第一章:化学反应的热效应(含解析)强基习题2023--2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章:化学反应的热效应(含解析)强基习题2023--2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章:化学反应的热效应 强基习题
一、单选题
1.某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结,其中不正确的是( )
A.夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体,可以用勒夏特列原理加以解释
B.使用催化剂既不会改变反应的限度也不会改变反应的焓变
C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量低;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量少
D.电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度及离子所带电荷多少有关
2.已知:① △H1 =+180.5kJ/mol ;
② △H2 =—221.0kJ/mol;
③ △H3 =—393.5kJ/mol
则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为( )
A. △H =+746.5kJ/mol
B. △H =—746.5kJ/mol
C. △H =—1493kJ/mol
D. △H =+1493kJ/mol
3.铍是高效率的火箭燃料,已知:2Be(s)+O2(g)=2BeO(s)△H=-1087.2kJ·mol-1,下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.用粉碎后的Be做原料,该反应的△H会减小
C.当消耗3.2gO2时,转移的电子数为0.2NA
D.Be(s)的燃烧热△H=-543.6kJ·mol-1
4.下列反应中,属于吸热反应的是
A.Na与H2O反应
B.Al与Fe2O3反应
C.NaOH溶液与盐酸反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
5.下列各组溶液混合后放出的热量最接近5.73kJ的是
A.0.01 L 10 mol·L-1硫酸与0.l L l mol·L-1 NaOH溶液混合
B.0.5 L 0.1 mol·L-1硫酸与0.5 L 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合
C.0.5 L 0.2 mol·L-1硝酸与0.5 L 0.2 mol·L-1氨水混合
D.0.5 L 0.2 mol·L-1盐酸与0.5 L 0.2 mol·L-1 KOH溶液混合
6.氨气分解成氮气和氢气要吸收的热量,下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
7.已知:氢气和乙烯的燃烧热分别为285.8 kJ/mol、1411.0 kJ/mol;在25℃和101KPa下,氢气和乙烯的混合气体5mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出5367.2kJ,计算该混合气体中氢气和乙烯的体积比
A.7:3 B.3:7 C.2:3 D.3:2
8.已知氢气的燃烧热为286kJ/mol,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。其他相关数据如表:则表中x为
O=O H-H H-O
1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 496 436 x
A.926 B.557 C.485 D.463
9.已知 kJ·mol,则含80.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
A.等于57.3 kJ B.小于57.3 kJ C.小于114.6 kJ D.等于114.6 kJ
10.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染,例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ/mol
下列说法不正确的是
A.反应①②均为放热反应
B.反应①②转移的电子数相同
C.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-a kJ/mol, a >574
D.若用标准状况下4.48 L CH4通过上述反应还原NO2至N2,吸收的热量为173.4 kJ
11.下列描述中正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧热的热化学方程式表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
C.从C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ·mol-1,可知石墨比金刚石更稳定
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
12.下列叙述不正确的是
A.根据一次能源与二次能源的划分,火电属于二次能源
B.煤、石油、天然气均为不可再生能源
C.风电是将风能转化为机械能,然后转化为电能
D.在火力发电时,燃料燃烧可以将全部的化学能转化为电能
13.下列反应的能量变化与示意图不相符的是
A.盐酸和碳酸氢钠的反应 B.灼热的炭与水蒸气的反应
C.生石灰与水的反应 D.工业上煅烧石灰石的反应
14.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,氢气中1molH—H键断裂时吸收热量436kJ,则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为
A.920kJ B.557kJ C.463kJ D.188kJ
二、填空题
15.已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。氢气、碘和碘化氢三种分子最稳定的是 。
16.根据所学知识,比较下列反应热的大小。
(1)同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1①,2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH2②,则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)同一反应的反应物状态不同时,反应热不同,如S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1① ,S(s)+O2(g) =SO2(g) ΔH2②,则ΔH1 ΔH2。
