资源描述
1.下列说法正确的是( )
A.焓变单位中kJ·mol-1,是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”
D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+”
解析:焓变单位中的kJ·mol-1,是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A错;在反应中物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热;C对;化学反应的实质是旧化学键的断裂,新化学键的形成,断键时吸收能量,成键时放热,所以D错。
答案:C
2.下列说法错误的是( )
①化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
②放热反应不需要加热就能发生
③需要加热才能发生的反应都是吸热反应
④化学反应放热还是吸热,决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小
⑤反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
⑥反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应
⑦化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
A.①②③④⑤⑥ B.②③
C.②③⑦ D.①④⑤⑥
解析:此题从多个角度考查放热反应和吸热反应的定义和实质。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,除此之外,还可以以光、热、电能等形式表现出来。
答案:C
3.下列变化中,属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
⑥CaCO3高温分解 ⑦CO2+C2CO ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C+H2O(g)CO+H2
⑩Al与HCl反应
A.①②④⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑦⑧⑨
C.①④⑥⑧ D.①②④⑧⑨
解析:①③属于物理变化,不属于化学反应,CaO与水反应生成Ca(OH)2,产生大量热,属于放热反应。⑩金属与酸的反应一般为放热反应。
答案:B
4.下列说法正确的是( )
A.反应热就是反应中放出的能量
B.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
C.由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
解析:反应过程中所放出或吸收的热量都是反应热,因此A错;等压条件下的反应热在不做其他功的情况下,才等于焓变,故B错;由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石能量高,不稳定;因为硫固体变为硫蒸气要吸热,所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多是正确的。
答案:D
5.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析:A+B―→X为吸热反应,故X的能量高于A和B的总能量,可排除A项和C项;总反应A+B―→C为放热反应,故C的能量低于A和B的总能量,故B项错误,D项正确。
答案:D
6.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键可放出x kJ能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
解析:反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,A选项错误;旧键的断裂吸收能量,新键的生成释放能量,则B选项错误;由图可知断裂2 mol A—B键要吸收y kJ能量,C选项正确;由图像可判断反应物与生成物的总能量,1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量,故D选项错误。
答案:C
7.已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),反应过程中的能量变化如图所示。
该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),该反应的ΔH=________kJ·mol-1(用含E1、E2的代数式表示),1 mol 气体A和1 mol 气体B具有的总能量比1 mol 气体C和1 mol 气体D具有的总能量________(填“高”、“低”或“高低不一定”)。
答案:吸热 E1-E2 低
8.(1)已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ,下列关系式正确的是( )
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2<2Q3
(2)用图示把化学反应中的能量变化表示出来(以能量为纵坐标、反应过程为横坐标)。
(3)生成1 mol HCl需要________(填“放出”或“吸收”)________ kJ的能量。
解析:正确理解化学反应中化学键的断裂和形成与反应热的关系。
答案:(1)D
(2)如下图
(3)放出 Q3-(Q1+Q2)
1.热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1的叙述正确的是( )
A.一分子H2和Cl2反应,放出热量184.6 kJ
B.1 mol H2和Cl2完全反应生成2 mol HCl放出的热量为184.6 kJ
C.在25℃、101 kPa时,1 mol气态H2和1 mol气态Cl2完全反应生成2 mol HCl气体,放出的热量为184.6 kJ
D.在25℃、101 kPa时,1 mol气态H2和1 mol气态Cl2完全反应生成2 mol HCl气体,吸收的热量为184.6 kJ
解析:正确理解热化学方程式所表示的意义。
答案:C
2.以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1的说法中,正确的是( )
A.当有10 NA个电子转移时,该反应放出1 300 kJ/mol的能量
B.当有NA个水分子生成且为液体时,该反应吸收1 300 kJ的能量
C.当有2NA个碳氧共用电子对生成时,该反应放出1 300 kJ的能量
