高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第二节反应热的计算

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名称 高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第二节反应热的计算
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科目 化学
更新时间 2021-08-06 21:37:42

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高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第二节反应热的计算
一、单选题
1.(2021高二下·嘉兴期末)根据所示的能量图,下列说法正确的是(  )
A.破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和小于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量
B.2mol AB的总能量大于1mol A2和1mol B2的能量之和
C.1mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
D.2AB(g)=A2(l)+B2(l) ΔH<(b-a)kJ·mol-1
2.(2021·浙江)相同温度和压强下,关于反应的 ,下列判断正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2021高一下·海林月考)已知断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收 242.7 kJ 的能量。根据反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化示意图,下列说法错误的是(  )
A.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放热反应
B.反应2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)中断键吸收总能量大于成键释放总能量
C.断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ 的能量
D.H2(g)和 Cl2(g)形成1 mol HCl(g)释放 863.5 kJ 的能量
4.(2021·邯郸模拟)一定条件下, 可以将 置换出来,其转化的能量变化如下:
则在1538℃时,反应 的 为(  )
A. B.
C. D.
5.(2021高一下·浙江月考)H2和Cl2在一定条件下发生反应:H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)。已知断开1 mol H2中的化学键要吸收的能量为436.4 kJ。下列说法错误的是(  )
A.H2、Cl2和HCl分子中的化学键都是共价键
B.形成1 mol Cl2(g)分子中的化学键所放出的能量为242.7 kJ
C.相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量小于2 mol HCl(g)的总能量
D.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g),共放出184.4 kJ的热量
6.(2021高一下·嘉兴月考)对于反应: ,下列能量变化示意图正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2021高一下·大庆月考)室温下,将 溶于水会使溶液温度降低,热效应为 ,将 溶于水会使溶液温度升高,热效应为 ; 受热分解的化学方程式为 ,热效应为 。则下列判断正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2021高一下·大庆月考)用 催化还原 可以消除氮氧化物的污染。
已知:①

若在一定条件下, 的 恰好与一定量的 反应生成 、 和 ,则整个过程中放出的热量为(  )
A. B. C. D.
9.(2021高二下·勃利月考)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-198kJ/mol,反应过程可用如图模拟( 表示O2, 表示SO2, 表示催化剂)。下列说法正确的是(  )
A.过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度
B.过程Ⅱ为放热过程,过程Ⅲ为吸热过程
C.催化剂可降低反应的活化能,从而使 H减小
D.1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ
10.(2021高二下·勃利月考)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H的键能分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,则a为(  )
A.-332 B.+118 C.+350 D.+130
11.(2021高二下·呼图壁开学考)已知298K时,合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,反应放出的热量为(  )(忽略能量损失)
A.一定大于92.0kJ B.一定小于92.0kJ
C.一定等于92.0kJ D.不能确定
12.(2021高二下·绵阳开学考)已知,在25℃、101 kPa时: ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
下列判断错误的是(  )
A.6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B.反应②可以自发进行
C.H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol
D.制备水煤气的反应热ΔH=+131.3 kJ/mol
13.(2021高二下·成都开学考)已知 1 mol X2 (g)完全燃烧生成 X2O(g)放出能量a kJ,且X2中 1mol X-X键断裂时吸收能量b kJ,氧气中 1mol O=O键断裂时吸收能量ckJ,则X2O中 1mol X-O键形成时放出的能量为(  )
A. kJ B. kJ
C. kJ D. kJ
14.(2021高二下·北京开学考)工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于(  )
A.- 270 kJ/mol B.+26 kJ/mol
C.-582 kJ/mol D.+270 kJ/mol
15.(2021高二下·哈尔滨开学考)已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g) ΔH=+100 kJ·mol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是(  )
A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小
B.每形成2 mol A-B键,将吸收b kJ能量
C.每生成2分子AB吸收(a-b) kJ热量
D.该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol-1
16.(2021高二下·新洲开学考)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
17.(2021高二下·南宁开学考)已知: ,下列说法正确的是(  )
A.相同条件下, 氢气与 氟气的能量总和高于 氟化氢气体的能量
B. 氢气与 氟气反应生成 液态氟化氢放出的热量小于
C.常温常压下 氟化氢气体分解成 氢气和 氟气吸收 热量
D. 键的键能比 键和 键的键能之和小于
18.(2020高二上·秦皇岛期末)下列对化学反应的认识错误的是(  )
A.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成,并遵循质量守恒和能量守恒
B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质
C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率一定相等
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
19.(2020高三上·温州月考)关于下列 ΔH的判断错误的是(  )
H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
2H2S(g)+SO2(g)= S8(s)+2H2O(l) ΔH3
2H2S(g)+SO2(g)= S8(g)+2H2O(g) ΔH4
8S(g)=S8(g) ΔH5
A.ΔH1<0 ΔH5<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2) D.ΔH3<ΔH4
20.(2020高三上·杭州期中)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法错误的是(  )
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=akJ mol 1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2=bkJ mol 1
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H3=ckJ mol 1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=dkJ mol 1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 H= kJ mol 1
D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的 H=(-2b+2c+d)kJ mol 1
21.(2020高三上·衡水期中)我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是(  )
反应①:C(s)+ O2(g)=CO(g) △H1
反应②:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2
反应③:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-90.1 kJ·mol-1
反应④:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4,能量变化如下图所示
反应⑤:3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H5=-31.0 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应③使用催化剂,△H3减小
B.△H1-△H2>0
C.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H=-301.3 kJ·mol-1
二、多选题
22.(2020高三上·河北期中)已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A. H1<0, H2>0
B.- H5+ H1+ H2+ H3+ H4+ H6=0
C. H3<0, H4<0
D.氧化锂的晶格能= H6
三、填空题
23.(2021高二下·钦州月考)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ mol﹣1
C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2 220kJ mol﹣1
试回答下列问题:
①H2燃烧的反应热为   ,C3H8燃烧的焓变为   。
②1mol H2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为   。
24.(2020高二上·北京期中)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料,以NO2作氧化剂,反应生成N2(g)和气态的水,据下列的2个热化学反应方程式:
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ/mol
试写出气态肼(N2H4)与NO2反应生成N2(g)和气态水的热化学反应方程式:   
25.(2020高二上·金台期中)碳的化合物在生产、生活中有着重要的作用。
已知:2CO(g)+O2(g)
= 2CO2(g) △H1=-566kJ·molˉ1
H2O(g)+CO(g) = H2(g)+CO2(g)
△H2=-41kJ·molˉ1
CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) △H3=-107kJ.molˉ1
则CH3OH(g)+O2(g)
= CO2(g)+2H2O(g) △H=   kJ·molˉ1
26.(2019高二上·潮安期中)
(1)请用热化学方程式表示:
①1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成2molNO2(g),吸收68kJ热量。   
②4gCO在氧气中燃烧生成CO2,放出9.6kJ热量   
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
①反应的热化学方程式为   。
②又已知 ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是   kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是   。
四、实验探究题
27.(2021高二下·钦州月考)能源是人类生存和发展的重要支柱碳元素的单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)我国是世界上少数以煤为燃料的国家,下列说法不正确的是 。(填选项)
A.煤是重要的化工原料,把煤用燃料烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开发成本低,用煤作燃料合算
C.煤燃烧时产生大量的二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高燃烧的热利用率
(2)有机物M经过太阳光光照可转化为N。转化过程如下:
则M、N相比较稳定的是   。
(3)在25℃、101kPa下,1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:   。
(4)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
由图可知石墨的燃烧热△H=   kJ mol﹣1。
(5)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H1=akJ mol﹣1
