【文档说明】2023-2024学年高二化学苏教版2019选择性必修1同步试题 1.1.2化学反应中的热效应(反应热的测量与计算) Word版含解析.docx,共(15)页,2.176 MB,由小赞的店铺上传
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基础知识清单1.1.2化学反应中的热效应(反应热的测量与计算)一、反应热的测量1.量热计和简易量热计的构造(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。(2)仪器各部分的作用①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀充分接触。②保
温层的作用是减少热量的散失。③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。2.实验步骤及测量数据(1)初始温度(T1):测量混合前50mL0.50mol•L-1盐酸、50mL0.50mol•L-1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值为T1。(2)终止温
度(T2):将酸碱溶液迅速混合,用环形玻璃搅拌棒不断搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记录为终止温度T2。(3)重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据,异常数据要舍去。(4)实验数据处理为了简便计算反应热,近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热与水相同,
并忽略实验装置的比热,则:50mL0.50mol•L-1盐酸的质量m1=50g,50mL0.50mol•L-1NaOH溶液的质量m2=50g。反应前后溶液温度变化ΔT=T2-T1。反应后体系的热容C=(m1+m2)×4.18/(
J•℃-1)生成1molH2O时的反应热为ΔH=-C×ΔT×10-30.025kJ•mol-1。(5)实验预测用同样的方法分别测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热,所测得的中和反应的反应热相同,理由是:参与反应的物质都是强酸,强碱,它们在水中完全电离,中和反应的离子方程式都是氢离子
和氢氧根离子反应生成水,并且反应的其他条件相同,所以反应热也相同。3.反应热测定的注意事项Ⅰ.反应热测量实验中的“三关”(1)隔热关——装置保温、隔热效果好,减少热量的损失,使用简易量热计,其优点是保温效果好,也可在保温杯中进行。(2)测量关——温度在测
量过程中是重要的参数,测量时要又快又准。①选择精密温度计,精确到0.1℃。②测量溶液温度时,将温度计插在液体中央,使水银球处于溶液中央位置,温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。③温度计不能当搅拌棒用,用环形玻璃搅拌
棒搅拌,使溶液迅速、充分混合。④测量酸和碱溶液的温度时要稳定一会儿再读数,测量反应混合液的温度时要随时读取温度值,记录最高温度。(3)酸、碱关——注意酸碱的强弱和浓度。Ⅱ.反应热测定实验中产生误差的可能原
因(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算的,若实际量取时大于50mL或小于50mL都会造成误差)。(2)温度计的读数有误。(3)实验过程中有液体洒在外面。(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。(5)隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。(
6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度,会使反应前的平均温度偏高而引起误差。4、反应热的测量实验原理(以中和热测定为例)中和热定义:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量为中和热。5、中和热相关理解(1)中和热定
义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1mol/L的溶液,因为溶液混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定;强酸与强碱反应的中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,书写中和热的热化
学方程式时,就以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数。如:NaOH(aq)+12H2SO4(aq)===12Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。(2)中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶
解热、电解质电离时所伴随的热效应。有弱酸或弱碱参加的中和反应,实验测出的中和热数值一般低于57.3,因为弱电解质反应时会继续电离,电离时要吸热;测定硫酸与Ba(OH)2溶液的反应热,则所测ΔH偏小,即中和热数值大于57.3,这主要是因为Ba2+和SO2-4生成难溶物
BaSO4也会放出热量。(3)中和热以生成1molH2O为基准,因此当改变酸、碱的用量时,反应放出的热量发生改变,但中和热不会发生改变,它是一个定值,与酸、碱用量无关。二、盖斯定律及其应用1.盖斯定律的理解(1)大量实验证明,一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全
相等的。(2)化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。(3)始态和终态相同的反应途径有如下三种:ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。2.运用盖斯定律计算反应热的3个关键(1)热化学方程式的化学计量数加倍,Δ
H也相应加倍。(2)热化学方程式相加减,同种物质之间可加减,反应热也相应加减。(3)将热化学方程式颠倒时,ΔH的正负必须随之改变。3.盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:(1)有些反应速率很慢。(2)有些反应不容易直接发生
。(3)有些反应的产品不纯(有副反应发生)。4.运用盖斯定律计算反应热的方法(1)加和法课后分层练(2)虚拟途径法①方法先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求的反应热。②举例若反应物A
变为生成物D,可以有两个途径:a.由A直接变成D,反应热为ΔH。b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。1.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1mol水的反应热ΔH=-52.
