題目列表(包括答案和解析)

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4. 實驗室用4 mol SO2與2 mol O2在一定條件下進行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.64 kJ/mol,當放出314.624 kJ熱量時,SO2的轉(zhuǎn)化率為( )

A.40%   B.50%   C.80%   D.90%

解析:當放出熱量為314.624 kJ時,參加反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為×2 mol=3.2 mol,故SO2的轉(zhuǎn)化率為:×100%=80%。

答案:C

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3.在101 kPa時燃燒1 t含F(xiàn)eS2質(zhì)量分數(shù)為70%的黃鐵礦生成固態(tài)Fe2O3和氣態(tài)SO2,放出4.98×106 kJ的熱量,表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )

A.4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O3(s)+8SO2(g);ΔH=+853.7 kJ·mol1

B.FeS2(s)+11/4O2(g)===1/2Fe2O3(s)+2SO2(g);ΔH=-853.7 kJ·mol1

C.4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O3(s)+8SO2(g);ΔH=+3 414.8 kJ·mol1

D.FeS2(s)+11/4O2(g)===1/2Fe2O3(s)+2SO2(g);ΔH=-3 414.8 kJ·mol1

解析:燃燒1 mol FeS2放熱:×120 g=853.7 kJ。D項ΔH與化學(xué)計量數(shù)不匹配。

答案:B

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2.氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源,它可以由自然界中大量存在的水來制。2H2O(l)2H2(g)+O2(g),該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級能源氫氣,以下研究方向正確的是( )

A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可研究在水不分解的情況下,使氫氣成為二          級能源

B.設(shè)法將太陽光聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣

C.尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時釋放能量

D.尋找特殊催化劑,用于開發(fā)廉價能源,以分解水制取氧氣

解析:水本身并不能燃燒,水分解后生成H2,才可以燃燒放出熱量,而水的分解是吸熱反應(yīng),在發(fā)生吸熱反應(yīng)時,反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化成生成物。

答案:B

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1.(2009·濰坊統(tǒng)考)將1 g H2和4 g O2混合點燃,充分反應(yīng),放出71.45 kJ熱量,同樣條件下1 mol H2在O2中完全燃燒放出的熱量是( )

A.71.45 kJ    B.142.9 kJ     C.571.6 kJ     D.285.8 kJ

解析:由氫氣和氧氣的反應(yīng)知,1 g H2和4 g O2反應(yīng)時氫氣過量,故1 mol H2反應(yīng)時需16 g氧氣,所以放出熱量為4×71.45 kJ=285.8 kJ。

答案:D

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11.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如右圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。

根據(jù)右圖回答下列問題:

(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是____________________________________

_______________________________________________________________________。

(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是_______________________________________________。

(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3=__________________,P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。

解析:(1)產(chǎn)物的總能量減去反應(yīng)物的總能量就等于反應(yīng)熱,結(jié)合圖像可知,PCl3和反應(yīng)物P和Cl2的能量差值為306 kJ,因此該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:

P(s)+Cl2(g)===PCl3(g);ΔH=-306 kJ/mol。

(2)根據(jù)圖像可知PCl5和PCl3之間的能量差值為:93 kJ,因此PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式為:PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);ΔH=+93 kJ/mol。

(3)由于兩個反應(yīng)都是放熱反應(yīng),降低溫度有利于平衡右移,提高產(chǎn)率。同時由于PCl5受熱易分解,因此溫度降低防止其分解。

(4)根據(jù)蓋斯定律求得:ΔH3=-399 kJ/mol。且ΔH3=ΔH4,與反應(yīng)的途徑無關(guān),只與起始物質(zhì)、終了物質(zhì)有關(guān)。

答案:(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g);ΔH=-306 kJ/mol

(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);ΔH=+93 kJ/mol

(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降溫有利于提高產(chǎn)率,防止生成物分解 (4)-399 kJ/mol 

等于

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10.(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ,其熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

(2)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2是放熱反應(yīng),當1 mol Cl2參與反應(yīng)時釋放145 kJ的熱量,寫出這個熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。

(3)家用液化氣中的主要成分之一是丁烷,當10 kg丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時,放出的熱量是5×105 kJ,試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。

丁烷的燃燒熱為________kJ·mol1。已知1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量,則反應(yīng):

C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH=________kJ·mol1。

解析:根據(jù)燃燒熱的概念,結(jié)合題給條件可計算丁烷的燃燒熱為:×58 g·mol1=2 900 kJ·mol1。1 mol丁烷燃燒生成氣態(tài)水時ΔH=-(2 900 kJ·mol1-44×5 kJ·mol1)=-2 680 kJ·mol1

