高中化学人教版选修4 第一章 单元测试卷
一、选择题
1.(2018高二上·滦县期中)下列说法不正确的是( )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应都不需要加热就能发生
C.吸热反应在一定条件(如高温、加热等)下也能发生
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
【答案】B
【知识点】常见能量的转化及运用;化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:化学反应既有新物质生成,还有能量变化,故A正确;反应热与反应条件无关,故B错误;焓变只是影响反应方向的一个因素,故C正确;化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小,故D正确。
故答案为:B
【分析】A. 化学反应与能量变化 B. 发热反应与条件无故 C. 吸热反应判断D.化学能与热能(吸热、放热)关系
2.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。现有以下四个化学反应方程式:①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l);④CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)+H2O(l),其中放出的热量为57.3 kJ的是( )
A.①和② B.③ C.④ D.以上都不对
【答案】D
【知识点】中和热
【解析】【解答】强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ,①、②中均生成2 mol H2O,且②中还有BaSO4生成,放出的热量均不为57.3 kJ;弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量,故③、④放出的热量小于57.3 kJ。
故答案为:D
【分析】中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水时放出的热量,根据概念对选项进行分析判断。
3.对于:2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是( )
A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1 mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol-1。
故答案为:D
【分析】A. ΔH <0为放热反应;
B.根据影响 ΔH 的因素进行解答;
C.在表述含义时注意将物质状态、化学计量数(相当于物质的量)、表明吸热还是放、注意反应物完全燃烧等进行判断;
D.在热化学方程式中,表示的是1mol物质完全燃烧。
4.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量
B.相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含1 mol NaOH的氢氧化钠固体与含0.5 mol H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3 kJ的热量
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A正确,因为该反应为放热反应;B错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,2E1>E2;C错误,H2的燃烧热是1 mol氢气充分燃烧,生成液态水放出的热量;D错误,因为NaOH固体溶解时会放热
故答案为:A
【分析】A.由反应物总能量>生成物总能量,可知反应为放热反应;
B.物质能量越低越稳定,化学键的形成过程需放热;
C.燃烧热是指1mol物质燃烧生成最稳定的氧化物所放出的能量;
D.中和热是指在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。
5.分析下图的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0 B.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0
C.2A+B=2C ΔH<0 D.2C=2A+B ΔH<0
【答案】A
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】由低能量的物质生成高能量的物质需要吸热,反之则放热。热化学方程式中要注明各物质的聚集状态。
故答案为:A
【分析】本题考查热化学方程式的书写。根据图象信息判断物质吸热还是放热;同时要根据热化学方程式的书写原则进行分析解答。
6.下列关于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283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=2×(+283.0) kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.中和热是指稀溶液中酸碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热,与酸、碱的元数无关,A错;
B.热化学方程式中的ΔH与化学式前的计量数成正比,B正确;
C.加热的反应也可以是放热反应,如铜与硫的反应,C错;
D.可燃物的燃烧热的定义中燃烧生成的物质必须是稳定的物质,如水应该是液态水,而不是气态水,D错。
故答案为:B
【分析】A.根据中和热的定义进行判断;
B.通过物质的燃烧热进行计算;
C.吸热反应是指在反应过程中能够吸收热量的反应;
D.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,由此分析即可。
7.表示戊烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
B.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
C.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
D.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
【答案】A
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】戊烷燃烧放热,ΔH<0,产物水是液态,A正确.