3kJ·mol-1,造成这一结果的原因不可能的是()A.实验装置保温、隔热效果差B.用量筒量取盐酸时仰视读数C.分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度【答案】B【解析】若装置保温、隔热效果差,会造成较多的热量损失,测得
的反应热数值偏小,A项可能;仰视读数时,实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积,会导致放出的热量变多,B项不可能;C项操作会导致较多的热量损失,C项可能;D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏
高,最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少,D项可能。2.下列说法错误的是()A.中和热是指酸和碱反应生成1mol水时放出的热量B.在稀溶液中,1molNaOH与1molCH3COOH反应生成1molH2O,放出的热量小于57.3kJC.在稀溶液中,1molNH
3•H2O与1molHCl反应生成1molH2O,放出的热量小于57.3kJD.在稀溶液中,0.5molH2SO4与0.5molBa(OH)2反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ【答案】A【解析】中和热是指在稀溶液中,强酸和强
碱反应生成1mol液态水时的反应热,A错误;醋酸、NH3•H2O是弱电解质,电离吸热,B、C正确;H2SO4与Ba(OH)2反应除生成水外,还生成硫酸钡沉淀,所以放出的热量大于中和热,D正确。3.某同学设计如
图所示实验,探究反应中的能量变化。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总热量有所增加C.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响D.实验(c)中若用NaOH固体测
定,则测定的反应热数值偏高【答案】D【解析】(a)是金属与酸的反应,是放热反应,(b)是氢氧化钡晶体与氯化铵反应,属于吸热反应,(c)是酸碱中和反应是放热反应,A错误;铝粉和铝片质量一样,放出总热量不变,只是铝粉参与反应,速
率加快,B错误;铁质搅拌棒导热快,会造成热量损失,且与酸反应,对实验结果有影响,C错误;氢氧化钠固体溶解时要放出热量,最终使测定反应热的数值偏高,D正确。4.下列有关热化学方程式的评价合理的是()实验热化学方程式评价A已知
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1,稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ•mol-1正确B已
知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1,将醋酸溶液与稀氢氧化钠溶液混合CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1不正确;因为醋酸的状态应为“l”,而不是“aq”C160g
SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6kJ•mol-1SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(aq)ΔH=-130.3kJ不正确;因为反应热ΔH=-260.6kJ•mol-1D已知25
℃、101kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935kJC(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ•mol-1正确【答案】D【解析】A项,反应除生成水外还生成了BaSO4沉淀,放出的热量不等于114.6kJ,热化学方程式书写错误,评价不合理;B项,醋酸为
弱酸,反应过程中醋酸电离需要吸收一部分热量,故放出的热量小于57.3kJ,评价不合理;C项,该热化学方程式书写正确,评价不合理;D项评价合理。5.依据图示关系,下列说法不正确的是()A.H2S(g)+12O2(g)===S(g)+H2O(l)ΔH>-265
.8kJ•mol-1B.1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多C.2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2D.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终
态有关,与反应途径无关【答案】C【解析】根据图示,H2S(g)+12O2(g)===S(s)+H2O(l)ΔH=-265.8kJ•mol-1,硫固体转化为硫蒸气需要吸热,因此H2S(g)+12O2(g)===S(g)+H2O(l)ΔH>-265.8kJ•mol-1,A项正确;1molH
2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ,前者放热多,B项正确;由盖斯定律可知,2H2S(g)+SO2(g)===3S(
s)+2H2O(l)ΔH=2ΔH1-ΔH2,C项错误;反应途径不改变反应物、生成物的总能量,则化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D项正确。6.在298K、100kPa时,已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH1①Cl2(g)+H
