1.2反应热的计算同步练习题
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.化学键断裂一定要吸收能量
B.吸热反应一定需加热才能发生
C.有能量变化的一定是化学反应
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不相同
2.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:
①SiO2(s)(石英砂)+2C(s)=Si(s)(粗硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1
②Si(s) (粗硅)+2Cl2(g)=SiCl4(g) ΔH=-657.01 kJ·mol-1
③SiCl4(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s)(纯硅) ΔH=-625.63 kJ·mol-1
生产1.00 kg纯硅的总反应热为
A.2.43×104 kJ B.-2.35×104 kJ
C.-2.23×104 kJ D.-2.14×104 kJ
3.已知中的化学键断裂时需要吸收的能量,中的化学键断裂时需要吸收的能量,中的化学键形成时释放的能量,与反应生成的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
4.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.2molO原子结合生成O2(g)时需要吸收498kJ能量
C.该反应进行时需要加热
D.N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=180kJ/mol
5.已知化学反应的能量变化如图所示。下列叙述中正确的是
A.该反应为吸热反应
B.使用催化剂,该反应的反应热变大
C.每形成2mol A-B键,将吸收bkJ能量
D.和的总能量高于2 mol AB(g)的总能量
6.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2;则ΔH1<ΔH2
7.N4分子结构如图所示,已知断裂1mol N-N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量,则下列说法正确的是
A.N4属于一种新型化合物 B.N4与N2互为同位素
C.1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量 D.N4比N2稳定
8.已知:
其他数据如下表:
化学键 C=O O=O C-H O-H C=C
键能/() 798 x 413 463 615
下列说法正确的是
A.乙烯的燃烧热为
B.
C.
D.当生成4molO-H键时,该反应放出热量一定为akJ
9.下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A.(燃烧热)
B.(中和热)
C.(反应热)
D. (反应热)
10.天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法。已知:
则与反应完全转化为和的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
11.下列有关热化学方程式的描述正确的是
A.热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
C.已知在一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98kJ mol-1
D.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1,则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出57.3kJ热量
12.与反应生成的;强酸、强碱的稀溶液反应的中和反应反应热。则在水溶液中电离的等于
A. B. C. D.
13.已知:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H1 Q1
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) △H2 Q2
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(aq)+2H2O(1) △H3 Q3
则△H和Q的大小顺序分别为
A.△H2>△H1>△H3,Q2>Q1>Q3 B.△H2<△H1<△H3,Q2>Q1>Q3
C.△H2>△H1>△H3,Q2<Q1<Q3 D.△H2<△H1<△H3,Q2<Q1<Q3
14.已知: 。若断裂1molH—H、1molN—H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则的为
A. B. C. D.
15.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B. C. D.反应③是吸热反应
二、填空题
16.①CaCO3(s)=CaO+CO2(g) ΔH=177.7kJ;
②C(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=-131.3kJ/mol;
③0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol;
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol;
⑤ CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ/mol;
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol;
⑦2H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH=-517.6kJ/mol;
(1)已知上述热化学方程式所给出的焓变绝对值没有错误,试从状态、反应放热或吸热等方面判断:在①—⑦中,不正确的有_________________,不正确的理由分别是:____________________________________________________________。
(2)根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式:
______________________________________________________________。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有_____,表示中和热的热化学方程式有_____。
(4)已知1mol气态H2与 mol气态O2反应生成1mol水蒸气,放出241.8kJ的热量;1mol气态H2与mol气态O2反应生成1mol液态水,放出285.8kJ的热量。写出上述两个热化学方程式______________________________________________________________。
17.(1)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l);⊿H=_______.