H2(g)+ O2(g)═H2O(1)△H2=bkJ mol﹣1
H2O(g)═H2O(l)△H3=ckJ mol﹣1
则 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=   kJ mol﹣1。
28.(2020高二上·包头期中)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料,而氢气、丙烷、乙硼烷等都是很有发展前景的新能源。
(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生,下列属于未来新能源标准的是______(填字母)。
①石油②煤③天然气④沼气⑤太阳能⑥氢能⑦风能
A.③④⑤ B.③⑤⑥⑦ C.③⑤⑥ D.④⑤⑥⑦
(2)25℃、101Pa时,11g丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是   。
(3)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8),丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC CH(g)+H2(g)△H=+156.6kJ/mol
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC CH(g)△H=+32.4kJ/mol
则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=   kJ/mol。
(4)某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是   ,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是   。
②大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值   (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
③实验中改用20mL0.5mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量    (填“相等”或“不相等”);所求中和热的数值会    (填“相等”或“不相等”)。
五、综合题
29.(2021高一下·双鸭山期中)
(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”)。
30.(2021高一下·长春月考)
(1)Ⅰ.已知下列热化学方程式:①H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285kJ·mol-1,
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ·mol-1,
③C(s)+ O2(g)=CO(g) H=-110.5kJ·mol-1,
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列问题:
C燃烧热的热化学方程式为   ;(填序号)
(2)燃烧1gH2生成气态水,放出的热量为   。
(3)Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H1=-57.3kJ mol-1。
下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是___________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),则反应放出的热量   (填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原因是   。
(5)Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
据图可判断出反应物的总键能   (填“>”“<”或“=”,下同)生成物的总键能,则该反应的反应热 H    0。
31.(2021高一下·大庆月考)生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在 下, 氢气完全燃烧生成液态水放出 的热量,
①请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式   。
②将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为   极(填“正”或“负”),该极电极反应式为   。
(2)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇 。
①该法利用 制取甲醇的有关化学反应如下:
已知:i.断开 中的化学键共吸收 的能量
ii.反应①中部分化学键键能数据如下:
化学键 H-H H-O
键能/( ) 436 463
由此计算断开 需要吸收   kJ的能量,     。
②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
由此知,a、b、c、d由小到大排序为   。
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以 为电解质。工作时负极的电极反应式   。
32.(2021高二下·成都开学考)化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫作反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列 H表示物质燃烧热的是   ;不能表示物质中和热的是   。(填字母)
A.H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H1
B.C(s)+ O2(g)=CO(g) H2
C.CH4(g)+2O2g)=CO2(g)+2H2O(l) H3
D.C(s)+O2(g)=CO2(g) H4
E.C6H12O6(s)+3O2(g)=6CO(g)+6H2O(1) H5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H7
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H8
(2)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.8kJ的热量,写出该反应燃烧热的热化学方程式:   
(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为Q,生成的CO2恰好与100mL浓度为4mol L-1的KOH溶液完全反应生成正盐。则燃烧1mol丁烷放出的热量为   。
(4)4.4g丙烷完全燃烧生成的CO2与100 mL浓度为4mol L-1的KOH溶液恰好完全反应,则反应后的溶液中酸式盐的物质的量是   mol
(5)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济,高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间,其组成不固定,通常是非化学计量的,如,LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.65、TaH0.78。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附840体积的氢气(钯粉的密度为10.64g cm-3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式   。
33.(2020高二上·温州期中)按要求回答下列问题。
(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ。则表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为   。
(2)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
已知:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ mol-1
C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ mol-1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=   kJ mol-l;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是   。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ mol-1
已知:
①断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为    kJ。
②新型RuO2催化剂对反应A有很好的催化活性。加入催化剂后,该反应的△H   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.根据图示可知,a>b, 破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和大于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量,故A不符合题意
B.选项中未指明物质的状态,无法比较能量的大小,故B不符合题意
C.akJ不是指的是 1mol A2(g)和1mol B2(g)的键被破坏吸收的能量,题目中未标出起始物质的能量数值,故C不符合题意
D.根据图示即可写出A2(g)+B2 (g)= 2 AB(g),=(a-b)KJ/mol,即可得出2 AB(g)=A2(g)+B2 (g),=(b-a)KJ/mol,而A2(g)=A2(l),<0,因此2 AB(g)=A2(l)+B2 (l),<(b-a)KJ/mol。故D符合题意
故答案为:D
【分析】根据图示即可写出此反应的热化学方程式,再结合选项进行判断即可
2.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.与氢气发生加成的反应均是放热反应,因此,故A不符合题意
B.苯分子中不含有双键,因此与之和不等,故B不符合题意
C.与氢气加成的越多,放出的能量越多,考虑到均是放热。因此 ,故C符合题意
D.根据盖斯定律即可得到,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据与氢气加成反应均是放热反应,与越多的氢气加成放出的热量越多,故焓变越小,可以根据盖斯定律找出焓变之间的关系
3.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.由题图可知,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)具有的总能量高于2 mol HCl(g)具有的总能量,故反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放热反应,A不符合题意;
B.反应2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)是吸热反应,断键吸收总能量大于成键释放总能量,B不符合题意;
C.由题图可知,断开1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)中的化学键共吸收679.1 kJ热量,又知“断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收 242.7 kJ 的能量”,则断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ 的能量,C不符合题意;
D.H2(g)和Cl2(g)形成1 mol HCl(g)释放的能量为(863.5 kJ-679.1 kJ)×=92.2 kJ,D符合题意。
【分析】根据图示,焓变=生成物的能量-反应物的能量=反应物的键能-生成物的键能即可进行判断
4.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由图可知, ,即 的 为 ;所以 的 为 ,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】反应的热效应只与系统始、末状态有关,而与变化途径无关,利用盖斯定律即可计算
5.【答案】C
【知识点】化学键;反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.三者分子中的化学键都是共价键,A不符合题意;
B.断开1 mol H2中的化学键要吸收的能量为436.4 kJ,则据图可知形成1 mol Cl2(g)分子中的化学键所放出的能量为679.1kJ-436.4 kJ =242.7 kJ,B不符合题意;
C.从图中可以看出,H2(g)和Cl2(g)生成HCl(g)的反应为放热反应,则相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量大于2 mol HCl(g)的总能量,C符合题意;
D.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g),放出热量为863.5kJ-679.1kJ=184.4 kJ的热量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2、Cl2和HCl均由非金属元素之间共用电子对结合
B.根据焓变=反应物具有的键能-生成物具有的键能即可计算氯气的键能
C.根据反应物的能量高于生成物的能量,故反应为放热反应,即可判断键能大小
D.根据焓变=反应物具有的键能-生成物具有的键能即可计算
6.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.B(g)的能量大于B(l),与图示不符,故A不符合题意;
B. 为放热反应,则2molA(g)的能量大于1molB(g);B(g)的能量大于B(l),与图示相符合,故B符合题意;
C.2molA(g)的能量大于1molB(g),与图示不符,故C不符合题意;
D.2molA(g)的能量大于1molB(g);B(g)的能量大于B(l),与图示不符,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据 可知, 反应物的能量高于生成物的能量,故反应物放热反应,气体到固体的转变还需要放出能量,故液态B的能量低于气态B的能量,根据此判断图像的正误
7.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.根据盖斯定律: = - ,由于 >0和 <0,因此 = - >0,即 > , < ,故A不符合题意;
B.根据盖斯定律: = - ,由于 >0和 <0,因此 = - >0,即 > , < , < ,故B符合题意;
C.由于 <0, >0, = - >0,则 + > ,故C不符合题意;
