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1.1.2 热化学方程式(分层作业)
【基础检测题】
一、单选题(共0分)
1.在298K、101kPa下,将13.2gCO 通入400mL1mol/LKOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出
2
akJ的热量,已知该条件下,将0.5molCO 通入1L1mol/LKOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示
2
CO 与KOH溶液反应生成KHCO 溶液的热化学方程式书写正确的是
2 3
A.CO(g)+KOH(aq)=KHCO (aq) ΔH= -(10a-b)kJ•mol-1
2 3
B.CO(g)+KOH(aq)=KHCO (aq) ΔH= -(10b-2a)kJ•mol-1
2 3
C.CO(g)+KOH(aq)=KHCO (aq) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1
2 3
D.CO(g)+KOH(aq)=KHCO (aq) ΔH= -(10a-2b)kJ•mol-1
2 3
【答案】C
【详解】由题意可知,0.5molCO 通入1L1mol•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水,由充分反应放出bkJ的热
2
量可知,反应的反应热 H=- =-2bkJ•mol-1,反应的热化学方程式为CO(g)
2
△
+2KOH(aq)=K CO(aq) H=-2bkJ•mol-1;
2 3
13.2gCO
2
(为0.3mol)△与400mL1mol•L-1KOH(KOH为0.4mol)溶液中KOH的物质的量比为3:4,则二氧化碳
与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾,设生成碳酸氢钾xmol,由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得:
2(0.3—x)+x=0.4,解得x=0.2mol,则生成根据碳原子守恒可知,生成0.3mol-0.2mol=0.1mol K CO(aq),生成
2 3
KCO(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ,生成0.2mol KHCO(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ,则生成KHCO (aq) 反应的反
2 3 3 3
应热 H= ;故CO 与KOH溶液反应生成KHCO 溶液的热化学方程式CO(g)
2 3 2
△
+KOH(aq)=KHCO (aq) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1;
3
2.标准状况下将1L纯净的 在空气中完全燃烧,生成 和液态水,放出39.75kJ热量,则燃烧的热化学
方程式为
A.
B.
C.
D.
【答案】C【详解】标准状况下将1L纯净的 在空气中完全燃烧,生成 和液态水,放出39.75kJ热量,则1mol甲
烷在空气中完全燃烧,生成 和液态水,放出的热量为39.75kJ×22.4=890.4 kJ,放热反应,焓变为负值,甲
烷燃烧的热化学方程式为 ,选C。
3.气态有机物①~④分别与氢气发生加成反应生成1mol气态环己烷( )的能量变化如图所示。下列说法
错误的是
A.物质的热稳定性:②<③
B.物质④中不存在碳碳双键
C.物质①~④与氢气的加成反应都是放热反应
D.物质③脱氢生成④的热化学方程式为: (g) (g)+H(g)-21kJ
2
【答案】D
【详解】A.从图中可知,物质②的能量高于物质③,则稳定性②<③,A正确;
B.物质④为苯,苯环中不存在碳碳双键,B正确;
C.从图中可知,四种物质与氢气发生加成反应生成1mol气态环己烷都放出热量,都是放热反应,C正确;
D.物质③能量高于物质④,物质③脱氢生成④的热化学方程式为 (g) (g)+H(g)+21kJ,D错误;
2
4.25℃、101 kPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的是
A.2H(g)+O(g) = 2HO(1) △H=-285.8kJ/mol
2 2 2
B.2H(g)+ O (g) = 2HO(1) △H=+571.6 kJ/mol
2 2 2
C.2H(g)+O(g) = 2HO(g) △H= -571.6 kJ/mol
2 2 2
D.H(g)+ O(g) = HO(1) △H=-285.8kJ/mol
2 2 2【答案】D
【详解】在101kPa、25℃时,2g H (物质的量为1mol)完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,该反应的热化
2
学方程式表示为:2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1或H(g)+ O(g) = HO(1) △H=-285.8kJ/mol
2 2 2 2 2 2
5.已知298K时,合成氨反应:2SO (g)+O(g) 2SO (g)△H=-196.6kJ/mol,将此温度下的2molSO 和1molO
2 2 3 2 2
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196.6kJ B.一定小于196.6kJ
