1.1 化学反应中的热效应 同步练习(含解析) 2022-2023高二化学苏教版(2019)选择性必修1

1.1 化学反应中的热效应 同步练习 2022-2023学年高二化学苏教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A.氧化钙与水反应 B.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
C.盐酸与氢氧化钠反应 D.氢气与氯气反应
2.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是
A.由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE1-ΔE2
B.加入P2O+作为反应物,可使反应的焓变减小
C.由图2可知ΔE1大于ΔE2
D.物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和
3.已知:
①Sn(s,白)
②Sn(s,灰)
③Sn(s,灰)Sn(s,白)
下列说法不正确的是
A.灰锡与白锡互为同素异形体 B.锡在标准状况下以灰锡状态存在
C.反应①是放热反应 D.
4.H2和 I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=—a kJ·mol-1,已知:a、b、c均大于零,下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开 1 mol H—H 键所需能量小于断开1 mol I—I键所需能量
C.断开 2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a) kJ
D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于 2a kJ
5.已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-102kJ·mol-1,其他相关数据如下表:
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
则表中a为A.369 B.260 C.230 D.404
6.下列有关说法正确的是:
A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1, 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
7.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.甲烷的燃烧热是890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH2,则ΔH1<ΔH2
8.某同学设计如图所示实验,探究反应
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器,则测定数值偏低
D.若用固体代替溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热,测定数值不变
9.化学键是高中化学中非常重要的一个概念,它与物质变化过程中的能量变化息息相关,下列说法正确的是
①化学键是存在相邻原子间强烈的相互吸引力
②AlCl3是离子化合物
③中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成,所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
A.①③⑤⑥ B.③④⑤⑦ C.①②③⑤ D.③⑤⑥⑦
10.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270kJ mol-1,则相同条件下,2molHF气体的能量小于1mol氢气和1mol氟气的能量之和
C.500°C、30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1;将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ mol-1
11.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g)
②S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g)
③H2(g)+O2(g)=H2O(l);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
④2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
⑤NaOH(aq)+HCl (aq)=NaCl (aq)+H2O(l);NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(l)
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②③④ D.①②③
12.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项 热化学方程式 结论
A kJ·mol 的燃烧热kJ·mol
B kJ·mol 含0.5 mol 的稀溶液与足量稀醋酸完全中和,放出的热量等于57.3 kJ
C kJ·mol kJ·mol
D C(金刚石,3)(石墨,s) 金刚石比石墨稳定
A.A B.B C.C D.D
13.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应在常温时即可发生,吸热反应必须加热才能发生
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
14.下列关于热化学方程式的说法中,正确的是
A.甲烷的燃烧热ΔH= - 890.3 kJ/mol,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= -890.3 kJ/mol
B.一定条件下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热19. 3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= - 38.6 kJ/mol
C.由C(s,石墨)= C(s,金刚石) △H =+1.9 kJ·mol -1可知,石墨比金刚石稳定
D.在稀溶液中:H++OH-=H2O △H= - 57.3kJ·mol-1,若将含1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含l mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
二、填空题
15.应用盖斯定律计算反应热的常用方法
(1)虚拟路径法
反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下:

根据盖斯定律得:ΔH=_______。
(2)加合法
①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1;
②将Ⅱ反应热化学方程式变形,得反应Ⅲ:CO2(g)=CO(g)+O2(g) ΔH3=+283.0 kJ·mol-1;
③将热化学方程式相加,ΔH也相加。①+②得:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=_______ kJ·mol-1。
归纳总结:若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
16.我国目前发射火箭主要采用强氧化剂H2O2和强还原剂液态肼N2H4作燃料。它们混合反应时,产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.6kJ的热量。请回答。
(1)反应的热化学方程式为:_____________。
(2)又已知H2O(液)=H2O(气) △H=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与足量液态双氧水参加上述反应生成液态水时放出的热量为_____________kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是:_____________。
