第一章:化学反应的热效应强基练习2023-2024上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

第一章:化学反应的热效应强基练习2023-2024上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

第一章:化学反应的热效应 强基练习
一、单选题
1.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2 均为正值):H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1kJ H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2kJ 根据上述反应做出的判断不正确的是
A.Q1>Q2
B.生成物总能量均低于反应物总能量
C.生成 2mol HCl(g)放出 Q1kJ 热量
D.若反应生成 2mol 液态溴化氢,放出的热量低于 Q2kJ
2.下列热化学方程式正确的是
A.已知在、下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为
B.、下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
C.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为
D.、时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,则硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为:
3.合成氨工作在国民经济中占有重要地位,对人类生存具有重大意义。合成氨反应的历程和能量变化如下图所示:
已知:① ,② ΔH,则反应②的ΔH为
A. B. C. D.
4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知正丁烷(g)→异丁烷(g) ΔH<0,则异丁烷比正丁烷稳定
B.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ/mol, 则H2的燃烧热ΔH = -571.6kJ/mol
C.已知2C(s) + 2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1; 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和4SO2(g)+2O2 (g)=4SO3(g)的ΔH相等
5.工业合成氨的反应为:,下列说法错误的是
A.氮气与氢气混合气体的能量小于氨气的能量
B.与的总键能小于的总键能
C.升高温度时,反应的平衡常数K会减小
D.加入催化剂不影响反应的焓变
6.下列反应是吸热反应的是(  )
A.铝片与稀H2SO4反应 B.缓慢氧化
C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷在O2中的燃烧反应
7.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热量:
B.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ热量:
C.已知: ,则
D.已知: ,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5mol和1.5mol充分反应放出46.2kJ的热量
8.如图是1molCO(g)和2molH2(g)发生反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)过程中的能量变化曲线。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。下列相关说法正确的是( )
A.使用催化剂后该反应从放热反应变成了吸热反应
B.使用和不使用催化剂相比反应的能量变化不同
C.1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键完全被破坏需要吸收510kJ能量
D.1molCO(g)和2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)会释放出91kJ能量
9.根据热化学方程式分析,下列说法正确的是( )
A.在中燃烧是吸热反应
B.固体硫在空气中充分燃烧,可放出的热量
C.反应的小于
D.所具有的能量大于与所具有的能量之和
10.在25℃和101kPa下,根据如图所示的H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)过程中能量变化情况,判断下列说法错误的是
A.1molH2和1molCl2的反应热△H=+183kJ mol-1
B.2mol气态氢原子结合生成H2(g)时,能放出436kJ能量
C.断裂1molHCl分子中的化学键,需要吸收431kJ能量
D.如图所示,该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
11.能量变化符合下列图象的反应是
A.Ba(OH)2 8H2O固体与NH4Cl固体反应
B.镁条与盐酸反应
C.铁与硫酸铜溶液反应
D.CH4的不完全燃烧
12.下列说法正确的是
A. (燃烧热)(的数值正确)
B.的燃烧热是,则
C.已知HCl和NaOH反应的中和热,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时,测得的中和热为
D.已知:500℃,30MPa下, 将和过量的,在此条件下充分反应,放出热量小于46.2kJ
13.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A. kJ mol
B. kJ·mol
C. kJ mol
D. kJ·mol
14.下列示意图表示正确的是
A.甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化
B.乙图表示一氧化碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,混合液的温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D.已知稳定性顺序:B<A<C,某反应由两步反应A→B→C构成,反应过程中的能量变化曲线如丁图
