的考查。该题有利于巩固学生对化学概念的理解,有利于拓展学生的解题思路。
16.D
【详解】A.根据盖斯定律,得到H2O(g)=H2O(l),故ΔH= kJ·mol-1,故A错误;
B.甲烷的燃烧为放热反应,△H<0,因为液态水转化为气态水需要吸收热量,所以a<b,甲烷的燃烧热要生成液态水,所以甲烷燃烧热为akJ mol-1,故B错误;
C.有4NA个C-H键断裂时,反应消耗了1mol甲烷,若按照反应①进行,放出热量为akJ,若按照反应②进行,放出热量为bkJ,故C错误;
D.根据反应②可知,△H2=413kJ/mol×4+2xkJ/mol-(798×2+463×4)kJ/mol=b kJ/mol,整理可得:x=,故D正确;
答案选D。
17.A
【详解】由条件可知:①


反应①+②×2-③=,所以;
故选A。
18.B
【分析】由题意可知,碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应,ΔH′>0,碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应,ΔH<0,将已知反应依次编号为①②③④,由盖斯定律可知,②+③可得 (aq)+H+(aq) H2O(l)+CO2(g)ΔH′=ΔH2+ΔH3>0,①+②+③可得 (aq)+2H+(aq) H2O(l)+CO2(g)ΔH′′=ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,②—④可得碳酸氢根离子的水解反应 (aq)+H2O(l) H2CO3(aq)+OH-(aq),盐类水解反应为吸热反应,则ΔH′′′=ΔH2—ΔH4>0。
【详解】A.由分析可知,ΔH2+ΔH3>0,ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,则ΔH1<0;碳酸的分解反应为吸热反应,ΔH3>0,由ΔH2+ΔH3>0可知,ΔH2可能大于0,也可能小于0,选项A错误;
B.由分析可知,ΔH2—ΔH4>0,则ΔH2>ΔH4,选项B正确;
C.由分析可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3<0,选项C错误;
D.由分析可知,ΔH2+ΔH3>0,选项D错误;
答案选B。
19.C
【详解】已知①;
②;
③;
由盖斯定律2×①+5×②+12×③得,则=;故选C。
20.D
【详解】A.有题给条件可知,该反应为放热反应,由氧气和△H之间的对应关系可知消耗56L氧气时,放出1300kJ的能量,A错误;
B.该反应为放热反应,故该反应应该放热,B错误;
C.热化学方程式C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1300kJ/mol生成2mol二氧化碳气体时放出1300kJ的能量,一个二氧化碳分子中有4个共用电子对,所以2mol二氧化碳气体有8mol共用电子对,即有8NA个碳氧共用电子对,C错误;
D.由反应可知,每有1 mol C2H2参加反应,转移10 mol电子,放出1300 kJ能量,D正确;
故选D。
21.B
【详解】A.根据盖斯定律,故A正确;
B.将1molCO(g)和2molH2(g)充分反应,该反应是可逆的,反应会放出能量小于90.7kJ,故B正确;
C.气体转化成液体放出的热量多,带符号,故,故C错误;
D.催化剂只影响活化能,不影响,故D错误;
故答案为B
22.B
【详解】A.反应①放热,这说明3mol氧气和1molC2H4(g)的能量总和比2molCO2(g)和2molH2O(g)的能量总和高,A错误;
B.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热,反应①中生成物水不是液态,而气态水转变为液态水放热,所以C2H4的标准燃烧热大于1323kJ·mol-1,B正确;
C.浓硫酸溶于水放热,所以98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.醋酸溶于水存在电离平衡,电离吸热,所以CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>ΔH2,D错误;
答案选B。
23.B
【详解】A.物质的能量越低,稳定性越强,石墨转化为金刚石要吸收能量,则石墨的能量比金刚石低,所以石墨更稳定,A正确;
B.化学反应过程中发生化学键的断裂与形成,一定伴随有能量变化,物理变化中也伴随着能量变化,所以能量变化不一定伴随着化学变化,B不正确;
C.在生产、生活正常运行的前提下谈节能,所以节能是要充分有效地利用能源,而不是简单地减少能源的使用,C正确;
D.新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、潮汐能、氢能等,D正确;
故选B。
24.D
【详解】A.ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应,A错误;
B.反应焓变是是生成物与反应物的焓的差值,不一定是1 mol物质参加反应时的能量变化,B错误;
C.H2的燃烧热是1 mol氢气完全燃烧产生液态水时放出的热量,若氢气燃烧产生的水不是液态,则不能称其为H2的燃烧热,C错误;
D.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示微粒的个数,因此可以是整数,也可以是分数,D正确;
故合理选项是D。
25.B
【详解】A.根据反应物的结构简式可知,若,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,A正确;
B.,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键,B错误;
C.反应I是1mol碳碳双键加成,如果苯环中有三个完全独立的碳碳双键,则,现,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;
