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文檔簡介
第一章:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)同步練習(xí)題一、單選題1.已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能數(shù)據(jù)(單位:kJmol1)如表:NNNNPPPP193946197489下列說法錯誤的是A.從能量角度看,P2轉(zhuǎn)化P4的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.從能量角度看,N2比N4(
)能量更低所以通常以N2形式存在C.從原子半徑角度看,P原子半徑較大不易形成π鍵D.P4分子中P原子采取sp3雜化2.煤的工業(yè)加工過程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量變化如圖所示。下列說法正確的是A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.1molCH3OH所具有的能量為90.1kJC.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)ΔH=90.1kJ·mol1D.1molCO和2molH2斷鍵所需能量小于1molCH3OH斷鍵所需能量3.1mol白磷(P4,s)和4mol紅磷(P,s)與氧氣反應(yīng)過程中的能量變化如圖(E表示能量)。下列說法正確的是()A.P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)
ΔH>0B.1mol白磷的鍵能大于4mol紅磷的鍵能C.白磷比紅磷穩(wěn)定D.紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式是4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-(E2-E3)kJ/mol4.甲烷重整能提高甲烷利用率,包括兩種方式。I.水蒸氣重整
II.二氧化碳重整
;則焓變?yōu)锳. B.C. D.5.已知:在標(biāo)準(zhǔn)壓強(101kPa)、298K下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)合成1mol物質(zhì)B的反應(yīng)焓變叫做物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,用表示。有關(guān)物質(zhì)的如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是A.2molNO(g)的鍵能大于1mol與1mol的鍵能之和B.的C.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為D.比穩(wěn)定6.已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)
△H1②C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H2③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H3④2CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH(1)+2H2O(l)
△H4⑤2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)
△H5下列關(guān)于上述反應(yīng)的焓變的判斷正確的是(
)A.△H1>0,△H2<0 B.△H5=2△H2+△H3△H1C.△H2>0 D.△H4=△H12△H37.如圖所示,若錐形瓶內(nèi)是水,分液漏斗內(nèi)的液體也是水,向燒杯內(nèi)滴加水時,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液體慢慢右移,恢復(fù)到原溫度后液面左邊與右邊基本相平,則燒杯內(nèi)的物質(zhì)是A.過氧化鈉 B.鈉 C.氧化鈉 D.鉀8.下列說法正確的是A.,B.,C.D.9.下列說法正確的是(
)A.葡萄糖的摩爾燃燒焓是,則B.在一定條件下將和置于密閉容器中充分反應(yīng)生成,放出熱量,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C.已知稀溶液中,,則稀氨水與稀鹽酸反應(yīng)生成水時放出的熱量D.已知和反應(yīng)的中和熱,則稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成水時10.天然氣因價格低廉,燃燒污染小開始走進千家萬戶。若將燒液化石油氣(主要成分為C3H8)的傳統(tǒng)灶具改造為燒天然氣的灶具,下列改造措施最合理的是A.維持空氣的進氣量不變,只調(diào)大燃料的進氣量 B.維持燃料的進氣量不變,只調(diào)大空氣的進氣量C.同時調(diào)大空氣的進氣量和燃料的進氣量 D.同時調(diào)小空氣的進氣量和燃料的進氣量11.一定條件下,2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO與O2的混合氣體燃燒時,放出11.32kJ的熱量,反應(yīng)后恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)狀況,產(chǎn)物的密度為原來氣體密度的1.25倍,則CO的燃燒熱的數(shù)值為A.283 B.1132 C.141.5 D.56612.某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過程中能量變化如圖,下列說法正確的是A.使用催化劑后,活化能不變B.總反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.反應(yīng)①是放熱反應(yīng),反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)D.ΔH=ΔH2?ΔH113.根據(jù)如下所示的能量圖,下列說法正確的是A.ΔH1<0ΔH4>0B.ΔH3>ΔH2>0C.NaHCO3(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)ΔH=(ΔH2+ΔH3)/2D.2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(1)ΔH=ΔH1ΔH3+ΔH4二、填空題14.科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=574kJ?mol1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2=1160kJ?mol1則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為。15.甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn),也可以直接用做燃料。已知:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)
