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文檔簡介
1.2反應熱的計算同步練習題20232024學年高二上學期化學人教版(2019)選擇性必修1一、單選題1.下列有關能量變化的說法錯誤的是()A.反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和點燃條件下的ΔH相同B.C(s,金剛石)=C(s,石墨)ΔH<0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定C.大理石分解為吸熱反應,雙氧水分解也為吸熱反應D.反應物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和,該反應是放熱反應2.已知熱化學方程式:①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=1301.0kJ?mol1②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=393.5kJ?mol1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=285.8kJ·mol1則反應④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H為()A.+228.2kJ·mol1 B.228.2kJ·mol1C.+1301.0kJ·mol1 D.+621.7kJ·mol13.已知熱化學方程式:SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反應,最終放出的熱量為()A.196.64kJ B.196.64kJ/molC.<196.64kJ D.>196.64kJ4.SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知:1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF-F、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反應熱ΔH為()A.-1780kJ/mol B.-1220kJ/molC.-450kJ/mol D.+430kJ/mol5.肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應生成氮氣和水蒸氣。已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH=+8.7kJ·mol-1②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1下列表示肼跟N2O4反應的熱化學方程式正確的是()A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-542.7kJ·mol-1B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1076.7kJ·mol-1C.N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-1076.7kJ·mol-1D.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1059.3kJ·mol-16.環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。已知:①(g)=(g)+H2(g)△H1=+100.3kJ·mol1②H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H2=11.0kJ·mol1則反應(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)的△H等于()A.+89.3kJ·mol1 B.89.3kJ·mol1C.+111.3kJ·mol1 D.111.3kJ·mol17.已知熱化學反應方程式:①②下列說法錯誤的是()A.反應①:B.CO的燃燒熱是283.0kJ/molC.C生成CO需要吸熱D.蓋斯定律可間接獲得不方便測量的反應熱8.已知在25℃、1.01×105Pa下,1mol氫氣在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的能量變化如下圖所示,下列有關說法正確的是()A.H2O分解為H2與O2時放出熱量B.熱化學方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=490kJ·mol1C.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關系為甲>乙>丙D.乙→丙的過程中若生成液態(tài)水,釋放的能量將小于930kJ9.常溫常壓下,在催化劑的作用下合成2甲基丙酸甲酯的轉(zhuǎn)化關系如圖所示,計算機模擬單個分子在催化劑表面的反應歷程如圖所示,下列說法錯誤的是()A.總反應的熱化學方程式為B.第一步反應決定了總反應的化學反應速率C.是反應的催化劑D.的能量比1mol、1molCO、1mol的總能量低10.已知下列熱化學方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=24.8kJ·mol1②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=47.19kJ·mol1③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=640.4kJ·mol1則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質(zhì)和CO2氣體時對應的ΔH約為()A.218kJ·mol1 B.109kJ·mol1C.109kJ·mol1 D.218kJ·mol111.