- 化学反应热的计算
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已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-Q1 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-Q2 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),
所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为=0.5mol,
甲烷和氢气的体积比为4:1,
所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol,
氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol.
由CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1kJ/mol可知,
0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ;
由2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-Q3kJ/mol可知,
0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol××Q3kJ/mol=0.05Q3kJ,
所以放出的热量为0.4Q1+0.05Q3,
故A正确;
B.经完全燃烧后恢复至常温,水为液态,氢气按2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-Q3kJ/mol计算,故B错误;
C.H2O(g)→H2O(l)为放热过程,所以Q2<Q3,由于△H为负值,所以△H2>△H3,故C正确;
D.H2O(g)→H2O(l)为放热过程,所以Q2<Q3,由于△H为负值,所以△H2>△H3,故D错误;
故选:AC.
下列两组热化学方程式中,有关△H的比较正确的是( )
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H1
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H2
②NaOH(aq)+H2SO4(浓)═
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H3
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l);△H4.
正确答案
解析
解:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H1、CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H2 ,两个反应都是放热反应,后者生成液态水,所以放出的热量大于前者,而放热反应△H小于0,放热越多,焓变值越小,故△H1>△H2;
②NaOH(aq)+H2SO4(浓)═
Na2SO4(aq)+H2O(l);△H3、NaOH(aq)+CH3COOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l);△H4.两个反应的实质是酸碱中和,都是放热反应,两个反应生成水的物质的量都是1mol,但是CH3COOH(aq)是弱电解质,电离过程吸收一部分热量,所以后者放出的热量小,所以△H3<△H4,
故选:B.
已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q2 kJ•mol-1则Q1、Q2的关系为( )
正确答案
解析
解:根据题的叙述可把胆矾溶于水看成二个过程,第一个过程是:CuSO4•5H2OCuSO4(s)+5H2O;△H=+Q2KJ/mol这一过程是吸出热量的,一摩尔CuSO4 •5H2O分解吸收的热量为Q2KJ;第二过程是:无水硫酸铜制成溶液的过程,此过程是放出热量的,1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1KJ,但整个过程要使溶液温度降低,说明吸收的热量大于放出的热量,所以Q2>Q1故选A.
以下反应中,△H1>△H2 的是( )
正确答案
解析
解:A.硫和氧气反应为放热反应,硫固态变为气态需吸热,所以第一个反应放出的热量小于第二个反应,因放热△H<0,所以第二个反应负得更多,所以△H1>△H2,故A正确;
B.氢气和氧气反应为放热反应,气态水变为液态需放热,所以第一个反应放出的热量大于第二个反应,因放热△H<0,所以第一个反应负得更多,所以△H1<△H2,故B错误;
C.酸和碱中和反应为放热反应,乙酸为弱酸电离出氢离子需吸收热量,所以第一个反应放出的热量大于第二个反应,因放热△H<0,所以第一个反应负得更多,所以△H1<△H2,故C错误;
D.体系能量越低越稳定,氢气和氟气反应、氢气和氯气反应都为放热反应,但氟气活泼性强于氯气,生成的氟化氢更稳定,反应放出的热量更多,所以第一个反应放出的热量大于第二个反应,因放热△H<0,所以第一个反应负得更多,所以△H1<△H2,故D错误;
故选A.
已知:①2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H1
②H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H2
③4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)△H3
④N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H4
⑤2NH3(g)+3Cl2(g)═N2(g)+6HCl(g)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、H2在Cl2中燃烧生成HCl,为放热反应,即△H2<0,故A错误;
B、合成氨反应为放热反应,△H4<0,故B错误;
C、将④、⑤相加后,除以3,可得②,根据盖斯定律,得到3△H2=△H4+△H5,故C正确;
D、①中水为液态,而③中水为气态,根据盖斯定律,△H3≠-(△H1+2△H2),故D错误.
故选C.
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