(3)两个相联系的不同反应,其反应热不同。如C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1①,C(s)+1/2O2(g) =CO(g) ΔH2②,又知CO的燃烧反应为放热反应 ,则ΔH1 ΔH2。
17.氨气是一种重要的化学物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
N-H H-H N≡N
断开1 mol化学键需要吸收的能量/kJ a 436 946
表中a为 。
(2)合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101 kPa 下:
I. 2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) △H1=- 222 kJ/mol
II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=- 242 kJ/mol
III. C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) △H3=- 394kJ/mol
①25℃、101 kPa 下CO与水蒸气反应转化为H2的热化学方程式为 。
②根据反应I、II、III,下列说法正确的是 (填选项字母)。
a.由反应II可以推知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4,则△H4小于△H2
b.反应III的反应热等于O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量与CO2分子中化学键形成时所释放的总能量的差
c.下图可表示反应I的反应过程和能量的关系

18.某温度时,ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ mol-1
③H2(g)+Se(g) H2Se(g) ΔH=+81kJ mol-1
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号,下同),属于吸热反应的是 。
(2)2g H2完全燃烧生成气态水,放出的热量为 。
(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式 。
(4)根据下图写出热化学方程式 。
(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变 (填“是”或“否”)。
19.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/mol
△H2=bkJ/mol
△H3=ckJ/mol
①请写出b、c的关系式 ;判断c 0(填“>”或“<”)。
②试比较 (填“>”或“<”)。
20.饮用水中的NO主要来自于NH。已知在微生物的作用下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为 。
21.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) ΔH=-90.4kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=+8.0kJ/mol
请回答:
(1)反应①属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应①生成1mol SO2(g)时,热量变化为 kJ。
(3)反应②热量变化为8.0kJ时,转化CO(g)的质量为 g。
22.碳的化合物在生产、生活中有着重要的作用。
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566kJ·molˉ1
H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) △H2=-41kJ·molˉ1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-107kJ.molˉ1
则CH3OH(g)+=CO2(g)+2H2O(g) △H= kJ·molˉ1
23.回答下列问题
(1)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+ Cl2(g) △H1=+83 kJ·mol-1
CuCl (s)+ O2(g)= CuO(s)+ Cl2(g) △H2=-20 kJ·mol-1
CuO(s) + 2HCl(g)= CuCl2(s)+H2O(g) △H3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的 △H= kJ·mol-1
(2)甲烷CH4是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为 。
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中
①4P (红磷,s) +5O2(g)=P4O10(s) △H =-Q1kJ/mol
②P4(白磷,s)+5O2(g)= P4O10(s) △H =-Q2kJ/mol
若Q1、 Q2均大于零,则Q1和Q2的关系为_______(填字母序号)。
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1(4)现有反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1
已知该反应中相关的化学键键能数据如下 :
化学键 H-H C-O H-O C- H
E/(kJ·mol-1) 436 343 465 413
则气态CO中C≡O中的键能为 kJ·mol-1
(5)下列反应属于吸热反应的是 _______
A.炭燃烧生成一氧化碳
B.中和反应
C.锌粒与稀硫酸反应制取H2
D.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应
24.肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
(1)液态肼和液态过氧化氢混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。若每生成1molN2,放出642kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 ,消耗16g液态肼放出的热量为 。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-544kJ·mol-1,键能数据如下表:
