化学反应与能量 计算
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16.(1)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH2,
则ΔH1>ΔH2
5.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ•mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
11.已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,
②H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是( )
6.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()
A.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol·-1,则水分解的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2+O2(g)ΔH=+285.5 kJ·mol-1
B.已知2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221 kJ·mol-1,则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
C.t时刻,体系的温度不再发生改变 D.混合气体的总物质的量不再改变
四、实验题
19.已知在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)图中缺少的仪器或用品有______、______。
(2)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用_____次。
回答下列问题:
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
三、综合题
17.可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式__________________(热量用El、E2或E3表示)。
(2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的_________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1……t6”表示)。
A.一氧化碳B.甲烷C.异辛烷D.乙醇
2.白磷会对人体造成严重的烧伤,白磷(P4)分子结构为 。下列说法不正确的是( )
A.白磷着火点低,在空气中可自燃
B.白磷、红磷互为同素异形体
C.31 g白磷中,含P—P键1.5 mol
D.已知P4(白磷,s)+3O2(g)===2P2O3(s)ΔH=-Q kJ·mol-1,
12.已知热化学方程式(Q1,Q2均为正值):C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol-1,有关上述反应的叙述错误的是( )
A.Q1<Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.由1 mol C反应生成1 mol CO气体时放出Q1kJ热量
A.△H B.E C.△H-E D.△H+E
(2)在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,下图是部分反应物随时间的变化曲线。
①10min时,v(SO3)=_____。
②反应达到平衡时,SO2的转化率为______。
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_____
A. v(SO3)=v(SO2) B.混合气体的密度保持不变
A.向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L-1乙二酸,反应中的能量变化如图所示
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
C.氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D.若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH>ΔH2
反应A:4HCl+O2 2Cl2+2H2O
已知:I.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
II.
判断下列说法正确的是()
A.反应A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C.由II中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D.断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
(3)图2中t3时刻改变的条件是_________,t5与时刻改变的条件是_________。
18.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一。
(1)该反应过程的能量变化如图所示:
由图中曲线变化可知,该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应通常用V2O5作催化剂,加入V2O5后,改变的是图中的_____。
10.白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。
根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1
(3)把温度为15.0℃,浓度为0.5mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g/mL),生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl+NaOH
15.0
18.3
△H1
化学反应与能量计算
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
ΔH
-283.0 kJ·mol−1
-891.0 kJ·mol−1
-5461.0 kJ·mol−1
-1366.8 kJ·mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为 kJ·mol-1
14.已知:①2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) 2molH2燃烧放热Q1kJ;②2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O (l) 2molH2燃烧放热Q2kJ;③H2(g)+1/2 O2(g) = H2O(g) 1molH2燃烧放热Q3kJ;其中Q1、Q2、Q3的大小关系为( )
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,
则该反应中和热的热化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O△H=-57.4kJ•mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1<△H2
则白磷的燃烧热为QkJ·mol-1
3.已知25℃、101kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.5kJ/mol,金刚石的燃烧热为395.0kJ/mol.下列说法或表达正确的是()
A.金刚石比石墨稳定
B.C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.5kJ/mol
C.△H1<△H2
D.如果使用催化剂,△H1和△H2都变小
A.△H4= 2/3(△H1+△H2- 3△H3)B.△H4= 2/3(3△H3-△H1-△H2)
C.△H4= 3/2(△H1+△H2- 3△H3)D.△H4= 3/2(△H1-△H2- 3△H3)
8.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=x kJ·mol-1
7.在1200时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为
283.0
下列说法中正确的是
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)―→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)为吸热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
HCl+NH3·H2O
15.0
18.0
△H2
①计算表格中第一组实验测出的中和热△H1=______(保留一位小数)。
②写出表格中第二组实验的热化学方程式:_______________(保留一位小数)。
来自百度文库③两组实验结果差异的原因是________________。
④碱溶液过量的原因是___________。
D.1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
13.已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
C.已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4 kJ的热量
D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ·mol-1和1 411.0 kJ·mol-1,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为:C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s)ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c +3a-b C. a+b-c D. c-a-b
9.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
A.Q1= Q2= Q3B.2Q3= Q1< Q2C.Q3< Q2< Q1D.Q1< Q2< 3Q3
15.NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能(kJ/mol)
946
154.8
NO(g)+O3(g)===NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1
NO(g)+ O2(g)===NO2(g) ΔH=-58.2 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)===SO3(g)+O2(g) ΔH=-241.6 kJ·mol-1
则反应3NO(g)+O3(g)===3NO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.若2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ·mol-1,
则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4 kJ·mol-1,