D.当有8NA个碳氧共用电子对生成时,该反应放出1 300 kJ的能量
解析:本题综合考查了阿伏加德罗常数与反应热的知识。
C2H2(g)+O10e-2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1
当有10 mol e-转移时,生成1 mol液态水,生成2 mol CO2(O===C===O),其中含8 mol碳氧共用电子对,放出1 300 kJ的能量。
答案:D
3.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+483.6 kJ/mol
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
解析:A中H2燃烧应该是放热反应, ΔH小于0;B中ΔH>0,为吸热反应,说明金刚石的总能量比石墨的高,石墨应该比金刚石稳定;D中CO还能继续燃烧放热,ΔH为负值,所以ΔH2应大于ΔH1。
答案:C
4.0.096 kg碳完全燃烧可放出3 147.9 kJ的热量 ,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C+O2===CO2 ΔH=-393.49 kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.49 kJ/mol
C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.49 kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.49 kJ/mol
解析:0.096 kg碳的物质的量为8 mol,完全燃烧可放出3 147.9 kJ的热量,则1 mol碳完全燃烧放出393.49 kJ的热量。
答案:C
5.符合下图的热化学方程式是( )
A.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=+41 kJ/mol
B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41 kJ/mol
C.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH=+41 kJ/mol
D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH=-41 kJ/mol
解析:从题图分析得,由反应物CO2和H2生成CO和H2O是吸热反应,其反应热为+41 kJ/mol,由于题中已明确了反应物和生成物,因此只能选C而不能选B。
答案:C
6.甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol,若以NA代表阿伏加德罗常数,则下列说法中正确的是( )
A.有4NA个电子转移时,放出890 kJ的能量
B.有NA个C—H键断裂时,放出890 kJ的能量
C.有2NA个H2O(l)生成时,放出890 kJ的能量
D.有NA个C、O间的共用电子对生成时,放出890 kJ的能量
解析:1 mol CH4完全燃烧,转移8 mol 电子,A错误;1个CH4分子中含有4个C—H键,B错误;每个CO2分子中有4个C、O间的共用电子对,D错误。
答案:C
7.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+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
(1)H2O的电子式是________。
(2)反应A的热化学方程式是________________。
(3)断开1 mol H—O键与断开1 mol 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”)________。
解析:(1)水是共价化合物,其电子式为HH。(2)在400 ℃时,水为气态,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ/mol。(3)设H—Cl键的键能为a,H—O键的键能为b。反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,4a+498 kJ/mol-2×243 kJ/mol-4b=-115.6 kJ/mol,得4(a-b)=-127.6 kJ/mol,a-b≈-32 kJ/mol。即H—O键的键能比H—Cl键的大,则H—O键比H—Cl键强。
答案:(1)HH
(2)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ/mol
(3)32 强
8.依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)28 g CO还原Fe2O3生成单质铁,放出8.3 kJ热量。
_____________________________________________
(2)1 mol氨气和1 mol氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176 kJ热量。
____________________________________________
(3)N2和O2化合生成184 g NO2气体,吸收135.4 kJ热量。
_______________________________________________
(4)1 g H2燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。
________________________________________________
(5)5.2 g气态乙炔(C2H2)完全燃烧生成液态水和气态CO2,放出260 kJ热量。
___________________________________________
答案:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-24.9 kJ·mol-1
(2)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)
ΔH=-176 kJ·mol-1
(3)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH=+67.7 kJ·mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(5)2C2H2(g)+5O2(g)===2H2O(l)+4CO2(g)
ΔH=-2 600 kJ·mol-1
1.下列有关叙述正确的是( )
A.
