1.2 反应热的计算 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 1.2 反应热的计算 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学人教版(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 2023-12-17 19:21:10

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1.2 反应热的计算 同步练习
一、单选题
1.已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是(  )
A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应
B.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D.断裂1molH-H键和1molF-F键吸收的能量大于形成2molH-F键放出的能量
2.以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+ 5/2O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1的说法中,正确的是(  )
A.当10NA个电子转移时,该反应放出2600 kJ的能量
B.当1NA个水分子生成且为液体时,吸收1300 kJ的能量
C.当2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
D.当8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
3.物质E在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是(  )
A.E→J,ΔH=-ΔH6
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1
C.G→J,|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|
D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|
4.已知:①


则为(用a、b表示)(  )
A. B. C. D.
5.已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(  )
A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
6.原子对O3的分解有催化作用:O3(g) +Cl(g) =ClO(g)+O2(g)ΔH1,ClO(g)+ O2(g)=Cl(g)+O2(g) ΔH2。大气臭氧层被消耗的反应是O3(g)+O(g)=2O2(g) ΔH,该反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.反应O3(g)+O(g)=2O2(g)的ΔH =E2– E3
B.反应O3(g) +O(g)=2O2(g)的ΔH=E1- E3
C.O3(g)+ O(g)=2O2(g)是吸热反应
D.ΔH =△H1+ ΔH2
7.根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1
(ⅱ)I2(s)+H2(g) 2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1
下列判断正确的是(  )
A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D.反应(ⅱ)的反应物的总能量比反应(ⅰ)的反应物的总能量低
8.某反应X2(g)+Y2(g)=2XY(g),已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:X-X akJ·mol-1,Y-Y bkJ·mol-1 , X-Y ckJ·mol-1则该反应的ΔH为(  )
A.(a+b-c)kJ·mol-1 B.(c-a-b)kJ·mol-1
C.(a+b-2c)kJ·mol-1 D.(2c-a-b)kJ·mol-1
9.根据能量变化示意图(如图所示),下列说法错误的是(  )
A.相同质量的 和 ,前者具有的能量较高
B.破坏相同物质的量的 和 中所有的化学键,后者所需的能量高
C.
D. ,则
10.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)=S2(g) ΔH4,则ΔH4的正确表达式为(  )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2+3ΔH3) D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
11.下列说法或表示方法正确的是(  )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.90kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
12.已知:①CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH3=-c kJ·mol-1
④H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH4=-d kJ·mol-1 下列叙述正确的是(  )
A.由上述热化学方程式可知ΔH3<ΔH4
B.H2的燃烧热为d kJ·mol-1
C.CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH=( a- b-2c)kJ·mol-1
D.当CO和H2的物质的量之比为1∶2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出Q kJ热量,则混合气中CO的物质的量为 mol
13.(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应时,N2O4为氧化剂,生成氮气和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ/mol,
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0 kJ/mol,
下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式,正确的是(  )
A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g) +4H2O(g)ΔH=-542.7 kJ/mol
B.2N2H4(g)+N2O4(g)= 3N2 (g)+4H2O (g)ΔH=-1059.3 kJ/mol
C.2N2H4(g)+N2O4(g)= 3N2 (g)+4H2O (g)ΔH=-1076.7 kJ/mol
D.N2H4(g)+12N2O4(g)= 3N2 (g)+4H2O (g)ΔH=-1076.7 kJ/mol
14.合成氨反应在催化剂作用下的反应历程如图所示(下列微粒均为气态,ad表示吸附态),下列说法不正确的是(  )
A.合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1
B.合成氨反应过程中,决定化学反应快慢的基元反应的热化学方程式为:
Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+ 2Had(g) △H=+106 kJ·mol-1
C.断裂1molN2(g)中共价键需吸热34kJ
D.过程NH2ad→NH3ad比过程NHad→NH2ad吸收热量更大的原因是NH2ad→NH3ad克服的N-H对H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的N-H对H原子的排斥力要大
15.已知:
根据以上热化学方程式,判断下列说法正确的是(  )
A.1molCO完全燃烧,放出热量为283J
B.
C.CO与 反应放出509kJ热量时,电子转移数一定是
D.CO的燃烧热为-283kJ
16.“世上无难事,九天可揽月”,我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料,可作为火箭推进剂的组分,其相关反应的能量变化如图所示,已知△H2=-299kJ·mol-1,则△H1(kJ·mol-1)为(  )
A.-1389 B.-1334 C.-1703 D.-1563
二、综合题
17.