化学键 N-N N-H O=O O-H
键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 。若H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则N2H4(g)的燃烧热为 。
(3)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物,易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知:Ⅰ.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH1=-92.4kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.8kJ·mol-1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(s) ΔH3=-645.7kJ·mol-1
写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体,因为二氧化碳与水反应生成碳酸的反应受到压强的影响,故A正确。
B.使用催化剂既不会改变反应的限度也不会改变反应的焓变,故B正确。
C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量低;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多,故C错误。
D.电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度及离子所带电荷多少有关,故D正确。
故选:C。
2.B
【详解】根据目标方程式,可知该式可由-①-②+2×③得到,则△H ==—746.5kJ/mol,故答案选B。
3.D
【详解】A.该反应的ΔH<0,为放热反应,故A项错误;
B.反应物的状态不会改变反应的焓变,因此△H不变,故B项错误;
C.3.2 g O2的物质的量为0.1mol,由反应的方程式可知,当消耗3.2g O2时,转移的电子数为0.4NA,故C项错误;
D.燃烧热是指1mol纯物质燃烧生成稳定化合物放出的热量,由2Be(s)+O2(g)=2BeO(s)△H=-1087.2kJ·mol-1可知,Be(s)的燃烧热△H=-543.6 kJ·mol-1,故D项正确;
故答案为D。
4.D
【详解】常见的放热反应包括可燃物的燃烧、中和反应、金属与水或酸反应、多数化合反应、铝热反应等;常见的吸热反应包括多数分解反应、铵盐与碱反应、碳在高温下与二氧化碳反应、碳在高温下与水蒸气反应等。
A.Na与H2O反应属于放热反应,错误;
B.Al与Fe2O3反应属于放热反应,错误;
C.NaOH溶液与盐酸反应属于放热反应,错误;
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应属于吸热反应,正确。
5.D
【详解】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热,发生的离子反应为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),放出的热量为57.3 kJ,若使溶液混合后放出的热量最接近5.73kJ,则溶液混合和后只生成0.1mol的水,
A.0.01 L 10 mol·L-1硫酸溶液中硫酸的物质的量为0.1mol,0.l L l mol·L-1 NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.1mol,二者混合后,硫酸过量,氢氧化钠完全反应,生成0.1mol的水,但硫酸浓度较大,混合和过程中硫酸被稀释放热,放出的热量大于5.73kJ;
B.0.5 L 0.1 mol·L-1硫酸溶液中氢离子的物质的量为0.5L×0.1mol·L-1×2=0.1mol,0.5 L 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中氢氧根离子的物质的量为0.5L×0.1mol·L-1×2=0.1mol,二者混合后生成水的物质的量为0.1mol,但反应中还生成硫酸钡,除了中和反应还有其他反应的发热,放出的热量大于5.73kJ;
C.0.5 L 0.2 mol·L-1硝酸溶液中氢离子的物质的量为0.5L×0.2mol·L-1×1=0.1mol,0.5 L 0.2 mol·L-1氨水中一水合氨的物质的量为0.5 L×0.2 mol·L-1=0.1mol,二者混合充分反应生成0.1mol的水,但氨水是弱电解质,溶液中电离过程吸热,则放出的热量小于5.73kJ;
D.0.5 L 0.2 mol·L-1盐酸溶液中氢离子的物质的量为0.5L×0.2mol·L-1×1=0.1mol, 0.5 L 0.2 mol·L-1 KOH溶液中氢氧根离子的物质的量为0.5L×0.2mol·L-1×1=0.1mol,二者混合充分反应生成0.1mol水,反应过程为强酸、强碱的稀溶液,没有其他反应,则放出的热量为5.73kJ;
综上分析可知,各组溶液混合后放出的热量最接近5.73kJ的是D选项,答案选D。
6.B
【详解】A.热化学方程式需要标注反应物和生成物的状态,A错误;
B.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,2mol氨气分解成氮气和氢气吸收92.38kJ的热量,B正确;
C.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,说明产物的能量高于反应物的能量,所以46.19kJ前应该为减号不是加号,C错误;
D.1mol氨气分解成氮气和氢气吸收46.19kJ的热量,23.095kJ为0.5mol氨气分解成氮气和氢气吸收的热量,D错误;
故答案选B。
7.B
【详解】设氢气的物质的量为x,乙烯的物质的量为y,则有x+y=5,285.8x+1411.0y=5367.2,解得x=1.5,y=3.5,所以氢气和乙烯的物质的量之比为3:7;同温同压下,气体物质的量之比等于体积比,所以该混合气体中氢气和乙烯的体积比为3:7;故选B。
8.D
【详解】已知氢气的燃烧热为286kJ/mol,则有H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol,18g水蒸气即1mol水蒸气变成液态水放出44kJ的热量,即H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol,所以有H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ/mol,焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以有436 kJ/mol+×496 kJ/mol-2x=-242kJ/mol,解得x=463 kJ/mol,故答案为D。
