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文档简介
试卷第=page99页,共=sectionpages99页试卷第=page88页,共=sectionpages99页高考化学备考一轮复习:化学反应的热效应一、单选题1.(2022秋·四川成都·高三校联考期末)下列说法正确的是A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H=-QkJ•mol-1,则H2的燃烧热大于kJ•mol-1B.已知石墨和金刚石的燃烧热分别为393.5kJ•mol-1和395.0kJ•mol-1,则金刚石比石墨更稳定C.2molNaOH与2molHCl的稀溶液完全反应的中和热是57.3kJ•mol-1的两倍D.已知反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq),其中反应物总能量低于生成物总能量2.(2022秋·吉林长春·高三长春市第二实验中学校考期末)下列有关反应热的说法正确的是A.25℃、时,的燃烧热大于的燃烧热B.在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量C.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式为
D.已知:
,
,则3.(湖北省孝感市2022-2023学年高三上学期1月期末考试化学试题)已知:①
②
;③
;则反应的等于A.+753kJ/mol B.-753kJ/mol C.+3351kJ/mol D.-3351kJ/mol4.(2022秋·陕西宝鸡·高三统考期中)键能是指1mol化学键断裂时需要吸收的能量,单位:kJ·mol-1,已知:H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1。其它相关数据如下表,则表中a为H2(g)Br2(g)HBr键能436230aA.738 B.369 C.594 D.2675.(2021秋·陕西安康·高三校考阶段练习)下图是298K时N2与H2反应过程中能量变化曲线。下列叙述正确的是A.该反应的热化学方程式为N2+3H2⇌2NH3ΔH=-92kJ·mol-1B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线,加入催化剂,该化学反应的反应热发生改变C.298K时、在一体积一定的密闭的容器中,充入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,充入2molNH3反应后吸收的热量为Q2kJ,则Q1=Q2=92kJD.298K时、在一体积一定的密闭的容器中,充入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,充入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184>Q2>2Q16.(2021秋·陕西安康·高三校考阶段练习)H2与O2发生反应的过程用模型图表示如下(“—”表示化学键)。下列说法错误的是A.过程I是吸热过程B.该过程是旧化学键断裂,新化学键形成的过程C.过程III是放热过程D.该反应只能以热能的形式进行能量转化7.(2022秋·福建福州·高三福建师大附中校考期末)下列说法正确的是A.由
,可知:金刚石比石墨更稳定B.吸热反应:,设和不随温度而变,则该反应任何温度下都不能自发进行C.由
,可知:含1mol的溶液与含1mol的溶液混合,放出热量等于D.2g完全燃烧生成液态水放出热量,则氢气燃烧的热化学方程式为
8.(2022·湖北孝感·高三校考期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=−483.6kJ·mol−1,则氢气的燃烧热为-241.8kJ·mol−1B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则石墨比金刚石更稳定C.已知NaOH(aq)+1H2SO4(aq)=1Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=−57.4kJ·mol−1,则含20.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1>△H29.(2022秋·新疆喀什·高三校考期末)美国亚利桑那州大学(ASU)和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶,原理为:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)。有关该反应的说法正确的是A.ΔH<0 B.△S<0C.化学能转变为电能 D.氢能是理想的绿色能源10.(2021秋·山东济南·高三校考阶段练习)已知:①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1
②C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH2
③C(s)+H2(g)=C2H4(g)ΔH3;且ΔH2<ΔH3<ΔH1<0。则关于反应C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)和2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)的说法正确的是A.都是放热反应 B.都是吸热反应C.前者放热后者吸热 D.前者吸热后者放热11.(2021秋·河北唐山·高三校考阶段练习)下列热化学方程式或叙述正确的是A.1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
ΔH=+642kJ·mol-1B.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)
ΔH=-110.5kJ·mol-1C.已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l)
ΔH=-286kJ·mol-1,则:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
ΔH=+572kJ·mol-1D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量12.(2021秋·河北唐山·高三校考阶段练习)联氨(N2H4)常温下为无色液体,可用作火箭燃料。①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)
ΔH1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)
ΔH2③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)
ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)
ΔH4=﹣1048.9kJ·mol−1下列说法不正确的是A.O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)
