1.工业上,在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。反应原理:。已知几种共价键的键能如下:
| 化学键 | C—H | C=C | H—O | C—C | C—O |
| 键能/ | 413 | 615 | 463 | 348 | 351 |
A.上述合成乙醇的反应原子利用率为100%
B.由表中的C—H、C—C、C—O的键能可推知C—H最牢固
C.碳碳双键的键能大于碳碳单键键能,但碳碳单键更稳定
D.上述反应式中,
答案:D
【详解】
A.为加成反应,没有副产品生成,则合成乙醇的反应原子利用率为100%,故A正确;
B.键能越大,共价键越稳定,根据表中数据可知C-H最牢固,故B正确;
C.碳碳双键的键能为615kJ/mol,碳碳单键键能为348kJ/mol,则碳碳双键的键能大于碳碳单键键能,碳碳双键不稳定,易断裂,碳碳单键更稳定,故C正确;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则ΔH=(615+413×4+463×2)kJ/mol-(348+351+463+413×5)kJ/mol=-34kJ•mol-1,故D错误;
故答案选D。
2.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.反应①②均为吸热反应
B.等物质的量的甲烷分别发生反应①②,转移电子数不相同
C.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,a<574
D.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,放出的热量为173.4 kJ
答案:D
【详解】
A. 反应①、②的ΔH均小于0,均为放热反应,A项错误;
B. 两个反应中碳元素的化合价均由-4价升高到+4价,等物质的量的CH4分别参加反应①②,转移的电子数相同,B项错误;
C. H2O(g)→H2O(l)放热,由反应①可推知当生成液态水时,会放出更多热量,ΔH会更小,a>574,C项错误;
D. 根据盖斯定律由可得:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,则放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,D项正确;
答案选D。
3.下列有关能量的判断或表示方法正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多
B.已知C(石墨)=C(金刚石) △H>0,则可知石墨比金刚石更稳定
C.由H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l);△H=−57.3kJ⋅mol−1,可知:含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出热量等于57.3 kJ
D.已知H2燃烧热△H=−285.8 kJ⋅mol−1,则氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=−285.8 kJ⋅mol−1
答案:B
【详解】
A. 硫蒸气变化为硫固体放热,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量更多,故A错误;
B. C(石墨)=C(金刚石)△H>0,反应吸热,说明石墨能量低于金刚石,物质具有的能量越低,稳定性越强,则石墨比金刚石更稳定,故B正确;
C. 含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合,醋酸是弱电解质,电离过程中吸热热量,反应放出热量小于57.3 kJ,故C错误;
D. 由燃烧热的定义可知,1molH2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1,故D错误;
答案选B。
4.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=-572kJ/mol;H-H键的键能为436kJ/mol;O=O键的键能为498kJ/mol,则H2O分子中O-H键的键能为( )
A.485.5kJ/mol B.610kJ/mol C.917kJ/mol D.1220kJ/mol
答案:A
【详解】
设H2O分子中O-H键的键能为x,则可建立如下等量关系式:
2mol×436kJ/mol+1mol×498kJ/mol-4mol∙x=-572kJ,从而求出x=485.5kJ/mol,故选A。
5.下列热化学方程式中,正确的是
A.甲烷的燃烧热△H=-0.3 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=-0.3 kJ/mol
B.一定条件下,0.5 molN2与1.5molH2充分反应后放出35.5 kJ的热量:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-71 kJ/mol
C.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca (OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3) kJ/mol
D.96 g O2的能量比96 gO3的能量低b kJ:3O2(g)2O3(g) △H=+b kJ/mol
答案:D
【详解】
A.燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,表示甲烷燃烧热时,生成的水为液体,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=-0.3 kJ/mol,故A错误;
B.0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应生成NH3,放热35.5 kJ,合成氨为可逆反应,0.5 mol N2不能完全反应生成NH3,则1molN2(g)充分反应生成NH3(g)放热大于71kJ,放热反应的焓变为负值,则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<-71kJ⋅mol−1,故B错误;
C.中和反应为放热反应,焓变为负值,生成硫酸钙时也放出热量,由HCl和NaOH反应的中和热△H=−57.3 kJ⋅mol−1可知,H2SO4和Ca(OH)2反应的△H<2×(-57.3) kJ⋅mol−1,故C错误;
