题目内容

14．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率．
（1）氢气在O2中燃烧的反应是放热反应（填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；
（2）从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量．已知破坏1mol H-H键、1mol O═O键、1mol H-O键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量．则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为482kJ．

分析 （1）燃烧反应都是放热反应，根据能量守恒判断；
（2）根据原电池的负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，反应还原反应，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和判断．

解答 解：（1）燃烧反应都是放热反应，所以氢气的燃烧反应是放热反应，根据能量守恒定律，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为：放；大于；
（2）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，放热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量，
焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为（2×436+498-4×463）=482kJ，
故答案为：小于；482kJ．

点评 本题考查化学反应与能量变化，为高频考点，侧重于学生的双基的考查，注意把握相关概念的理解，把握反应热的计算方法，难度不大．

练习册系列答案
相关题目

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验I：反应产物的定性探究——按如图装置（固定装置已略）进行实验：

（1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是 ；

（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 ；

（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是 ；

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。

实验II：反应产物的定量探究

（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+bH2SO4cCu2S+dCuSO4+eH2O。则a∶b= 。

（6）为进一步探究该黑色物质的成分，经查阅相关文献获得下列资料。

资料1：

硫酸/mol·L－1

黑色物质出现的温度/℃

黑色物质消失的温度/℃

14

Cu 片表面无明显现象

15

约150

约236

16

约140

约250

18

约120

不消失

资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的如下结论中正确是 。

A．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

B．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

C．该反应发生的条件之一是硫酸浓度 ≥ 15 mol/L

D．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失
5．如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图．下列关于该实验的叙述中，不正确的是（　　）
A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸
B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C．实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
D．采用长玻璃导管有导气兼冷凝的作用
2．把0.2molX气体和0.5molY气体混合于1L密闭容器中，使它们发生如下反应：2X（g）+3Y（g）=nZ（g）+4W（g）．2min末已生成0.2molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/（L•min），试计算：
（1）前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率；
（2）2min末时Y的浓度；
（3）化学反应方程式中n的值是多少？
9．氮化铝（AlN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得．实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：
①Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6.75：2）；
②在碳存在下，X与N2反应生成AlN．请回答：
（1）X的化学式为Al2O．
（2）碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：Al2O3（s）+3C（s）+N2（g）?2AlN（g）+3CO（g）
①写出合成AlN的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（AlN）．{c}^{3}（CO）}{c（{N}_{2}）}$，若该反应在高温下自发进行，则随着温度升高，反应物N2的平衡转化率将增大 （填“增大”、“不变”或“减小”），
②在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示．下列说法正确的是CD．
A．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B．c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：v（N2）=3v（CO）
D．维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙
（3）在氮化铝中加入氢氧化钠溶液，加热，吸收产生的氨气，进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量．写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑．
19．亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用，研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3．其实验流程如下：

（1）SO2对环境的危害主要是形成酸雨．
（2）用Na2CO3溶液能吸收SO2的原因是亚硫酸的酸性比碳酸强．
（3）查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中发生如下反应：
①2Na2CO3+SO2+H2O═2NaHCO3+Na2SO3 ②2NaHCO3+SO2+H2O═2CO2↑+Na2SO3 ③Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3
溶液中有关组分的质量分数变化如图所示，图中的线2表示的组分为NaHCO3（填化学式）．
（4）实验时，“反应Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O（主要）、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O（次要）（用化学方程式表示）．
（5）获得的Na2SO3产品久置后质量变重，主要原因是Na2SO3被空气中氧气氧化成Na2SO4．
6．一定温度时，向2.0L恒容密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2，发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）．经过一段时间后达到平衡．反应过程中测定的部分数据见表：
 t/s 0 t1t2 t3 t4 
 n（SO3）/mol 0 0.81.4 1.6 1.6 
下列说法正确的是（　　）
A．反应在0～t1s内的平均速率v（SO2）=$\frac{0.8}{{t}_{1}}$mol•L-1•s-1
B．保持其他条件不变，若增大O2的浓度，到达新平衡时SO2转化率会增大
C．平衡时，再向容器中充入0.4mol SO2和1.6mol SO3，平衡不移动
D．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1mol O2，反应到达新平衡时$\frac{n（S{O}_{3}）}{n（{O}_{2}）}$减小
3．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料．0.25mol N2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量．则下列热化学方程式中正确的是（　　）
A．$\frac{1}{2}$N2H4+$\frac{1}{2}$O2═$\frac{1}{2}$N2+H2O△H=-267 kJ•mol-1
B．N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-133.5 kJ•mol-1
C．N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=+534 kJ
D．N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534 kJ•mol-1
1．红葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中生成了有香味的酯．在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题．
（1）乙醇分子中官能团的名称是羟基．该官能团的电子式
（2）试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止液体暴沸．
（3）试管a中发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH $?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$ CH3COOC2H5+H2O．
（4）反应开始前，试管b中盛放的溶液是饱和Na2CO3溶液，主要作用除去乙酸，溶解乙醇，利于酯的分层析出
（5）可用分液的方法把制得的乙酸乙酯分离出来．
（6）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，其目的是防止倒吸．
（7）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态．下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有（填序号）②④⑤⑥．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
⑥混合物水中的18O的物质的量不再变化．

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