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第一章化学反应的热效应同步练习题20232024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1一、单选题1.下列对热化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-akJ/mol(a>0)的描述,不正确的是()A.该热化学方程式中,物质状态发生变化时,a值发生变化B.将方程式的系数缩小1/2,则新方程式的ΔH=1/2ΔH1C.该方程式的逆反应ΔH>0D.开始时充入2molSO2和1molO2,达平衡时,放出akJ的热量2.在25℃、101kPa下,1mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示:由此判断,下列说法正确的是()A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定3.化学反应中通常伴随着能量的变化,下列说法中错误的是()A.煤燃烧时将部分化学能转化为热能B.光合作用时将光能转化为电能C.火药爆炸时将部分化学能转化为动能D.镁条燃烧时将部分化学能转化为光能4.向100mL0.4mol·L1的氢氧化钡溶液中加入足量稀硫酸充分反应后,放出5.12kJ的热量。如果向100mL0.4mol·L1的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后,放出2.2kJ的热量,则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为()A.Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=2.92kJ·mol1B.Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=0.72kJ·mol1C.Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=18kJ·mol1D.Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=73kJ·mol15.下列反应属于吸热反应的是()A.Mg+Cl2MgCl2 B.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑C.C+H2O(g)CO+H2 D.CaO+H2O=Ca(OH)26.已知:各相关物质的燃烧热数据,如下表。物质燃烧热/(kJ·mol)393.51366.8285.8下列热化学方程式正确的是()A.kJ⋅molB.kJ⋅molC.kJ⋅molD.kJ⋅mol7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=akJ·mol1,反应能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是()A.a<0B.过程II可能使用了催化剂C.使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率D.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和8.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法错误的是()A.ΔH=ΔH1+ΔH2B.ΔH=−226kJ/molC.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D.为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O2+9.在下列说法中正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.热化学方程式中的化学计量数可以是分数C.1mo1酸与1mol碱反应放出的热叫作中和热D.石墨转化为金刚石的过程中没有热量变化10.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点.自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.产物的稳定性:C.该历程中正反应的最大活化能D.相同条件下,由中间产物转化为产物的速率:11.已知拆开1molO2(g)中的化学键需要吸收498kJ的能量。根据能量变化示意图,下列说法错误的是A.1molH2(g)和0.5molO2(g)生成1molH2O(l)放出240.2kJ能量B.2molH2(g)和1molO2(g)比2molH2O(g)能量高480.4kJC.拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量D.H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1molHO键放出462.8kJ的能量12.已知下列反应的热化学方程式:;;;则反应的为()A. B.C. D.13.为了减少碳排放,可在催化条件下将和转化为CO和,其主要反应如下为,该反应历程及能量变化如图1,在发生上述反应的同时,还存在以下反应:积碳反应:消碳反应:积碳会影响催化剂的的活性。反应相同时间,测得积碳量与反应温度的关系如图2。下列说法正确的是()A.消碳反应的B.增大与的物质的量之比有助于减少积碳C.温度高于600℃,积碳反应的速率减慢,积碳量减少D.和反应的快慢由反应物→过渡态Ⅰ的速率决定14.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是()ABCD反应装置或图像实验现象或图像信息温度计的水银柱不断上升反应物总能量大于生成物总能量反应开始后,甲处液面低于乙处液面反应开始后,针筒活塞向右移动A.A B.B C.C D.D15.利用合成气(主要成分为CO和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:。反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOC≡O(CO结构式)HOCHE/(kJ·mol1)4363431075465413则△H为()A.+100kJ·mol1 B.100kJ·mol1C.+163kJ·mol1 D.163kJ·mo116.下列属于放热的化学反应有()①NaOH和CH3COOH反应②将胆矾加热变为白色粉末③钠与水反应④N2与H2合成NH3⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑥水煤气反应⑦水蒸气液化A.①③⑥ B.①③④ C.①③⑤⑦ D.