ΔH1=-443.64kJ·mol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
ΔH2=-566.0kJ·mol-1(1)試寫出CH3OH(1)在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:(2)甲醇作為燃料,優(yōu)點是燃燒時排放的污染物少,從而不僅能緩解能源緊張和溫室效應(yīng)的問題,還能改善大氣質(zhì)量。試利用(1)中的熱化學(xué)方程式計算,完全燃燒16g甲醇,生成二氧化碳和水蒸氣時,放出的熱量為kJ,生成的CO2氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是L,轉(zhuǎn)移電子mol16.NaCN(氰化鈉)是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,可用于電鍍、冶金和有機合成等。回答下列問題。(1)NaCN溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式為,實驗室配制NaCN溶液的方法是。(2)NaCN與Cl2反應(yīng)可制備ClCN(氯氰),氯氰的電子式為。(3)制備NaCN的方法很多種。①氨鈉法:反應(yīng)原理為2Na+2C+2NH32NaCN+3H2。該反應(yīng)中,每生成2molNaCN,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。②NaCN也可由HCN與NaOH反應(yīng)制得。已知:CH4(g)=C(s)+2H2(g)
ΔH12HCN(g)=2C(s)+H2(g)+N2(g)
ΔH2N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH3則反應(yīng):CH4(g)+NH3(g)=HCN(g)+3H2(g)的ΔH=(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。17.CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),根據(jù)下列信息回答問題:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1④2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H=566.0kJ·mol1(1)在深海中存在一種甲烷細菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。
(2)已知HH的鍵能436kJ/mol
O=O的鍵能496kJ/mol
HO的鍵能463kJ/mol,根據(jù)上述數(shù)據(jù)(能否)計算②的反應(yīng)熱
(3)若1molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣,放出的熱量(填“大于”“等于”或“小于”)890.3kJ。(4)計算CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)的焓變△H=。(5)甲烷與CO2可用于合成水煤氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2=2CO+2H2,1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,①體系放出的熱量隨著時間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為。②相同狀況下若得到相等的熱量,所需水煤氣與甲烷的體積比約為(整數(shù)比)(6)①石墨中C-C鍵鍵能金剛石中C-C鍵鍵能。(填“大于”“小于”或“等于”)。②寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式:。18.煙氣中主要污染物為,為了消除排放、保護環(huán)境,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。處理方法一:煙氣經(jīng)預(yù)處理后用水懸浮液吸收,可減少煙氣中的含量。氧化煙氣中的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:①
②③(1)反應(yīng)的(用表示)。(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化源自化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵變化時產(chǎn)生的能量變化。下表為一些化學(xué)鍵的鍵能:化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能946460391501436①寫出和反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式:。
②已知:H2和O2反應(yīng)生成放出241.8KJ熱量,轉(zhuǎn)化為時吸收熱量,則常溫下完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為。的穩(wěn)定性(選填“大于”或“小于”)。19.化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化,獲取反應(yīng)能量變化有多條途徑。(1)下列反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是(填字母)。A.Na2O與水反應(yīng)
B.甲烷的燃燒反應(yīng)C.Ba(OH)2·8H2O與氯化銨反應(yīng)
D.鋅與鹽酸反應(yīng)(2)獲取能量變化的途徑通過化學(xué)鍵的鍵能計算。已知:化學(xué)鍵種類H—HCl—ClH—Cl鍵能(kJ/mol)436247434計算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=kJ·mol1。(3)以CO(g)和H2(g)為原料合成甲醇,反應(yīng)的能量變化如圖所示。某研究者分別以甲醇和汽油做燃料,實驗測得在發(fā)動機高負荷工作情況下,汽車尾氣中CO的百分含量與汽車的加速性能的關(guān)系如圖所示。據(jù)圖信息分析,與汽油相比,甲醇作為燃料的優(yōu)點是。20.硫酸是無機工業(yè)的“血液”,SO2的催化氧化是工業(yè)制備硫酸的重要環(huán)節(jié)。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH
反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol1。請回答下列問題:(1)該反應(yīng)屬于反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)從能量角度分析圖中C表示。(3)從化學(xué)鍵的角度分析,F(xiàn)代表什么意義?。(4)改變反應(yīng)條件可改變E值大小,如加入V2O5作為催化劑,可使E值減小。E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱(填“無影響”“有影響”或“不確定”)。(5)圖中ΔH=kJ·mol1。(6)若已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(l)的ΔH2=-QkJ·mol1,則ΔH1ΔH2(填“>”“<”或“=”)。21.請回答下列問題:(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=393.5kJ·mol?1H2(g)+O2(g)=H2O(g)
ΔH=242.0kJ·mol?1CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=283.0kJ·mol?1寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。(2)近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下:反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551kJ·mol1反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH3=297kJ·mol1反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式:。22.多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料,回答下列問題:Ⅰ.硅粉與HCl在300℃時反應(yīng)生成氣體和H2,放出225kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。Ⅱ.將氫化為有三種方法,對應(yīng)的反應(yīng)依次為:①②③(1)反應(yīng)③的△H3=(用△H1、△H2表示)。(2)已知體系自由能變時反應(yīng)自發(fā)進行,三個氫化反應(yīng)的△G與溫度的關(guān)系如圖所示,可知:反應(yīng)①能自發(fā)進行的最低溫度是;相同溫度下,反應(yīng)②比反應(yīng)①的△G小,主要原因是。23.回答下列問題:(1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫和二氧化碳。已知:①CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=283.0kJ·mol1;②S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH=296.0kJ·mol1。該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧的主要氣體。已知:CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)
ΔH=akJ·mol1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)
ΔH=bkJ·mol1(b>0)若用3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO將NO2還原為N2(CO完全反應(yīng)),整個反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol,放出的熱量為(用含a、b的代數(shù)式表示)kJ。(3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=574kJ·mol1①CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2②若1molCH4將NO2還原為N2,整個過程中放出的熱量為867kJ,則ΔH2=。(4)某氮肥廠含氮廢水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在,處理過程中NH在微生物的作用下經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化為NO。這兩步反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示:1molNH(aq)全部被氧化成NO(aq)的熱化學(xué)方程式是。參考答案:1.A【詳解】A.P2中為P≡P鍵,P4中為6個PP鍵,2P2=P4△H=2×489KJ/mol6×197kJ/mol=204kJ/mol,為放熱反應(yīng),故A錯誤;B.N2中為N≡N鍵,N4()中共為6個NN鍵,2N2=N4△H=2×946kJ/mol6×193kJ/mol=734kJ/mol,反應(yīng)吸熱,說明N2能量更低,更穩(wěn)定,故B正確;C.π鍵是軌道以“肩并肩”重疊形成的共價鍵,P原子半徑比N原子半徑大,在相互靠近的時候肩并肩形成π鍵的概率就小,因此P和P之間不易形成π鍵,故C正確;D.P4分子中P的價層電子對數(shù)=3+=4,故P4分子中P原子采取sp3雜化,故D正確;故選:A。2.D【詳解】A.如圖所示,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A錯誤;B.90.1kJ是反應(yīng)釋放的能量,而非甲醇具有的能量,故B錯誤;C.圖中甲醇為氣態(tài),所以應(yīng)該為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=90.1kJ·mol1,故C錯誤;D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以1molCO和2molH2斷鍵所需能量小于1molCH3OH斷鍵所需能量,故D正確;故選D?!军c睛】反應(yīng)放熱還吸熱可以根據(jù)反應(yīng)物和生成物所具有的總能量大小來判斷,也可以根據(jù)反應(yīng)物及生成物的鍵能大小來判斷。