9.C
【详解】醋酸是弱酸,电离吸热,1mol氢氧化钠和1mol醋酸反应放出的热量小于57.3kJ,所以80.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于114.6 kJ,故选C。
10.D
【详解】A.反应①②的反应热ΔH<0,因此这两个反应均为放热反应,A正确;
B.在这两个反应中CH4失去电子变为CO2,每1molCH4完全反应失去8 mol电子,故反应①②转移的电子数相同,B正确;
C.同质量的同一物质在气态时含有的能量比液态时高,①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ/mol,则CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-a kJ/mol,放出的热量比574kJ多,故 a >574,C正确;
D.根据盖斯定律,将(①+②)×,整理可得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=-867 kJ/mol,则标准状况下4.48 L CH4的物质的量是0.2 mol,其通过上述反应还原NO2至N2,放出的热量Q=0.2 mol ×867 kJ/mol =173.4 kJ,D错误;
故合理选项是D。
11.C
【详解】A.反应条件与反应类型是放热反应还是吸热反应无关,需要加热才能发生的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,铝铝热反应为放热反应,但需高温条件,A错误;
B.甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol-1,表示1 mol CH4完全燃烧产生CO2气体和液态H2O放出的热量,而CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1中水为气态,B错误;
C.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ·mol-1,可知石墨含有的能量比等质量的金刚石低,故石墨比金刚石更稳定,C正确;
D.反应热与反应条件无关,只与反应物、生成物的状态及物质的量有关,故同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同,D错误;
故合理选项是C。
12.D
【详解】A.由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为二次能源,火电应为二次能源,故A正确;
B.煤、石油、天然气都是化石能源,属于不可再生能源,故B正确;
C.风力发电主要是将风能转化为风轮的机械能,再通过发电机转化为电能,故C正确;
D.在火力发电时,燃料燃烧将化学能转化为热能、光能等形式的能量,热能转化为机械能,机械能转化为电能,故D错误;
故选D。
13.C
【分析】由图可知,冰转化成水需要吸热,据此分析;
【详解】A.盐酸和碳酸氢钠反应为吸热反应,A符合;
B.灼热的炭与水蒸气反应为吸热反应,B符合;
C.生石灰与水反应放热,C不符合;
D.共用煅烧石灰石反应吸热,D符合;
故答案为:C。
14.C
【详解】由1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ可知,反应2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)的反应热ΔH=—×2=—484kJ/mol,设1mol H—O键的键能为xkJ/mol,由反应热ΔH的值等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得:ΔH=2×436kJ/mol+496kJ/mol—2×2×x=—484kJ/mol,解得x=463,则水蒸气中1molH—O键形成时放出热量为1mol×463 kJ/mol=463kJ,故选C。
15. 放出 5.5 H2
【详解】反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值,则根据反应H2+I2=2HI可知形成2 molHI的反应热△H=(436 kJ/mol+151 kJ/mol) -2×299kJ/mol=-11 kJ/mol,反应为放热反应,所以由氢气和碘反应生成1 mol HI放出热量为5.5kJ。H—H键、I—I键、H—I键键能分别为436 kJ/mol、151 kJ/mol、299 kJ/mol。键能越大,分子越稳定,三种物质中键能最大的是H2,故H2分子最稳定。故答案为:放出;5.5;H2。
16. > < <
【分析】根据盖斯定律分析反应热,并根据同一物质的状态和能量的对应关系进行分析,如固体的能量低于液体能量低于气体能量。
【详解】(1)由盖斯定律知,用①式-②式得2H2O(l)=2H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2>0,故ΔH1>ΔH2。
(2)由盖斯定律知,用①式-②式得S(g)=S(s) ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。
(3)由盖斯定律知,用①式-②式得CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。
17. 391 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-162 kJ/mol a
【详解】(1)由键能与反应热关系得:△H=946 kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3×a kJ/mol=-92 kJ/mol,解得a=391 kJ/mol,即断开1 mol N—H键需要吸收391 kJ能量,故此处填391;
(2)①由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=,故此处填:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-162 kJ/mol;
②a.由于H2O(g)能量高于H2O(l),故2 mol H2完全燃烧生成液态水放热更多,但由于放热反应△H为负值,故△H4小于△H2,a正确;
b.反应热等于所有反应物总键能与所有生成物总键能差值,故反应Ⅲ的反应热等于石墨中化学键与O2中化学键断裂所吸收的总能量与CO2中化学键形成释放出总能量的差,b错误;