(2)在298K时,1mol C2H6 在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水,放出热量1558.3kJ。写出该反应的热化学方程式_______。
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2固体和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,该反应的热化学方程式为_______。
(4)已知反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H4的反应焓变为_______(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
(5)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为_______。
(6)已知:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=—184kJ/mol
4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=—115.6kJ/mol
请回答:
H2与O2反应生成气态水的热化学方程式_______
断开1 mol H—O 键所需能量约为_______kJ
18.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50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同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,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_____。
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
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
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
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)。
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________。
(4)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时,最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:
①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3116kJ·mol-1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式:___________。
19.甲醇是重要的化工原料,可用于制备甲醛、醋酸等产品。利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。
主反应:
副反应:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)
已知:CH3OH(l)=CH3OH(g) ΔH=+138kJ/mol,CH4和CH3OH的燃烧热分别为-890kJ/mol、-726kJ/mol,则主反应的ΔH=_______kJ/mol。
20.I.在高炉炼铁中,铁的三种氧化物均可作为原料冶炼铁,已知:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3
(1)丙同学翻阅了资料,了解了盖斯定律后,写出CO还原FeO的热化学方程式为_______。
II.丁同学回忆起初中学过的还原氧化铜的实验,想用CO还原Fe2O3,并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
【探究目的】分析黑色粉末X的组成,并进行相关实验。
【查阅资料】
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4,也能被磁铁吸引。
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O8Fe+30HNO3(更稀)=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
④3Fe3O4+28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
【实验探究】
第一部分:定性检验
编号 实验操作 实验现象
① 取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 黑色粉末逐渐溶解,溶解呈黄绿色;有气泡产生
② 向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 溶液出现血红色
③ 另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解
(2)实验③发生的反应的离子方程式为_______。
(3)上述实验说明黑色粉末X中含有_______。
第二部分:定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据:
(4)通过以上数据,可以计算出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为_______。
第三部分:问题讨论
在实验过程中,发现在溶液Y中滴加过量NaOH溶液时有刺激性气味气体生成。为了确定溶液Y中各离子浓度,甲同学重复上述实验。在步骤①中共收集到标准状况下896mL的气体,经分析其中只含有NO;测得溶液Y中c(H+)=0.5mol/L(假设溶液体积仍为200mL)
(5)通过计算可知,溶液Y中c(Fe3+)=_______mol/L,c()=_______mol/L,c()=_______mol/L
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,A正确;
B.吸热反应与是否加热条件无关,有些吸热反应不需要加热就能发生,如盐类的水解反应,B错误;
C.有能量变化的不一定是化学反应,如浓硫酸稀释放热,C错误;
D.相同条件下,反应热只与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关,在光照和点燃条件下的ΔH相同,D错误;
故选A。
2.B
解析:根据盖斯定律:①+②+③得SiO2(s) (石英砂) +2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s) (纯硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1-657.01 kJ·mol-1-625.63 kJ·mol-1=-657.01kJ·mol-1。因1.00 kg纯硅的物质的量为=35.71mol,故用石英砂生产1.00 kg纯硅的总反应热为-35.71mol×657.01kJ·mol-1=-2.35×104 kJ,选B。
3.D
解析:断裂1 molN2(g)和1 molO2(g)中化学键吸收能量分别为946kJ、498kJ,形成1 mol NO(g)中化学键释放出632kJ能量。反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)中,断裂反应物中化学键吸收总能量为946kJ+498kJ=1444kJ,形成反应物中化学键释放的总能量为632kJ×2=1264kJ,则该反应是吸热反应,二者的能量差为1444kJ-1264kJ=180kJ,故△H=+180 kJ/mol,与反应生成的热化学方程式为,故选D。
4.D
解析:A.由题给图象可知,N2(g)+O2(g)=2NO(g)的ΔH=946kJ mol 1+498kJ mol 1 2×632kJ mol 1=180kJ mol 1,是吸热反应,故A错误;