(1)在101kPa时, 在 中完全燃烧生成2mol液态水,放出 的热量,请写出 燃烧热的热化学方程式为    。
(2)已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是 ,试写出相关的热化学方程式   。
(3)已知在常温常压下:



写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:   
(4)将 和 充入2L盛有催化剂的密闭容器中,发生氨的催化氧化。如图为不同温度下,反应5min时NO的产率图。
① 下,5min内该反应的平均反应速率    
②若不考虑催化剂的影响,5min时 下和 下逆反应速率较快的为    填“ ”或“ ” ,原因为   
18.据2017年5月报道,我国第一个掌握可燃冰连续开采技术,可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷既是清洁燃料,也是重要的化工原料。
(1)甲烷和二氧化碳重整制合成气对温室气体的治理具有重大意义。
已知:CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJ·mol-1
CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75 kJ·mol-1
①反应2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH=    kJ·mol-1。
②合成甲醇的主要反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1,T ℃时此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只充入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 H2 CO CH3OH
浓度/mol·L-1 0.20 0.10 0.40
比较此时正、逆反应速率的大小:v正    v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③在一固定容积的密闭容器中发生反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),若要提高CO的转化率,则可以采取的措施是   (填字母)。
a.升温 b.加催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2加压e.加惰性气体f.分离出甲醇
(2)以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①A极为电池的   极,B电极的反应式为   。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L-1的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗甲烷的体积为   (标况下)。
19.
(1)Ⅰ.下列过程中的能量变化符合图示的是   
①铝片和稀盐酸的反应;②Ba(OH)·8H2O和NH4Cl反应;
③甲烷在氧气中燃烧;④将胆矾加热变为白色粉末;⑤酸碱中和反应;
⑥碘的升华;⑦NaOH固体溶于水;⑧氢气还原氧化铜
(2)Ⅱ.断裂 化学键所需要的能量如表所示,腓( )的有关化学反应的能量变化如图所示。
化学键 氧氧键
能量/( ) a 498 946 391
回答下列问题:
①( 与 反应生成 和 放出的能量为    。
② 与 断键吸收的能量为    。
③   。
④当有 (l)生成时,放出的能量   (填“>”“<”或“=”) 523kJ.
(3)Ⅲ﹒用 生产某些含氯有机物时会产生副产物 。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:
已知:①.反应A中 被氧化,放出 的热量。
②.
断开 键与断开 键所需能量相差    。水分子中H-O键比氯化氢分子中H-Cl键   (填“强”或“弱”)。
20.根据所学知识,回答下列问题。
(1)向1L 1 的NaOH溶液中分别加入下列物质:①浓硫酸;②稀硝酸;③稀醋酸。反应恰好完全时的热效应(对应反应中各物质的化学计量数均为1)分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则三者由大到小的顺序为   
(2)已知:①Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) ΔH1=+19.3 kJ·mol-1
②3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g) ΔH2=-57.2 kJ·mol-1
③C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH3=+172.4 kJ·mol-1
碳与水制氢气总反应的热化学方程式是    。
(3)已知CO与 合成甲醇反应过程中的能量变化如图所示:
下表为断裂1mol化学键所需的能量数据:
化学键 H-H C≡O H-O C-O
断裂1mol化学键所需的能量/kJ 436 1084 465 343
则甲醇中C-H键的键能为    。
(4)一定条件下,在水溶液中1mol 、1mol (x=1、2、3等)的相对能量(kJ)大小如图所示:
①D是   (填离子符号)。
②反应B→A+C的热化学方程式为   (用离子符号表示)。
21.废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染.废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末.
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是 (填字母).
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ mol﹣1
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=﹣196.46kJ mol﹣1
H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=﹣285.84kJ mol﹣1
在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为   .
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol L﹣1H2SO4的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表).
温度(℃) 220 330 440 550 660 770 880
铜平均溶解速率(×10﹣3mol L﹣1 min﹣1) 77.34 88.01 99.25 77.98 77.24 66.73 55.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是   .