已知:①H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1kJ·mol-1②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ·mol-1③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-Q3kJ·mol-1若使23g酒精液體完全燃燒,最后恢復到室溫,則放出的熱量為()A.(Q1+Q2+Q3)kJ B.[0.5(Q1+Q2+Q3)]kJC.(0.5Q2-0.5Q3-1.5Q1)kJ D.(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ12.、下,①②下列說法錯誤的是A.液態(tài)水變?yōu)樗魵馄茐牡氖欠肿娱g作用力B.水分解為氫氣和氧氣,斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量C.標準狀況下,水中含共用電子對總數(shù)約為D.、下,13.物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,由圖判斷下列關系錯誤的是()A.A→F,△H=一△H6B.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0C.C→F,△H=△H1+△H2+△H6D.若A→C為放熱過程,則△H3+△H4+△H5+△H6>014.根據(jù)如圖所示能量循環(huán)圖,下列說法正確的是()A.△H1>0;△H5>0B.△H3>0;△H<0C.若把圖中的氯元素換成溴元素,則△H3變大D.△H=△H1+△H2+△H3+△H4△H515.天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法是目前獲取H2的主流方法,CH4經(jīng)過兩步反應完全轉(zhuǎn)化為H2和CO2,其能量變化如圖:則總反應CH4(g)+H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH等于()A.+82.7kJ·mol1 B.+165.4kJ·mol1C.82.7kJ·mol1 D.165.4kJ·mol116.聯(lián)氨(N2H4)是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。已知:①N2H4(l)+1/2N2O4(l)=3/2N2(g)+2H2O(l)ΔH=-546.45kJ/mol②H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol則2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)的ΔH是()A.-916.9kJ/mol B.-458.45kJ/molC.+916.9kJ/mol D.+458.45kJ/mol17.我國科學家以MoS2為催化劑,在不同電解質(zhì)溶液中實現(xiàn)常溫電催化合成氨,其反應歷程與相對能量模擬計算結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是()A.Li2SO4溶液利于MoS2對N2的活化B.兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從N2→NH3的焓變不同C.MoS2(Li2SO4溶液)將反應決速步(*N2→*N2H)的能量降低D.N2的活化是N≡N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過程18.火箭發(fā)射時可以用(液態(tài))作燃料,作氧化劑,發(fā)生的反應為,下列說法正確的是()A.該反應的能量變化與如圖所示能量變化相符B.已知反應,則與的值相同C.每斷裂0.4molNH鍵,同時一定有0.4molHO鍵形成D.該反應的反應物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和19.已知T℃時,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+177.70kJ·mol,則每生成28gCaO(s)時,吸收的熱量為()A.44.43kJ B.88.85kJ C.133.28kJ D.177.70kJ20.25℃、下,、、和的燃燒熱ΔH依次是、、、,下列熱化學方程式書寫正確的是()A.ΔH=566kJ/molB.ΔH=1411kJ/molC.ΔH=3267.5kJ/molD.ΔH=1366.8kJ二、綜合題21.(1)已知下列兩個熱化學方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220.0kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol1則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為。(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)ΔH=+140kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1寫出TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:(3)科學家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如右圖所示),與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量,斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量,則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時要放出kJ能量。(4)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池總反應為:2H2+O2→2H2O,電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液,電池放電時是將能轉(zhuǎn)化為能。其電極反應式分別為:負極,正極。22.