01第26讲化学反应的热效应【答案】作业手册

第26讲化学反应的热效应1.C[解析]需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应为放热反应,但该反应在高温条件下才能进行,故A错误;吸热反应属于化学反应,水汽化属于物质状态之间的转化,是物理变化,所以水的汽化不属于吸热反应,故B错误;X(s)Y(s)是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,能量越低越稳定,所以Y(s)比X(s)稳定,故C正确;吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,故D错误。2.A[解析]使用不同的催化剂,反应的活化能不同,故A正确;反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,故B错误;反应过程b中使用了催化剂,故C错误;E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能,整个反应的活化能不是各步反应活化能之和,故D错误。3.B[解析]由图可知,反应初期随着时间的推移,X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大且Y比Z的浓度增大程度大,后来随着时间的推移,X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明反应初期X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能,C、D不正确;X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0,A不正确,B正确。4.C[解析]由题图可知,CH2OHC·HOH+C·H3具有的总能量高于CH3C·HOH+C·H2OH具有的总能量,说明CH2OHCHOHCH3断裂a处碳碳键生成CH3C·HOH+C·H2OH所需能量低,A错误;1,2-丙二醇具有的总能量高于CH3COCH3和H2O具有的总能量,此过程为放热反应,B错误;图中TS4路径的活化能最大,则反应速率最慢,C正确;由题图可知,脱水生成物中CH3COCH5.C[解析]CO的燃烧热为282.8kJ·mol-1,依据燃烧热概念,CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-282.8kJ·mol-1,A错误;氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,选项中不是H2O(l),B错误;H2和CO组成的混合气体56.0L(标准状况),物质的量为2.5mol,经充分燃烧后,放出总热量为710kJ,并生成液态水,依据H2和CO燃烧热的热化学方程式计算,设H2的物质的量为x,CO的物质的量为y,则x+y=2.5mol,285.8kJ·mol-1×x+282.8kJ·mol-1×y=710kJ,联立解得x=1mol,y=1.5mol,燃烧前混合气体中H2的体积百分数为12.5×100%=40%,C正确;1molH2、1.5molCO燃烧生成H2O和CO2分别为1mol、1.5mol,Na2O2与水、CO2的反应为歧化反应,则该过程转移电子的物质的量为2.5mol,电子转移总数为2.5NA6.B[解析]搅拌磁子能高速转动,可能会产生一定量的水蒸气,为防止水蒸气的产生使得容器内压强过大导致发生意外事故,实验时,应隔一段时间打开止水夹放出气体,但放出气体时会造成一定的热量损失,A正确;实验时,氢氧化钠溶液应一次性快速注入,防止热量散失,减少实验误差,B错误;醋酸是一元弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的热量偏小,导致测得的中和反应反应热ΔH偏大,C正确;50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液反应时,盐酸不足量,反应生成0.025molH2O,由表格数据可知,三次实验测得温度差的平均值约为3.37℃,反应放出的热量为0.1kg×4.18kJ·kg-1·℃-1×3.37℃≈1.409kJ,则生成1molH2O(l)时放出的热量为1.409kJ×40≈56.4kJ,D正确。7.A[解析]氢气的燃烧热为1molH2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,故A正确;浓硫酸稀释时会放出热量,则含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3kJ,故B错误;气态水比液态水的能量高,则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多,故C错误;氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1molH2(g)与1molI2(g)充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11kJ,故D错误。8.C[解析]根据燃烧热的定义及题给数据计算燃烧热,CH4的燃烧热为ΔH1=-(55.6×16)kJ·mol-1=-889.6kJ·mol-1;C2H2的燃烧热为ΔH2=-(99.6×26.002.00)kJ·mol-1=-1294.8kJ·mol-1,A正确。燃烧热(ΔH)均为负值,结合A项分析,CH4和C2H2的燃烧热大小关系:ΔH1>ΔH2,B正确。等量的水蒸气具有的能量高于液态水具有的能量,故等量的C2H2完全燃烧生成水蒸气和CO2放出的热量比生成液态水和CO2放出的热量少,C错误。完全燃烧1molCH4和1molC2H2,放出的热量分别为889.6kJ、1294.8kJ,故燃烧等物质的量的CH4和C2H2生成液态水和CO2,C2H9.D[解析]CH3OH(l)的燃烧热是指1molCH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量,不是192.9kJ·mol-1,故A错误;反应①为吸热反应,图中的能量变化是放热反应,故B错误;反应①为吸热反应,反应②为放热反应,均为CH3OH转变成H2,则CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量,故C错误;液态甲醇转化为气态甲醇需要吸收能量,由于CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1,则CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1,故D正确。10.B[解析]表示燃烧热时所生成的产物水为液态,A错误;根据键能计算反应热,ΔH1=(413×4+3x+615)kJ·mol-1-(798×4+463×4)kJ·mol-1=-akJ·mol-1,则有x=2777-a3,B正确;反应①②中水的状态不同,根据盖斯定律不能计算反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH,C错误;反应①②中1molC2H4反应,都有4molC—H断裂,无法确定放出的热量,11.C[解析]ΔH2、ΔH5分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热,因ΔH2>ΔH5,则燃烧1mol两种物质时,前者释放的热量比后者少,据此可知正丁烷转化为异丁烷是放热反应,ΔH1<0,A错误;燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水,故ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热,B错误;ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同,由盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,C正确;相同条件下,能量越低越稳定,则稳定性:正丁烷<异丁烷,D错误。12.D[解析]将题给三个热化学方程式依次编号为①②③,由①×34-②+③×14可得反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g);根据盖斯定律,该反应的ΔH=akJ·mol-1×34-bkJ·mol-1+ckJ·mol-1×14=3a-413.A[解析]在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)和(2),反应体系的温度均升高,则两反应均为放热反应。根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,A正确;液态PCl3汽化时吸收热量,故ΔH<ΔH2,B错误;反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,ΔH3最小,C错误;PCl5分子中P原子最外层有10个电子,D错误。14.(1)ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4(2)吸587.02该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,有利于制备硅[解析](1)由已知可得:Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)ΔH1;Ⅱ.NaNO2(s)Na+(aq)+NO2-(aq)ΔH2Ⅲ.NH4Cl(s)Cl-(aq)+NH4+(aq)ΔH3Ⅳ.NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)ΔH4;由盖斯定律可知,目标方程式NO2-(aq)+NH4+(aq)N2(g)+2H2O(l)可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+Δ(2)由题给热化学方程式:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1=+74.22kJ·mol-1,②SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)ΔH2=+219.29kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,①+②可得热化学方程式SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)ΔH=ΔH1+ΔH2=+74.22kJ·mol-1+(+219.29kJ·mol-1)=+293.51kJ·mol-1,则制备56g硅,即2molSi,需要吸收热量为293.51kJ·mol-1×2mol=587.02kJ;该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,有利于制备硅。15.(1)-(b-a)kJ·mol-1800(2)-121.4(3)50[解析](1)根据反应热等于正反应的活化能-逆反应的活化能分析,该反应的反应热为-(b-a)kJ·mol-1。根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算,有2xkJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-12×(764kJ·mol-1+413kJ·mol-1×4)-4×463kJ·mol-1=-152kJ·mol-1,解得x=800(2)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ·mol-1,②CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH2=+23.4kJ·mol-1,根据盖斯定律分析,由①×2-②得2CO2(g)+