1.把镁粉中混入的少量铝粉除去,应选用的试剂是
( )
A.稀盐酸 B.新制氯水
C.烧碱溶液 D.纯碱溶液
[答案] C
16.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是____________________________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是__________________________________________;
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(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 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
[解析] (1)、(2)中ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,不难写出两个热化学方程式。分解率α1=×100%=25%;升温,化学平衡向吸热反应方向移动,因PCl5的分解要吸热,故升温,分解率增大,α2>α1。
(3)降温,化学平衡向放热反应方向移动。
(4)根据盖斯定律:一个化学反应不论是一步完成还是多步完成,其热效应总是相同的。
[答案] (1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306kJ/mol
(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ/mol
25% 大于
(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解
(4)-399 kJ/mol 等于
15.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=+131.4 kJ·mol-1,某同学实验测知,4 g 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·mol-1
C(g)+O2(g)===G(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
D(g)+O2(g)===B(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
由此判断“因为283 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1>393.6 kJ·mol-1,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:
[解析] (1)由A(s)+B(g)===C(g)+D(g)
ΔH=+131.4 kJ·mol-1,
知n(A)==mol
M(A)==12 g·mol-1,故A为碳,B为H2O,C为CO,D为H2,G为CO2,E为浓H2SO4或浓HNO3。
(2)可把3个热化学方程式具体写为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
两种途径反应热分别为:-283 kJ·mol-1-242 kJ·mol-1+131.4 kJ·mol-1=-393.6 kJ·mol-1和-393.6 kJ·mol-1,可见是相等的。
(3)将C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1和CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1两式相减即得C+O2―→CO的热化学方程式。
[答案] (1)碳
(2)不正确,因为1 mol A与O2直接燃烧放出的热量为393.6 kJ,而1 mol A先与B反应生成C和D,C和D再与O2反应,共放热量-131.4 kJ+283 kJ+242 kJ=393.6 kJ,两者相同
(3)C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.6 kJ·mol-1
14.(2010年嘉兴质检)(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是( )
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ/mol
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.当H2O为液态时,其反应热值小于41 kJ/mol
(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________
。
(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为:________________________________________________________________________
a、b两条曲线产生区别的原因很可能是________________________________________________________________________。
[解析] (1)②以图示形式将反应CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)的质变与能变呈现出来,并要求判断反应类型及ΔH情况。根据所给图示可知,A选项将反应的反应物与生成物弄反了,故不对;生成物的能量比反应物的能量高,故该反应为吸热反应,B选项正确,则C选项错误;D选项未限定H2O的物质的量,故不对。答案为B。
(3)b反应中使用催化剂,可以降低反应的活化能,但反应的热效应不会改变。
[答案] (1)①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ/mol
②B
(2)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
a不使用催化剂,b使用了催化剂
13.化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量的仪器叫做________。
(2)下列ΔH表示物质燃烧热的是________;表示物质中和热的是________(填“ΔH1”、“ΔH2”或“ΔH3”等)。
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1
B.C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) 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)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH7
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH8
[答案] (1)量热计 (2)ΔH4、ΔH5 ΔH6
12.将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。
下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明化学能可能转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.0 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
[解析] A项中5 mL HCl和45 mL NaOH反应后温度为22 ℃;C项HCl和NaOH溶液物质的量浓度相同,恰好反应,HCl和NaOH体积相同,图象对称;D项Ba(OH)2晶体和NH4Cl晶体反应有水生成,但为吸热反应。
[答案] B
11.(2009年天津高考)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
[解析] CO的燃烧热是283 kJ/mol,A项数据的单位不对。B项的图象中,CO和CO2的物质的量都应是2 mol。由题中的反应得:2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-452 kJ/mol,当反应物中的CO2为固态时,因为固体变成气体要吸热,所以反应放出的热量减少,而放热反应的ΔH是负值,所以C项正确。根据题中两个反应得:Na2O2(s)+CO(g)===Na2CO3(s) ΔH=-509 kJ/mol,即CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023。
10.
如图,a曲线是298 K、101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为:N2+3H22NH3 ΔH=-92 kJ·mol-1
B.b曲线是升高温度时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变
D.在298 K、体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184>Q2>2Q1
[解析] A项未注明各物质的聚集状态,应为N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1;B项中升高温度曲线应与a曲线重合;C项中加入催化剂降低反应的活化能,但不改变反应热,加入催化剂后对应b曲线;D项:N2和H2的反应为可逆反应,Q1<92 kJ,由于通入2 mol N2和6 mol H2进行反应达平衡时反应物的转化率大于通入1 mol N2和3 mol H2时的转化率,故有184>Q2>2Q1。
[答案] D
9.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
由1 mol CO(g)和3 mol CH4(g)组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
[解析] 由CO、CH4燃烧的化学方程式得1 mol CO充分燃烧,释放热量为=283(kJ),3 mol CH4充分燃烧,释放的热量为890×3=2 670(kJ),因此,1 mol CO和3 mol CH4充分燃烧,释放出的热量为283 kJ+2 670 kJ=2 953 kJ。
8.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
[解析] 根据能量守恒,拆开旧键所需的能量等于新键形成释放出的能量加吸收的能量(或减放出的能量)463 kJ×4-121 kJ×4=496 kJ+2ΔE(H-H),求出ΔE(H-H)值为436 kJ,故答案为C。