C.一定等于196.6kJ D.不能确定
【答案】B
【详解】根据反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)△H=-196.6kJ/mol可知,2molSO 完全反应时放出的热量为
2 2 3 2
196.6kJ,但将1molN 和3molH 放在一密闭容器中反应时,由于反应是可逆反应,故2molSO 不可能完全反应,
2 2 2
故放出的热量小于196.6 kJ;
6.已知高炉炼铁时发生反应Fe O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g)△H=-24.6kJ•mo1-1,则消耗84g CO 时,上述反应
2 3 2
的能量变化为
A.吸收8.2kJ能量 B.放出8.2kJ能量
C.吸收24.6kJ能量 D.放出24.6kJ能量
【答案】D
【详解】根据反应Fe O(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO (g) ΔH= -24.6kJ·mol-1,可知,消耗84g CO (为3mol)时,
2 3 2
放出的热量为24.6kJ;
7.CO(g)与HO(g)反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是
2
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和HO(g)所具有的总能量大于CO(g)和H(g)具有的总能量
2 2 2
C.反应的热化学方程式为CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g) ΔH=+41kJ/mol
2 2 2
D.1molCO (g)和1molH (g)反应生成1molCO(g)和1molHH O(g)要放出41kJ的热量
2 2 2
【答案】B
【详解】A.根据图示,反应物的总能量大于反应产物的总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.根据图示,1mol CO(g)和1mol HO(g)生成1mol CO(g)和1mol H(g) 放出热量,则1mol CO(g)和1mol
2 2 2
HO(g)的总能量大于1mol CO(g)和1mol H(g) 的总能量,B正确;
2 2 2C.根据图示,1mol CO(g)和1mol HO(g)生成1mol CO(g)和1mol H(g) 放出热量41 kJ,反应的热化学方程式
2 2 2
为 H = -41 kJ/mol,C错误;
△
D.根据图示,1mol CO(g)和1mol H(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol HO(g),总能量升高,要吸收41kJ的
2 2 2
热量,D错误;
8.已知:①H+(aq)+OH-(aq)=H O(1) △H;②N(g)+3H(g)⇌2NH (g) △H。其他条件不变时,增加反应物的量,
2 1 2 2 3 2
下列判断正确的是
A.△H、△H 都不变 B.△H、△H 都增大
1 2 1 2
C.△H、△H 都减小 D.△H 减小,△H 增大
1 2 1 2
【答案】A
【详解】△H 表示稀溶液中,强酸与强碱反应生成1mol水的反应热,与反应物的量无关;△H 表示1mol氮气
1 2
与3mol氢气完全反应生成2mol氨气的反应热,与反应物的量无关;其他条件不变时,改变反应物的量,
△H、△H 都不变,故选A。
1 2
9.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25 ℃、101 下,1 乙醇燃烧生成 和液态水时放热 。则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
_______。
(2)若适量的 和 完全反应,每生成23 需要吸收 热量,则表示 和 反应生成 的热化学
方程式为_______。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)1mol乙醇烧生成 和液态水时放热46 kJ,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为:
。答案为:
;
(2)23gNO 物质的量为: , 当生成2molNO 吸收热量4QkJ,
2 2
和 反应生成 的热化学方程式为: 。答案为:10.完成下列问题。
(1)如图 和CO(g)反应生成 和NO(g)过程中能量变化图,该反应物的总焓___________生成物的焓
(填“小于”或“大于”)。请写出 和CO反应的热化学方程式___________;
(2)有如下三个热化学方程式:
△H=akJ/mol
1
△H=bkJ/mol
2
△H=ckJ/mol
3
①请写出b、c的关系式___________;判断c___________0(填“>”或“<”)。
②试比较 ___________ (填“>”或“<”)。
【答案】(1) 大于
(2) 2b+c=0 > >
【详解】(1)由图可知,该反应为反应物总焓大于生成物总焓的放热反应,反应△H=—(E-E)=—(368—
2 1
134)kJ/mol=—234kJ/mol,则反应的热化学方程式为 ,故答案为:
大于; ;
(2)将已知反应依次编号为①②③,②×2为③的逆反应,正、逆反应的焓变数值相等,符合相反,则b、c的
关系式为2b+c=0;③为水分解生成氢气和氧气的吸热反应,反应的焓变大于0,则c大于0,故答案为:
