高中化学选择性必修1第1章 第2节

第1章第2节A组·基础达标1．在298K、101kPa时，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1②Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(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＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2【答案】A【解析】因为反应式①②③之间存在关系：①＋2×②＝③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3。2．已知H—H、H—O和OO键的键能分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1【答案】D【解析】1mol气态水分解产生1molH2(g)和eq\f(1,2)molO2(g)的能量变化为2×463kJ－436kJ－eq\f(1,2)×495kJ＝＋242.5kJ，因此气态水分解的热化学方程式可表示为H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242.5kJ·mol－1，A、B均错误；若2mol的气态水分解可产生2molH2(g)和1molO2(g)，则此时反应的焓变是2ΔH＝＋242.5kJ·mol－1×2＝＋485kJ·mol－1，则H2(g)与O2(g)反应生成气态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1,C错误，D正确。3．根据下列热化学方程式：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A．ΔH＝＋244.1kJ·mol－1B．ΔH＝－488.3kJ·mol－1C．ΔH＝－996.6kJ·mol－1D．ΔH＝＋996.6kJ·mol－1【答案】B【解析】所求反应可以由①×2＋②×2－③得到，故所求反应的ΔH＝－393.5kJ·mol－1×2－285.8kJ·mol－1×2＋870.3kJ·mol－1＝－488.3kJ·mol－1。4．已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热ΔH依次为－akJ·mol－1、－bkJ·mol－1、－ckJ·mol－1(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备CO和H2：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH1、CH4(g)＋H2O(l)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2。试推算()A．ΔH1＝(a－2b＋2c)kJ·mol－1B．ΔH1＝(b＋c－2a)kJ·mol－1C．ΔH2＝(b＋3c－a)kJ·mol－1D．ΔH2＝(3b＋c－a)kJ·mol－1【答案】D【解析】依题意知①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1③CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－ckJ·mol－1根据盖斯定律知，①－②×2－③×2得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝(2b＋2c－a)kJ·mol－1①－②×3－③得：CH4(g)＋H2O(l)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝(3b＋c－a)kJ·mol－1。5．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1又知由H2(g)与O2(g)反应生成1mol液态H2O比生成1mol气态H2O多放出44kJ的热量。则CH4气体在空气中不完全燃烧的热化学方程式正确的是()A．2CH4(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1214kJ·mol－1B．2CH4(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038kJ·mol－1C．3CH4(g)＋5O2(g)=CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(l)ΔH＝－1538kJ·mol－1D．3CH4(g)＋5O2(g)=CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1840kJ·mol－1【答案】D【解析】将题给反应依次编号为①、②，根据题目条件可得H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1③。根据盖斯定律，A项中热化学方程式可由②×2－①×eq\f(1,2)得到，ΔH＝－1497kJ·mol－1；B项中热化学方程式可由②×2－①×eq\f(1,2)－③×4得到，ΔH＝－1321kJ·mol－1；C项中热化学方程式可由②×3－①得到，ΔH＝－2104kJ·mol－1；D项中热化学方程式可由②×3－①－③×6得到，ΔH＝－1840kJ·mol－1。6．依据题意，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25℃、101kPa条件下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________。(2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________。(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量。则该反应的热化学方程式为________________________________。(4)已知拆开1molH—H、1molN—H、1molN≡N分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________。【答案】(1)CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1(2)N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1(3)C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ·mol－1(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－17．已知：(1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(2)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1(3)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1常温常压下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体，其体积折合成标准状况下为11.2L，完全燃烧后，恢复到常温，放出的热量是____________。【答案】384.7kJ【解析】根据题意可知，混合气体的物质的量为0.5mol，则0.5mol混合气体中CH4和H2的物质的量分别为0.5mol×eq\f(4,5)＝0.4mol,0.5mol×eq\f(1,5)＝0.1mol。常温时水为液态，所以放出的热量为(0.4×890.3＋0.1×285.8)kJ＝384.7kJ。8．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242.0kJ·mol－1③CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1请回答：(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：_________________________________________________________________。(2)比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点中正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是__________________________________________。(3)将煤转化为水煤气作为燃料与煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：____________________________。【答案】(1)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－1(2)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)(3)①减少污染，②燃烧充分，③方便运输(答两点即可)【解析】(1)根据盖斯定律①－②－③，即可得C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－1。(2)由(1)中分析可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。B组·能力提升9．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1160kJ·mol－1。下列选项不正确的是()A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3<ΔH1C．若用0.2molCH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，则反应中放出的热量一定为173.4kJD．若用标况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子的物质的量为0.8mol【答案】C【解析】由eq\f(①＋②,2)得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝eq\f(－574－1160,2)kJ·mol－1＝－867kJ·mol－1，A正确；H2O(g)=H2O(l)ΔH<0，因此ΔH3<ΔH1，B正确；由反应生成的H2O的状态判断，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4kJ，C错误；消耗1molCH4转移8mole－，标况下2.24LCH4为0.1mol，转移电子数为0.8mol，D正确。