已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下所示:①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=2600KJ?mol1②2C6H6(g)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(l)ΔH=6590KJ?mol1(1)C2H2(g)的燃燒熱ΔH=kJ?mol1。(2)2molC6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時|ΔH|(填“>、<或=”)(3)3molC2H2(g)轉(zhuǎn)化為1molC6H6(g)反應的ΔH=kJ?mol1。23.能源是現(xiàn)代文明的原動力,通過化學方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化,從而開辟新能源和提高能源的利用率,請回答下列問題。(1)①工業(yè)合成氨反應:N2+3H22NH3是放熱的可逆反應,反應條件是高溫、高壓,并且需要合適的催化劑。已知1molN2完全反應生成NH3可放出92kJ熱量。如果將10molN2和足量H2混合,使其充分反應,放出的熱量(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。②已知斷開1molNN鍵吸收的能量為945.6kJ,形成1molN﹣H鍵放出的能量為391kJ,根據(jù)化學方程式N2+3H22NH3,生成標準狀況下44.8LNH3時放出的能量為92.4kJ,則斷開1molH﹣H鍵吸收的能量是。(2)某實驗小組同學進行如圖1所示實驗,以檢驗化學反應中的能量變化。請根據(jù)你掌握的反應原理判斷,②中的溫度(填“升高”或“降低”)。反應過程(填“①”或“②”)的能量變化可用圖2表示。(3)已知化學反應A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量變化如圖2所示,該反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應。(4)用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示:①則d電極是(填“正極”或“負極”),c電極的電極反應式為。②若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則該燃料電池理論上消耗的O2在標準狀況下的體積為L。24.(1)在101kPa時,在中完全燃燒生成2mol液態(tài)水,放出的熱量,請寫出燃燒熱的熱化學方程式為。(2)已知1g碳粉在氧氣中完全燃燒放出的熱量是,試寫出相關的熱化學方程式。(3)已知在常溫常壓下:①②③寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:(4)將和充入2L盛有催化劑的密閉容器中,發(fā)生氨的催化氧化。如圖為不同溫度下,反應5min時NO的產(chǎn)率圖。①下,5min內(nèi)該反應的平均反應速率②若不考慮催化劑的影響,5min時下和下逆反應速率較快的為填“”或“”,原因為25.氧化鐵還原為鐵的技術在人類文明的進步中占有十分重要的地位。煉鐵高爐中發(fā)生的關鍵反應如下:①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=393.5kJ/mol②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172.46kJ/mol③Fe2O3+CO→Fe+CO2若已知:2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)ΔH=824.21kJ/mol根據(jù)上面三個熱化學方程式,回答下列問題:(1)CO的燃燒熱為;寫出其熱化學方程式。(2)高爐內(nèi)Fe2O3被CO還原為Fe的熱化學方程式。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.反應熱是指舊鍵斷裂、新鍵生成過程中產(chǎn)生的能量差,與條件無關,故A不符合題意;B.根據(jù)能量最低原理,反應,說明金剛石能量高于石墨,故石墨比金剛石穩(wěn)定,故B不符合題意;C.大多數(shù)分解屬于吸熱反應,但是雙氧水分解屬于放熱反應,故C符合題意;D.放熱反應是指反應物總能量大于生成物總量或者反應物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和,故D不符合題意;故答案為:C;
【分析】A、焓變和條件、途徑無關;
B、內(nèi)能越小,物質(zhì)越穩(wěn)定;
C、雙氧水分解屬于放熱反應;
D、反應物的總能量大于生成物的總能量,反應放熱,反之反應吸熱。2.【答案】A【解析】【解答】已知:①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=1301.0kJ?mol1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=393.5kJ?mol1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=285.8kJ·mol1
根據(jù)蓋斯定律②×2+③①可得2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H=393.5kJ?mol1×2+(285.8kJ·mol1)(1301.0kJ?mol1)=+228.2kJ·mol1,
故答案為:A。
【分析】利用蓋斯定律,將②×2+③①即得到反應④,反應熱為△H=2△H2+△H3△H1,以此解答該題。3.【答案】C【解析】【解答】根據(jù)熱化學方程式SO2(g)+1/2O2(g)?SO3(g)△H=98.32kJ/mol的含義,可知SO2和O2反應生成1molSO3時放出的熱量為98.32kJ,所以生成2molSO3時放出的熱量為196.64kJ,由于是可逆反應,2molSO2和1molO2不能完全反應,所以放出的熱量小于196.64kJ,C符合題意;故答案為:C【分析】SO2與O2的反應為可逆反應,充入2molSO2和1molO2,無法完全反應;而熱化學方程式中的反應熱表示的是物質(zhì)完全反應放出的熱量;據(jù)此進行分析。4.【答案】B【解析】【解答】ΔH=反應物總鍵能生成物總鍵能=(280+3×1606×330)kJ/mol=1220kJ/mol,B滿足題意;故答案為:B。