2(g)===2HCl(g)ΔH2②2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)ΔH3③则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A.ΔH3=2ΔH2+ΔH1B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=2ΔH2-ΔH1D.ΔH3=ΔH2-ΔH1【答案】C【解析】由盖斯定律可得,第
三个热化学方程式(目标热化学方程式)可由2×②式-①式得到,故ΔH3=2ΔH2-ΔH1。7.下列说法正确的是()A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B.1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH
2O(l)时的反应热叫做中和热D.表示强酸与强碱反应的中和热的热化学方程式为H++OH-===H2OΔH=-57.3kJ·mol-1【答案】C【解析】中和热是指稀酸、稀碱反应生成1mol液态H2O时放出的热量。8.已知HCl和NaOH的稀溶液反应的中和热ΔH=
-57.3kJ·mol-1,则下列物质间发生反应时放出的热量与57.3kJ最接近的是()A.含0.5molCa(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸B.含1molH2SO4的稀溶液与足量稀NaOH溶液C.含1molCH3COOH的稀溶液与足量稀KOH溶液D.含1mo
lBa(OH)2的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸【答案】D【解析】HCl和NaOH的稀溶液反应的中和热是可溶性强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和1molH2O所放出的热量。A.生成物CaSO4是微溶物,故A错误;B.
含1molH2SO4的稀溶液与足量稀NaOH溶液生成2molH2O,故B错误;C.CH3COOH是弱酸,电离要吸热,故C错误;D.1molHCl的稀溶液和1molBa(OH)2的稀溶液反应的中和热是可溶性强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和1mol液态H2O所放出的热量,故D正确。9.
已知:①Fe2O3(s)+32C(s)===32CO2(g)+2Fe(s)ΔH1=234.1kJ·mol-1②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1则2Fe(s)+32
O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是()A.-824.35kJ·mol-1B.-627.6kJ·mol-1C.-744.7kJ·mol-1D.-169.4kJ·mol-1【答案】A【解析】根据盖斯定律知:将反应②×32-①得该反应,故ΔH=32×ΔH2
-ΔH1=32×(-393.5kJ·mol-1)-234.1kJ·mol-1=-824.35kJ·mol-1。10.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的反应热ΔH=-57.3kJ·mol-1,回
答下列有关中和反应的问题:(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应,能放出________kJ的能量。(2)如图所示装置中,仪器A的名称是________,作用是__________________;仪器B的名称是___________________
_,作用是__________________。(3)通过实验测定的中和反应反应热的数值常常小于57.3kJ·mol-1,其原因可能是____________________________________。(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液
进行上述实验,测得的反应热的数值____________________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。(5)用足量稀硫酸代替稀硝酸溶液进行上述实验,测得的中和反应反应热的数值___________
_______。[答案](1)11.46(2)玻璃搅拌器搅拌,使溶液充分混合温度计测量溶液的温度(3)实验中不可避免有少量热量损失(4)偏小(5)偏大[解析](1)根据H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的反应热ΔH=-57.3kJ·mol-1知含0.
1molBa(OH)2的稀溶液与足量稀硝酸反应生成0.2molH2O(l),故放出的能量为11.46kJ。(2)由实验装置知,A为玻璃搅拌器,作用是搅拌,使溶液充分混合;B为温度计,作用是测量溶液的温度;(3)在测量中和反应反应热的实验中,减少热量损失是实验的关键,即在实验中会不可避免有少量热量
损失,导致测得的反应热的数值常常小于正常值。(4)用氨水代替NaOH溶液,会使测得的数值偏小,因为NH3·H2O是弱电解质,电离时需吸收热量。(5)从离子反应的角度上看,用稀硫酸代替稀硝酸多了SO2-4与Ba2+生成BaSO4的成键过程,故放出的热量偏大。11.
