第一章 化学反应的热效应 测试题 (含解析)2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题 (含解析)2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题
2022-2023学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
一、单选题
1.“野火烧不尽,春风吹又生”是唐代诗人白居易的若名诗句。下列关于该诗句中所涉及的说法错误的是(  )
A.“野火烧”属于生物质能的热化学转换
B.自然界中“春风吹又生”涉及到太阳能与化学能之间的转化
C.诗句“春风吹又生”说明生物质能属于可再生的新能源
D.野草成分中的纤维素属于有机物,而火烧后草木灰中的主要成分K2CO3属于盐
2.下列说法中正确的是(  )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.煤、石油、天然气均为化石能源,是非再生能源
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH<0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
3.某自热饭盒的热能来源于水和生石灰的反应。下列说法正确的是(  )
A.该反应为氧化还原反应
B.该过程中化学能转化为热能
C.热能也可由NH4NO3溶于水来提供
D.该反应生成物总能量高于反应物总能量
4.根据如图提供的信息,下列所得结论不正确的是(  )
A.该反应是吸热反应
B.该反应中旧键断裂吸收的能量高于新键形成放出的能量
C.该反应可能是碳酸钙的分解反应
D.该反应一定需要加热才能发生
5.2022年2月北京冬奥会尽显化学科技,科技助力体现环保理念。下列说法错误的是(  )
A.冬奥会的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于合成材料
B.火炬“飞扬”采用氢能为燃料,体现“绿色低碳”的发展理念
C.奥运场馆采用硫化镉发电玻璃,实现了电能向化学能的转化
D.奥运“战袍”利用微信小程序调控石墨烯片加热保暖,石墨烯不属于烯烃
6.标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g) O H HO HOO
能量 249 218 39 10 0 0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法错误的是(  )
A.的键能为436kJ
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.;
7.已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol,此温度下,将1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)(  )
A.一定大于92.2kJ B.一定等于92.2kJ
C.一定小于92.2kJ D.无法确定
8.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是(  )
A.司母戊鼎是青铜制品
B.燃料的脱硫、脱氮都是减少酸雨产生的措施
C.太阳能电池是利用高纯单质硅将光能直接转换为电能
D.二氧化氯(ClO2)具有还原性,故可用作自来水的杀菌消毒
9.下列说法正确的是(  )
A.甲烷的标准燃烧热为△H=﹣890.3kJ mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3 kJ mol-1
B.从C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.9kJ/mol,可知石墨比金刚石更稳定
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H<0
D.HCl和NaOH反应的中和热 ΔH=-57.3 kJ mol-1,则H2SO4和 Ba(OH)2 反应的中和热 ΔH=2×(-57.3) kJ mol-1
10.化学反应N2+3H2 2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(  )
A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=(b+c+a)kJ·mol-1
11.下列化学反应一定是放热反应的是(  )
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合时
B.金属钠与水反应
C.浓硫酸稀释
D.煅烧石灰石
12.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
下列说法正确的是:(  )
A.H2的燃烧热为571.6kJ·mol-1
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
C.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9kJ·mol-1
13.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是(  )
A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.白磷比红磷稳定
C.S(g)=S(s) ΔH>0 D.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH>0
14.某反应的能量关系如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.C(金刚石s)=C(石墨s) ΔH<0
B.金刚石比石墨稳定
C.C(石墨s)=C(金刚石s) ΔH=E2-E1
D.断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键的能量
15.根据能量图,下列说法正确的是(  )