2b+c=0;>;③相同条件下,1mol气态水的能量高于1mol液态水,水的能量越高越不稳定,则1mol气态水比1mol液态水
更不稳定,故答案为:更不稳定。
【能力提升题】
11.图象可更直观地表现化学变化中的物质变化和能量变化。下列判断错误的是
A.图甲所示反应为放热反应,且 H=Ea-
△
B.若已知石墨比金刚石稳定,则C(石墨,s)=C(金刚石,s)
C.图乙所示反应的热化学方程式为:
D.若 ,则物质能量高低如图丙
【答案】C
【详解】A.由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应, 为正反应活化能,
为逆反应活化能, ,A项正确。
B.能量越低越稳定,由于石墨比金刚石稳定,所以石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,即 ,B项正确。
C.由图乙可知,反应为吸热反应,热化学方程式为: ,C项错
误。D.由 可知由 生成B的反应均为放热反应,即2A的能量高于B的能量,气态B的
能量高于液态B的能量,D项正确。
12.如图表示298K时N 与H 反应过程中的能量变化,根据图所示下列叙述正确的是
2 2
A.该反应的热化学方程式为:N(g)+3H(g) 2NH (g) ∆H=-92kJ•mol-1
2 2 3
B.不用催化剂,生成1molNH 吸收的热量为46kJ
3
C.加入催化剂,会改变该反应的反应热
D.曲线b表明加入催化剂降低了反应热,从而加快了反应速率
【答案】A
【详解】A.该反应放出的能量大于吸收的能量,所以为放热反应,根据图示可知1mol氮气和3mol氢气完全
反应放出600kJ-508kJ=92kJ的能量,所以该反应的热化学方程式为:N(g)+3H(g) 2NH (g) ∆H=-92kJ•mol-1,
2 2 3
A正确;
B.催化剂对反应热大小无影响,根据选项A可知,生成1molNH 放出的热量为46kJ,B错误;
3
C.催化剂可以改变反应活化能,但不改变反应热,C错误;
D.催化剂通过降低反应活化能加快反应,并不能改变反应热,D错误;
13.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可知金刚石比石墨坚硬
C.在101kPa时,2gH 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2H(g)
2 2
+O (g)=2HO(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
2 2
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molHSO 的浓硫酸与含1molNaOH的溶
2 2 4
液混合,放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【详解】A.硫蒸气变化为硫固体为放热过程,则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫
蒸气多,即前者放出热量多,故A错误;
B.反应C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.90kJ·mol-1是吸热反应,说明石墨总能量小于金刚石,不能说明金刚石比石墨坚硬,故B错误;
C.2gH 的物质的量为1mol,在101kPa时,1mol H 完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化
2 2
学方程式表示为2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-2×285.8kJ·mol-1=-571.6 kJ·mol-1,故C错误;
2 2 2
D.稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molHSO 的浓硫酸与含l mol NaOH的溶液
2 2 4
混合,浓硫酸稀释放热,所以放出的热量大于57.3kJ,故D正确;
14.下列热化学方程式正确的是
A.已知1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ:
kJ⋅mol-1
B.12g碳与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收120 kJ的热量:
kJ⋅mol-1
C.通常状况下,将1g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:
kJ⋅mol-1
D.已知充分燃烧a g乙炔气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量:
kJ⋅mol-1
【答案】D
【详解】A.1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ,则反应的焓变ΔH=— =—
890kJ/mol,故A错误;
B.没有注明反应物和生成物的聚集状态,所以热化学方程式书写错误,故B错误;
C.由题意可知,氢气在氯气中完全燃烧的反应为放热反应,反应的焓变ΔH小于0,故C错误;
D.充分燃烧ag乙炔气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量,则反应的焓变ΔH=—4bkJ/mol,
反应的热化学方程式为 kJ⋅mol-1,故D正确;
15.在25℃和101kPa,8g 燃烧生成液态水放出445kJ的热量,则下列热化学方程式中书写正确的是
A.