二、填空题
15.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是 。
a.原子序数和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ,氧化性最弱的简单阳离子是 。
(3)已知:
化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
熔点/℃ 2800 2050 714 191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是 ;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式: ;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是 。
a. NH3b. HI c. SO2d . CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式: 。
16.能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。
(1)已知下列热化学方程式:
① H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
② C(s)+1/2O2(g) =CO(g) ΔH=-110.5 kJ/moL
则水煤气能源的制取原理:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO (g) ΔH= kJ/moL
(2)研究活化能对于能源技术的革新有非常重大的实际意义。请认真观察下图,回答问题:
① 图中反应的ΔH= kJ/mol(用含有E1、E2代数式表示)。
② 已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为 kJ/mol。
③ 图中虚线(II)与实线(I) 对于同一反应具有的意义:

17.(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。
②1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是 。
(2)如图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,此反应的热化学方程式为 。
18.元素周期表中第ⅦA 族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据是 (填序号)
a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI 的热稳定性 d.HCl、HBr、HI 的酸性
(2)工业上,通过如下转化可制得 KClO3 晶体:
NaCl溶液NaClO3 KClO3晶体
①完成 I 中反应的总化学方程式: NaCl+ H2O = NaClO3+ 。
②反应Ⅰ中 NaClO3是 极(选填“阴”或“阳”极)产物。
③Ⅱ中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出 KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。
(3)一定条件,在水溶液中 1 mol Cl-、ClOX-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D 是 (填离子符号)。
②B→A+C 反应的离子方程式为 ;生成 1mol C 时, (填吸收或放热) kJ 的能量
19.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)在中和热测定实验中,用醋酸代替盐酸进行实验,测得的 (填“偏大”或“偏小”),产生偏差的原因是 。
(2)相同条件下,石墨比金刚石更稳定,则 0(填“>”或“<”)。
(3)实验测得,完全燃烧生成和时放热23 kJ。该状态下燃烧热的热化学方程式为 。
(4)已知在298.15 K、100 kPa条件下, 。
①结合表格数据计算a= 。
化学键
键能 a 391 436
②、和的比热容分别为29.1、28.9和。一定压强下反应中,反应物[]、生成物[]的能量随温度T的变化示意图合理的是 (填标号)。
A. B.
C. D.
20.回答下列问题:
(1)1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出889.6kJ的热量, 则CH4完全燃烧的热化学方程式为: 。
(2)已知拆开1mol H-H键,1mol I-I键,1mol H-I键分别需要的能量是436 kJ、151 kJ、299 kJ,则H2和I2(g)反应生成HI(g)的热化学方程式为: 。
21.化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
(1)制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”为生活带来便利,它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。
A.浓硫酸和水 B.生石灰和水 C.纯碱和水 D.食盐和白醋
(3)已知:与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。
①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。
②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。
③关于热化学方程式:的说法正确的是 。
A.热化学方程式中化学计量数表示分子数 B.该反应大于零
C.该反应的 D.该反应可表示水分解时的热效应
(4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料,作氧化剂,反应后产物无污染。
已知:反应1:
反应2:
写出和反应生成、、的热化学方程式:
(5)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中,部分反应进程如图,则过程中的焓变为 (列式表示)。
(6)已知,在和下,部分化学键的键能数据如表所示。
化学键
