2021学年第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试单元测试课后作业题
展开第1章? 化学反响的热效应?单元测试卷
一、单项选择题(共15小题)
1.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(s)·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。那么以下判断正确的选项是( )
A. ΔH2>ΔH3
B. ΔH1<ΔH3
C. ΔH1+ΔH3=ΔH2
D. ΔH1+ΔH2>ΔH3
2.氢气、乙烷、甲醇、甲烷的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、1 559.8 kJ·mol-1、726.51 kJ·mol-1、890.31 kJ·mol-1,相同质量的氢气、乙烷、甲醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最多的是( )
A. H2(g)
B. C2H6(g)
C. CH3OH(l)
D. CH4(g)
3.以下反响的热化学方程式:
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
那么反响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
4.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧,至反响物耗尽,放出了XkJ热量。碳完全燃烧的焓变ΔH=﹣YkJ•mol-1,那么l mol C与O2反响生成CO的反响热ΔH为〔 〕 kJ•mol-1。
A. ﹣Y
B. ﹣〔10X﹣Y〕
C. ﹣〔5X﹣0.5Y〕
D. +〔10X﹣Y〕
5.以下热化学方程式:
Na+(g)+Cl-(g)===NaCl(s) ΔH,Na(s)+12Cl2(g)===NaCl(s) ΔH1,Na(s)===Na(g) ΔH2,Na(g)-e-===Na+(g) ΔH3,12Cl2(g)===Cl(g) ΔH4,Cl(g)+e-===Cl-(g) ΔH5
那么ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5的关系正确的选项是( )
A. ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
B. ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5
C. ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3-ΔH4+ΔH5
D. ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5-ΔH1
6.以下关于中和热的说法不正确的选项是( )
A. 发生酸碱中和反响时所放出的热量叫中和热
B. 中和反响的实质是H+与OH-结合生成水,假设有其他物质生成,这局部反响热不在中和热内
C. 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反响生成1 mol水时所放出的热量称为中和热
D. 中和热不包括物质溶解、电离、水合等过程中的热效应
7.为了测定酸碱中和反响的反响热,计算时至少需要的数据是( )
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反响后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反响前后溶液温度的变化 ⑦操作所需的时间
A. ①②③⑥
B. ①③④⑥
C. ③④⑤⑥
D. 全部
8.以下热化学方程式中的反响热表示燃烧热的是( )
A. NH3(g)+O2(g)===NO(g)+H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1
B. C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1
C. 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-ckJ·mol-1
D. CH3CH2OH(l)+O2(g)===CH3CHO(l)+H2O(l) ΔH=-dkJ·mol-1
9.在1200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生以下反响
①H2S(g)+32O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)===32S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+12O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
④2S(g)===S2(g) ΔH4
那么ΔH4的正确表达式为( )
A. ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B. ΔH4=23(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C. ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
D. ΔH4=23(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
10.化学反响N2+3H22NH3的能量变化如下图,该反响的热化学方程式是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.12N2(g)+32H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.12N2(g)+32H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1
11.充分燃烧一定量的丁烷生成CO2和液态水,放热QkJ,经测定生成的CO2恰好被100 mL 5 mol·L-1的KOH溶液吸收生成KHCO3,那么热化学方程式:C4H10(g)+6.5O2(g)====4CO2(g)+5H2O(l)的ΔH为