A.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B.2AB(g)=A2(g)+B2(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1
C.拆开1 mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ的能量
D.1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
16.将溶质物质的量相同的酸溶液与碱溶液相混合,a:盐酸和氢氧化钠,b:醋酸和氢氧化钠,c:醋酸和氨水。其所放出热量比较,正确的是(  )
A.a>b>c B.c>b>a C.b>c>a D.a=b=c
17.HNO2与羟基自由基(·OH)的气相氧化反应与酸雨、光化学烟雾等重大环境问题密切相关。水分子可作为该气相氧化反应的催化剂,图中表示水分子催化的一种机理:下列叙述错误的是(  )
A.该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O
B.反应历程中还可能形成HONO···H2O
C.该反应历程中最大能垒(活化能)为201.1kJ·mol-1
D. 是反应过渡态
18.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):
M2+(g)+CO (g) M +(g)+O -(g)+CO2(g)
↑△H1 ↓△H3
MCO3(S) MO(s)+CO2(g)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是(  )
A.△H1(MgCO3)> △H1(CaCO3)>0
B.△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0
C.△H1(CaCO3)-△H1(MgCO3)=△H3(CaO)-△H3(MgO)
D.对于MgCO3和CaCO3,△H1+△H2>△H3
二、综合题
19.回答下列问题:
(1)冷敷袋俗称冰袋,在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。制作冷敷袋可以利用____(填序号,下同)。
A.放热的化学变化 B.吸热的化学变化
C.放热的物理变化 D.吸热的物理变化
(2)下列变化过程中放出热的是   。
①液态水汽化 ②稀释浓硫酸
③高温下碳酸钙分解 ④镁条与盐酸反应
⑤硝酸铵固体溶于水 ⑥铁丝在纯氧中燃烧
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应 ⑧八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌
(3)下列变化:①碘的升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水④氯化氢溶于水 ⑤氯气溶于水 ⑥氯化铵受热分解
未发生化学键破坏的是   ;仅发生离子键破坏的是   。上述涉及的主要物质为纯净物时,属于共价化合物的是   ;属于离子化合物的是   。
20.在保温杯式量热计中(见图)。将100mL、0.500mol·L-1CH3COOH溶液与100mL、0.55mol·L-1NaOH溶液混合,体温度从298.2K升高到301.2K,CH3COONa溶液比热容c=4.2J·g-1·K-1,溶液的密度为1g·cm-3.(已知:反应放出的热量Q=cm△t)
(1)通过计算,写出CH3COOH中和反应热方程式   。
(2)实验中NaOH溶液过量的目的是   。
(3)CH3COOH中和热的文献值为-56.1kJ·mol-1,你认为(1)中测得的热量偏小的可能原因是   。
(4)你认为CH3COOH与NaOH中和反应的ΔH1和HCl与NaOH中和反应的ΔH2相比,   (填“ΔH1”“ΔH2”或“一样”)大,原因是   。
21.煤炭燃烧过程中会释放出大量的,直接排放含的烟气至空气中会形成酸雨,危害环境。
(1)利用钠碱循环法可脱除烟气中的。
在钠碱循环法中,溶液作为吸收液,试写出溶液吸收,反应的离子方程式:   。
(2)为减少的排放,常采用“钙基固硫法”。
“钙基固硫法”即将生石灰和含硫的煤炭混合燃烧,将含硫煤炭产生的转化为,则生石灰将转化为发生反应的化学方程式为   ,以该反应为原理处理1t含硫1.6%的煤炭时,理论上至少加入   kg生石灰。
(3)“钙基固硫”时煤炭燃绕过程中产生的CO会与发生反应I和反应II,降低脱硫效率,反应I: ;反应II:
①反应I为   (填“吸热”或“放热”)反应。
②已知:转化为的能量关系如图所示。
写出该反应的热化学方程式:   。以该反应为原理,稀硫酸为电解质溶液,设计CO燃料电池,则CO由   (填“正极”或“负极”)通入,通入的一极的电极反应式为   。
③根据上述反应。则    。
22.我国提出争取在2060年实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。工业上有一种方法是利用CO2生产甲醇(CH3OH):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应过程中的能量变化如图1所示:
(1)该反应是   (填“放热”或“吸热”)反应,若有1molCO2(g)参加反应,放出的热量是   kJ。
(2)某温度下,在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2、H2进行该反应,反应过程中,其中两种气体的物质的量(n)随时间(t)的变化情况如图2所示。
①Y代表的反应物的化学式为   。
②4min时,v正   v逆(填“>”“<”或“=”)。
③若要增大反应速率,可采取的措施有   (写一条即可)。
④反应开始至4min时,X的平均反应速率为   。
⑤若该反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(CO2)=0.3mol·L-1·min-1,乙:v(H2)=0.52mol·L-1·min-1,丙:v(CH3OH)=0.1mol·L-1·s-1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为   。
