高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算优秀练习
展开已知:①S(g)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H=-90.4 kJ/ ml
②2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g) △H=+8.0 kI/ml
则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H= kJ/ml
-82.4 B.-90.4 C.-41.2 D.+8.0
已知:CH4在一定条件下可发生一系列反应,如图所示:
下列说法不正确的是( )
△H1>△H5 B.△H3=△H2-△H5 C.△H1=△H2+△H3+△H4 D.△H4>0
3.已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H中,△H为( )
A.-483.6kJ/ml B.-241.8kJ/ml C.-120.6kJ/ml D.+241.8kJ/ml
4.已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关,如图甲所示,有△H1=∆H2+△H3。根据上述原理,对图乙中的反应热关系判断不正确的是( )
A.A→F △H=-△H6
B.A→D △H=△H1+△H2+△H3
C.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
D.△H1+△H6=△H2+△H3+△H4+△H5
肼(H2N-NH2)是一种高能燃料,有关肼燃烧的化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1ml化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942,氧氧键为500,N-N键为154,则断裂1mlN-H键所需的能量(kJ)是( )
A.194 B.391 C.516 D.658
6.下列关于盖斯定律的说法不正确的是( )
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
7.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1①
4A1(s)+2O2(g)=2Al2O3(s) △H2②
3O2(g)=2O3(g) △H3③
则△H1、△H2、△H3的关系正确的是( )
A.△H1-△H2=△H3
B.△H1+△H2=△H3
C.△H2-△H1=△H3
D.△H1+△H2+△H3=0
8.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ∆H1=-572 kJ/ml
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-393 5 kJ/ml,C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H3=-1 367 kJ/ml
则2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)=C2H5OH(1) △H为( )
+278 kJ/ml B.-278 kJ/ml C.+401.5 kJ/ml D.-401.5 kJ/ml
9.根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是( )
A.△H1=△H2=△H3=△H4 B.△H1+△H2=△H3+△H4 C.△H1+△H2+△H3=△H4 D.△H1=△H2+△H3+△H4
10.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(白,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(灰,s) Sn(白,s) △H3=+2.1kJ·ml-1
下列说法正确的是( )
A.△H1>△H2 B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
11.已知热化学方程式:C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H3=+1.9kJ·ml-1
下列说法正确的是( )
A.金刚石比石墨稳定
B.△H1>△H2
C.△H3=△H1-△H2
D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
12..氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H=-314kJ/ml
2Cu2O(s)+O2(g)=-4CuO(s) △H=-292kJ/ml
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的 △H等于( )
A.-11 kJ/ml B.+11kJ/ml C.+22kJ/ml D.-22 kJ/ml
13.已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1
②3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g) △H2
③2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H3
④2Al(s)+ 3/2O2(g)=Al2O3(s) △H4
⑤2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.△H1<0,△H3>0 B.△H5<0,△H4<△H3 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5
14.已知下列反应的热化学方程式
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(1) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3
则反应4C3H5(ONO2)3(1)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的△H为( )
A.12△H3+5△H2-2△H1
B.2△H1-5△H2-12△H3
C.12△H3-5△H2-2△H1
D.2△H1-5△H2-12△H3
15.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)
△H=xkJ/ml
已知:碳的燃烧热△H1=akJ/ml S(s)+2K(s)=K2S(s) △H2=bkJ/ml
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H3=c kJ/ml 则x为( )
A.3a+b-c B. c-3a-6 C.a+b-c D.c-a-b
16.已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/ml 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/ml。现有0.2ml的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
17.已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·ml-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220kJ·ml-1
H-H、O=O和O-H的键能分别为436kJ·ml-1、496kJ·ml-1和462kJ·ml-1,则a为( )
A .-332 B.-118 C.+350 D.+130
18.已知下列反应的热化学方程式为:①CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·ml-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·ml-1
③H2(g)+1/2 O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·ml-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的ΔH(单位为kJ·ml-1)为( )
A.-488.3 B.-191 C.-476.8 D.-1 549.6
19.在25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·ml-1、285.8 kJ·ml-1、870.3 kJ·ml-1,则1/2CH3COOH(l)C(s)+H2(g)+1/2 O2(g)的反应热为( )
A.+244.15 kJ·ml-1 B.+488.3 kJ·ml-1 C.-191 kJ·ml-1 D.+191 kJ·ml-1
20.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1
②CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2