键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193
①在和下,工业合成氨,每生成就会放出热量,在该条件下,向某容器中加入、及合适的催化剂,充分反应后测得其放出的热量小于,原因可能是 ,表中的 。
②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为 。由此可知,与中更稳定的是 (填化学式)。
三、计算题
22.某些化学键的键能如表所示:
化学键
键能/() 436 945
试回答下列问题:
(1)已知,则键的键能是 kJ/mol。
(2)气体和气体反应生成气体和NO气体过程中的能量变化如图所示,请写出与CO反应的热化学方程式: 。
(3)已知:
①,
②,
③。
则反反应的 (用含、、的式子表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.因为Cl2比Br2活泼,Cl-Cl键能较大,放出的热量更多,应为Q1>Q2,A正确;
B.两个反应都是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,B正确;
C.由热化学方程式可知,生成2mol氯化氢放出的热量是Q1kJ,C正确;
D.物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时,则1molHBr(g)具有的能量高于1molHBr(l)具有的能量,因此反应生成 2mol 液态溴化氢,放出的热量大于 Q2kJ,D错误,
答案选D。
【点睛】本题考查化学能与热能的转化,易错点为A,注意比较反应热的角度,可从键能的角度比较。
2.C
【详解】A.1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量,则1molH2燃烧放热242KJ,所以反应的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-242 kJ/mol,故A错误;
B.合成氨的反应是可逆反应,反应不能进行完全,0.5molN2和1.5molH2充分反应生成NH3的量小于1mol,则N2和H2生成2molNH3(g)时放热大于38.6kJ,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) H<-38.6 kJ mol-1,故B错误;
C.甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ mol-1,生成的水应为液态,则甲烷燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJ mol-1,故C正确;
D.中和热是25℃、101kPa时,稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1mol水的反应热,热化学方程式为: ,故D错误;
故选:C。
3.A
【详解】由图可知,氨气分解生成氮气和氢气的反应为吸热反应,反应ΔH=+(500—308—100) kJ/mol=+92kJ/mol,故选A。
4.A
【详解】A.焓变小于零,为放热反应,则异丁烷能量较低,比正丁烷稳定,A正确;
B.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ/mol, 则H2的燃烧热ΔH = -571.6kJ/mol÷2=-285.8kJ/mol,B错误;
C.碳的燃烧为放热反应,充分燃烧生成二氧化碳放热更多,放热反应为焓变小于零,则ΔH1<ΔH2,C错误;
D.焓变与方程式的书写形式有关,两者焓变不同,D错误;
故选A。
5.A
【详解】A.由题干反应可知是一个放热反应,则反应物氮气与氢气混合气体的能量大于生成物氨气的能量,A错误;
B.已知反应热等于反应物中的键能之和减去生成物总的键能之和,故与的总键能小于的总键能,B正确;
C.已知该反应正反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,且平衡常数仅仅是温度的函数,故反应的平衡常数K会减小,C正确;
D.催化剂影响反应需要的活化能,但反应热焓变只与始态和终态有关,与反应的途径无关,故加入催化剂不影响反应的焓变,D正确;
故答案为:A。
6.C
【详解】A.铝片与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,是放热反应,A与题意不符;
B.缓慢氧化为缓慢的氧化反应,是放热反应,B与题意不符;
C.灼热的炭与CO2反应生成CO,是吸热反应,C符合题意;
D.甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,是放热反应,D与题意不符;
答案为C。
7.C
【详解】A.液态肼的燃烧为放热反应,,故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,故B错误;
C.根据已知热化学方程式, ,则由盖斯定律可知, ,故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,故D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.使用催化剂不会使反应从放热反应变成吸热反应,A错误;
B.加入催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的反应热,故使用和不使用催化剂相比反应的能量变化相同,B错误;
C.由图可知,1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键完全被破坏需要吸收419kJ能量,C错误;
D.破坏 1molCO(g)和2molH2(g)中化学键需要吸收419kJ能量,形成1molCH3OH(g)中化学键释放510kJ,故1molCO(g)和2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)会释放出91kJ能量,D正确;
答案选D。
9.C
【详解】A.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ mol-1,焓变是负值,说明S(s)在氧气中燃烧的反应是放热反应,选项A错误;
B.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ mol-1,8g固体硫为0.25mol,在氧气中充分燃烧,可放出74.3kJ的热量,选项B错误;
