2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练32热化学方程式的书写及正误判断
展开1.[2024·山东枣庄质检]已知:C(s)+ eq \f(1,2) O2(g)===CO(g) ΔH=-110.4 kJ·ml-1,氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.1 ml C(s)完全燃烧的反应热大于-110.4 kJ·ml-1
B.CuO分解生成Cu2O的反应为放热反应
C.由图可知在隔绝空气的条件下CuO的热稳定性比Cu2O差
D.足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)+2CuO(s)===Cu2O(s)+CO(g)
ΔH=+35.6 kJ·ml-1
2.[2024·黑龙江大庆实验中学月考]已知H2的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·ml-1,CO的燃烧热为ΔH=-282.8 kJ·ml-1;现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是( )
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·ml-1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·ml-1
C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 ml O2
3.甲烷燃烧时的能量变化如图,有关说法正确的是( )
A.图甲中反应为
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+890.3 kJ·ml-1
B.图乙中反应为
CH4(g)+ eq \f(3,2) O2(g)===CO(g)+2H2O(g)
ΔH=-607.3 kJ·ml-1
C.由图可以推得:CO(g)+ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283 kJ·ml-1
D.由图可以推知:等物质的量的CO2和CO,CO2具有的能量高
4.已知下列反应的热化学方程式:
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
则反应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
5.肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同,200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200 ℃时反应Ⅰ:3N2H4(g)===N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·ml-1,反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)===2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·ml-1。
下列说法不正确的是( )
A.图1所示过程①、②都是放热反应
B.反应Ⅱ的能量变化示意图如图2所示
C.断开3 ml N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 ml N2(g)和4 ml NH3(g)中的化学键释放的能量
D.200 ℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为:N2H4(g)===N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·ml-1
6.下列有关热化学方程式的叙述,正确的是( )
A.1 ml甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B.由N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·ml-1,可知将1 ml N2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9 kJ
C.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·ml-1,可知:含1 ml CH3COOH的溶液与含1 ml NaOH的溶液混合,放出热量为57.3 kJ
D.已知101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·ml-1,则1 ml碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5 kJ
7.[2024·经典习题选萃]化学上规定稳定单质的生成热为0;可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如下表所示(25 ℃,105 Pa条件下):
下列推断不正确的是( )
A.在5种氮的氧化物中,NO最活泼
B.N2O4(l)⇌2NO2(g) ΔH=-86 kJ·ml-1
C.N2O5(g)===2NO2(g)+ eq \f(1,2) O2(g)
ΔH=+55 kJ·ml-1
D.1 ml N2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82 kJ能量
二、非选择题
8.(1)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗) eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(460 ℃)) SiCl4 eq \(――→,\s\up7(蒸馏)) SiCl4(纯) eq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(1 100 ℃)) Si(纯)
写出SiCl4的电子式: ;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 ml AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为
。
(3)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 ml CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是
。
(4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(N2(g)\(――→,\s\up7(945 kJ·ml-1))2N(g),O2(g)\(――→,\s\up7(498 kJ·ml-1))2O(g)))
eq \(――――――――→,\s\up7(2×(-630) kJ·ml-1)) 2NO(g)
写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O2 eq \(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\d5(400 ℃)) 2Cl2+2H2O
已知:ⅰ.反应A中,4 ml HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①H2O的电子式是 。
②反应A的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
③断开1 ml H—O 键与断开 1 ml H—Cl键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键 (填“强”或“弱”)。
答案
1答案:D