(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀.制备CuCl的离子方程式是   .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.由分析可知,氢气与氟气化合生成氟化氢的反应为放热反应,则氟化氢分解生成氢气和氟气的反应为吸热反应,故A符合题意;
B.液态氟化氢的能量小于气态氟化氢,则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B不符合题意;
C.由分析可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C不符合题意;
D.由分析可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则断裂1mol H—H键和1mol F—F键吸收的能量小于形成2mol H—F键放出的能量,故D不符合题意;
故答案为:A。
【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;
B、气体转化为液体需要放出热量;
C、△H=生成物总内能-反应物总内能
D、△H=反应物总键能-生成物总键能。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、当10NA个电子转移时,有1molC2H2分子参加反应,根据方程可知放出1300KJ的能量,A不符合题意;
B、该反应为放热反应,反应时不是吸收能量,而是放出能量,B不符合题意;
C、当2NA个碳氧共用电子对生成时,有1/2mol二氧化碳分子生成,根据方程可知放出650KJ的能量,C不符合题意;
D、当8NA个碳氧共用电子对生成时,有2mol二氧化碳分子生成,根据方程可知放出1300KJ的能量,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.当10NA个电子转移时,有1molC2H2分子参加反应,据此计算反应热;
B.该反应为放热反应,不会吸收能量;
C.当2NA个碳氧共用电子对生成时,有0.5mol二氧化碳分子生成,据此计算反应热;
D.当8NA个碳氧共用电子对生成时,有2mol二氧化碳分子生成,据此计算反应热;
3.【答案】B
【解析】【解答】A.由图示可知,J→E过程ΔH=ΔH6,则E→J过程ΔH=-ΔH6,A不符合题意;
B.由图示可知,从E开始,以E结束,整个过程的始态与终态都是E,则能量没有变化,即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,B符合题意;
C.J→G的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6,则G→J的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH6),|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|,C不符合题意;
D.E→H的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,H→E的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= ΔH4+ΔH5+ΔH6,则|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据盖斯定律分析。
4.【答案】A
【解析】【解答】由盖斯定律可知,,则 ,故选A;
故答案为:A。
【分析】根据盖斯定律,可得反应③。
5.【答案】C
【解析】【解答】C与O2生成CO2的反应是放热反应,ΔH1<0,CO2与C生成CO的反应是吸热反应,ΔH2>0,CO与O2生成CO2的反应是放热反应,ΔH3<0,铁与氧气的反应是放热反应,ΔH4<0,A、B项错误;前两个方程式相减得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH2+ΔH3,C项正确;由4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)+2Fe2O3(s)=6CO2(g)+4Fe(s) 2ΔH5相加,得2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=(ΔH4+2ΔH5)/3,D项错误。
故答案为:C
【分析】运用盖斯定律时,方程式进行运算时,ΔH也要运算。物质由固体转化为液体、液体转化为气体需要吸收热量。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应,反应的ΔH = E3 – E2,故A不符合题意;
B.由分析可知,反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应,反应的ΔH = E3 – E2,故B不符合题意;
C.由分析可知,反应O3(g)+O(g)=2O2(g)为放热反应,故C不符合题意;
D.由分析可知,氯原子对O3的分解催化分步反应之和为大气臭氧层被消耗的反应,则反应ΔH =△H1+ ΔH2,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】1.根据反应物和生成物的能量计算:△H=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量。
2.若△H<0,为放热反应;若△H>0,为吸热反应。
3.运用盖斯定律进行加减计算时,△H也同样要进行加减运算。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.因H2(g)+I2(g) 2HI(g)为可逆反应,故254 g I2与2 g H2不可能完全反应生成2mol HI,放出的热量小于9.48 kJ,A项错误;
B.1 mol固态碘与1mol气态碘所含的能量差为9.48-(-26.48 kJ)=35.96 kJ,B项错误;
C.产物相同均为HI,稳定性一致,C项错误;
D.因反应物中氢气相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。
故答案为:D
【分析】本题考查了热化学方程式的相关计算。
A.可逆反应不能进行完全;
B.根据盖斯定律进行计算即可得出答案;
C.两个反应的产物相同;
D.对于同一物质,固态的能量低于液态的能量,更稳定。
