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第一章 化学反应的热效应 测试题 高中化学人教版(2019)选择性必修一
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第一章 化学反应的热效应 测试题一、选择题1.下列说法中,不正确的是A.反应热指的是反应过程中放出的热量 B.中和反应都是放热反应C.伴随着能量变化的过程不一定是化学反应 D.反应热的大小与反应途径无关2.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A.碳酸钙受热分解 B.甲烷燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.铁粉与硫粉反应3.已知在25℃、Pa下,1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示,已知 。下列有关说法正确的是A.分解为和时吸收热量B.乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮,释放的能量将大于1264kJC. D.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙4.同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H1<△H2的是A.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) △H1,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) △H2C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H25.燃烧热与反应热的关系是A.燃烧热是反应热的一种类型B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热C.燃烧热不属于反应热D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值6.关于反应:①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 600 kJ/mol;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol;③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol。下列叙述正确的是A.CO的燃烧热为ΔH=+283 kJ/molB.在③进行时,若加入催化剂,可以使ΔH减小C.若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应,则放出的热量是43.2 kJD.若生成相同质量的CO2,C2H2放出的热量大于CO7.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水制氢流程如图。已知氢气燃烧热△H=-286kJ/mol,△H3为A.+172kJ/mol B.+400kJ/mol C.+29kJ/mol D.+254kJ/mol8.下列说法正确的是A.图1为放热反应,放热反应不需要加热就能反应B.图2为吸热反应,分解反应均为吸热反应C.同温同压下,反应在光照和点燃条件下的不同D.化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成,过程中一定伴随能量变化9.能量变化符合下列图象的反应是A.Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体反应B.镁条与盐酸反应C.铁与硫酸铜溶液反应D.CH4的不完全燃烧10.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是A.N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+H2O(l)△H=﹣267 kJ•mol﹣1B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+133.5 kJ•mol﹣1C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534 kJ•mol﹣1D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534 kJ•mol﹣111.常温下,1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。下列说法不正确的是A.1molH−Cl化学键的形成,放出431kJ的能量B.H2和Cl2反应生成HCl的过程中,非极性键断裂,极性键形成C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=−248kJ/molD.1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量12.用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是 A.A B.B C.C D.D13.下列说法正确的是A.已知: ,则碳的燃烧热B.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定C.已知:;,则D.已知:;,则14.N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的过程能量变化如下图所示,有关说法正确的是A.使用催化剂会改变反应的热效应B.反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2bkJC.1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)时,放出bkJ热量D.1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和小于2molNH3(g)的能量15.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是A.若实验(a)中铝片能被盐酸充分溶解,则换用浓度稍高的盐酸可以提高反应放出的热量B.实验(b)中溶液温度下降的主要原因是由于铵盐溶于水吸热造成的C.实验(c)铝热反应实验时需要镁条放出的光和热引发该反应,故反应为吸热反应D.实验(d)测定酸碱中和的热效应时该温度计需要读取混合溶液的最高温度二、填空题16.汽车内燃机工作时引起反应:,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一、已知断裂某些共价键需要的能量如表:(1)机动车发动机工作时会引发和的反应,该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。(2)与合成NO的热化学方程式可以表示为 ,则_______。(3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为 ,但该反应的速率很小,若使用机动车尾气催化转化器,尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排封。上述反应在使用“催化转化器”后,a_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)已知:① ;② 。Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_______。17.已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,则H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为___________。