B.
C.D.
【答案】B
【详解】A.甲烷的燃烧是放热反应,8g甲烷的物质的量为0.5mol,故热化学方程式为
,A错误;
B.热化学方程式的系数为物质的量,热化学方程式为 ,
B正确;
C.产物中水的状态为液态,C错误;
D.产物中水的状态为液态,D错误;
16.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.已知25℃、101kPa条件下: ,
,则 比 稳定
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为 ,则
C.2mol 分解生成1mol 和2molNO,并吸收116.2kJ热量,其热化学方程式为
D. 的燃烧热为 ,则 燃烧的热化学方程式可表示为:
【答案】A
【详解】A.由题给热化学方程式利用盖斯定可得 ,表明 比 能量
高,稳定性差,选项A正确;
B.中和反应都是放热反应, 应小于0,选项B错误;
C.没有标明物质的状态,不符合热化学方程式的表达方式,选项C错误;D. 的燃烧热是指 完全燃烧生成指定产物时放出的热量,故产物中的水应为液态水,D错误;
17.在25℃和101kPa下,2gH 燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,则下列热化学方程式中书写正确的是
2
A.2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-142.9kJ/mol B.H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.8kJ/mol
2 2 2 2 2 2
C.2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH=-571.6kJ/mol D.H(g)+ O(g)=2HO(l) ΔH=+285.8kJ/mol
2 2 2 2 2 2
【答案】B
【详解】A.1molH 完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2molH 完全燃烧生成液态水放热571.6kJ,A不正确;
2 2
B.1molH 完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则热化学方程式为H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH=-285.8kJ/mol,B
2 2 2 2
正确;
C.由题意知,H 燃烧生成液态水,而不是气态水,所以2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH>-571.6kJ/mol,C不正确;
2 2 2 2
D.H 燃烧放出热量,而不是吸收热量,所以ΔH<0,D不正确;
2
18.化学反应不仅有物质的变化还伴随能量的变化,下列说法错误的是
A.已知 ,则其逆反应的 一定大于0
B.热化学方程式和化学方程式的化学计量数的意义不完全相同
C.常温常压下, 完全燃烧比 完全燃烧时的焓变大
D. ,则
【答案】C
【详解】A.正反应是吸热反应,则逆反应是放热反应,反之亦然。所以,已知
,则其逆反应的 一定大于0,A项正确;
B.热化学方程式中的化学计量数表示每摩尔反应,与反应的 成正比,与化学方程式的化学计量数的意义不
完全相同,B项正确;
C.硫燃烧放出热量, , 完全燃烧比 完全燃烧放出的能更多,但焓变更小,C项错误;
D.热化学方程式中的化学计量数表示每摩尔反应,与反应的 成正比,
,则 ,D正确;
19.回答下列问题:
(1)火箭发射时可用肼( ,液态)作燃料,液态肼与 反应生成 和水蒸气。有关该反应的能量变化曲线如图所示,写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)液态肼可与氧化剂 反应生成 和水蒸气。已知:
①
②
③
写出液态肼和 反应生成 和水蒸气的热化学方程式:_______。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)肼燃烧为放热反应, ,由题图可知,1mol肼燃烧的
,故热化学方程式为
;
(2) 和 反应生成 和 的焓变,可根据题给热化学方程式运用盖斯定律进行计算。
由 可得
。
20.已知红磷和Cl 发生反应生成PCl 或PCl ,反应过程中的能量变化如图所示(图中 H表示生成1mol产物的
2 3 5
数据)。 △(1)P和Cl 反应生成PCl (g)的热化学方程式为______。
2 3
(2)PCl (g)分解生成PCl (g)和Cl 的热化学方程式为______。
5 3 2