③2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3
④4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH4
⑤3CO(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,ΔH3>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
21.在1200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2 O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)3/2 S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+1/2 O2(g)S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)S2(g) ΔH4
则下列列式正确的是( )
A.ΔH4=2/3 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B.ΔH4=2/3 (3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=2/3 (ΔH1+ΔH2+3ΔH3) D.ΔH4=2/3 (ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
22.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1<0
途径Ⅱ 先制水煤气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2>0①
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3<0 ②
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4<0 ③
请回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是 。
(3)由于制取水煤气的反应里,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在发生反应时,反应物就需要 能量才能转化为生成物。
23.“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、NO2-等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知:①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)。
1ml下列物质分解为气态基态原子消耗的能量如表所示
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2=+179.5kJ/ml ③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H3=-112.3kJ/ml。试写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式
24.甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气[主要成分为CO(结构式为) CO2和H2]在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 ,已知反应①中相关的化学键键能(键能是气态基态原子形成1ml化学键释放的最低能量)数据如下:
由此计算△H1= kJ·ml-1;已知△H2=-58kJ·ml-1则△H3= kJ·ml-1
反应热的计算基础练习题解析版
1.通过化学反应完成物质的转化,可用于治理污染保护环境,实现可持续发展。
已知:①S(g)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H=-90.4 kJ/ ml
②2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g) △H=+8.0 kI/ml
则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H= kJ/ml
-82.4 B.-90.4 C.-41.2 D.+8.0
解析:根据盖斯定律,由①+②可得,2CO(g)+2H2O(g)2CO2(g)+2H2(g) △H=-82.4kJ/ml
故CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/ml,C项正确。答案:C
已知:CH4在一定条件下可发生一系列反应,如图所示:
下列说法不正确的是( )
△H1>△H5 B.△H3=△H2-△H5 C.△H1=△H2+△H3+△H4 D.△H4>0
解析:根据盖斯定律,△H1=△H2+△H3+△H4=△H4+△H5,△H4是反应2H2O(1)=2H2O(g)的焓变,则△H4>0,△H1>△H5,A、C、D项正确;根据△H2+△H3=△H5,则△H3=△H5-△H2,B项错误。答案:B
3.已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H中,△H为( )
A.-483.6kJ/ml B.-241.8kJ/ml C.-120.6kJ/ml D.+241.8kJ/ml
解析:已知生成4.5g水蒸气时放热60.45kJ,设反应生成2mlH2O(g)时放热Q,依据比例关系,解得Q=483.6kJ,故△H=-483.6kJ·ml-1。答案:A
4.已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关,如图甲所示,有△H1=∆H2+△H3。根据上述原理,对图乙中的反应热关系判断不正确的是( )
A.A→F △H=-△H6
B.A→D △H=△H1+△H2+△H3
C.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
D.△H1+△H6=△H2+△H3+△H4+△H5
解析:根据盖斯定律可知,反应热只与反应体系的始态和终态有关,A→F的反应热与F→A的反应热互为相反数,A项正确;A→D的反应热等于A→B、B→C、C→D的反应热之和,B项正确;完成整个循环,又回到初始状态,反应热之和为0,C项正确;F→B的反应热为△H1+△H6=-△H2-△H3-△H4-△H5,D项错误。答案:D
肼(H2N-NH2)是一种高能燃料,有关肼燃烧的化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1ml化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942,氧氧键为500,N-N键为154,则断裂1mlN-H键所需的能量(kJ)是( )
A.194 B.391 C.516 D.658
解析:根据盖斯定律,△H3=-△H1+△H2,则-(4EN-H+154kJ·ml-1+500kJ·ml-1)+(-534kJ·ml-1)=-2752kJ·ml-1,解得EN-H=391kJ·ml-,故断裂1mlN—H键所需的能量是391kJ,B项正确。 答案:B
6.下列关于盖斯定律的说法不正确的是( )
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
解析:盖斯定律指若一个反应可以分步进行,则各步反应吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,A正确;反应物的总能量与生成物的总能量决定反应的热效应,所以反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,B正确;有些反应很慢,有的反应有副反应,其反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来,C正确;方程式按一定化学计量数比加和时其反应热也按该化学计量数比加和,D不正确。答案:D。
7.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1①
4A1(s)+2O2(g)=2Al2O3(s) △H2②
3O2(g)=2O3(g) △H3③
则△H1、△H2、△H3的关系正确的是( )
A.△H1-△H2=△H3
B.△H1+△H2=△H3
C.△H2-△H1=△H3
D.△H1+△H2+△H3=0
解析:根据盖斯定律①-②,可得3O2(g)=2O3(g) △H3③,即△H1-△H2=△H3,A项正确。答案:A
8.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ∆H1=-572 kJ/ml
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-393 5 kJ/ml,C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H3=-1 367 kJ/ml