18.回答下列问题:(1)25℃、101 kPa下,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,写出表示硫燃烧热的热化学方程式:___________。(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),在25℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是___________。19.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。(1)下列变化过程,属于放热反应的是____。①浓H2SO4稀释②酸碱中和反应③H2在Cl2中燃烧④固体NaOH溶于水⑤液态水变成水蒸气⑥碳高温条件下还原CO2(2)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为_____。(3)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为akJ•mol-1,写出H2S的燃烧热的热化学方程式____。(4)已知:N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+akJ•mol-1N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-bkJ•mol-1NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-ckJ•mol-1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式_____。(5)已知:①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ•mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1试写出HF电离的热化学方程式_____。(6)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ•mol-1,S-F键能为330kJ•mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式_____。20.根据下列叙述写出相应的热化学方程式:(1)已知8 g固体硫完全燃烧时放出74.2 kJ的热量,该反应的热化学方程式是___________。(2)在25℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放出热量190.0 kJ,该反应的热化学方程式是___________。(3)下图a曲线是SO2生成SO3反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________。(4)拆开1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为___________,1 mol H2完全反应生成NH3所放出的热量为___________。(5)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ·mol-1则肼(N2H4)与NO2完全反应的热化学方程式为___________。21.已知:①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol请填写下列空白。(1)上述反应中属于吸热反应的是_______(填序号)。(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为_______(填序号)。(3)10gH2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为_______kJ。(4)写出CO燃烧的热化学方程式:_______。(5)FeS2焙烧产生的可用于制硫酸。已知、时:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H1=-197kJ∙mol-1H2O(g)H2O(l) ∆H2=-44kJ∙mol-12SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) ∆H3=-545kJ∙mol-1则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_______。22.X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为___。(2)Z的单质与水反应的化学方程式是___;R与Q两元素最高价氧化物水化物反应的离子方程式___。(3)Y与R相比,非金属性较强的是___(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是___(填字母序号)。a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态b.稳定性XR>YX4c.Y与R形成的化合物中Y呈正价(4)写出工业制取Y的单质的化学方程式___。(5)反应3X2(g)+P2(g)2PX3(g)过程中的能量变化如图所示回答下列问题:①该反应是___反应(填“吸热”“放热”);②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?___,原因是___(从能量说明)23.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液温度。回答下列问题:(1)所用NaOH溶液要稍过量,理由是___________。(2)如图装置中碎泡沫塑料及泡沫碎料板的作用是___________。(3)将NaOH溶液倒入小烧杯中的确操作为___________。A.分多次倒入 B.一次倒入(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生记录数据如下:依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热|ΔH|=___________(结果保留一位小数)。(5)上述实验结果与理论值57.3 kJ/mol存在偏差,其原因可能是以下中的___________。A.量完盐酸后未擦拭干净就量NaOH溶液的温度B.量取盐酸溶液时仰视读数C.读取最高温时错过最高值(6)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。化学键H−HCl−ClH−ClE/(mol/L)436243431A.测定中和反应的反应热B.验证稀硝酸的还原产物为NOC.比较酸性强弱:D.检验氯化铵受热分解生成的两种气体断裂的共价键O=ON≡NN-O需要的能量XYZWRPQ原子半径/nm0.1540.0740.0990.0750.143主要化合价-4,+4-2-1,+7-3,+5+3其他阳离子核外无电子无机非金属材料的主角焰色反应呈黄色实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6【参考答案】一、选择题1.A解析:A.反应中吸收或放出的热量为反应热,分为吸热反应、放热反应,A错误;B.中和反应均放热,均为放热反应,B正确;C.物理变化中可能有能量变化,如水蒸气变为液态水;化学变化中一定有能量变化,C正确;D.由盖斯定律可知反应热的大小与反应途径无关,D正确;故选A。2.A解析:A.碳酸钙受热分解是吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故A符合题意;B.甲烷燃烧是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故B不符合题意;C.