第1章《化学反应的热效应》同步练习
一、单选题
1.下列有热量放出的过程是
A.浓硫酸稀释 B.冰融化
C.石灰石高温分解 D.断开中的H-H键
2.相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是
①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1
②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2
③4Al(s)+2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)+4Fe(s) ΔH3
④ (g)+H2(g)= (g)ΔH4
⑤(g)=(g)+H2(g) ΔH5
A.ΔH1<0、ΔH2>0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH3>0、ΔH4>0 D.ΔH3<0、ΔH5<0
3.下列说法正确的是
A.已知25℃、101KPa条件下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ/mol,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ/mol,则由O3转化为O2的反应为吸热反应
B.已知CO(g)的摩尔燃烧焓:ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ·mol-1
C.取50mL 0.55mol/L NaOH(aq)和50mL 0.50mol/L HCl(aq)进行反应热测定实验,用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,会使测得中和反应的反应热ΔH偏小
D.在一定温度和压强下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
4.已知H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量
B.1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C.在相同条件下,1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
5.有关键能数据如表:
化学键 Si﹣O O=O Si﹣Si
键能kJ·mol﹣1 X 500 180
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)═SiO2(s) △H=﹣990kJ·mol﹣1,则表中X的值为A.462.5 B.460 C.920 D.423.3
6.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=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q,Q>574kJ·mol-1
B.等物质的量的甲烷分别参加反应①、②,反应转移的电子数不同
C.4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g) ΔH=+586kJ·mol-1
D.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,则转移的电子总物质的量为1.6mol
7.已知:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH=-565.8kJ·mol-1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成8.8gCO2,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2﹕1 B.1﹕2 C.1﹕1 D.2﹕3
8.下列关于能量变化的说法正确的是
A.化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
B.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
9.2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应;下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
10.在测定中和热的实验中,使用下列用品不是为了减小实验误差的是
A.碎泡沫塑料 B.环形玻璃棒 C.硬纸板 D.两个量筒
11.如图是1mol金属镁和卤素反应的ΔH(单位:kJ·molˉ1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项中不正确的是
A.电解MgCl2制Mg是吸热反应
B.MgBr2与Cl2反应的ΔH<0
C.MgF2(s)+Br2(l) = MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600kJ·molˉ1
D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
12.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列反应中能放出57.3kJ热量的是
A.1L1mol·L-1的稀H2SO4与足量NaOH溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成1molH2O
C.稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水
D.稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水
13.在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中能转化为N2(g)和H2O(1),示意图如下:
反应I:(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l) =akJ/mol
反应Ⅱ:5(aq)+3(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+ 2H+(aq) =bkJ/mol
下列说法正确的是
A.两池发生的反应中,氮元素只被氧化
B.两池中投放的废液体积相等时,能完全转化为N2
C.常温常压下,反应Ⅱ中生成22.4LN2转移的电子数为3.75×6 02×1023
D.4(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+ 4H+(aq) =kJ/mol
14.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A.铝粉与氧化铁粉末反应 B.乙醇燃烧
C.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应 D.氧化钙溶于水
二、填空题
15.(I)回答下列问题:
(1)下列反应中,属于放热反应的是_____(填序号,下同)。
①氢气燃烧 ②二氧化碳通过炽热的碳 ③氢氧化钠溶于水的过程 ④炸药爆炸 ⑤酸碱中和
(II)表中为一些化学键的键能(kJ/mol)。
物质 Cl2 Br2 I2 H2
键能(kJ/mol) 243 193 151 436
物质 HF HCl HBr HI
键能(kJ/mol) 568 432 366 298
根据上述数据回答下列问题:
(2)下列物质本身具有的能量最低的是_____。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(3)下列氢化物中,最不稳定的是_____。
A.HF B.HCl C.HBr D.HI
(4)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是_____。
16.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的_______;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号),判断的理由是_______。
