高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动2 强酸与强域的中和滴定第2课时课后测评
展开一.选择题(共12小题)
1.断开1ml H﹣H键、Cl﹣Cl键、H﹣Cl键需要吸收的能量分别为436kJ、243kJ、431kJ,则由Cl2和H2生成1ml HCl时的反应热为( )
A.吸热91.5kJB.放热91.5kJC.吸热183kJD.放热183kJ
2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知2SO2+O2⇌2SO3为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B.由C(s)+O2(g)═CO(g)△H=+110.5kJ•ml﹣1,可知碳的燃烧热为110.5kJ•ml﹣1
C.若C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则石墨比金刚石稳定
D.已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1:2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2,则△H1>△H2
3.肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。8g 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)+2H2O(g)△H=﹣534kJ•ml﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ•ml﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(1)△H=﹣267kJ•ml﹣1
D.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g)△=+267kJ•m1﹣1
4.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是( )
A.化学反应除了生成新物质外,肯定也发生了能量变化
B.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)═Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=57.4kJ•ml﹣1
D.已知I2(g)+H2(g)═2HI(g)△H1,I2(s)+H2(g)═2HI(g)△H2,则△H1>△H2
5.含有8g NaOH的稀溶液与1L 0.1ml•L﹣1的H2SO4溶液反应,放出11.46kJ的热量。下列说法正确的是( )
A.弱酸与弱碱反应也可以准确测出中和热
B.有水生成的反应都为放热反应
C.用8g固体NaOH与1L 0.1ml•L﹣1的H2SO4溶液反应,放出的热量一样
D.中和热的热化学方程式为NaOH( aq)+H2SO4( aq)═Na2SO4( aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ•ml﹣1
6.下列热化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ•ml﹣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=﹣890.3kJ/ml
B.500℃、30MPa下,将0.5ml N2(g)和1.5ml H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣38.6kJ/ml
C.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8kJ•ml﹣1和1411.0kJ•ml﹣1,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为:CH2=CH2(g)+H2O(l)═C2H5OH(l)△H=﹣44.2kJ•ml﹣1
D.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/ml,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3kJ/ml)
7.碳与水蒸气反应生成水煤气的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该反应的反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量
B.lml C(s)和1ml H2O(l)反应生成1ml CO(g)和1ml H2(g)吸收的能量大于131.3kJ的热量
C.该反应的热化学方程式可表示为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+(b﹣a)kJ•ml﹣1
D.1ml C(s)和1ml H2O(g)的总能量为bkJ
8.已知:①H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H1=﹣57.3kJ•ml﹣1,②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H2=﹣241.8kJ•ml﹣1,下列有关说法正确的是( )
A.向含0.1ml NaOH的溶液中加入一定体积的0.1ml•L﹣1乙二酸,反应中的能量变化如图所示
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)△H=﹣114.6kJ•ml﹣1
C.氢气的燃烧热为△H=﹣241.8kJ•ml﹣1
D.氢气的燃烧热为△H=﹣483.6kJ•ml﹣1
9.溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:
①Br2(g)+H2(g)⇌2HBr(g)△H=﹣Q1 kJ•ml﹣1
②Br2(l)+H2(g)⇌2HBr(g)△H=﹣Q2 kJ•ml﹣1
下列说法正确的是( )
A.Q1<Q2
B.1ml HBr(g)具有的能量大于1ml HBr(l)具有的能量
C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g)△H>﹣Q1kJ•ml﹣1