(3)工业上甲醇可以用做燃料电池,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则甲醇作电池的   极(填“正”或“负”),若电池工作中有6mole-转移,则理论上消耗甲醇的质量是   g。
答案解析部分
1.A
A. “野火烧”是将化学能转化为热能,A符合题意;
B. 自然界中“春风吹又生”是通过光合作用将太阳能转化为化学能,B不符合题意;
C. “春风吹又生”说明生物质能属于可再生的新能源,C不符合题意;
D. 野草成分中的纤维素属于有机物,而火烧后草木灰中的主要成分K2CO3,属于盐,D不符合题意;
故答案为:A。
A、能量转化形式为化学能转化为热量
2.B
A.在化学反应中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,能量可以表现为热、光、电等,故A不选;
B.化石燃料是不可再生能源,故B选;
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0,故C不选;
D.在热化学方程式里,化学计量数表示物质的量,ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比,故D不选。
故答案为:B。
A.发生化学变化一定会伴随能量的变化;
B.化石能源不能再生;
C.吸热反应的焓变为正值;
D.焓变的大小与化学计量数有关。
3.B
A. 生石灰和水反应生成氢氧化钙,反应中元素的化合价均不变,该反应为非氧化还原反应,A不符合题意;
B. 该反应是放热反应,该过程中化学能转化为热能,B符合题意;
C. 硝酸铵溶于水吸热,因此热能不能由NH4NO3溶于水来提供,C不符合题意;
D. 该反应是放热反应,该反应生成物总能量低于反应物总能量,D不符合题意。
故答案为:B。
A.生石灰和水反应生成氢氧化钙CaO+H2O=Ca(OH)2,反应过程三个化学元素的化学价都没有发生变化;
B.反应过程产生大量的热;
C.NH4NO3溶于水是吸热的;
D.放热反应释放整体化学能,使生成物能力低于反应物。
4.D
A.由于反应物的总能量低于生成物的总能量,因此该反应为吸热反应,选项正确,A不符合题意;
B.由于该反应为吸热反应,因此反应过程中,旧化学键断裂吸收的能量要高于新化学键成键释放的能量,选项正确,B不符合题意;
C.碳酸钙高温分解的反应为吸热反应,因此该反应可能是碳酸钙的分解反应,选项正确,C不符合题意;
D.是否需要加热只是促使反应发生的条件,与反应是否放热或吸热无关,因此该反应不一定需要加热,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,因此该反应为吸热反应;据此结合选项进行分析。
5.C
A.聚酯纤维属于有机高分子材料中的合成纤维,即属于合成材料,故A说法不符合题意;
B.氢气在燃烧时,只产生水,氢能为清洁能源,使用氢能作燃料,体现了“绿色低碳”的发展理念,故B说法不符合题意;
C.采用硫化镉发电玻璃装置,实现了化学能向电能的转化,故C说法符合题意;
D.石墨烯是碳单质,不属于烯烃,故D说法不符合题意;
故答案为:C。
A、聚酯纤维为合成材料;
B、氢能不产生二氧化碳;
C、发电即转化为电能;
D、石墨烯为单质。
6.A
A.根据表格中的数据可知,的键能为218×2=436,A符合题意;
B.由表格中的数据可知的键能为:249×2=498,由题中信息可知中氧氧单键的键能为,则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍,B不符合题意;
C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278,中氧氧单键的键能为,则解离氧氧单键所需能量:,C不符合题意;
D.由表中的数据可知的,D不符合题意;
故答案为:A。
A、氢气的键能为两个氢原子结合在一起的能量;
B、结合表格给出的数据进行计算和判断;
C、HOO中解离氧氧键的能量为278,中氧氧单键的键能为;
D、△H=反应物总键能-生成物总键能=生成物总内能-反应物总内能。
7.C
根据反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol可知,1molN2完全反应时放出的热量为92.2kJ,但将1molN2和3molH2放在一密闭容器中反应时,由于反应是可逆反应,故1molN2不可能完全反应,故放出的热量小于92.2 kJ,
故答案为:C。
可逆反应的ΔH是反应物按照系数的物质的量完全反应时产生的焓变,而可逆反应不能完全进行。
8.D
A.司母戊鼎含铜84.77%、锡11.64%、铅2.79%,其他0.8%,是青铜制品,A说法不符合题意;
B.燃料的脱硫、脱氮可减少硫、氮氧化物的生成,都是减少酸雨产生的措施,B说法不符合题意;
C.太阳能电池是对光有响应并能将光能转换成电力的器件,利用高纯单质硅将光能直接转换为电能,C说法不符合题意;
D.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,故可用作自来水的杀菌消毒,D说法符合题意;
故答案为D。
A.属于合金主要含有铜、锡、铅等是青铜合金
B.酸雨的主要气体是二氧化硫和二氧化氮,脱硫脱氮可以减少他们的排放
C.太阳能电池板是硅单质
D.二氧化氯具有氧化性
9.B
A、甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ mol-1,故A不符合题意;
B、从C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9kJ mol-1,反应吸热,说明石墨能量低于金刚石,可知石墨比金刚石更稳定,故B符合题意;
C、常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,但该反应的△H>0,故C不符合题意;