D.根据B项的分析知, > , <0, + < ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 溶于水会使溶液温度降低,说明是吸热过程,则① >0;
溶于水会使溶液温度升高,说明是放热过程,则② <0;
③ 受热分解的化学方程式为 。
8.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由盖斯定律可知, 可得甲烷与二氧化氮反应的热化学方程式 ,则△H= = =867kJ/mol,3.2g甲烷的物质的量为0.2mol,由热化学方程式可知,0.2mol甲烷与二氧化氮反应放出的热量为0.2mol×867kJ/mol=173.4 kJ,
故答案为:D。
【分析】利用盖斯定律进行计算。
9.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;催化剂;有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 过程Ⅰ和过程Ⅳ分别是被催化剂吸附和离开催化剂,不可能决定了全部反应进行的程度,过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,决定整个反应进行的程度,A不符合题意;
B. 过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,要吸收能量,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,要放出能量,B不符合题意;
C. 使用催化剂,可降低反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不能改变焓变,C不符合题意;
D. 该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】对于该反应决定整个反应速率的主要还是键的断裂的过程,键的断裂需要吸收能量,键的形成需要释放能量,催化剂的加入只是降低了反应的活化能,加快了反应速率,不改变焓变,由于是可逆反应,反应并不能完全反应,因此放出的能量少
10.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
根据盖斯定律①×2-②得2H2O(g)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1;焓变=反应物总键能-生成物总键能,即462kJ·mol-1×4-436kJ·mol-1×2-496kJ·mol-1=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1,则a=+130,
故答案为:D。
【分析】利用盖斯定律即可写出氢气和氧气反应的热化学方程式,求出焓变,再根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可求出a的值
11.【答案】B
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】根据反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol可知,1molN2完全反应时放出的热量为92.2kJ,但将1molN2和3molH2放在一密闭容器中反应时,由于反应是可逆反应,故1molN2不可能完全反应,故放出的热量小于92.2 kJ,
故答案为:B。
【分析】可逆反应是不完全反应,而ΔH是完全反应放出的热量。对于不完全反应放出的热量减小
12.【答案】C
【知识点】有关反应热的计算;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】A.6 g碳的物质的量是0.5 mol,根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ,则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ,A不符合题意;
B.反应②的正反应是气体体积增大的放出热量,△H<0,△S>0,则体系的自由能△G=△H-T△S<0,因此该反应可自发进行,B不符合题意;
C.H2O的稳定状态是液态,不是气态,物质由气态转化为液态时会放出热量,且物质燃烧放出热量越多,反应热就越小,所以H2的燃烧热ΔH<-241.8 kJ/mol,C符合题意;
D.根据盖斯定律,将 ×(②-③),整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,即制备水煤气的反应热ΔH=+131.3 kJ/mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.完全燃烧产生二氧化碳,用①计算计算即可
B.根据△G=△H-T△S判断即可
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量
D.根据盖斯定律找出热化学方程式,再根据能量的变化计算即可
13.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;有关反应热的计算
【解析】【解答】1molX2完全燃烧生成X2O (g)放出热量akJ,设X2中1molX - X键断裂时吸收能量为K,根据方程式: 2X2+O2=2X2O,则:2akJ = ckJ×4-(2K+bkJ),解得K= kJ,综上所述,
故答案为:B。
【分析根据=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量进行代入计算即可
14.【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol,
故答案为:A。
【分析】根据盖斯定律即可计算
15.【答案】D
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 加入催化剂,不能改变反应物、生成物的能量,因此不能改变反应热,故该反应的反应热ΔH将不变,A不符合题意;
B. 每形成2 mol A-B键,将放出b kJ能量,B不符合题意;
C. 每断裂1 molA-A键和1 molB-B键,同时生成2 molA-B键时,会吸收(a-b) kJ热量,C不符合题意;
D. 该反应正反应是吸热反应,由于该反应的反应热是100 kJ/mol,反应物的活化能比生成物的活化能大,因此正反应的活化能大于100 kJ/mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.催化剂不改变焓变;
B.根据图像中A和B的原子形成AB的能量变化分析;
C.根据断键吸收能量,成键放出能量分析;
D.反应物的活化能比生成物的活化能大;
16.【答案】D
【知识点】有关反应热的计算
【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;
17.【答案】A
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A.反应为放热反应,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A符合题意;
B.液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ,故B不符合题意;
C.非标准状况下,无法用气体体积计算物质的量,故C不符合题意;
D.旧键的断裂吸收能量,新键的生成释放能量,该反应是放热反应,所以2molH-F键的键能比1molH-H键和1molF-F键的键能之和大于270kJ,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据=生成物的键能-反应物的键能计算即可
18.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;盖斯定律及其应用;化学反应速率
【解析】【解答】A.化学反应的过程实际上是旧键断裂、新键生成的过程, 并遵循质量守恒和能量守恒 ,A不符合题意;
B.反应物本身的性质决定化学反应速率,外界因素只是影响因素,B不符合题意;
C.可逆反应达到化学平衡状态时正逆反应速率相等但正逆反应速率不是0,反应达到动态平衡状态,C不符合题意;
D.H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)的△H=HCl的总能量-H2(g)和Cl2(g)的总能量,与光照和点燃条件无关,所以光照和点燃条件下的△H相同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.化学反应过程的本质是化学键的断裂与生产;
B.化学反应物本身的性质决定化学反应速率;
C.可逆反应达到化学平衡状态时V正=V逆;
D.根据盖斯定律,反应热和反应条件无关。
19.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)和8S(g)=S8(g)都属于放热反应,故ΔH1<0、ΔH5<0,故A不符合题意;
B.反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)减去反应H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g)得到:S(g)+O2(g)=SO2(g),ΔH<0,该反应为放热反应,则反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)放出的热量大于H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g)放出的热量,ΔH1<ΔH2,故B不符合题意;
C.①H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
③2H2S(g)+SO2(g)= S8(g)+2H2O(g) ΔH4
④利用盖斯定律:将 (①+③-3×②)得到:8S(g)=S8(g)ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2),故C符合题意;
D.H2O(l)变为H2O(g)还要吸热,故ΔH3<ΔH4,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)和8S(g)=S8(g)都属于放热反应;
B.完全燃烧比不完全燃烧放热多,放热越多,ΔH越小;
C.根据盖斯定律可知,ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2);
D.等量的同种物质,状态不同能量不同,能量:g>l>s。
20.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.反应③中反应物为CO2、H2,由反应可以知反应①、②为反应③提供原料气,A不符合题意;
B.反应③中反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一,B不符合题意;
C.由反应④可知物质的量与热量成正比,且气态水能量比液态水高,则反应CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 H kJ mol 1,C符合题意;
D. 由盖斯定律可知,②×(-2)+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),则 H=(-2b+2c+d)kJ mol 1,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据反应③中的反应物判断;
B.根据③的反应物和生成物来分析;
C.根据物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高来分析;
D.根据盖斯定律分析.
21.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A. 催化剂不改变反应的始终态,则反应③使用催化剂,△H3不变,故A不符合题意;
B. ①-②得到H2(g)+ O2(g) H2O(g),氢气燃烧放出热量,则△H1-△H2<0,故B不符合题意;
C. ④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差,则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C不符合题意;
D. ③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g),△H=(-90.1kJ mol-1)×3+(-31.0kJ mol-1)=-301.3 kJ mol-1,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.催化剂不改变反应的始终态;
B.①-②得到H2(g)+O2(g) H2O(g),氢气燃烧放出热量;
C.④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差;
D.③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g) CH3CH═CH2(g)+3H2O(g)。
22.【答案】B,D
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.Li晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热,即 H1>0、 H2>0,故A不符合题意;
B.由盖斯定律可知, H1+ H1+ H3+ H4+ H6= H5,即- H5+ H1+ H2+ H3+ H4+ H6=0,故B符合题意;
C. O2(g)到O(g)是化学键断裂过程吸热,O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,即 H3>0、 H4<0,故C不符合题意;
D.气态离子形成1mol离子晶体释放的能量是晶格能,故氧化锂的晶格能= H6,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】1、盖斯定律的运用
2、晶格能:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量
23.【答案】﹣285.8 kJ mol﹣1;﹣2 220 kJ mol﹣1;4725.8kJ
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)①计算出1mol氢气完全燃烧放出的热量是 ﹣571.6kJ mol﹣1 /2= ﹣285.8 kJ mol﹣1②C3H8燃烧的焓变为﹣2 220 kJ mol﹣1 (2) 设1mol氢气完全燃烧放出的热量为x,2mol丙烷完全燃烧放出的热量为y,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ mol﹣1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2 220kJ mol﹣1
2 571.6kJ 1 2 220kJ 1mol x 2mol y
解x= 285.8kJ y=4440KJ x+y= 285.8kJ +4440KJ = 4725.8kJ
【分析①计算出1mol氢气完全燃烧放出的热量即可,注意正负号,焓变= △H②根据热化学方程式分别计算氢气和丙烷放出的热量即可