10．已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1C6H12O6(g)=C6H12O6(s)ΔH2C6H12O6(s)＋6O2(g)=6H2O(g)＋6CO2(g)ΔH3C6H12O6(g)＋6O2(g)=6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH4下列说法正确的是()A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0【答案】B【解析】分别编号为①②③④，物质由气态转化为液态(液化)需要放热，物质由固态转化为气态需要吸热，比较③和④，C6H12O6(s)→C6H12O6(g)为吸热过程，6H2O(g)→6H2O(l)为放热过程，所以④放出更多能量，ΔH更小，故ΔH3>ΔH4，A错误；由盖斯定律知，①×6＋②＋③可以得到④，即6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，B正确，C、D均错误。11．已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol－1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，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/kJ436a369则下列说法正确的是()A．2HBr(g)=H2(g)＋Br2(l)ΔH<0B．Br2(l)=Br2(g)ΔH＝－30kJ·mol－1C．H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－42kJ·mol－1D．a＝200【答案】D【解析】2HBr(g)=H2(g)＋Br2(l)，ΔH＝72kJ·mol－1，A错误；物质由液态变成气态，应吸收热量，ΔH>0，B错误；由题意有H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－102kJ·mol－1，C错误；由436kJ＋akJ－2×369kJ＝－102kJ，解得a＝200，D正确。12．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：M2＋(g)＋COeq\o\al(2－,3)(g)eq\o(→,\s\up7(ΔH2))M2＋(g)＋O2－(g)＋CO2(g)↑ΔH1↓ΔH3MCO3(s)eq\o(→,\s\up7(ΔH))MO(s)＋CO2(g)已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是()A.ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】ΔH1表示断裂COeq\o\al(2－,3)和M2＋的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A正确；ΔH2表示断裂COeq\o\al(2－,3)中共价键形成O2－和CO2吸收的能量，与M2＋无关，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B正确；由上可知ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔH3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)>0，C错误；由上分析可知ΔH1＋ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D正确。13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据图像回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是______________。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是______________。(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的ΔH3＝________，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。【答案】(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol(3)－399kJ/mol等于【解析】(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1molPCl5(g)的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399kJ/mol，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。14．断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：化学键H—HCl—ClO=OC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol－1)436247x330413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，则根据所给键能数据可得，b＝________kJ·mol－1，x＝________。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为____________________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题给有关数据及前面的计算结果，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为____________________。【答案】(1)放热(a－b)kJ·mol－1(2)926496.4(3)O2＋4HCleq\o(=,\s\up7(CuCl2),\s\do5(450℃))2Cl2＋2H2O放出31.4kJ能量【解析】(2)b表示H、O原子结合为1mol气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；根据键能与焓变的关系可得，436＋eq\f(1,2)x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)根据题意可写出“地康法”制氯气的化学方程式：O2＋4HCleq\o(=,\s\up7(CuCl2),\s\do5(450℃))2Cl2＋2H2O。该反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ·mol－1＝－125.6kJ·mol－1，则转移1mol电子时反应放出的能量为31.4kJ。课后测评一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.“能源分类相关图”如图,下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、生物质能D.地热能、海洋能、核能答案C解析煤炭、石油、天然气均不是新能源;核能、地热能不是来自太阳的能量;太阳能、风能、生物质能符合要求,故C项正确。2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量一定小于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率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不同答案C解析根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量大于反应物总能量,放热反应的生成物总能量小于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应在光照和点燃条件下的ΔH相同。3.下列关于反应热的说法正确的是()A.可逆反应“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”的ΔH小于0,说明此反应为吸热反应B.已知S(s)+32O2(g)SO3(g)的反应热ΔH=-385.5kJ·mol-1,说明硫的燃烧热为385.5kJ·mol-1C.一个化学反应的反应热等于反应物的总能量减去生成物的总能量D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关答案D4.已知25℃、101kPa时,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、1411.0kJ·mol-1、2800kJ·mol-1,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1C.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1411.0kJ·mol-1D.12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ·mol-1答案D解析A项中碳燃烧应生成CO2,错误;B、C项中H2O应为液态,且B项为放热反应,ΔH<0,错误;D项中C6H12O6(s)的燃烧热为2800kJ·mol-1,则12molC6H12O6(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量为1400kJ,5.下列关于反应能量的说法正确的是()A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量B.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6kJ·mol-1D.氧化还原反应一定是放热反应答案A解析A项正确,因为所给反应为放热反应;B项错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,则2E1>E2;C项错误,H2的燃烧热是指101kPa下,1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量;D项错误,如C+CO22CO,此反应是氧化还原反应,但是属于吸热反应。6.在标准状况下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知几种化学键的键焓如下表所示:化学键C—CCCC≡CC—HH—HCl—ClH—Cl键焓(347.7615.0812.0413.4436.0242.7431下列说法正确的是()A.CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)ΔH=+123.5kJ·mol-1B.CH≡CH(g)+2H2(g)CH3CH3(g)ΔH=-317.3kJ·mol-1C.