①②③⑦17.反应过程中的能量变化如图所示,(已知代表反应为放热反应,代表反应为吸热反应)则下列表述正确的是()A. B.C.反应,是吸热反应 D.反应物键能高于生成物的键能18.已知:⑴Zn(s)+O2(g)=ZnO(s),△H=﹣348.3kJ/mol⑵2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s),△H=﹣31.0kJ/mol则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于()A.﹣317.3kJ/mol B.﹣379.3kJ/molC.﹣332.8kJ/mol D.+317.3kJ/mol19.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)ΔH>0经过以下两步基元反应完成:ⅰ.2HI(g)=H2(g)+2I(g)∆H1ⅱ.2I(g)=I2(g)∆H2下列说法错误的是()A.ΔH=ΔH1+ΔH2B.因为ⅰ中断裂化学键吸收能量,所以∆H1>0C.因为ⅱ中形成化学键释放能量,所以∆H2<0D.断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量20.下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是A.在中燃烧B.氯化铵受热分解C.木炭与高温水蒸气发生置换反应D.高温煅烧石灰石二、综合题21.氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=159.5kJ·mol1②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ·mol1③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ·mol1用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为。(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:①根据图判断该反应的△H0(填“>”、“<”或“=”)。②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=,反应的平衡常数K=(保留三位小数)③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有(填标号)。A.改用高效催化剂B.升高温度C.缩小容器的体积D.增加CH4的浓度(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为。(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为;常温下,将amol·L1的HN3与bmol·L1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3),则该混合物溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=mol·L1。22.(1)I.把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径1:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1<0①途径2:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2>0②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3<0③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4<0④请回答下列问题:途径I放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量。(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是。(3)II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成,这两步反应过程中的能量变化如图所示:1mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式是(4)III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体,已知:①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=akJ•mol1(a>0)②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=bkJ•mol1(b>0)若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为mol,放出的热量为kJ(用含有a和b的代数式表示)。(5)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=574kJ•mol1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=?若1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,则ΔH2=.23.(1)I.下列是中学化学中熟悉的物质,请用序号完成下列问题。①O2②Na2O2③NH4Cl④HCl⑤NaOH⑥CaCl2⑦氦气这些物质中,只含共价键的是。只含离子键的是。既含共价键又含离子键的是。(2)属于离子化合物的是。(3)II.20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是(填“吸热”或“放热”)反应,NO2和CO的总能量(填“大于”、“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。