(3)白磷能自燃,红磷不能自燃。白磷转变成红磷是______(“放”或“吸”)热反应,如果用白磷代替红磷和Cl
2
反应生成1molPCl 的反应热为 H,则 H______ H(填“>”、“<”或“=”)。
5 3 3 1
(4)工业上制备PCl
5
通常分两步△进行,先△将P和Cl
2
反△应生成中间产物PCl
3
,然后降温,再和Cl
2
反应生成PCl
5
,
其原因是______。
【答案】(1)P(s)+ Cl(g)=PCl (g) H=-306kJ•mol-1/2P(s)+3Cl (g)=2PCl (g) H=-612kJ•mol-1
2 3 2 3
△ △
(2)PCl (g)=PCl (g)+Cl (g) H=+93kJ•mol-1
5 3 2
(3) 放 < △
(4)两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解
【详解】(1)由图中信息P和Cl 生成1molPCl 放出399kJ-93kJ=306kJ热量,热化学方方程式为P(s)+
2 3
Cl(g)=PCl (g) H=-306kJ•mol-1,答案:P(s)+ Cl(g)=PCl (g) H=-306kJ•mol-1或2P(s)+3Cl (g)=2PCl (g)
2 3 2 3 2 3
△ △
H=-612kJ•mol-1;
△(2)由图中信息可知PCl
3
和Cl
2
生成1molPCl
5
,放出93kJ热量,所以PCl
5
(g)分解生成PCl
3
(g)和Cl
2
的热化学方
程式为PCl (g)=PCl (g)+Cl (g) H=+93kJ•mol-1,答案:PCl (g)=PCl (g)+Cl (g) H=+93kJ•mol-1;
5 3 2 5 3 2
(3)因为能量越低越稳定,白△磷能自燃,红磷不能自燃,相同质量的白磷能量△高于红磷,白磷转变成红磷是
放热反应,如果用白磷代替红磷和Cl 反应生成1molPCl ,放出热量多, H小, H< H,答案:放;<;
2 5 3 1
(4)因为PCl
5
分解反应是吸热反应,温度太高,不利于 PCl
5
的生成,答△案:两步△反应△均为放热反应,降低温
度有利于提高产率,防止产物分解。【拔尖训练题】
21.将一块擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol•L-1CuSO 溶液中,观察到实验现象为:铝表面有红色物质析出,
4
同时有少量气泡,铝片上下翻滚,溶液中出现黑色物质。下列方程式不正确的是
A.Cu2+(aq)+2H O(l) Cu(OH) (s)+2H+(aq) H>0
2 2
△
B.2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s) H<0
△
C.Cu(OH) (s) CuO(s)+H O(l) H>0
2 2
△
D.2Al(s)+6H+(aq)=2Al3+(aq)+3H (g) H<0
2
【答案】A △
【详解】A.CuSO 溶液中存在水解平衡: H>0,由于Cu2+水解程
4
△
度较小,不能生成氢氧化铜固体,A错误;
B.加入擦去氧化膜的铝片后,由于Cu2+的氧化性比H+的强,所以发生铝与Cu2+的置换反应:2Al(s)+3Cu2+(aq)
=2Al3+(aq)+3Cu(s) H<0,B正确;
C.由于铝与Cu2+及△H+的反应均放热,使生成的极少量氢氧化铜受热易分解产生黑色的CuO:
H>0,C正确
△
D.铝还能与溶液中的H+发生置换反应生成氢气:2Al(s)+6H+(aq)=2Al3+(aq)+3H (g) H<0,D正确;
2
22.下列说法正确的是 △
A.由 ,可知:金刚石比石墨更稳定
B.吸热反应: ,设 和 不随温度而变,则该反应任何温度下都不能自发进行
C.由 ,可知:含1mol 的溶液与含1mol 的溶
液混合,放出热量等于
D.2g 完全燃烧生成液态水放出 热量,则氢气燃烧的热化学方程式为
【答案】B
【详解】A.石墨生成金刚石的反应为吸热反应,说明金刚石的能量高于石墨,则石墨比金刚石更稳定,A错
误;B.当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,已知该反应为吸热反应,ΔH>0,ΔS<0,T一定大于零,则ΔH-TΔS>0恒
成立,该反应在任何温度下都不能自发进行,B正确;
C.醋酸为弱酸,其电离吸热,因此含1mol 的溶液与含1mol 的溶液混合,放出热量小于
57.3kJ,C错误;
D.2gH 为1mol,1mol氢气完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2mol的氢气完全燃烧生成液态水放热
2