ΔH5,ΔH5>ΔH3B.ΔH4=2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1C.1molO2(g)和2molH2(g)具有的总能量高于2molH2O(g)D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热13.(2021秋·西藏拉萨·高三校考期中)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔH等于A.2(a-b-c)kJ·mol-1 B.2(b-a)kJ·mol-1 C.2(b+c-a)kJ·mol-1 D.2(a+b)kJ·mol-114.(2022秋·四川泸州·高三泸县五中校考期末)已知反应:①101kPa时,
;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);下列结论正确的是A.碳的燃烧热的数值大于B.①的反应热为C.浓硫酸与稀溶液反应生成水,放出热量D.稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出热量二、填空题15.(2022秋·江西新余·高三新余市第一中学校考期中)已知在和一定温度下,由最稳定单质生成纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热,最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据如下表所示:物质回答下列问题:(1)在卤化钠中,最稳定的是_______(填化学式,下同)。最不稳定的是_______。(2)根据表格数据可判断,卤化钠中熔点最高的是_______。(3)_______。(4)_______。(5)在如图中表示的能量变化_______。16.(2022秋·山西太原·高三统考期中)生物天然气是一种生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,主要成分为。回答下列问题:(1)甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是_______(填字母)。A.甲烷是一种清洁能源B.甲烷完全燃烧时,化学能全部转化为热能C.该反应的热化学方程式为
(2)若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为_______。(3)利用催化还原,可消除氮氧化物的污染。已知:①
②
若将还原为,整个过程中放出的热量为867kJ,则_______。(4)甲烷可用于生产合成气,其反应为
,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:化学键键能/436465a1076则a=_______。17.(2022秋·四川成都·高三校联考期中)完成下列问题(1)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,其原理如图所示。回答下列问题:①过程Ⅰ发生的反应为反应_______(填“吸热”或“放热”),反应过程中能量的主要转化形式为_______;②上述转化过程中,△H1+△H2_______0(填“>”“<”或“=”)。(2)以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图所示。回答下列问题:①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为_______;②从图像分析该反应分两步进行,则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第_______步反应(填“一”或“二”)。(3)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol的部分键能数据如下表所示:化学键N-NO=ON≡N键能(kJ/mol)193497946①物质的稳定性O2(g)_______N2(g)(填“>”“<”或“=”);②若H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,则N2H4(g)的燃烧热为_______;③已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol,则N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为_______。18.(2022秋·湖南·高三校联考期中)利用“萨巴蒂尔反应”[CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
△H1]可在空间站上清除宇航员呼出的CO2,并产生供空间站在轨运行的火箭燃料。已知:物质CO(g)H2(g)CH4(g)C(s)燃烧热/(kJ•mol-1)283285.8890.3393(1)分别写出下列热化学方程式。①表示CO(g)燃烧热的热化学方程式:____。②C(s)燃烧仅生成CO(g)的热化学方程式:____。(2)①若2mol由CO(g),H2(g)和CH4(g)组成的混合气体完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),则其放出的热量(Q)的取值范围是____。②等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出的热量(Q)由大到小的顺序为____(用化学式表示)。(3)每1molH2O(l)转化为H2O(g)时需要吸收热量44kJ,则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
△H1=____kJ•mol-1,此反应逆反应活化能E逆=akJ•mol-1,则正反应活化能为____(填含a的代数式)kJ•mol-1。19.(2022秋·宁夏石嘴山·高三平罗中学校考期中)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。(1)下列变化过程,属于放热反应的是____。①浓H2SO4稀释②酸碱中和反应③H2在Cl2中燃烧④固体NaOH溶于水⑤液态水变成水蒸气⑥碳高温条件下还原CO2(2)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为_____。(3)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为akJ•mol-1,写出H2S的燃烧热的热化学方程式____。(4)已知:N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g)
ΔH1=+akJ•mol-1N(g)+3H(g)=NH3(g)
ΔH2=-bkJ•mol-1NH3(g)=NH3(l)
ΔH3=-ckJ•mol-1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式_____。(5)已知:①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)
