第一章测评B
(高考体验卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2014海南化学)标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和OO键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)H2(g)+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
解析:化学反应的焓变等于反应物总键焓与生成物总键焓的差,由此可确定D项正确。
答案:D
2.(2014重庆理综)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、OO和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1(1)
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1(2)
(1)×2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)
ΔH=+(2a+220) kJ·mol-1
由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中ΔH=4×462 kJ·mol-1-(496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+480 kJ·mol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。
答案:D
3.(2014江苏化学)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
解析:燃烧反应都是放热反应,ΔH1、ΔH3、ΔH4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,ΔH2大于0,A、B错误;反应C(s)+O2(g)CO2(g)可由反应CO2(g)+C(s)2CO(g)与2CO(g)+O2(g)2CO2(g)相加得到,由盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3,C正确;同理可得ΔH3=(ΔH4+2ΔH5),D错误。
答案:C
4.(2014课标全国Ⅱ)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)+5H2O(l),ΔH1>0
CuSO4(s)CuSO4(aq) ΔH2<0
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3
由盖斯定律:ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH3>0。
则ΔH3>ΔH2,A项错误;ΔH3>ΔH1,B项正确;ΔH2=ΔH1-ΔH3,C项错误;ΔH1+ΔH2<ΔH3,D项错误。
答案:B
5.(2014湖南五市十校期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.若2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1,则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
解析:气态水不是水的稳定态,A项错误;石墨生成金刚石为吸热反应,故石墨比金刚石稳定,B项正确;固体NaOH溶解于水还存在溶解放热,C项错误;碳燃烧属于放热反应,等量的碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多,但是焓变为负值,D项错误。
答案:B
6.(2014天津和平期末)下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是( )
A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1
B.稀盐酸与0.1 mol·L-1 KOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5 kJ·mol-1
解析:9.6 g硫粉的物质的量为=0.3 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol,11.2 g铁粉的物质的量为=0.2 mol,故硫粉过量,以铁粉为依据计算1 mol铁粉参加反应放出的热量为 mol×19.12 kJ=95.6 kJ·mol-1,A项正确;中和热ΔH<0,B项错误;2 mol水分解吸收的热量应为571 kJ·mol-1,C项错误;计算碳的燃烧热时生成物应为CO2(g),D项错误。
答案:A
7.(2013上海化学)将盛有NH ( http: / / www.21cnjy.com )4HCO3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+HClNH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=Q
解析: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。
答案:B
8.(2013课标全国Ⅱ)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)
解析: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。
答案:A
9.(2013重庆理综)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
解析: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。
答案:C
10.(2013海南化学)已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)
2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析:将三个已知热化学方程式依次编号 ( http: / / www.21cnjy.com )为①、②、③,依据盖斯定律,可得目标热化学方程式:12×③+5×②-2×①,即ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,即选A。
答案:A
11.(2013浙江衢州一中期中)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=+0.33 kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ
解析:根据盖斯定律得:S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=-0.33 kJ·mol-1,即单斜硫转化为正交硫时要放出热量,正交硫的能量要低,较稳定,故A项错误、B项正确;相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低,C项错误;①表示断裂1 mol S(s,单斜)和1 mol O2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ,D项错误。
答案:B
12.(2012上海化学,有改动)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
解析:该反应为吸热反应,反应物的总能量 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
答案:C
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(2014大纲全国)(6分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
解析:书写热化学方程式时要注明各物质的状态,ΔH的单位和符号。
答案:AX3(l)+X2(g)AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1
14.(2014广东理综)( ( http: / / www.21cnjy.com )8分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
③CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH= (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
解析:由盖斯定律可得反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)应该是反应①×4+反应②+反应③×2,即ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。
答案:4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
15.(2013北京理综)(12分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: 。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是
。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:
。
解析:(2)首先写出所求方程式N2(g)+O2(g)2NO(g),断开化学键吸收的能量为945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=1 443 kJ·mol-1,形成化学键释放的能量为1 260 kJ·mol-1,所以ΔH=+183 kJ·mol-1,反应为吸热反应,升高温度平衡右移,化学平衡常数增大。
答案:(1)3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1
②增大
(3)2CO+2NON2+2CO2
16.(2014课标全国Ⅰ)(14分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。
(2)已知:
①甲醇脱水反应 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
②甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
③乙醇异构化反应 C2H5OH(g)CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是 。
解析:(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知①-②-③式得C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g),所以ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3;间接法需要浓硫酸,浓硫酸具有腐蚀性,易造成污染。
答案:(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4
(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等第一章测评A
(基础过关卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.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
解析:根据生成物总能量和反应物总能量的相 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