571.6kJ,ΔH应为-571.6kJ/mol,D错误;
23.H 和I 在一定条件下能发生反应:H(g)+I (g) 2HI(g),1molH 完全反应放出akJ热量.已知:
2 2 2 2 2
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开 键和 键所需能量大于断开 键所需能量
C.断开 键所需能量约为
D.向密闭容器中加入 和 ,充分反应放出的热量小于
【答案】B
【详解】A.已知H 和I 燃烧生成2HI是一个放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
2 2
B.已知H 和I 燃烧生成2HI是一个放热反应,断开 键和 键所需能量小于断开
2 2
键所需能量,B错误;
C.根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,则有:-akJ=bkJ+ckJ-2E(H-I),则2E(H-
I)=(a+b+c)kJ,断开 键所需能量约为 ,C正确;
D.由于反应是一个可逆反应,向密闭容器中加入 和 ,2molH 不能完全反应,故充分反应放出
2
的热量小于 ,D正确;
24.有关热化学方程式书写与对应表述正确的是
A.稀醋酸与 溶液反应:
B.在101kPa下 的燃烧热为 ,则水分解的热化学方程式:C.已知 的燃烧热为 ,则有
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成 时放出19.12kJ热量,则
【答案】D
【详解】A.醋酸是弱酸,其与NaOH反应放热量小,故△H数值小于 ,故A错误;
B.燃烧热指的是101 kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,定义要点:可燃物必须
为1mol,故可以知道H 燃烧生成HO(l)的热化学方程式为2H(g)+O(g) =2H O(l)△H
2 2 2 2 2
=-285.5×2kJ/mol=-571 kJ/mol,则水分解的热化学方程式:2HO(l) =2H (g)+O(g) △H =+571 kJ/mol,故B错误;
2 2 2
C.燃烧热指的是101 kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,定义要点:必须完全燃
烧生成稳定的氧化物,如C→CO(g),H→H O(l),热化学方程式中应为液态水,故C错误;
2 2
D.生成硫化亚铁17.6 g即生成0.2molFeS时,放出19.12 kJ热量,可以知道生成1molFeS(s)时放出
kJ=95.6 kJ的热量,即Fe(s)+S(s) = FeS(s) △H=−95.6 ,故D正确;
25.应用过渡状态理论讨论化学反应时,可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程一势能图上。甲
烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是
(1)Cl-Cl→2Cl·(2)Cl·+CH -H→CH ·+H-Cl
3 3
(3)CH ·+Cl-Cl→CH -C1+C1·
3 3
A.反应Cl·+CH -H→CH ·+H-Cl △H=+7.5kJ·mol-1
3 3
B.反应Cl·+CH -H→CH ·+H-Cl的活化能E=+16.7kJ·mol-1
3 3 a
C.反应(2)比反应(3)更容易进行
D.CH(g)+Cl (g)=CH Cl(g)+HCl(g) H=-105.4kJ·mol-1
4 2 3
【答案】C △
【详解】A.由图可知,Cl·和CH-H的能量比CH·和H-Cl的能量低7.5kJ,因此反应Cl·+CH -H→CH ·+H-Cl
3 3 3 3
的 H=+7.5kJ·mol-1,A正确;
B.△反应Cl·+CH
3
-H→CH
3
·+H-Cl的活化能为E
a1
,因此E
a
=+16.7kJ·mol-1,B正确;
C.反应(2)的活化能为16.7kJ·mol-1,反应(3)的活化能为8.3kJ·mol-1,反应(3)更容易进行,C错误;
D.由图可知CH 转化为CHCl放出105.4kJ能量,则CH(g)+Cl (g)=CH Cl(g)+HCl(g) H=-105.4kJ·mol-1,D正
4 3 4 2 3
确; △
26.下列离子方程式或化学反应方程式与所述事实相符且正确的是
A.将 气体通入一密闭容器中,达平衡后吸收QkJ热量,则该反应的热化学方程式为:
B.将少量 气体通入NaClO溶液中:
C. 溶液中加入 溶液使 完全沉淀:
D.向含有 的溶液中通入 充分反应:
【答案】D
【详解】A.SO 分解反应是可逆反应: , 不可能完全反应,则该反应的
