S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4 1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5
22H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8 A.① C.②③④
B.④ D.①②③
解析:本题主要考查对“ΔH”的理解,明确“ΔH”既有“+”“-”,又有数值大小。①碳与氧气反应放热,即ΔH1<0,ΔH2<0,C充分燃烧比不充分燃烧放出的热量多,所以ΔH1<ΔH2;②等量的固态硫变为气态硫时吸收热量,则气态硫含有的能量多,故在与O2作用产生同样多的SO2时,气态硫放出的热量多,即ΔH3>ΔH4;③发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH5>ΔH6;④碳酸钙分解吸收热量,ΔH7>0,CaO与H2O反应放出热量,ΔH8<0,显然ΔH7>ΔH8。C项正确。
答案:C
10.在25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A.-488.3 kJ·mol-1 C.-191 kJ·mol-1 答案:A
11.在一定条件下,当64 g SO2气体被氧化成SO3气体时,共放出热量98.3 kJ,已知SO2在此条件下转化率为80%,据此,下列热化学方程式正确的是( )
- 6 -
B.+488.3 kJ·mol-1 D.+191 kJ·mol-1
1
A.SO2(g)+O2(g)
2ΔH=-98.3 kJ·mol-1 B.2SO2(g)+O2(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1 1
C.SO2(g)+O2(g)
2ΔH=-78.64 kJ·mol-1 D.2SO2(g)+O2(g)ΔH=+196.6 kJ·mol-1 答案:A
SO3(g)
2SO3(l)
SO3(g)
2SO3(g)
12.选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·mol
-1
②4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)===3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=b
kJ·mol-1
副反应③4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=d kJ·mol
-1
可以计算出反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的ΔH为( ) 4b-3a+d4b-3b+d-1A. kJ·mol B. kJ·mol-1
443b-4a+d3a-4b+d-1
C. kJ·mol D. kJ·mol-1
44
3
解析:由已知热化学方程式,根据盖斯定律可知,将①×-②+
4
?31?1
③×即得反应:2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=?a×4-b+d×4?4??
- 7 -
3a-4b+d
kJ·mol= kJ·mol-1。
4
-1
答案:D
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分) 13.(10分)已知下列热化学方程式:
1
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol;②H2(g)+
2
-1
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1;
1
③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1; ④C(s)+
2O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。回答下列各问题:
(1)H2的燃烧热为___________,C的燃烧热为______________。 (2)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为__________。 (3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定,则由已知条件得CO的燃烧热为____________,其燃烧热的热化学方程式为
_____________________________________________________。 解析:(1)燃烧热是在101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即C要转化为二氧化碳,H要转化为液态水。根据②可知:氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1;根据④可知,碳的燃烧热为393.5 kJ·mol-1。(2)10 g氢气的物质的量为5 mol,燃烧放出1285.8 kJ·mol-1×5 mol=1 429 kJ。(3)方程式CO(g)+O2(g)===CO2(g)
2可由④-③得到,其ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-110.5 kJ·mol-1)=-283 kJ·mol-1
答案:(1)285.8 kJ·mol-1 393.5 kJ·mol-1 (2)1 429 kJ (3)283 kJ·mol-1
- 8 -
1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
2
14.(10分)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__________________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1(a) C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1(b) C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ· mol-1(c)
若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因1
此无法通过实验直接测得反应:C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设
2计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得的实验数
- 9 -
据有_____________________________________________。
解析:(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)时放热,ΔH为负值。②燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1。③由题意知,n(二甲醚)×1 455 kJ·mol-1+[1 mol-n(二甲醚)]×2 215.0 kJ·mol-1=1 645 kJ,解得n(二甲醚)=0.75 mol,n(丙烷)=0.25 mol。
(2)①由(a)×3+(c)-(b)可得:C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH4=-(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1,所以使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。1
②利用盖斯定律计算反应:C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH,需要测得的
2实验数据有碳和CO的燃烧热。
答案:(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1 ③1∶3
(2)①(3Q1-Q2+Q3) ②碳和CO的燃烧热
15.(8分)近年来,全国部分地区被雾霾笼罩,机动车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首。提高空气质量,减少机动车尾气排放成为当务之急。已知断裂某些共价键需要的能量如下表:
断裂的共价键 需要的能量 O ==O 498 kJ·mol-1 N≡N 945 kJ·mol-1 N—O 630 kJ·mol-1 (1)机动车发动机工作时会引发N2和O2的反应,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量 (填“大”或“小”)。
11
(2)N2与O2合成NO的热化学方程式可以表示为N2(g)+O2
22
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