题目内容
【题目】化学反应过程发生物质变化同时常常伴能量变化,它以热能形式表现出来,叫反应热,它有很多种,燃烧热,中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是_____(填ΔH1、ΔH2或ΔH3,下同);表示中和热的是____。
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
B. C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH3
D. C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH4
E. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) ΔH5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=NaSO4(aq)+2H2O(l) ΔH7
(2)已知15g乙烷完全燃烧生成CO2和液态水,放热akJ,下列热化学方程式正确是(________)。
A. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=+2a kJ·mol-1
B. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-2a kJ·mol-1
C. 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=-4a kJ·mol-1
D. 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=+4a kJ·mol-1
(3)充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9kJ,且生成的CO2恰好能与2.5mol/L 100mL的氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀,则燃烧1mol丁烷放出能量为__________。
(4)进一步研究表明,化学反应能量变化与键能有关,键能简单理解断开1mol化学键吸收能量。下表是键能数据:
化学键 | P—P | P—O | O=O | P=O |
键能(kJ·mol-1) | 197 | 360 | 499 | X |
已知白磷燃烧热为2378.0kJ·mol-1,则X=__________。
【答案】ΔH3 ΔH4 ΔH5 ΔH6 BC 2590.4kJ 433.75
【解析】
(1)燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物的反应热,一般H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g),中和热指稀溶液中酸与碱反应生成1molH2O的反应热热量,据此分析判断;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热akJ,结合燃烧热的概念分析判断;
(3)CO2恰好与氢氧化钡溶液完全反应生成碳酸钡,根据n=cV计算氢氧化钡的物质的量,从而计算n(BaCO3),根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3),进而计算丁烷的物质的量,据此分析计算;
(4)根据反应热等于反应物的总键能与生成物的总键能之差,结合反应热计算键能。
(1)A.氢气的物质的量为2mol,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,稳定的氧化物是CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态的水,是稳定的状态,故反应热△H3能表示燃烧热;
D.C(s)+O2(g)═CO2(g)△H4中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H5中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水,符合燃烧热概念,反应热△H5能表示燃烧热;
F.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H6中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.2NaOH(ag)+H2SO4(ag)═Na2SO4(ag)+2H2O(l) △H7,反应生成的水为2mol,△H7不能表示中和热;
表示物质燃烧热的是△H3、△H4、△H5,表示中和热的是△H6,故答案为:△H3、△H4、△H5;△H6;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热akJ。
A.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H1=+2akJ/mol在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故A错误;
B.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H2=-2akJ/mol,完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热2akJ,故B正确;
C.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H3=-4akJ/mol,完全燃烧2mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热4akJ,故C正确;
D.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H4=+4akJ/mol,在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故D错误;
正确的有BC,故答案为:BC;
(3)氢氧化钡的物质的量为0.1L×2.5mol/L=0.25mol,n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量n(C4H10)=×0.25mol=mol,放出热量161.9kJ,所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为161.9kJ×=2590.4kJ,故答案为:2590.4kJ;
(4)白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2378.0kJ/mol,则6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-12×360kJ/mol-4X=-2378kJ/mol,解得:X=433.75kJ/mol,故答案为:433.75。