ΔH=-67.7kJ•mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3kJ•mol-1试写出HF电离的热化学方程式_____。(6)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ•mol-1,S-F键能为330kJ•mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式_____。三、计算题20.(2021秋·广东揭阳·高三校考期中)填空。(1)已知乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1,请写出表示乙炔燃烧热的热化学方程式_______。(2)已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=-560kJ·mol-l;CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=-1160kJ·mol-1;①若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2,反应中转移的电子总数为_______,(用NA表示阿伏加德罗常数值),放出的热量为_______kJ。②若1molCH4还原NO2时放出的热量为710kJ,则生成的N2和NO的物质的量之比_______。21.(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)回答下列问题:(1)实验测得常温下16g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:_______。(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=akJ/mol。有关键能数据如下:化学键H-HN-HN≡N键能(kJ/mol)试根据表中所列键能数据估算a的数值_______。(3)用盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
△H1=-393.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H2=-571.6kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ/mol请写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)的热化学方程式:_______。(4)某金属氧化物的化学式为M2O,电子总数为30,已知氧原子核内有8个中子,M2O的相对分子质量为62,则M原子核内中子数为_______。22.(2022秋·山西晋城·高三晋城市第二中学校校考阶段练习)根据要求,回答下列问题:(1)已知甲烷的燃烧热为,
。写出CO燃烧的热化学方程式:_______,若、键的键能分别为、,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是_______;1mol按上述方式燃烧时损失的热能是_______(保留1位小数)。(2)煤的气化反应之一为
已知:①
②
③
则上述煤的生成的气化反应的_______。实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是_______(填“速率问题”或“平衡问题”)。答案第=page1919页,共=sectionpages1010页答案第=page1818页,共=sectionpages1010页参考答案:1.A【详解】A.燃烧热是在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;气态水变为液态水放出热量,则H2的燃烧热大于kJ•mol-1,A正确;B.已知石墨和金刚石的燃烧热分别为和,生成物相同,而石墨放热较少,则石墨能量较低比金刚石稳定,B错误;C.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量;与的稀溶液反应的中和热也是,C错误;D.反应是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,D错误;故选A。2.D【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,25℃、时,S的燃烧热是定值,故A错误;B.有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生,故B错误;C.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水,
,故C错误;D.S(s)变成S(g)还需要吸热,故,故D正确;故答案为D。3.C【详解】由盖斯定律可知,将得,则该反应的反应热,综上所述,答案为C。4.B【详解】根据,,。故选B。5.D【详解】A.热化学方程式必须标注物质的聚集状态、反应物的焓变,该反应的热化学方程式为,A错误;B.催化剂能改变反应的路径,使发生反应所需的活化能降低,但不能改变化学平衡,反应的热效应不变,B错误;C.298K时、在一体积一定的密闭的容器中,向密闭容器中通入充入1molN2和3molH2,或通入2molNH3,根据等效平衡,前者放出的热量与后者吸收的热量相等,但该反应是可逆反应,不能完全进行,所以Q1=Q2<92kJ,C错误;D.向密闭容器中通入2molH2和6molH2,相当于增大压强,则平衡正向移动,反应物的转化率增大,反应放出的热量增加,即,反应达到平衡时放出的热量理论上应该是,但反应不能充分反应,所以Q2<184kJ,综上故答案为:D。6.D【详解】A.过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A正确;B.过程Ⅰ为旧化学键断裂,过程Ⅲ为新化学键形成的过程,故B正确;C.过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故C正确;D.该反应可通过燃料电池,实现化学能到电能的转化,故D错误;故选:D。7.B【详解】A.石墨生成金刚石的反应为吸热反应,说明金刚石的能量高于石墨,则石墨比金刚石更稳定,A错误;B.当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,已知该反应为吸热反应,ΔH>0,ΔS<0,T一定大于零,则ΔH-TΔS>0恒成立,该反应在任何温度下都不能自发进行,B正确;C.醋酸为弱酸,其电离吸热,因此含1mol的溶液与含1mol的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,C错误;D.2gH2为1mol,1mol氢气完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2mol的氢气完全燃烧生成液态水放热571.6kJ,ΔH应为-571.6kJ/mol,D错误;故答案选B。8.B【详解】A.H2O的稳定状态是液态,H2O由气态转化为液态会放出热量,导致反应热减小,则氢气的燃烧热<-241.8kJ·mol−1,A错误;B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,该反应的正反应是吸热反应,说明金刚石含有的能量比等质量石墨高。物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,所以石墨比金刚石更稳定,B正确;C.浓硫酸溶于水放热,导致其与20.0gNaOH(0.5mol)放出热量多于57.4kJ×=28.7kJ,即含20.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出的热量大于28.7kJ,C错误;D.物质完全燃烧产生的热量比不完全燃烧放出的热量多。反应放出热量越多,则反应热就越小,所以已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1<△H2,D错误;故合理选项是B。9.D【详解】A.该反应为水的分解反应,属于吸热反应,即ΔH>0,故A错误;B.该反应是气体体积增大的反应,ΔS>0,故B错误;C.该反应将太阳能转化为化学能,故C错误;D.氢气燃烧无污染,是绿色能源,故D正确;故答案选D。10.D【详解】已知:①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1;②C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH2;③C(s)+H2(g)=C2H4(g)ΔH3,且ΔH2<ΔH3<ΔH1<0,依据盖斯定律,2×(③-②)得:C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)ΔH=2(ΔH3-ΔH2)>0;2×(③-①)得:2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)2(ΔH3-ΔH1)<0;故前者吸热后者放热,故选D。11.C【详解】A.液态肼的燃烧为放热反应,,A错误;B.石墨转化为时,放出的热量,则石墨转化为放出的热量,所以,B错误;C.根据已知热化学方程式,,则由盖斯定律可知,
