1.2.反应热的计算课后练习-2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
白磷比红磷更稳定 石墨转变为金刚石是放热反应 和的键能总和小于和的键能总和 将与充入密闭容器中发生反应,充分反应后放出92kJ的热量
A B C D
A.A B.B C.C D.D
2.我国是世界上第二大乙烯生产国,乙烯可由乙烷裂解得到:C2H6(g) C2H4(g)+H2(g),相关化学键的键能数据如下表所示,则上述反应的 H等于
化学键 C—H C—C C=C H—H
键能/(kJ mol-1) 410 345 610 430
A.-120kJ·mol-1 B.+120kJ·mol-1
C.-125kJ·mol-1 D.+125kJ·mol-1
3.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。在反应S(s)+3F2(g)=SF6(g)中每生成1 mol SF6(g)释放出1 220 kJ热量,1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量286 kJ,断裂1 mol F—F键需吸收的能量为160 kJ,则断裂1 mol S—F键需吸收的能量为
A.500 kJ B.450 kJ C.331 kJ D.329 kJ
4.已知乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c(均为正值,单位均为kJ/mol)。则反应2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)的焓变为
A.(2b+2c-a)kJ/mol B.(a-2b-2c)kJ/mol
C.(b+c-a)kJ/mol D.(a-2b-c)kJ/mol
5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0,则该反应的反应物总能量低于生成物总能量
B.由C(s)+ O2(g) = CO(g) △H= -110.5kJ·mol-1,可知碳的燃烧热为110.5kJ·mol-1
C.若C(石墨,s) C(金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
D.已知C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1;C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2,则△H1<△H2
6.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g),反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的△H表示生成1mol含硫产物的数据)。由图得出的结论正确的是
A.S8(s)的燃烧热是akJ/mol
B.2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H=-2bkJ/mol
C.S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8akJ/mol
D.由1molS8(s)与O2(g)反应最终生成SO3(g)的反应热△H=-(a+b)kJ/mol
7.断开1 mol化学键所吸收的能量,叫做该化学键的键能,某些化学键的键能如下表所示:
化学键 H—Cl Cl—Cl C—H C—Cl
键能/(kJ·mol) 431 243 414 x
已知:CH4(g)+2Cl2(g)=CH2Cl2(g)+2HCl(g) ΔH=-226 kJ·mol-1,则表中x为
A.339 B.150 C.276 D.356
8.已知化学反应:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1<0
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2<0
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3<0
下列说法正确的是
A.56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量
B.碳的燃烧热是ΔH3
C.ΔH1<ΔH3
D.28 g CO的总能量比44 g CO2的总能量高
9.最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知断裂1 mol N-N吸收193 kJ热量,生成1 mol N≡N放出941 kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4是N2的同位素
C.N4转变为N2是物理变化
D.1 mol N4气体转变为N2放出724 kJ能量
10.已知CuSO4·5H2O(s)、 CuSO4(s)及CuSO4(aq)之间转化时的能量关系如图所示,下列关系式正确的是
A.Q1Q2 D.ΔH=Q1+Q2
11.下列说法或表示法正确的是
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)要在光照和点燃条件下才反应,所以△H>0,△S<0。
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石);△H=+1.19kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);△H=-57.3kJ·mol-1,若将0.5mol/L的H2SO4溶液1mol/L的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
D.乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ·mol-1,在25℃、101kPa时,92g乙醇充分燃烧后放出2733.6kJ热量
12.关于化学反应与能量的说法正确的是
A.氧化还原反应都会放出热量
B.化学反应的,不仅与反应体系的始态和终态有关,还与反应途径有关
C.伴随能量变化的物质变化不一定是化学变化
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
13.根据以下H2和Cl2反应生成HCl的能量循环图:
下列说法正确的是
A. H4>0
B. H1<0
C. H1+ H2+ H3- H4=0
D. H3> H4
14.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
15.部分物质的燃烧热如下表,下列关于CH4和水蒸气反应得到H2和CO的热化学方程式正确的是
物质 H2(g) CO(g) CH4(g)