24.【答案】2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol;② N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ/mol;根据盖斯定律②×2-①,得到,则肼与NO2完全反应的热化学方程式为: 2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol;
因此,本题正确答案是:2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol;
【分析】根据盖斯定律即可写出热化学方程式
25.【答案】-660 kJ·mol-1
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】已知反应:①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=-566kJ mol-1
②H2O(g)+CO(g)═H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ mol-1
③CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H3=-107kJ mol-1
根据盖斯定律,将反应① 2② ③可得:CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)
则△H=×(-566kJ mol-1)-2×(-41kJ mol-1)-(-107kJ mol-1)=-660kJ molˉ1,
故答案为:-660。
【分析】根据盖斯定律进行解答即可。
26.【答案】(1);
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;408.875;产物不会造成环境污染
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成2molNO2(g),吸收68kJ热量的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol,故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol;②4gCO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9.6kJ热量,28g一氧化碳在氧气中燃烧放出热量= ×9.6kJ=67.2kJ,则CO燃烧的热化学方程式为:CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-67.2kJ/mol;(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。①0.4mol液态肼放出256.7kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为256.7kJ× =641.75kJ,所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;②①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.75kJ/mol,则16g液态肼即 =0.5mol与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量817.75kJ/mol×0.5mol=408.875kJ;
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物为氮气和水,是空气成分,对环境无危害,不会造成环境污染。
【分析】书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外,还应注意必须注明各反应物,生成物的状态等要求,放热时焓变为负值,根据热化学方程式的书写方法解答即可;根据盖斯定律写出热化学方程式;然后根据物质的物质的量与反应放出的热量成正比来解答。
27.【答案】(1)B
(2)M
(3)CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76 kJ mol﹣1
(4)﹣393.5
(5)3b﹣a﹣c
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;盖斯定律及其应用;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】(1)A.煤是化工原料,可将煤进行综合利用,故A不符合题意
B.煤燃烧放出热量,但开发成本高,故B符合题意
C.煤燃烧产生大量的污染,如二氧化硫, 烟尘,对环境污染严重 ,故C不符合题意
D. 通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高燃烧的热利用率
(2),吸热,说明N具有的能量高,故M的能量低稳定
(3)根据1g甲醇燃烧的能量计算出1mol甲醇燃烧放出的热量为 725.76 kJ , 甲醇的燃烧热方程式 CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76 kJ mol﹣1
(4)根据1/2O2(g)+C(s,石墨)=CO(g),△H3=-110.5KJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),△H2=-283.0KJ/mol根据盖斯定律即可写出O2(g)+C(s,石墨)=CO2(g),△H=-393.5KJ/mol
(5)
CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H1=akJ mol﹣1①
H2(g)+ O2(g)═H2O(1)△H2=bkJ mol﹣1②
H2O(g)═H2O(l)△H3=ckJ mol﹣1③
根据盖斯定律: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) , △H =3x②-①-③= (3b﹣a﹣c)kJ mol﹣1
【分析】(1)考查的是能源的综合利用以及环境污染
(2)考查的是稳定性与物质能量的关系
(3)考查燃烧热方程式的书写
(4)根据盖斯定律计算燃烧热
(5)根据盖斯定律计算焓变
28.【答案】(1)D
(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0kJ mol-1
(3)+124.2 kJ mol-1
(4)环形玻璃搅拌棒;保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;偏小;不相等;相等
【知识点】常见能量的转化及运用;燃烧热;热化学方程式;盖斯定律及其应用;中和热的测定
【解析】【解答】(1)煤、石油、天然气是化石能源,属于不可再生能源,燃烧时生成的污染物较多,不是新能源;太阳能、沼气、潮汐能、风能、氢能等,都是可再生能源、使用时对环境无污染,属于新能源,
故答案为:D;(2)25℃、101Pa时,11g丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0kJ,则1mol丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是2220.0kJ,表示丙烷燃烧热的热化学方程式是C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0kJ mol-1;(3)①C3H8(g)→CH4(g)+HC CH(g)+H2(g)△H=+156.6kJ/mol②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC CH(g)△H=+32.4kJ/mol
根据盖斯定律①-②得C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=+156.6kJ/mol -32.4kJ/mol =+124.2 kJ mol-1kJ/mol;(4)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;②大烧杯上如不盖硬纸板,则热量散失较多,求得的中和热数值偏小;③反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用20mL0.5mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量不同,所放出的热量不相等;中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所求中和热的数值会相等。
【分析】本题考查热化学方程式、盖斯定律、中和热的测定,理解燃烧热、中和热的概念是解题关键,明确量热计的构造,注意中和热测定实验成败的关键是保温工作。
29.【答案】(1)②④⑧
(2)523;2255;193;>
(3)34 ;强
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;有关反应热的计算
【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。
30.【答案】(1)④
(2)142.5kJ
(3)A;D
(4)大于;氢氧化钠固体溶解放热
(5)<;<
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;离子方程式的书写;有关反应热的计算
【解析】【解答】Ⅰ.(1) 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,C的稳定氧化物为CO2,所以C的燃烧热的热化学方程式为④;
(2)根据热化学方程式①可知1mol氢气,即2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为285kJ,则燃烧1g氢气液态水放出的热量为285kJ÷2=142.5kJ;
Ⅱ.A.HCl和NaOH均为强电解质,反应生成强电解质NaCl和水,可以用H++OH-=H2O表示,A正确;
B.稀硫酸和氢氧化钡反应时除了生成水还生成硫酸钡沉淀,不能用H++OH-=H2O表示,B不正确;
C.醋酸为弱酸,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,C不正确;
D.硫酸氢钠在水溶液中电离得到SO 、H+和Na+,与氢氧化钠反应生成水和强电解质硫酸钠,可以用H++OH-=H2O表示,D正确;
E.氢氧化镁难溶于水,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,E不正确;
综上所述答案为AD;
(4)氢氧化钠固体溶于水时也会放热,所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),反应放出的热量大于57.3kJ;
Ⅲ.据图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,所以为放热反应,则反应物的总键能<生成物的总键能,反应热 H=生成物的总能量-反应物的总能量<0。
【分析】(1)燃烧反应主要是完全燃烧,产生稳定的化合物的反应
(2)产物是水,即可找出燃烧热方程式,根据方程式计算热量
(3) 离子方程式为H++OH-=H2O 主要是强酸或强酸酸式盐和强碱且不产生气体或沉淀的的反应
(4)考虑到氢氧化钠固体溶于水,故放出热量偏大
(5)根据反应物的能量高于生成物能量,故反应为放热
31.【答案】(1);正;
(2)750;;;
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据题中 氢气完全燃烧生成液态水放出 的热量,写出氢气燃烧热的热化学方程式为 ;
②根据图示中,有电子流向Y电极,Y电极得电子为正极,正极反应式为 ;
(2)①二氧化碳为直线型结构,分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳的结构式为O=C=O,设C=O的键能为x, ,反应焓变 反应物键能之和-生成物键能之和=2x+3×436-(3×413+358+463)-(2×463)kJ/mol=-178kJ/mol,解得x=750kJ/mol,即断开1molC=O需要吸收的能量为750kJ; , , 根据盖斯定律,由 得: , ;
② ; ; ; ;根据产物、状态、化学计量数判断,液态变气态时要吸收能量,放出热量:②>①>③>④,故 ;
③甲醇燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液时,负极上是甲醇发生失电子的氧化反应,又因为电解质溶液时氢氧化钾溶液,二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾,即 。
【分析】(1)①注意燃烧热的定义;
②根据图示,利用电子流向确定电极 ;
(2)①根据盖斯定律,依据反应焓变 反应物键能之和-生成物键能之和计算;
② 根据产物、状态、化学计量数判断;
③注意酸碱环境。
32.【答案】(1)C、D;A、 B、C 、D、E,G、H
(2)C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol
(3)20QkJ
(4)2mol/L
(5)PdH0.75
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1) A.水的状态为气态,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,完全燃烧应为CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成的水是液态水,故反应热△H3能表示燃烧热;
D.C(s) + O2 (g)=CO2 (g)△H4中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.C6H12O6(s)+3O2(g)=6CO(g)+6H2O(1)△H5中1molC6 H12O6完全燃烧应为CO2与液态水,不符合燃烧热概念,反应热△H5不能表示燃烧热;
F.NaOH (aq) + HCl (aq)=NaCl (aq) + H2O (l)△H6中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.反应生成的水为2mol,反应热△H7不能表示中和热;
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H8,强酸与强碱反应生成1molH2O,符合中和热概念,故反应热△H8不能表示中和热;
故答案为:C、D;A、B、C 、D、E、G、H。
(2) 2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.6kJ的热量,则1molC2H2气体完全燃烧放出的热量 99.6kJ = 1294.8kJ,故该反应的热化学方程式为:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol;
故答案为:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol。
