化学反应中的热效应练习与解析Word下载.docx
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D.在该反应过程中没有化学键的断裂与生成
解析 由题可知反应①为吸热反应,反应②为放热反应,A错误;
催化剂改变了反应的活化能,没有改变反应的焓变,B正确;
ClO是中间产物,Cl是催化剂,C错误;
任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成,D错误。
答案 B
4.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是( )。
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)===S(s) ΔH>0
D.H2(g)+I2(g)===2HI(g) ΔH>0
解析 红磷的能量低,更稳定,B错误。
气态硫能量高,S(g)===S(s)放出热量,ΔH<0,C错误。
D中反应为放热反应,ΔH<0。
答案 A
5.在298K、100kPa时,已知:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )。
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
解析 依次给三个热化学方程式编号为①、②、③,则③=①+2×
②,故ΔH3=ΔH1+2×
ΔH2。
6.氢化热是指一定条件下,1mol不饱和化合物加氢时放出的热量。
表中是环己烯(
)、环己二烯(
)和苯的氢化热数据。
化合物
+H2
+2H2
+3H2
氢化热ΔH(kJ·
mol-1)
-119.7
-232.7
-208.4
下列说法正确的是( )。
A.环己二烯与H2的反应最剧烈
B.环己烯、环己二烯和苯有相同的官能团
C.三种化合物中环己二烯的稳定性最强
D.上述条件下,1mol
转变为
时放热113kJ
解析 A项,剧烈与否,与放出热量多少无关,错误;
B项中,苯分子中无碳碳双键,错误;
C项,环己二烯最活泼,错误。
答案 D
7.白磷与氧可发生如下反应:
P4+5O2===P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·
mol-1,P—ObkJ·
mol-1、P===OckJ·
mol-1、O===OdkJ·
mol-1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )。
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·
mol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJ·
mol-1
C.(4c+12b-4c-5d)kJ·
mol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·
解析 1molP4中有6mol的P—P,5molO2中含有5molO===O,1molP4O10中含有4molP===O、12molP—O,所以ΔH=(6a+5d-4c-12b)kJ·
二、非选择题
8.
(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。
试回答下列问题。
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
______________________________________________________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。
1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。
若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为:
不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。
试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:
H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1kJ·
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ·
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3kJ·
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________kJ。
②碳在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:
C(s)+
O2(g)===CO(g)的ΔH。
但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得的实验数据有________。
解析
(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。
②燃烧热是101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·
③n(二甲醚)×
1455kJ·
mol-1+[1mol-n(二甲醚)]×
2215.0kJ·
mol-1=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)=0.25mol。
(2)①由①×
3+③-②可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH4=-(3Q1-Q2+Q3)kJ·
mol-1,所以使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。
②利用盖斯定律计算反应C(s)+
O2(g)===CO(g)的ΔH,需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。
答案
(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·
mol-1 ③1∶3
(2)①3Q1-Q2+Q3 ②碳和CO的燃烧热
9.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ·
mol-1):
_____________________________________________________________。
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度T1/℃
终止温度
T2/℃
温度差平
均值(T2
-T1)/℃
H2SO4
溶液
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
29.8
4
26.4
26.3
30.4
②近似认为0.50mol·
L-1NaOH溶液和0.50mol·
L-1硫酸溶液的密度都是1g·
cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·
g-1·
℃-1。
则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ·
mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
解析
(1)写热化学方程式时除注意化学方程式配平外,还要注意物质的聚集状态,ΔH的符号和单位。
(2)①实验2的误差太大要舍去
②ΔH=-
=-
=-53504J·
mol-1≈-53.5kJ·
③a、c项易使部分热量损失,导致结果偏低,b项仰视读数,V(NaOH)偏大,会导致结果偏高,d项会使温差变小、导致结果偏低。
答案
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
mol-1
(2)①4.0 ②-53.5kJ·
mol-1 ③acd
10.能源危机是当前全球问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是________(填字母)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如下图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________。
②12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量________。
(3)已知:
N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·
mol-1、497kJ·
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=180.0kJ·
NO分子中化学键的键能为________kJ·
(4)综合上述有关信息,请写出CO与NO反应的热化学方程式:
______________________________________________________________。
解析
(2)①由图知石墨的能量比金刚石的小,所以石墨比金刚石稳定;
石墨的燃烧热ΔH=ΔH3+ΔH2=-110.5kJ·
mol-1+(-283.0kJ·
mol-1)=-393.5kJ·
②n(CO)×
28g·
mol-1+n(CO2)×
44g·
mol-1=36g,n(CO)+n(CO2)=1mol,所以n(CO)=n(CO2)=0.5mol,放出的热量为:
110.5kJ·
mol-1×
0.5mol+393.5kJ·
0.5mol=252.0kJ。
(3)设NO分子中化学键的键能为x,则946kJ·
mol-1+497kJ·
mol-1-2x=180.0kJ·
mol-1,x=631.5kJ·
(4)由图知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·
mol-1,将该式减去N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=180.0kJ·
mol-1得:
2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.0kJ·
答案
(1)acd
(2)①石墨 393.5kJ·
mol-1②252.0kJ
(3)631.5 (4)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.0kJ·
11.已知某种新型燃料的主要成分是高浓度乙炔和液氨。
请回答下列问题。
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A.液氨在汽化过程中ΔH<0
B.乙炔(CHCH)和液氨在密封体系中发生氧化还原反应而释放能量
C.乙炔和液氨在纯氧中完全燃烧时不产生有毒物质
D.这种新型燃料燃烧过程中只是将化学能转化为动能
(2)已知充分燃烧ag乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则下列热化学方程式中正确的是________(填序号)。
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-
kJ·
B.C2H2+
O2===2CO2+H2O ΔH=-
kJ·
C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2bkJ·
(3)已知下列数据:
化学键
H—N
H—O
NN
OO
断键所需能量/
(kJ·
386
463
942
498
请写出NH3(g)完全燃烧生成N2和水蒸气的热化学反应方程式__________________________________________________________。
(4)已知:
H2O(l)===H2O(g) ΔH=44.0kJ·
液氢也是一种常用燃料,将煤与水蒸气在高温下反应是获取H2的重要方法。
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·
②CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·
③H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·
根据以上信息,则12kgC(s)与水蒸气反应________(填“吸收”或“放出”)________kJ热量。
解析
(1)选项A,液氨汽化过程中需要吸收热量,故ΔH>0。
选项B,乙炔和液氨在封闭体系中不发生反应,错误;
选项C,在纯氧中,C2H2完全燃烧的产物为CO2、H2O,NH3完全燃烧的产物为N2和H2O,这些产物都是无毒的;
D选项,燃烧的过程中化学能转化为热能和光能,错误。
(2)agC2H2完全燃烧释放出bkJ热量,所以1molC2H2完全燃烧生成CO2、液态水时释放出
kJ热量,再根据热化学方程式的书写原则可知选项C正确。
(3)根据反应方程式:
2NH3(g)+
O2(g)===N2(g)+3H2O(g),反应物分子断裂时所吸收的热量=2×
3mol×
386kJ·
mol-1+
mol×
498kJ·
mol-1=3063kJ,生成物分子形成时释放出的热量=1mol×
942kJ·
mol-1+3×
2mol×
463kJ·
mol-1=3720kJ,整个反应释放出的热量=3720kJ-3063kJ=657kJ。
其热化学反应方程式为2NH3(g)+
O2(g)===N2(g)+3H2O(g) ΔH=-657kJ·
(4)根据盖斯定律,可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ·
ΔH>0,故该反应为吸热反应。
12gC(s)与水蒸气反应吸收131.3kJ热量,故12kgC(s)与水蒸气反应吸收1.313×
105kJ热量。
答案
(1)C
(2)C (3)2NH3(g)+
mol-1 (4)吸收1.313×
105
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- 化学反应 中的 热效应 练习 解析