【分析】ΔH=反應物總鍵能生成物總鍵能。5.【答案】B【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應生成氮氣和水蒸氣,已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH=+8.7kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1,將方程式②×2①得N2H4跟N2O4反應的熱化學方程式,2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1076.7kJ·mol-1或N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=538.35kJ·mol-1,B選項符合題意;故答案為:B。
【分析】蓋斯定律的應用要注意,判斷列出的熱化學方程式的對應關系,左右兩邊相同的物質(zhì)互相抵消則相加,在同一邊相同的物質(zhì)互相抵消則相減。6.【答案】A【解析】【解答】已知:①(g)=(g)+H2(g)△H1=+100.3kJ·mol1②H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H2=11.0kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律,①+②可得反應(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)△H=+89.3kJ·mol1,故答案為:A。
【分析】根據(jù)蓋斯定律即可解答。7.【答案】C【解析】【解答】A.反應①是放熱反應,說明反應物的總能量大于生成物的總能量,故對于反應①:,A不符合題意;B.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出是熱量,由于反應物是1molCO,反應產(chǎn)生了CO2氣體,所以根據(jù)②可知CO的燃燒熱是283.0kJ/mol,B不符合題意;C.根據(jù)蓋斯定律,將反應①②,整理可得:C(s)+O2(g)=CO(g)△H=110.5kJ/mol,則C生成CO會放出大量的熱量,C符合題意;D.蓋斯定律可用于計算不能直接進行反應的反應熱或不容易測量的化學反應的反應熱,D不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量;B.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出是熱量;C.根據(jù)蓋斯定律分析;D.蓋斯定律可用于計算不能直接進行反應的反應熱或不容易測量的化學反應的反應熱。8.【答案】B【解析】【解答】A、氫氣和氧氣反應生成1mol水的△H=反應物鍵能和生成物鍵能和=436KJ/mol+249KJ/mol930KJ/mol=245KJ/mol,反應放熱,所以水分解吸熱,A不符合題意;B、據(jù)A分析,生成1mol水時放出245KJ的熱量,則熱化學方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=490kJ·mol1,B符合題意;C、斷鍵吸收能量,成鍵釋放能量,甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關系為乙>甲>丙,C不符合題意;D、水蒸氣變成液態(tài)水會放熱,乙→丙的過程中若生成液態(tài)水,釋放的能量將大于930kJ,D不符合題意;故答案為:B【分析】A.H2O分解過程中需要吸收熱量;
B.根據(jù)圖示確定反應熱,從而得出反應的熱化學方程式;
C.根據(jù)變化過程的能量變化分析;
D.水由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程中放熱;9.【答案】A【解析】【解答】A.圖像給出的是單個分子參與反應時的能量變化,總反應的熱化學方程式為,A項不符合題意;B.第1步反應的能壘最高,所以第1步反應的化學反應速率最慢,B項符合題意;C.第1步反應為丙烯與的反應,最后一步又生成,所以為反應的催化劑,C項符合題意;D.由能量變化圖像可知該反應為放熱反應,所以的能量比1molCH2=CHCH3、1molCO、1mol的總能量低,D項符合題意;故答案為:A。
【分析】難點分析:A.由題可知,計算機模擬單個分子在催化劑表面的反應歷程,所以根據(jù)熱方程式含義為1mol完全反應放出的能量,所以要乘以NA
B.活化能越高,反應越難進行,決定總反應的化學反應速率。
C.催化劑參與化學反應,改變歷程,但是反應前后質(zhì)量不變。10.【答案】B【解析】【解答】根據(jù)蓋斯定律,由①[②+③×2]×,把結(jié)果除以2化簡后,得FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=218kJ·mol1,14gCO的物質(zhì)的量為0.5mol,反應放熱為218kJ×0.5=109kJ,即ΔH=109kJ·mol1。故答案為:B。
【分析】根據(jù)蓋斯定律計算。11.【答案】D【解析】【解答】酒精液體完全燃燒,最后恢復到室溫時,水為液體,根據(jù)蓋斯定律,③②+3①可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),其焓變?yōu)椋璔3kJ/mol+Q2kJ/mol-3Q1kJ/mol=(3Q1Q2+Q3)kJ/mol,23g液體酒精,其物質(zhì)的量為0.5mol,根據(jù)熱方程式計算出放出的熱量為(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ;
故答案為:D。