C.S(s)=S(g)为吸热过程,△H>0,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g) △H<-297.2kJ/mol,选项C正确;
D.S(s)+O2(g)═SO2(g)是放热反应,1mol SO2(g)所具有的能量小于1mol S(s)与1mol O2(g)所具有的能量之和,选项D错误;
答案选C。
10.A
【详解】A.由题干信息可知,1molH2和1molCl2的反应热△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ mol-1,A错误;
B.由题干信息可知,断开1molH-H需要吸收436kJ的能量,故2mol气态氢原子结合生成H2(g)时,能放出436kJ能量,B正确;
C.由题干信息可知,断裂1molHCl分子中的化学键,需要吸收431kJ能量,C正确;
D.由A项分析可知,如图所示,该反应为放热反应,故该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,D正确;
故答案为:A。
11.A
【分析】从图示可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应是吸热反应。
【详解】A.Ba(OH)2 8H2O固体与NH4Cl固体的反应是吸热反应,故A符合;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,所以镁条与盐酸的反应是放热反应,故B不符合;
C.铁与硫酸铜溶液反应是放热反应,故C不符合;
D.燃烧反应是放热反应,CH4的不完全燃烧也是放热反应,故D不符合;
故选A。
【点睛】需要掌握常见的放热反应和吸热反应。
12.D
【详解】A.S燃烧生成稳定氧化物为二氧化硫,且硫单质不能直接生成三氧化硫, H=-315kJ mol-1中不是燃烧热,故A错误;
B.H2(g)的燃烧热是285.8kJ mol-1,生成液态水,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6kJ mol-1,故B错误;
C.中和热是指稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,浓硫酸稀释放热,因而反应热小于-57.3kJ mol-1,故C错误;
D.500℃,30MPa下, H=-92.4kJ mol-1,将过量的N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),由于合成氨的反应是可逆反应,反应物不能全部转化为生成物,放出热量小于46.2kJ,故D正确;
故选:D。
13.B
【分析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物;
【详解】A.一氧化碳不是稳定氧化物,ΔH不能正确表示甲烷的燃烧热, A不符合题意;
B.由热化学方程式可知,1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出283.0kJ的热量,ΔH能正确表示一氧化碳的燃烧热,B符合题意;
C.氢气的燃烧热,需要测定,氢气在氧气中燃烧,生成液态水时释放的热量,ΔH不能正确表示氢气的燃烧热,C不符合题意;
D. 系数为2,表示2mol完全燃烧释放的热量,ΔH不代表的燃烧热,D不符合题意;
故选B。
14.D
【详解】A.图示中反应物的总能量比生成物高,表示的反应为放热反应,而Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=+26.7kJ mol-1为吸热反应,与图示能量变化不一致,故A错误;
B.碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,图中C的燃烧产物是CO,表示的不是碳的燃烧热,故B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为40时的温度应该最高,实际反应与图象不符,故C错误;
D.已知稳定性顺序为B<A<C,物质的总能量越低越稳定,则物质具有的能量B>A>C,图示中表示的能量变化曲线符合实际,故D正确;
故选:D。
15. b 氩 Na+(钠离子) MgO的熔点高,熔融时耗费更多资源,增加生产成本 AlCl3是共价化合物,熔融态难导电 SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) H=+0.025akJ mol 1 b 4KClO3KCl+3KClO4
【分析】(1)根据同一周期中元素周期律内容进行解答;
(2)第三周期中,次外层电子数为8,原子最外层电子书与次外层电子数相同,则该元素为氩;第三周期中简单阳离子为钠离子、镁离子和铝离子,金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱;
(3)根据表中金属化合物的熔点高低、化合物类型进行分析;
(4)四氯化硅为共价化合物,化学式中存在4个硅氯键;根据题中数据及热化学方程式的书写方法写出该反应的热化学方程式;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,P2O5是非氧化性干燥剂,然后结合各选项中气体的性质进行判断;
(6)根据题干信息判断该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐名称,最后根据化合价升降相等配平即可。
【详解】(1)a.原子半径和离子半径均减小;第三周期中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论,阳离子只有2个电子层,随着核电荷数在增大,半径逐渐减小,而阴离子有3个电子层,随着核电荷数的增加逐渐减小,但是阴离子半径整体大于阳离子半径,从阴离子到阳离子,半径在减小,故a错误;
b.金属性减弱,非金属性增强;同一周期中,随着核电荷数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故b正确;
c.最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;
d.金属单质的熔点降低,即Na<Mg<Al<Si(原子晶体),而非金属单质是分子晶体,熔点比金属单质低,整体趋势是Si>Al>Mg>S>Na>P>Cl2>Ar,故d错误;
故答案为:b;