,C正确;D.该反应为可逆反应,和反应不能全部转化为,所以在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应消耗的氮气物质的量小于0.5mol,因此放出的热量小于,D错误;故答案为:C。12.A【详解】A.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3;O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)ΔH5,气态水的能量大于液态水,前者放出的能量小于后者,所以ΔH5<ΔH3,故A错误;B.①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)ΔH2③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3根据盖斯定律③×2-①-②×2得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1,故B正确;C.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)反应放热,1molO2(g)和2molH2(g)具有的总能量高于2molH2O(g),故C正确;D.2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=﹣1048.9kJ·mol−1,联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热,故D正确;选A。13.A【详解】由图可以看出,反应热等于反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,反应的反应热ΔH=-(生成物活化能-反应物活化能)=-[2(b+c)kJ/mol-2akJ/mol]=+2(a-b-c)kJ/mol,故选A。14.A【详解】A.由①可知2mol碳不完全燃烧放出221kJ的热量,则1mol碳完全燃烧放出的热量将大于110.5kJ,故A正确;B.反应热包含符号,①的反应热为,故B错误;C.浓硫酸溶于水放热,所以浓硫酸与稀溶液反应生成水,放出的热量大于,故C错误;D.醋酸是弱电解质,电离需要吸收热量,所以稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出的热量小于,故D错误。故答案为:A。15.(1)
NaF
NaI(2)NaF(3)-112(4)-326(5)【详解】(1)根据表格中的数据,在卤化钠中,的最小,总能量最低也最稳定;的最大,总能量最高也最不稳定;(2)根据表格数据,的最小,说明生成1mol放热最多,克服形成的离子键而熔化需要的能量最大,所以熔点最高;(3)的为生成1mol的热效应,2=2×(-56)=-112;(4)根据盖斯定律,2(NaF)-2(NaCl)=2×(-574)+2×411=-326;(5)最稳定单质的标准生成热为0,2=2×(-411)=-822,图中其能量变化如表示为;16.(1)AC(2)
(3)(4)415.1【详解】(1)A.甲烷燃烧只生成二氧化碳和水,是一种清洁能源A正确;B.甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能,也有部分能量转化为光能,B错误;C.反应物能量高于生成物能量,该反应放热,该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-(882-80)kJ·mol-1=-802kJ·mol-1,C正确;故选AC。(2)燃烧热是在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,1molCH4反应生成2mol水,放出的热量应为:802kJ·mol-1+2×44kJ=890kJ,则CH4燃烧热的热化学方程式为:;(3)1molCH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则有:③,根据盖斯定律③×2-①可得=×2-()=;(4)反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和;已知,=(4a+465×2)-(1076+436×3),a=415.1。17.(1)
吸热
太阳能(光能)转化为化学能
=(2)
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)
△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4
二(3)
<
-632kJ/mol
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1156kJ/mol【详解】(1)①在过程Ⅰ发生的反应2H2O=2H2+O2的反应吸热反应;反应过程中在太阳能量作用下H2O分解变为H2、O2,因此其主要转化形式为光能转化为化学能;②由盖斯定律和能量守恒定律定律可知,△H1=-△H2,所以△H1+△H2=0;(2)①根据反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差,结合盖斯定律可知以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g),△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4;②对于多步反应,对总化学反应速率其决定作用的步骤是活化能大的步骤,根据图示可知第二步反应的活化能比较大,因此从图像分析该反应分两步进行,则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第二步反应;(3)①物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。物质分子中键能越大,断裂其需吸收的能量就越多,则该物质的能量就越低,其稳定性就越强。由于键能:O=O<N≡N,物质含有的能量:O=O>N≡N,所以物质的稳定性:O2(g)<N2(g);②已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol,若H2O(l)=H2O(g)
△H=+44kJ/mol,则1molN2H4(g)反应产生1molN2(g)和2mol液体水放出热量Q=544kJ+2×44kJ=632kJ,由于燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量,故N2H4(g)的表示燃烧热的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-632kJ/mol,其燃烧热为-632kJ/mol;③已知:(i)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