【分析】無論化學反應過程是一步完成還是分為數(shù)步完成,這個過程的熱效應是相同的.依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學方程式計算得到所求熱化學方程式得到焓變。12.【答案】C【解析】【解答】A.液態(tài)水變?yōu)樗魵馐菤饣?,破壞的是分子間作用力,A不符合題意;B.水分解是吸熱反應,斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量,B不符合題意;C.標準狀況下,水是液態(tài),不適用氣體摩爾體積相關計算,C符合題意;D.根據(jù)蓋斯定律,可由①②合并而成,其,D不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.水是由分子構(gòu)成的化合物,不同狀態(tài)間的轉(zhuǎn)化是物理變化,只需要克服分子間作用力;
B.水分解吸收熱量;
D.根據(jù)蓋斯定律計算。13.【答案】C【解析】【解答】A.A—F和F—A的焓變數(shù)值相等符號相反,A不符合題意;B.由A循環(huán)到A,能量變化為0,△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0,B不符合題意;C.由C—F,△H=△H3+△H4+△H5,由F—C,△H=△H1+△H2+△H6,二者的絕對值相等,符號相反,C符合題意;D.若A→C為放熱過程,則C→A為吸熱過程,即△H3+△H4+△H5+△H6>0,D不符合題意;故答案為:C【分析】此題是對反應熱計算的考查,結(jié)合蓋斯定律進行計算。14.【答案】B【解析】【解答】A.固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸熱,△H1>0,氣態(tài)離子轉(zhuǎn)化為固態(tài)放熱,則△H5<0,故A不符合題意;氣態(tài)原子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)金屬離子吸熱,則△H2>0,故A不符合題意;B.斷裂化學鍵吸收能量,非金屬原子的氣態(tài)轉(zhuǎn)化為離子放熱,則△H3>0;金屬K與氯氣反應為放熱反應,△H<0,故B符合題意;C.若把圖中的氯元素換成溴元素,BrBr鍵能小于ClCl,則△H3變小,故C不符合題意;D.由蓋斯定律可知,反應一步完成與分步完成的熱效應相同,則△H=△H1+△H2+△H3+△H4+△H5,故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】A.固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)吸熱,氣態(tài)離子轉(zhuǎn)化為固態(tài)放熱;
B.斷裂化學鍵吸收能量,非金屬原子的氣態(tài)轉(zhuǎn)化為離子放熱;
C.BrBr鍵能小于ClCl;
D.由蓋斯定律可知,反應一步完成與分步完成的熱效應相同。
15.【答案】A【解析】【解答】CH4(g)與H2O(g)反應的熱化學方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.4kJ·mol-1;CO(g)與H2O(g)反應的熱化學方程式為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.0kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律可得,目標反應的反應熱ΔH=ΔH1+ΔH2=×(+206.4kJ/mol)+×(41.0kJ/mol)=+82.7kJ/mol,A符合題意;故答案為:A【分析】根據(jù)圖像寫出反應的熱化學方程式,結(jié)合蓋斯定律計算目標反應的反應熱。16.【答案】A【解析】【解答】根據(jù)蓋斯定律,①×2②×4可得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),ΔH=546.45kJ/mol×2+44.0kJ/mol×4=916.9kJ/mol,故答案為A。
【分析】由①N2H4(l)+1/2N2O4(l)=3/2N2(g)+2H2O(l)ΔH=-546.45kJ/mol②H2O(g)═H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol,結(jié)合蓋斯定律可知:①×2②×4得到
2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),以此來解答.17.【答案】B【解析】【解答】A.從圖中可知在Li2SO4溶液中N2的相對能量較低,因此Li2SO4溶液利于MoS2對N2的活化,A不符合題意;B.反應物、生成物的能量不變,因此反應的焓變不變,與反應途徑無關,B符合題意;C.根據(jù)圖示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的將反應決速步(*N2→*N2H)的能量大大降低,C不符合題意;D.根據(jù)圖示可知N2的活化是N≡N鍵的斷裂形成N2H的過程,即是N≡N鍵的斷裂與NH鍵形成的過程,D不符合題意;故答案為:B?!痉治觥緼.需要的能量越低越有利于反應的進行;
B.合成路線不同,但焓變不變;
C.根據(jù)圖示分析能量的高低;
D.根據(jù)火花過程分析化學鍵的變化。18.【答案】C【解析】【解答】A.該反應中反應熱是小于0的說明是放熱反應,但是圖像中表示的是吸熱反應,因此二者是不相符的,A選項是錯誤的;
B.液態(tài)水的能量與氣態(tài)水的能量是不同的,因此則與的值不同,B選項是錯誤的;
C.每消耗2molN2H4(8molNH鍵)就生成4molH2O(8molHO),則每斷裂0.4molNH鍵,同時一定有0.4molHO鍵形成,C選項是正確的;
D.該反應是放熱反應,反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能,D選項是錯誤的。
故答案為:C。
【分析】A.反應物的總能量小于生成物的反應屬于吸熱反應,反之,若反應物的能量更高,則該反應屬于放熱反應;
B.同一物質(zhì)氣態(tài)能量最高,固態(tài)能量最低;
C.根據(jù)物質(zhì)之間物質(zhì)的量的關系,可以得出N2H4中NH鍵和H2O中HO鍵之間的關系;