如图所示,测定中和热时,大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定小烧杯
B.若用50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液,分别与50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L-1的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等
C.中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应
D.为了简化装置,中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替
解析:大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失,A错误;中和热是固定值,B错误;测定中和热只要用强酸与强碱反应即可,C正确;温度计不能搅拌液体,D错误。
答案:C
2.下列说法中正确的是( )
A.中和热的测定实验中需要用的主要玻璃仪器有:两个大小相同的烧杯、两个大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
B.可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录温度的次数是3次
D.测定中和热实验中,若所使用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸,则会导致所测得的中和热数值偏高
解析:为了防止散热,在中和热测定的实验中应选用一大一小两个烧杯,小烧杯和大烧杯之间应用塑料泡沫隔开,选项A错误;很显然,从防止散热的效果看,使用保温杯完全可以,而且防止散热的效果更好,选项B正确;中和热测定的原理是首先根据公式Q=cmΔt求出反应过程中放出的热量,然后再根据ΔH=Q/n(H2O)计算中和热。式中Δt表示反应后的最高温度与反应前盐酸与氢氧化钠的平均温度之差,因此每次实验至少需要测定3次温度,由于中和热的测定属于定量实验,因此至少做2次实验才能求出其正确值,所以在整个实验过程中最少需要测定并记录温度的次数是6次,选项C错误;在中和热测定过程中为了提高实验的准确度,需保证酸和碱完全反应,在实验中通常使一种物质稍过量,选项D错误。
答案:B
3.下列化学反应的ΔH的绝对值最大的是( )
A.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH1
B.NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2
C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH3
D.NaOH(aq)+H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH4
解析:浓硫酸溶于水放出大量热,CH3COOH是弱电解质,电离过程吸热,所以绝对值大小关系是ΔH4>ΔH1=ΔH2>ΔH3。
答案:D
4.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,分别向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓H2SO4;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系表示正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2<ΔH3<ΔH1
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH2>ΔH3>ΔH1
解析:题中浓H2SO4稀释放热,稀醋酸、稀硝酸符合中和热测定浓度要求,但醋酸是弱酸,电离时要吸热。所以放出热量大小顺序:浓H2SO4>稀硝酸>稀醋酸。对于放热反应,ΔH<0,即ΔH为负值,放热越多,ΔH反而越小。
答案:B
5.下列酸与碱中和反应热化学方程式可用:
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1来表示的是(Q1,Q2,Q3,Q4都大于0)( )
A.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
B.H2SO4(浓)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)
ΔH=-Q2 kJ·mol-1
C.HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-Q3 kJ·mol-1
D.H3PO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===Ba3(PO4)2(s)+H2O(l) ΔH=-Q4 kJ·mol-1
解析:当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时,1 mol H+与1 mol OH-反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量。CH3COOH、H3PO4电离要吸热,浓H2SO4溶解时要放热,故A、B、D均不符合题意。答案选C。
答案:C
6.为了测酸碱反应的中和热,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反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化
⑦操作所需的时间( )
A.①②③⑥ B.①③④⑤
C.③④⑤⑥ D.全部
解析:由生成水的物质的量,即可确定反应的酸和碱的物质的量,所以有⑤,就不需要①②,操作所需的时间和反应热没有关系,当然,操作时间短一些,可以减少热量损失,但不是必需数据。
答案:C
7.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,回答问题。
(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出______ kJ的热量。
(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热为:________。
(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸,反应放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)(1)放出的热量。
解析:(1)=0.5 mol,所以0.5 mol NaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5 mol×57.3 kJ/mol=28.65 kJ。
(2)据中和热的定义可知,中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关,中和热为-57.3 kJ/mol。
(3)因醋酸为弱酸,与NaOH中和时,需不断的电离出H+,而电离过程中要吸收热量,故反应放出的热量会减小。
答案:(1)28.65 (2)-57.3 kJ/mol (3)小于
8.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,回答下列有关中和反应的问题:
(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应,能放出________kJ的能量。
(2)如图所示装置中,仪器A的名称是________,作用是________ _________;仪器B的名称是________,作用是_____________;碎泡沫塑料的作用是__________________________。
(3)通过实验测定的中和热的ΔH常常大于-57.3 kJ/mol,其原因可能是__________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