(4)已知拆开1molH﹣H键、1molI﹣I、1molH﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘反应生成1molHI需要(填“放出”或“吸收”)kJ的热量.24.氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30MPa时,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下:温度/℃200300400500600氨含量/%89.971.047.026.413.8请回答:(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因是。(2)根据下图,合成氨的热化学方程式是。(3)取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量92.2kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是;若加入催化剂,ΔH(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)已知:分别破坏1molN≡N键、1molH—H键需要吸收的能量为:946kJ、436kJ,则破坏1molN—H键需要吸收的能量为kJ。(5)N2H4可视为:NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料,NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH1=+67.7kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJ·mol-1。则:1molN2H4与NO2完全反应的热化学方程式为。25.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量。(2)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1367kJ的热量。(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的热量。(4)18g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4kJ的热量。
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.该热化学方程式中,物质状态发生变化时,物质所具有的能量也会发生变化,反应热的数值a就会随之发生变化,A项不符合题意;B.将方程式的系数缩小1/2,则新方程式中的反应热也会随着方程式的系数缩小1/2,因此ΔH=1/2ΔH1,B项不符合题意;C.可逆反应中,对同一反应,正逆反应的反应热数值相等,符号相反,因此该方程式的逆反应ΔH>0,C项不符合题意;D.开始时充入2molSO2和1molO2,因该反应可逆,不能进行彻底,因此达平衡时,反应放出的热量小于akJ,D项符合题意;故答案为:D。【分析】由于物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关,所以反应物和生成物的聚集状态不同,反应热△H的数值以及符号都可能不同。在热化学方程式中,化学方程式的系数表示的是物质的物质的量,所以可以是整数、分数、或小数。对相同化学反应,化学计量数不同,反应热△H也不同。在相同条件(温度、压强),相同物质的化学反应(互逆反应,不一定是可逆反应),正向进行的反应和逆向进行的反应,其反应热△H数值相等,符号相反。以此解题。2.【答案】D【解析】【解答】由能量图可知,白磷的能量高于红磷的能量,因此红磷转化为白磷为吸热反应;由于物质具有的能量越高,越不稳定,因此红磷比白磷更稳定,D符合题意;故答案为:D【分析】由能量图可知,白磷的能量高于红磷的能量,据此判断红磷转化为白磷的热效应,以及物质的稳定性。3.【答案】B【解析】【解答】A.煤是重要的能源,燃烧时放出大量的热能、光能等,A项不符合题意;B.光合作用时,是将光能转化为化学能,而不是转化为电能,B项符合题意;C.火药爆炸时,部分化学能转化为动能,C项不符合题意;D.镁条燃烧时放出大量的热,发出耀眼的白光,故镁条的部分化学能转化成了光能,D项不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.煤燃烧时部分化学能转化为热能,还有部分转化为光能;
B.绿色植物的光合作用,消耗光能,得到化学能,将光能转化为化学能;
C.炸药爆炸过程中,化学能转化为热能、动能、光能等;
D.镁条燃烧时发光、放热,部分化学能转化为光能。4.【答案】C【解析】【解答】100mL0.4mol·L1Ba(OH)2溶液中n[Ba(OH)2]=0.04mol,向H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·L1Ba(OH)2溶液反应涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)、H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),100mL0.4mol·L1稀盐酸中n(HCl)=0.04mol,向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·L1稀盐酸时涉及的离子方程式为H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),放出的热量为2.2kJ,可知H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)ΔH==55kJ·mol1,设Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=QkJ·mol1,则0.04Q+0.08mol×55kJ·mol1=5.12kJ,解之得Q=18,所以Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)ΔH=18kJ·mol1,故答案为C。【分析】利用盖斯定律计算,写出已知条件下的热化学方程式,在计算反应热时,在加和反应时等号同侧的相加,当乘以一个系数时反应热也要乘以这个系数;向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液反应涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)、H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),向足量Ba(OH)2溶液中加入HCl溶液时涉及的离子方程式为H+(aq)+OH(aq)=H2O(l),据此分析。5.【答案】C【解析】【解答】A、燃烧反应属于放热反应,A不符合题意;
B、金属与酸反应属于放热反应,B不符合题意;
C、C与H2O反应,属于吸热反应,C符合题意;
D、生石灰与水反应,属于放热反应,D不符合题意;故答案为:C【分析】此题是对放热反应、吸热反应的考查,掌握常见的吸热反应、放热反应是解答此类型题的关键。如燃烧、金属与酸的反应都属于放热反应。6.【答案】C【解析】【解答】A.根据燃烧热的定义,必须要生成稳定的物质,CO不是稳定生成物,应该是::kJ⋅mol,故A项错误;
B.反应方程式没有配平,正确应该是:kJ⋅mol,B项错误;
C.根据C、乙醇和氢气燃烧热,再利用盖斯定律进行运算即可得到kJ⋅mol,C项正确;