3
热化学方程式为 ,故A错误;
B.将少量 气体通入NaClO溶液中,发生的是氧化还原反应,离子反应为
,故B错误;C. 溶液中加入 溶液使 完全沉淀的离子反应为
,故C错误;
D.向含有 的溶液中通入 ,由于Fe2+的还原性强于Br-,所以氯气先和Fe2+反应,剩余的氯
气再氧化Br-,反应的离子方程式为 ,故D正确;
27.电石气是一种常见燃料,C H(g) + 5/2 O (g) = 2CO(g) + HO(l) ΔH 有关化学反应的能量变化如右图所示,
2 2 2 2 2
已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):O=O为500、C-H为410,则断裂1molC≡C 键所需的能量(kJ)是
A.840 B.1590 C.900 D.1250
【答案】A
【详解】根据图中内容,可以看出C H(g) + 5/2 O (g) = 2CO(g) + HO(l) ΔH =-1256kJ/mol
2 2 2 2 2
则C H(g) + 5/2 O (g)==2C+2H+5O △H=4166-1256=2910kJ/mol
2 2 2
化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂
1molC≡C 键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得K=391.
410 2+K+2.5 500=2910 kJ/mol
K=2910-410 2-2.5 500==840 kJ/mol
28.下列说法或表示法正确的是
A.化学反应必须发生有效碰撞,但有效碰撞不一定发生化学反应
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石);ΔH = +1.19 kJ· mol—1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)= H O(l);ΔH=-57.3 kJ· mol—1,若将0.5 mol/L 的HSO 溶液与1
2 2 4
mol/L的 NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3 kJ
D.乙醇的燃烧热ΔH= -1366.8 kJ· mol—1,则在25℃、101kPa时,1kg乙醇充分燃烧后放出2.971×104kJ热量
【答案】D
【详解】A. 能发生化学反应的碰撞是有效碰撞,有效碰撞一定发生了化学反应。发生有效碰撞的分子一定是能量比较高的活化分子,能量比较低的普通分子,不能发生有效碰撞,A错误;
B.石墨生成金刚石为吸热反应,能量低的物质较稳定,石墨比金刚石稳定,B错误;
C.由于不知道溶液的体积,无法确定生成水的物质的量,则不能确定释放的热量,C错误;
D.乙醇的燃烧热为1mol乙醇完全燃烧时生成稳定的化合物时所释放的热量;1kg乙醇为21.74mol释放
2.971×104kJ热量,D正确;
29.I.完成下列问题。
(1) 的盐酸与 的 溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。烧杯间填满碎
泡沫塑料的作用是___________。大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值___________(填“偏大”、“偏
小”或“无影响”)。
(2)向 的 溶液中分别加入稍过量的稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则完全反应时的放出热量
从大到小的排序是___________。
(3)已知 ; 。现有下列反应
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤
其中反应热符合 的是___________(写序号)
Ⅱ.以 为催化剂的光热化学循环分解 (生成一氧化碳和氧气)反应为温室气体减排提供了一个新途径,
该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。(4)上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为___________,上述过程的的热化学方程式为
___________。
【答案】(1) 保温隔热,防止热量散失 偏小
(2)
(3)⑤
(4) 光能、热能 化学能
【详解】(1)测量中和热需要减少热量散失,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热,防止热量散失;大
烧杯上不盖硬纸板则热量容易散失,则求得的中和热数值偏小。