答案:C
2.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5 800 kJ
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
解析:根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
答案:D
3.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
解析:A选项正确,因为该反应为放热反应;B ( http: / / www.21cnjy.com )选项错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,2E1>E2;C选项错误,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选项错误,因为NaOH固体溶解时会放热。
答案:A
4.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
解析: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2 mol HI,放出的热量小于9.48 kJ,A项错误;1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量差为9.48 kJ-(-26.48 kJ)=35.96 kJ,B项错误;产物相同均为HI,稳定性一致,C项错误;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。
答案:D
5.已知中和热为57.3 kJ·mol-1且弱酸弱碱电离吸收热量。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
解析:强酸与强碱在稀溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
答案:D
6.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反应热)
D.2NO2O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)
解析:根据燃烧热的概念,生成的水应为液态,A项错;中和热ΔH应为负值,B项错;D项中没表示出物质的聚集状态,D项错。
答案:C
7.下列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
解析:戊烷燃烧放热,ΔH<0,且产物水是液态,A正确。
答案:A
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
解析: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。
答案:C
9.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔH等于( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.+2(a-b-c) kJ·mol-1
B.+2(b-a) kJ·mol-1
C.+(b+c-a) kJ·mol-1
D.+(a+b) kJ·mol-1
解析:由题图可得,①N2(g)+H2(g)N+3H ΔH=+a kJ·mol-1,②NH3(g)N+3H ΔH=+b kJ·mol-1,③NH3(l)NH3(g) ΔH=+c kJ·mol-1。
①-②-③得:N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=+(a-b-c) kJ·mol-1,故N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1。
答案:A
10.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= ( http: / / www.21cnjy.com )-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283.0 kJ·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
解析: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项错;热化学方程式中的ΔH与化学式前的计量数成正比,B项正确;需要加热的反应也可以是放热反应,如铜与硫的反应,C项错;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项错。
答案:B
11.氢气在氧气中燃烧生成水蒸气是一个放热反应,且反应生成1 mol H2O(g)时放出的热量为Q kJ。若反应过程中破坏1 mol氢气中的H—H键需消耗能量Q1 kJ,破坏1 mol氧气中的OO键需消耗能量Q2 kJ,则下列说法中正确的是( )
A.在整个化学反应过程中有2Q1+Q2=2Q
B.根据能量守恒有Q1+Q2=Q
C.由水蒸气分解为氢气和氧气的ΔH=(Q-Q1-Q2) kJ
D.形成1 mol H—O键放出的能量为 kJ
解析:由题可知H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol-1,根据ΔH与键能关系:ΔH=反应物键能-生成物键能,有-Q=Q1+Q2-2E(H—O),解得E(H—O)= kJ,即形成1 mol H—O键能放出 kJ的能量。
答案:D
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12.分析右图所示的能量变化,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+B2C ΔH<0
D.2C2A+B ΔH<0
解析: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。
答案:A
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式: 。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 219.9 kJ·mol-1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
试比较相同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为 。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为 。
(4)氢气是未来的能源,除产生的热量多之外,还具有的优点是 。
解析:(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气”及“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”知反应方程式为C+H2O(g)CO+H2。
(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为=39∶5。
答案:(1)C+H2O(g)CO+H2 (2)39∶5
(3)14∶5 (4)来源丰富,产物无污染等
14.(12分)(1)1.00 L ( http: / / www.21cnjy.com ) 1.00 mol·L-1H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,该反应的中和热ΔH为 ,表示其中和热的热化学方程式为 。
(2)在25 ℃、101 kPa时 ( http: / / www.21cnjy.com ),1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的燃烧热为 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为 。
解析:(1)中和热以生成1 mol H2O( ( http: / / www.21cnjy.com )l)为标准,而1.00 L 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1NaOH溶液反应生成2.00 mol H2O(l),故该反应的中和热ΔH=-=-57.3 kJ·mol-1。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时,必须体现燃烧热与中和热的研究标准。
(2)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量:41.8×78=3 260.4(kJ),热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1。
答案:(1)-57.3 kJ·mol-1
H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)3 260.4
C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
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15.(12分)实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:
(1)该图中有一处未画出,它是 。
(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是 。
(3)如果用0.50 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”);原因是 。
解析:(1)由装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。
(2)该实验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。
(3)因为固体NaOH溶于水放热,所以用0.50 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”数值将偏大。
答案:(1)环形玻璃搅拌棒
(2)提高装置的保温效果
(3)偏大 固体NaOH溶于水放热
16.(14分)“氢能”是未来最理想的新能源。
(1)某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备H2的反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr
②2HBr+HgHgBr2+H2↑
③HgBr2+
④2HgO2Hg+O2↑
⑤2H2+O22H2O
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式: 。并根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点:
。
(2)利用核能把水分解制氢气,是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程,其中用了过量的碘。
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完成下列反应的化学方程式 ( http: / / www.21cnjy.com ):反应① ;反应② 。此法制取氢气的最大优点是 。
答案:(1)HgBr2+CaOHgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,会产生污染
(2)SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O SO2和I2可循环使用,无污染