D.向1ml Br2(g)中加入1ml H2(g)在该条件下充分反应,放出Q1kJ热量
10.环境保护是目前人类面临的一项重大课题。为应对燃料使用造成的环境污染,科学家提出了利用太阳能促进燃料循环使用的构想,其构想可用如图表示:
其中过程Ⅰ的主要反应为①2CO22CO+O2,②2H2O2H2↑+O2↑,③2N2+6H2O4NH3+3O2,④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,⑤CO2+2H2OCH4+2O2.下列说法中不正确的是( )
A.过程Ⅱ中发生的反应均为放热反应
B.太阳能最终主要转化为热能
C.经过上述一个循环后放出O2
D.要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程Ⅰ
11.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率
D.使用TiO2作催化剂可以减少分解CO2所需能量
12.溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:①Br2(g)+H2(g)⇌2HBr(g)△H=﹣Q1kJ•ml﹣1;②Br2(l)+H2(g)⇋2HBr(g)△H=﹣Q2kJ•ml﹣1(Q1、Q2均大于零)。下列说法正确的是( )
A.Q1<Q2
B.向1ml Br2(g)中加入1ml H2(g)在该条件下充分反应,放出Q1kJ热量
C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g)△H>﹣Q1kJ•ml﹣1
D.1ml HBr(g)具有的能量大于1ml HBr(l)具有的能量
二.填空题(共3小题)
13.(1)实验测得16g甲醇CH3OH(1)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: 。
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=akJ•ml﹣1,能量变化如图所示。
①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E (填“变大”“变小”或“不变”下同),图中△H 。
②有关键能数据如下:
试根据表中所列键能数据计算a为 。
(3)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氢为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气,已知:①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H1=akJ/ml
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H2=bkJ/ml
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式: 。
14.(1)已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是2804kJ•ml﹣1,写出葡萄糖的燃烧热的热化学方程式: ,当它在人体内氧化生成1g水时放出的热量约为 。
(2)已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1ml液态水的△H=﹣12.1kJ•ml﹣1;HCl(aq)与 NaOH(aq)反应生成1ml液态水的△H=﹣55.6kJ•ml﹣1,则HCN在水溶液中电离的热化学方程式为: 。
(3)2L 0.5ml•L﹣1H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出akJ热量;2L 0.5ml•L﹣1HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出bkJ热量;则500mL 0.4ml•L﹣1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为 。
(4)2015年冬季,雾霾天气严重影响了我国北方地区。国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。目前脱硫工艺涉及的主要反应有:
①H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
②S(g)+O2(g)═SO2(g)△H2
③S(g)+H2(g)═H2S(g)△H3
则“2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4”中△H4= 。
(5)N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,写出生成液氨的热化学方程式是 。
15.(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1ml H﹣H键、1ml N﹣H键、1ml N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;2H2O2(l)⇌O2(g)+2H2O(l)△H=﹣196.4kJ•ml﹣1.反应N2H4(l)+O2(g)⇌N2(g)+2H2O(l)的△H= kJ•ml﹣1.N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(3)向1L 1ml/L的NaOH溶液中加入下列物质:①浓H2SO4;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反应的热效应为△H1、△H2、△H3,则三者由小到大顺序为
(4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣akJ/ml
途径Ⅱ:C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ/ml
2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣ckJ/ml
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣dkJ/ml(a、b、c、d均为正值)