三、计算题
17.氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,工业上制取氢气有多种方法:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2 (g) △H2=
③CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2 (g) △H4=
(1)根据以上数据,请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式______。
(2)几种化学键的键能如下表所示:
化学键 C=O H—H C—H O—H
键能/kJ·mol-1 803 436 x 414 463
根据以上有关反应的△H,计算 x=______。
(3)我国科学家通过计算机模拟,研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质,用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式Ⅰ:
方式Ⅱ:
活化能E值推测,甲醇脱氢过程中主要历程的方式为______(填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。
该历程中最大能垒(活化能)E正=______ kJ/mol,写出该步骤的化学方程式______。
18.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量,则表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式。___________
(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各键能为:H﹣H:436 kJ·mol-1,Cl﹣Cl:243 kJ·mol-1,H﹣Cl:431 kJ·mol-1.该反应的热化学方程式是___________。
(3)已知①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)  ΔH1
②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为___________ kJ·mol-1。
(4)已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示。
①1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是___________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程___________(填“吸收”或“释放”)能量。
②mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = ___________
四、实验题
19.某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体___________g。
(2)从中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)___________。
名称 托盘天平(带砝码) 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
仪器
序号 a b c d e f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如所示。
(3)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?___________(填“能”或“否”),其原因是___________。
(4)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ·mol-1):___________。
(5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如表。
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 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 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②用上述实验数值计算结果为53.5kJ·mol-1,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
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.氧化钙与水反应产生氢氧化钙,发生反应放出热量,则该反应是放热反应,反应物的能量比生成物的能量高,A不符合题意;
B.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4C1晶体反应产生BaCl2、NH3·H2O、H2O,发生反应使周围环境温度降低,因此反应为吸热反应,说明生成物的能量比反应物的能量高,B符合题意;
C.盐酸与氢氧化钠发生中和反应产生NaCl、H2O,放出热量,则该反应是放热反应,反应物的能量比生成物的能量高,C不符合题意;
D.氢气与氯气反应产生HCl时放出热量,则该反应是放热反应,说明反应物的能量比生成物的高,D不符合题意;
故合理选项是B。
2.A
【详解】A.①N2O(g)+Pt2O+(s)=Pt2O(s)+N2 (g)ΔH1,②Pt2O(s)+CO(g)= Pt2O+(s)+CO2 (g)ΔH2,结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH =ΔH 1+ΔH 2,焓变=正反应活化能-逆反应活化能,图中ΔE1为正反应活化能,ΔE2为逆反应活化能,所以ΔH=ΔE1-ΔE2,A正确;
B.据图可知Pt2O+为催化剂,不影响反应的焓变,B错误;
C.ΔE1为正反应活化能,ΔE2为逆反应活化能,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.该反应的反应物能量高于生成物,为放热反应,所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和,D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.灰锡和白锡是锡元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,故A正确;
B.根据Sn(s,灰)Sn(s,白)可知,温度低于13.2℃时,白锡会转变为灰锡,所以在标准状况下(0℃,101 kPa),锡以灰惕状态存在,故B正确;
C.反应①是活泼金属和酸发生的置换反应,是放热反应,故C正确;
D.根据反应③Sn(s,灰)Sn(s,白)可知,由灰锡变为白锡会吸收热量,所以反应①放出的热量大于反应②,但由于反应①和②都是放热反应,为负值,所以,故D错误;
答案选D。
4.B
【详解】A.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故A正确;
B.一般而言,键长越短,键能越大,图中显示H—H键长短于I—I键长,H—H键能大于I—I键能,断裂1molH—H键所需能量大于断开1molI—I键所需能量,故B错误;
C.由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知,反应热ΔH=b kJ·mol﹣1+c kJ·mol﹣1—2EH—I=-a kJ·mol-1,则2EH—I=(a+b+c)kJ/mol,断开2 mol H—I键所需能量约为(a+b+c)kJ,故C正确;
D.该反应为可逆反应,可逆反应不能进行彻底,则2 mol H2和2 mol I2充分反应后放出的热量小于2a kJ,故D正确;
故选B。
5.A