D.根据乙醇燃烧热,应该生成液态水,应该是:kJ⋅mol,D项错误;
故答案为:C。
【分析】A.燃烧热必须是生成稳定的化合物,C对应的稳定化合物为二氧化碳;
B.方程式没有配平;
C.利用燃烧热和盖斯定律进行计算即可;
D.对于燃烧热必须是生成稳定的化合物,H对应的稳定化合物为水。7.【答案】C【解析】【解答】A.根据图像,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,a<0,故A不符合题意;B.加入催化剂,能够降低反应物的活化能,过程II可能使用了催化剂,故B不符合题意;C.使用催化剂,平衡不移动,不能提高SO2的平衡转化率,故C符合题意;D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,说明反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和,故D不符合题意;故答案为:C。
【分析】根据能量变化图像可以推测出,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和,ΔH小于0;加入催化剂,能够降低反应物的活化能,加快反应速率,缩短反应达到终点的时间,而平衡不移动,不能提高SO2的平衡转化率。8.【答案】D【解析】【解答】A、①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2△H1,②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2△H2,结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=△H1+△H2,故A不符合题意;B、图示分析可知,反应物能量高于生成物,反应为放热反应,反应焓变△H=生成物总焓反应物总焓=134KJ·mol-1360KJ·mol-1=226KJ·mol-1,故B不符合题意;C、正反应反应活化能E1=134KJ·mol-1小于逆反应活化能E2=360KJ·mol-1,故C不符合题意;D、①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2△H1,②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2△H2,反应过程中Pt2O+和Pt2O2+参与反应后又生成不需要补充,故D符合题意;故答案为:D。【分析】选项A是难点,要先写出两步反应方程式,再用盖斯定律,求出△H=△H1+△H2。结合A,不难得出:反应过程中Pt2O+和Pt2O2+参与反应后又生成不需要补充。9.【答案】B【解析】【解答】A.反应物的总能量小于生成物的总能量的反应是吸热反应,与反应条件无关,A不符合题意;B.热化学方程式中的化学计量数可以是分数可以是整数,B符合题意;C.稀的强酸、强碱反应生成1mo1液态水放出的热量叫作中和热,C不符合题意;D.石墨、金刚石的能量不一样,故反应过程中有热量的变化,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.放热和吸热之和起始和末态物质具有的能量有关
B.热化学方程式可以是整数也可以是分数,需要注意能量的变化量一档要一一对应
C.中和热是稀的强碱和强碱生成1mol水的放出的热量
D.化学变化一般伴随着能量的变化10.【答案】C【解析】【解答】A、由图可知,该反应生成物的总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B、产物排P1的能量高于产物P2,故产物的稳定性:P1<P2,故B错误;
C、最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态IV,则最大正反应的活化能E正=18.92kJ/mol(205.11kJ/mol)=186.19kJ•mol1,故C正确;
D、相同条件下,反应所需的活化能越小,则反应的速率越快,由于到产物P1所需活化能更小,故反应速率更快,故v(P1)>v(P2),故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、生成物的总能量大于生成物总能量的反应为放热反应;
B、物质的能量越低越稳定;
C、最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态IV;
D、活化能越小,反应速率越快。11.【答案】A【解析】【解答】A.物质状态影响能量变化,应该是1molH2(g)和0.5molO2(g)生成1molH2O(g)放出240.2kJ能量,故A符合题意;B.根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=480.4kJ•mol1可知2molH2(g)和1molO2(g)比2molH2O(g)能量高480.4kJ,故B不符合题意;C.拆开1molO2(g)中的化学键需要吸收498kJ的能量,设拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收的热量为x,则:498kJ+2x=1370.8kJ,解得:x=436.4kJ,即拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量,故C不符合题意;D.根据图象可知,4molH(g)和2molO(g)形成2molH2O(g)放出1851.2kJ,2molH2O(g)含有4molOH键,则H(g)和O(g)形成H2O(g)中的1molHO键放出热量为:1851.2kJ÷4=462.8kJ,故D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A、要注意物质的状态不相同;
B、△H=反应物总键能生成物总键能=生成物总内能反应物总内能;
C、根据氧气的键能,以及图像中氢气和氧气的总键能判断;
D、△H=反应物总键能生成物总键能。12.【答案】C【解析】【解答】已知①;②;③;由盖斯定律2×①+5×②+12×③得,则=;故答案为:C。
【分析】根据盖斯定律分析.13.【答案】D【解析】【解答】A.根据图示,①,②③根据盖斯定律②+③得,,所以消碳反应的,故A不符合题意;B.增大与的物质的量之比,相当于降低二氧化碳浓度,消碳反应逆向移动,不有助于减少积碳,故B不符合题意;C.温度越高反应速率越快,温度高于600℃,积碳反应、消碳反应的速率都加快,积碳反应速率小于消碳反应,积碳量减少,故C不符合题意;D.活化能越大反应速率越慢,慢反应速率决定总反应速率,和反应的快慢由反应物→过渡态Ⅰ的速率决定,故D符合题意;故答案为:D。