D、强酸和强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量是中和热,HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ mol-1,生成沉淀也要放热,则H2SO4和Ba(OH)2的反应放出的热量大于2×57.3kJ,则△H<2×(-57.3)kJ mol-1,故D不符合题意。
故答案为:B。
A.根据燃烧热的定义判断热化学方程式的正误;
B.能量越高越不稳定;
C.碳与二氧化碳的反应是吸热反应;
D.硫酸与氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,生成沉淀放出热量。
10.C
由图可以看出,△E为反应的活化能,反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能,所以N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,即N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a) kJ/mol,
而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,根据盖斯定律有N2(g)+H2(g)=NH3(l)△H=(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=2(a-b-c)kJ mol-1,
故答案为:C。
根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态。
11.B
A.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合属于吸热反应,A不符合题意;
B.金属钠与水反应放出大量的热,可将Na熔化为一个小球,B符合题意;
C.浓硫酸溶于水是物理变化,而非化学变化,故不属于放热反应,C不符合题意;
D.石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应,属于吸热反应,D不符合题意;
故答案为:B。
活泼金属与酸和水的置换反应是放热反应。
12.C
A.根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1可以知道1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ·mol-1,则氢气燃烧热为285.8 kJ mol-1,故A不符合题意;
B.反应中有BaSO4生成,而生成BaSO4也是放热的,所以放出的热量比57.3 kJ多,即该反应的ΔH<-57.3kJ·mol-1;故B不符合题意;
C.令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为4g,则4g氢气燃烧放热为571.6 kJ;4g CH3OH(l)燃烧放热为4/32×1/2×1452 kJ=90.75 kJ;所以H2(g)放出的热量多,故C符合题意;
D.①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1;按盖斯定律计算①×3-②得到:6H2(g)+2CO2(g)=2CH3OH(l)+2H2O(l) ΔH=-262.8kJ·mol-1;则正确的热化学方程式是3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4kJ·mol-1,故D不符合题意;
故答案为:C。
根据热化学方程式含义进行计算同质量下放出的热量,同质量的氢气放出的热量多。
13.A
A.由能量图可知,金刚石的能量高于石墨,因此石墨转化为金刚石需要吸收能量,为吸热反应,A符合题意;
B.由能量图可知,白磷的能量高于红磷,物质所具有的能量越高越不稳定,因此红磷比白磷更稳定,B不符合题意;
C.硫由气态转化为固态的过程中,需要释放能量,因此ΔH<0,C不符合题意;
D.由能量图可知,H2和I2的总能量高于HI,因此该反应为放热反应,ΔH<0,D不符合题意;
故答案为:A
A.根据金刚石和石墨能量的相对大小确定反应的热效应;
B.根据白磷和红磷的能量相对大小,比较物质的稳定性;
C.物质由气态转化为固态,需要释放能量;
D.根据物质能量的相对大小确定反应的热效应;
14.A
A. 石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,因此金刚石转化为石墨是放热反应,△H<0,即C(金刚石s)=C(石墨s) ΔH<0,A项符合题意;
B. 石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,B项不符合题意;
C. C(石墨s)=C(金刚石s) 计算反应热时ΔH=E产物- E反应物=E1-E2,C项不符合题意;
D. 石墨的总能量小于金刚石的总能量,说明石墨比金刚石稳定,因此石墨的键能大于金刚石的键能,即断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中化学键的能量,D项不符合题意;
故答案为:A。
A.能量高的物质生成能量低的物质是放热反应,焓变小于零;
B.能量越高越不稳定;
C.石墨生成金刚石是吸热反应;
D.根据图中能量可知石墨的键能大于金刚石的键能。
15.B
A.由于生成物的能量比反应物高,故发生的反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)为吸热反应,A不符合题意;
B.根据图示可知A2(g)+B2(g)=2AB(g)为化合反应,1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反应产生2 molAB(g)吸收(a-b) kJ的热量,则2 molAB(g)分解产生1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出热量是(a-b) kJ,其热化学方程式为:2AB(g)=A2(g)+B2(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1,B符合题意;