A. -16QkJ·mol-1
B. +16QkJ·mol-1
C. -8QkJ·mol-1
D. +8QkJ·mol-1
12.以下热化学方程式中,ΔH能正确表示物质的燃烧热的是( )
A. CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
B. C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C. H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
D. 2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ·mol-1
13.以下各项与反响热的大小无关的是( )
A. 反响物和生成物的状态
B. 反响物量的多少
C. 反响物的性质
D. 反响的快慢
14.:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,那么a为( )
A. -332
B. -118
C. +350
D. +130
15.反响:
H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH1
12N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2
12N2(g)+32H2(g)===NH3(g) ΔH3
那么反响2NH3(g)+72O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH为( )
A. 2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
B. ΔH1+ΔH2-ΔH3
C. 3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D. 3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
二、实验题(共3小题)
16.请写出影响燃烧的剧烈程度的一个因素并用实验进行验证:
17.分别取50 mL的0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反响,通过测定反响过程中所放出的热量可计算中和热。请答复以下问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、________________________。
(2)为什么在中和热测定中要用稍过量的碱:_________________________________________。
(3)用浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大〞、“偏小〞或“无影响〞),理由:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)假设在实验过程中,不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,那么测得的反响热_______(填“>〞、“<〞或“=〞)-57.3 kJ·mol-1。
18.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如下图的装置中进行中和反响。通过测定反响过程中所放出的热量可计算中和热。答复以下问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反响,与上述实验相比,所求中和热________(填“相等〞或“不相等〞)。
(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50 mL,各溶液密度均为1 g·mL-1,生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,实验起始温度为t1℃,终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式=________。
三、计算题(共3小题)
19.白磷与氧可发生如下反响:P4+5O2====P4O10。断裂以下化学键需要吸收的能量分别为:P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P==OckJ·mol-1、O==OdkJ·mol-1根据图示的分子结构和有关数据计算该反响的反响热 。
20.:450 ℃时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中反响,在一定条件下测得c(SO3)=0.040 mol·L-1,计算此过程中放出的热量________。
21.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,分别写出表示乙炔燃烧反响的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。
四、填空题(共3小题)
22.随着世界工业经济的开展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
〔1〕如图为C及其氧化物的变化关系图,假设①变化是置换反响,那么其化学方程式可以是 。
〔2〕把煤作为燃料可通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C〔s〕+O2〔g〕===CO2〔g〕 ΔH1<0 ①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C〔s〕+H2O〔g〕===CO〔g〕+H2〔g〕 ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO〔g〕+O2〔g〕===2CO2〔g〕 ΔH3<0 ③
2H2〔g〕+O2〔g〕===2H2O〔g〕ΔH4<0 ④
那么途径Ⅰ放出的热量 〔填“大于〞“等于〞或“小于〞〕途径Ⅱ放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
〔3〕甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO〔g〕+2H2〔g〕⇌CH3OH〔g〕