故答案为:A
【分析】燃烧热是指 1mol可燃物与氧气进行燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量;所以表示某物质燃烧热的热化学方程式时可燃物前面的系数必须是1;生成的物质必须是稳定的氧化物;对于放热反应, ΔH <0,吸热反应, ΔH >0;据此进行解答。
8.在36 g碳不完全燃烧所得气体中,CO占 体积,CO2占 体积。且有:
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B.1 149 kJ C.283 kJ D.517.5 Kj
【答案】C
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】损失的热量为占 体积的CO完全燃烧放出的热量:n(C)=3 mol,n(CO)=1 mol,根据CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1可知1 mol CO完全燃烧放出的热量为283 kJ,即损失的热量是283 kJ。
故答案为:C
【分析】燃烧热是指 1mol可燃物与氧气进行燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量;由题意可知:CO完全燃烧释放出的能量即为损失的热量,则根据其完全燃烧的热化学方程式即可得出答案。
9.在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
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
④2S(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)
【答案】A
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g),②× -③×2得2S(g)+ SO2(g)+ H2O(g)= H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加①× 得2S(g)=S2(g),所以ΔH4=ΔH2× +ΔH1× -ΔH3×2。
故答案为:A
【分析】本题考查利用盖斯定律计算反应热、热化学方程式的书写。根据守恒原理利用方程 ① 、 ② 、 ③ 之间的关系即可得到方程 ④ 。
10.已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为 kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】键能、键长、键角及其应用;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由已知两个反应可得:
Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)
ΔH= kJ·mol-1,无法求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热;
设Cl—Cl键的键能为x,则:
x+3×1.2c-5c= ,
x= kJ·mol-1,
C正确;设P—P键的键能为y,P4为正四面体形结构,共有6个P—P键,由第1个反应得
6y+ ×6-4×3×1.2c=a,
y= kJ·mol-1;P—P键的键长大于P—Cl键,故P—P键的键能小于P—Cl键。
故答案为:C
【分析】A.利用原子半径大小比较键长、键能的大小;
B.根据盖斯定律分析得到答案;
C、D.根据键能的公式进行计算即可得出答案。
11.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】醋酸凝固说明体系温度降低,此反应为吸热反应,热能转化为化学能,B正确;D选项,没有标明反应物、生成物的状态,错误。
故答案为:B
【分析】A.反应过程中醋酸凝固,说明温度降低,为吸热反应;
B.根据反应为吸热反应进行解答;
C.吸热反应,反应物总能量低于生成物的总能量;
D.热化学方程式一定要注明物质的状态。
12.工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4 kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1
C.水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;B项为制水煤气的反方向,但水应为气态,错误;热化学方程式中的计量数表示物质的量,所以D项中1体积应是1 mol。
故答案为:C
【分析】A.根据吸热反应判断物质的能量;
B.水的状态不同, ΔH 不同;
C.根据热化学式概念进行分析;
D.1体积并不等效于1mol。
13.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1 780 kJ·mol-1 B.-1 220 kJ·mol-1
C.-450 kJ·mol-1 D.+430 kJ·mol-1
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】S(g)+3F2(g)=SF6(g),断裂了3 mol的F—F键,吸收480 kJ的热量;形成6 mol的S—F键,放出1 980 kJ的热量,上述反应放出(1980-480)kJ=1 500 kJ的热量,因为1 mol的S(s)变成S(g)吸收280 kJ的热量,所以总共放出1500 kJ-280 kJ=1 220 kJ的热量。
故答案为:B
【分析】本题考查根据键能计算反应的 ΔH 。根据:反应热=反应物总键能-生成物的总键能进行分析解答。
14.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
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【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。
15.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。
故答案为:C
【分析】A.根据吸热反应、放热反应的特点进行分析;
B.根据反应速率的影响因素进行解答;
C.根据盖斯定律的含义分析;
D.根据 ΔH =生成物的焓-反应物的焓,焓变与反应条件无关。
16.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6 kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7 kJ·mol-1 B.-43.5 kJ·mol-1
C.+43.5 kJ·mol-1 D.+67.7 kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;电离方程式的书写
【解析】【解答】根据题意可得如下热化学方程式:HCN(aq)+OH-(aq)=CN-(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1 kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-55.6 kJ·mol-1,依据盖斯定律得到HCN(aq)=H+(aq)+CN-(aq) ΔH=(-12.1 kJ·mol-1)-(-55.6 kJ·mol-1)=+43.5 kJ·mol-1。
故答案为:C
【分析】本题考查盖斯定律的应用。首先写出对应的热化学方程式,再将两个热化学方程式相加或相减等到目标电离方程式,进而进行分析解答。
二、非选择题
17.根据下图所示,写出反应的热化学方程式并回答问题:
(1)反应过程A的热化学方程式为 ;
(2)反应过程B的热化学方程式为 ;
(3)Q与Q1的关系:Q Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)A2(g)+B2(g)=C(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
(2)C(g)=A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1 kJ·mol-1
(3)等于
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
【分析】(1)与(2)根据图中提供的信息书写化学方程式;
(3)反应的焓变和反应物和生成物能量与变化过程无关,正逆反应的焓变数值相同,但是注意符号相反。
18.