C.根据图示:拆开2 mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ的能量,则拆开1 mol AB(g)中的化学键需要吸收 kJ的能量,C不符合题意;
D.断裂1 mol A2(g)中 A-A键和1 mol B2(g)中的B-B键,形成2 mol A(g)和2 mol B(g)原子需吸收的能量之和为a kJ,D不符合题意;
故答案为:B。
反应物的总能量高于生成物的总能量, 由此可知是一个,吸热反应,由图可知生成2molAB吸收的能量为(a-b)KJ,则该反应的△H=-(a-b)kJ/mol
16.A
HCl和氢氧化钠在溶液中完全电离,发生反应,反应放热;醋酸不完全电离,醋酸与氢氧化钠发生反应,随着反应的进行,醋酸逐渐电离,电离吸热,故放出的热量比a少;醋酸和氨水均不完全电离,发生反应,反应过程中醋酸和。逐渐电离,电离吸收的热量比b要多,故放出的热量比b少,故A符合题意;
故答案为:A。
酸碱发生中和反应时放热,相同条件下生成的水越多,放热越多,但弱酸、弱碱电离吸热,会导致放出的热量减少。
17.C
A. 由图知,产物为NO2和H2O,则该气相氧化反应的化学方程式为HNO2+·OH NO2+H2O,A不符合题意;
B. 由图知,水分子中的氧原子可以和亚硝酸分子中的氢原子形成氢键、水分子中的氢原子可以和亚硝酸分子中的氧原子形成氢键、则反应历程中还可能形成HONO···H2O,B不符合题意;
C. 该反应不可逆,该反应历程中Ⅲ→Ⅳ时能垒最大 (活化能),为22.6 kJ·mol-1-(-20.5) kJ·mol-1,C符合题意;
D. 由过渡态理论知, 是反应过渡态,D不符合题意;
故答案为:C。
A.根据反应物和生成物即可写出方程式
B.根据图示即可判断可能产生
C.根据图示找出能量的最大差值即可
D.根据图示即可判断为过渡态
18.C
A.根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 ,由于Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,选项正确,A不符合题意;
B.ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,选项正确,B不符合题意;
C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0,而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,ΔH3为负值,CaO的离子键强度弱于MgO,因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,选项错误,C符合题意;
D.上分析可知ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
A.ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大;
B.ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M2+无关;
C.ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量,并结合离子键强弱分析;
D.根据ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0分析;
19.(1)B;D
(2)②④⑥⑦
(3)①;②③;④;②③⑥
(1)制作冷敷袋需要吸热,所以吸热的化学变化和吸热的物理变化都可以制作冷敷袋;故答案为BD;
(2)①液态水变成水蒸气,为吸热过程,故不正确;
②浓硫酸稀释,为放热过程,故正确;
③高温下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳为吸热反应,故不正确;
④镁条与盐酸反应为放热反应,故正确;
⑤硝酸铵固体溶于水,为吸热过程,故不正确;
⑥铁丝在纯氧中燃烧为放热反应,故正确;
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应为酸碱中和反应,为放热反应,故正确;
⑧NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O混合搅拌为吸热反应,故不正确;
则能放出热量的过程有②④⑥⑦;
(3)①碘的升华属于物理变化,只是状态发生变化,没有化学键的破坏;
②烧碱熔化中存在离子键,熔化烧碱时,阴阳离子间的化学键被破坏,所以破坏的是离子键;
③氯化钠溶于水,在水分子的作用下,氯化钠中的离子键被破坏,所以破坏的是离子键;
④氯化氢溶于水,在水分子的作用下,氯化氢中的共价键被破坏,所以破坏的是共价键;
⑤氯气溶于水,与水发生反应,氯气中的共价键被破坏,所以破坏的是共价键;
⑥氯化铵受热分解,氯化铵是离子化合物,存在的化学键有离子键、共价键,受热分解时,阴阳离子间的化学键、及铵根离子中的共价键被破坏,所以所以破坏的是离子键、共价键;
故答案为:①;②③;④;②③⑥。
(1)冷敷袋的原理是通过吸收热量,降低温度;
(2)液化、凝固为放热过程,燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应都为放热反应;
(3)铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,非金属原子和非金属原子的结合是共价键,含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物。
20.(1)CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-50.4kJ·mol 1
(2)保证醋酸完全被NaOH中和
(3)①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等
(4)DH1;因弱酸CH3COOH电离要吸热