(2) KOH的物质的量为0.1L×4mol/L = 0.4mol,恰好生成正盐是K2CO3,据钾离子守恒,故n(K2CO3) = 0.4mol× = 0.2mol,根据碳元素守恒由n(CO2) = n (K2CO3) = 0.2mol,根据碳元素守恒可知,n(C4H10)= n(CO2)= ×0.2mol=0.05mol,0.05mol丁烷放出的热量为Q,故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为QkJ × = 20QkJ;
故答案为:20QkJ。
(4)4.4g丙烷的物质的量为0.1mol,完全燃烧生成的CO2为0.3mol,与100 mL浓度为4mol L-1的KOH溶液恰好完全反应,设生成碳酸氢钾和碳酸钾的物质的量分别为x、y,则根据钾原子、碳原子守恒有:x+y=0.3,x+2y=0.4,联立方程解得:x=0.2mol,y=0.1mol,即生成0.2molKHCO3,c(KHCO3)= =2mol/L;
故答案为:2mol/L。
(5)设1体积为1cm3,则1cm3的钯粉的质量m= ρV = 10.64g/cm3×1cm3 = 10.64g,钯的物质的量n(Pd) = 0.1mol,由1体积钯粉约可吸附标准状况下896体积氢气,可知被吸附氢气的体积为840cm3=0.840L,氢气的物质的量n(H2) = ,所以钯与氢气反应的物质的量之比为 ,则产物中Pd与H之比为 ,所以钯的氢化物化学式为PdH0.75;
故答案为:PdH0.75。
【分析】(1)燃烧热是1mol可燃物物质完全燃烧产生稳定的氧化物,中和热是强酸和强碱生成1mol水放出的热量
(2)写出化学方程式,计算出1mol物质燃烧放出的能量,
(3)根据氢氧化钠的量计算出生成二氧化碳的物质量进行转换即可
(4)计算出生成的二氧化碳,判断二氧化碳与氢氧化钾溶液的产物再进行计算
(5)根据m=ρxv,n=m/M计算即可
33.【答案】(1)CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1
(2)248.5;升高温度、降低压强
(3)33.75;不变
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ,则1mo液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是1460.04kJ,所以表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1,故答案为:CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1;(2)已知:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ mol-1
③C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ mol-1
则根据盖斯定律①-②+2×③得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=(+75.0kJ mol-1)-(-394.5kJ mol-1)+2×(-110.5kJ mol-1)kJ mol-1=248.5kJ mol-1;由于该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向进行,该反应是正向体积增大的反应,降低压强,平衡正向进行,有利于提高CH4平衡转化率,故答案为:248.5;升高温度、降低压强;(3)①焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ mol-1
4×E(H-Cl)+498.4-[243.8×2+4×E(H-O)]=-124.2
得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=135
E(HO)-E(HCl)=33.75,断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为33.75kJ,故答案为:33.75;
②加入催化剂,不影响反应的焓变,所以该反应的△H不变,故答案为:不变;
【分析】焓变=反应物断键吸收的热量-生成物形成化学键放出热量计算,此为易错点。
1 / 1高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第二节反应热的计算
一、单选题
1.(2021高二下·嘉兴期末)根据所示的能量图,下列说法正确的是(  )
A.破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和小于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量
B.2mol AB的总能量大于1mol A2和1mol B2的能量之和
C.1mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
D.2AB(g)=A2(l)+B2(l) ΔH<(b-a)kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.根据图示可知,a>b, 破坏1molA2(g)和1 molB2(g)的化学键所吸收的能量之和大于破坏2mol AB(g)的化学键所吸收的能量,故A不符合题意
B.选项中未指明物质的状态,无法比较能量的大小,故B不符合题意
C.akJ不是指的是 1mol A2(g)和1mol B2(g)的键被破坏吸收的能量,题目中未标出起始物质的能量数值,故C不符合题意
D.根据图示即可写出A2(g)+B2 (g)= 2 AB(g),=(a-b)KJ/mol,即可得出2 AB(g)=A2(g)+B2 (g),=(b-a)KJ/mol,而A2(g)=A2(l),<0,因此2 AB(g)=A2(l)+B2 (l),<(b-a)KJ/mol。故D符合题意
故答案为:D
【分析】根据图示即可写出此反应的热化学方程式,再结合选项进行判断即可
2.(2021·浙江)相同温度和压强下,关于反应的 ,下列判断正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.与氢气发生加成的反应均是放热反应,因此,故A不符合题意
B.苯分子中不含有双键,因此与之和不等,故B不符合题意
C.与氢气加成的越多,放出的能量越多,考虑到均是放热。因此 ,故C符合题意
D.根据盖斯定律即可得到,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据与氢气加成反应均是放热反应,与越多的氢气加成放出的热量越多,故焓变越小,可以根据盖斯定律找出焓变之间的关系
3.(2021高一下·海林月考)已知断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收 242.7 kJ 的能量。根据反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化示意图,下列说法错误的是(  )
A.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放热反应
B.反应2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)中断键吸收总能量大于成键释放总能量
C.断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ 的能量
D.H2(g)和 Cl2(g)形成1 mol HCl(g)释放 863.5 kJ 的能量
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.由题图可知,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)具有的总能量高于2 mol HCl(g)具有的总能量,故反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放热反应,A不符合题意;
B.反应2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)是吸热反应,断键吸收总能量大于成键释放总能量,B不符合题意;
C.由题图可知,断开1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)中的化学键共吸收679.1 kJ热量,又知“断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收 242.7 kJ 的能量”,则断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ 的能量,C不符合题意;
D.H2(g)和Cl2(g)形成1 mol HCl(g)释放的能量为(863.5 kJ-679.1 kJ)×=92.2 kJ,D符合题意。
【分析】根据图示,焓变=生成物的能量-反应物的能量=反应物的键能-生成物的键能即可进行判断
4.(2021·邯郸模拟)一定条件下, 可以将 置换出来,其转化的能量变化如下:
则在1538℃时,反应 的 为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由图可知, ,即 的 为 ;所以 的 为 ,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】反应的热效应只与系统始、末状态有关,而与变化途径无关,利用盖斯定律即可计算
5.(2021高一下·浙江月考)H2和Cl2在一定条件下发生反应:H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)。已知断开1 mol H2中的化学键要吸收的能量为436.4 kJ。下列说法错误的是(  )
A.H2、Cl2和HCl分子中的化学键都是共价键
B.形成1 mol Cl2(g)分子中的化学键所放出的能量为242.7 kJ
C.相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量小于2 mol HCl(g)的总能量
D.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g),共放出184.4 kJ的热量
【答案】C
【知识点】化学键;反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.三者分子中的化学键都是共价键,A不符合题意;
B.断开1 mol H2中的化学键要吸收的能量为436.4 kJ,则据图可知形成1 mol Cl2(g)分子中的化学键所放出的能量为679.1kJ-436.4 kJ =242.7 kJ,B不符合题意;
C.从图中可以看出,H2(g)和Cl2(g)生成HCl(g)的反应为放热反应,则相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量大于2 mol HCl(g)的总能量,C符合题意;
D.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g),放出热量为863.5kJ-679.1kJ=184.4 kJ的热量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2、Cl2和HCl均由非金属元素之间共用电子对结合
B.根据焓变=反应物具有的键能-生成物具有的键能即可计算氯气的键能
C.根据反应物的能量高于生成物的能量,故反应为放热反应,即可判断键能大小
D.根据焓变=反应物具有的键能-生成物具有的键能即可计算
6.(2021高一下·嘉兴月考)对于反应: ,下列能量变化示意图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.B(g)的能量大于B(l),与图示不符,故A不符合题意;
B. 为放热反应,则2molA(g)的能量大于1molB(g);B(g)的能量大于B(l),与图示相符合,故B符合题意;
C.2molA(g)的能量大于1molB(g),与图示不符,故C不符合题意;
D.2molA(g)的能量大于1molB(g);B(g)的能量大于B(l),与图示不符,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据 可知, 反应物的能量高于生成物的能量,故反应物放热反应,气体到固体的转变还需要放出能量,故液态B的能量低于气态B的能量,根据此判断图像的正误
7.(2021高一下·大庆月考)室温下,将 溶于水会使溶液温度降低,热效应为 ,将 溶于水会使溶液温度升高,热效应为 ; 受热分解的化学方程式为 ,热效应为 。则下列判断正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.根据盖斯定律: = - ,由于 >0和 <0,因此 = - >0,即 > , < ,故A不符合题意;
B.根据盖斯定律: = - ,由于 >0和 <0,因此 = - >0,即 > , < , < ,故B符合题意;
C.由于 <0, >0, = - >0,则 + > ,故C不符合题意;
D.根据B项的分析知, > , <0, + < ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 溶于水会使溶液温度降低,说明是吸热过程,则① >0;
溶于水会使溶液温度升高,说明是放热过程,则② <0;
③ 受热分解的化学方程式为 。
8.(2021高一下·大庆月考)用 催化还原 可以消除氮氧化物的污染。
已知:①

若在一定条件下, 的 恰好与一定量的 反应生成 、 和 ,则整个过程中放出的热量为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由盖斯定律可知, 可得甲烷与二氧化氮反应的热化学方程式 ,则△H= = =867kJ/mol,3.2g甲烷的物质的量为0.2mol,由热化学方程式可知,0.2mol甲烷与二氧化氮反应放出的热量为0.2mol×867kJ/mol=173.4 kJ,
故答案为:D。
【分析】利用盖斯定律进行计算。
9.(2021高二下·勃利月考)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-198kJ/mol,反应过程可用如图模拟( 表示O2, 表示SO2, 表示催化剂)。下列说法正确的是(  )
A.过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度
B.过程Ⅱ为放热过程,过程Ⅲ为吸热过程
C.催化剂可降低反应的活化能,从而使 H减小
D.1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;催化剂;有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 过程Ⅰ和过程Ⅳ分别是被催化剂吸附和离开催化剂,不可能决定了全部反应进行的程度,过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,决定整个反应进行的程度,A不符合题意;
B. 过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,要吸收能量,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,要放出能量,B不符合题意;
