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人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热精品随堂练习题
展开一、单选题(共0分)
1.在298K、101kPa下,将13.2gCO2通入400mL1ml/LKOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出akJ的热量,已知该条件下,将0.5mlCO2通入1L1ml/LKOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-b)kJ•ml-1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10b-2a)kJ•ml-1
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ•ml-1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-2b)kJ•ml-1
【答案】C
【详解】由题意可知,0.5mlCO2通入1L1ml•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水,由充分反应放出bkJ的热量可知,反应的反应热△H=-=-2bkJ•ml-1,反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=-2bkJ•ml-1;
13.2gCO2(为0.3ml)与400mL1ml•L-1KOH(KOH为0.4ml)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xml,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=0.2ml,则生成根据碳原子守恒可知,生成0.3ml-0.2ml=0.1ml K2CO3(aq),生成K2CO3(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ,生成0.2ml KHCO3(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ,则生成KHCO3(aq) 反应的反应热△H=;故CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ•ml-1;
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1ml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1ml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)+H2(g)-21kJ
【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1ml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)+H2(g)+21kJ,D错误;
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.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) △H=-285.8kJ/ml
B.2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(1) △H=+571.6 kJ/ml
C.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -571.6 kJ/ml
D.H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/ml
【答案】D
【详解】在101kPa、25℃时,2g H2(物质的量为1ml)完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,该反应的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ∙ml−1或H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/ml
5.已知298K时,合成氨反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ/ml,将此温度下的2mlSO2和1mlO2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196.6kJB.一定小于196.6kJ
C.一定等于196.6kJD.不能确定
【答案】B
【详解】根据反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ/ml可知,2mlSO2完全反应时放出的热量为196.6kJ,但将1mlN2和3mlH2放在一密闭容器中反应时,由于反应是可逆反应,故2mlSO2不可能完全反应,故放出的热量小于196.6 kJ;
6.已知高炉炼铁时发生反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.6kJ•m1-1,则消耗84g CO 时,上述反应的能量变化为
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Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH= -24.6kJ·ml-1,可知,消耗84g CO (为3ml)时,放出的热量为24.6kJ;
7.CO(g)与H2O(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
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ/ml
D.1mlCO2(g)和1mlH2(g)反应生成1mlCO(g)和1mlHH2O(g)要放出41kJ的热量
【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,1ml CO(g)和1ml H2O(g)生成1ml CO2(g)和1ml H2(g) 放出热量,则1ml CO(g)和1ml H2O(g)的总能量大于1ml CO2(g)和1ml H2(g) 的总能量,B正确;
C.根据图示,1ml CO(g)和1ml H2O(g)生成1ml CO2(g)和1ml H2(g) 放出热量41 kJ,反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/ml,C错误;
D.根据图示,1ml CO2(g)和1ml H2(g) 反应生成 1ml CO(g) 和1ml H2O(g),总能量升高,要吸收41kJ的热量,D错误;
8.已知:①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H1;②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H2。其他条件不变时,增加反应物的量,下列判断正确的是
A.△H1、△H2都不变B.△H1、△H2都增大
C.△H1、△H2都减小D.△H1减小,△H2增大
【答案】A
【详解】△H1表示稀溶液中,强酸与强碱反应生成1ml水的反应热,与反应物的量无关;△H2表示1ml氮气与3ml氢气完全反应生成2ml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,△H1、△H2都不变,故选A。
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)1ml乙醇烧生成和液态水时放热46kJ,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为: 。答案为:;
(2)23gNO2物质的量为: ,当生成2mlNO2吸收热量4QkJ,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:
△H1=akJ/ml
△H2=bkJ/ml
△H3=ckJ/ml
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=—(E2-E1)=—(368—134)kJ/ml=—234kJ/ml,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,1ml气态水的能量高于1ml液态水,水的能量越高越不稳定,则1ml气态水比1ml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N2与H2反应过程中的能量变化,根据图所示下列叙述正确的是
A.该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92kJ•ml-1
B.不用催化剂,生成1mlNH3吸收的热量为46kJ