稳定性:H—H<H—Cl<C—HD.由上表数据可计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变(ΔH)答案B解析焓变等于断裂化学键的键焓总和与形成化学键的键焓总和之差。A项,ΔH=(615.0+413.4×4+436.0-413.4×6-347.7)kJ·mol-1=-123.5kJ·mol-1,错误;B项,ΔH=(812.0+413.4×2+436.0×2-413.4×6-347.7)kJ·mol-1=-317.3kJ·mol-1,正确;C项,化学键的键焓越大,化学键越稳定,错误;D项,由于缺少C—Cl的键焓,不能计算乙烷与氯气发生取代反应的焓变,错误。7.根据碘与氢气反应的热化学方程式:(1)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1(2)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列判断正确的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(1)的产物比反应(2)的产物稳定D.反应(2)的反应物的总能量比反应(1)的反应物的总能量低答案D解析因H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应,故254gI2(g)与2gH2(g)不可能完全反应生成2molHI(g),放出的热量小于9.48kJ,A项错误;1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量差为26.48kJ-(-9.48kJ)=35.96kJ,B项错误;产物均为HI,稳定性一致,C项错误;因反应物中氢气的状态相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。8.一种化学冰袋中含有适量的Na2SO4·10H2O、NH4NO3、(NH4)2SO4、NaHSO4,将Na2SO4·10H2O和其他三种盐分别盛于两只塑料袋中,使用时将它们混合并用手揉搓就可制冷,制冷效果能维持2~3h。以下关于制冷原因的猜测肯定错误的是()A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程B.制冷时间较长是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热过程D.NH4NO3溶于水会吸收热量答案C解析Na2SO4·10H2O脱水是一个分解反应,该反应过程中吸收热量,故A正确;制冷时间较长是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程,故B正确;题给条件下铵盐不能发生复分解反应,故C错误;NH4NO3溶于水会吸收热量,故D正确。9.化学反应12N2(g)+32H2(g)NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔHA.+(a-b-c)kJ·mol-1B.+(b-a)kJ·mol-1C.+12(b+c-a)kJ·molD.+12(a+b)kJ·mol答案A解析由题图可得,①12N2(g)+32H2(g)N(g)+3H(g)ΔH=+akJ·mol-1,②NH3(g)N(g)+3H(g)ΔH=+bkJ·mol-1,③NH3(l)NH3(g)ΔH=+ckJ·mol-1。①-②-③得:12N2(g)+32H2(g)NH3(l)ΔH=+(a-b-c)kJ·mol-110.(山东枣庄高二月考)物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是()A.A→F对应反应的焓变为-ΔH6B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1C.C→F,|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|答案B解析F→A对应反应的焓变为ΔH6,则A→F对应反应的焓变为-ΔH6,A正确;ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6应是A→A的过程,在此过程中没有能量变化,ΔH=0,B错误;F→C对应反应的ΔH=ΔH6+ΔH1+ΔH2,则C→F对应反应的ΔH=-(ΔH6+ΔH1+ΔH2),C正确;A→D对应反应的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,D→A对应反应的ΔH=ΔH4+ΔH5+ΔH6,二者的绝对值相等,符号相反,D正确。二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.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.S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2C.白磷比红磷稳定D.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH>0答案AB解析质量相同时,金刚石的能量高于石墨,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,A项正确;质量相同时,固态S的能量低于气态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,但放热越多,ΔH越小,B项正确;质量相同时,白磷的能量高于红磷的能量,所以红磷比白磷稳定,C项不正确;根据图示,D项反应应该是放热反应,D项不正确。12.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1。现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3696kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3答案B解析设原混合气体中H2、CH4的物质的量分别为n1、n2。n解得:n1=1.25mol,n2=3.75mol,n1∶n2=1∶3。13.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2③2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH3④4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH4⑤3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5答案C解析燃烧反应及金属的氧化都是放热反应,ΔH1、ΔH3、ΔH4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,ΔH2大于0,A、B两项错误;由盖斯定律及题给热化学方程式可得①=②+③,则ΔH1=ΔH2+ΔH3,C项正确;同理可得ΔH3=13(ΔH4+2ΔH5),D14.(山东临沂高二期末)肼(N2H4)在不同条件下的分解产物不同,200℃时肼在Cu表面分解的机理如图甲。已知200℃时,反应Ⅰ:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1;反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol-1下列说法不正确的是()A.图甲所示过程①是放热反应B.反应Ⅱ的能量过程示意图如图乙所示C.断开3molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量D.200℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-1答案C解析图甲中过程①是N2H4分解生成N2和NH3,已知热化学方程式Ⅰ中ΔH为负值,所以图甲中过程①为放热反应,故A正确;反应Ⅱ是放热反应,能量变化过程可用图乙表示,故B正确;放热反应中,反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和,故C错误;根据盖斯定律,由反应Ⅰ-反应Ⅱ×2可得,N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=-32.9kJ·mol-1-2×(-41.8kJ·mol-1)=+50.7kJ·mol-1,故D正确。15.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-akJ·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1molH—H和1molI—I所需能量大于断开2molH—I所需能量C.断开2molH—I所需能量约为(c+b+a)kJD.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量等于2akJ答案BD解析H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-akJ·mol-1,该反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故A正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,该反应是放热反应,所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,断开1molH—H和1molI—I所需能量小于断开2molH—I所需能量,故B错误;ΔH=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=(b+c)kJ·mol-1-2E(H—I)=-akJ·mol-1,得到断开2molH—I所需能量约为(a+b+c)kJ,故C正确;该反应是可逆反应,不能进行彻底,依据焓变意义分析,向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ,故D错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)某化学小组用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液和30mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定实验(实验装置如图所示)。(1)实验中大约要使用230mLNaOH溶液,配制溶液时至少需要称量NaOH固体g。

