题目内容

15.根据如图能量变化曲线判断,下列说法正确的是(  )
A.H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-242kJ•mol-1
B.若H-H、O═O的键能分别是436 kJ•mol-1和496 kJ•mol-1,则H-O的键能是463 kJ•mol-1
C.据图可知,氢气的燃烧热为242 kJ•mol-1
D.10克氢气在氧气中完全燃烧,放出热量为1210kJ

分析 A.根据反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的能量变化图可知,△H=-484KJ/mol,当生成液态水时,放出热量多于484KJ热量,可根据盖斯定律求算;
B.根据图示得到生成气态水反应的焓变,化学反应的焓变△H=H产物-H反应物=反应物键能总和-生成物键能总和计算得到;
C.燃烧热必须是可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量;
D.根据n=$\frac{m}{M}$计算出氢气的物质的量结合氢气的燃烧热解答.

解答 解:A.根据反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的能量变化图可知,①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484KJ/mol,②2H2O(g)═2H2O(l)△H=-88KJ/mol,将(①+②)÷2得H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-286KJ/mol,故A错误;
B.根据图是信息得到:O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1,设H-O键的键能为xkJ•mol-1,H-H、O=O的键能分别是436kJ•mol-1和496kJ•mol-1,△H=2×436+496-4x=-484,解得x=463kJ•mol-1,故B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-286KJ/mol,氢气的燃烧热为286kJ•mol-1,故C错误;
D.10克氢气n=$\frac{m}{M}$=$\frac{10g}{2g/mol}$=5mol,H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-286KJ/mol,完全燃烧,放出热量为(5×286)=1430kJ,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了根据能量变化曲线判断热化学方程式的分析应用,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意物质能量的变化判断与物质状态间的关系,答题时注意审题,题目难度中等.

练习册系列答案
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8.CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量=(填“>”“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:
①能表示该反应过程中能量变化的是(图1)D(填字母).
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图2所示,则CH4的转化率为63%.

(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热△H=-74.8kJ•mol-1
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是C(填字母).
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2
D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料
(5)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如表:
容器
反应物投入量1molCO、2mol H21mol CH3OH2mol CO、4mol H2
CH3OH的浓度(mol/L)c1=0.25c2c3
反应的能量变化放出Q1 kJ吸收Q2 kJ放出Q3 kJ
平衡常数K1K2K3
反应物转化率α1α2α3
①下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是BC.
A.v(H2)=2v(CH3OH)  B.n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2:1
C.混合气体的密度不变   D.混合气体的平均相对分子质量不变 E.容器的压强不变
②下列说法正确的是AC.
A.c1=c2      B.Q1=Q2     C.K1=K2      D.α23<100%
③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图(图3):

各阶段的平衡常数如表所示:
t2~t3t4~t5t5~t6t7~t8
K4K5K6K7
K4、K5、K6、K7之间的关系为K4>K5=K6=K7(填“>”、“<”或“=”).反应物的转化率最大的一段时间是t2~t3

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