则2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)=C2H5OH(1) △H为( )
+278 kJ/ml B.-278 kJ/ml C.+401.5 kJ/ml D.-401.5 kJ/ml
解析:将已知热化学方程式分别记作①、②、③,根据盖斯定律①×3/2+②×2-③可得目标热化学方程式,即△H=-278k/ml。答案:B
9.根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是( )
A.△H1=△H2=△H3=△H4 B.△H1+△H2=△H3+△H4 C.△H1+△H2+△H3=△H4 D.△H1=△H2+△H3+△H4
解析:A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的△H不可能相同,A错误;△H3+△H4是B→D的△H,用B→A→D的△H表示应为H1-△H2,B错误;从反应方向分析,△H4应等于△H1-△H2 -△H3,C错误;从反应方向和盖斯定律可知A→D的△H就是A→B→C→D的△H的和,即△H1=△H2+△H3+△H4 。答案:D
10.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(白,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(灰,s) Sn(白,s) △H3=+2.1kJ·ml-1
下列说法正确的是( )
A.△H1>△H2 B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
解析:由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的,当温度低于13.2℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰),所以A、B、C都错。答案:D
11.已知热化学方程式:C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H3=+1.9kJ·ml-1
下列说法正确的是( )
A.金刚石比石墨稳定
B.△H1>△H2
C.△H3=△H1-△H2
D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
解析:石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,A错误;石墨的能量低于金刚石的能量,故石墨燃烧放出的能量比金刚石低,放热反应的△H<0,△H1<△H2,故B错误;将3个反应依次编为1式、2式、3式,根据盖斯定律,3式=2式-1式,故△H3=△H2-△H1,C错误;石墨转化为金刚石△H3=+1.9kJ/ml,为吸热反应,D正确。答案:D
12..氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H=-314kJ/ml
2Cu2O(s)+O2(g)=-4CuO(s) △H=-292kJ/ml
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的 △H等于( )
A.-11 kJ/ml B.+11kJ/ml C.+22kJ/ml D.-22 kJ/ml
解析:根据盖斯定律,热化学方程式可以“加减运算”,获得新的热化学方程式。已知反应中,(前式一后式)/2得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s),故△H=(-314+292)kJ·ml-1/2=-11kJ·ml-1。答案:A
13.已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1
②3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g) △H2
③2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H3
④2Al(s)+ 3/2O2(g)=Al2O3(s) △H4
⑤2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.△H1<0,△H3>0 B.△H5<0,△H4<△H3 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5
解析:反应2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)为放热反应,故△H3<0,A错误;反应2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)为放热反应,△H5<0,根据盖斯定律有④-③=⑤,故△H5=△H4-△H3<0,则△H4<△H3,B正确,D错误;根据盖斯定律有①=(②+③)×2/3,故△H1=(△H2+△H3)×2/3,C错误。答案:B
14.已知下列反应的热化学方程式
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(1) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3
则反应4C3H5(ONO2)3(1)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的△H为( )
A.12△H3+5△H2-2△H1
B.2△H1-5△H2-12△H3
C.12△H3-5△H2-2△H1
D.2△H1-5△H2-12△H3
解析:利用盖斯定律求新的方程式时应注意两点:①如果要保持分步反应与总反应中的物质在同一侧时应相加,将分步反应中的物质转移至另一侧时应该相减;②可将分步反应乘以适当的化学计量数来求总反应方程式。答案:A
15.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)
△H=xkJ/ml
已知:碳的燃烧热△H1=akJ/ml S(s)+2K(s)=K2S(s) △H2=bkJ/ml
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H3=c kJ/ml 则x为( )
A.3a+b-c B. c-3a-6 C.a+b-c D.c-a-b
解析:碳燃烧的热化学方程式为①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ·ml-1,将另外两个热化学方程式进行编号,②S(s)+2K(s)=
K2S(s)△H2=bkJ·ml-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)△H3=ck·ml-1,运用盖斯定律,①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)△H=(3a+b-c)kJ·ml-1,则x=3a+b-c,故A正确。答案:A
16.已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/ml 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/ml。现有0.2ml的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
解析:设炭粉的物质的量为x,H2的物质的量为y,由题意知
解得x=0.1ml,y=0.1ml,则x:y=1:1 答案:A
17.已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·ml-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220kJ·ml-1
H-H、O=O和O-H的键能分别为436kJ·ml-1、496kJ·ml-1和462kJ·ml-1,则a为( )
A .-332 B.-118 C.+350 D.+130
解析:根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。结合题中给出的键能可得出热化学方程式:③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=(2×436+496-4×462)k·ml-1,即③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-480kJ·ml-1,题中②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-220kJ·ml-1,(②-③)×1/2得①C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g)△H1=(△H2-△H3)×1/2,即a=(-220+480)×1/2=+130,选项D正确。答案:D
18.已知下列反应的热化学方程式为:①CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·ml-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·ml-1