D.96 g O2的物质的量为:=3mol,96 gO3的物质的量为:=2mol,3mol O2的能量比2molO3的能量低b kJ,则3mol O2生成2molO3时吸收bkJ的热量,热化学方程式为:3O2(g)2O3(g) △H=+b kJ/mol,故D正确;
答案选D。
6.下列说法正确的是 ( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中放热是产生了新的能量
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
答案:D
【详解】
A.生成物的总能量大于反应物的总能量的反应是吸热反应,与反应条件无必然联系,A错误;
B.化学反应过程中遵守能量守恒,该过程是将化学能转化为热能,无新能量的产生,B错误;
C.生成物的总能量小于反应物的总能量的反应是放热反应,与反应条件无必然联系,C错误;
D.生成物的总能量大于反应物的总能量的反应是吸热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量的反应是放热反应,D正确;
答案选D。
7.2020年5月5日,长征五号B运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。该运载火箭采用了新型液氧煤油发动机和液氧液氢发动机。下列有关说法不正确的是
A.液氧可作燃料 B.液氢可作还原剂
C.液氢燃烧产物为水 D.煤油燃烧时放出大量热
答案:A
【详解】
A.液氧具有助燃性,没有可燃性,因此液氧不能作燃料,A错误;
B.液氢燃烧产生水,在反应中H元素化合价升高,失去电子被氧化,故液氢可作还原剂,B正确;
C.液氢燃烧时被氧化产生水,故液氢燃烧产物为水,C正确;
D.煤油是一种化石燃料,是多种烃的混合物。其燃烧时C元素被氧化产生CO2,H元素被氧化产生H2O,同时放出大量热,D正确;
故合理选项是A。
8.已知某可逆反应A2(g)+2B2(s)2AB2(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是
A.此反应正反应在低温下可以自发进行
B.该反应的反应热ΔH=-(E1-E2)kJ/mol
C.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.该反应中,反应物的键能总和小于生成物的键能总和
答案:C
【详解】
A.此反应的正反应为一个吸热熵减的反应,在低温条件下,吉布斯自由能大于0,不能自发进行,故A错误;
B.从能量图看,此反应的正反应方向为吸热反应,反应ΔH大于0,ΔH=-(E1-E2)kJ/mol,故B错误;
C.此反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能>0,故反应物键能总和大于生成物键能总和,故C正确;
D.反应物键能总和大于生成物键能总和,故D错误。
答案选C。
9.下列说法正确的是
A.有能量变化的一定发生了化学反应
B.吸热反应一定需加热才能发生
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.化学键断裂一定要吸收能量
答案:D
【详解】
A.有能量变化的不一定发生了化学反应,气体的液化放热,为物理变化,A说法错误;
B.吸热反应不一定需加热才能发生,如氯化铵和氢氧化钡反应为吸热,常温下可进行,B说法错误;
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少成正比,C说法错误;
D.提供的能量达到一定数值,化学键才会断裂,则化学键断裂一定要吸收能量,D说法正确;
答案为D。
10.碘单质与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:
①I2(g)+H2(g)⇌2HI(g) △H =-9.48 kJ/mo1
②I2(s)+H2(g)⇌2HI(g) △H=+26.48 kJ/mo1
下列说法正确的是
A.该条件下,1 molH2(g)和足量I2(g)充分反应,放出热量9.48 kJ
B.该条件下,碘升华的热化学方程式为I2(s)⇌I2(g) △H=+35.96 kJ/mol
C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g)的△H>-9.48 kJ/mol
D.反应①是放热反应,所以反应①的活化能大于反应②的活化能
答案:B
【详解】
A.该反应是可逆反应,该条件下,l mol H2(g)和l mol I2(g)充分反应,转化率达不到100%,因此放出热量小于9.48kJ,A项错误;
B.按盖斯定律:②-①得出:碘升华的热化学方程式为I2(s)=I2(g) △H=+35.96kJ·mol-1,B项正确;
C.非金属单质越活泼,与氢气反应放出热量越多,因此氯气与H2反应比碘蒸汽与H2反应放出的热量更多(△H的绝对值更大),由于放热反应的△H为负值,则△H更小,所以相同条件下,Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的△H < -9.48 kJ·mol-1,C项错误;
D. 由于固态碘具有的能量低于气态碘具有的能量,因此反应①的活化能小于反应②的活化能,与反应①是放热反应无关,D项错误;
答案选B。
11.下列说法不正确的是( )
A.释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式
B.人体所需能量主要依靠糖类、脂肪、蛋白质这三大营养物质来提供
C.化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因
D.甲烷的标准燃烧热ΔH=-0.3kJ·mol-1,氢气的标准燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,可知甲烷的热值大于氢气
答案:D
【详解】
A. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,放热或者吸热是能量变化的主要形式,故A不选;
B. 糖类、脂肪、蛋白质是人体需要的三大营养物质,为人体提供需要的能量,故B不选;
C. 化学键断裂需要吸收能量,化学键的形成需要释放能量,所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的本质原因,故C不选;
D.根据热值的定义,可计算得甲烷的热值==55.kJ·mol-1,氢气的热值==142.9kJ·mol-1,后者更大,故D选;
故选:D。
12.C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1
②
下列推断正确的是
A.C(s)的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=+484 kJ·mol-1