D.由图所示,反应I为(l)+H2(g)→(l)△H1,反应Ⅲ为(l)+2H2(g)→(l)△H3,反应Ⅳ为:(l)+3H2(g)→(l) △H4,△H3-△H1<0,即(l)+H2(g)→(l)△H<0,△H4-△H3>0,即(l)+H2(g)→(l) △H>0,则说明具有的总能量小于,能量越低越稳定,则说明苯分子具有特殊稳定性,D正确;
答案选B。
26.+137
【详解】根据燃烧热书写热化学方程式:
Ⅰ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1560kJ·mol-1
Ⅱ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286kJ·mol-1
由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ可得到反应C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),则ΔH1=-1560kJ·mol-1-(-1411kJ·mol-1)-(-286kJ·mol-1)=+137kJ·mol-1。
27.(1)-1928 kJ/mol
(2)946kJ/mol
【详解】(1)根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,则反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=(4×414+4×158)- (4×489+4×565)= -1928 kJ/mol;
(2)设N≡N的键能为xkJ/mol,根据ΔH=(x+×436)-3×391=-46kJ/mol,解得x=946kJ/mol。
28.(1)
(2)
(3)第二步反应
【详解】(1)放热反应,反应物能量大于生成物能量,由图示可知,第一步反应是放热反应,故放热反应的 ;
(2)将第一步和第二步两步方程式相加得到氨气和二氧化碳气体为原料,合成尿素的热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=Ea1 Ea2+Ea3 Ea4 kJ mol 1;
(3)反应的速率主要取决于最慢的反应,最慢的反应主要是反应物活化能大,所以第二步反应为决速步。
29.(1)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol
(2)945.6 kJ/mol
(3) 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol
(4)-80 kJ/mol
【详解】(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5 kJ热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出热量Q=,故该反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol;
(2)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则已知H-H键键能为436 kJ/mol,H-N键键能为391 kJ/mol, ,则(N≡N+3×436 kJ/mol)-6×391 kJ/mol=-92.4 kJ/mol,解得N≡N的键能为945.6 kJ/mol;
(3)1 mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6 kJ,则该反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol;
由于1 mol水蒸气转化成液态水放热44 kJ,则上述反应产生2 mol 液体水时放出热量为483.6 kJ+2×44 kJ=571.6 kJ,由于H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生1 mol液态H2O放出的热量,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol;
(4)已知:①


则根据盖斯定律,将①×2-②+③,整理可得热化学方程式的反应热△H=-80 kJ/mol。
30. ①② ③ 242kJ O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol 否
【详解】(1)放热反应中ΔH<0,吸热反应中ΔH>0,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③;
(2)2gH2的物质的量为1mol,根据反应①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1可知,1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ,则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ;
(3)已知:①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ mol-1
根据盖斯定律:(①-②)×2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ mol-1;
(4)根据图示,反应物为N2和O2,生成物为NO,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH=+182.6 kJ/mol,则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol;
(5)催化剂只改变反应速率和反应历程,不改变反应的焓变