8.【答案】C
【解析】【解答】该反应的反应了ΔH=(akJ/mol+bkJ/mol)-2×ckJ/mol=(a+b-2c)kJ/mol,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,计算该反应的反应热;
9.【答案】D
【解析】【解答】A. 转化为 要吸收热量,故相同质量的 和 , 具有的能量高于 ,故A不符合题意;
B. 转化为 的反应为放热反应, ,所以破坏 中的化学键所吸收的能量比形成 中的化学键放出的能量少,所以破坏相同物质的量的 和 中所有的化学键,后者所需的能量高,故B不符合题意;
C.由盖斯定律可知, ,故C不符合题意;
D. , ,因 ,故 ,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A. 同一物质状态从固态、液态、气态,能量逐渐增大 ;
B. 能量越低越稳定,生成原子时消耗能量越高;
C.由盖斯定律分析;
D.由盖斯定律分析。
10.【答案】A
【解析】【解答】已知:①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
结合盖斯定律,将(①+②-③×3)×,整理可得2S(g)=S2(g),则2S(g)=S2(g) ΔH4 =(ΔH1+ΔH2-3ΔH3),
故答案为:A。
【分析】盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.硫蒸汽的能量比硫固体能量高,则等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量少,故A不符合题意;
B.石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,反应物石墨的能量比生成物金刚石的能量低,能量越高的物质越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故B不符合题意;
C.2g氢气的物质的量为1mol,若1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,2mol氢气完全燃烧生成液态水应放出571.6kJ热量,故C不符合题意;
D.浓硫酸溶于水时会放出热量,则将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.硫蒸汽的能量比硫固体能量高;
B.能量越高的物质越不稳定;
C.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;
D.浓硫酸溶于水时会大量放热量;
12.【答案】B
【解析】【解答】A.气态水到液态水继续放热,所以d>c,ΔH3>ΔH4 ,故A不符合题意;
B.燃烧热应生成稳定氧化物,应该是液态水,燃烧热为d kJ·mol-1,故B符合题意;
C.根据盖斯定律,CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g),由①-②-③×2得到:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH=(b+2c-a)kJ·mol-1,故C不符合题意;
D.设CO和H2物质的量分别为n、2n,则CO放出的热量是nb,氢气放出的热量是2nd,即nb+2nd=Q,解得n= Q /(b+2d)mol,则该混合物中CO的物质的量为Q /(b+2d)mol,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据盖斯定律计算反应热、书写热化学方程式,结合燃烧热的定义和反应热与物质状态的关系进行分析即可。
13.【答案】C
【解析】【解答】肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气,①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=+8.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.0kJ/mol,根据盖斯定律,将方程式②×2-①得肼和N2O4 反应的热化学方程式:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1076.7 kJ/mol,
故答案为:C。
【分析】根据盖斯定律,①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=+8.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.0kJ/mol,将方程式②×2-①得肼和N2H4反应的热化学方程式。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.根据图的起始态和终点态可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该合成氨反应为放热反应,生成1molNH3时放出46kJ能量,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1,A不符合题意;
B.活化能越大,反应速率越慢,根据图示信息可知,活化能最大的步骤的热化学方程式为Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+ 2Had(g) △H=+106 kJ·mol-1,B不符合题意;
C.根据图示信息可知, 1molN2(g) →1molN2ad需放出34kJ的热量,C符合题意;
D.由于NH2ad→NH3ad克服的N-H对H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的N-H对H原子的排斥力要大,所以过程NH2ad→NH3ad比过程NHad→NH2ad吸收热量更大,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. △E=生成物总能量-反应物总能量,结合热化学方程的书写规则进行分析。
B.活化能越大,反应速率越慢。
C.断键吸热,成键放热。
D. NH2ad→NH3ad克服的N-H对H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的N-H对H原子的排斥力要大。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.根据 ,1molCO完全燃烧,放出热量为283kJ,A不符合题意;