C. 使用催化剂,可降低反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不能改变焓变,C不符合题意;
D. 该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】对于该反应决定整个反应速率的主要还是键的断裂的过程,键的断裂需要吸收能量,键的形成需要释放能量,催化剂的加入只是降低了反应的活化能,加快了反应速率,不改变焓变,由于是可逆反应,反应并不能完全反应,因此放出的能量少
10.(2021高二下·勃利月考)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H的键能分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,则a为(  )
A.-332 B.+118 C.+350 D.+130
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
根据盖斯定律①×2-②得2H2O(g)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1;焓变=反应物总键能-生成物总键能,即462kJ·mol-1×4-436kJ·mol-1×2-496kJ·mol-1=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1,则a=+130,
故答案为:D。
【分析】利用盖斯定律即可写出氢气和氧气反应的热化学方程式,求出焓变,再根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可求出a的值
11.(2021高二下·呼图壁开学考)已知298K时,合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,反应放出的热量为(  )(忽略能量损失)
A.一定大于92.0kJ B.一定小于92.0kJ
C.一定等于92.0kJ D.不能确定
【答案】B
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】根据反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol可知,1molN2完全反应时放出的热量为92.2kJ,但将1molN2和3molH2放在一密闭容器中反应时,由于反应是可逆反应,故1molN2不可能完全反应,故放出的热量小于92.2 kJ,
故答案为:B。
【分析】可逆反应是不完全反应,而ΔH是完全反应放出的热量。对于不完全反应放出的热量减小
12.(2021高二下·绵阳开学考)已知,在25℃、101 kPa时: ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
下列判断错误的是(  )
A.6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B.反应②可以自发进行
C.H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol
D.制备水煤气的反应热ΔH=+131.3 kJ/mol
【答案】C
【知识点】有关反应热的计算;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】A.6 g碳的物质的量是0.5 mol,根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ,则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ,A不符合题意;
B.反应②的正反应是气体体积增大的放出热量,△H<0,△S>0,则体系的自由能△G=△H-T△S<0,因此该反应可自发进行,B不符合题意;
C.H2O的稳定状态是液态,不是气态,物质由气态转化为液态时会放出热量,且物质燃烧放出热量越多,反应热就越小,所以H2的燃烧热ΔH<-241.8 kJ/mol,C符合题意;
D.根据盖斯定律,将 ×(②-③),整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,即制备水煤气的反应热ΔH=+131.3 kJ/mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.完全燃烧产生二氧化碳,用①计算计算即可
B.根据△G=△H-T△S判断即可
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量
D.根据盖斯定律找出热化学方程式,再根据能量的变化计算即可
13.(2021高二下·成都开学考)已知 1 mol X2 (g)完全燃烧生成 X2O(g)放出能量a kJ,且X2中 1mol X-X键断裂时吸收能量b kJ,氧气中 1mol O=O键断裂时吸收能量ckJ,则X2O中 1mol X-O键形成时放出的能量为(  )
A. kJ B. kJ
C. kJ D. kJ
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;有关反应热的计算
【解析】【解答】1molX2完全燃烧生成X2O (g)放出热量akJ,设X2中1molX - X键断裂时吸收能量为K,根据方程式: 2X2+O2=2X2O,则:2akJ = ckJ×4-(2K+bkJ),解得K= kJ,综上所述,
故答案为:B。
【分析根据=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量进行代入计算即可
14.(2021高二下·北京开学考)工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于(  )
A.- 270 kJ/mol B.+26 kJ/mol
C.-582 kJ/mol D.+270 kJ/mol
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol; ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol,
故答案为:A。
【分析】根据盖斯定律即可计算
15.(2021高二下·哈尔滨开学考)已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g) ΔH=+100 kJ·mol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是(  )
A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小
B.每形成2 mol A-B键,将吸收b kJ能量
C.每生成2分子AB吸收(a-b) kJ热量
D.该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 加入催化剂,不能改变反应物、生成物的能量,因此不能改变反应热,故该反应的反应热ΔH将不变,A不符合题意;
B. 每形成2 mol A-B键,将放出b kJ能量,B不符合题意;
C. 每断裂1 molA-A键和1 molB-B键,同时生成2 molA-B键时,会吸收(a-b) kJ热量,C不符合题意;
D. 该反应正反应是吸热反应,由于该反应的反应热是100 kJ/mol,反应物的活化能比生成物的活化能大,因此正反应的活化能大于100 kJ/mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.催化剂不改变焓变;
B.根据图像中A和B的原子形成AB的能量变化分析;
C.根据断键吸收能量,成键放出能量分析;
D.反应物的活化能比生成物的活化能大;
16.(2021高二下·新洲开学考)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
【答案】D
【知识点】有关反应热的计算
【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;
17.(2021高二下·南宁开学考)已知: ,下列说法正确的是(  )
A.相同条件下, 氢气与 氟气的能量总和高于 氟化氢气体的能量
B. 氢气与 氟气反应生成 液态氟化氢放出的热量小于
C.常温常压下 氟化氢气体分解成 氢气和 氟气吸收 热量
D. 键的键能比 键和 键的键能之和小于
【答案】A
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A.反应为放热反应,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A符合题意;
B.液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ,故B不符合题意;
C.非标准状况下,无法用气体体积计算物质的量,故C不符合题意;
D.旧键的断裂吸收能量,新键的生成释放能量,该反应是放热反应,所以2molH-F键的键能比1molH-H键和1molF-F键的键能之和大于270kJ,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据=生成物的键能-反应物的键能计算即可
18.(2020高二上·秦皇岛期末)下列对化学反应的认识错误的是(  )
A.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成,并遵循质量守恒和能量守恒
B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质
C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率一定相等
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】D
【知识点】化学反应中能量的转化;盖斯定律及其应用;化学反应速率
【解析】【解答】A.化学反应的过程实际上是旧键断裂、新键生成的过程, 并遵循质量守恒和能量守恒 ,A不符合题意;
B.反应物本身的性质决定化学反应速率,外界因素只是影响因素,B不符合题意;
C.可逆反应达到化学平衡状态时正逆反应速率相等但正逆反应速率不是0,反应达到动态平衡状态,C不符合题意;
D.H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)的△H=HCl的总能量-H2(g)和Cl2(g)的总能量,与光照和点燃条件无关,所以光照和点燃条件下的△H相同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.化学反应过程的本质是化学键的断裂与生产;
B.化学反应物本身的性质决定化学反应速率;
C.可逆反应达到化学平衡状态时V正=V逆;
D.根据盖斯定律,反应热和反应条件无关。
19.(2020高三上·温州月考)关于下列 ΔH的判断错误的是(  )
H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
2H2S(g)+SO2(g)= S8(s)+2H2O(l) ΔH3
2H2S(g)+SO2(g)= S8(g)+2H2O(g) ΔH4
8S(g)=S8(g) ΔH5
A.ΔH1<0 ΔH5<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2) D.ΔH3<ΔH4
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)和8S(g)=S8(g)都属于放热反应,故ΔH1<0、ΔH5<0,故A不符合题意;
B.反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)减去反应H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g)得到:S(g)+O2(g)=SO2(g),ΔH<0,该反应为放热反应,则反应H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)放出的热量大于H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g)放出的热量,ΔH1<ΔH2,故B不符合题意;
C.①H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH2
③2H2S(g)+SO2(g)= S8(g)+2H2O(g) ΔH4
④利用盖斯定律:将 (①+③-3×②)得到:8S(g)=S8(g)ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2),故C符合题意;
D.H2O(l)变为H2O(g)还要吸热,故ΔH3<ΔH4,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g)和8S(g)=S8(g)都属于放热反应;
B.完全燃烧比不完全燃烧放热多,放热越多,ΔH越小;
C.根据盖斯定律可知,ΔH5= (ΔH1+ΔH4-3ΔH2);
D.等量的同种物质,状态不同能量不同,能量:g>l>s。
20.(2020高三上·杭州期中)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法错误的是(  )
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=akJ mol 1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2=bkJ mol 1
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H3=ckJ mol 1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=dkJ mol 1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 H= kJ mol 1
D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的 H=(-2b+2c+d)kJ mol 1
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.反应③中反应物为CO2、H2,由反应可以知反应①、②为反应③提供原料气,A不符合题意;
B.反应③中反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一,B不符合题意;
C.由反应④可知物质的量与热量成正比,且气态水能量比液态水高,则反应CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 H kJ mol 1,C符合题意;
D. 由盖斯定律可知,②×(-2)+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),则 H=(-2b+2c+d)kJ mol 1,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据反应③中的反应物判断;
B.根据③的反应物和生成物来分析;
C.根据物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高来分析;
D.根据盖斯定律分析.