△H/(kJ·mol 1) 285.8 283.0 890.3
已知1mol H2O(g)转化生成1mol H2O(l)时放出热量44.0 kJ。
A.CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g) △H1=+206.1 kJ·mol 1
B.CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g) △H2= 206.1 kJ·mol 1
C.CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g) △H3=+365.5 kJ·mol 1
D.CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g) △H4= 365.5 kJ·mol 1
16.已知:A2(g)+B2(g)2AB(g) △H=-46.6kJ/mol,下列说法正确的是
A.该反应逆反应的活化能Ea一定大于46.6kJ/mol
B.1molA2与1molB2反应生成2molAB(l)时△H>-46.6kJ/mol
C.在密闭容器中,投入1molA2(g)与1molB2(g)进行反应,当反应不再进行时,放出热量为46.6kJ
D.在相同条件下,1molA2(g)与1molB2(g)的能量总和小于2molAB(g)的能量
17.已知:;断裂键和键所需要吸收的能量分别为和,断裂中的化学键所需要吸收的能量为,则a为
A. B. C. D.
18.根据如图所示示意图,下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.由图得1molCO(g)的能量比1molC(s)的能量高
C.该反应断键吸收的热量大于键形成放出的热量
D.由图得比稳定
19.几种物质间的转化焓变如图所示,下列说法不正确的是
A.ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH6
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0 D.H—H的键能为ΔH2
20.下列有关热化学方程式的描述正确的是
A.热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
C.已知在一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98kJ mol-1
D.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1,则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出57.3kJ热量
21.共价键的强弱可用键能来衡量。键能是指气态分子中1化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知: ,,则的键能为
化学键
键能/() 347.7 a 413.4 436 462.8 b
A.497.3 B.994.6
C.615 D.1230
22.已知断开1mol键吸收的能量为436kJ,断开1mol键吸收的能量是945.6kJ,形成1mol键放出的能量为391kJ,根据化学方程式可知,高温、高压条件下,假设1mol反应完全,则反应放出的能量为
A.369.6kJ B.277.2kJ C.184.8kJ D.92.4kJ
23.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体,下列说法不正确的是
A.正交硫比单斜硫稳定
B.S(s,单斜)=S(s,正交) △H3=-0.33kJ/mol
C.相同质量的正交硫比单斜疏所含的能量低
D.由②可知断裂lmolO2和1mol正交硫中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量多296.83kJ
24.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,断裂1 mol N≡N键吸收941 kJ热量,则
A.N4的熔点比P4高
B.1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量
C.N4是N2的同系物
D.1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量
25.如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A.由制取Mg是吸热过程
B.热稳定性:
C.常温下还原性:
D.由图知此温度下 与 反应的热化学方程式为:
二、填空题
26.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
(2)H2的燃烧热为 ,C的燃烧热为 。
(3)常温下燃烧3g等体积的H2和CO的混合气体生成液态水,放出的热量为 。
(4)CO的燃烧热为 ,其热化学方程式为 。
27.已知:键能为436kJ/mol,N≡N键能为945kJ/mol,N-H键能为391kJ/mol。根据键能计算工业合成氨的反应是 反应(填“吸热”或“放热”),消耗1mol 合成氨反应的 kJ/mol。
28.(1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时,该反应的热化学方程式为
已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
(2)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)??H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1,反应②生成1molCl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为 (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
则反应Fe2O3(s)+3C(s)+3/2O2(g)===2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH= kJ·mol-1。理论上反应 放出的热量足以供给反应 所需要的热量(填上述方程式序号)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.图中,白磷比红磷能量更高,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,A项错误;