B.根据 ,物质的量为原来一半时有, ,B符合题意;
C.CO与 没确定状态,不能计算其反应量,不能计算电子转移数,C不符合题意;
D.CO的燃烧热为-283 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据所给热化学方程式计算;
B、根据所给热化学方程式计算;
C、未给出物质的状态,无法计算;
D、燃烧热的单位为kJ/mol;
16.【答案】C
【解析】【解答】由盖斯定律可知,△H1=2△H 2+△H 3-△H 4=2×(-299kJ/mol)+(-1018kJ/mol)-(+87kJ/mol)= -1703kJ/mol,
故答案为:C。
【分析】根据盖斯定律计算。
17.【答案】(1)
(2)
(3)
(4);;温度越高,逆反应速率增长的越快
【解析】【解答】(1)1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量为该物质的燃烧热,已知氢气在1mol氧气中完全燃烧放出571.6kJ的能量,则氢气燃烧热的热化学方程式为 ;(2)1g碳粉完全燃烧生成二氧化碳放出32.8kJ的能量,则1mol碳粉完全燃烧生成12×32.8kJ=393.6kJ的能量,故该反应的热化学方程式为 ;(3)根据盖斯定律,将热化学方程式①减去热化学方程式②加上热化学方程式③即可得到目标方程式的热化学方程式,目标方程式的热化学方程式为 ;(4)①T2℃下NO的产率为80%,说明有80%的NH3发生了反应,根据反应方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O,可得出v(NH3)=0.032mol/(L·min);
②温度越高,单位体积内的活化分子百分数越大,反应速率越快,故T3下的速率大于T1下的速率,故答案为T3。
【分析】(1)利用燃烧热的定义,燃烧1mol物质进行书写方程式,注意物质状态的表示。
(2)热化学方程式的书写中注意状态的表示及焓变的计算。
(3)利用盖斯定律通过分反应的加合得总反应方程式的焓变,注意在总反应方程式中找分反应的相同物质。
(4)根据速率公式进行计算氨气的速率。根据速率的外界影响因素判断速率的大小。
18.【答案】(1)-172.3;>;df
(2)正;CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O;1.12 L
【解析】【解答】(1)①已知:ⅰ、CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJ·mol-1ⅱ、CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知ⅱ-ⅰ即得到2CO(g)=C(s)+CO2(g)ΔH=+75 kJ·mol-1-247.3 kJ·mol-1 =-172.3 kJ·mol-1。②该时刻下浓度熵= <K=160,所以平衡正向移动,v(正)>v(逆)。③升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小;使用催化剂,平衡不移动,CO的转化率不变;增加CO的浓度,CO的转化率减小;加入H2加压,平衡向正反应方向进行,CO的转化率增大;加入惰性气体,平衡不移动,CO的转化率不变;分离出甲醇,平衡向正反应方向进行,CO的转化率增大;
故答案为:df;
(2)①B极通入的气体是甲烷,甲烷发生氧化反应,故B极是电池的负极,A是正极。电池总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,因为电解质是固体氧化物,所以正极O2发生还原反应生成O2-,电极反应式为O2+4e-=2O2-,用总方程式减去正极反应式即得负极反应式 CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。②电解CuSO4溶液时,阴极生成Cu,阳极生成O2。当Cu2+被电解完之后,水电离产生的H+即被还原为H2。0.1 mol Cu2+被还原时,阳极生成0.05 mol O2,此后再电解0.1 mol H2O时,生成0.1 mol H2和0.05 mol O2,两极收集到的气体体积相等。电路中一共转移0.4 mol电子,需要CH4的物质的量为0.4 mol/8 =0.05 mol,标准状况下V(CH4)=1.12 L。
【分析】(1)②根据浓度熵与平衡常数的相对大小判断反应进行的方向,判断正逆反应速率的大小即可。
19.【答案】(1)②④⑧
(2)523;2255;193;>
(3)34 ;强
【解析】【解答】(1)①铝片和稀盐酸的反应为放热反应,不符合题意;
②该反应为吸热反应,符合题意;
③甲烷的燃烧反应为放热反应,不符合题意;
④胆矾受热分解为吸热反应,符合题意;
⑤酸碱中和反应为放热反应,不符合题意;
⑥碘的升华需要吸热,但不属于化学反应,不符合题意;
⑦NaOH固体溶于水放出热量,不符合题意;
⑧氢气还原氧化铜,为吸热反应,符合题意;
(2)①由反应能量变化图可知,该反应过程中,放出的能量为523kJ;
②由反应能量变化图可知,1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量,转化为2molN(g)、4molH(g)、2molO(g);2molN(g)、4molH(g)、2molO(g)成键,释放2778kJ能量,形成1molN2(g)、2molH2O(g);整个过程中放出能量为523kJ,因此1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2778kJ-523kJ=2255kJ;
③由于1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2255kJ,因此可得等式:a+4×391kJ/mol+498kJ/mol=2255kJ/mol,解得 a=193kJ/mol;
④由于H2O(g)转化为H2O(g)时放出热量,因此当有2molH2O(l)生成时,放出的热量应大于523kJ。
(3)设断开1molH-O键所需的能量为xkJ,断开1molH-Cl键所需的能量为y kJ,则可得等式(4y+498)-(2×243+4x)=-124,整理可得 x-y=34,所以断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需的能量相差34kJ;