③H2(g)+1/2 O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·ml-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的ΔH(单位为kJ·ml-1)为( )
A.-488.3 B.-191 C.-476.8 D.-1 549.6
解析:将②×2+③×2-①可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1),则△H=2×(-393.5kJ/ml)+2×(-285.8kJ/ml)-(-870.3kJ/ml)=-488.3kJ/ml,答案:A。
19.在25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·ml-1、285.8 kJ·ml-1、870.3 kJ·ml-1,则1/2CH3COOH(l)C(s)+H2(g)+1/2 O2(g)的反应热为( )
A.+244.15 kJ·ml-1 B.+488.3 kJ·ml-1 C.-191 kJ·ml-1 D.+191 kJ·ml-1
解析:25℃、101kPa下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(1)的燃烧热分别为393.5kJ·ml-1、285.8kJ·ml-1、870.3 kJ· ml-1,则①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/ml,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJ/ml,③CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+
2H2O(1)△H=-870.3kJ/ml,由盖斯定律可知,①×2+②×2-③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),△H=2(-285.8kJ/ml)+2×(-393.5kJ/ml)+870.3kJ/ml=-488.3kJ/ml, 1/2CH3COOH(l)=C(s)+H2(g)+1/2O2(g)△H=+244.15 kJ/ml。答案:A。
20.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1
②CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2
③2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3
④4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH4
⑤3CO(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,ΔH3>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
解析:C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放热反应,因此△H1<0,△H3<0,A错误;CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应,则△H2>0;2CO(g)+O2(g)=CO2(g)是放热反应,则△H3<0,B错误;由盖斯定律可知①=②+③,因此△H1=△H2+△H3,C正确;由盖斯定律可知③=2/3×(1/2④+⑤),因此△H3=1/3△H4+2/3△H5,D错误。答案:C
21.在1200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2 O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)3/2 S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+1/2 O2(g)S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)S2(g) ΔH4
则下列列式正确的是( )
A.ΔH4=2/3 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=2/3 (3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=2/3 (ΔH1+ΔH2+3ΔH3)
D.ΔH4=2/3 (ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
解析:将前三个方程式依次编号为①②③,由盖斯定律可知2/3×①+2/3×②-2×③得2S(g)=S2(g),则△H4=2/3×△H1+2/3△H2-2△H3=2/3(△H1+△H2-3△H3),答案:A
22.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1<0
途径Ⅱ 先制水煤气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2>0①
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3<0 ②
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4<0 ③
请回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是 。
(3)由于制取水煤气的反应里,反应物具有的总能量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在发生反应时,反应物就需要 能量才能转化为生成物。
参考答案:等于 △H1=△H2+1/2(△H3+△H4) 小于 吸收
解析:(1)途径Ⅱ中,根据盖斯定律①+(②+③)×1/2可得途径I的方程式,故两种途径放出的热量相同。
(2)△H1=△H2+1/2(△H3+△H4)。(3)因为△H>0,故反应物的总能量小于生成物的总能量。
23.“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、NO2-等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知:①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)。
1ml下列物质分解为气态基态原子消耗的能量如表所示
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2=+179.5kJ/ml ③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H3=-112.3kJ/ml。试写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式
参考答案:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-7598 kJ/ ml
解析:根据表中的数据可计算NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ∆H1=1076 kJ/ml+812 kJ/ml-1490 kJ/ml -632kJ/ml=-234kJ/ml。应用盖斯定律,由①×2+③-②,得新的热化学方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
△H=2△H1+△H3-△H2=-759.8kJ/ml
24.甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气[主要成分为CO(结构式为) CO2和H2]在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 ,已知反应①中相关的化学键键能(键能是气态基态原子形成1ml化学键释放的最低能量)数据如下:
由此计算△H1= kJ·ml-1;已知△H2=-58kJ·ml-1则△H3= kJ·ml-1
参考答案:-99 +41
解析:反应①中,生成1 ml CH3OH时需要形成3 ml C-H键、1mlC-O键和1mlH-O键,放出的热量为(413×3+343+465)kJ=2047kJ;需要断裂1ml键和2 mlH-H键,吸收的热量为(1076+436×2)kJ=1948kJ,则该反应的△H1=(1948-2047)kJ·ml-=-99kJ·ml-1;根据盖斯定律,由②-①得CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H3=△H2-△H1=(-58+99)
kJ·ml-1=+41kJ·ml-1
NO
CO2
CO
NO2
632kJ
1490kJ
1076kJ
812kJ
化学键
H-H
C-O
H-O
C-H
E/(kJ·ml-1)
436
343
1076
465
413
NO
CO2
CO
NO2
632kJ
1490kJ
1076kJ
812kJ
化学键
H-H
C-O
H-O
C-H
E/(kJ·ml-1)
436
343
1076
465
413
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