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
答案解析
一.选择题(共12小题)
1.【分析】在反应Cl2+H2=2HCl中,断裂1mlH﹣H键、Cl﹣Cl键共吸收的能量为:436kJ×1ml+243kJ×1ml=679kJ;生成2mlH﹣Cl键,放出的能量为:431kJ×2ml=862kJ,由于吸收的能量<放出的能量,则该反应为放热反应,放出的热量为:862kJ﹣679kJ=183kJ,据此分析解答。
【解答】解:在反应Cl2+H2=2HCl中,断裂1mlH﹣H键、Cl﹣Cl键共吸收的能量为:436kJ×1ml+243kJ×1ml=679kJ;生成2mlH﹣Cl键,放出的能量为:431kJ×2ml=862kJ,由于吸收的能量<放出的能量,则该反应为放热反应,放出的热量为:862kJ﹣679kJ=183kJ,热化学方程式为Cl2(g)+H2(g)=2HCl△H=﹣183kJ/ml,则氢气和氯气反应生成1mlHClHCl气体放出的热量为:183kJ÷2=91.5kJ,
故选:B。
2.【分析】A.反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应放热反应;
B.燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量,单质或化合物必须是完全燃烧,如反应物中C→CO2,H2→H2O(液);
C.能量越低的物质越稳定;
D.同等物质的量物质完全燃烧放出的热量多。
【解答】解:A.反应放热,说明二氧化硫和氧气的能量之和比三氧化硫高,但SO2的能量不一定高于SO3的能量,故A错误;
B.1ml碳完全燃烧生成二氧化碳为燃烧热,故B错误;
C.石墨生成金刚石,反应吸热,说明反应物的能力低,石墨更稳定,故C正确;
D.碳完全燃烧生成二氧化碳放热更多,焓变为负值,则△H1<△H2,故D错误;
故选:C。
3.【分析】根据热化学方程式的意义以及热化学方程式的书写方法,8gN2H4的物质的量为,0.25ml N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1ml N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ/ml,据此分析。
【解答】解:A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ/ml,故A正确;
B.N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,反应为放热反应,焓变为负值,故B错误;
C.生成的是气态水,而非液态水,故C错误;
D.N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,反应为放热反应,焓变为负值,且反应热的数值错误,故D错误。
故选:A。
4.【分析】A、化学反应一定伴随着能量变化;
B、物质的能量越低,则越稳定;
C、中和反应放热;
D、放热反应,反应物的能量越高,则反应放出的热量越多,△H越小。
【解答】解:A、化学反应一定伴随着能量变化,化学反应除了生成新物质外,肯定也发生了能量变化,故A正确;
B、物质的能量越低,则越稳定,由于C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,故石墨的能量低于金刚石,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则当生成1ml水时,放出57.4KJ的热量,而中和反应放热,故该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)═Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ•ml﹣1,故C错误;
D、放热反应,反应物的能量越高,则反应放出的热量越多,△H越小,由于1ml碘蒸气的能量高于1ml固态碘,故放出的热量前者多,则△H1<△H2,故D错误。
故选:A。
5.【分析】A、弱酸或弱碱电离要吸收热量;
B、有水生成的反应也可能为吸热反应;
C、固体氢氧化钠溶于水要放热;
D、中和热是以生成1mlH2O(l)为基准。
【解答】解:A、强酸和强碱中和时生成1mlH2O(l)均放热57.3kJ,弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应的中和热小于57.3kJ/ml,故A错误;
B、有水生成的反应也可能为吸热反应,如碳酸氢钠受热分解的反应就是吸热反应,故B错误;
C、固体氢氧化钠溶于水要放热,用8g固体NaOH与1L 0.1ml•L﹣1的H2SO4溶液反应,放出的热量大于11.46kJ,故C错误;
D、中和热是以生成1mlH2O(l)为基准,根据题意可得出中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/ml,故D正确;
故选:D。
6.【分析】A.应该是生成液态水,而不是气态;
B.氮气和氢气合成氨的反应为可逆反应;
C.乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8kJ•ml﹣1和1411.0kJ•ml﹣1,则:
①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣1366.8kJ•ml﹣1;
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣1411.0kJ•ml﹣1;
则乙烯水化制乙醇的热化学方程式依据盖斯定律②﹣①得到热化学方程式;
D.除生成水,还生成硫酸钙,生成硫酸钙微溶放热。
【解答】解:A.燃烧热是指在25摄氏度,101kPa时,1ml可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,所以应该是生成液态水,而不是气态,故A错误;
B.氮气和氢气合成氨的反应为可逆反应,根据题目所给信息可知生成2ml氨气时放出的热量应大于38.6kJ,故B错误;
C.乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8kJ•ml﹣1和1411.0kJ•ml﹣1,则:
①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣1366.8kJ•ml﹣1;
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣1411.0kJ•ml﹣1;
则乙烯水化制乙醇的热化学方程式依据盖斯定律②﹣①得到热化学方程式为:CH2=CH2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)△H=﹣44.2kJ•ml﹣1,故C正确;
D.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1ml液态水时所释放的热量叫做中和热,由于生成硫酸钙微溶放热,所以H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H不是(﹣57.3kJ/ml),也不是2×(﹣57.3kJ/ml),故D错误;
故选:C。
7.【分析】A、该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应;
B、根据图示,可以看出lml C(s)和1ml H2O(g)反应生成1ml CO(g)和1ml H2(g)吸收的能量等于131.3kJ的热量;
C、根据△H与反应物、生成物具有的能量关系,结合图中信息可知,反应的热化学方程式;
D、根据图示,该反应的活化能为bkJ。
【解答】解:A、该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,则反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量,故A正确;
B、根据图示,可以看出lml C(s)和1ml H2O(g)反应生成1ml CO(g)和1ml H2(g)吸收的能量等于131.3kJ的热量,1ml H2O(l)的能量低于1ml H2O(g)的能量,所以反应时吸收的能量大于131.3kJ的热量,故B正确;
C、lml C(s)和1ml H2O(g)变成lml C(g)、2ml H(g)和1ml O(g)吸收bkJ热量,lml C(g)、2ml H(g)和1ml O(g)变成1ml CO(g)和1ml H2(g)放出akJ热量,则有C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+(b﹣a)kJ•ml﹣1,故C正确;
D、1ml C(s)和1ml H2O(g)反应的活化能为为bkJ,不是总能量,故D错误;
故选:D。
8.【分析】A、乙二酸电离吸收热量;
B、钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热;
C、H2O(g)→H2O(l)放热;
D、燃烧热是1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。
【解答】解:A、乙二酸电离吸收热量,向含0.1ml NaOH的溶液中加入一定体积0.1 ml•L﹣1乙二酸(HOOC﹣COOH),放出的热量小于5.73kJ,所以反应中的能量变化如图所示,故A正确;
B、钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热,所以H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)生成1mlH2O(l)时△H<﹣57.3kJ•ml﹣1,即H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)△H<﹣114.6kJ•ml﹣1,故B错误;
C、H2O(g)→H2O(l)放热,H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H2=﹣241.8kJ•ml﹣1,则氢气的燃烧热为△H<﹣241.8kJ•ml﹣1,故C错误;
D、燃烧热是1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,由反应②可知氢气的燃烧热为△H<﹣241.8kJ•ml﹣1,故D错误;
故选:A。
9.【分析】A.燃烧为放热反应,反应物相同时,溴气比液溴的能量高;
B.同种物质的液态比气态能量低;
C.相同条件下,氯气比溴的能量高;
D.可逆反应不能进行到底。
【解答】解:A.燃烧为放热反应,反应物相同时,溴气比液溴的能量高,放热多,即Q1>Q2,故A错误;
B.同种物质的液态比气态能量低,则等物质的量时,Br2(g)具有的能量高于Br2(l),故B正确;
C.相同条件下,氯气比溴的能量高,所以生成2 ml HCl(g)放出的热量大于Q1 kJ,△H<﹣Q1kJ•ml﹣1,故C错误;
D.可逆反应不能进行到底,向1ml Br2(g)中加入1ml H2(g)在该条件下充分反应,放出的热量小于Q1 kJ,故D错误;
故选:B。
10.【分析】A.燃烧为放热反应;
B.该方案的主要目的是利用太阳能将二氧化碳和水转化为甲烷和甲醇等燃料,燃料燃烧发出热量;
C.经过上述一个循环后是消耗氧气;
D.能量增加通过自然界中光合作用,如何使物质吸收光能转变为其它物质是目前和今后要解决的关键问题。
【解答】解:A.过程Ⅱ中发生的反应是甲烷、甲醇、氨气和氢气燃烧均为放热反应,故A正确;
B.该方案的主要目的是利用太阳能将二氧化碳和水转化为甲烷和甲醇等燃料,燃料燃烧发出热量,太阳能最终主要转化为热能,故B正确;
C.经过上述一个循环后是消耗氧气,甲烷、甲醇、氨气和氢气燃烧生成二氧化碳水、氮气,故C错误;
D.能量增加通过自然界中光合作用,如何使物质吸收光能转变为其它物质是目前和今后要解决的关键问题,要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程Ⅰ,故D正确;
故选:C。
11.【分析】A.断键吸收能量;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和氧气;
C.催化剂降低反应所需活化能,加快反应速率;
D.CO2分解生成CO和氧气,且该反应焓变=反应焓变=生成物总键能﹣反应物总键能,焓变与其方程式计量数成正比。
【解答】解:A.断键吸收能量,则过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A正确;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;