(2)原子最外层电子书与次外层电子数相同,而第三周期中次外层电子为8,该元素原子结构示意图为:,则该元素为氩;金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,所以第三周期中氧化性最弱的为Na+;
故答案为:氩;Na+;
(3)由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点,熔融时消耗更多能量,增加生成成本,所以工业制镁时,采用电解MgCl2而不电解MgO;由于氯化铝为共价化合物,熔融状态下氯化铝难导电,制锅时电解Al2O3而不电解AlCl3;
故答案为:MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本;氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电;
(4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为:;1.12kg纯硅的物质的量为:=40mol,生成40mol硅吸收akJ热量,则生成1mol硅吸收的热量为:=0.025akJ,所以四氯化硅气体与氢气反应生成单质硅和氯化氢的热化学方程式为:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) H= +0.025akJ mol-1;
故答案为:;SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g) H= +0.025kJ mol-1;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,不能干燥具有还原性、碱性的气体,所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a.NH3,b.HI,而P2O5是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体,可以干燥碘化氢,所以b正确;
故答案为:b;
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3KCl+3KClO4;
故答案为:4KClO3KCl+3KClO4。
16. +131.3 —(E1- E2)或(E2-E1) 409 降低反应所需的活化能,增大单位体积内活化分子的百分数,提高反应速率
【分析】(1)根据热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(2) ①图象分析分析反应物能量高于生成物;反应是放热反应,焓变=生成物总焓-反应物总焓得到;
②反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,根据图象能量关系可以知道,逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变;
(3)对于同一反应,图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,说明反应的活化能降低焓变不变,平衡不动,结合影响反应速率的因素分析判断。
【详解】(1) ① H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol;② C(s)+1/2O2(g) =CO(g) ΔH=-110.5 kJ/moL根据盖斯定律得到②-①得到: C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO (g) ΔH=+131.3kJ/moL;
因此,本题正确答案是: +131.3;
(2)①根据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应,反应需要能量;反应的焓变=生成物的能量-反应物的能量,所以ΔH=(E2-E1);
因此,本题正确答案是: —(E1- E2)或(E2-E1);
②反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,根据图象能量关系可以知道,逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变; H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能=167.2+241.8=409.0 kJ/mol;
因此,本题正确答案是: 409;
(3)对于同一反应,图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,说明反应的活化能降低焓变不变,平衡不动,化学反应速率影响因素中,催化剂有此作用,所以最有可能使用了催化剂;
因此,本题正确答案是: 降低反应所需的活化能,增大单位体积内活化分子的百分数,提高反应速率。
17. 放热 ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量 (aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH= -346 kJ/mol
【分析】(1)①根据图象可知,反应物的总能量高于生成物的总能量或者小于0来判断;②根据图象写出第一步、第二步反应的热化学方程式,然后根据盖斯定律进行求解即可;
(2)根据反应热等于反应物总的键能之和减去生成物总的键能之和即可求出反应热,即可写出反应的热化学方程式。
【详解】(1)①根据图象,第一步反应小于0,也可以根据应物的总能量大于生成物的总能量判断该反应为放热反应,故答案为:放热;<0或反应物的总能量大于生成物的总能量;
②第一步反应的热化学方程式为:,第二步反应的热化学方程式为:,两步反应相加,即可得到目标方程式: ,故答案为:;
(2)反应,焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,故该反应的热化学方程式为:,故答案为:。
18. b、c 1 3 1 3 阳 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体 ClO4- 3ClO-=ClO3-+2Cl- 放出 117
【分析】(1)同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定、其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、与氢气化合越容易;