A. B. C. D.
17.回答下列问题:
(1)汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究,可以用不同方法处理氮的氧化物,防止空气污染。回答下列问题:
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H=-906kJ mol-1
请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式:_____。
②工业上除去NO的一种反应机理如图所示。
该反应的化学方程式为_____。
(2)工业,上常以水煤气(CO和H2)为原料合成甲醇。
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0kJ mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ mol-1
则C(s)与H2O(g)制备水煤气的热化学方程式为_____。
18.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O,放出571.6 kJ的热量,表示H2燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______。
(3)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式_______。
(4)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.氮和碳的氧化物分别是造成大气污染、温室效应的主要物质。
请回答下列问题:
(1)的反应历程由两步基元反应组成,相关信息如下(E为活化能):
第一步:
第二步:
则__________。
(2)相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示:
物质
燃烧热/() 285.8 283.0 890.3
化学键
436 745 1076 463 413 946 391
①转化为的反应的__________。
②转化为合成气的反应的__________。
20.写出下列反应的热化学方程式。
(1)6.0g石墨与适量的水蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气,吸收56.7kJ热量。___________。
(2)1mol甲烷在空气中燃烧,恢复常温,测得放出热量890kJ。___________。
21.氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料,已知:
NaAlH4(s)=Na3AlH6(s)+Al(s)+H2(g),△H=+37kJ mol-1
Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+H2(g),△H=+70.5kJ mol-1
则NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+H2(g),△H=___________。
22.化学反应过程伴随有热量的变化。
(1)一定条件下,由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。下图为VIA族元素(O、S、Se、Te)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。已知非金属元素气态氢化物的稳定性越强,其氢化物的生成热ΔH越小。硫化氢发生分解反应的热化学方程式为_______。
(2)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如下表:
化学键 H-H C=C C-C C-H
E(kJ/mol) 436 a 348 413
①已知2CH4(g)=CH2=CH2(g)+2H2(g)ΔH=+167kJ/mol,则a=_______。
②制备合成气反应历程分两步(步骤I、步骤II),反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:
步骤I反应的焓变ΔH1为_______kJ/mol(选用E1~E5的关系式表示)
③反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓变为ΔH2,与步骤I焓变ΔH1相比,ΔH1_______ΔH2(填“>”或“<”)
(3)在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)ΔH1
反应II:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1
则反应I的ΔH1=_______kJ·mol-1。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.浓硫酸溶于水放出大量的热,A正确;
B.冰融化吸收热量,B错误;
C.石灰石高温分解需要吸收热量,C错误;
D.化学键断裂需要吸收热量,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.反应①、②分别是铝、铁的氧化反应,都是放热反应,ΔH<0,故A错误;
B.将反应①、②相减得到的反应是铝热反应,铝热反应是放热反应,ΔH<0,即ΔH1-ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH2,故B正确;
C.反应③是铝热反应,铝热反应是放热反应,所以ΔH3<0,故C错误;
D.反应⑤是分解反应,一般的分解反应是吸热反应,即ΔH5>0,故D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ/mol①,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ/mol②,根据盖斯定律可知, ②-①可得2O3(g)= 3O2(g) ΔH=-284.2 kJ/mol,则由O3转化为O2的反应为放热反应,A错误;
B.已知CO(g)的摩尔燃烧焓:ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则,所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+ kJ·mol-1=+566.0 kJ·mol-1,B正确;
C.测定中和热时,用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,会使起始温度偏高,最终温度差为偏小,所以放出的热量偏小,会使测得中和反应的反应热ΔH偏大,C错误;
D.在一定温度和压强下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,但反应达不到100%,所以其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<-38.6 kJ/mol,D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.由热化学方程式可以知道2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,化学计量数表示物质的量,不是体积,故A错误;
B.液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;
C.反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C正确;
D.热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,故D错误;
答案选C。
5.A