C.催化剂降低反应所需活化能,增大活化分子数,提高化学反应速率,故C正确;
D.CO2分解生成CO和O2,反应2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=生成物总键能﹣反应物总键能=(1598×2﹣1072×2﹣496)kJ/ml=+556kJ/ml,即2ml二氧化碳完全分解成2ml一氧化碳和1ml氧气需要吸热556kJ,与是否使用催化剂无关,故D错误;
故选:D。
12.【分析】A.同种物质的液态比气态能量低;
B.可逆反应不可能反应到底;
C.燃烧为放热反应,反应物相同时,氯气比溴的能量高,且生成HCl比HBr稳定;
D.同种物质的液态比气态能量低。
【解答】解:A.同种物质的液态比气态能量低,所以Br2(g)放热多,即Q1>Q2,故A错误;
B.可逆反应不可能反应到底,则向1ml Br2(g)中加入1ml H2(g)在该条件下充分反应,放出热量小于Q1kJ,故B错误;
C.燃烧为放热反应,反应物相同时,氯气比溴的能量高,且生成HCl比HBr稳定,则生成HCl放热多,相同条件下,Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g)△H<﹣Q1kJ•ml﹣1,故C错误;
D.同种物质的液态比气态能量低,则1ml HBr(g)具有的能量大于1ml HBr(l)具有的能量,故D正确;
故选:D。
二.填空题(共3小题)
13.【分析】(1)燃烧热是1ml可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;
(2)①使用催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的热效应;
②根据△H=反应物总键能﹣生成物总键能计算;
(3)根据盖斯定律,为了在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应,可令
②×2﹣①得:2N2H4(g)﹣N2(g)=2N2(g)+4H2O(g)﹣2NO2(g)△H;
【解答】解:(1)16gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出363.25kJ热量,则32g即1mlCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726.5kJ热量,则△H=﹣726.5kJ/ml,则甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5kJ/ml。
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5kJ/ml;
(2)①使用催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的热效应,故加催化剂会使图中E变小,而使△H不变,故答案为:变小;不变。
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=反应物总键能﹣生成物总键能=945kJ•ml﹣1+436kJ•ml﹣1×3﹣391kJ•ml﹣1×6=﹣93kJ•ml﹣1=akJ•ml﹣1,解得a=﹣93。
故答案为:﹣93;
(3)根据盖斯定律,为了在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应,可令
②×2﹣①得:2N2H4(g)﹣N2(g)=2N2(g)+4H2O(g)﹣2NO2(g)△H=2△H2﹣△H1.整理得:
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(bkJ/ml)×2﹣akJ/ml=(2b﹣a)kJ/ml,
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(2b﹣a) kJ/ml;
14.【分析】(1)根据燃烧热的定义书写热化学方程式,根据方程式计算生成1g H2O(l)时放出的热量;
(2)利用盖斯定律进行计算,分别写出两个反应的热化学方程式,将两个热化学方程式相加(减)得到HCN在水溶液中电离的电离方程式,同时反应热也随之相加(减),可得HCN在水溶液中电离的反应热;
(3)将2L 0.5ml•L﹣1 H2SO4溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+2OH﹣(aq)+2H+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),
将2L 0.5ml•L﹣1HCl溶液与足量NaOH溶液反应,涉及的离子方程式为H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),
将500mL 0.4ml•L﹣1 BaCl2溶溶液与足量稀硫酸反应,涉及的离子方程式为:Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s),从能量守恒的角度解答;
(4)已知①H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
②S(g)+O2(g)═SO2(g)△H2
③S(g)+H2(g)═H2S(g)△H3,利用盖斯定律,将①×2+③×2﹣②×2可得2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的反应热,以此解答该题;
(5)根据反应热等于反应物旧键断裂吸收的总能量减去生成物新键形成所放出总能量计算反应热,然后根据并热化学方程式的书写方法写出热化学方程式,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态。
【解答】解:(1)燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,葡萄糖的燃烧热是2804kJ/ml,说明1ml葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出2804kJ的热量,
则反应的热化学方程式为C6H12O6(g)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);△H=﹣2804KJ/ml,