3.D【詳解】A.依據(jù)圖象分析,1mol白磷(P4,s)能量高于4mol紅磷(P,s),白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷是放熱反應(yīng),則ΔH<0,故A錯誤;B.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷是放熱反應(yīng),則1mol白磷(P4,s)斷鍵吸收的能量小于4mol紅磷(P,s)成鍵放出的能量,則1mol白磷的鍵能小于4mol紅磷的鍵能,故B錯誤;C.1mol白磷(P4,s)能量高于4mol紅磷(P,s),則1mol白磷能量高于1mol紅磷,能量低的穩(wěn)定,則紅磷穩(wěn)定,故C錯誤;D.紅磷燃燒是放熱反應(yīng),則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-(E2-E3)kJ/mol,故D正確。答案選D。4.A【詳解】已知①②
,根據(jù)蓋斯定律,①②可得=(+205.9kJ·mol1)(41.2kJ·mol1)=+247.1kJ·mol1;故答案選A。5.D【詳解】A.根據(jù)題圖,NO(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為,的反應(yīng)物鍵能之和生成物鍵能之和,即2molNO(g)的鍵能小于1mol與1mol的鍵能之和,A錯誤;B.同種物質(zhì)氣態(tài)時的能量高于液態(tài)時的能量,的,B錯誤;C.由題圖數(shù)據(jù)可計算出①,②,②①可得,的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成液態(tài)水時放出的熱量,應(yīng)大于,C錯誤;D.的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為,的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為,和反應(yīng)生成放熱,而生成吸熱,則的能量比低,較穩(wěn)定,D正確;故選D。6.B【詳解】A.燃燒和緩慢氧化都屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)①和②都是燃燒反應(yīng),都是放熱反應(yīng),則△H1<0,△H2<0,故A錯誤;B.由蓋斯定律可知,②×2+③—①得反應(yīng)⑤,則△H5=2△H2+△H3△H1,故B正確;C.燃燒和緩慢氧化都屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)②是燃燒反應(yīng),△H2<0,故C錯誤;D.由蓋斯定律可知,③×2—①得反應(yīng)④,則△H4=2△H3△H1,故D錯誤;故選B。7.C【詳解】A.過氧化鈉溶于水放出熱量并生成氧氣,使容器內(nèi)溫度升高,壓強增大,U形管內(nèi)液體慢慢右移,但恢復(fù)到原溫度后液面左邊仍然比右邊低,故A錯誤;B.鈉加入水中放熱并生成氫氣,使容器內(nèi)溫度升高,壓強增大,U形管內(nèi)液體慢慢右移,但恢復(fù)到原溫度后液面左邊仍然比右邊低,故B錯誤;C.氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量,使容器內(nèi)溫度升高,壓強增大,U形管內(nèi)液體慢慢右移,恢復(fù)到原溫度后液面左邊與右邊基本相平,故C正確;D.鉀加入水中放熱并生成氫氣,使容器內(nèi)溫度升高,壓強增大,U形管內(nèi)液體慢慢右移,但恢復(fù)到原溫度后液面左邊仍然比右邊低,故D錯誤;故選:C。8.C【詳解】A、燃燒為放熱反應(yīng),固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸熱,則,,故A錯誤;B、化學(xué)鍵斷裂吸熱,可知,故B錯誤;C、非金屬的氣體原子轉(zhuǎn)化為離子放熱,則,故C正確;D、由蓋斯定律可知,反應(yīng)一步完成與分步完成的熱效應(yīng)相同,,則,故D錯誤;故選:C。9.A【詳解】A.葡萄糖的摩爾燃燒焓是,表示1mol葡萄糖完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O放熱2800kJ,故葡萄糖完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O放熱2800kJ,熱化學(xué)方程式
正確,A正確;B.和置于密閉容器中充分反應(yīng)生成,放出熱量,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),而熱化學(xué)方程式是指完全反應(yīng)時的熱效應(yīng),故,故B錯誤;C.則稀氮水電離要吸熱,與稀鹽酸反應(yīng)生成水時放出小于的熱量,故C錯誤;D.稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)時會生成硫酸鋇沉淀,有沉淀生成熱產(chǎn)生,故則稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成水時,故D錯誤。答案選A。10.A【分析】根據(jù)反應(yīng)方程式:C3H8+5O23CO2+4H2O,CH4+2O2CO2+2H2O,可知將燒液化石油氣(主要成分為C3H8)的傳統(tǒng)灶具改造為燒天然氣的灶具,耗氧量減小了,故要么調(diào)小進空氣的量,要么調(diào)大進燃料的量,或者二者同時進行。【詳解】A.根據(jù)分析:維持空氣的進氣量不變,只調(diào)大燃料的進氣量,可以使燃料充分燃燒,且利用率大,A符合題意;B.根據(jù)分析可知:維持燃料的進氣量不變,只調(diào)大空氣的進氣量,天然氣的耗氧量更小,故空氣過量較多時將帶走大量的熱量,B不合題意;C.同時調(diào)大空氣的進氣量和燃料的進氣量,將使燃燒太旺盛,溫度過高,而且比例不協(xié)調(diào)也不能使燃料充分利用,C不合題意;D.同時調(diào)小空氣的進氣量和燃料的進氣量,將使燃燒不充分,也是比例的問題,影響燃料利用率,D不合題意;故答案為:A。11.A【詳解】CO和O2反應(yīng)后氣體密度變?yōu)樵瓪怏w密度的1.25倍,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,反應(yīng)后的氣體體積為反應(yīng)前的氣體體積的,為2.24L=1.792L,物質(zhì)的量為0.08mol;根據(jù)一氧化碳與氧氣的反應(yīng)方程式2CO+O22CO2可知,氣體的減少量為氧氣的量,因此反應(yīng)的氧氣為0.02mol,則燃燒的CO為0.04mol,0.04mol的CO完全燃燒產(chǎn)生11.32kJ熱量,則CO的燃燒熱為:=283kJ/mol,則一氧化碳的燃燒熱為283kJ/mol,答案選A。