【详解】已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-102 kJ mol-1,反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则△H=-102 kJ mol-1 =436 kJ mol-1+200 kJ mol-1 2×a kJ mol-1,得:a =369,答案选A。
6.C
【详解】A.由HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1可知,1molHI(g)完全分解生成H2(g)和I2(s)时,放热26.5kJ,而此反应为可逆反应,所以1 mol HI气体在密闭容器中,充分分解的HI(g)小于1mol,放出的热量小于26.5 kJ,A不正确;
B.燃烧热是指1mol燃烧物完全燃烧,生成稳定的产物时放出的热量,而热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1中,H2O呈气态而不是液态,所以氢气的燃烧热ΔH<-241.8 kJ·mol-1,B不正确;
C.因为CO(g)燃烧生成CO2(g),还会放出热量,所以|ΔH1|>|ΔH2|,ΔH1<ΔH2,C正确;
D.n(NaOH)==0.5mol,与稀盐酸完全反应放热28.7 kJ,则1molNaOH与稀盐酸反应,放热57.4 kJ,CH3COOH为弱酸,电离时会吸收热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.4 kJ·mol-1,D不正确;
故选C。
7.D
【详解】A.表示甲醇燃烧热的方程式中水应该是液态,A错误;
B.石墨转化为金刚石是吸热反应,说明石墨能量低于金刚石,石墨比金刚石稳定,B错误;
C.弱酸或弱碱溶于水电离吸热,因此不是任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ,C错误;
D.碳完全燃烧放热多,放热越多,△H越小,D正确;
答案选D。
8.C
【详解】A.金属与酸的反应、中和反应为放热反应,氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应为吸热反应,即(a)、(c)所涉及的反应是放热反应,A错误;
B.相同质量的铝片和铝粉与酸反应放出的热量相同,B错误;
C.铁制搅拌器导热效果好,会损失部分热量,导致测定的放出的热量数值偏小,C正确;
D.氢氧化钠固体溶于水放热,测定的数值偏大,D错误;
故选C。
9.A
【详解】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用,这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力,故①错误;
②AlCl3中Al和Cl之间形成共价键,AlCl3属于共价化合物,故②错误;
③NH4Cl中铵根离子和Cl-之间以离子键结合,铵根离子中含有共价键,故③正确;
④干冰属于分子晶体,升华破坏了分子间作用力,故④错误;
⑤物理变化中可能有化学键的断裂,如NaCl溶液水发生电离,离子键被破坏,故⑤正确;
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程,化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,因此化学变化所以一定伴随能量的变化,故⑥正确;
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生,如Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应属于吸热反应,但是不需要加热就可发生,故⑦错误;
综上所述,说法正确的是①③⑤⑥;
答案选A。
10.B
【详解】A.该反应吸热,说明石墨的能量比金刚石低,石墨更稳定,A错误;
B.该反应放热,说明1mol氢气和1mol氟气的能量之和大于2molHF气体的能量,B正确;
C.氢气和氨气的反应为可逆反应,无法完全进行,放出的热量应小于46.2kJ,C错误;
D.氢气的燃烧热是指燃烧生成液态水,而不是气态水,D错误;
综上所述答案为B。
11.C
【详解】①C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g);等物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者小于后者;
②S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g),固体S的能量小于气态S,等物质的量的固体S完全燃烧放出的热量小于气态S燃烧放出的热量,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
③H2(g)+O2(g)=H2O(l);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),氢气的物质的量越多,燃烧放出的热量越多,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
④2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l),浓硫酸溶于水放热,前者放出的热量小于后者,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
⑤NaOH(aq)+HCl (aq)=NaCl (aq)+H2O(l);NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(l) ,醋酸是弱酸,电离吸热,前者放出的热量大于后者,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者小于后者;
化学反应的ΔH前者大于后者的是②③④,选C。
12.C
【详解】A.燃烧热指的是1mol可燃物参加反应,生成稳定的化合物所放出的热量,故A错误;
B.中和热是强酸强碱反应,生成1mol的水,醋酸为弱酸,故B错误;
C.碳燃烧生成稳定的CO2比CO放出的热量多,又因为放热为负数,所以 c<d,故C正确;
D.根据金刚石变成石墨为放热反应可知金刚石比石墨能量高,所以石墨稳定,故D错误;
故选择C选项。
13.C
【详解】A.不同的反应,生成物与反应物的总能量的大小关系不确定,放热反应中,生成物总能量一定低于反应物总能量,选项A错误;
B.化学反应与能量的关系与反应条件无关,只与反应物与生成物的总能量的相对大小有关,选项B错误;
C.盖斯定律是指任何化学反应的反应热只与反应物与生成物的状态有关,与途径无关,所以应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变,选项C正确;
D.光照与点燃条件下,氢气与氯气反应的物质的状态均相同,则反应热相同,选项D错误;
答案选C。
14.C
【详解】A.甲烷的燃烧热ΔH= - 890.3 kJ/mol,表示1 mol CH4气体完全燃烧产生CO2气体和液态H2O放出890.3 kJ的热量。则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890.3 kJ/mol,A错误;
B.热化学方程式中反应热表示方程式中的相应物质的量的物质完全反应时放出的热量,反应的物质越多,则反应热就越小。将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中,反应消耗的N2的物质的量小于0.5 mol,充分反应生成NH3放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<- 38.6 kJ/mol,B错误;
C.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。由C(s,石墨)=C(s,金刚石) △H =+1.9 kJ·mol -1可知,石墨比金刚石含有的能量更低,故石墨比金刚石稳定,C正确;
D.CH3COOH是一元弱酸,电离过程需吸收能量,故1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含l mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
故合理选项是C。
15.(1)ΔH1-ΔH2
(2)-110.5
【解析】(1)