载人航天器中,可以利用CO2与H2的反应,将航天员呼出的CO2转化为H2O等,再通过电解H2O获得O2,实现的O2再生。已知:①CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-252.9kJ/mol。②2H2O(
l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ/mol。请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式____________________________。[答案]CH4(g)+2O2(g)
===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol[解析]由①CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-252.9kJ/mol。②2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ/mol。结合盖斯定律可知,-①-②×
2得到CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=252.9kJ/mol-2×571.6kJ/mol=-890.3kJ/mol。1.为了测定酸碱中和反应生成1mol水时的反应热,计算时至少需要的数据是()①酸溶液的浓度和体积②碱溶液的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量(单
位:g)⑤生成水的物质的量⑥反应前后温度变化⑦操作所需的时间A.①②③⑥B.①③④⑤C.③④⑤⑥D.全部[答案]C[解析]根据公式ΔH=-C•ΔT×10-3n(H2O)kJ•mol-1可以找出所需数据。2.依据图示
关系,ΔH1等于()A.+0.5kJ/molB.-0.5kJ/molC.+24.78kJ/molD.-24.78kJ/mol【答案】D【解析】根据盖斯定律可知,ΔH1=ΔH3-ΔH2=-12.14kJ•mol-1-12.64kJ•mol-1=-24.78kJ•mol-1。故选D。3.有关用
简易量热计(装置如下图所示)测量中和热的实验操作正确的是()A.可以去掉简易量热计的塑料盖板B.记录反应的最高温度C.向简易量热计中加碱时有碱液溅到量热计外D.酸碱混合后不及时搅拌【答案】B【解析】去掉简易量热计的塑料盖板,使热量损失而使误差增大,A错
误;反应时至少测温度3次:反应前酸的温度、反应前碱的温度,反应后的最高温度,B正确;向简易量热计中加碱时有碱液溅到量热计外,反应的碱变少了,放出的热量也减少而使误差增大,C错误;酸碱混合后不及时搅拌,则延长了反应时间,
热损增大,使误差增大,D错误。故选B。4.已知:①S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1;②S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2;③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)ΔH3;④2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(
l)ΔH4;⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l)ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断不正确的是()A.ΔH1<ΔH2B.ΔH3<ΔH4C.ΔH5=ΔH3-ΔH2D.2ΔH5=3ΔH3-ΔH4【答
案】B【解析】由气态硫的能量比固态硫的能量高,所以气态硫与O2(g)反应时放出的热量多,即ΔH1<ΔH2,A正确;硫化氢不完全燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少,所以有ΔH3>ΔH4,B错误;根据盖斯定律分析,由③-②可得热化学方程式:⑤SO2(g)
+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l)ΔH5=ΔH3-ΔH2,C正确;根据盖斯定律分析,由(③×3-④)×12可得热化学方程式:⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l)ΔH5=(3ΔH3-ΔH4)×12,整理得
2ΔH5=3ΔH3-ΔH4,D正确。5.下列说法中正确的是()A.在测定中和反应的反应热时,稀酸溶液中H+与稀碱溶液中OH-的物质的量相等,所测中和反应的反应热数值更准确B.中和反应的反应热测定实验中,
NaOH溶液需分多次倒入装盐酸的简易量热计中C.测定中和反应的反应热时,使用稀醋酸代替稀盐酸,所测中和反应的反应热数值偏小D.氢氧化钠稀溶液与稀盐酸反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=57.3kJ•mol-1【答案】C【解析】所测中和反应反应热数值是否准确,与H+和OH-的物质的量是否相等没有关系,A错误;中和反应的反应热测定实验中,NaOH溶液需一次迅速倒入装盐酸的简易量热计中,B错误;醋酸为弱酸,所测中和反应的反应热数值偏小,C正确;酸碱中
和反应为放热反应,ΔH为负值,D错误。6.用50mL0.50mol•L-1盐酸和50mL0.50mol•L-1NaOH溶液反应,实验中测得起始温度为20.1℃,终止温度为23.4℃,反应后溶液的比热容为4.18
J•g-1•℃-1,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g•cm-3,则中和反应生成1mol水时放热()A.55.2kJB.391kJC.336kJD.1.38kJ【答案】A【解析】代入公式ΔH=-4