方法二 CO2〔g〕+3H2〔g〕⇌CH3OH〔g〕+H2O〔g〕
在25℃、101 kPa下,1 克甲醇完全燃料放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
〔4〕金属钛冶炼过程中其中一步反响是将原料金红石转化:TiO2〔金红石〕+2C+2Cl2TiCl4+2CO
:
C〔s〕+O2〔g〕===CO2〔g〕ΔH=﹣393.5 kJ•mol﹣1
2CO〔g〕+O2〔g〕===2CO2〔g〕ΔH=﹣566 kJ•mol﹣1
TiO2〔s〕+2Cl2〔g〕===TiCl〔s〕+O2〔g〕ΔH=+141 kJ•mol﹣1
那么TiO2〔s〕+2Cl2〔g〕+2C〔s〕===TiCl4〔s〕+2CO〔g〕的ΔH= 。
〔5〕臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反响。如:6Ag〔s〕+O3〔g〕===3Ag2O〔s〕ΔH=﹣235.8 kJ•mol﹣1
:2Ag2O〔s〕===4Ag〔s〕+O2〔g〕 ΔH=+62.2 kJ•mol﹣1那么O3转化为O2的热化学方程式为 。
23.,在常温常压条件下,氢气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)为143 kJ·g-1,甲烷的热值是55.625 kJ·g-1,请写出该条件下表示H2燃烧的热化学方程式__________________________________________________________________,
写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式___________________________________________。
24.有关热化学方程式为①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905 kJ·mol-1;②3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH2=-92.4 kJ·mol-1;③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1;④N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH4=QkJ·mol-1,那么Q=________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】方法一:“虚拟〞路径法。
根据盖斯定律:
ΔH1=ΔH3+ΔH2
由于ΔH1>0,ΔH3>0,ΔH2<0
所以ΔH1<ΔH3。
方法二:方程式叠加法。
CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(l)
ΔH1>0①
CuSO4(s)===Cu2+(aq)+(aq) ΔH2<0②
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3>0③
②+③:
CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(l)
ΔH1=ΔH2+ΔH3
由于ΔH1>0,ΔH2<0,ΔH3>0,所以ΔH1<ΔH3。
2.【答案】A
【解析】比拟285.82、1159.830、726.5132、890.3116的大小可知相同质量的四种气体完全燃烧时,H2放出热量最多。
3.【答案】A
【解析】:
① 6C〔s〕+5H2〔g〕+3N2〔g〕+9O2〔g〕====2C3H5〔ONO2〕3〔l〕ΔH1
② 2H2〔g〕+O2〔g〕====2H2O〔g〕ΔH2
③ C〔s〕+O2〔g〕====CO2〔g〕ΔH3
由盖斯定律:5×②+12×③﹣2×①得:4C3H5〔ONO2〕3〔l〕====12CO2〔g〕+10H2O〔g〕+O2〔g〕+6N2〔g〕ΔH=12 ΔH3+5ΔH2﹣2ΔH1。
4.【答案】C
【解析】碳在氧气中燃烧,氧气缺乏发生反响2C+O22CO,氧气足量发生反响C+O2CO2,3.6 g碳的物质的量为3.6g12g·mol-1=0.3 mol,6.4 g的氧气的物质的量为6.4g32g·mol-1=0.2 mol,n〔C〕∶n〔O2〕=3∶2,介于2∶1与1∶1之间,所以上述反响都发生。
令生成的CO为xmol,CO2为ymol,
根据碳元素守恒有x+y=0.3,根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2,联立方程,解得x=0.2,y=0.1.单质碳的燃烧热为YkJ•mol-1,所以生成0.1 mol二氧化碳放出的热量为0.1 mol×YkJ•mol-1=0.1YkJ,所以生成0.2 mol CO放出的热量为XkJ﹣0.1YkJ.由于碳燃烧为放热反响,所以反响热ΔH的符号为“﹣〞,故1 mol C与O2反响生成CO的反响热ΔH=﹣XkJ-0.1YkJ0.2mol=﹣〔5X﹣0.5Y〕kJ•mol-1。
5.【答案】B
【解析】Na(s)+12Cl2(g)===NaCl(s) ΔH1,该反响也可由以下途径实现:Na(s)→Na(g)→Na+(g),?12Cl2(g)→Cl(g)→Cl-(g),Na+(g)+Cl-(g)===NaCl(s)。此过程可以以下图表示
根据盖斯定律,反响的焓变与途径无关,那么ΔH1=ΔH+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5,即ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5。
6.【答案】A
【解析】中和热是指酸、碱的稀溶液完全反响生成1 mol水时的反响热,不包含生成沉淀、反响物溶解、电离、水合等过程的热效应,只有A符合题意。
7.【答案】A
【解析】在此题中,生成H2O的量由酸、碱的量决定,而反响的热效应可先由公式Q=cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为是1 g·cm-3,因此当知道①②时,也就确定了溶液的质量,再利用溶液的比热容和反响前后的温度变化值,即可求出反响的反响热。
8.【答案】B
【解析】燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,如C生成CO2(g), H生成H2O(l),A、D错误;C中可燃物不是1 mol,不符合题意;故B正确。