解析:(1)根据中和热的定义:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,所以0.1 mol Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应生成0.2 mol H2O(l),故放出的能量为11.46 kJ。(2)由实验装置知,A为环形玻璃搅拌棒,作用是搅拌,使溶液充分混合;B为温度计,作用是测量溶液的温度;碎泡沫塑料的作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失。(3)在测定中和热的实验中,减少热量损失是实验的关键,而在实验中会不可避免有少量热量损失,导致结果常常大于-57.3 kJ/mol。(4)用氨水代替NaOH溶液,会使测得的中和热的数值偏小,因为NH3·H2O是弱电解质,电离时需吸收热量。
答案:(1)11.46 (2)环形玻璃搅拌棒 搅拌,使溶液充分混合 温度计 测量溶液的温度 保温、隔热、减少实验过程中的热量损失 (3)实验中不可避免有少量热量损失 (4)偏小
1.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则
H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol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
解析:中和热的数值是一个定值,与几元酸几元碱反应无关,故A错;B项显然正确;放热反应有的也需要加热,C项错;甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热才是甲烷的燃烧热,故D项也错。
答案:B
2.下列说法正确的是( )
A.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应
B.在101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C.物质燃烧都需要氧气
D.物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析:A中CO燃烧放热;B中1 mol C完全燃烧放出的热才为燃烧热;C中燃烧不一定有O2参加。
答案:D
3.[双选]下列说法不正确的是( )
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更低
解析:化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料,不仅减少SO2对大气的污染,而且能提高燃烧效率,所以A、D选项的说法是错误的。
答案:AD
4.下列热化学方程式中ΔH的绝对值表示可燃物燃烧热的是( )
A.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l)
ΔH=-1103.6 kJ·mol-1
解析:燃烧热是指25℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。B选项,生成水蒸气,不是稳定的状态,稳定的状态应该生成液态水;A选项物质的量不是1 mol;D选项不是1 mol。
答案:C
5.在101 kPa时,32 g CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出的热量为1 780 kJ,则甲烷的燃烧热为( )
A.1 780 kJ/mol B.-1 780 kJ/mol
C.890 kJ/mol D.-890 kJ/mol
解析:32 g 甲烷的物质的量为2 mol,所以1 mol 甲烷在101 kPa时,完全燃烧放出的热量为890 kJ/mol,其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol,即甲烷的燃烧热为890 kJ/mol。
答案:C
6.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反应热)
D.2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)
解析:表示物质燃烧热的热化学方程式,要求可燃烧物的物质的量必须为1 mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即H2O的状态必须为液态,A项错误;中和反应是放热反应,ΔH应小于0,B项错误;热化学方程式中要标明物质的状态,D项错误。
答案:C
7.(1)在101 kPa时,4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫,放出27 kJ的热量,硫的燃烧热为________,硫燃烧的热化学方程式为__________________________。
(2)在101 kPa时,氢气在1.00 mol氧气中完全燃烧,生成2.00 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,氢气的燃烧热为________,表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________。
解析:(1)4.0 g硫粉的物质的量为1/8 mol,在O2中完全燃烧时放出27 kJ的热量,1 mol硫在O2中充分燃烧时放出的热量为27 kJ/mol×8 mol=216 kJ,故硫的燃烧热为216 kJ/mol,硫燃烧的热化学方程式为:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-216 kJ/mol
(2)1 mol H2在O2中完全燃烧时,消耗O2的物质的量为 mol,故H2的燃烧热为 kJ/mol=285.8 kJ/mol,H2燃烧的热化学方程式为:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
答案:(1)216 kJ/mol
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-216 kJ/mol
(2)285.8 kJ/mol
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
8.25 ℃ 101 kPa时,氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ,该反应的热化学方程式为_______________________。
若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ,则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)的ΔH=________kJ/mol,由此可知氢气的燃烧热为________kJ/mol。
解析:书写热化学方程式时要注意:①标明反应物及生成物的聚集状态。②化学计量数改变时,ΔH也同倍数地改变。故H2燃烧生成水蒸气的热化学方程式可写成:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol或2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol。36 g(2 mol)水蒸气变成36 g液态水放热:36 g×2.444 kJ/g≈88 kJ,所以2 mol H2燃烧生成2 mol H2O(l)时,ΔH=-483.6 kJ/mol-88 kJ/mol=-571.6 kJ/mol。燃烧热为1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量,故H2的燃烧热为=285.8 kJ/mol。
答案:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol -571.6 285.8