由于x-y=34,所以x>y,即断开1molH-O键所需的能量大于断开1molH-Cl键所需的能量,因此水分子中H-O键比氯化氢分子中H-Cl键要强。
【分析】(1)图示反应物的总能量低于生成物的总能量,因此该反应为吸热反应;据此结合所给过程的能量变化进行分析即可。
(2)①根据能量变化图示分析即可;
②1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量,可由反应放出的热量和形成1molN2(g)、2molH2O(g)所释放的能量计算得到;
③根据1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量进行计算;
④根据H2O(g)转化为H2O(l)过程中放出热量进行分析。
(3)根据化学键键能和反应放出的热量进行计算;断开化学键所需的能量越高,化学键越稳定,化学键越强。
20.【答案】(1)
(2)C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol-1
(3)413
(4);
【解析】【解答】(1)酸与碱的反应为放热反应,ΔH的值为负值,放出的热量越多,ΔH的值越小,与1L 1 的NaOH溶液反应时,与稀硝酸相比,浓硫酸溶于水放出大量的热,醋酸为弱酸,在溶液中电离时吸收热量,则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由大到小的顺序为 ,故答案为: ;
(2)由盖斯定律可知,①+②+③可得碳与水制氢气总反应的热化学方程式C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g),则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=(+19.3 kJ·mol-1)+(-57.2 kJ·mol-1)+(+172.4 kJ·mol-1) =+134.5 kJ·mol-1,反应的如化学方程式为C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol-1,故答案为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol-1;
(3)由图可知,一氧化碳与氢气合成甲醇反应的反应热ΔH=-(510 kJ·mol-1-419 kJ·mol-1)=-91 kJ·mol-1,设甲醇中C-H键的键能为x,由反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和可得:1084 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-x kJ·mol-1-3×413 kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,解得x=413,故答案为:413;
(4)①由图可知,D点对应氯元素的化合价为+7价,则D为 ,故答案为: ;
②由图可知,A为氯离子、B为次氯酸根离子、C为氯酸根离子,次氯酸根离子转化为氯酸根离子和氯离子的方程式为 ,则ΔH=(63×1+0×2-60×3) kJ·mol-1=-117kJ·mol-1,热化学方程式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)浓硫酸稀释过程中放出热量;醋酸为弱电解质,电离过程中吸收热量;据此判断反应热的大小。
(2)根据盖斯定律计算反应热,从而写出热化学方程式。
(3)根据反应能量图计算该反应的反应热,结合反应热=反应物键能总和-生成物键能总和,计算C-H化学键的键能。
(4)①根据氯元素的化合价确定其离子符号;
②根据反应热=生成物相对能量-反应物相对能量,计算反应热,进而写出热化学方程式。
21.【答案】(1)B;D
(2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=﹣319.68KJ.mol﹣1
(3)H2O2分解速率加快
(4)2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+.
【解析】【解答】解:(1)因热裂解形成燃油及作为有机复合建筑材料的原料都可实现资源的再利用,露天焚烧能生成有害气体则污染空气,直接填埋则废旧印刷电路板中的重金属离子会污染土壤,
故答案为:BD;(2)由①Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)H1=64.39KJ mol﹣1;②2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)H2=﹣196.46KJ mol﹣1;③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)H3=﹣285.84KJ mol﹣1;则反应Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)可由反应①+②× +③得到,由盖斯定律可知该反应的反应热△H=H1+H2× +H3=64.39KJ mol﹣1+(﹣196.46KJ mol﹣1)× +(﹣285.84KJ mol﹣1)=﹣319.68KJ.mol﹣1,故答案为:Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=﹣319.68KJ.mol﹣1;(3)根据测得不同温度下铜的平均溶解速率的数据,会发现随着温度的升高,铜的平均溶解速率,当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,因为双氧水受热易分解,导致金属铜的反应速率减慢,故答案为:H2O2分解速率加快;(4)根据题干信息,可知发生的反应为2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+,故答案为:2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+.
【分析】(1)根据环境保护时不会产生污染环境的因素来判断;(2)根据已知的热化学反应方程式和盖斯定律来分析Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式;(3)根据图示信息,当温度升高时反应速率加快来回答;(4)根据反应物和生成物来书写离子反应.