铝粉与氧化铁粉末反应是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故C不符合题意;D.铁粉与硫粉反应是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故D不符合题意;故选A。3.B解析:A.由热化学方程式可知:N2与O2反应产生NO是放热反应,NO(g)分解为N2(g)和O2(g)是该反应的逆反应,因此该反应是放热反应,A错误;B.物质由气态变为液态会放出热量,由乙生成丙放出热量1264 kJ,则2 mol气态NO变为2 mol液态NO又会放出一部分热量,因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮,释放的能量将大于1264 kJ,B正确;C.反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差,则946 kJ/mol+a kJ/mol-1264 kJ/mol=+180 kJ/mol,解得a=498,故O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol,C错误;D.反应是吸热反应,说明物质的能量:丙>甲;由乙变为丙放出热量1264 kJ,说明乙的能量比丙高,故三种物质的能量高低顺序:乙>丙>甲,D错误;故合理选项是B。4.D解析:A.S的气态能量>固态能量,产物相同,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热更多,则,A不符合题意;B.两个反应的反应物和产物相同,状态也相同,只是条件不同,故,B不符合题意;C.碳酸钙的分解为吸热反应,氧化钙与水的反应为放热反应,则,C不符合题意;D.H2O的气态能量>液态能量,反应物相同,所以CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)放出的热量更多,,D符合题意;故答案为:D。5.A解析:A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,是反应热的一种,A正确;B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,B错误;C.反应热指当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热,所以燃烧热属于反应热,C错误;D.燃烧热全部是放热反应,所以焓变均为负值,D错误;故答案选A。6.D解析:A.CO的燃烧热为1 mol CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量,则反应热小于0,故根据②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol可知CO的燃烧热为ΔH=-283 kJ/mol,A错误;B.在③进行时,若加入催化剂,可以降低反应的活化能,但不能改变反应物即生成物的总能量,因此不能使ΔH减小,B错误;C.3.2 g CH4的物质的量是n(CH4)=,根据③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol可知:若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应,则吸收的热量是43.2 kJ,C错误;D.根据①可知反应产生2 mol CO2气体,放出热量是1300 kJ,而根据②反应可知产生2 mol CO2气体,放出热量是566 kJ,故若生成相同质量的CO2,C2H2放出的热量大于CO,D正确;故合理选项是D。7.A解析:①②由盖斯定律可知,①+②得:④;燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;氢气燃烧热△H=-286kJ/mol,则⑤;由盖斯定律可知,-④-⑤得:③;故选A。8.D解析:A.图1所示反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,但有的放热反应需要加热或点燃才能反应,如纸张的燃烧等,故A错误;B.图2所示反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,但部分分解反应为放热反应,如硝酸铵分解爆炸等,故B错误;C.反应的△H =反应物的键能之和一生成物的键能之和,与条件无关,故C错误;D.化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成,过程中一定伴随能量变化,D正确;故本题选D。9.A【分析】从图示可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应是吸热反应。解析:A.Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体的反应是吸热反应,故A符合;B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,所以镁条与盐酸的反应是放热反应,故B不符合;C.铁与硫酸铜溶液反应是放热反应,故C不符合;D.燃烧反应是放热反应,CH4的不完全燃烧也是放热反应,故D不符合;故选A。【点睛】需要掌握常见的放热反应和吸热反应。10.D解析:0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ×4=534kJ热量,所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ·mol-1。答案选D。11.C解析:A.成键放热,根据题给数据可知,1molH−Cl化学键的形成,放出431kJ的能量,A正确;B.反应过程中H2和Cl2中的非极性键断裂,形成HCl中的极性键,B正确;C.焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH=(436+243)kJ/mol-431 kJ/mol×2=−183kJ/mol,C错误;D.根据C选项可知氢气和氯气反应生成HCl为放热反应,所以1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量,D正确;综上所述答案为C。12.B解析:A.该装置热量易散失,不能用该装置测定中和反应的反应热,不能达到实验目的,故不选A;B.先用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳排出装置中的空气,再把铜丝伸入稀硝酸中反应,能防止反应生成的NO被氧气氧化,能达到实验目的,故选B;C.盐酸和碳酸钠反应放出的二氧化碳气体中含有HCl,二氧化碳、HCl都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,所以有硅酸沉淀生成不能证明碳酸的酸性大于硅酸,不能达到实验目的,故不选C;D.碱石灰吸收氯化氢,左侧应该用湿润的红色石蕊试纸检验氨气;五氧化二磷吸收氨气,右侧应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,不能达到实验目的,故不选D;选B。13.D解析:A.表示碳的燃烧热时应生成二氧化碳,故A错误;B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,该反应为吸热反应,金刚石的能量高于石墨,能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故B错误;C.S(s)能量低于S(g),S(g)燃烧生成放出的热量更多,由于均小于0,则,故D错误;D.CH3COOH是弱酸,溶于水时吸热,CH3COOH和NaOH反应生成1molH2O放出的热量小于57.3kJ,则,故D正确;故选D。14.C解析:A.催化剂不会改变反应的热效应,A错误;B.根据反应过程的能量变化可知,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-2(b-a)kJ/mol,B错误;C.