9.【答案】A
【解析】根据盖斯定律,由(①×23+②×23-③×2)可得目标反响2S(g)===S2(g),它们的函数关系同样适用于焓变,那么ΔH4=ΔH1×23+ΔH2×23-ΔH3×2=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。
10.【答案】A
【解析】图中只能表示12mol N2(g)与32mol H2(g)完全反响生成1 mol NH3(g)时放热(b-a)kJ,ΔH=-(b-a)kJ·mol-1,生成1 mol NH3(l)时放热(b+c-a)kJ,ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1,C和D错误;热化学方程式中化学计量数表示的是反响物或生成物的物质的量,ΔH与化学计量数成正比,反响物消耗量扩倍时,焓变也对应扩倍,A正确,B错误。
11.【答案】C
【解析】n(KOH)=0.1 L×5 kJ·mol-1=0.5 mol,那么由CO2~KOH~KHCO3,可知,n(CO2)=0.5 mol,生成0.5 mol CO2时放出的热量为QkJ,据反响方程式C4H10(g)+132O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(l)生成4 mol CO2时放出的热量为4Q/0.5=8QkJ,应选C。
12.【答案】A
【解析】燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,如C生成CO2(g), H生成H2O(l),B、C错误;D中可燃物不是1 mol,不符合题意;A正确。
13.【答案】D
【解析】同一个化学反响,反响物和生成物的状态不同,反响热不同。如2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)与2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),A不符合题意;同一化学反响,反响物消耗量不同,反响热不同,B不符合题意;Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,与Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,反响物性质不同,产物不同,反响热不同,C不符合题意;反响的快慢受浓度、压强、温度、催化剂等影响,这些条件不改变反响物与生成物的总能量,不改变反响热,D符合题意。
14.【答案】D
【解析】根据题意有①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1,②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1,根据盖斯定律②-①×2得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a) kJ·mol-1,2×436+496-2×2×462=-(220+2a),a=+130,D正确。
15.【答案】D
【解析】由题意把反响依次编号为①、②、③,根据盖斯定律将方程式①×3+②×2-③×2得2NH3(g)+72O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g) ΔH=3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3。
16.【答案】
【解析】燃烧的剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积、氧气的浓度有关,可从增大可燃物与氧气的接触面积、增大氧气浓度二个方面来举证。
17.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)为了保证酸能够完全被中和或通过测量值求算的是反响生成1 mol水时的反响热即中和热
(3)偏大 浓硫酸稀释过程中会放热
(4)>
【解析】(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒以及量筒。
(2)实验中为了保证酸(或碱)能够完全被中和,往往使另一方过量。
(3)浓硫酸在稀释过程中会放出大量的热量,导致中和热的数值会偏大。
(4)假设不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,温度计上的酸和碱会发生中和,造成碱溶液温度偏高,使反响温度变化值减小,实验测得反响放出的热偏小,反响热=- Qn(水)kJ·mol-1,反响热>-57.3 kJ·mol-1。
18.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)相等
(3)-16.72(t2-t1)kJ·mol-1
【解析】(1)该装置的缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。
(2)反响放出的热量与所用酸、碱的量有关,中和热是指酸、碱的稀溶液完全反响生成1 mol水时的反响热。用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反响,生成水的物质的量增多,放出的热量增多,ΔH=-Qn(水)kJ·mol-1,中和热数值相等。
(3)进行中和反响生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L-1=0.025 mol,溶液的质量为100 mL×1 g·mL-1=100 g,温度变化的值为(t2-t1),那么生成0.025 mol水放出的热量为Q=m·c·ΔT=4.18 J·g-1·℃-1×100 mL×1 g·mL-1(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ,中和热=-0.418kJ(t2-t1)0.025mol=-16.72(t2-t1) kJ·mol-1。
19.【答案】〔6a+5d﹣4c﹣12b〕kJ·mol-1
【解析】由题意,各化学键键能为P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P==OckJ·mol-1、O==OdkJ·mol-1。反响热ΔH=反响物总键能-生成物总键能,即ΔH=6akJ·mol-1+5dkJ·mol-1-〔4ckJ·mol-1+12bkJ·mol-1〕=〔6a+5d﹣4c﹣12b〕kJ·mol-1。