c.该图只能表示反应Ⅰ的反应物与生成物能量的关系,并不能表示具体的反应过程和能量的关系,因为反应过程还要考虑反应所需的活化能,c错误;
故答案选a。
18. ①② ③ 242kJ O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol 否
【详解】(1)放热反应中ΔH<0,吸热反应中ΔH>0,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③;
(2)2gH2的物质的量为1mol,根据反应①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1可知,1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ,则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ;
(3)已知:①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ mol-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ mol-1
根据盖斯定律:(①-②)×2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ mol-1;
(4)根据图示,反应物为N2和O2,生成物为NO,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH=+182.6 kJ/mol,则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol;
(5)催化剂只改变反应速率和反应历程,不改变反应的焓变。
19.(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/mol=—234kJ/mol,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,1mol气态水的能量高于1mol液态水,水的能量越高越不稳定,则1mol气态水比1mol液态水更不稳定,故答案为:更不稳定。
20.NH (aq)+2O2(g)=NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
【详解】第一步的热化学方程式为:NH (aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ·mol-1,第二步热化学方程式为:NO(aq)+O2(g)= NO(aq) ΔH=-73 kJ·mol-1,根据盖斯定律,①-②可得NH (aq)+2O2(g)=NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1。
21.(1)放热
(2)放出90.4
(3)56
【详解】(1)根据反应①的热化学方程式可知,ΔH<0,为放热反应。
(2)根据反应①的热化学方程式可知,反应①生成1mol SO2(g)时,放出90.4kJ能量。
(3)反应②热量变化为8.0kJ时,转化2mol的CO,质量为56g。
22.-660
【详解】按照题给反应的顺序,设题中的四个反应分别为①②③④,根据盖斯定律可得:④=①-2②-③,则ΔH=ΔH1-2ΔH2-ΔH3=(-566kJ·mol-1)-2(-41kJ·molˉ1)-(-107kJ.molˉ1)=-660kJ.molˉ1。
23.(1)-116
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol(答案合理即可)
(3)C
(4)1084
(5)D
【详解】(1)已知:①CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83 kJ·mol-1
②CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
③CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将(①+②+③)×2,整理可得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=(83-20-121)×2 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1;
(2)0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为=890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ/mol(答案合理即可);
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,说明等质量的白磷含有的能量比红磷的高,两个反应的生成物状态相同,反应物的能量:②>①,反应物的能量越多,发生反应放出热量就越多,所以放出热量:Q1<Q2,所以合理选项是C;
(4)根据△H=反应物的键能-生成物的键能可知,结合CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1可知,得出(x+2436-3413-343-465) kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,所以x=1084;
(5)A.燃烧是放热反应,A不符合题意;
B.中和反应是放热反应,B不符合题意;
C.金属与酸的反应为放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,D符合题意;
故答案为D。
24.(1) N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ·mol-1 321kJ
(2) 946kJ·mol-1 632kJ·mol-1
(3)H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH=+159.5kJ·mol-1
【详解】(1)(1)液态肼和液态过氧化氢反应的化学方程式为,每生成1mol放出642kJ的热量,则该反应的反应热为,即热化学方程式为;16g液态肼的物质的量为,则消耗16g液态肼放出的热量为,故填、;
(2)(2)根据反应物的键能之和-生成物的键能之和,设氮氮三键的键能为,则,解得x=946;若、,根据盖斯定律可得,故填、;
(3)(3) H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的化学方程式为,由盖斯定律,目标方程可由反应Ⅰ+反应Ⅱ-反应Ⅲ得到,即,故填。
答案第1页,共2页
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