从图中可知,1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)时,放出bkJ热量,C正确;D.氮气和氢气反应生成氨气,这是一个放热反应,1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和大于2molNH3(g)的能量,D错误;故答案选C。15.D解析:A.将盐酸换用浓度稍高的盐酸,可加快反应速率,但铝片质量一定,反应放热不变,故A错误;B.温度下降的主要原因是由于氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应,故B错误;C.铝热反应是放热反应,故C错误;D.测定中和反应的反应热时,酸碱中和的最高温度为恰好完全反应时的温度,则测定酸碱中和的热效应时需要读取混合溶液的最高温度,故D正确;选D。二、填空题16.(1)吸热(2)(3)不变(4) 解析:(1)反应物键能之和-生成物键能之和,根据题给数据可知,+-=>0,为吸热反应;(2)根据(1)可知,,根据盖斯定律,;(3)催化剂只改变化学反应速率,不改变反应的反应热,所以 ,使用“催化转化器”后,a不变;(4)① ;② ,根据盖斯定律,由②-①×3可得 。17.△H=-183kJ/mol解析:化学反应中,旧键断裂吸收能量,形成新键放出能量,反应H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)中,需要断裂1molCl-Cl键和1molH-H键,则吸收能量:436kJ+243kJ=679kJ,生成2molHCl时需生成1molH-Cl键,放出2mol×431kJ/mol=862kJ能量,放出的能量高于吸收的能量,所以反应是放热的,放出的能量为862kJ-679kJ=183kJ,即△H=-183kJ/mol。18.(1)S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol(2)NaBH4(s)+2H2O(l)= NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216 kJ/mol解析:(1)4.0 g硫粉的物质的量n=,其在O2中完全燃烧产生SO2气体时放出27 kJ热量,则1 mol S(s)在O2中完全燃烧产生SO2气体放出热量是Q=27 kJ×8=216 kJ,故表示硫燃烧热的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol;(2)3.8 g NaBH4(s)的物质的量n=,在25℃、101 kPa下与液态水反应生成NaBO2(s)和H2(g),放出热量是21.6 kJ,则1 mol NaBH4(s)反应生成NaBO2(s)和H2(g),放出热量是216 kJ,故该反应的热化学方程式是NaBH4(s)+2H2O(l)= NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216 kJ/mol。19.(1)②③(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol(3)H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) △H=- akJ•mol-1。(4)N2(g)+3H2(g)2 NH3(l) ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1(5)HF(aq)F-(aq)+ H+(aq) ΔH=-10.4 kJ•mol-1(6)S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ•mol-1解析:(1)①浓H2SO4稀释不是化学反应,不是放热反应;②酸碱中和反应放热,属于放热反应;③燃烧放热,H2在Cl2中燃烧是放热反应;④固体NaOH溶于水不是化学反应,不是放热反应;⑤液态水变成水蒸气不是化学反应,不是放热反应;⑥碳高温条件下还原CO2是吸热反应;属于放热反应的是②③。(2)常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445kJ热量,则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出890kJ热量,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol。(3)H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热是1molH2S完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量,H2S的燃烧热为akJ•mol-1,则表示H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) △H=- akJ•mol-1。(4)①N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+akJ•mol-1②N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-bkJ•mol-1③NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-ckJ•mol-1根据盖斯定律①×2+②×2+③×2得N2(g)+3H2(g)2 NH3(l) ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1;(5)①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ•mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1根据盖斯定律①-②得HF(aq)F-(aq)+ H+(aq) ΔH=-67.7kJ•mol-1+57.3kJ•mol-1=-10.4 kJ•mol-1。(6)SF6分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ•mol-1,S-F键能为330kJ•mol-1,焓变-反应物总键能-生成物总键能,S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=(280+160×3-330×6) kJ•mol-1=-1220kJ•mol-1。20. S(s)+O2=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=-1520.0 kJ/mol 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198 k kJ/mol -92 kJ/mol 30.7 kJ 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7 kJ/mol解析:(1)8 g固体硫的物质的量是n(S)==0.25 mol,0.25 mol固体S完全燃烧时放出74.2 kJ的热量,则1 mol S完全燃烧产生SO2反应放出热量Q=×74.2 kJ=296.8 kJ,则该反应的热化学方程式是S(s)+O2=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol;(2)在25℃、101 kPa下,已知SiH4气体在O2中完全燃烧后恢复至原状态,产生SiO2、液体H2O,平均每转移1 mol电子放出热量190.0 kJ,则转移8 mol电子时放出热量Q=8 mol ×190.0 kJ/mol=1520 kJ,则该反应的热化学方程式是SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=-1520.0 kJ/mol;(3)由图象分析可知,图象中表示的是1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应生成1 