答案:(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(g);ΔH=-1 427.2 kJ·mol1

(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g);ΔH=-290 kJ·mol1

(3)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l);ΔH=-2 900 kJ·mol1 2 900。2 680

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9. 把溫度為13℃、濃度為1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的堿溶液各50 mL混合[溶液密度均為1 g/mL,所生成溶液的比熱容c=4.184 J/(g·℃)],輕輕攪動。測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下:

反應(yīng)物
起始溫度t1/℃
終了溫度t2/℃
中和熱kJ·mol1
HCl+NaOH
13.0
19.8
ΔH1
HCl+NH3·H2O
13.0
19.3
ΔH2

(1)試計算上述兩組實驗測出的中和熱:

ΔH1=__________;ΔH2=______________。

(2)實驗中堿液過量的目的是___________________________________________________。

(3)兩組實驗結(jié)果有差異的原因是________________________________________________。

解析:(1)根據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量,酸為0.050 mol,堿為0.055 mol,堿是過量的,應(yīng)以酸計算,算出生成0.050 mol 水放出的熱量,進而得出生成1 mol水放出的熱量,即可得出兩組實驗測出的中和熱數(shù)值。

H1|==5.69×104 J/mol=56.9 kJ/mol

H2|==5.27×104 J/mol=52.7 kJ/mol

(2)堿液過量是為了提高實驗準確度,保證鹽酸完全反應(yīng);NH3·H2O易揮發(fā),也使NH3·H2O濃度下降,故應(yīng)過量。

(3)NaOH是強堿,在水溶液中完全電離,跟HCl中和時放熱較多,NH3·H2O是弱堿,只有小部分電離,發(fā)生電離時要吸熱,中和時放熱較少。

答案:(1)-56.9 kJ·mol1。52.7 kJ·mol1

(2)使鹽酸完全反應(yīng),提高實驗的準確度

(3)NaOH是強電解質(zhì),NH3·H2O是弱電解質(zhì),繼續(xù)電離時吸收熱量

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8. 在量熱計中(如圖)將100 mL 0.50 mol·L1的CH3COOH溶液與100 mL 0.55 mol·L1的NaOH溶液混合,溫度從298.0 K升高至300.7 K。已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件每升高1 K所需要的熱量)是150.5 J·K1,溶液密度均為1 g·mL1,生成溶液的比熱容c=4.184 J·(g·K)1

(1)試求CH3COOH的中和熱ΔH。

(2)CH3COOH的中和熱的文獻值為56.1 kJ·mol1,你認為(1)中測得的實驗值有偏差可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)實驗中NaOH過量的目的是________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)你認為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比,________較大,其原因是________________________________________________________________________。

解析:CH3COOH的中和熱

ΔH=-

=-5.33×104 J·mol1=-53.3 kJ·mol1

答案:(1)ΔH=-53.3 kJ·mol1 (2)①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好;②酸堿溶液混合不迅速;③溫度計不夠精確等 (3)過量的堿能保證CH3COOH完全被中和,從而提高實驗準確度

(4)HCl CH3COOH是弱酸,只是少部分電離,CH3COOH發(fā)生電離時要吸熱,中和時放熱較少

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7.已知:①1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量;②1 mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量;③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時釋放431 kJ的能量。下列敘述正確的是( )

A.氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

B.氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH=183 kJ·mol1

C.氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH=-183 kJ·mol1

D.氫氣和氯氣反應(yīng)生成1 mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH=-183 kJ·mol1

解析:氫氣和氯氣生成氯化氫的反應(yīng)熱等于氫氣鍵能加氯氣鍵能減去氯化氫鍵能的2倍即ΔH=436 kJ·mol1+243 kJ·mol1-2×431 kJ·mol1=-183 kJ·mol1,故氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫的熱化學(xué)方程式:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol1。

答案:C

保溫杯式量熱計

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6.  現(xiàn)有如下三個熱化學(xué)方程式:

H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔHa kJ·mol1

H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔHb kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔHc kJ·mol1

下列關(guān)于它們的表述正確的是( )

A.它們都是吸熱反應(yīng)           B.a,bc均為正值

C.ab                      D.2bc

解析:根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫中反應(yīng)熱表示方法的規(guī)定,即ΔH為“-”表示放熱,ΔH為“+”表示吸熱,可判斷H2燃燒放出的熱量應(yīng)該用負值表示,故A、B均不正確。根據(jù)相同物質(zhì)的反應(yīng),聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱不同,可判斷ab,故C不正確。根據(jù)相同反應(yīng),反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比,可判斷2bc,D正確。

答案:D

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同步練習(xí)冊答案