(2)浓硫酸稀释放热;醋酸为弱电解质,反应时电离出H+要吸收热量,则完全反应时的放出热量Q>Q>
3 2
Q。
1
(3)把这五个反应写成离子反应式,则只有①和⑤为H++OH−=H O,而根据化学计量数比,①中
2
ΔH=−114.6kJ/mol,则反应热符合 ΔH=−57.3kJ/mol 的是⑤。
(4)该图以TiO 为催化剂,在光和热的作用下分解CO 反应生成了CO和O,则在该反应中光能和热能转变
2 2 2
为了化学能;二氧化碳分解生成CO和O,根据焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则有2CO(g)=2CO(g)
2 2
+O (g) ,ΔH= ,所以上述过程的的热化学方程式为
2
2CO(g)=2CO(g)+O(g) ΔH=+556kJ/mol。
2 2
30.回答下列问题
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) △H>0,则稳定性:金刚石____石墨(填“>”、“=”或“<”)
(2)已知:2C(s) +2O (g)=2CO (g) △H 2C(s) +O (g)=2CO(g) △H
2 2 1 2 2
则 △H________△H (填“>”、“=”或“<”)
1 2
(3)“嫦娥五号”已于2020年11月24日在海南文昌发射中心成功发射。火箭的第一、二级发动机所用的燃料为
偏二甲肼和四氧化二氮,其中偏二甲肼可与肼(N H)来制备。用肼为燃料,四氧化二氮做氧化剂,二者反应生
2 4
成氮气和气态水。已知:
①N(g) + 2O(g) = NO(g) △H=10.7kJ/mol
2 2 2 4
②N H(g) + O(g) = N(g) + 2HO(g)△H=-543kJ/mol
2 4 2 2 2
写出气态肼和四氧化二氮反应的热化学方程式__________(4)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O 中充分燃烧,放出141.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式
2
___________
(5)0.50L 2.00mol/LH SO 溶液与2.0L 1.00mol/LKOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,该反应的中和热
2 4
△H=______
【答案】(1)<
(2)<
(3)2N H(g) + NO (g)= 3N (g)+ 4H O(g) △H = -1096.7KJ/mol
2 4 2 4 2 2
(4)CO(g)+ O(g)=CO (g) △H =-282.6kJ·mol-1
2 2
(5)-57.3kJ /mol
【详解】(1)物质的能量越高,该物质越不稳定,C(s,石墨)=C(s,金刚石) △H>0,石墨的能量小于金刚石,
所以稳定性石墨>金刚石,故答案为:<;
(2)C的燃烧为放热反应,则△H < 0,完全燃烧放出较多能量,放出的能量越多△H越小,则△H<△H ,故
1 2
答案为:< ;
(3)①N(g) + 2O(g) = NO(g) △H=10.7kJ/mol;②NH(g) + O(g) = N(g) + 2HO(g)△H=-543kJ/mol,由盖斯
2 2 2 4 2 4 2 2 2
定律②×2 -①得到2NH(g) + NO (g)= 3N (g)+ 4H O(g) △H = -1096.7KJ/mol,故答案为:2NH(g) + NO (g)=
2 4 2 4 2 2 2 4 2 4
3N(g)+ 4H O(g) △H = -1096.7KJ/mol;
2 2
(4)1molCO为28g,14gCO在足量的O 中充分燃烧,放出141.3kJ 的热,则1molCO完全燃烧放出282.6kJ热
2
量,CO的燃烧热为△H =-282.6kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ O(g)=CO (g) △H
2 2
=-282.6kJ·mol-1,故答案为:CO(g)+ O(g)=CO (g) △H =-282.6kJ·mol-1;
2 2
(5)0.50L 2.00mol/ L H SO 溶液与2.00L 1.00mol/ L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol
2 4
水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为- 11.46kJ/mol,中和热为- 57.3kJ/mol,故答案为:-57.3kJ /mol。