解析:1 ml C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量大于生成CO(g)所放出的热量,则其反应热小于-110.4 kJ·ml-1,A错误;由图可知,CuO(s)的能量低于Cu2O(s)和O2(g)的能量之和,所以CuO分解生成Cu2O的反应为吸热反应,B错误;由图中数据可知,CuO(s)的能量比Cu2O(s)和O2(g)的总能量低,但无法比较CuO(s)和Cu2O(s)的能量高低,则CuO与Cu2O的热稳定性也无法比较,C错误;由题干信息可知,2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH1=-220.8 kJ·ml-1,反应4CuO(s)===2Cu2O(s)+O2(g)的ΔH2=+292 kJ·ml-1,则反应C(s) +2CuO(s)===Cu2O(s)+CO(g)的ΔH3=ΔH1/2+ΔH2/2=+35.6 kJ·ml-1,D正确。
2答案:D
解析:一氧化碳燃烧热为282.8 kJ·ml-1,根据燃烧热概念,热化学方程式为CO(g)+ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·ml-1,故A错误;氢气燃烧热是1 ml氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,H2燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1,故B错误;H2和CO组成的混合气体5.6 L(标况),物质的量为 eq \f(5.6 L,22.4 L·ml-1) =0.25 ml,经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水,根据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算,设氢气物质的量为x,一氧化碳物质的量为y,则x+y=0.25,285.8x+282.8y=71.15,计算得到x=0.15,y=0.1,燃烧前混合气体中CO的体积百分数= eq \f(0.1,0.25) ×100%=40%,故C错误;氢气0.15 ml,CO有0.1 ml,则生成水和二氧化碳分别为0.15 ml和0.1 ml,由2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,可以知道生成氧气的物质的量为0.15 ml× eq \f(1,2) +0.1 ml× eq \f(1,2) =0.125 ml,故D正确。
3答案:C
解析:根据图甲分析,反应物的总能量高于生成物的总能量,则图甲中反应为①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ·ml-1,A错误;根据图乙分析,生成物中水的状态是液态,则图乙中反应为②CH4(g)+ eq \f(3,2) O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH2=-607.3 kJ·ml-1,B错误;根据盖斯定律,由①-②可得CO(g)+ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2=-283 kJ·ml-1,C正确;CO(g)+ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·ml-1,该反应放热,反应物[1 ml CO(g)和 eq \f(1,2) ml O2(g)]的总能量高于生成物[1 ml CO2(g)]的总能量,但无法判断等物质的量的CO2(g)和CO(g)具有的能量高低,D错误。
4答案:A
解析:将题中已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)可由12×③+5×②-2×①得到,所以该反应的ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,A项正确。
5答案:A
解析:由题给信息可知,过程①中N2H4转化为N2和NH3的反应为放热反应,结合盖斯定律可知,过程②中氨气转化为N2和H2的反应为吸热反应,A项错误;反应Ⅱ放热,与图2相符,B项正确;由反应Ⅰ可知,3 ml N2H4(g)转化为1 ml N2(g)和4 ml NH3(g)的反应为放热反应,故断开3 ml N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 ml N2(g)和4 ml NH3(g)中的化学键放出的能量,C项正确;根据盖斯定律可知,目标热化学方程式的ΔH=ΔH1-2ΔH2=+50.7 kJ·ml-1,D项正确。
6答案:D
解析:1 ml甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,故A项错误;该反应是可逆反应,不可能反应完全,即不可能放出56.9 kJ的热量,故B项错误;醋酸为弱酸,电离吸热,所以含1 ml CH3COOH的溶液与含1 ml NaOH的溶液混合,放出热量小于57.3 kJ,故C项错误;CO燃烧会继续放出热量,所以1 ml碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5 kJ,故D项正确。
7答案:B
解析:A项,由表格中的数据看出,NO的相对能量最大,化学性质最活泼,最不稳定,正确。B项,反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差,ΔH=66 kJ·ml-1-(-20 kJ·ml-1)=+86 kJ·ml-1,错误。C项,ΔH=66 kJ·ml-1+0-11 kJ·ml-1=+55 kJ·ml-1,正确。D项, N2O(g)===N2(g)+ eq \f(1,2) O2(g) ΔH=0+0-82 kJ·ml-1=-82 kJ·ml-1,正确。
8答案:(1)
SiCl4(g)+2H2(g) eq \(=====,\s\up7(1 100 ℃)) Si(s)+4HCl(g)
ΔH=+0.025a kJ·ml-1
(2)AX3(l)+X2(g)===AX5(s)
ΔH=-123.8 kJ·ml-1
(3)4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s)
ΔH=-177.6 kJ·ml-1
(4)N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH=+183 kJ·ml-1
(5)①H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶H
②4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH=-115.6 kJ·ml-1
③31.9 强
解析:(1)SiCl4是共价化合物,电子式为。根据生成1.12 kg硅,吸收a kJ热量,求出生成1 ml硅,吸收0.025a kJ热量,则热化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g) eq \(=====,\s\up7(1 100 ℃)) Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025a kJ·ml-1。
(2)由题目信息可知,常温时AX3为液体,AX5为固体,从而可写出该反应的热化学方程式为AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·ml-1。
(3)由题意知生成的黑色固体是氧化铜,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应消耗1 ml CuCl放热44.4 kJ可写出该反应的热化学方程式:4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·ml-1。
(4)由题干信息可知:ΔH=945 kJ·ml-1+498 kJ·ml-1-2×630 kJ·ml-1=+183 kJ·ml-1。
(5)据氧化还原反应的概念,反应A中HCl只作还原剂,4 ml HCl全部被氧化,对应ΔH=-115.6 kJ·ml-1;设H—Cl键键能为x kJ·ml-1,H—O键键能为y kJ·ml-1,则4x+498-243×2-4y=-115.6,解得y-x=31.9,说明H—O键与H—Cl键键能相差31.9 kJ·ml-1,且H—O键键能强于H—Cl键键能。
物质及状态
N2O(g)
NO(g)
NO2(g)
N2O4(l)
N2O5(g)
相对能量
(kJ·ml-1)
82
90
33
-20
11
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