(2)图中尚缺少的一种仪器是。

(3)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是。

a.上下运动 b.左右运动c.顺时针运动 d.逆时针运动(4)他们记录的实验数据如下:①请填写表中的空白:实验次数反应物的温度T1/℃生成物的温度T2/℃温度差平均值(T2-T1)/℃H2SO4NaOH125.025.029.1ΔT=

225.025.029.8325.025.028.9425.025.029.0②已知:溶液的比热容c为4.18J·g-1·℃-1,溶液的密度均为1g·cm-3。写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式:(用该实验的数据计算ΔH,取小数点后一位)。

答案(1)5.0(2)温度计(3)a(4)①4.0②12H2SO4(aq)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-53.5kJ·mol解析(1)配制230mLNaOH溶液,需要选用250mL的容量瓶,m(NaOH)=0.50mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=5.0g。(2)测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热,需要测定溶液温度,因此还缺少的一种仪器是温度计。(3)测定中和热需要烧杯内液体温度上下一致,所以环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动,故选a。(4)①4次实验温度的差值分别为4.1℃、4.8℃、3.9℃、4.0℃,第2次数据偏差较大,应舍弃,则其余3次数据的平均值为4.1℃+3.②Q=c·m·Δt=4.18J·g-1·℃-1×80g×4.0℃=1337.6J,中和反应为放热反应,则反应的ΔH=-Qn=-1.3376kJ0.17.(12分)(山东聊城高二期中)化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。(1)下列反应中,属于放热反应的是(填字母)。

A.碳与水蒸气反应B.铝和氧化铁反应C.CaCO3受热分解D.锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径。①通过化学键的键能计算。已知几种化学键的键能如下:化学键种类H—HOOO—H键能/(kJ·mol-1)436496463.4计算可得:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=。

②通过物质所含能量计算。已知反应中M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为EM、EN、EP、EQ,该反应ΔH=。

③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时:Ⅰ.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)ΔH=-412kJ·mol-1Ⅱ.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:。

④利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50mL0.50mol·L-1的盐酸,则还需加入(填序号)。

A.1.0gNaOH固体B.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液C.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液答案(1)BD(2)①-485.6kJ·mol-1②EP+EQ-(EM+EN)③Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)ΔH=-313kJ·mol-1④C解析(1)B、D反应均为放热反应,A、C反应为吸热反应,故选BD。(2)①根据键能计算可得,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=2×436kJ·mol-1+496kJ·mol-1-463.4kJ·mol-1×2×2=-485.6kJ·mol-1。②反应M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为EM、EN、EP、EQ,该反应的ΔH=EP+EQ-(EM+EN)。③由Ⅰ.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)ΔH=-412kJ·mol-1Ⅱ.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1根据盖斯定律可知,由Ⅰ×2-Ⅱ得到Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)ΔH=-313kJ·mol-1。④测定中和热,需加稍过量的NaOH溶液,保证盐酸完全反应,由于固体溶解放热,因此只有C合理。18.(12分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当它们混合发生反应时,立即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H2O2反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652kJ的热量。(1)该反应的热化学方程式为。

(2)已知H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与足量液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是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。

(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH=+66.4kJ·mol-1①N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1②肼和二氧化氮反应的热化学方程式为。

答案(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ·mol-1(2)408.815(3)生成物不会造成环境污染(4)N2H4(l)+NO2(g)32N2(g)+2H2O(g)ΔH=-567.2kJ·mol-1