【分析】A.根据盖斯定律计算;B.增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低。C.依据影响反应速率的因素分析;D.活化能越大反应速率越慢,慢反应速率决定总反应速率。14.【答案】D【解析】【解答】A.盐酸和氢氧化钠发生中和反应,为放热反应,可观察到温度计的水银柱不断上升,A不符合题意;B.从能量守恒的角度分析,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,B不符合题意;C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,反应为放热反应,温度升高,压强增大,C不符合题意;D.硫酸和锌反应生成氢气,导致反应开始后,针筒活塞向右移动,不能说明反应放热,D符合题意,故答案为:D。【分析】D、硫酸和锌生成氢气,推动针筒活塞向右移动。15.【答案】B【解析】【解答】反应中断裂1molC≡O和2molHH,形成3molCH、1molCO、1molHO,所以。故答案为:B。
【分析】根据焓变=反应物的键能之和生成物的键能之和分析。16.【答案】B【解析】【解答】①NaOH和CH3COOH反应为酸碱中和反应,为放热反应;②将胆矾加热生成白色粉末硫酸铜和水,为分解反应,为吸热反应;③钠与水反应,放出大量的热,为放热反应;④N2与H2合成NH3,为化合反应,为放热反应;⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,为吸热反应;⑥水煤气反应,为吸热反应;⑦水蒸气液化,为放热过程,但不是化学变化;故①③④符合要求;故答案为:B。【分析】考查的是放热反应的类型,放热反应主要是中和反应,金属和酸的反应,一些化合反应。一些活泼金属和水反应等等17.【答案】A【解析】【解答】A.根据题意可知反应物的总能量高于生成物总能量,属于放热反应,故A符合题意;
B.根据反应物能量高于生成物的能量即可得到反应是放热,故B不符合题意;
C.根据反应物和生成物的能量即可判断,故C不符合题意;
D.根据图示反应物的键能低于生成物的键能,故D不符合题意;
故答案为A
【分析】根据图示即可得到反应物的能量高于生成物的能量即可知道反应为放热反应,结合选项即可判断。18.【答案】A【解析】【解答】已知:(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s),△H=﹣348.3kJ/mol(2)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s),△H=﹣31.0kJ/mol根据盖斯定律,将(1)(2),整理可得:Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=﹣317.3kJ/mol,故答案为:A。【分析】根据盖斯定律计算。19.【答案】B【解析】【解答】A.根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),ΔH=ΔH1+ΔH2,故A不符合题意;B.ⅰ中HI断裂化学键吸收能量,形成H2成键要放出能量,所以∆H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少,故B符合题意;C.ⅱ中只有I形成I2,成化学键释放能量,所以∆H2<0,故C不符合题意;D.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)ΔH>0,说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量,故D不符合题意;故答案为B
【分析】A.根据盖斯定律和反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差分析;20.【答案】C【解析】【解答】A.在中燃烧放热,是放热反应,A不符合题意;
B.氯化铵受热分解是吸热反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.木炭和高温水蒸气发生置换反应是吸热反应,也是氧化还原反应,C符合题意;
D.高温煅烧石灰石是吸热反应,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.在中燃烧放热;
B.氯化铵受热分解是吸热反应;
C.木炭和高温水蒸气发生置换反应是吸热反应;
D.高温煅烧石灰石是吸热反应。21.【答案】(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=87kJ/mol(2)<;0.02mol·L1·min1;2.03;D(3)增大;2NH36e+6OH=N2+6H2O(4)c(Na+)>c(N3﹣)>c(OH)>c(H+);中;(0.5ab)【解析】【解答】(1)已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=159.5kJ/mol,②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol,③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol,根据盖斯定律,将①+②③得:CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=(159.5kJ/mol)+(+116.5kJ/mol)(+44.0kJ/mol)=87.0kJ/mol,故答案为:CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=87.0kJ/mol;
(2)①根据图像,T2时先达到平衡,说明T2>T1,温度越高平衡时甲烷物质的量越大,说明平衡逆向进行,因此正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;T1<T2,T2时CH4的平衡含量高,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,逆向吸热,正向放热;②温度为T1时,10min时,n(CH4)=0.3mol,根据方程式,反应的n(NO2)=2×(0.4mol0.3mol)=0.2mol,NO2的平均反应速率v(NO2)==0.02mol·L1·min1,故答案为:0.02mol·L1·min1;③A.改用高效催化剂,不能影响平衡的移动,不能提高NO2的转化率,错误;B.升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,NO2的转化率减小,错误;C.缩小容器的体积,物质的浓度增大,反应速率加快,平衡逆向移动,NO2的转化率减小,错误;D.增加CH4的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,NO2的转化率增大,正确;故答案为:D;