B.金刚石比石墨能量更高,故石墨转化为金刚石是吸热反应,B项错误;
C.反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物键能之和,图丙中反应为放热反应,,故和的键能总和小于和的键能总和,C项正确;
D.由图丁可知,,该反应是可逆反应,故将与充入密闭容器中发生反应,实际放热少于92kJ,D项错误。
故选C。
2.D
【详解】焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,可知反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)的 H =345kJ/mol+6×410kJ/mol-4×410kJ/mol-430kJ/mol×1-610kJ/mol=+125kJ/mol;
故答案为D。
3.C
【详解】反应热△H =反应物总键能-生成物总键能,设断裂1molS - F键需吸收的能量为x热化学方程式为S(s)+3F2(g)=SF6(g) △H = -1220kJ /mol,则反应热,x = 331kJ/mol,即断裂1molS-F键需吸收的能量为331kJ,故选C。
4.B
【分析】根据乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c,则有反应:①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=—a kJ/mol,②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=—b kJ/mol,③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—c kJ/mol,则根据盖斯定律可知②×2+③×2—①即可得到2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H=(a-2b-2c) kJ/mol。
【详解】根据盖斯定律可得到反应2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) 的焓变为 (a-2b-2c) kJ/mol,故B正确;
故选B。
5.D
【详解】A.放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0为放热反应,则该反应的反应物总能量高于生成物总能量,故A错误;
B.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,碳完全燃烧生成的是CO2,不是CO,故B错误;
C.物质的能量越低越稳定,石墨转化为金刚石吸收热量,则石墨的能量低于金刚石,石墨比金刚石稳定,故C错误;
D.碳燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳时放出的热量,燃烧为放热反应,焓变为负值,则ΔH1<ΔH2,故D正确;
故答案选D。
6.C
【分析】25℃下,1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量为燃烧热,硫单质的指定产物为二氧化硫,根据盖斯定律回答问题。
【详解】A. 根据燃烧热的定义,25℃下,1mol物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量为燃烧热,所以S8(s)的燃烧热ΔH=-8akJ·mol-1,故A错误;
B. 根据能量关系图,SO3分解生成SO2和氧气是吸热反应,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+2bkJ·mol-1,故B错误;
C.1molS8的燃烧热ΔH=-8a kJ·mol-1, S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) ΔH=-8akJ·mol-1,故C正确;
D.根据盖斯定律,由1 mol S8(s)生成SO3的反应热ΔH=-8(a+b) kJ·mol-1, 故D错误;
故选C。
【点睛】注意图中△H表示生成1mol含硫产物的数据。
7.A
【详解】化学反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,依据题给信息,可得到等式: ,解得x=339,答案选A。
8.B
【详解】A.由CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2<0可知,为放热反应,物质的量与热量成正比,则56gCO和32gO2的总能量大于88gCO2的能量,故A错误;
B.碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成CO2气体所放出的热量,即碳的燃烧热是ΔH3,故B正确;
C.完全燃烧放出热量多,且焓变为负,则△H1>△H3,故C错误;
D.由CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2<0可知,为放热反应,则28gCO和16gO2的总能量比44gCO2的能量高,故D错误;
故答案为B。
9.D
【详解】分析:A.化合物是由不同种元素组成的纯净物;B.质子数相同,中子数不同的两种核素之间互为同位素;C. N4转变为N2是化学变化;D.根据化学反应中旧键断裂吸收的能量和新键生成释放的能量的差值即为化学反应中的能量变化来回答。
详解:化合物是由不同种元素组成的纯净物, N4属于一种新型的单质,A错误;质子数相同,中子数不同的两种核素之间互为同位素, N4和N2互称为同素异形体,B错误;N4转变为N2,有新物质生成,属于化学变化,C错误;1molN4气体中含有6molN-N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×193=1158KJ,形成化学键放出的热量为2×941=1882KJ,所以反应放热,放出的热量为1882-1158=724KJ,放出724KJ 热量, D正确;正确选项D。
点睛:反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量,如果反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,反应为吸热反应;如果反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,反应为放热反应。
10.C
【详解】由盖斯定律可知,Q1+(-Q2)=H>0,所以Q1>Q2,答案选C。
11.D
【详解】A.△H与反应条件无关,只与反应始态和终态有关,故A错误;