D.反應熱可以利用物質(zhì)的鍵能來計算,等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能。19.【答案】B【解析】【解答】28gCaO的物質(zhì)的量,因此反應過程中吸收的熱量為:177.70kJ/mol×0.5mol=88.85kJ,B符合題意;故答案為:B【分析】根據(jù)公式計算n(CaO),結(jié)合熱化學方程式計算反應過程中吸收的熱量。20.【答案】A【解析】【解答】A.的燃燒熱表示1molCO(g)完全燃燒生成二氧化碳氣體放出283kJ的熱量,燃燒熱的熱化學方程式為ΔH=283kJ/mol,則2molCO完全燃燒生成二氧化碳放出566kJ的熱量,ΔH=566kJ/mol,故A符合題意;B.的燃燒熱表示1mol完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出1411kJ的熱量,的燃燒熱的熱化學方程式為ΔH=1411kJ/mol,故B不符合題意;C.燃燒熱表示1mol完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量3267.5kJ,表示燃燒熱的熱化學方程式為ΔH=3267.5kJ/mol,故C不符合題意;D.的燃燒熱表示1mol液態(tài)乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量1366.8kJ,ΔH的的單位為kJ/mol,表示燃燒熱的熱化學方程式為:,ΔH=1366.8kJ/mol,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】根據(jù)燃燒熱的概念判斷,即在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,A符合題意,B應生成液態(tài)水,C反應熱數(shù)值錯誤,D反應熱的單位錯誤。21.【答案】(1)1022kJ(2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==TiCl4(l)+2CO(g)△H=81kJ·mol-1(3)724kJ(4)化學能;電能;2H22e-=4H+;O2+4e-+4H+=2H2O【解析】【解答】(1)①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l),②H2O(l)=H2O(g),①+4×②,得出:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=(-2220.0+4×44)kJ·mol-1=-2044kJ·mol-1,因此消耗0.5mol丙烷放出的熱量為0.5×2044kJ=1022kJ;
(2)TiO2和焦炭、氯氣反應的方程式為TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO,TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g),②2C(s)+O2(g)=2CO(g),①+②得出:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=81kJ·mol-1;
(3)根據(jù)焓變和鍵能的關系,△H=(6×193-2×941)kJ·mol-1=724kJ·mol-1,放出熱量為724kJ;
(4)電池是化學能轉(zhuǎn)化成電能,負極是化合價升高,氫氣在負極上反應,其反應式為H2-2e-=2H+,氧氣在正極上得電子,其電子式為O2+4H++4e-=2H2O?!痉治觥浚?)根據(jù)蓋斯定律計算反應熱;
(2)根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造出目標方程式,然后計算焓變,書寫熱化學方程式即可;
(3)根據(jù)鍵能之差等于焓變計算放出的熱量;
(4)氫氧燃料電池中氫氣發(fā)生氧化反應,做原電池的負極,氧氣在正極上發(fā)生還原反應。22.【答案】(1)1300kJ/mol(2)<(3)605【解析】【解答】(1)C2H2(g)的燃燒熱是以1molC2H2(g)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物放出的熱量定義,則C2H2的燃燒熱應根據(jù)反應①判斷,為燃燒熱ΔH=1300kJ/mol,故答案為:1300kJ/mol;
(2)2molC6H6(l)能量比2molC6H6(g)能量更低,則燃燒放出的熱量更少,則|ΔH|<6590kJ,故答案為:<;
(3)總反應為3C2H2(g)=C6H6(g)ΔH,則,則,故答案為:605。
【分析】(1)燃燒熱要注意幾個點:1、可燃物化學計量數(shù)為1;2、碳元素燃燒產(chǎn)物為二氧化碳;3、氫元素燃燒產(chǎn)物為液態(tài)水;
(2)能量更低,則燃燒放出的熱量更少;
(3)蓋斯定律的應用要注意,判斷列出的熱化學方程式的對應關系,左右兩邊相同的物質(zhì)互相抵消則相加,在同一邊相同的物質(zhì)互相抵消則相減。23.【答案】(1)小于;436kJ(2)降低;①(3)放熱(4)正極;2CH3OH+2H2O12e=2CO2+12H+;11.2【解析】【解答】(1)①合成氨是可逆反應,反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以將10molN2和足量H2混合,使其充分反應,放出的熱量小于92kJ,故答案為:小于;②標準狀況下44.8LNH3即2molNH3,設斷開1molH﹣H鍵吸收的能量為xkJ,解得x=436kJ,故斷開1molH﹣H鍵吸收的能量是436kJ;(2)圖1中②是氫氧化鋇晶體和氯化銨的反應,是吸熱反應,故溫度會降低;圖2中反應物的總能量大于生成物的總能量,表示的是放熱反應,反應過程①是活潑金屬與酸的反應,為放熱反應,即反應過程①用圖2表示;故答案為:降低;①;(3)圖2中反應物的總能量大于生成物的總能量,表示的是放熱反應,故答案:放熱;(4)①d電極是電子流入,說明d電極是正極;電極c是負極,甲烷在負極發(fā)生氧化反應生成CO2;其電極反應式為2CH3OH+2H2O12e=2CO2+12H+,故答案為:正極;2CH3OH+2H2O12e=2CO2+12H+;②該電池正極反應式為:O2+4H++4e=2H2O,線路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則該燃料電池理論上消耗的O2在物質(zhì)的量為0.5mol,標準狀況下的
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