1.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol
②H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol
③O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol
④H2O(l)===H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( )
A.+237.46 kJ/mol B.-474.92 kJ/mol
C.-118.73 kJ/mol D.-237.46 kJ/mol
解析:根据盖斯定律,将反应①-②-③×+④可得目标反应方程式,其反应热ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3×+ΔH4=-237.46 kJ/mol。
答案:D
2.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s,灰) Sn(s,白) ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2
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:本题主要考查了盖斯定律的应用及一定条件下物质的稳定性。根据盖斯定律,②-①,得Sn(s,灰)Sn(s,白);ΔH3=ΔH2-ΔH1=+2.1 kJ·mol-1,因此很容易判断出,A是错误的;锡在常温下以白锡状态存在;灰锡转化为白锡的反应为吸热反应;由③可看出,在低于13.2 ℃的环境中,锡易变成粉末状的灰锡,自行毁坏。
答案:D
3.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)===ZnO(s)
ΔH=-348.3 kJ·mol-1
(2)2Ag(s)+1/2 O2(g)===Ag2O(s) ΔH=-31.0 kJ/mol
则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于( )
A.-317.3 kJ/mol B.-379.3 kJ/mol
C.-332.8 kJ/mol D.317.3 kJ/mol
解析:本题主要考查同学们对盖斯定律的理解,以及利用盖斯定律进行反应热计算的能力。根据盖斯定律可求出Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的反应热ΔH=-348.3 kJ/mol-(-31.0 kJ/mol)=-317.3 kJ/mol,故选A。
答案:A
4.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)
ΔH1=-297.16 kJ/mol
②S(s,正交)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ/mol
③S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH3
下列说法正确的是( )
A.ΔH3=+0.33 kJ/mol
B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定
解析:根据盖斯定律得③=①-②,则ΔH3=ΔH1-ΔH2=-0.33 kJ·mol-1,说明反应③为放热反应,单斜硫的能量比正交硫的高,正交硫更稳定。
答案:C
5.由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气放出60.45 kJ的热量,则反应:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH为( )
A.-483.6kJ·mol-1 B.-241.8 kJ·mol-1
C.-120.6 kJ·mol-1 D.+241.8 kJ·mol-1
解析:生成4.5 g H2O(g)时放出60.45 kJ的热量,根据热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g),可知ΔH=-(36/4.5)×60.45 kJ·mol-1=-483.6 kJ·mol-1。
答案:A
6.(1)已知:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:______________。
(2)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是___________。
解析:(1)根据盖斯定律,由第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。(2)利用盖斯定律,将(第三个热化学方程式-第一个热化学方程式-第二个热化学方程式×2)×,可得SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=(ΔH3-ΔH1-2ΔH2)=-130 kJ·mol-1。
答案:(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
(2)SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=-130 kJ·mol-1
7.同素异形体相互转化的反应热相当小,而且转化速率较慢,有时还很不完全,因此测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来研究。
已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-395.41 kJ·mol-1,C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.51 kJ·mol-1,则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为______________________________________。由此看来更稳定的碳的同素异形体为________。若取金刚石和石墨的混合晶体共1 mol在O2中完全燃烧,产生热量为Q kJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为__________(用含Q的代数式表示)。
解析:将两个已知的热化学方程式相减得到:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=ΔH1-ΔH2=-395.41 kJ·mol-1-(-393.51 kJ·mol-1)=-1.90 kJ·mol-1,此反应放热说明石墨的能量更低,更稳定。
计算二者的物质的量之比可由十字交叉法解得:
可得两者物质的量之比。
答案:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=-1.90 kJ·mol-1 石墨
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率是对可逆反应而言的,非可逆反应不谈化学反应速率
B.在可逆反应里,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值
C.在同一化学反应里,其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示,也可以用生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同
D.化学反应速率的单位可以是g·L-1·s-1,也可以是kg·L-1·s-1,甚至可以用t·L-1·s-1等来表示
解析:本题考查对化学反应速率概念的认识。由其概念:“单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加”可以看出:它适合所有的反应,并非专指可逆反应,所以A不正确;单位时间是正值,反应物浓度的减小或生成物浓度的增大也是正值,那么其比也必为正值,所以B不正确。由化学反应速率的概念公式可以看出D不正确。
展开阅读全文