B.原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2(g)时放出498kJ能量,故B错误;
C.该反应进行时不一定需要加热,可以是放电或者高温的条件,故C错误;
D.由A分析可得,N2(g)+O2(g)=2NO(g)的ΔH=946kJ mol 1+498kJ mol 1 2×632kJ mol 1=180kJ mol 1,故D正确;
故选D。
5.A
解析:A.由图可知,反应物的总能量比生成物的总能量低,属于吸热反应,故A正确;
B.加入催化剂,能降低反应的活化能,但不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应的反应热△H,故B错误;
C.每形成2molA-B键,将放出bkJ能量,故C错误;
D.由图可知,反应物的总能量比生成物的总能量低,即和的总能量低于2 mol AB(g)的总能量,故D错误;
故选:A。
6.D
解析:A.一定条件下,1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热,A错误;
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,反应热,说明石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B错误;
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,由于生成0.5mol水,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,C错误;
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2;由于碳完全燃烧放热多,且焓变小于0,则ΔH1<ΔH2,D正确;
答案选D。
7.C
解析:A.N4属于一种新型单质,故A错误;
B.N4与N2都是氮元素形成的不同单质,互为同素异形体, B错误;
C.1mol N4气体转变为N2将放出942kJ ×2 167kJ ×6=882kJ热量,故C正确;
D.断裂1mol N-N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量,说明N2比N4稳定,故C错误。
综上所述,答案为C。
8.B
解析:A.表示燃烧热时,水应为液态,A项错误;
B.根据等于反应物键能总和减生成物键能总和:,可得出,B项正确;
C.生成,,C项错误;
D.生成4molO-H键,即生成,水的状态不能确定,D项错误;
故选B。
9.C
解析:A. 水为气态,不表示燃烧反应的热化学方程式,A不正确;
B. 中和反应都是放热反应,ΔH应为“-”,B不正确;
C. 标明了反应物或生成物的状态,反应热也对,C正确;
D. 没有标明物质的状态,D不正确;
故选C。
10.A
解析:由图可得:反应①、②的热化学方程式为CO(g)+3H2(g)= CH4(g)+H2O(g) ΔH=—206.4kJ/mol、CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH=—41.0kJ/mol,由盖斯定律可知,②—①可得反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ,则ΔH=(—41.0kJ/mol)—(—206.4kJ/mol)=+165.4kJ/mol,反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.4kJ/mol,或CH4(g)+H2O(g)= CO2(g)+2H2(g) ΔH=+82.7kJ/mol,故选A。
11.B
解析:A.热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量,不表示分子数,A错误;
B.一个反应的ΔH与反应途径、条件无关,故同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,B正确;
C.二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,2molSO2与1molO2充分反应实际消耗的SO2物质的量小于2mol,此时释放出98kJ的热量,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-98kJ mol-1,C错误;
D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1表示强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)反应除发生H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)外还发生硫酸根离子和钡离子结合硫酸钡沉淀的反应,故Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出大于57.3kJ的热量,D错误;
答案选B。
12.C
解析:与反应生成的,则①;强酸、强碱的稀溶液反应的中和反应反应热,则②,根据盖斯定律①-②得 ,选C。
13.C
解析:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)为中和反应, ,kJ,CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ,CH3COOH为弱酸,电离吸热,,kJ,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(aq)+2H2O(1),生成硫酸钡且生成2mol水,,kJ,因此,,;
答案选C。
14.A
解析:该反应的焓变ΔH =断裂3molH—H需要吸收的能量+断裂1mol氮气分子中氮氮三键需要吸收的能量-形成6molN—H释放的能量,设断裂1mol氮气分子中氮氮三键需要吸收的能量为x,则,x=946kJ/mol,破坏化学键吸热,则的=+946kJ/mol;
选A。
15.B
解析:A.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ mol-1,可知,ΔH1>ΔH2,故A错误;
B.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ mol-1,盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2,故B正确;
C.B的计算分析可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,故C错误;
D.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ mol-1,盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2=(+24.4kJ mol-1)+(-148.1kJ mol-1)=-123.6kJ mol-1,反应③是放热反应,故D错误;
故选:B。
二、填空题
16.(1) ① ② ③ ① CaO的状态没有写,ΔH 的“+”号没有标;
② 应为“ΔH=+131.3kJ/mol” ;③ 除H2O外,其余物质的状态应改为“aq”。
(2)2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH=-221kJ/mol
(3) ④⑤ ⑥
(4)H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ/mol、
H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH=-285.8kJ/mol
解析:(1)①中 CaO的状态没有写,ΔH 的“+”号没有标;②为吸热反应,应为“ΔH=+131.3kJ/mol” ;③ 中除H2O外,其余物质的状态应改为“aq”。故错误的为① ② ③。
(2)根据盖斯定律,由2④-2⑤两倍,得到C转化为CO的热化学方程式:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol。