mol SO3,反应是放热反应,反应的焓变△H=501 kJ/mol-600 kJ/mol=-99 kJ/mol,2 mol二氧化硫全部反应放热198 kJ;写出反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198 k kJ/mol;(4)已知:拆开1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ,化学反应为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),反应的焓变△H = 946 kJ+3×436 kJ-2×3×391 kJ=-92 kJ/mol,则1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为:-92 kJ/mol,;依据反应的化学方程式,可计算出1 mol H2完全燃烧放热Q=92 kJ÷3=30.7 kJ;(5)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7 kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ/mol将方程式2×②-①,整理可得:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7 kJ/mol。21.(1)①(2)③(3)1209(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-283kJ∙mol-1(5)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ∆H=-130 kJ∙mol-1解析:(1)吸热反应的热化学方程式中,∆H>0,则上述反应中属于吸热反应的是①。答案为:①;(2)表示C的燃烧热的热化学方程式中,C(s)的物质的量为1mol,产物为CO2(g),则符合要求的为③。答案为:③;(3)由H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol可得,H2(g)——241.8kJ,则10gH2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为=1209kJ。答案为:1209;(4)利用盖斯定律,将反应③-②,即得CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-393.5 kJ∙mol-1–(-110.5 kJ∙mol-1)=-283kJ∙mol-1。答案为:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-283kJ∙mol-1;(5)①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H1=-197kJ∙mol-1②H2O(g)H2O(l) ∆H2=-44kJ∙mol-1③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l) ∆H3=-545kJ∙mol-1利用盖斯定律,将反应③×-①×-②得:SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ∆H=(-545kJ∙mol-1)×-(-197kJ∙mol-1)×-(-44kJ∙mol-1)=-130 kJ∙mol-1。答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ∆H=-130 kJ∙mol-1。22. 同位素 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 3H++Al(OH)3=Al3++3H2O Cl b、c SiO2+2CSi+2CO↑ 放热 不影响 催化剂不改变平衡的移动【分析】X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为H元素;Y的化合价主要为-4,+4,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z焰色反应呈黄色,则Z为Na元素;R的主要化合价为-1,+7,则R为Cl元素;W有-2价,处于VIA族,原子半径小于Cl,故W为O元素;Q主要化合价为+3价,原子半径Na> Q > Cl ,则Q为Al元素;P有-3、+5价,处于VA族,原子半径小于Cl,故P为N元素;解析:(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,中子数不同,二者互为同位素;(2)Z为Na元素,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,R与Q两元素最高价氧化物水化物分别为HClO4、Al(OH)3,二者反应离子方程式为: 3H++Al(OH)3=Al3++3H2O;(3)Y为Si元素,R为Cl元素,同周期自左而右,非金属性增强,所以非金属性Si< C1;a.状态属于物理性质,不能说明元素的非金属性强弱,a错误;b.非金属越强,氢化物越稳定,稳定性XR > YX4,说明X的非金属性强,b正确;c.Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明R吸引电子能力强, R的非金属性强,c正确;故选bc;(4)工业制取Y(Si)的单质用SiO2和C在高温下反应,化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑;(5)①由图可以知道,反应物总能量高于生成物总能量,则该反应是放热反应;②催化剂可以降低反应的活化能,加快化学反应速率,但不改变平衡的移动,不影响反应热;23.(1)确保盐酸完全被中和(2)防止热量散失(3)B(4)51.8kJ·mol-1(5)AC(6)不能【分析】测定中和热时,要确保热量不散失、一定量的稀盐酸反应完全,故要在保温性能好、绝热的体系中反应、一次性迅速把NaOH溶液倒入小烧杯中,并用环形玻璃搅拌棒、量取最高温度;测出放出的热量、并计算出中和热,据此回答;解析:(1)据分析:所用NaOH溶液要稍过量,理由是:确保盐酸完全被中和。(2)据分析:如图装置中碎泡沫塑料及泡沫碎料板的作用是:绝热作用,防止热量散失。(3)为防止热量散失,将NaOH溶液倒入小烧杯中的确操作为迅速一次倒入,选B。(4)数据处理:第1次平均起始温度为20.05°C、与最高温度差为 3.15°C,第2次平均起始温度为20.3°C、与最高温度差为 3.1°C,第3次平均起始温度为20.55°C、与最高温度差为 3.05°C,3次实验温度差平均为3.1℃,50mL0.50mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液反应,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,则溶液的质量为100g,生成0.025mol的水,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。放出热量, 该实验测得的中和热,则该实验测得的中和热|ΔH|=51.8kJ·mol-1(结果精确到0.1)。(5)上述计算实验结果与理论值57.3 kJ/mol存在偏差:A.量完盐酸后未擦拭干净就量NaOH溶液的温度,在测试碱的温度时,会发生酸碱中和反应引起热量散失,所测得热量值偏低,A符合;B.量取盐酸溶液时仰视读数,所量取的酸液体积偏大、则反应放出的热量值偏大,B不符合;C.读取最高温时错过最高值,所测得热量值偏低,C符合;选AC。(6)Ba(OH)2溶液和硫酸反应生成水和硫酸钡,生成硫酸钡沉淀也要放出的热量,故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸来测中和热。
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