B.△H>0,石墨能量低,则石墨更稳定,故B错误;
C.等体积混合,体积未知,不能计算放出的热量, 故C错误;
D.乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ·mol-1,92g即2mol乙醇、充分燃烧后放出2733.6kJ热量,故D正确;
故答案选D。
12.C
【详解】A.氧化还原反应不一定会放出热量,如C+CO22CO需要吸收热量,A错误;
B.根据盖斯定律可知,化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,B错误;
C.伴随能量变化的物质变化不一定是化学变化,如电能发热、物质的三态之间的变化都有能量变化,但均属于物理变化,C正确;
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关,如燃烧1molH2放出的热量比燃烧2mol的H2的热量更少,D错误;
故答案为:C。
13.C
【详解】A.H2和Cl2化合成HCl是放热反应,所以 H4<0,故A错误;
B.断裂化学键需要吸收能量,所以Cl2中的共价键断裂转化为氯原子的 H1>0,故B错误;
C.1molCl2(g)和1molH2(g)反应生成2molHCl(g)的过程可以分解为三步:1molCl2(g)转化为2molCl、1molH2(g)转化为2molH(g)、2molCl(g)和2molH(g)生成2molHCl(g),所以 H1+ H2+ H3= H4,即 H1+ H2+ H3- H4=0,故C正确;
D.断裂化学键需要吸收能量,所以氯原子和氢原子直接结合成2molHCl(g)放出的热量高于氢气和氯气反应生成2molHCl(g)放出的热量,放热反应的 H为负,所以 H3< H4,故D错误;
故选C。
14.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。
15.A
【详解】由表中数据结合燃烧热概念可知:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ mol-1
④H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ mol-1
利用盖斯定律将④+③-②-3×①可得:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g)ΔH=(-44.0kJ mol-1)+(-890.3kJ mol-1)-(-283.0kJ mol-1)-3×(-285.8kJ mol-1)=+206.1 kJ mol-1,即CH4和水蒸气在高温下反应得到H2和CO的热化学方程式为:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+ 3H2(g)ΔH=+206.1 kJ mol-1。
故选A。
16.A
【详解】A.根据,,所以逆反应的活化能一定大于46.6kJ/mol,A正确;
B.物质从气态变成液态要放出能量,所以1molA2与1molB2反应生成2molAB(l),放出的热量大于46.6kJ,因为为负值,所以,B错误;
C.该反应为可逆反应,1molA2(g)与1molB2(g)不能完全反应,放出的热量小于46.6kJ,C错误;
D.因为该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molA2(g)与1molB2(g)的能量总和大于2molAB(g)的能量,D错误;
故选A。
17.D
【分析】根据已知数据找出相关热化学方程式,根据盖斯定律写出热化学方程式,再根据反应物化学键断裂吸收的能量总和-反应产物化学键形成释放的能量总和计算a的值。
【详解】根据盖斯定律可得,则有,解得,故选项D正确。
18.C
【详解】A. 生成物所具有的能量高,该反应为吸热反应,故A错误;
B. 图中不能比较1molCO(g)与1molC(s)的能量高低,故B错误;
C. 该反应断键吸收的热量大于键形成放出的热量,为吸热反应,故C正确;
D. 无法通过图比较和的稳定性,故D错误;
故选C。
19.D
【详解】A.氧气分子变为两个氧原子的过程需要断裂化学键,吸收能量所以ΔH3>0,氢原子和氧原子生成水分子得过程会有新化学键的形成,释放能量所以ΔH4<0,故ΔH3>ΔH4,A正确;
B.气态水分子能量高于液态水分子,所以液态水分子分解为氢气分子和氧气分子的过程吸热更多,故ΔH1>ΔH6,B正确;
C.ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5为反应的焓变,而ΔH1为其逆反应的焓变,数值相等,符号相反,所以ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,C正确;
D.ΔH2在为2mol氢气断裂2molH—H所需要的能量,D错误;
答案选D。
20.B
【详解】A.热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量,不表示分子数,A错误;
B.一个反应的ΔH与反应途径、条件无关,故同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,B正确;
C.二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,2molSO2与1molO2充分反应实际消耗的SO2物质的量小于2mol,此时释放出98kJ的热量,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-98kJ mol-1,C错误;
D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1表示强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)反应除发生H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)外还发生硫酸根离子和钡离子结合硫酸钡沉淀的反应,故Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出大于57.3kJ的热量,D错误;
答案选B。
21.A
【详解】已知:
利用盖斯定率②-2①:
利用键能和焓变之间的关系:△H=(2×436+b-4×462.8)kJ/mol=-481.9 kJ/mol,则b=497.3;
答案为:A。
22.D
【详解】已知断开1mol键吸收的能量为436kJ/mol,形成1mol键放出的能量为391kJ/mol,断开1mol键吸收的能量为945.6kJ,由题述反应放出的热量=断开反应物键能时吸收的总能量―形成生成物键能时放出的总能量,即,从而得出1mol完全反应放出的能量是92.4kJ。