(2)①根据电极反应和氧化还原反应中化合价升降相等分析解答;
②电解时,阳极上氯离子放电生成氯酸根离子;
③两种化合物相互交换成分生成另外的两种化合物的反应为复分解反应,相同温度下,溶解度小的物质先析出。
(3)①D微粒中Cl元素化合价为+7,结合离子所带电荷等于各元素化合价之和计算;
②B→A+C发生反应:3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热△H=生成物总能量-反应物总能量。
【详解】(1)同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定、其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、与氢气化合越容易,故答案选bc;
(2)①电解时,阳极上氯离子放电生成氯酸根离子、阴极上氢离子放电生成氢气,所以反应方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑;
②电解时,阳极上氯离子放电生成氯酸根离子,因此NaClO3 是阳极产物;
③NaClO3转化为KClO3,说明该反应中两种物质相互交换离子生成盐,为复分解反应,相同温度下,溶解度小的物质先析出,室温下KClO3在水中的溶解度明显小于其它晶体,所以先析出KClO3;
(3)①D微粒中Cl元素化合价为+7,则+7 x×( 2)= 1,解得x=4,故D为ClO4 ;
②B→A+C发生反应:3ClO =ClO3 +2Cl ,根据离子能量可知,反应热△H=53kJ/mol+2×0kJ/mol 3×60kJ/mol= 117kJ/mol;
19.(1) 偏大 醋酸是弱酸,电离过程吸收热量
(2)<
(3)
(4) 946 B
【详解】(1)醋酸为弱酸,电离要吸热,若用醋酸代替HCl做实验,会使放出的热量减少,由于放热反应<0,放热越小,越大,所以导致测定结果偏大;
(2)石墨比金刚石更稳定,则是放热反应,<0;
(3)燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质放出的热量,完全燃烧生成和时放热23 kJ,则1mol完全燃烧放出的热量=23 kJ×32=736kJ,所以燃烧热的热化学方程式为: ;
(4)①方程式的反应热等于反应物的键能和与生成物键能和之差,所以,解得a=946;
②N2(g)、H2(g)合成NH3(g)的反应为放热反应,所以反应物能量高于生成物,N2(g)、H2(g)和NH3(g)的摩尔热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1,升高相同温度时,N2(g)和H2(g)能量升高的更多,能量随温度T的变化示意图合理的是B,答案为:B。
20.(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) H=-889.6kJ/mol
(2)H2(g)+I2(g) 2HI(g) H=-11kJ/mol
【解析】(1)
1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出889.6kJ的热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) H=-889.6kJ/mol;
(2)
在反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)中,由 H=反应物的总键能-生成物的总键能=(436 kJ/mol+151 kJ/mol)- 2×299 kJ/mol=-11 kJ/mol,热化学方程式为:H2(g)+I2(g) 2HI(g) H=-11kJ/mol。
21.(1)吸热
(2)B
(3) a B
(4)+2=3++
(5)[(E1 E2)+△H+(E3 E4)] kJ mol 1
(6) 该反应是可逆反应,2mol氮气反应不完全,因此放出的热量小于92kJ 946
【详解】(1)制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化;故答案为:吸热。
(2)A.浓硫酸和水混合会放出大量热,大不安全,故A不符合题意;B.生石灰和水混合放出大量的热,相对安全,故B符合题意;C.纯碱和水混合后热量变化很小,故C不符合题意;D.食盐和白醋混合后热量变化很小,故D不符合题意;综上所述,答案为:B。
(3)①图a是反应物总能量大于生成物总能量,图b是反应物总能量小于生成物总能量,因此该反应的能量变化可用图中的a表示;故答案为:a。
②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量,则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。;故答案为:。
③A.热化学方程式中化学计量数表示物质的量,故A错误;B.该反应是吸热反应即大于零,故B正确;C.该反应的,故C错误;D.该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应,故D错误;综上所述,答案为:B。
(4)根据盖斯定律,反应2减去反应1的2倍得到+2=3++ ;故答案为:+2=3++ 。
(5)根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能,则过程中的焓变为[(E1 E2)+△H+(E3 E4)] kJ mol 1;故答案为:[(E1 E2)+△H+(E3 E4)] kJ mol 1。
(6)①在和下,工业合成氨,每生成就会放出热量,在该条件下,向某容器中加入、及合适的催化剂,充分反应后测得其放出的热量小于,原因可能是该反应是可逆反应,2mol氮气反应不完全,因此放出的热量小于92kJ,根据每生成就会放出热量,则每生成就会放出热量,则,解得a=946;故答案为:该反应是可逆反应,2mol氮气反应不完全,因此放出的热量小于92kJ;946。
②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为 ,该反应是放热反应,根据能量越低越稳定,则与中更稳定的是;故答案为: ;。
22.
【详解】(1)的,
解得。
(2)由图可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应为放热反应,

热化学方程式为。
(3)根据盖斯定律,由,得

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