21.(2020高三上·衡水期中)我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是(  )
反应①:C(s)+ O2(g)=CO(g) △H1
反应②:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2
反应③:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-90.1 kJ·mol-1
反应④:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4,能量变化如下图所示
反应⑤:3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H5=-31.0 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应③使用催化剂,△H3减小
B.△H1-△H2>0
C.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H=-301.3 kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A. 催化剂不改变反应的始终态,则反应③使用催化剂,△H3不变,故A不符合题意;
B. ①-②得到H2(g)+ O2(g) H2O(g),氢气燃烧放出热量,则△H1-△H2<0,故B不符合题意;
C. ④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差,则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C不符合题意;
D. ③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g),△H=(-90.1kJ mol-1)×3+(-31.0kJ mol-1)=-301.3 kJ mol-1,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.催化剂不改变反应的始终态;
B.①-②得到H2(g)+O2(g) H2O(g),氢气燃烧放出热量;
C.④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差;
D.③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g) CH3CH═CH2(g)+3H2O(g)。
二、多选题
22.(2020高三上·河北期中)已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A. H1<0, H2>0
B.- H5+ H1+ H2+ H3+ H4+ H6=0
C. H3<0, H4<0
D.氧化锂的晶格能= H6
【答案】B,D
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.Li晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热,即 H1>0、 H2>0,故A不符合题意;
B.由盖斯定律可知, H1+ H1+ H3+ H4+ H6= H5,即- H5+ H1+ H2+ H3+ H4+ H6=0,故B符合题意;
C. O2(g)到O(g)是化学键断裂过程吸热,O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,即 H3>0、 H4<0,故C不符合题意;
D.气态离子形成1mol离子晶体释放的能量是晶格能,故氧化锂的晶格能= H6,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】1、盖斯定律的运用
2、晶格能:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量
三、填空题
23.(2021高二下·钦州月考)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ mol﹣1
C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2 220kJ mol﹣1
试回答下列问题:
①H2燃烧的反应热为   ,C3H8燃烧的焓变为   。
②1mol H2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为   。
【答案】﹣285.8 kJ mol﹣1;﹣2 220 kJ mol﹣1;4725.8kJ
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)①计算出1mol氢气完全燃烧放出的热量是 ﹣571.6kJ mol﹣1 /2= ﹣285.8 kJ mol﹣1②C3H8燃烧的焓变为﹣2 220 kJ mol﹣1 (2) 设1mol氢气完全燃烧放出的热量为x,2mol丙烷完全燃烧放出的热量为y,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ mol﹣1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2 220kJ mol﹣1
2 571.6kJ 1 2 220kJ 1mol x 2mol y
解x= 285.8kJ y=4440KJ x+y= 285.8kJ +4440KJ = 4725.8kJ
【分析①计算出1mol氢气完全燃烧放出的热量即可,注意正负号,焓变= △H②根据热化学方程式分别计算氢气和丙烷放出的热量即可
24.(2020高二上·北京期中)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料,以NO2作氧化剂,反应生成N2(g)和气态的水,据下列的2个热化学反应方程式:
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ/mol
试写出气态肼(N2H4)与NO2反应生成N2(g)和气态水的热化学反应方程式:   
【答案】2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】①N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol;② N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ/mol;根据盖斯定律②×2-①,得到,则肼与NO2完全反应的热化学方程式为: 2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol;
因此,本题正确答案是:2N2H4(g)+2NO2(g) =3N2(g)+ 4H2O(g),△H= -1135.7kJ/mol;
【分析】根据盖斯定律即可写出热化学方程式
25.(2020高二上·金台期中)碳的化合物在生产、生活中有着重要的作用。
已知:2CO(g)+O2(g)
= 2CO2(g) △H1=-566kJ·molˉ1
H2O(g)+CO(g) = H2(g)+CO2(g)
△H2=-41kJ·molˉ1
CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) △H3=-107kJ.molˉ1
则CH3OH(g)+O2(g)
= CO2(g)+2H2O(g) △H=   kJ·molˉ1
【答案】-660 kJ·mol-1
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】已知反应:①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=-566kJ mol-1
②H2O(g)+CO(g)═H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ mol-1
③CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H3=-107kJ mol-1
根据盖斯定律,将反应① 2② ③可得:CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)
则△H=×(-566kJ mol-1)-2×(-41kJ mol-1)-(-107kJ mol-1)=-660kJ molˉ1,
故答案为:-660。
【分析】根据盖斯定律进行解答即可。
26.(2019高二上·潮安期中)
(1)请用热化学方程式表示:
①1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成2molNO2(g),吸收68kJ热量。   
②4gCO在氧气中燃烧生成CO2,放出9.6kJ热量   
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
①反应的热化学方程式为   。
②又已知 ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是   kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是   。
【答案】(1);
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;408.875;产物不会造成环境污染
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成2molNO2(g),吸收68kJ热量的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol,故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol;②4gCO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9.6kJ热量,28g一氧化碳在氧气中燃烧放出热量= ×9.6kJ=67.2kJ,则CO燃烧的热化学方程式为:CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-67.2kJ/mol;(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。①0.4mol液态肼放出256.7kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为256.7kJ× =641.75kJ,所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;②①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.75kJ/mol,则16g液态肼即 =0.5mol与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量817.75kJ/mol×0.5mol=408.875kJ;
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物为氮气和水,是空气成分,对环境无危害,不会造成环境污染。
【分析】书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外,还应注意必须注明各反应物,生成物的状态等要求,放热时焓变为负值,根据热化学方程式的书写方法解答即可;根据盖斯定律写出热化学方程式;然后根据物质的物质的量与反应放出的热量成正比来解答。
四、实验探究题
27.(2021高二下·钦州月考)能源是人类生存和发展的重要支柱碳元素的单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)我国是世界上少数以煤为燃料的国家,下列说法不正确的是 。(填选项)
A.煤是重要的化工原料,把煤用燃料烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开发成本低,用煤作燃料合算
C.煤燃烧时产生大量的二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高燃烧的热利用率
(2)有机物M经过太阳光光照可转化为N。转化过程如下:
则M、N相比较稳定的是   。
(3)在25℃、101kPa下,1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:   。
(4)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
由图可知石墨的燃烧热△H=   kJ mol﹣1。
(5)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H1=akJ mol﹣1
H2(g)+ O2(g)═H2O(1)△H2=bkJ mol﹣1
H2O(g)═H2O(l)△H3=ckJ mol﹣1
则 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=   kJ mol﹣1。
【答案】(1)B
(2)M
(3)CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76 kJ mol﹣1
(4)﹣393.5
(5)3b﹣a﹣c
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;盖斯定律及其应用;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】(1)A.煤是化工原料,可将煤进行综合利用,故A不符合题意
B.煤燃烧放出热量,但开发成本高,故B符合题意
C.煤燃烧产生大量的污染,如二氧化硫, 烟尘,对环境污染严重 ,故C不符合题意
D. 通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高燃烧的热利用率
(2),吸热,说明N具有的能量高,故M的能量低稳定
(3)根据1g甲醇燃烧的能量计算出1mol甲醇燃烧放出的热量为 725.76 kJ , 甲醇的燃烧热方程式 CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.76 kJ mol﹣1
(4)根据1/2O2(g)+C(s,石墨)=CO(g),△H3=-110.5KJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),△H2=-283.0KJ/mol根据盖斯定律即可写出O2(g)+C(s,石墨)=CO2(g),△H=-393.5KJ/mol
(5)
CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H1=akJ mol﹣1①
H2(g)+ O2(g)═H2O(1)△H2=bkJ mol﹣1②
H2O(g)═H2O(l)△H3=ckJ mol﹣1③
根据盖斯定律: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) , △H =3x②-①-③= (3b﹣a﹣c)kJ mol﹣1
【分析】(1)考查的是能源的综合利用以及环境污染
(2)考查的是稳定性与物质能量的关系
(3)考查燃烧热方程式的书写
(4)根据盖斯定律计算燃烧热
(5)根据盖斯定律计算焓变
28.(2020高二上·包头期中)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料,而氢气、丙烷、乙硼烷等都是很有发展前景的新能源。
(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生,下列属于未来新能源标准的是______(填字母)。
①石油②煤③天然气④沼气⑤太阳能⑥氢能⑦风能
A.③④⑤ B.③⑤⑥⑦ C.③⑤⑥ D.④⑤⑥⑦
(2)25℃、101Pa时,11g丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是   。
(3)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8),丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC CH(g)+H2(g)△H=+156.6kJ/mol
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC CH(g)△H=+32.4kJ/mol
则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=   kJ/mol。
(4)某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是   ,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是   。
②大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值   (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
③实验中改用20mL0.5mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量    (填“相等”或“不相等”);所求中和热的数值会    (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)D
(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0kJ mol-1
(3)+124.2 kJ mol-1
(4)环形玻璃搅拌棒;保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;偏小;不相等;相等
【知识点】常见能量的转化及运用;燃烧热;热化学方程式;盖斯定律及其应用;中和热的测定
【解析】【解答】(1)煤、石油、天然气是化石能源,属于不可再生能源,燃烧时生成的污染物较多,不是新能源;太阳能、沼气、潮汐能、风能、氢能等,都是可再生能源、使用时对环境无污染,属于新能源,
故答案为:D;(2)25℃、101Pa时,11g丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0kJ,则1mol丙烷C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是2220.0kJ,表示丙烷燃烧热的热化学方程式是C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0kJ mol-1;(3)①C3H8(g)→CH4(g)+HC CH(g)+H2(g)△H=+156.6kJ/mol②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC CH(g)△H=+32.4kJ/mol