12.B【詳解】A.使用催化劑后,活化能降低,焓變不變,故A錯誤;B.根據(jù)圖中信息,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,因此總反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B正確;C.根據(jù)圖中信息反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),反應(yīng)②是放熱反應(yīng),故C錯誤;D.根據(jù)圖中信息得到總反應(yīng)=①+②,所以ΔH=ΔH1+ΔH2,故D錯誤。綜上所述,答案為B。13.D【詳解】A.由圖可知,ΔH1>0,ΔH4>0,A錯誤;B.由圖可知,ΔH3<0,ΔH2<0,且ΔH3的絕對值>ΔH2的絕對值,故ΔH3<ΔH2<0,B錯誤;C.由圖已知反應(yīng)I:Na2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NaHCO3(aq)ΔH3反應(yīng)II:Na2CO3(aq)+2HCl(aq)=2NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(g)ΔH2根據(jù)蓋斯定律可知,NaHCO3(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)可由(III)/2,故ΔH=(ΔH2ΔH3)/2,C錯誤;D.由圖已知反應(yīng)I:Na2CO3(aq)=Na2CO3(s)ΔH1,反應(yīng)II:Na2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NaHCO3(aq)ΔH3,反應(yīng)III:2NaHCO3(s)=2NaHCO3(aq)ΔH4,根據(jù)蓋斯定律2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(1)可由III+III,故ΔH=ΔH1ΔH3+ΔH4,D正確;故答案為:D。14.CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=867kJ?mol1【詳解】甲烷直接將NO2還原為N2的化學(xué)方程式為CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O,由蓋斯定律可知其,故甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=867kJ?mol1。15.2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1453.28kJ·mol-1363.3211.23【詳解】(1)已知:①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH1=443.64kJ·mol1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=566.0kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律,將①×2+②,整理可得:2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=1453.28kJ·mol1;(2)16g甲醇的物質(zhì)的量為=0.5mol,根據(jù)(1)的熱化學(xué)方程式可知:2mol甲醇完全燃燒產(chǎn)生CO2氣體和水蒸氣時,放出熱量1453.28kJ,則0.5mol甲醇完全燃燒放出熱量為=363.32kJ;根據(jù)C元素守恒可知0.5mol甲醇完全反應(yīng)產(chǎn)生0.5molCO2氣體,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(CO2)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L;該反應(yīng)中只有C元素被氧化,由2價變?yōu)?4價,所以轉(zhuǎn)移電子[4(2)]×0.5mol=3mol。16.(1)CN+H2OHCN+OH將NaCN溶解在較濃的NaOH溶液中,然后加水稀釋(2)(3)6molΔH1【詳解】(1)NaCN屬于強堿弱酸鹽,CN-發(fā)生水解,其水解的離子方程式為CN-+H2OHCN+OH-,配制NaCN溶液時,為抑制CN-水解,需要將NaCN溶解在較濃的NaOH溶液中,然后加水稀釋;(2)ClCN的電子式類似于HCN,HCN的電子式為H-CN,則ClCN的電子式為;(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,Na的化合價由0價→+1價,化合價升高,C由0價→+2價,NH3中H由+1價→0價,生成1molNaCN,消耗1molNH3,則轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量2×3mol=6mol;②CH4(g)=C(s)+2H2(g)①,2HCN(g)=2C(s)+H2(g)+N2(g)②,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
③,根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)方程方式,因此(2①-②-③/)得出△H=ΔH1。17.=否小于252.9kJ·mol163%3:1大于C(石墨,s)==C(金剛石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1【詳解】(1)給定反應(yīng)的反應(yīng)熱只取決于反應(yīng)物和生成物的多少和狀態(tài),與中間過程無關(guān),所以該反應(yīng)熱仍為890.3kJ。(2)因為鍵能是指斷開氣態(tài)物質(zhì)中1mol化學(xué)鍵所需要吸收的能量,②中水為液態(tài),所以不能計算其反應(yīng)熱。(3)因為從液態(tài)水變水蒸氣是吸熱的,所以1molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣,放出的熱量小于890.3kJ。(4)根據(jù)蓋斯定律分析,有②×2①即可得熱化學(xué)方程式CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol×2+890.3kJ/mol=252.9kJ·mol-1。(5)①1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則1mol甲烷完全反應(yīng)放出的熱量=15.46kJ/g×16g=247.36kJ,則甲烷的轉(zhuǎn)化率為155.8kJ÷247.36kJ×100%=63%。②水煤氣中主要成分為一氧化碳和氫氣,且比例為1:1,則1mol一氧化碳和氫氣的混合氣體反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為(571.6kJ÷22+566.0kJ÷2)÷2=284.4kJ,1mol甲烷反應(yīng)放熱為890.3kJ,相同狀況下,若得到相等的熱量,所需的水煤氣和甲烷的體積為1/284.4:1/890.3=3:1。(6)①從圖分析,等物質(zhì)的量的石墨的能量比金剛石低,所以石墨中的鍵能大于金剛石中的鍵能。②根據(jù)圖有熱化學(xué)方程式為:a:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)
