复习高中化学反应 能源 反应热的计算(新人教)
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第二节化学反应能源反应热的计算一、选择题(包括8小题。
1~6小题只有一个选项符合题意,7~8小题有两个选项符合题意。
)1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )A.碳酸铵受热分解B.乙烷燃烧C.铝粉与硫酸反应D.氧化钠溶于水2.环境是人类生存和活动的场所。
下列有关人类满足生活和生产活动需求做法的说法中,不正确的是( )A.第29届奥运会的火炬燃料丙烷燃烧产物为二氧化碳和水,符合中国政府办一个“绿色奥运”的承诺B.“长征”系列火箭为我国的航天事业立下了汗马功劳,其推进剂(偏二甲肼/四氧化二氮)属于环保燃料C.2007年在太湖发生的蓝藻“水华”现象是该区域的生活污水、工业废水等造成水域富营养化的结果D.研究人员用植物碳水化合物制造出了柴油燃料,属清洁的可再生能源3.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mo-1L分别向1 L 0.5mol·-1L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸,②浓硫酸,③稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是( )A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH2<ΔH1<ΔH3C.ΔH1=ΔH2=ΔH3D.ΔH1>ΔH3>ΔH24.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅生产1.00kg纯硅的总反应热为()A.-21435.71 kJB.-600.20kJC.+21435.71 kJD.+1965.10 kJ5.(2009年四川卷)25℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是( )A.2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3kJ/molB.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/molC.C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);ΔH=-5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5518kJ/mol6.(2009年珠海模拟)在一定条件下发生化学反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO23(g);ΔH=-197 kJ·mo-1L现有容积相同的甲、乙、丙三个容器,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所列:容器SO2(mol) O2(mol) N2(mol)Q(kJ)甲 2 1 0 Q1乙 2 1 0Q2丙 1 0.5 1 Q3A.在上述条件下反应生成1mol SO23气体放热98.5kJB.上述条件下每摩尔该反应进行到底时放出的热量为197kJC.Q1=2Q2=2Q3=197 kJD.2Q2=2Q3<Q1<197kJ7.分析下面的能量变化示意图,确定下列选项中正确的是( )A.2A(g)+B(g)=2C(g);ΔH<0B.2A(g)+B(g)=2C(g);ΔH>0C.2A+B=2C;ΔH<0D.2C(g)=2A(g)+B(g);ΔH>08.(2009年云浮质检)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);ΔH1②Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);ΔH2③Sn(s,灰)〖FY(KN〗>13.2 ℃/<13.2 ℃Sn(s,白);ΔH3=+2.1 kJ·mo-1L下列说法正确的是()A.ΔH1<ΔH2B.锡在常温下以灰锡状态存在C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏二、非选择题9.近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源,如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是()A.电解水B.锌和稀硫酸反应C.光解海水 D.以石油、天然气为原料(2)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。
已知,热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393.5kJ·mo-1L2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mo-1L试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是______________。
(3)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济、高效的输送。
研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间,其组成不固定,通常是非化学计量的,如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。
已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g/cm3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式____________。
10.丙烷燃烧可以通过以下两种途径:请回答下列问题:(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量____________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量____________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要____________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是____________ 。
(3)b与a、c、d的数学关系式是____________。
11.(2009年苏州调研)A~G是中学化学常见物质,A、D为单质,G是含A元素的酸性气体。
已知:A(s)+B(g)=C(g)+D(g);ΔH=+131.4kJ·mo-1L,某同学实验测知,4g A发生上述反应吸收43.8 kJ的热量。
(1)写出A元素的名称____________。
(2)另外知:A(s)+O2(g)=G(g);ΔH=-393.6 kJ·mo-1LC(g)+1/2O2(g)=G(g);ΔH=-283kJ·mo-1LD(g)+1/2O2(g)=B(g);ΔH=-242 kJ·mo-1L由此判断“因为283 kJ·mo-1L+242 kJ·mo-1L>393.6 kJ·mo-1L,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确?并说明理由____________ ____________ 。
(3)写出A+O2→C的热化学方程式:____________。
12.(2008年全国卷Ⅱ改编)红磷P(s)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)根据下图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式____________ ____________ ;(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式________________________ ; (3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。
原因是____________ ____________ ;(4)P和Cl2分两步反应生成1 molPCl5的ΔH3=____________;P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的ΔH4__________ΔH3(填“大于”,“小于”或“等于”);(5)PCl5与足量水反应,最终生成两种酸,其化学方程式是____________ 。
参考答案:1.解析:生成物总能量高于反应物总能量的化学反应必为吸热反应。
B、C、D三项均为放热反应,A为吸热反应。
结合平时对反应的认识即可判断。
答案:A2.解析:A项中丙烷燃烧产物是H2O和CO2,无污染,正确;B中偏二甲肼是一种剧毒物质,且偏二甲肼与四氧化二氮反应后的产物也对人体有害,污染环境,故B错;C、D正确。
答案:B3.解析:等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量。
但在实际反应中,浓硫酸溶解放热,醋酸是弱电解质,电离要吸热,故选D。
注意放热越多,ΔH的值越小。
答案:D4.解析:首先将由石英制纯硅的不同途径图示如下:根据盖斯定律:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-600.20kJ·mol-1,生成1.00kg纯硅反应热总量为:1000g/28 g·mol-1×(-600.20 kJ·mol-1)=-21435.71 kJ。
答案:A5.解析:A项,生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀;C项,应生成液态水;D项,辛烷应为1 mol。
答案:B6.解析:甲容器中实际生成的SO3少于2 mol,故放热少于197 kJ,又因压强减小,乙丙两容器生成的SO3分别少于甲容器中生成SO3的一半,故有2Q2=2Q3<Q1<197 kJ。
答案:C7.解析:若A(g)和B(g)为反应物,C(g)为产物,反应为放热,则热化学方程式为A选项;若C(g)为反应物,A(g)和B(g)为产物,则反应为吸热,热化学方程式为D选项。
答案:AD8.解析:根据盖斯定律,②-①,得Sn(s,灰)=Sn(s,白)ΔH3=ΔH2-ΔH1=+2.1 kJ·mol-1,因此很容易判断出,B、C是错误的;由③可看出,在低于13.2 ℃的环境,锡易变成粉末状的灰锡,自行毁灭。
答案:AD9.解析:(1)光解海水,充分利用太阳和水资源,可开发又较经济且资源可持续利用。
(2)等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比=(571.6 kJ/4)∶393.5 kJ/12=4.36∶1。
(3)Pd∶H=n(Pd)∶2n(H2)=(1 cm3×10.64 g/cm3÷106.4g/mol)∶2(896×10-3 L÷22.4L/mol)=1∶0.8。
答案:(1)C(2)4.36∶1(3)PdH0.810.解析:(1)由盖斯定律可知,反应物的反应热与反应的途径无关,故途径Ⅰ、Ⅱ放出的热量相等。