C.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5 kJ·mol-1
D.将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供4×463 kJ的热量
答案:C
【详解】
A.1mol C(s)完全燃烧生成稳定的氧化物即CO2时所放出的热量为燃烧热,A项错误;
B.2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1,1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1,4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)是时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1,根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能,可得△H=2mol×436 kJ·mol-1+1mol×496 kJ·mol-1-4mol×463 kJ·mol-1=-484 kJ·mol-1,因此热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,B项错误;
C.反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1和反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,根据盖斯定律,反应①-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=+131.5 kJ·mol-1,即热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1,C项正确;
D.根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ·mol-1可知,2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),提供的热量为484kJ,D项错误;
答案选C。
13.下列化学用语的表述正确的是( )
A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量大于a kJ
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1,故1 mol CuSO4(s)溶于水放出热量b kJ
C.氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+c kJ·mol-1
D.因N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-d kJ·mol-1,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出热量等于于d kJ
答案:A
【详解】
A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,表示酸碱中和反应的反应热为a kJ·mol-1,但由于NaOH固体溶解于水时放热,所以1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量大于a kJ,故A正确;
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1,故1 mol CuSO4(s)与水反应生成CuSO4·5H2O放出热量b kJ,生成的CuSO4·5H2O溶于水时吸热,故B错误;
C.氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+2c kJ·mol-1,故C错误;
D.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-d kJ·mol-1,表示每摩尔的该反应发生,放出热量为d kJ,由于该反应是可逆反应,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应,所以放出热量小于d kJ,故D错误。
故答案选A。
14.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1
下列说法错误的是
A.CH3OH(l)的燃烧热为726 kJ·mol-1
B.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,CH3OH(l)放出的热量多
C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H≠-57.3 kJ·mol-1
D.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量大于2 mol H2O(l)的总能量
答案:B
【详解】
A.由2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ·mol-1可知,1mol CH3OH(l)完全燃烧生成1mol CO2(g)和2molH2O(l)时放出的热量为:kJ=726 kJ,则CH3OH(l)的燃烧热为726 kJ·mol-1,故A正确;
B.设H2(g)和CH3OH(l)的质量均为32g,则H2(g)和CH3OH(l)的物质的量分别为:16mol、1mol,由热化学方程式可知,H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧放出的热量分别为:4572.8kJ、726 kJ,则同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多,故B错误;
C.因硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀时也有热量放出,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H≠-57.3 kJ·mol-1,故C正确;
D.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1可知,该反应为放热反应,则2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量大于2 mol H2O(l)的总能量,故D正确;
答案选B。