1g H2O(l)的物质的量为ml,则当它氧化生成1g H2O(l)时放出的热量是ml××2804KJ/ml=26kJ,
故答案为:C6H12O6(g)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);△H=﹣2804KJ/ml;26kJ;
(2)反应的热化学方程式分别为:
HCN(aq)+OH﹣(aq)═CN﹣(aq)+H2O(l)△H=﹣12.1kJ•ml﹣1…①
H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣55.6kJ•ml﹣1…②
HCN电离方程式为,HCN⇌H++CN﹣,用①﹣②可得HCN电离的热化学方程式为:
HCN(aq)⇌H+(aq)+CN﹣(aq)△H=﹣12.1kJ•ml﹣1﹣(﹣55.6kJ•ml﹣1)=+43.5kJ•ml﹣1,
故答案为:HCN(aq)⇌H+(aq)+CN﹣(aq)△H=+43.5kJ•ml﹣1;
(3)将2L 0.5ml•L﹣1 H2SO4溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+2OH﹣(aq)+2H+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),反应放出a kJ热量,即生成1ml的硫酸钡和2ml水放出热量为a kJ,而将2L 0.5ml•L﹣1HCl溶液与足量NaOH溶液反应,涉及的离子方程式为H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),放出热量为b kJ热量,即生成1ml液态水放出热量为b kJ热量,故2ml BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为(2a﹣4b)kJ热量,则500mL 0.4ml•L﹣1 BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为0.5L×0.4ml•L﹣1×(2a﹣4b)kJ=0.2(a﹣2b) kJ,
故答案为:0.2(a﹣2b) kJ。
(4)已知①H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
②S(g)+O2(g)═SO2(g)△H2
③S(g)+H2(g)═H2S(g)△H3,利用盖斯定律,将①×2+③×2﹣②×2可得2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4=2(△H1﹣△H2+△H3)。
故答案为:2(△H1﹣△H2+△H3);
(4)由图可以看出,mlN2(g)+mlH2(g)断键吸收的能量为akJ,形成1mlNH3(g)的放出的能量为bkJ,所以N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=(a﹣b)kJ/ml,
而1ml的NH3(g)转化为1ml的NH3(l)放出的热量为ckJ,
根据盖斯定律可知:N2(g)+H2(g)=NH3(l)△H=(a﹣b﹣c)kJ/ml,
即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=2(a﹣b﹣c)kJ/ml。
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=2(a﹣b﹣c)kJ/ml;
15.【分析】(1)①反应物的总能量高于生成物的总能量;
②根据质量守恒写出方程式,反应热为反应物的总键能减去生成物的总键能;
(2)根据质量守恒写出方程式,物质的量与反应热成正比;根据盖斯定律推导得出;
(3)醋酸的电离吸热,浓硫酸溶于水放热;
(4)根据盖斯定律分析得出结论。
【解答】解:(1)①反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1>E2,则该反应为放热反应,
故答案为:放热;
②在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3mlH﹣H键,1mlN三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mlNH3,共形成6mlN﹣H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ﹣2254kJ=92kJ,
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ•ml﹣1;
(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量,热化学方程式为:
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=﹣621.2kJ•ml﹣1①
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=﹣196.4kJ•ml﹣1②
根据盖斯定律,①+②得:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=﹣817.6kJ•ml﹣1,
故答案为:﹣621.2;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=﹣817.6kJ•ml﹣1;
(3)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)十OH﹣(aq)=H2O△H=一57.3kJ•ml﹣1,分别向1L1ml•L﹣1的NaOH溶液中加入:①浓H2SO4;②稀硝酸;③稀醋酸,醋酸的电离吸热,浓硫酸溶于水放热,恰好完全反应时的放出的热量为①>②>③,所以△H1<△H2<△H3,
故答案为:△H1<△H2<△H3;
(4)根据盖斯定律,煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成,反应物和产物的焓值是一定的,所以两途径的焓变值一样,放出的热量一样,
故答案为:等于。化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能(kJ•ml﹣1)
436
391
945
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