1796-2H2O(l)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
D.当有4NA个C—H键断裂时,该反应放出热量一定为bkJ4.(2021河南豫南九校高二上联考,物质的结构及键能如表所示。
共价键键能(kJ·mol)
-1
)P4S3可用于制造安全火柴,相关
S—SP—PP—S
a)
-1
bc则反应8S8(s)+P4(s)A.(a+b-c)kJ·mol
3P4S3(s)的ΔH为(
-1
B.(c-a-b)kJ·mol
-1
C.(3a+3b-6c)kJ·molD.3(2c-b-a)kJ·mol
-1
5.(2021安徽皖南名校高二上期中,)2008年北京奥运会“祥云”奥
运火炬所用环保型燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知:①2CO(g)+O2(g)②C3H8(g)+5O2(g)
132CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2221.5kJ/mol
4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2855.4kJ/mol4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2869.6kJ/mol)
③C4H10(正丁烷,l)+2O2(g)
13④C4H10(异丁烷,g)+2O2(g)
下列说法正确的是(
A.常温常压下,正丁烷的燃烧热为-2855.4kJ/mol
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多
C.常温下,CO的燃烧热为566.0kJ/molD.人类利用的能源都是通过化学反应获得的6.(2020浙江衢州四校高二上期中,重要成分,制备反应如下。
)四氯化钛是乙烯聚合催化剂的
①TiO2(s)+2Cl2(g)②C(s)+2O2(g)
1TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·molCO(g)ΔH2=-110.45kJ·mol
)
-1
-1
下列说法正确的是(
A.反应①中的能量变化如图所示
B.TiO2(s)的能量高于TiCl4(g)的能量C.固体C的燃烧热是-110.45kJ·molD.反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)kJ·mol
-1
-1
TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5
7.(2021江苏启东中学高二上月考,)在好氧菌和厌氧菌作用下,废液
中NH+4能转化为N2(g)和H2O(l),示意图如下。反应Ⅰ:NH+4(aq)+2O2(g)kJ·mol
-1
-反应Ⅱ:5NH+4(aq)+3NO3(aq)
+-1
NO-3(aq)+2H(aq)+H2O(l)ΔH1=akJ·mol
4N2(g)+9H2O(l)+2H(aq)ΔH2=b+
下列说法正确的是()
A.两池发生的反应中,氮元素只被氧化
B.两池中投放的废液体积相等时,NH+4能完全转化为N23.75×6.02×10
23
C.常温常压下,反应Ⅱ中生成22.4LN2转移的电子数为
D.4NH+4(aq)+3O2(g)
8.(2020江苏南京高三三模,
2N2(g)+4H(aq)+6H2O(l)ΔH=2(3a+b)kJ·mol
+
)二甲醚(CH3OCH3)是重要的能源物质,其
1-1
制备、应用与转化是研究的热点。
利用合成气制备二甲醚主要包含以下三个反应。CO(g)+2H2(g)2CH3OH(g)
CH3OH(g)ΔH=-90.4kJ·mol
-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.4kJ·mol
-1
CO(g)+H2O(g)则3CO(g)+3H2(g)
H2(g)+CO2(g)ΔH=-41.0kJ·mol
CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=
-1
。
9.(2020江苏徐州高二下期中,)(1)实验测得16g甲醇CH3OH(l)在氧
气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)图所示。
。
2NH3(g)ΔH=akJ·mol,能量变化如
-1
①该反应通常用铁作为催化剂,加催化剂会使图中E大”“变小”或“不变”,下同),图中ΔH②有关键能数据如下。
化学键键能(kJ·mol)
-1
(填“变
。
H—H436
N—H391
。
945
试根据表中所列键能数据计算a为
(3)发射卫星时可以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)②N2H4(g)+O2(g)
2NO2(g)ΔH1=akJ·mol;
-1
N2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol。
-1
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式:
10.(2021江苏如皋中学高二上阶段性检测,
。
)甲醇作为燃料,在化石
能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃、101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为25℃、101kPa时,CH3OH(l)+2O2(g)
-1
。
3CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5
kJ·mol,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO,则得到CaO多的是(2)CH3OH(l)+O2(g)
(填“甲醇”或“辛烷”)。
-1
CO(g)+2H2O(g)ΔH=-393kJ·mol,该反应相关
。C—O
496
343
C←1076
O
H—O
C—H413
化学键键能数据如下表,则x=
化学键
E/(kJ·mol-1)
Ⅱ.甲醇的合成(3)已知:CO(g)+2O2(g)
1H2(g)+2O2(g)
31xCO2(g)ΔH1=-283kJ·mol;
-1
-1
H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol;
CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-676kJ·mol。
-1
CH3OH(g)+2O2(g)
以CO(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)的热化学方程式为。
答案全解全析
1.A已知:①②H2(g)+I2(g)
(g)
(g)+H2(g)ΔH1=+100.3kJ·mol;
-1
-1
2HI(g)ΔH2=-11.0kJ·mol;
(g)+I2(g)
(g)+2HI(g)
根据盖斯定律,①+②可得反应ΔH=+.3kJ·mol,A项正确。
-1
2.A根据能量转化图可知转化Ⅱ的热化学方程式为CO(g)+2O2(g)CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol或2CO(g)+O2(g)
-1
-1
12CO2(g)ΔH=-565.8