15.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-158.4kJ/mol
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
答案:D
【详解】
A.一个化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关,如铁在氯气中的燃烧需要加热反应才能发生,但该反应为放热反应,故A错误;
B.SO2和O2的反应是可逆反应,反应不能进行到底,在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<-158.4kJ/mol,故B错误;
C.中和热指在稀溶液中,强酸和强碱生成1mol水时所放出的热量,HCl与NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,但H2SO4和Ca(OH)2反应时除了生成水以外还有硫酸钙生成,反应的ΔH<2×(-57.3)kJ/mol,不是中和热,故C错误;
D.燃烧热指的是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol,故D正确;
答案选D。
16.根据如图所示, 下列说法不正确的是
A.反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H = +131.3 kJ/mol
B.使用催化剂可以改变图上b的值
C.该反应反应物的键能大于生成物的键能
D.由图可知,1mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1mol H2吸收的热量一定为 131.3 kJ
答案:D
【详解】
A.据图可知生成物[1molCO(g)和1molH2(g)]的能量之和比反应物[1molC(s)和H2O(g)]的能量之和高131.3kJ,为吸热反应,热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH = +131.3 kJ/mol,故A正确;
B.b为正反应活化能,催化剂可以同时降低正逆反应的活化能,故B正确;
C.该反应为吸热反应,所以反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量,即反应物的键能大于生成物的键能,故C正确;
D.各物质的状态不明确,所以吸收的热量不一定是 131.3 kJ,故D错误;
综上所述答案为D。
17.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列有关叙述正确的是
A.1mol的CO2和H2O(g)的混合气体与过量Na2O2充分反应转移的电子数为2NA
B.0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10NA
C.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=−a kJ/mol,当生成NA个SO3分子时,反应放出的热量大于0.5a kJ
D.常温下,2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应,失去的电子数为0.3NA
答案:D
【详解】
A.Na2O2与CO2反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2与H2O反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,无论Na2O2与CO2的反应还是Na2O2与H2O的反应,消耗2molCO2或2molH2O,转移电子物质的量为2mol,因此1mol的CO2和H2O(g)的混合气体与过量Na2O2充分反应转移的电子的物质的量为1mol,故A错误;
B.Fe与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,根据反应方程式,消耗0.10molFe,生成H2的物质的量为,故B错误;
C.根据热化学反应方程式,生成2molSO3时,放出热量为akJ,生成NA个SO3分子时,即生成1molSO3时,放出的热量为0.5akJ,故C错误;
D.Al与NaOH溶液反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,消耗2molAl时,转移电子物质的量为6mol,2.7gAl的物质的量为0.1mol,则转移电子物质的量为0.3mol,故D正确;
答案为D。
18.氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1=+180.50 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=−905.48 kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A.反应①将电能转化成化学能
B.反应②使用催化剂时的△H2不变
C.反应①、②均属于氮的固定
D.4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=−1807.98 kJ·mol-1
答案:C
【详解】
A.反应①在电火花作用下N2与O2反应产生NO,说明反应发生将电能转化成化学能,A正确;
B.催化剂只能改变反应途径,不能改变反应物与生成物的能量,因此不能改变反应热,故反应②使用催化剂时的△H2不变,B正确;
C.反应①属于氮的固定,而②是氮元素化合物之间的转化,没有氮元素的单质参加反应,因此不属于氮的固定,C错误;
D.根据盖斯定律,将②-①×5,整理可得4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=−1807.98 kJ·mol-1,D正确;
故合理选项是C。
19.下列化学反应的能量变化与如图不符合的是
A.2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D.C+O2CO2
答案:A
解析:图示中,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应。
【详解】
A.2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,铵盐与碱反应吸热,故选A;
B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,铝热反应放热,故不选B;
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,金属与酸反应放热,故不选C;