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH2,
则ΔH1>ΔH2
5.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ•mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
11.已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,
②H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是( )
6.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()
A.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol·-1,则水分解的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2+O2(g)ΔH=+285.5 kJ·mol-1
B.已知2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221 kJ·mol-1,则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
C.t时刻,体系的温度不再发生改变 D.混合气体的总物质的量不再改变
四、实验题
19.已知在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)图中缺少的仪器或用品有______、______。
(2)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用_____次。
回答下列问题:
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
三、综合题
17.可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式__________________(热量用El、E2或E3表示)。
(2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的_________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1……t6”表示)。
A.一氧化碳B.甲烷C.异辛烷D.乙醇
2.白磷会对人体造成严重的烧伤,白磷(P4)分子结构为 。下列说法不正确的是( )
A.白磷着火点低,在空气中可自燃
B.白磷、红磷互为同素异形体
C.31 g白磷中,含P—P键1.5 mol
D.已知P4(白磷,s)+3O2(g)===2P2O3(s)ΔH=-Q kJ·mol-1,
12.已知热化学方程式(Q1,Q2均为正值):C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol-1,有关上述反应的叙述错误的是( )
A.Q1<Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.由1 mol C反应生成1 mol CO气体时放出Q1kJ热量
A.△H B.E C.△H-E D.△H+E
(2)在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,下图是部分反应物随时间的变化曲线。
①10min时,v(SO3)=_____。
②反应达到平衡时,SO2的转化率为______。
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_____
A. v(SO3)=v(SO2) B.混合气体的密度保持不变
A.向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L-1乙二酸,反应中的能量变化如图所示
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
C.氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D.若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH>ΔH2
反应A:4HCl+O2 2Cl2+2H2O
已知:I.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
II.
判断下列说法正确的是()
A.反应A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C.由II中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D.断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
(3)图2中t3时刻改变的条件是_________,t5与时刻改变的条件是_________。
18.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一。
(1)该反应过程的能量变化如图所示:
由图中曲线变化可知,该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应通常用V2O5作催化剂,加入V2O5后,改变的是图中的_____。
10.白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。
根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1
(3)把温度为15.0℃,浓度为0.5mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g/mL),生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl+NaOH
15.0
18.3
△H1
化学反应与能量计算
第I卷(选择题)
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一、单选题
1.已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
ΔH
-283.0 kJ·mol−1
-891.0 kJ·mol−1
-5461.0 kJ·mol−1
-1366.8 kJ·mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为 kJ·mol-1
14.已知:①2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) 2molH2燃烧放热Q1kJ;②2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O (l) 2molH2燃烧放热Q2kJ;③H2(g)+1/2 O2(g) = H2O(g) 1molH2燃烧放热Q3kJ;其中Q1、Q2、Q3的大小关系为( )
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,
则该反应中和热的热化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O△H=-57.4kJ•mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1<△H2
则白磷的燃烧热为QkJ·mol-1
3.已知25℃、101kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.5kJ/mol,金刚石的燃烧热为395.0kJ/mol.下列说法或表达正确的是()
A.金刚石比石墨稳定
B.C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.5kJ/mol
C.△H1<△H2
D.如果使用催化剂,△H1和△H2都变小
A.△H4= 2/3(△H1+△H2- 3△H3)B.△H4= 2/3(3△H3-△H1-△H2)
C.△H4= 3/2(△H1+△H2- 3△H3)D.△H4= 3/2(△H1-△H2- 3△H3)
8.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=x kJ·mol-1
7.在1200时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为
283.0
下列说法中正确的是
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)―→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)为吸热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
HCl+NH3·H2O
15.0
18.0
△H2
①计算表格中第一组实验测出的中和热△H1=______(保留一位小数)。
②写出表格中第二组实验的热化学方程式:_______________(保留一位小数)。
来自百度文库③两组实验结果差异的原因是________________。
④碱溶液过量的原因是___________。
D.1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
13.已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
C.已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4 kJ的热量
D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ·mol-1和1 411.0 kJ·mol-1,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为:C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s)ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c +3a-b C. a+b-c D. c-a-b
9.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
A.Q1= Q2= Q3B.2Q3= Q1< Q2C.Q3< Q2< Q1D.Q1< Q2< 3Q3
15.NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能(kJ/mol)
946
154.8
NO(g)+O3(g)===NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1
NO(g)+ O2(g)===NO2(g) ΔH=-58.2 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)===SO3(g)+O2(g) ΔH=-241.6 kJ·mol-1
则反应3NO(g)+O3(g)===3NO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.若2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ·mol-1,
则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4 kJ·mol-1,