第二单元 化学反应中的热
1 (2024无锡期末)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中的能量变化如图。下列说法正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. SO2具有的能量高于SO3
C. 适当升高温度可加快反应速率
D. 反应足够长时间,SO2能完全转化成SO3
2 (2023徐州期中)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25 ℃、101 kPa下,8 g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ/mol
B. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=+534 kJ/mol
C. N2H4+O2===N2+2H2O ΔH=-534 kJ/mol
D. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ/mol
3 (2024南京一中月考)下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲表示Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应过程中的能量变化
B. 图乙表示石墨变成金刚石的能量变化,说明金刚石比石墨稳定
C. 图丙表示等质量的白磷固体和红磷固体分别完全燃烧的能量变化,前者放出的热量多
D. 图丁表明反应物断裂旧键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量
4 (2023扬州期末)N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g) ΔH的能量变化如图所示。下列关于该反应的说法正确的是( )
A. N2O中氮的化合价为+2
B. 反应物的总能量小于生成物的总能量
C. ΔH=-139 kJ/mol
D. 形成N≡N需吸收能量
5 为了探究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图装置,向盛有A的试管中滴加B试剂时,看到U形管中,甲处液面上升,乙处液面下降,则A试剂和B试剂为( )
A. 金属钠和水
B. 碳酸氢钠和盐酸
C. 生石灰和水
D. 氢氧化钠和硝酸
6 (2023徐州期末)在一定条件下,气态HCN(a)与气态HNC(b)两种气体分子的互变反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. HNC比HCN更稳定
B. HNC(g) HCN(g) ΔH=-59.3 kJ/mol
C. HCN转化为HNC,一定要加热
D. 加入催化剂,可以减小反应的热效应
7 (2024前黄中学期中)我们知道,任何化学反应过程中一定有物质变化,同时伴随着能量变化。如图,横坐标表示反应过程,纵坐标表示能量。下列有关说法不正确的是( )
A. 1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时,需要吸收5 kJ的能量
B. 2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量
C. 1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
D. 碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应
8 下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是( )
①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH1
HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+CO2(g)===CaCO3(s) ΔH2
A. ①③④ B. ②③④
C. ①②③④ D. ①②③
9 下列说法正确的是( )
A. 反应:2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-114 kJ/mol,反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B. 反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,用E表示键能,则该反应的 ΔH=E(N—N)+3E(H—H)-6E(N—H)(E表示键能)
C. 反应:2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ΔH<0,说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D. 反应:2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol中,反应物的键能总和大于生成物的键能总和
10 (2023镇江丹阳高级中学月考)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+O22Cl2+2H2O。
已知:
Ⅰ. 反应A中,4 mol HCl被氧化时,放出115.6 kJ的热量。
Ⅱ.
下列说法正确的是( )
A. 反应A的ΔH=+115.6 kJ/mol
B. H2O中H—O比HCl中H—Cl弱
C. 由Ⅱ中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D. 断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为32 kJ
11 (2023淮安中学期末)N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题。
(1) 某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,一定量的N2H4(l)和H2O2(l)完全反应生成氮气和1 mol气态水的过程中的能量变化如图所示。
据图分析:
①该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②一定量的N2H4(l)与H2O2(l)完全反应生成4 mol H2O(g)时,能量变化情况为____________________。
③若该反应过程中,N2H4中有16 mol极性键发生断裂,则能量变化情况为__________________________。
(2) 已知下列数据:
物质(均为气态) NH3 H2O N2 O2
断裂1 mol化学键所需能量/kJ 391 463 942 496
则17 kg氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为________kJ。
第二单元 化学反应中的热
1. C 反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,A错误;该反应中,SO2与O2的总能量高于SO3的能量,B错误;可逆反应不能进行到底,即使反应足够长时间,SO2也不能完全转化成SO3,D错误。
2. A 燃烧是放热反应,ΔH<0,B错误;热化学方程式中要标出物质的状态,C错误;8 g N2H4(g)的物质的量为 0.25 mol,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量=133.5 kJ×=534 kJ,D错误。
3. C 图甲是放热反应,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应,A错误;相同条件下,石墨的能量更低,更稳定,B错误;图丁是吸热反应,ΔH=反应物总键能-生成物总键能>0,则反应物断裂旧键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量,D错误。
4. C N2O中,O元素显-2价,则氮元素的化合价为+1,A错误;从图中可以看出,反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,B错误;从图中可以看出,ΔH=209 kJ/mol-348 kJ/mol=-139 kJ/mol,C正确;形成化学键时,放出能量,则形成N≡N放出能量,D错误。
5. B 金属钠和水反应、生石灰和水反应、氢氧化钠和硝酸反应都为放热反应,现象应为甲处液面下降,乙处液面上升,与题意不符,A、C、D错误;碳酸氢钠和盐酸的反应为吸热反应,温度下降,试剂瓶中气体压强减小,U形管中甲处液面上升,乙处液面下降,B正确。
6. B 由图可知,等物质的量的HNC能量高于HCN,则HCN更稳定,A错误;HNC(g) HCN(g) ΔH=(127.2-186.5)kJ/mol=-59.3kJ/mol,B正确;HCN转化为HNC时能量升高,为吸热反应,但是不一定要加热,C错误;加入催化剂,可以增大反应速率,但不能改变反应的热效应,D错误。
7. D 由图可知,1 mol I2(g)与1 mol H2(g)的总能量高于2 mol HI(g),故碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应,D错误。
8. C 相同条件下,N2(g)转化为NO(g)时放热少,放热反应的焓变为负值,故ΔH1>ΔH2,①正确;相同条件下,S(s)转化为SO2(g)时放热少,放热反应的焓变为负值,故ΔH1>ΔH2,②正确;弱酸的电离需要吸热,相同条件下,弱酸参与的酸碱中和反应放热少,放热反应的焓变为负值,故ΔH1>ΔH2,③正确;CaCO3(s)分解需要吸热,CaO(s)与 CO2(g) 化合需要放热,吸热反应的焓变为正值,故ΔH1>ΔH2,④正确。故选C。
9. C 该反应的ΔH<0,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,则反应物的键能总和小于生成物的键能总和,A、D错误,C正确;ΔH=反应物的键能总和-生成物键能总和=E(N≡N)+3E(H—H)-6E(N—H)(E表示键能),B错误。
10. D 反应A放出热量,ΔH=-115.6 kJ/mol,A错误;E(H—O)、E(H—Cl)分别表示H—O键能、H—Cl键能,反应A中,4 mol HCl被氧化时,放出 115.6 kJ 的热量,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,故4×E(H—Cl)+498 kJ/mol-[2×243 kJ/mol+4×E(H—O)]=-115.6 kJ/mol,整理得,E(H—O)-E(H—Cl)=31.9 kJ/mol,故断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为32 kJ,H2O中H—O比HCl中H—Cl强,B错误,D正确;由Ⅱ判断,氯元素的非金属性比氧元素弱,C错误。
11. (1) ①放热 ②放热641.6 kJ ③放热2 566.4 kJ
(2) 315 000