答案选D。
23.D
【详解】A.能量越低越稳定,由图可知,单斜硫能量高于正交硫,则正交硫比单斜硫稳定,故A正确;
B.由图可知,单斜硫能量大于正交硫,所以单斜硫转化为正交硫放出热量,焓变为,所以S(s,单斜)(s,正交)的,故B正确;
C.由图可知,单斜硫能量高于正交硫,则相同质量的正交硫比单斜疏所含的能量低,故C正确;
D.由图可知,正交硫和氧气反应生成SO2的反应为放热反应,断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,则断裂lmolO2和1mol正交硫中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少296.83kJ,故D错误;
答案选D。
24.D
【分析】
【详解】A.N4和P4都是分子晶体,相对分子质量越大,其熔点越高,P4熔点高,故A错误;
B.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,断裂2molN≡N键吸收941kJ×2=1882kJ,形成1molN4所放出的能量是193 kJ×6=1158kJ,这说明1 mol N4 气体转化为N2 时要放出724 kJ能量,B错误;
C.N4 和N2 是由同一种元素形成的不同单质,属于同素异形体,C错误;
D.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,断裂2molN≡N键吸收941kJ×2=1882kJ,形成1molN4所放出的能量是193 kJ×6=1158kJ,这说明1 mol N4 气体转化为N2 时要放出724 kJ能量,D正确;
故选D。
25.B
【详解】依据图像分析判断,Mg与的能量高于,依据能量守恒判断,所以由制取Mg是吸热反应,故A正确;
B.物质的能量越低越稳定,根据图像数据分析,化合物的热稳定性顺序为:,故B错误;
C.第ⅤⅡA的卤素单质氧化性:,则还原性,故C正确;
D.依据图像,,将第一个方程式减去第二方程式得,故D正确;
答案选B。
26.(1)①②③④
(2) ① ④
(3)311.58kJ
(4) 283kJ/mol CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol
【解析】(1)
根据热化学反映方程式的定义知:△H<0为放热反应,所以放热反应的为:①②③④。
(2)
根据燃烧热的定义,1molH2完全燃烧生成稳定液态水放出的热量为H2的燃烧热,为①,1molC完全燃烧生成稳定CO2放出的热量为碳的燃烧热,为④。
(3)
常温下,等体积的H2和CO的混合气体,H2和CO的物质的量相等,3g等体积的H2和CO的混合气体,H2和CO的物质的量均为0.1mol,由③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol可知:④-③可得:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol⑤,由⑤知0.1molCO放出283kJ的热量,由①可知0.1molH2放出28.58kJ的热量,常温下燃烧3g等体积的H2和CO的混合气体生成液态水,放出的热量,311.58kJ。
(4)
1molCO完全燃烧生成稳定CO2放出的热量为CO的燃烧热,由③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol可知:④-③可得:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol。
27. 放热 -93
【详解】键能为436kJ/mol,N≡N键能为945kJ/mol,N-H键能为391kJ/mol。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),根据键能计算,反应物的键能总和 - 生成物的键能总和=436kJ/mol 3+945kJ/mol -391kJ/mol 6=-93kJ/mol,因此,工业合成氨的反应是放热反应,消耗1mol 合成氨反应的-93kJ/mol。
28. CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206kJ·mol-1 4HCl(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=2ΔH1+2ΔH2 -355 ②③ ①
【分析】(1)已知:①CH4(g)+2H2O═CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ mol-1,②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ mol-1,根据盖斯定律,②-①可得:CO(g)+3H2(g)═CH4(g)+H2O(g);
(2)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式;
(3)利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)═2Fe(s)+3CO2(g)的△H,因①为吸热反应,②③为放热反应,则②③反应放出的热量可使①反应。
【详解】(1)已知:①CH4(g)+2H2O═CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ mol-1,②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ mol-1,根据盖斯定律,②-①可得:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ mol-1 ;
(2)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应①为:2HCl(g)+CuO(s) H2O(g)+CuCl2(s)△H1,反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2);
(3)利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=(+494kJ mol-1)+3×(-283kJ mol-1)=-355kJ mol-1,因①为吸热反应,②③为放热反应,则②③反应放出的热量可使①反应。
【点睛】通常应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系