一、选择题
1.下列热化学方程式正确的是(注:△H的绝对值均正确) A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-269.8kJ/mol(反应热) D.2NO2=O2+2NO △红狼牙鰕虎鱼H=+116.2kJ/mol(反应热)
答案:C
【详解】
A.燃烧热的生成物为稳定状态,即水为液态,则该热化学方程式不能表示燃烧热,A错误;
B.焓变的单位为kJ/mol,正确表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)
+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol ,B错误;
C.物质标注的状态及焓变的单位正确,则该表示反应热的热化学方程式正确,C正确;
D.热方程式中的物质应标注状态,该热化学方程式错误,D错误;
答案为C。
2.2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知:
①CO:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
②丙烷:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2221.5kJ/mol
③正丁烷:C4H10(l)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2855.4kJ/mol
④异丁烷:C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869.6kJ/mol
下列说法正确的是( )
A.常温常压下,正丁烷的燃烧热为-2855.4kJ/mol
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多 C.常温下,CO的燃烧热为566.0kJ/mol
D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
答案:B
【详解】
A.由热化学方程式③可知,常温常压下,正丁烷的燃烧热为2855.4kJ/mol,故A错误;
B.1g丙烷完全燃烧需要氧气的物质的量为×5≈0.113mol,放出的热量为×2221.5kJ/mol≈50.5kJ,1g正丁烷完全燃烧需要氧气的物质的量为×6.5≈0.112mol,放出的热量为×2855.4kJ/mol≈49.2kJ,则相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多,故B正确; C.由热化学方程式①可知,CO的燃烧热为=283.0 kJ/mol,故C错误;
D.人类利用的能源可以不通过化学反应获得,如水力发电、风力发电、太阳能等,故D错误;
故选B。
3.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。
4.水煤气变换反应为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是
A.水煤气变换反应的∆H>0
B.步骤③的化学方程式为:CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
C.步骤⑤只有非极性键H-H键形成
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.86eV
答案:B
【详解】
A.由示意图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,△H<0,故A错误;
B. 由示意图可知,步骤③为CO·、OH·、H2粽子O(g)和acrobat5H·反应生成COOH·、H2O·和H·,反应的化学方程式为:CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·,故B正确;
C. 由示意图可知,步骤⑤除有非极性键H—H键形成外,还要碳氧极性键和氢氧极性键生成,故C错误;
冯志明自杀D. 由示意图可知,步骤④的能垒最大,E正=1.86eV—(—0.16eV)=2.02eV,故D错误;
答案选B。
5.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol,向1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中加入下列物质:稀醋酸;浓硫酸;稀硝酸,恰好完全反应时产生的热量Q1、Q2、Q3的关系正确的是 A.Q1>Q3> Q2 B.Q3<Q1<Q2 C.Q1=Q3<Q2 D.Q1<Q3<Q2
答案:D
【详解】
稀醋酸属于弱电解质,电离时吸热,与0.5mol NaOH恰好反应放出的热量小于28.65kJ,即;浓硫酸溶于水放热,与0.5mol NaOH恰好反应放出的热量大于28.65kJ,即;稀硝酸属于强酸稀溶液,与0.5mol NaOH恰好反应放出的热量等于28.65kJ,即,综上,,故选D。
6.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·
可持续发展的内涵mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A.△H1>△H2>△H3 >△H4 B.△H1<△H2<△H3 <△H4
C.△H1>△H2=△H3 >△H4 D.△H4<△H1=△H2<△H3
答案:B
解析:强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol,表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。
【详解】
分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入:
①浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热,放热大于57.3kJ;
②稀硫酸,稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热,放热大于57.3kJ,但小于①放出的热量;
③稀硝酸,是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应,放热57.3kJ;
④稀醋酸为弱电解质,电离吸收热量,放热小于57.3kJ;
放出的热量为:①>②>③>④,因放热∆H<0,则∆H1<∆H2<∆H3<∆H4;
答案为B。
7.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非常任理事国的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。
8.已知跟氢气反应的热化学方程式如下:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l) △H1
H2(l)+Cl2(l)=2HCl(g) △H2
有关上述反应的叙述正确的是
A.△H1>△H2
B.两反应的生成物总能量均低于反应物总能量
C.生成1 mol HCl(g)时放出的热量多于生成1 mol HCl(l)时放出的热量
D.1 mol HCl(g)具有的能量小于1 mol HCl(l)具有的能量
答案:B
【详解】
A.氢气在中燃烧时放出热量,为放热反应,又因为相同的物质气态时具有的能量大于液态时具有的能量,则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)放出的热量大于反应H2(l)+Cl2(l)=2HCl(g)放出的热量,放热越多,焓变越小,即△H1<△H2,故A错误;