D.C+O2CO2,燃烧反应放热,故不选D;
选A。
20.已知反应:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ/mol;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol。下列结论正确的是
A.碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol
B.①的反应热为221 kJ/mol
C.稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ 热量
答案:A
【详解】
A.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,由①可知1 mol C不完全燃烧产生CO放出热量是110.5 kJ,则其完全燃烧放热大于110.5 kJ,故碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,A正确;
B.反应热既包括大小,也包括符号,所以①的反应热为-221 kJ/mol,B错误;
C.稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应除产生H2O外,还有BaSO4沉淀生成,因此其中和热不是57.3 kJ/mol,C错误;
D.②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol表示强酸与强碱反应产生1 mol水和可溶性盐时放出热量是57.3 kJ。醋酸是弱酸,电离过程吸收热量,因此产生1 mol水放出热量小于57.3 kJ,D错误;
故合理选项是A。
21.CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应,其相对能量与反应历程如图所示。
第一步:Fe*+N2O=FeO※+N2
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2
下列叙述不正确的是
A.第一步反应比第二步反应快 B.上述两步反应的△H均小于0
C.Fe*是反应的催化剂 D.总反应为CO+N2O=N2+CO2
答案:A
【详解】
A.根据反应历程图,第一步活化能高于第二步活化能,活化能越高,反应速率越慢,则第一步反应比第二步反应慢,A叙述错误;
B.根据反应历程图,可知两步反应的生成物的总能量低于反应总能量的反应,则两步反应均为放热反应,∆H均小于0,B叙述正确;
C.由题意可知,第一步Fe*被消耗,第二步Fe*又生成,说明Fe*是反应的催化剂,C叙述正确;
D.第一步反应+第二步反应=总反应,则总反应为CO+N2O=N2+CO2,D叙述正确;
答案为A。
22.下列说法正确的是
A.乙醇的燃烧热为ΔH=-akJ·mol-1,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为:C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-akJ·mol-1,S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1,则a>b
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1
答案:C
【详解】
A.已知乙醇的燃烧热为ΔH=-akJ·mol-1,则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1,故A错误;
B.中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,中和热为放热反应,中和热为57.3 kJ/mol,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应中有硫酸钡沉淀生成,其中和热不是57.3kJ·mol-1,故B错误;
C.反应物中气态S比固体S能量高,生成物相同,则a>b,故C正确;
D该反应为可逆反应,则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,由于转化率不确定,所以不能计算焓变,故D错误;
故选C。
23.甲烷的燃烧热为,但当不完全燃烧生成CO和时,放出的热量为607kJ,如果与一定量燃烧生成CO、、,并放出的热量,则一定量的质量为
A.40g B.56g C.60g D.无法计算
答案:C
【详解】
根据已知条件可写出反应①:;反应②:;
根据盖斯定律,反应①×2+反应②可得反应③:;
则与一定量燃烧生成CO、、,并放出的热量,根据对应关系式可解得消耗氧气的质量为,答案选C。
24.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCN和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol
B.甲烷的标准燃烧热△H=- 0.3 kJ/mol,则CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H<-0.3 kJ/mol
C.500℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4kJ/mo1, 将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+566.0 kJ/mol
答案:D
【详解】
A. HCN是弱酸,HCN和NaOH反应的中和热△H≠=-57.3 kJ/mol,A错误;
B.生成水蒸气时放出的热量小于生成液态水时放出的热量,甲烷的标准燃烧热△H=- 0.3 kJ/mol,则CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H>-0.3 kJ/mol,B错误;
C. 500℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4kJ/mo1,合成氨反应是可逆反应, 将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,实际消耗的氢气不足1.5 mol,放出热量小于46.2 kJ,C错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则1molCO2(g)分解产生1mol CO(g)和0.5mol O2(g)时吸收热量283.0 kJ ,故2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+566.0 kJ/mol,D正确;
答案选D。下载本文