.18×(50+50)×1×10-3×3.30.025kJ•mol-1≈-55.2kJ•mol-1。7.已知反应:H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH112N2(g)+O2(g)===NO2(g)ΔH212N2(g)+32H2(g)===NH3(g)ΔH3则反应2
NH3(g)+72O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH为()A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3B.ΔH1+ΔH2-ΔH3C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3【答案】D【解析】由题意把已知反应依次编号
为①②③,根据盖斯定律将方程式①×3+②×2-③×2,得2NH3(g)+72O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)ΔH=3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3。8.已知:CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH1C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2CO(g)+H2O(g)
===CO2(g)+H2(g)ΔH3CuO(s)+CO(g)===Cu(s)+CO2(g)ΔH42CuO(s)+C(s)===2Cu(s)+CO2(g)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断中不正确的是()A.ΔH1>0B.ΔH2=ΔH1+ΔH3C.ΔH2<ΔH3D.ΔH
5=2ΔH4+ΔH1【答案】C【解析】CO2(g)+C(s)===2CO(g)为吸热反应,则ΔH1>0,A项正确;由CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH1、CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH3,结合盖斯定律可知两式相
加得到C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2,则ΔH2=ΔH1+ΔH3,B项正确;由ΔH2=ΔH1+ΔH3,可得ΔH1=ΔH2-ΔH3>0,即ΔH2>ΔH3,C项错误;由①CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH1、④CuO(s)+CO(g)===Cu(s)+CO2(g)Δ
H4,结合盖斯定律可知①+④×2,得2CuO(s)+C(s)===2Cu(s)+CO2(g),则ΔH5=2ΔH4+ΔH1,D项正确。9.化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(ΔH)又因化学反应的分类给予不同的名称。如标准燃烧热(ΔHc)指
101kPa下,1mol物质完全燃烧的反应热,又如由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热(ΔHf),断裂化学键时,所吸收的能量称为键能(ΔHb)。如图分别表示水与二氧化碳各1mol时分解能量变化
情况(单位:kJ)。下列说法正确的是()A.H2O(g)的生成热:ΔHf=243kJ•mol-1B.CO(g)的燃烧热:ΔHc=-570kJ•mol-1C.O—H键的键能:ΔHb=436kJ•mol-1D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH
=-42kJ•mol-1【答案】D【解析】氢气、氧气生成水为放热反应,焓变为负值,H2O(g)的生成热:ΔHf=-243kJ•mol-1,故A错误;CO(g)的燃烧热是1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出的热量:ΔHc=-285kJ•mol-1,故B
错误;根据图示,H—H键的键能为436kJ•mol-1、O===O键的键能为494kJ•mol-1,H2O(g)===12O2(g)+H2(g)ΔH=243kJ•mol-1,焓变=反应物总键能-生成物总键能,O—H
键的键能:ΔHb=+243+436+494×12kJ•mol-1÷2=463kJ•mol-1,故C错误;①CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH=-285kJ•mol-1②H2O(g)===12O2(g)+H2(g)ΔH=243kJ•mol-
1根据盖斯定律①+②得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH=-42kJ•mol-1,故D正确。选D。10.已知101kPa及25℃下,C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(
g)+6H2O(l)ΔH=-2804kJ•mol-1。图中能正确表示反应:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)的能量变化曲线是()A.曲线1B.曲线2C.曲线3D.曲线4【答案】C【解析】解析:C
6H12O6(s)和O2(g)反应生成二氧化碳和水为放热反应,因此产物能量比反应物能量低,又因为①C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH1=-2804kJ•mol-1,②C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2
(g)+6H2O(g)ΔH2,②-①,得6H2O(l)===6H2O(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,由于液态水变为气态要吸热,故ΔH=ΔH2-ΔH1>0,即ΔH2>ΔH1=-2804kJ•mol-1,即目标反应放出的热量小于2804kJ,曲线3符合,故选C。11.
CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:①CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH1=akJ•mol-1②H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH2=bkJ•mol-1③C2H5
OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=ckJ•mol-1下列说法正确的是()A.ΔH1>0B.2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l)ΔH=(2a+4b-c)kJ•mol-1C.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=-2bkJ•mol-1【答案】B【解析】反应①为CO的燃烧,一定是放热反应,所以焓变应该小于0,A项错误;①×2+②×4-③,得2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l)ΔH=
(2a+4b-c)kJ•mol-1,B项正确;CO2与H2合成C2H5OH反应是2CO2+6H2===C2H5OH+3H2O,生成物有水,原子利用率小于100%,C项错误;反应②中水的状态为气态,而选项中方
程式里水的状态为液态,无法计算焓变,D项错误。12.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO,其过程如下:mCeO2=====太阳能①(m-x)CeO2•xCe+xO2(m-x)CeO2•xCe+xH2O+xCO2===
==900℃②mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.H2(g)+12O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3【答案
】C【解析】通过太阳能实现总反应H2O+CO2―→H2+CO+O2,反应中CeO2没有消耗,CeO2作催化剂,A正确;该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,B正确;由图中转化关系可知:ΔH1=-ΔH2-ΔH3,C错误;①H2(g)+12O2(g
)===H2O(l)ΔH3、②H2O(l)===H2O(g)ΔH2,根据盖斯定律①+②,得H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH=ΔH3+ΔH2,因ΔH2大于0,故ΔH>ΔH3,D正确。故选C。13.已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0
kJ•mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:过程Ⅰ:2Fe3O4(s)===6FeO(s)+O2(g)ΔH=313.2kJ•mol-1过程Ⅱ:……下列说法不正确的是()A.过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4
转移2mol电子B.过程Ⅱ的热化学方程式:3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=128.9kJ•mol-1C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等
优点【答案】C【解析】过程Ⅰ:2Fe3O4(s)===6FeO(s)+O2(g),232gFe3O4的物质的量为1mol,故生成0.5mol氧气,而氧元素由-2价变为0价,故转移2mol电子,A正确;已知反应①2H2O(l)===2H2(g)
+O2(g)ΔH=571.0kJ•mol-1和反应②2Fe3O4(s)===6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①×12-②×12可得过程Ⅱ的热化学方程式:3FeO(s)+H2O(l
)===H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=128.9kJ•mol-1,故B正确;过程Ⅰ和过程Ⅱ均为吸热反应,不存在将化学能转化为热能的过程,故C错误;铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且由于利用太阳能,成本低,故D正确。14.某小组用50mL0.5
0mol•L-1盐酸与50mL0.50mol•L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。试回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是。(2)做一次完整的中和热
测定实验(需重复测定3次),温度计需至少使用次。(3)各稀溶液的密度均近似为1g•mL-1,又知中和反应后溶液的比热容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NaO
H溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算,该实验测得ΔH=kJ•mol-1(结果保留一位小数)。(4)某小组的同学为探究强酸与弱碱的稀溶液反应时的能量变化,用
相同浓度和相同体积的稀氨水代替NaOH溶液,测得的中和热的数值会偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”),理由是。【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)9(3)-51.8(4)偏小一水合氨的电离吸热【解析】(1)缺少环形玻璃搅拌棒。(2)做一次
完整的中和热测定实验(需重复测定3次),每次需要测定酸、碱和反应时的最高温度,即每次实验至少使用三次温度计,3次实验需至少使用9次温度计。(3)盐酸与NaOH溶液进行中和反应,每次实验生成水的物质的量为0.025mol,溶液的质量
为100g,温度变化值为23.2℃-20.0+20.32℃=3.15℃、23.4℃-20.2+20.42℃=3.1℃、23.6℃-20.5+20.62℃=3.05℃,取平均值为3.15℃+3.1℃+3.05℃3=3.1℃,则中和反应的反应热为-100g×4.18J•g-1•℃
-1×3.1℃0.025mol=-51832J•mol-1≈-51.8kJ•mol-1。(4)用相同浓度和相同体积的稀氨水代替NaOH溶液,因为一水合氨电离吸热,所以测得的中和热的数值会偏小。