(1)广州亚运会“潮流”火炬内熊火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-” 。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
(2)科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
②P(s,红磷)+ O2(g)= P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同的状况下,能量较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
【答案】(1)-;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215 kJ·mol-1;1∶3
(2)P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2 kJ·mol-1;红磷;低
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
【分析】根据图中提供的信息书写化学方程式(注意标注物质的状态);反应的焓变和反应物和生成物能量与变化过程无关,正逆反应的焓变数值相同;利用盖斯定律计算焓变;据此进行解答。
19.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+O2 2Cl2+2H2O
已知:i.反应A中, 4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
(1)H2O的电子式是 。
(2)反应A的热化学方程式是 。
(3)断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。
【答案】(1)
(2)4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1
(3)32;强
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】由题给条件可知,4 mol HCl被氧化,放出热量为115.6 kJ,可知ΔH=-115.6 kJ·mol-1;由ΔH=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得,E(H—O)-E(H—Cl)=[115.6+(498-2×243)]/4 kJ·mol-1=31.9 kJ·mol-1,键能越大,化学键越稳定、越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。
【分析】(1)掌握共价化合物电子式的书写方法;
(2)热化学方程式书写时注意标注各物质的状态及其对应的焓变;
(3)根据:焓变=反应物断键吸收的热量-成键放出的热量,由此分析计算。
20.
(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为 。
(2)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。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。
(3)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):
WO2(s)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1
WO2(g)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1
则WO2(s) WO2(g)的ΔH= 。
【答案】(1))a+b;Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1
(3)+203.9 kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①根据盖斯定律,将题中所给两方程式相加可得所求反应,对应的ΔH=(a+b) kJ·mol-1。②含氢量最高的烃为CH4,根据碳原子守恒3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3,所以Al4C3与HCl之间为1∶12反应。(2)肼与N2O4反应生成N2和水,由于反应①、②中H2O只有气态,所以H2O也要写成气态:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),观察已知的两个热化学方程式可知:②×2-①得:ΔH2=-1 048.9 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,由第一个反应减去第二个反应,可得WO2(s) WO2(g),则ΔH=+66.0 kJ·mol-1-(-137.9 kJ·mol-1)=+203.9 kJ·mol-1。
【分析】本题考查利用盖斯定律计算反应热及热化学方程式的书写。利用盖斯定律得到目标热化学方程式,热化学方程式书写时注意标注各物质的状态及其对应的焓变;根据:焓变=反应物断键吸收的热量-成键放出的热量,由此分析计算。
1 / 1高中化学人教版选修4 第一章 单元测试卷
一、选择题
1.(2018高二上·滦县期中)下列说法不正确的是( )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应都不需要加热就能发生
C.吸热反应在一定条件(如高温、加热等)下也能发生
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
2.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。现有以下四个化学反应方程式:①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l);④CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)+H2O(l),其中放出的热量为57.3 kJ的是( )
A.①和② B.③ C.④ D.以上都不对
3.对于:2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是( )
A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol-1
4.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量
B.相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含1 mol NaOH的氢氧化钠固体与含0.5 mol H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3 kJ的热量
5.分析下图的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0 B.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0
C.2A+B=2C ΔH<0 D.2C=2A+B ΔH<0
6.下列关于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283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=2×(+283.0) kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
7.表示戊烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
B.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
C.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
D.C5H12(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
8.在36 g碳不完全燃烧所得气体中,CO占 体积,CO2占 体积。且有:
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B.1 149 kJ C.283 kJ D.517.5 Kj
9.在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
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
④2S(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)
10.已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为 kJ·mol-1
11.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
12.工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4 kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1
C.水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
13.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1 780 kJ·mol-1 B.-1 220 kJ·mol-1
C.-450 kJ·mol-1 D.+430 kJ·mol-1
14.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
15.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
16.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6 kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7 kJ·mol-1 B.-43.5 kJ·mol-1
C.+43.5 kJ·mol-1 D.+67.7 kJ·mol-1
二、非选择题
17.根据下图所示,写出反应的热化学方程式并回答问题:
(1)反应过程A的热化学方程式为 ;
(2)反应过程B的热化学方程式为 ;
(3)Q与Q1的关系:Q Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
18.
(1)广州亚运会“潮流”火炬内熊火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-” 。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
(2)科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
②P(s,红磷)+ O2(g)= P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同的状况下,能量较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
19.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+O2 2Cl2+2H2O
已知:i.反应A中, 4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
(1)H2O的电子式是 。
(2)反应A的热化学方程式是 。
(3)断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。
20.