20.【答案】3.932 kJ
【解析】物质在参加反响过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比,依据题目书写出的热化学方程式计算参加反响的SO2物质的量进行解答。
c(SO3)=0.040 mol·L-1,n(SO3)=0.040 mol,n(SO2)=0.040 mol。
设放出的热量为x,
x=3.932 kJ
21.【答案】2C2H2(g)+ 5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1
C2H2(g)+52O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1
【解析】首先正确配平化学反响方程式,然后标出状态,最后计算出焓变。先写出2C2H2+ 5O2===4CO2+2H2O,后改为2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-QkJ·mol-1,由(C2H2)燃烧热为ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1知Q=2 599.2。表示燃烧反响的热化学方程式为2C2H2(g)+ 5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1,那么表示燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+52O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,前者也可用后者表示。
22.【答案】〔1〕C+CuOCu+CO↑
〔2〕等于 ΔH1=ΔH2+〔ΔH3+ΔH4〕
〔3〕CH3OH〔l〕+O2〔g〕===CO2〔g〕+2H2O〔l〕ΔH=﹣725.76 kJ•mol﹣1
〔4〕﹣80 kJ·mol-1
〔5〕2O3〔g〕===3O2〔g〕ΔH=﹣285 kJ·mol-1
【解析】〔1〕C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuOCu+CO↑;
〔2〕根据盖斯定律可知,反响热只与始态和终态有关,而与反响的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;
途径Ⅱ:C〔s〕+H2O〔g〕===CO〔g〕+H2〔g〕ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO〔g〕+O2〔g〕===2CO2〔g〕ΔH3<0 ③
2H2〔g〕+O2〔g〕====2H2O〔g〕ΔH4<0 ④
由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C〔s〕+2O2〔g〕===2CO2〔g〕ΔH=2ΔH2+ΔH3+ΔH4。
所以ΔH1=ΔH=〔2ΔH2+ΔH3+ΔH4〕=ΔH2+〔ΔH3+ΔH4〕。
〔3〕在25℃、101 kPa下,1 g甲醇〔CH3OH〕燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ那么表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH〔l〕+O2〔g〕===CO2〔g〕+2H2O〔l〕ΔH=﹣725.76 kJ•mol﹣1;
〔4〕:①C〔s〕+O2〔g〕===CO2〔g〕ΔH=﹣393.5 kJ•mol﹣1
②2CO〔g〕+O2(g)===2CO2〔g〕ΔH=﹣566 kJ•mol﹣1
③TiO2〔s〕+2Cl2〔g〕===TiCl4〔s〕+O2〔g〕ΔH=+141 kJ•mol﹣1
金红石与氯气、石墨制取TiCl4〔s〕和CO的化学反响方程式可以通过③+①×2﹣②得到,
所以TiO2〔s〕+2Cl2〔g〕+2C〔s〕===TiCl4〔s〕+2CO〔g〕 ΔH=141 kJ•mol﹣1﹣393.5 kJ•mol﹣1×2+566 kJ•mol﹣1=-80 kJ•mol﹣1,
即TiO2〔s〕+2Cl2〔g〕+2C〔s〕===TiCl4〔s〕+2CO〔g〕 ΔH=﹣80 kJ•mol﹣1;
〔5〕Ⅰ、6Ag〔s〕+O3〔g〕===3Ag2O〔s〕 ΔH=﹣235.8 kJ•mol﹣1,
Ⅱ、2Ag2O〔s〕===4Ag〔s〕+O2〔g〕 ΔH=+62.2 kJ•mol﹣1,
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到:2O3〔g〕===3O2〔g〕,那么反响热ΔH=〔﹣235.8 kJ•mol﹣1〕×2+〔+62.2 kJ•mol﹣1〕×3=﹣285 kJ•mol﹣1。
23.【答案】H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1或2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=== CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
【解析】氢气的热值为143 kJ·g-1,1 mol H2(g)放热286 kJ,方程式为H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1或2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1。“表示甲烷燃烧热的热化学方程式〞既要符合热化学方程式要求,又要满足燃烧热的条件,即甲烷的物质的量必须为1 mol,燃烧后水为液态,碳元素转化为二氧化碳。甲烷的热值是55.625 kJ·g-1,1 mol CH4完全燃烧放热为16×55.625 kJ=890 kJ,热化学方程式只能是CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
24.【答案】180.5
【解析】依据盖斯定律将热化学方程式进行叠加得到目标反响方程式,方程式的函数关系同样适用于焓变。目标反响方程式可由)得到,那么ΔH=ΔH1+ΔH2-3×ΔH32=180.5 kJ·mol-1。
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