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1ml氮气和3ml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:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92kJ•ml-1,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1mlNH3放出的热量为46kJ,B错误;
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·ml-1可知金刚石比石墨坚硬
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·ml-1
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·ml-1,若将含0.5mlH2SO4的浓硫酸与含1mlNaOH的溶液混合,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·ml-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.2gH2的物质的量为1ml,在101kPa时,1ml H2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=-2×285.8kJ·ml-1=-571.6 kJ·ml-1,故C错误;
D.稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·ml-1,若将含0.5mlH2SO4 的浓硫酸与含l ml NaOH的溶液混合,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⋅ml-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⋅ml-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⋅ml-1
D.已知充分燃烧a g乙炔气体生成1 ml二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量: kJ⋅ml-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/ml,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 ml二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量,则反应的焓变ΔH=—4bkJ/ml,反应的热化学方程式为 kJ⋅ml-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0.5ml,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.2ml分解生成1ml和2mlNO,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,2gH2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
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9kJ/mlB.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6kJ/mlD.H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+285.8kJ/ml
【答案】B
【详解】A.1mlH2完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2mlH2完全燃烧生成液态水放热571.6kJ,A不正确;
B.1mlH2完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml,B正确;
C.由题意知,H2燃烧生成液态水,而不是气态水,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>-571.6kJ/ml,C不正确;
D.H2燃烧放出热量,而不是吸收热量,所以ΔH<0,D不正确;
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,1ml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Cl2发生反应生成PCl3或PCl5,反应过程中的能量变化如图所示(图中△H表示生成1ml产物的数据)。
(1)P和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式为______。
(2)PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式为______。
(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Cl2反应生成1mlPCl5的反应热为△H3,则△H3______△H1(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5,其原因是______。
【答案】(1)P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•ml-1/2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H=-612kJ•ml-1
(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•ml-1
(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Cl2生成1mlPCl3放出399kJ-93kJ=306kJ热量,热化学方方程式为P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•ml-1,答案:P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•ml-1或2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H=-612kJ•ml-1;
(2)由图中信息可知PCl3和Cl2生成1mlPCl5,放出93kJ热量,所以PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•ml-1,答案:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•ml-1;
(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Cl2反应生成1mlPCl5,放出热量多,△H小,△H3<△H1,答案:放;<;
(4)因为PCl5分解反应是吸热反应,温度太高,不利于 PCl5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20mL0.5ml•L-1CuSO4溶液中,观察到实验现象为:铝表面有红色物质析出,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)+2H2O(l)Cu(OH)2(s)+2H+(aq) △H>0
B.2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s) △H<0
C.Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l) △H>0
D.2Al(s)+6H+(aq)=2Al3+(aq)+3H2(g) △H<0
【答案】A
【详解】A.CuSO4溶液中存在水解平衡:△H>0,由于Cu2+水解程度较小,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)+3H2(g)△H<0,D正确;
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1ml的溶液与含1ml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1ml的溶液与含1ml的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,C错误;
D.2gH2为1ml,1ml氢气完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2ml的氢气完全燃烧生成液态水放热571.6kJ,ΔH应为-571.6kJ/ml,D错误;
23.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),1mlH2完全反应放出akJ热量.已知:
(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H2和I2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;