(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为 。
(2)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。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。
(3)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):
WO2(s)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1
WO2(g)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1
则WO2(s) WO2(g)的ΔH= 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】常见能量的转化及运用;化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:化学反应既有新物质生成,还有能量变化,故A正确;反应热与反应条件无关,故B错误;焓变只是影响反应方向的一个因素,故C正确;化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小,故D正确。
故答案为:B
【分析】A. 化学反应与能量变化 B. 发热反应与条件无故 C. 吸热反应判断D.化学能与热能(吸热、放热)关系
2.【答案】D
【知识点】中和热
【解析】【解答】强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ,①、②中均生成2 mol H2O,且②中还有BaSO4生成,放出的热量均不为57.3 kJ;弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量,故③、④放出的热量小于57.3 kJ。
故答案为:D
【分析】中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水时放出的热量,根据概念对选项进行分析判断。
3.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1 mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol-1。
故答案为:D
【分析】A. ΔH <0为放热反应;
B.根据影响 ΔH 的因素进行解答;
C.在表述含义时注意将物质状态、化学计量数(相当于物质的量)、表明吸热还是放、注意反应物完全燃烧等进行判断;
D.在热化学方程式中,表示的是1mol物质完全燃烧。
4.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A正确,因为该反应为放热反应;B错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,2E1>E2;C错误,H2的燃烧热是1 mol氢气充分燃烧,生成液态水放出的热量;D错误,因为NaOH固体溶解时会放热
故答案为:A
【分析】A.由反应物总能量>生成物总能量,可知反应为放热反应;
B.物质能量越低越稳定,化学键的形成过程需放热;
C.燃烧热是指1mol物质燃烧生成最稳定的氧化物所放出的能量;
D.中和热是指在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。
5.【答案】A
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】由低能量的物质生成高能量的物质需要吸热,反之则放热。热化学方程式中要注明各物质的聚集状态。
故答案为:A
【分析】本题考查热化学方程式的书写。根据图象信息判断物质吸热还是放热;同时要根据热化学方程式的书写原则进行分析解答。
6.【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.中和热是指稀溶液中酸碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热,与酸、碱的元数无关,A错;
B.热化学方程式中的ΔH与化学式前的计量数成正比,B正确;
C.加热的反应也可以是放热反应,如铜与硫的反应,C错;
D.可燃物的燃烧热的定义中燃烧生成的物质必须是稳定的物质,如水应该是液态水,而不是气态水,D错。
故答案为:B
【分析】A.根据中和热的定义进行判断;
B.通过物质的燃烧热进行计算;
C.吸热反应是指在反应过程中能够吸收热量的反应;
D.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,由此分析即可。
7.【答案】A
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】戊烷燃烧放热,ΔH<0,产物水是液态,A正确.
故答案为:A
【分析】燃烧热是指 1mol可燃物与氧气进行燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量;所以表示某物质燃烧热的热化学方程式时可燃物前面的系数必须是1;生成的物质必须是稳定的氧化物;对于放热反应, ΔH <0,吸热反应, ΔH >0;据此进行解答。
8.【答案】C
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】损失的热量为占 体积的CO完全燃烧放出的热量:n(C)=3 mol,n(CO)=1 mol,根据CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1可知1 mol CO完全燃烧放出的热量为283 kJ,即损失的热量是283 kJ。
故答案为:C
【分析】燃烧热是指 1mol可燃物与氧气进行燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量;由题意可知:CO完全燃烧释放出的能量即为损失的热量,则根据其完全燃烧的热化学方程式即可得出答案。
9.【答案】A
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g),②× -③×2得2S(g)+ SO2(g)+ H2O(g)= H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加①× 得2S(g)=S2(g),所以ΔH4=ΔH2× +ΔH1× -ΔH3×2。
故答案为:A
【分析】本题考查利用盖斯定律计算反应热、热化学方程式的书写。根据守恒原理利用方程 ① 、 ② 、 ③ 之间的关系即可得到方程 ④ 。
10.【答案】C
【知识点】键能、键长、键角及其应用;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由已知两个反应可得:
Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)
ΔH= kJ·mol-1,无法求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热;
设Cl—Cl键的键能为x,则:
x+3×1.2c-5c= ,
x= kJ·mol-1,
C正确;设P—P键的键能为y,P4为正四面体形结构,共有6个P—P键,由第1个反应得