kJ·mol,A项错误;C和O2反应生成CO,此反应属于放热反应,因此相同条件下,1molC(s)和0.5molO2(g)总能量高于1molCO(g)的能量,B项正确;根据能量转化图,C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-(393.5-282.9)kJ·mol×2=-221.2kJ·mol,C项正
-1
-1
确;C和O2反应生成CO2是放热反应,CO2分解为C和O2是吸热反应,D项正确。
3.B1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)所放出的热量为甲烷的燃烧热,A项错误;ΔH2=413kJ·mol×4+2xkJ·mol-(798kJ·mol×2+463kJ·mol×4)=-bkJ·mol,则有x=-1
-1
-1
-1
-1
1796-2
-1
,B项正确;
根据盖斯定律,①-②2
得,H2O(g)
当有4NA个C—H键断裂时,1molCH4反应,若生成H2O(l)放出akJ热量,若生成H2O(g)放出bkJ热量,D项错误。
4.C根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,反应8S8(s)+P4(s)
3-1
-1
-1
H2O(l)ΔH=2(b-a)kJ·mol,C项错误;
13P4S3(s)ΔH=8×8×akJ·mol+6×bkJ·mol-(6×ckJ·mol+3×bkJ·mol)=(3a+3b-6c)kJ·mol,C项正确。
-1
-1
5.B由热化学方程式③可知,常温常压下,正丁烷的燃烧热为2855.4kJ/mol,A项错误;相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多,B项正确;由热化学方程式①可知,CO的燃烧热为566.0kJ/mol2
=283.0kJ/mol,C项错误;人类利用的能源可以不通过化
学反应获得,D项错误。
6.D反应①的焓变为正,为吸热反应,而图中为放热反应,A项错误;放热反应中,反应物总能量比生成物总能量高,不能比较两种物质的能量大小,B项错误;由反应②不能确定C的燃烧热,C项错误;由盖斯定律可知,①+②×2得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)
-1
-1
TiCl4(g)+2CO(g)
-1
ΔH=+175.4kJ·mol+(-110.45kJ·mol)×2=-45.5kJ·mol,D项正确。
-7.D反应Ⅱ中,NH+4中N被氧化,而NO3中N被还原,A项错误;反应Ⅰ中+--1molNH+4转化为1molNO3,根据反应Ⅱ,NH4与NO3的物质的量之比
为5∶3时可完全转化为N2,可知好氧菌池和厌氧菌池中投放的废液体积比为3∶5时,NH+4能完全转化,B项错误;常温常压下22.4LN2的物质的量不为1mol,C项错误;已知反应Ⅰ:NH+4(aq)+2O2(g)
+-1NO-(aq)+2H(aq)+HO(l)ΔH=akJ·mol,反应213-OⅡ:5NH+(aq)+3N3(aq)44N2(g)+9H2O(l)+2H(aq)ΔH2=bkJ·mol,
+
-1
根据盖斯定律+
3×反应Ⅰ+反应Ⅱ2
2N2(g)+4H(aq)+6H2O(l)ΔH=2(3a+b)kJ·mol,D项正确。
-1
可得4NH+4(aq)+3O2(g)
1-1
8.答案-245.2kJ·mol
解析将题给三个反应依次编号为①、②、③,由盖斯定律①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)kJ·mol。
9.答案(1)CH3OH(l)+2O2(g)(2)①变小不变②-93(3)2N2H4(g)+2NO2(g)
3-1
CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=-245.2
CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol
-1
3N2(g)+4H2O(g)ΔH=(2b-a)kJ·mol
-1
解析(1)16gCH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2和液态水,放出363.25kJ热量,则32gCH3OH即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726.5kJ热量,则甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+2O2(g)
-1
3CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol。(2)①催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变焓变,则加催化剂会使图中E变小,图中ΔH不变;②N2(g)+3H2(g)
-1
2NH3(g)ΔH=反应物总键能-生成物总
-1
-1
-1
键能=945kJ·mol+436kJ·mol×3-391kJ·mol×6=-93kJ·mol=akJ·mol,解得a=-93。(3)①N2(g)+2O2(g)
-1
2NO2(g)ΔH1=a-1
kJ·mol,②N2H4(g)+O2(g)
-1N2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol,根据盖斯
3N2(g)+4H2O(g)
定律②×2-①,得:2N2H4(g)+2NO2(g)ΔH=(2b-a)kJ·mol。10.答案(1)C8H18(l)+2O2(g)辛烷(2)465(3)CO(g)+2H2(g)
25-1
8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol
-1
CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol
-1
解析(1)25℃、101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量,则1molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ÷0.2=5518kJ热量,热化学方程式为C8H18(l)+2O2(g)
258CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol;反应
-1
物的物质的量与产生的热量成正比,等质量时
×5518kJ>×726.5kJ,则放热多的为C8H18,得到CaO多的是辛烷。11432(2)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总
和,-393=3×413+343+496+x-(1076+4x),解得x=465。(3)已知热化学方程式:①CO(g)+2O2(g)②H2(g)+2O2(g)
311CO2(g)ΔH1=-283kJ·mol;
-1
-1
H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol;
CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-676kJ·mol。
-1
③CH3OH(g)+2O2(g)
结合盖斯定律可知,①+②×2-③得到CO(g)+2H2(g)
-1
-1
CH3OH(g)
-1
-1
ΔH=-283kJ·mol+(-242kJ·mol)×2-(-676kJ·mol)=-91kJ·mol。