△H=110.5kJ/mol283.0kJ/mol=393.5kJ·mol1,b:C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)
△H=395.4kJ·mol1,根據(jù)蓋斯定律分析,ab可以得熱化學(xué)方程式為:C(石墨,s)==C(金剛石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1?!军c睛】反應(yīng)熱可以用反應(yīng)物和生成物具有的能量進行計算,也可以用鍵能計算,與反應(yīng)前后的物質(zhì)的多少和狀態(tài)有關(guān),與過程無關(guān),但要注意鍵能是表示氣態(tài)物質(zhì)中的化學(xué)鍵斷開需要吸收的能量。18.(1)ΔH1+2ΔH2(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=92kJ?mol1142.9kJ小于【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律,①+②×2,可得反應(yīng),;故答案為:;(2)①反應(yīng)焓變等于反應(yīng)物鍵能和減去生成物的鍵能和,N2和H2反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式為:,△H=(946+3×4362×3×391)kJ?mol1=92kJ/mol;故答案為:;②,,,則1gH2完(即為H2)全燃燒時,生成液態(tài)水時放出的熱量為;根據(jù)反應(yīng)可知,水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),放出熱量,水蒸氣的能量較高,所以氣態(tài)水的穩(wěn)定性小于液態(tài)水;故答案為:142.9kJ;小于。19.C185汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低,污染小【詳解】(1)常見的放熱反應(yīng)有:所有的物質(zhì)燃燒、所有金屬與酸反應(yīng)、金屬與水反應(yīng),所有中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)和鋁熱反應(yīng)等;常見的吸熱反應(yīng)有:絕大數(shù)分解反應(yīng),個別的化合反應(yīng)(如C和CO2),少數(shù)分解、置換以及某些復(fù)分解(如銨鹽和強堿);即A、B、D均為放熱反應(yīng),C為吸熱反應(yīng),故選C;(2)ΔH=反應(yīng)物鍵能之和生成物鍵能之和,所以該反應(yīng)的ΔH=436kJ/mol+247kJ/mol2×434kJ/mol=185kJ/mol;(3)據(jù)圖可知,當(dāng)汽車的加速性能相同的情況下,甲醇作為燃料時CO排放量低,污染小。20.放熱反應(yīng)產(chǎn)物的總能量形成新鍵釋放的能量無影響-198>【詳解】(1)根據(jù)圖示可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng);(2)根據(jù)圖示可知,圖中C表示反應(yīng)產(chǎn)物的總能量;(3)根據(jù)圖示可知,F(xiàn)表示形成新鍵釋放的能量;(4)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅與反應(yīng)物與產(chǎn)物的能量有關(guān),與E無關(guān),故E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱無影響;(5)已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol1;故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol1;(6)已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(l)的ΔH2=-QkJ·mol1,物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,則SO3(l)的能量低于SO3(g);故生成SO3(l)放出的能量更多,則焓變越小,ΔH1>ΔH2。21.(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.5kJ·mol?1(2)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)
ΔH=254kJ·mol?1【詳解】(1)將C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別編號①②③,根據(jù)蓋斯定律,C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式=①②③,因此可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.5kJ·mol?1。(2)由圖可知反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物為SO2和H2O,產(chǎn)物為H2SO4和S,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律配平可得:3SO2+2H2O=2H2SO4+S,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅲ,經(jīng)計算可得:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)
ΔH=254kJ·mol?1。22.Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(
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