6y+ ×6-4×3×1.2c=a,
y= kJ·mol-1;P—P键的键长大于P—Cl键,故P—P键的键能小于P—Cl键。
故答案为:C
【分析】A.利用原子半径大小比较键长、键能的大小;
B.根据盖斯定律分析得到答案;
C、D.根据键能的公式进行计算即可得出答案。
11.【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】醋酸凝固说明体系温度降低,此反应为吸热反应,热能转化为化学能,B正确;D选项,没有标明反应物、生成物的状态,错误。
故答案为:B
【分析】A.反应过程中醋酸凝固,说明温度降低,为吸热反应;
B.根据反应为吸热反应进行解答;
C.吸热反应,反应物总能量低于生成物的总能量;
D.热化学方程式一定要注明物质的状态。
12.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;B项为制水煤气的反方向,但水应为气态,错误;热化学方程式中的计量数表示物质的量,所以D项中1体积应是1 mol。
故答案为:C
【分析】A.根据吸热反应判断物质的能量;
B.水的状态不同, ΔH 不同;
C.根据热化学式概念进行分析;
D.1体积并不等效于1mol。
13.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】S(g)+3F2(g)=SF6(g),断裂了3 mol的F—F键,吸收480 kJ的热量;形成6 mol的S—F键,放出1 980 kJ的热量,上述反应放出(1980-480)kJ=1 500 kJ的热量,因为1 mol的S(s)变成S(g)吸收280 kJ的热量,所以总共放出1500 kJ-280 kJ=1 220 kJ的热量。
故答案为:B
【分析】本题考查根据键能计算反应的 ΔH 。根据:反应热=反应物总键能-生成物的总键能进行分析解答。
14.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用
【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。
15.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。
故答案为:C
【分析】A.根据吸热反应、放热反应的特点进行分析;
B.根据反应速率的影响因素进行解答;
C.根据盖斯定律的含义分析;
D.根据 ΔH =生成物的焓-反应物的焓,焓变与反应条件无关。
16.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;电离方程式的书写
【解析】【解答】根据题意可得如下热化学方程式:HCN(aq)+OH-(aq)=CN-(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1 kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-55.6 kJ·mol-1,依据盖斯定律得到HCN(aq)=H+(aq)+CN-(aq) ΔH=(-12.1 kJ·mol-1)-(-55.6 kJ·mol-1)=+43.5 kJ·mol-1。
故答案为:C
【分析】本题考查盖斯定律的应用。首先写出对应的热化学方程式,再将两个热化学方程式相加或相减等到目标电离方程式,进而进行分析解答。
17.【答案】(1)A2(g)+B2(g)=C(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
(2)C(g)=A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1 kJ·mol-1
(3)等于
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
【分析】(1)与(2)根据图中提供的信息书写化学方程式;
(3)反应的焓变和反应物和生成物能量与变化过程无关,正逆反应的焓变数值相同,但是注意符号相反。
18.【答案】(1)-;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215 kJ·mol-1;1∶3
(2)P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2 kJ·mol-1;红磷;低
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
【分析】根据图中提供的信息书写化学方程式(注意标注物质的状态);反应的焓变和反应物和生成物能量与变化过程无关,正逆反应的焓变数值相同;利用盖斯定律计算焓变;据此进行解答。
19.【答案】(1)
(2)4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1
(3)32;强
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】由题给条件可知,4 mol HCl被氧化,放出热量为115.6 kJ,可知ΔH=-115.6 kJ·mol-1;由ΔH=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得,E(H—O)-E(H—Cl)=[115.6+(498-2×243)]/4 kJ·mol-1=31.9 kJ·mol-1,键能越大,化学键越稳定、越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。
【分析】(1)掌握共价化合物电子式的书写方法;
(2)热化学方程式书写时注意标注各物质的状态及其对应的焓变;
(3)根据:焓变=反应物断键吸收的热量-成键放出的热量,由此分析计算。
20.【答案】(1))a+b;Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1
(3)+203.9 kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①根据盖斯定律,将题中所给两方程式相加可得所求反应,对应的ΔH=(a+b) kJ·mol-1。②含氢量最高的烃为CH4,根据碳原子守恒3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3,所以Al4C3与HCl之间为1∶12反应。(2)肼与N2O4反应生成N2和水,由于反应①、②中H2O只有气态,所以H2O也要写成气态:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),观察已知的两个热化学方程式可知:②×2-①得:ΔH2=-1 048.9 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,由第一个反应减去第二个反应,可得WO2(s) WO2(g),则ΔH=+66.0 kJ·mol-1-(-137.9 kJ·mol-1)=+203.9 kJ·mol-1。
【分析】本题考查利用盖斯定律计算反应热及热化学方程式的书写。利用盖斯定律得到目标热化学方程式,热化学方程式书写时注意标注各物质的状态及其对应的焓变;根据:焓变=反应物断键吸收的热量-成键放出的热量,由此分析计算。
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