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化的总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液。工作时,正极上二氧化氮得到电子生成氮气,电极方程式为2NO2+8e+4H2O=N2+8OH,正极附近溶液的pH增大;负极上氨气失去电子生成氮气,电极反应式为2NH36e+6OH=N2+6H2O,故答案为:增大;2NH36e+6OH=N2+6H2O;
(4)混合后溶液中c(Ba2+)=0.5bmol/L,根据电荷守恒:2c(Ba2+)+c(H+)=c(N3)+c(OH),溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3),则c(H+)=c(OH)=107mol/L,溶液显中性;溶液中c(N3)=bmol/L,由微粒守恒可知溶液中c(HN3)=(0.5ab)mol/L,故答案为:中;0.5ab。【分析】(1)根据盖斯定律得到目标方程式,计算焓变、书写热化学方程式;
(2)根据温度对反应速率和化学平衡的影响判断含变;
(3)根据正极反应方程式判断溶液pH变化,原电池负极发生氧化反应;
(4)根据物质性质的相似进行类比,然后做出分析即可。22.【答案】(1)等于(2)ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)(3)(aq)+2O2(g)=(aq)+H2O(l)+2H+(aq)ΔH=346kJ/mol(4)0.3;(5)1160kJ/mol【解析】【解答】I.(1)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;(2)途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2>0②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3<0③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4<0④由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)ΔH=2ΔH2+ΔH3+ΔH4,所以ΔH1=ΔH=ΔH2+(ΔH3+ΔH4);II.(3)由图可知,第一步反应热化学方程式为(aq)+O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=273kJ/mol,第二步反应热化学方程式为(aq)+O2(g)=(aq)ΔH=73kJ/mol,根据盖斯定律可知,1mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式即以上两个热化学方程式相加,即(aq)+2O2(g)=(aq)+H2O(l)+2H+(aq)ΔH=(273+73)kJ/mol=346kJ/mol;III.①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=akJ•mol1(a>0)②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=bkJ•mol1(b>0)将方程式①×2+②得CO还原NO2至N2的热化学方程式:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=(2a+b)kJ•mol1,(4)标准状况下3.36LCO的物质的量为=0.15mol,CO在反应中被氧化为CO2,因此0.15molCO完全反应转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol;0.15molCO参加反应放出的热量为×(2a+b)kJ=kJ;(5)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=574kJ•mol1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=?将方程式①+②可得CH4还原NO2至N2的热化学方程式:2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH2,而1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,所以ΔH2=864kJ•mol1×2(574kJ•mol1)=1160kJ•mol1。【分析】(1)根据盖斯定律,两途径始态终态均相同,故反应热相同;
(2)根据盖斯定律计算即可得到;
(3)根据上图的能量变化写出每一步的热化学反应并注明反应热,再由盖斯定律得到最终的目标热化学方程式及反应热;
(4)根据得失电子守恒计算转移电子数及反应热;
(5)根据盖斯定律计算反应热。23.【答案】(1)①④;⑥;②③⑤(2)②③⑤⑥(3)放热;大于(4)放出;5.5【解析】【解答】(1)共价键:非金属与非金属元素之间形成的键,氯化铝除外
离子键:金属与非金属元素之间形成的键,铵盐除外
故只含共价键的是①④⑦,只含离子键的是⑥,既含共价键又含离子键的是②③⑤
(2)离子化合物:含有离子键的是离子化合物,故离子化合物的是②③⑤⑥
(3)由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应
(4)H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=436+1512×299=11kJ/mol故生成1molHI放出5.5kJ的能量
【分析】共价键一般由非金属与非金属构成,离子键一般由金属元素和非金属元素构成。24.【答案】(1)温度升高,氨在混合气体中的体积分数减小,平衡逆向移动,温度升高平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1(3)小于;由于该反应是可逆反应,反应物无法全部转化为生成物;不变(4)391(5)N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(g)ΔH=-567.85kJ·mol-1【解析】【解答】(1)由表格数据可以知道温度升高,合成氨平衡混合气体中氨气的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动,则合成氨反应是放热反应;因此,本题正确答案是:温度升高,氨在混合气体中的体积分数减小,平衡逆向移动,温度升高平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应。(2)由图可以知道1/2molN2(g),3/2molH2(g)完全反应生成1molNH3(g)的反应热为-46.1kJ·mol-
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