- 焓变、反应热
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下列关于化学反应与能量的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氧化还原反应的实质是电子的转移,特征是化合价变化,与反应放热还是吸热没有直接关系,故A错误;
B.反应放热还是吸热取决于旧化学键断裂吸收的能量与新键生成放出能量的大小,故B正确;
C.在化学反应过程中反应物的总能量不等于生成物的总能量,对于放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,对于吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,故C错误;
D.有新物质生成的反应为化学反应,所以化学反应一定有新物质的生成;任何化学反应中都有旧键断裂吸收热量和新键的生成放出热量,所以一定伴随着能量变化,故D错误;
故选B.
(2015秋•湖州期末)镁和铝单质及化合物在生产生活中的应用十分广泛.
(1)“真空碳热还原-氯化法”是一种新型的由铝土矿制备金属铝的方法.
已知:Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=b kJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=c kJ•mol-1
①用代数式表示a、b、c之间的关系:a=______.
②Al4C3是反应过程中的中间产物,Al4C3与水发生反应的化学方程式为______.
③传统单质铝的冶炼一般先用碱液处理铝土矿或用苏打焙烧铝土矿,使难溶的氧化铝变为可溶性偏铝酸盐,用苏打焙烧铝土矿的化学方程式为______.
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价为+2价,该化合物发生水解反应的化学方程式为______.
(3)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成的新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池负极的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)①Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
②Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=b kJ•mol-1
③3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=c kJ•mol-1
由盖斯定律①-②可得:3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=c kJ•mol-1,所以c=a-b,则a=b+c,故答案为:a=b+c;
②Al4C3与水反应生成氢氧化铝和甲烷,方程式为:Al4C3+12H2O=4 Al(OH)3+3CH4↑,故答案为:Al4C3+12H2O=4 Al(OH)3+3CH4↑;
③③用苏打焙烧铝土矿,类似于二氧化硅和碳酸钠反应,生成偏铝酸钠和二氧化碳,所以化学方程式为:Al2O3+Na2CO3 2 NaAlO2+CO2↑,故答案为:Al2O3+Na2CO3
2 NaAlO2+CO2↑;
(2)CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷,水解方程式为:2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+MgCl2+2CH4↑,故答案为:2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+MgCl2+2CH4↑;
(3)负极性氧化反应,且电解质呈碱性,生成偏铝酸根离子,所以电极反应式为:Al+4OH--4e-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al+4OH--4e-=AlO2-+2H2O.
解析
解:(1)①Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
②Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=b kJ•mol-1
③3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=c kJ•mol-1
由盖斯定律①-②可得:3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=c kJ•mol-1,所以c=a-b,则a=b+c,故答案为:a=b+c;
②Al4C3与水反应生成氢氧化铝和甲烷,方程式为:Al4C3+12H2O=4 Al(OH)3+3CH4↑,故答案为:Al4C3+12H2O=4 Al(OH)3+3CH4↑;
③③用苏打焙烧铝土矿,类似于二氧化硅和碳酸钠反应,生成偏铝酸钠和二氧化碳,所以化学方程式为:Al2O3+Na2CO3 2 NaAlO2+CO2↑,故答案为:Al2O3+Na2CO3
2 NaAlO2+CO2↑;
(2)CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷,水解方程式为:2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+MgCl2+2CH4↑,故答案为:2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+MgCl2+2CH4↑;
(3)负极性氧化反应,且电解质呈碱性,生成偏铝酸根离子,所以电极反应式为:Al+4OH--4e-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al+4OH--4e-=AlO2-+2H2O.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氯化铵和氢氧化钡晶体常温下就能发生吸热反应,故A错误;
B、燃烧都是放热反应,但需要加热到着火点,故B错误;
C、化学反应中的能量变化,主要是拆键和成键导致,故C正确;
D、能量变化的形式有热能、光能、电能等等,不只是热能,故D错误.
故选C
下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、本反应前后气体变固体,熵变小于零,只有在焓变小于零时自发,即该反应的△H<0,故A正确;
B、常温下铝在浓硫酸中发生钝化,故B错误;
C、二氧化碳的电子式:,故C错误;
D、Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2 固体,CO32-水解程度减小,但两者反应生成了NaOH,溶液的pH增大,故D错误;
故选A.
科学实验和人类的生活经验告诉我们,化学反应中的物质变化和能量变化是紧密地联系在一起的.请回答以下问题:
(1)离子反应H+(aq)+OH-(aq)═H2O(1);△H=-57.3kJ•mol-1表示在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1molH2O(1),这时的反应热叫做中和热.在中和热的测定实验中,下列溶液组合最合适的是______.
A.25mL0.4mol•L-1盐酸溶液与25mL0.4mol•L-1氨水
B.25mL0.4mol•L-1盐酸溶液与25mL0.45mol•L-1NaOH溶液
C.25mL0.4mol•L-1H2SO4溶液与25mL0.8mol•L-1NaOH溶液
D.25mL0.4mol•L-1H2SO4溶液与25mL0.45mol•L-1NaOH溶液
(2)写出稀H2SO4溶液与稀NaOH溶液发生反应,表示中和热的热化学方程式:______
(3)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ•mol-1当1molCH4(g)与2molO2(g)的总能量之和是3048kJ,则1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和是______kJ.
正确答案
解:(1)A、氨水电离过程需要吸热,会导致测得反应热的数值偏小,故A不合适;
B、盐酸提供的氢离子为0.010mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,碱稍过量,故B合适;
C、硫酸溶液提供的氢离子与氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子的物质的量相等,不能保证氢离子完全反应,故C不合适;
D、硫酸溶液提供的氢离子为0.020mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,氢离子不能完全反应,故D不合适;
故答案为:B;
(2)由H+(aq)+OH-(aq)═H2O(1);△H=-57.3kJ•mol-1可知:H2SO4和NaOH反应的中和热是指反应生成1mol水放出57.3kJ的热量,
反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,
故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol;
(3)1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和=-890kJ+3048kJ=2158kJ,
故答案为:2158.
解析
解:(1)A、氨水电离过程需要吸热,会导致测得反应热的数值偏小,故A不合适;
B、盐酸提供的氢离子为0.010mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,碱稍过量,故B合适;
C、硫酸溶液提供的氢离子与氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子的物质的量相等,不能保证氢离子完全反应,故C不合适;
D、硫酸溶液提供的氢离子为0.020mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,氢离子不能完全反应,故D不合适;
故答案为:B;
(2)由H+(aq)+OH-(aq)═H2O(1);△H=-57.3kJ•mol-1可知:H2SO4和NaOH反应的中和热是指反应生成1mol水放出57.3kJ的热量,
反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,
故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol;
(3)1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和=-890kJ+3048kJ=2158kJ,
故答案为:2158.
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