根据盖斯定律①-②得C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=+156.6kJ/mol -32.4kJ/mol =+124.2 kJ mol-1kJ/mol;(4)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;②大烧杯上如不盖硬纸板,则热量散失较多,求得的中和热数值偏小;③反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用20mL0.5mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量不同,所放出的热量不相等;中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所求中和热的数值会相等。
【分析】本题考查热化学方程式、盖斯定律、中和热的测定,理解燃烧热、中和热的概念是解题关键,明确量热计的构造,注意中和热测定实验成败的关键是保温工作。
五、综合题
29.(2021高一下·双鸭山期中)
(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”)。
【答案】(1)②④⑧
(2)523;2255;193;>
(3)34 ;强
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;有关反应热的计算
【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。
30.(2021高一下·长春月考)
(1)Ⅰ.已知下列热化学方程式:①H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285kJ·mol-1,
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ·mol-1,
③C(s)+ O2(g)=CO(g) H=-110.5kJ·mol-1,
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列问题:
C燃烧热的热化学方程式为   ;(填序号)
(2)燃烧1gH2生成气态水,放出的热量为   。
(3)Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H1=-57.3kJ mol-1。
下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是___________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),则反应放出的热量   (填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原因是   。
(5)Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
据图可判断出反应物的总键能   (填“>”“<”或“=”,下同)生成物的总键能,则该反应的反应热 H    0。
【答案】(1)④
(2)142.5kJ
(3)A;D
(4)大于;氢氧化钠固体溶解放热
(5)<;<
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;离子方程式的书写;有关反应热的计算
【解析】【解答】Ⅰ.(1) 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,C的稳定氧化物为CO2,所以C的燃烧热的热化学方程式为④;
(2)根据热化学方程式①可知1mol氢气,即2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为285kJ,则燃烧1g氢气液态水放出的热量为285kJ÷2=142.5kJ;
Ⅱ.A.HCl和NaOH均为强电解质,反应生成强电解质NaCl和水,可以用H++OH-=H2O表示,A正确;
B.稀硫酸和氢氧化钡反应时除了生成水还生成硫酸钡沉淀,不能用H++OH-=H2O表示,B不正确;
C.醋酸为弱酸,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,C不正确;
D.硫酸氢钠在水溶液中电离得到SO 、H+和Na+,与氢氧化钠反应生成水和强电解质硫酸钠,可以用H++OH-=H2O表示,D正确;
E.氢氧化镁难溶于水,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,E不正确;
综上所述答案为AD;
(4)氢氧化钠固体溶于水时也会放热,所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),反应放出的热量大于57.3kJ;
Ⅲ.据图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,所以为放热反应,则反应物的总键能<生成物的总键能,反应热 H=生成物的总能量-反应物的总能量<0。
【分析】(1)燃烧反应主要是完全燃烧,产生稳定的化合物的反应
(2)产物是水,即可找出燃烧热方程式,根据方程式计算热量
(3) 离子方程式为H++OH-=H2O 主要是强酸或强酸酸式盐和强碱且不产生气体或沉淀的的反应
(4)考虑到氢氧化钠固体溶于水,故放出热量偏大
(5)根据反应物的能量高于生成物能量,故反应为放热
31.(2021高一下·大庆月考)生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在 下, 氢气完全燃烧生成液态水放出 的热量,
①请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式   。
②将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为   极(填“正”或“负”),该极电极反应式为   。
(2)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇 。
①该法利用 制取甲醇的有关化学反应如下:
已知:i.断开 中的化学键共吸收 的能量
ii.反应①中部分化学键键能数据如下:
化学键 H-H H-O
键能/( ) 436 463
由此计算断开 需要吸收   kJ的能量,     。
②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
由此知,a、b、c、d由小到大排序为   。
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以 为电解质。工作时负极的电极反应式   。
【答案】(1);正;
(2)750;;;
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①根据题中 氢气完全燃烧生成液态水放出 的热量,写出氢气燃烧热的热化学方程式为 ;
②根据图示中,有电子流向Y电极,Y电极得电子为正极,正极反应式为 ;
(2)①二氧化碳为直线型结构,分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳的结构式为O=C=O,设C=O的键能为x, ,反应焓变 反应物键能之和-生成物键能之和=2x+3×436-(3×413+358+463)-(2×463)kJ/mol=-178kJ/mol,解得x=750kJ/mol,即断开1molC=O需要吸收的能量为750kJ; , , 根据盖斯定律,由 得: , ;
② ; ; ; ;根据产物、状态、化学计量数判断,液态变气态时要吸收能量,放出热量:②>①>③>④,故 ;
③甲醇燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液时,负极上是甲醇发生失电子的氧化反应,又因为电解质溶液时氢氧化钾溶液,二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾,即 。
【分析】(1)①注意燃烧热的定义;
②根据图示,利用电子流向确定电极 ;
(2)①根据盖斯定律,依据反应焓变 反应物键能之和-生成物键能之和计算;
② 根据产物、状态、化学计量数判断;
③注意酸碱环境。
32.(2021高二下·成都开学考)化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫作反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列 H表示物质燃烧热的是   ;不能表示物质中和热的是   。(填字母)
A.H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H1
B.C(s)+ O2(g)=CO(g) H2
C.CH4(g)+2O2g)=CO2(g)+2H2O(l) H3
D.C(s)+O2(g)=CO2(g) H4
E.C6H12O6(s)+3O2(g)=6CO(g)+6H2O(1) H5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H7
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H8
(2)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.8kJ的热量,写出该反应燃烧热的热化学方程式:   
(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为Q,生成的CO2恰好与100mL浓度为4mol L-1的KOH溶液完全反应生成正盐。则燃烧1mol丁烷放出的热量为   。
(4)4.4g丙烷完全燃烧生成的CO2与100 mL浓度为4mol L-1的KOH溶液恰好完全反应,则反应后的溶液中酸式盐的物质的量是   mol
(5)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济,高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间,其组成不固定,通常是非化学计量的,如,LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.65、TaH0.78。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附840体积的氢气(钯粉的密度为10.64g cm-3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式   。
【答案】(1)C、D;A、 B、C 、D、E,G、H
(2)C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol
(3)20QkJ
(4)2mol/L
(5)PdH0.75
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1) A.水的状态为气态,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,完全燃烧应为CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成的水是液态水,故反应热△H3能表示燃烧热;
D.C(s) + O2 (g)=CO2 (g)△H4中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.C6H12O6(s)+3O2(g)=6CO(g)+6H2O(1)△H5中1molC6 H12O6完全燃烧应为CO2与液态水,不符合燃烧热概念,反应热△H5不能表示燃烧热;
F.NaOH (aq) + HCl (aq)=NaCl (aq) + H2O (l)△H6中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.反应生成的水为2mol,反应热△H7不能表示中和热;
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H8,强酸与强碱反应生成1molH2O,符合中和热概念,故反应热△H8不能表示中和热;
故答案为:C、D;A、B、C 、D、E、G、H。
(2) 2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.6kJ的热量,则1molC2H2气体完全燃烧放出的热量 99.6kJ = 1294.8kJ,故该反应的热化学方程式为:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol;
故答案为:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol。
(2) KOH的物质的量为0.1L×4mol/L = 0.4mol,恰好生成正盐是K2CO3,据钾离子守恒,故n(K2CO3) = 0.4mol× = 0.2mol,根据碳元素守恒由n(CO2) = n (K2CO3) = 0.2mol,根据碳元素守恒可知,n(C4H10)= n(CO2)= ×0.2mol=0.05mol,0.05mol丁烷放出的热量为Q,故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为QkJ × = 20QkJ;
故答案为:20QkJ。
(4)4.4g丙烷的物质的量为0.1mol,完全燃烧生成的CO2为0.3mol,与100 mL浓度为4mol L-1的KOH溶液恰好完全反应,设生成碳酸氢钾和碳酸钾的物质的量分别为x、y,则根据钾原子、碳原子守恒有:x+y=0.3,x+2y=0.4,联立方程解得:x=0.2mol,y=0.1mol,即生成0.2molKHCO3,c(KHCO3)= =2mol/L;
故答案为:2mol/L。
(5)设1体积为1cm3,则1cm3的钯粉的质量m= ρV = 10.64g/cm3×1cm3 = 10.64g,钯的物质的量n(Pd) = 0.1mol,由1体积钯粉约可吸附标准状况下896体积氢气,可知被吸附氢气的体积为840cm3=0.840L,氢气的物质的量n(H2) = ,所以钯与氢气反应的物质的量之比为 ,则产物中Pd与H之比为 ,所以钯的氢化物化学式为PdH0.75;
故答案为:PdH0.75。
【分析】(1)燃烧热是1mol可燃物物质完全燃烧产生稳定的氧化物,中和热是强酸和强碱生成1mol水放出的热量
(2)写出化学方程式,计算出1mol物质燃烧放出的能量,
(3)根据氢氧化钠的量计算出生成二氧化碳的物质量进行转换即可
(4)计算出生成的二氧化碳,判断二氧化碳与氢氧化钾溶液的产物再进行计算
(5)根据m=ρxv,n=m/M计算即可
33.(2020高二上·温州期中)按要求回答下列问题。
(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ。则表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为   。
(2)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
已知:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ mol-1
C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ mol-1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=   kJ mol-l;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是   。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ mol-1
已知:
①断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为    kJ。
②新型RuO2催化剂对反应A有很好的催化活性。加入催化剂后,该反应的△H   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1
(2)248.5;升高温度、降低压强
(3)33.75;不变
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ,则1mo液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是1460.04kJ,所以表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1,故答案为:CH3OCH3(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1460.04kJ mol-1;(2)已知:
①CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ mol-1
③C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ mol-1
则根据盖斯定律①-②+2×③得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=(+75.0kJ mol-1)-(-394.5kJ mol-1)+2×(-110.5kJ mol-1)kJ mol-1=248.5kJ mol-1;由于该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向进行,该反应是正向体积增大的反应,降低压强,平衡正向进行,有利于提高CH4平衡转化率,故答案为:248.5;升高温度、降低压强;(3)①焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ mol-1
4×E(H-Cl)+498.4-[243.8×2+4×E(H-O)]=-124.2
得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=135
E(HO)-E(HCl)=33.75,断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为33.75kJ,故答案为:33.75;
②加入催化剂,不影响反应的焓变,所以该反应的△H不变,故答案为:不变;
【分析】焓变=反应物断键吸收的热量-生成物形成化学键放出热量计算,此为易错点。
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