B.已知H2和I2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,2mlH2不能完全反应,故充分反应放出的热量小于,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,1ml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1ml,故可以知道H2燃烧生成H2O(l)的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)△H =-285.5×2kJ/ml=-571 kJ/ml,则水分解的热化学方程式:2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) △H =+571 kJ/ml,故B错误;
C.燃烧热指的是101 kPa下,1ml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→CO2(g),H→H2O(l),热化学方程式中应为液态水,故C错误;
D.生成硫化亚铁17.6 g即生成0.2mlFeS时,放出19.12 kJ热量,可以知道生成1mlFeS(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·+CH3-H→CH3·+H-Cl
(3)CH3·+Cl-Cl→CH3-C1+C1·
A.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl △H=+7.5kJ·ml-1
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能Ea=+16.7kJ·ml-1
C.反应(2)比反应(3)更容易进行
D.CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·ml-1
【答案】C
【详解】A.由图可知,Cl·和CH3-H的能量比CH3·和H-Cl的能量低7.5kJ,因此反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的△H=+7.5kJ·ml-1,A正确;
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能为Ea1,因此Ea=+16.7kJ·ml-1,B正确;
C.反应(2)的活化能为16.7kJ·ml-1,反应(3)的活化能为8.3kJ·ml-1,反应(3)更容易进行,C错误;
D.由图可知CH4转化为CH3Cl放出105.4kJ能量,则CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·ml-1,D正确;
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.SO3分解反应是可逆反应:,不可能完全反应,则该反应的热化学方程式为,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,C2H2(g) + 5/2 O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) ΔH 有关化学反应的能量变化如右图所示,已知断裂1ml化学键所需的能量(kJ):O=O为500、C-H为410,则断裂1mlC≡C 键所需的能量(kJ)是
A.840B.1590C.900D.1250
【答案】A
【详解】根据图中内容,可以看出C2H2(g) + 5/2 O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) ΔH =-1256kJ/ml
则C2H2(g) + 5/2 O2(g)==2C+2H+5O △H=4166-1256=2910kJ/ml
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1mlC≡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.
4102+K+2.5500=2910 kJ/ml
K=2910-4102-2.5500==840 kJ/ml
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· ml—1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l);ΔH=-57.3 kJ· ml—1,若将0.5 ml/L 的H2SO4溶液与1 ml/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· ml—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1ml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21.74ml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Q3>Q2>Q1。
(3)把这五个反应写成离子反应式,则只有①和⑤为H++OH−=H2O,而根据化学计量数比,①中ΔH=−114.6kJ/ml,则反应热符合 ΔH=−57.3kJ/ml 的是⑤。
(4)该图以TiO2为催化剂,在光和热的作用下分解CO2反应生成了CO和O2,则在该反应中光能和热能转变为了化学能;二氧化碳分解生成CO和O2,根据焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则有2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ,ΔH=,所以上述过程的的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/ml。
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) +2O2(g)=2CO2(g) △H1 2C(s) +O2(g)=2CO(g) △H2
则 △H1________△H2 (填“>”、“=”或“<”)
(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(N2H4)来制备。用肼为燃料,四氧化二氮做氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①N2(g) + 2O2(g) = N2O4(g) △H=10.7kJ/ml
②N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)△H=-543kJ/ml
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O2中充分燃烧,放出141.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___________
(5)0.50L 2.00ml/LH2SO4溶液与2.0L 1.00ml/LKOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,该反应的中和热△H=______
【答案】(1)<
(2)<
(3)2N2H4(g) + N2O4 (g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H = -1096.7KJ/ml
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =-282.6kJ·ml-1
(5)-57.3kJ /ml
【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△H1<△H2,故答案为:< ;
(3)①N2(g) + 2O2(g) = N2O4(g) △H=10.7kJ/ml;②N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)△H=-543kJ/ml,由盖斯定律②×2 -①得到2N2H4(g) + N2O4 (g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H = -1096.7KJ/ml,故答案为:2N2H4(g) + N2O4 (g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H = -1096.7KJ/ml;
(4)1mlCO为28g,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ 的热,则1mlCO完全燃烧放出282.6kJ热量,CO的燃烧热为△H =-282.6kJ·ml-1,该反应的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =-282.6kJ·ml-1,故答案为:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =-282.6kJ·ml-1;
(5)0.50L 2.00ml/ L H2SO4溶液与2.00L 1.00ml/ L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2ml水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为- 11.46kJ/ml,中和热为- 57.3kJ/ml,故答案为:-57.3kJ /ml
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