△H=+68kJ/mol,结合(ii)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol,则根据盖斯定律,将(ii)×2-(1),整理可得N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1156kJ/mol。18.(1)
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
△H=-283kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)
△H=-110kJ•mol-1(2)
56kJ<Q<1780.6kJ
H2>CH4>CO(3)
-164.9
a-164.9【详解】(1)①根据CO的燃烧热为283kJmol-1,CO(g)燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJmol-1;②由C(s)的燃烧热为393kJ•mol-1得①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393kJmol-1,结合②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJmol-1,依据盖斯定律,①-②可得C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110kJmol-1;(2)①2mol由CO(g)、H2(g)和CH4(g)组成的混合气体完全燃烧,采用极值法,2molCO完全燃烧放出的热量2mol×183kJ=566kJ,2molCH4完全燃烧放出的热量2mol×890.3kJ=1780.6kJ,氢气的燃烧热在两者之间,则混合气体放出的热量(Q)的取值范围是566kJ~1780.6kJ;②等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)完全燃烧放出的热量大小比较,可均取1g可燃物完全燃烧,1gCO(g)放出的热量=≈10.1kJ,1gCH4(g)放出的热量=≈55.6kJ,1gH2(g)放出的热量=≈142.9kJ,则等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)放出的热量(Q)由大到小的顺序为H2>CH4>CO;(3)依据题意写出三个热化学方程式:③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJmol-1;④H2O(l)=H2O(g)ΔH4=+44.0kJmol-1;⑤CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJmol-1;根据盖斯定律③×4-⑤+④×2可得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)则ΔH1=4×ΔH3-ΔH5+2×ΔH4=4×(-285.8kJmol-1)-(-890.3kJmol-1)+2×44.0kJmol-1=-164.9kJmol-1,再由ΔH1=正反应的活化能-逆反应的活化能=E(正)-E(逆)=E(正)-akJmol-1=-164.9kJmol-1,可得E(正)=-164.9kJ⋅mol-1+akJmol-1=(-164.9+a)kJmol-1。19.(1)②③(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol(3)H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)△H=-akJ•mol-1。(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1(5)HF(aq)F-(aq)+H+(aq)ΔH=-10.4kJ•mol-1(6)S(s)+3F2(g)=SF6(g)ΔH=-1220kJ•mol-1【详解】(1)①浓H2SO4稀释不是化学反应,不是放热反应;②酸碱中和反应放热,属于放热反应;③燃烧放热,H2在Cl2中燃烧是放热反应;④固体NaOH溶于水不是化学反应,不是放热反应;⑤液态水变成水蒸气不是化学反应,不是放热反应;⑥碳高温条件下还原CO2是吸热反应;属于放热反应的是②③。(2)常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445kJ热量,则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出890kJ热量,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。(3)H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热是1molH2S完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量,H2S的燃烧热为akJ•mol-1,则表示H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)△H=-akJ•mol-1。(4)①N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g)
ΔH1=+akJ•mol-1②N(g)+3H(g)=NH3(g)
ΔH2=-bkJ•mol-1③NH3(g)=NH3(l)
ΔH3=-ckJ•mol-1根据盖斯定律①×2+②×2+③×2得N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=(+2a-2b-2c)kJ•mol-1;(5)①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)
ΔH=-67.7kJ•mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3kJ•mol-1根据盖斯定律①-②得HF(aq)F-(aq)+H+(aq)ΔH=-67.7kJ•mol-1+57.3kJ•mol-1=-10.4kJ•mol-1。(6)SF6分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ•mol-1,S-F键能为330kJ•mol-1,焓变-反应物总键能-生成物总键能,S(s)+3F2(g)=SF6(g)
ΔH=(280+160×3-330×6)kJ•mol-1=-1220kJ•mol-1。20.(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.6kJ·mol-1(2)
1.6NA
172
1:6【详解】(1)燃烧热是在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;已知乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1,则乙炔燃烧热的热化学方程式C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)
△H=-1299.6kJ·mol-1;(2)①已知,Ⅰ:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△
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