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的,即无论碳和氧气反应是直接变为二氧化碳、还是先变成一氧化碳再转化为二氧化碳,因反应物和最终生成物是一样的,其焓变是一样的,因此ΔH1=ΔH+ΔH2,ΔH=ΔH1-ΔH2。
(2)
反应C(s)+O2(g)=CO(g)可由①+②得到,其焓变ΔH=ΔH1+ΔH3=-393.5kJ·mol-1+(+283.0 kJ·mol-1)= -110.5kJ·mol-1。
16. N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ/mol 408.75 产物是氮气和水,无污染
【详解】(1)0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.6kJ的热量,1mol液态肼和过氧化氢反应放热为256.6kJ÷0.4=641.5kJ,反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ/mol;
(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.5kJ/mol
②H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
结合盖斯定律可知①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.5kJ/mol,依据热化学方程式可知32g肼反应放热817.5kJ,则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是817.5kJ÷2=408.75kJ;
(3)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,除释放大量热和快速产生大量气体外,产物是氮气和水,无污染。
17. CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=+75 kJ/mol 1068 Ⅰ 179.6 CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)]
【详解】(1)CH4(g)分解生成C(s)和H2(g) 的方程式为CH4(g)═C(s)+2H2(g)
根据①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
③CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g) △H3=
将③-①得:CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=△H3-△H1=()-()=+75 kJ/mol,故答案为:CH4(g)═C(s)+2H2(g) △H=+75 kJ/mol;
(2)反应热=反应物总键能-生成物总能键能,根据CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2 (g) △H2=,则△H2=(4×414+2×803-2x-2×436) kJ/mol =+254 kJ/mol,解得:x=1068kJ/mol,故答案为:1068;
(3)方式Ⅰ所需活化能更低,所以甲醇脱氢反应的主要历程的方式应为Ⅰ;由图象可知,该历程中最大能垒(活化能)E正=113.9 kJ/mol -(-65.7 kJ/mol)=179.6 kJ/mol,该步骤的化学方程式为CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)],故答案为:Ⅰ;179.6;CO*+4H*= CO*+2H2(g)[或4H*= 2H2(g)]。
【点睛】本题的易错点和难点为(3),要注意理解能垒的含义和图象的解读。
18. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1 +123 释放 释放 △H = -(b+c-a)kJ·mol-1 或者(a-b-c)kJ·mol-1
【详解】(1)0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量,则1mol C2H5OH完全燃烧生成液态水时放出1366.8kJ热量,表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol;
(2)△H=反应物总键能-生成物总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,则热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1;
(3)已知②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由②-③得①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)  ΔH1=+123kJ mol-1,故反应①的ΔH1为+123kJ mol-1;
(4)①能量变化图可知反应后物质的总能量降低,所以该反应为放热反应,即1mol N和3mol H生成1mol NH3(g)是释放能量的过程;由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程是释放能量的过程;
故答案为:释放;释放;
②根据图中信息可知,mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = -(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1。
19.(1)5.0
(2)abe
(3) 否 用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌棒,金属传热较快,使得热量散失更多,所测反应热结果会偏低
(4)H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(5) 4.0 acd
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液时,根据需要245mLNaOH溶液,选择250mL的容量瓶配制溶液;中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,故稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;在测定中和热时,不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,是因为金属传热较快,使得热量散失更多,所测反应热结果会偏低;
【详解】(1)实验中大约要使用245mLNaOH溶液,根据容量瓶规格,需要配制250mL溶液,则要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g;
(2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙,故答案为abe;
(3)实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,用铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌棒,金属传热较快,使得热量散失更多,所测反应热结果会偏低;
(4)中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
(5)①第2组数据明显有误,所以删掉,其它三组数据求平均值,温度差平均值==4.0°C;
②a.实验装置保温、隔热效果必须好,否则结果偏低,a项选;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,则大于57.3kJ/mol,b项不选;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则造成热量散失,c项选;
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,发生酸碱中和放热,使所测温度偏高,结果偏低,d项选;
答案选acd。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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