(1)由题中信息可知,温度差△t=301.2K-298.2K=3.0K,Q=cm△t=4.2J·g-1·K-1×(100mL×1g·cm-3+100mL×1g·cm-3) ×3.0K=2520J=2.52kJ,100mL 0.50mol·L CH3COOH溶液 与100mL 0.55mol·L-1NaOH溶液混合反应,生成水0.05mol,△H= =- =-50.4kJ·mol-1,则CH3COOH与NaOH中和反应热方程式为CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-50.4kJ·mol 1;答案为CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-50.4kJ·mol 1。
(2)酸和碱反应测中和热时,为了保证一方全部反应,往往需要另一试剂稍稍过量,减少实验误差,所以实验中NaOH过量,为了能保证CH3COOH溶液完全被中和,从而提高实验的准确度;答案为保证醋酸完全被NaOH中和。
(3)CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ·mol-1,实际上测定数值偏低,可能原因有①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等;答案为①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等。
(4)醋酸是弱酸,电离过程需要吸收能量,所以CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比,HCl较大,由于△H为负值,则ΔH1大于ΔH2;答案为ΔH1;因弱酸CH3COOH电离要吸热。
(1)根据公式Q=cmΔt计算反应生成0.05mol水时放出的热量,从而得出反应生成1mol水时放出的热量,进而书写反应的热化学方程式。 (2)实验中NaOH溶液过量,是为了保证CH3COOH完全反应。
(3)(1)中测得中和热的数值为-50.4kJ/mol,说明反应放出的热量偏小,据此分析可能的原因。
(4)CH3COOH是弱酸,弱酸的电离需要吸热,使得反应放出的热量部分被CH3COOH的电离吸收。
21.(1)
(2)或、;28
(3)放热; ;负极;;-956.4
(1)溶液吸收生成亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为。
(2)生石灰氧化钙在氧气的作用下转化为,发生反应的化学方程式为,以该反应为原理处理1t含硫1.6%的煤炭时,理论上消耗氧化钙的质量是。
(3)①反应I的ΔH<0,为放热反应。
②根据图像可知生成2mol二氧化碳放热566kJ,该反应的热化学方程式为 。原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,则CO燃料电池中CO由负极通入,电解质是稀硫酸,通入的一极的电极反应式为。
③已知:反应I:
反应Ⅲ:
根据盖斯定律反应Ⅲ×2-:反应I即得到 -956.4。
(1)可参考二氧化碳和碳酸钠溶液的反应,亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠;
(2)二氧化硫和氧化钙以及氧气生成硫酸钙,该反应为氧化还原反应;计算时需要结合质量分数以及初始质量进行计算;
(3) ① 反应I的焓变小于零,为放热氨反应;
② 根据图示可知该反应为一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,反应物的总内能大于生成物的总内能,因此该反应为放热反应,放出的热量为566kJ/mol;
③ 盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减。
22.(1)放热;445
(2)CO2;>;升高温度(或加入反应物或合适的催化剂等);0.125mol·L-1·min-1;丙>甲>乙
(3)负;32
(1)该反应生成物总能量比反应物总能量少,该反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应,若有1molCO2(g)参加反应,放出的热是。故答案为:放热;445;
(2)①由图2和反应式可知:反应物减少的物质的量与生成物增加的量相等,Y代表的反应物的化学式为CO2。故答案为:CO2;
②4min时,反应继续向正反应进行,v正>v逆(填“>”“<”或“=”)。故答案为:>;
③若要增大反应速率,可采取的措施有升高温度或加入反应物或适当的催化剂等(写一条即可)。故答案为:升高温度或加入反应物或适当的催化剂等;
④反应开始至4min时,,X的平均反应速率为0.125mol·L-1·min-1。故答案为:0.125mol·L-1·min-1;
⑤都根据速率之比等于系数之比,都换算为同一单位,都用氢气来表示的速率为:甲:v(H2)=0.9mol·L-1·min-1,乙:v(H2)=0.52mol·L-1·min-1,丙:v(H2)=18mol·L-1·s-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为丙>甲>乙;
(3)工业上甲醇可以用做燃料电池,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。由可知:每反应转移,转移,则理论上消耗甲醇的质量为32g;故答案为:负;32。
(1)由图可知,该反应反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应;
(2)①根据物质的量变化量之比等于物质的量变化量之比分析;
②4min时反应正向进行;
③升温、加催化剂等均能加快反应速率;
④根据计算;
⑤同一个化学反应,用不同的物质表示反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比,速率与计量系数的比值越大,反应速率越快;
(3)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,负极发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,正极发生还原反应

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