(3)燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成最稳定的产物所释放的热量,表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物前面的系数必须为1,故正确的只有④⑤;中和热是指酸和碱反应生成1摩尔水时放出的热量,因为③是错误的,故表示中和热的热化学方程式只有⑥。
(4)根据题意可写出相应的热化学方程式分别为:H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ/mol、H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH=-285.8kJ/mol。
17. -2(b+c-a)kJ·mol-1(或2(a—b—c)kJ·mol-1) 2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H= 3116.6kJ·mol-1 SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2kJ·mol-1 2△H1+3△H2—2△H3 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H= -319.68kJ.mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH= - 483.6kJ/mol 463.4
解析:(1)根据能量变化,△H=-2(b+c-a)kJ·mol-1;
(2)根据信息,C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1558kJ·mol-1;
(3)32gSiH4反应产生的热量为32×kJ=1427.2kJ,SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2 kJ·mol-1;
(4)①N2(g) + O2 (g) = 2NO(g) ,②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g),③N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ,2×①+3×②-2×③,得出:2△H1+3△H2—2△H3 ;
(5)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,因此有:①++③,得出:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=(64.39--285.84)kJ·mol-1=-319.68kJ·mol-1;
(6)①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ,②4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),2×①+②得出2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=(-184×2-115.6)kJ·mol-1=-483.6kJ·mol-1,根据反应热和键能之间的关系,设氢氧键的键能为xkJ·mol-1,△H=2×436+498-4×x=-483.6,解得x=463.4。
18. ΔH1=ΔH2<ΔH3 -51.8kJ·mol-1 SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2kJ·mol-1 2C(石墨,s)+3H2(g)=C2H6(g) ΔH=-86.4kJ·mol-1
解析:(1)一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液和1L 1mol L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L 1mol L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,则△H1=△H2<△H3,故答案为:△H1=△H2<△H3;
(2)由题给数据可知,盐酸不足量,50mL0.50mol·L-1盐酸完全反应生成0.025mol水,三次实验的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃,混合溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g,则反应生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△t=4.18J·g-1·℃-1×100g×≈1295.8J,生成1mol水放出的热量为≈51.8kJ,实验测得的中和热ΔH=-51.8kJ·mol-1,故答案为:-51.8kJ·mol-1;
(3)由室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ可得1mol SiH4自燃放出热量为×89.2kJ=1427.2kJ,则SiH4自燃的热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2kJ·mol-1,故答案为:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2kJ·mol-1;
(4)根据标准摩尔生成焓的定义,乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C(石墨)和单质H2生成1molC2H6的焓变。根据盖斯定律,(②×4-①+③×3)÷2得:2C(石墨,s)+3H2(g)=C2H6(g)ΔH=-86.4kJ·mol-1,故答案为:2C(石墨,s)+3H2(g)=C2H6(g) ΔH=-86.4kJ·mol-1。
19.-26
解析:已知反应的热化学方程式为①,由甲烷、甲醇的燃烧热可写出:②,③,由盖斯定律可知①+②—③得主反应,则==(+138kJ/mol)+(—890 kJ/mol) —(—726 kJ/mol)=—26 kJ/mol,故答案为:—26。
20.(1) △H =
(2)
(3)Fe3O4和Fe的混合物
(4)Fe;0.11mol,Fe3O4;0.03mol
(5) 1 0.15 3.65
解析:(1)CO还原FeO生成铁和二氧化碳:;
已知①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3
根据盖斯定律,由(①②-③2)得反应 △H =;
(2)实验③极少量红色物质为铜,为黑色粉未中的铁粉与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,发生的反应的离子方程式为;
(3)铁能和盐酸反应生成气体,且铁和铜离子发生置换反应生成红色的铜,据此现象判断存在铁;Fe3+能使KSCN溶液呈现血红色,这是Fe3+的特征反应,据此判断Fe3O4的存在.故黑色粉末X为Fe3O4和Fe的混合物.
故答案为:Fe3O4和Fe的混合物;
(4)红棕色固体为氧化铁,16g氧化铁中含有铁原子的物质的量为×2=0.2mol,设13.12g混合固体中铁的物质的量为xmol,Fe3O4的物质的量为ymol,则①x+3y=0.2mol②56x+232y=13.12 两式联立求得x=0.11mol,y=0.03mol,故答案为:Fe:0.11mol、Fe3O4:0.03mol;
(5)通过(4)中计算可知铁离子的物质的量为0.2mol,因此c(Fe3+)==1mol/L,实验Y中滴加过量NaOH溶液时有刺激性气味气体生成,说明有铵根离子生成,硝酸总量为0.2L 4mol/L=0.8mol,最终氮元素存在于硝酸根离子、铵根离子和NO中,其中n (NO) ==0.04mol, 根据氮元素质量守恒,设生成的n ()为x,n ()=0.8-0.04- x,再根据溶液中电荷守恒有: n(H+) +n () +3n (Fe3+) =n(),0.1+x+0.6=0.8=0.04-x, 解得x=0.03,则n () =0.03mol, n ()=0.73mol,故c () =0.15mol/L, c() =3.65mol/L;
故答案为: 1;0.15;3.65。