【详解】化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能,据此结合Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=﹣990kJ mol﹣1,计算出表中X。
【解答】已知晶体硅的燃烧热为989.2kJ mol﹣1,则Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=﹣990kJ mol﹣1;1mol晶体硅中含有2molSi﹣Si,1molSiO2中含有4molSi﹣O,1molO2中含有1molO=O,则反应焓变△H=2×180kJ mol﹣1+500kJ mol﹣1﹣4xkJ mol﹣1=﹣990kJ mol﹣1,解得x=462.5;
故选A。
【点睛】本题考查反应热与化学键键能的关系,题目难度不大,注意从物质能量、键能角度理解反应热,明确反应热的焓变△H=反应物总键能﹣生成物总键能以及焓变的正负与吸收、放出热量的关系是解答的关键。
6.B
【详解】A.利用盖斯定律,用题干反应①减去选项A中反应,可得到反应,结合常识,我们很清楚,液态水变成气态水是吸热反应,即,所以,A正确;
B.反应①和反应②中,都变成了,也就是说转移的电子数为8,所以等物质的量的甲烷分别参加反应①、②,反应转移的电子数相同,B不正确;
C.利用盖斯定律,用题干反应①减去反应②,可得到反应,其,即,C正确;
D.标准状况下4.48L,其物质的量为,结合失电子的过程可知,失电子总数为,即转移的电子总物质的量为1.6mol,D正确;
故选B。
7.C
【详解】由8.8gCO2,可得原CO为0.2mol,反应中放热为56.58kJ,其余的热量113.74kJ-56.58kJ=57.16kJ是H2燃烧放出的,由此可根据反应2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1求出H2也是0.2mol;
答案选C。
8.A
【详解】A. 化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,故A正确;
B. 化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式除吸热和放热外,还有光能、电能等形式,故B错误;
C. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,说明相同质量的金刚石的总能量比石墨高,能量越高越不稳定,故金刚石不如石墨稳定,故C错误;
D. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰所具有的总能量比水更低,故冰更稳定,故D错误;
故答案为A。
9.B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,又因为气态B转化为液态B放热,所以选项B中图像符合。
答案选B。
10.D
【详解】A.大小烧杯之间垫碎泡沫塑料可以减少热量损失,以减小实验中的误差,A不符题意;
B.环形玻璃棒使溶液混合更均匀,测量更准确的同时减少热量损失,以减小实验中的误差,B不符题意;
C.硬纸板盖在烧杯口,减少热量损失,以减小实验中的误差,C不符题意;
D.量筒是测量溶液体积的,不能减少该实验误差,D符合题意;
故选D。
11.D
【详解】A.依据图象,Mg与Cl2反应的ΔH<0,为放热反应,则其逆过程电解MgCl2制Mg是吸热反应,故A正确;
B.依据图象,MgBr2能量高于MgCl2,依据活泼性判断,Cl2能量高于Br2,所以MgBr2与Cl2反应是放热反应,ΔH<0,故B正确;
C.反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓;MgF2(s)的能量低于MgBr2(s),依据图象数据分析计算可知反应的焓变等于(-524 kJ/mol)-(-1124 kJ/mol)=600kJ/mol,故C正确;
D.物质的能量越低越稳定,根据图象数据,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故D错误;
故选D。
12.C
【详解】A.1mol稀H2SO4与足量的NaOH溶液反应生成2mol水,放出的热量是2×57.3kJ,A错误;
B.氨水是弱碱,存在电离平衡,电离吸热,则稀盐酸与氨水反应生成1molH2O时放出热量小于57.3kJ,B错误;
C.稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O时放出热量为57.3kJ,C正确;
D.浓硫酸溶于水放热,则稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1molH2O时放出热量大于57.3kJ,D错误;
答案选C。
13.D
【详解】A.厌氧菌池中发生反应Ⅱ中硝酸根离子中氮元素化合价由+5价变为0,被还原,A错误;
B.根据反应II中铵根离子和硝酸根的比值,反应I中铵根离子和硝酸根的比值,可知两池中投放的废液体积比为3:5时,能完全转化为N2,B错误;
C.标准状况下,反应Ⅱ中生成22.4LN2,即1mol氮气,转移的电子数为3.75×6.02×1023,但题中给定的是常温常压,无法计算,C错误;
D.根据盖斯定律,由①②得反应4(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+ 4H+(aq) =kJ/mol,D正确;
故答案为:D。
14.C
【分析】反应物总能量高于生成物总能量,应为放热反应,常见放热反应有大多数化合反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应,物质的燃烧等;生成物总能量高于反应物总能量,应为吸热反应,常见吸热反应有大多数分解反应,C、CO等还原剂与金属氧化物的反应,Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应等,据此分析解题。
【详解】A.铝粉与氧化铁粉末反应为放热反应,故A不符合题意;
B.乙醇燃烧反应为放热反应,故B不符合题意;
C.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,故C符合题意;
D.氧化钙溶于水为放热反应,故D不符合题意;
故答案选C。
15.(1)①④⑤
(2)A
(3)D
(4)放热
(5)Cl2
【详解】(1)①氢气燃烧为放热反应;
②二氧化碳通过炽热的碳为吸热反应;
③氢氧化钠溶于水的过程为放热过程,但不是化学反应;
④炸药爆炸为放热反应;
⑤酸碱中和为放热反应;
故答案为:①④⑤;
(2)根据表中数据可知,破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高,则说明氢气最稳定,具有的能量最低,故选A;
(3)根据表中数据可知,破坏1molHI中的化学键所消耗的能量最少,则说明HI最不稳定,故选D;
(4)根据反应X2+H2═2HX,根据方程式可知,反应过程中都是断开1molX﹣X键和1molH﹣H键,形成2molH﹣X键,新键生成释放的热量按照HCl、HBr、HI顺序分别是:432kJ/mol×2mol=864kJ、366kJ/mol×2mol=732kJ、298kJ/mol×2mol=596kJ,旧键断裂吸收的热量的热量按照HCl、HBr、HI顺序分别是243kJ+436kJ=679kJ、193kJ+436kJ=629kJ、151kJ+436kJ=587kJ,所以新键生成释放的能量均大于旧键断裂吸收的热量,所以X2+H2═2HX的反应是放热反应,故答案为:放热;
(5)根据(4)可知,消耗1molH2生成HCl时,放出的热量为864kJ-679kJ=185kJ,消耗1molH2生成HBr时,放出的热量为732kJ-629kJ=103kJ,消耗1molH2生成HI时,放出的热量为596kJ-587kJ=9kJ,当消耗等物质的量的氢气时,氯气放出的热量最多,故答案为:Cl2。
16. A 为正值,和为负值,反应①的活化能大于反应②的活化能
【详解】根据盖斯定律,总反应的。总反应、反应②是放热反应,B、D选项的示意图不符合,若反应①为慢反应,反应①的活化能比反应②的活化能大,C选项不符合,故示意图中能体现上述反应能量变化的是A,理由可简写成:为正值,和为负值,反应①的活化能大于反应②的活化能。
17.(1) 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H=-1806kJ mol-1 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=-131.3kJ mol-1
【详解】(1)①氮的氧化物都有毒,转化为无毒物质,即将NO转化为,将所给热化学方程式进行编号:a.,b.,根据盖斯定律,由可得。
②由图可知反应物为NO、和,生成物为和,则该反应的化学方程式为。
(2)已知①,②,根据盖斯定律,由可得。
18.(1)H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ/mol
(3)H2SO4 (aq)+NaOH(ag)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216.0kJ/mol
【解析】(1)
在101kPa时,H21.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O,放出571 6kJ的热量,即2mol氢气完全燃烧放出571.6kJ的热量,则1mol氢气完全燃烧放出的燃量为285.8kJ,所以氢气的燃烧热为-285.8kJ/mol,氢气和氧气都是气态,水是液态,则氢气的燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8kJ/mol;
(2)
由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ/mol、 -726.5kJ/mol,则①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol,②CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol,由盖斯定律可知,②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),则△H=-726.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-443.5kJ/mol;
(3)
1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,生成2mol液态水,放出114.6kJ热量,则molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应生成1mol液态水时放出的热量为114.6kJ×=57.3kJ,故表示H2SO4与NaOH反应中和热的热化学方程式为: H2SO4 (aq)+NaOH(ag)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol;
(4)
NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)==0.1mol,在25℃、101kPa下,每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216.0kJ,则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216.0kJ/mol。
19.(1)
(2)
【详解】(1)反应的焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能,则第一步基元反应为①;
第二步基元反应为②,结合盖斯定律,①+②得。
(2)①的。
②根据燃烧热写出如下热化学方程式:ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.。根据盖斯定律将ⅰ-3×ⅱ-ⅲ得。
20.(1)C(石墨,s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ/mol
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890kJ/mol
【解析】(1)
6.0g石墨的物质的量为=0.5mol,1mol石墨反应吸收的热量为2×56.7kJ=113.4kJ,因此热化学方程式为C(石墨,s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ/mol;
(2)
1mol甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O,放出热量890kJ,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890kJ/mol;
21.60.5kJ mol-1
【详解】已知:①NaAlH4(s)=Na3AlH6(s)+Al(s)+H2(g),△H=+37kJ mol-1,②Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+H2(g),△H=+70.5kJ mol-1,根据盖斯定律,NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+H2(g)可以是①+②×得到的,所以该反应的和焓变△H=+37kJ mol-1+(70.5kJ mol-1)×=+60.5kJ mol-1,答案:60.5kJ mol-1。
22.(1)H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ·mol-1
(2) 613 E2-E1 <
(3)-159.47
【详解】(1)在元素周期表中,同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱、与H2生成气态氢化物越来越难、气态氢化物的稳定性逐渐减弱;物质的能量越低越稳定,则非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系为:非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强,其ΔH越小,即a、b、c、d代表H2Te、H2Se、H2S、H2O。根据图示c代表H2S,可写出热化学方程式H2(g)+S(s)=H2S(g) H=-20kJ/mol,则硫化氢发生分解反应的热化学方程式为H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ/mol。
(2)① H=反应物的总键能-生成物的总键能=8×413kJ/mol-(4×413kJ/mol+akJ/mol+2×436kJ/mol)=+167kJ/mol,解得a=613。
②根据 H=生成物总能量-反应物总能量,则步骤I反应的焓变ΔH1=(E2-E1)kJ/mol。
③根据图示, H1、 H2都大于0,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓变ΔH2=(E3-E1)kJ/mol,E3>E2,则ΔH1<ΔH2。
(3)反应I:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)ΔH1,反应II:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1,总反应III:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1,利用盖斯定律,将反应III-反应II,即得反应I的△H=(-86.98-72.49)kJ·mol-1=-159.47kJ·mol-1。
答案第1页,共2页
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