- 化学反应与能量
- 共8781题
灰锡(结构松散,常粉末状存在)和白锡(坚固耐用),是锡两种同素异形体.
已知:Sn(s,灰)⇌Sn(s,白)△H=+2.1kJ/mol,△S=6.5J•mol-1.;求出灰锡器皿不损坏的温度是______℃((填“>”、“<”或“=”)
正确答案
<50
解析
解:Sn(s,灰)⇌Sn(s,白)△H=+2.1kJ/mol,△S=6.5J•mol-1,
当△H-T△S=0时,
T==
≈323K=50℃,
△H-T△S<0反应自发进行,
所以灰锡器皿不损坏的温度需要小于50℃,
故答案为:<50.
(2015•临沂校级模拟)有关能量的判断或表示方法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.乙酸是弱酸,电离过程是吸热过程,含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量小于57.3 kJ,故A错误;
B.硫固体转化为硫蒸气的过程是吸热该过程,硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫蒸气放出热量更多,故B错误;
C.从C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.9kJ/mol,可知石墨具有的能量较低,物质具有的能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故C正确;
D.2gH2即1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则2molH2燃烧放出的热量285.8kJ×2=571.6KJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)═2 H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,故D错误;
故选C.
下列反应或过程能量变化符合图示的是( )
正确答案
解析
解:生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量,该反应为吸热反应.
A.新键的形成是发热过程,故A错误;
B.镁和盐酸反应是放热反应属于氧化还原反应放热,故B错误;
C.2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe是放热反应,故C错误;
D.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,故D正确;
故选D.
(2015秋•龙泉驿区校级月考)下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、△H<0、△S>0,在任何温度下可满足△G=△H-T•△S<0,能自发进行,故A正确;
B、△H>0,若能够满足△G=△H-T•△S<0,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,熵值增大即△S>0,故B正确;
C、反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,不能用焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据,硝酸铵固体的溶解过程是自发的,和焓变、熵变都有关,故C错误;
D、使用催化剂,能够降低反应的活化能,活化分子的百分数增多,反应速率加快,故D正确;
故选C.
在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热量.已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量.
(1)该反应用于火箭推进剂,除放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是______.
(2)写出肼和双氧水反应的热化学方程式______.
(3)H2O(l)=H2O(g)△H=+44KJ/mol,则16g液态肼与足量双氧水生成氮气和液态水时,放出热量是______.
(4)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7KJ/mol,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534KJ/mol,则肼与NO2完全反应的热化学方程式为______.
正确答案
产物为氮气和水,无污染
N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g);△H=-641.6KJ/mol
408.8KJ
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol
解析
解:(1)还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,除释放大量热量和快速产生大量气体外,还有很突出的优点是,产物为氮气和水,无污染;
故答案为:产物为氮气和水,无污染;
(2)已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量;肼和双氧水反应的热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g);△H=-641.6KJ/mol,
故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g);△H=-641.6KJ/mol;
(3)①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g);△H=-641.6KJ/mol;②H2O(l)=H2O(g);△H=+44KJ/mol,
依据盖斯定律①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(L);△H=-817.6KJ/mol;化学方程式中32g全部反应放热817.6KJ,16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量是408.8KJ,
故答案为:408.8KJ;
(4)已知①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7KJ/mol,
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g);△H=-534KJ/mol,
依据盖斯定律②×2-①得到肼与NO2完全反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7KJ/mol;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7KJ/mol.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.有的放热反应需要高温条件发生,如铝热反应是放热反应,但需要加热,故A正确;
B.放热反应有的需加热,有的不需加热,如铝热反应是放热反应,但需要加热,故B错误;
C.反应放热或吸热的能量变化是有反应物和生成物的焓值差决定,即焓变决定反应热量变化,故C正确;
D.化学反应在发生物质变化的同时还一定伴随着能量的变化,故D正确;
故选:B
在25℃、101kPa下,白磷(化学式为P4)、红磷(化学式为P)燃烧的热化学方程式分别为:
P4(s)+5O2(g)=P4O10(s);△H=-3093.2kJ•mol-1
4P(s)+5O2(g)=P4O10(s);△H=-2954.0kJ•mol-1
由此判断下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,红磷的燃烧热为×2954.0 kJ•mol-1=738.5KJ,故A错误;
B、已知白磷分子为正四面体结构,白磷分子中P-P键之间的夹角为60°,故B错误;
C、已知:P4(s)+5O2(g)=P4O10(s);△H=-3093.2kJ/mol…①
4P(s)+5O2(g)=P4O10(s);△H=-2954.0kJ/mol…②
根据盖斯定律:②-①可得:4P(s)═P4(s)△H=(-2954.0kJ/mol)-(-3093.2kJ/mol)=+138.82kJ/mol,说明红磷转化为白磷是吸热反应,等质量的红磷能量比白磷低,故C正确;
D、等质量时白磷能量比红磷高,所以等质量的白磷和红磷在相同条件下分别与足量氯气反应,设产物只有PCl5,则白磷放出的热量更多,故D错误;
故选C.
(2015春•北京校级期中)H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)═2HI(g)△H=-a kJ•mol-1已知: (a、b、c均大于零)下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)△H=-a kJ•mol-1 ,反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故A正确;
B、断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,反应是放热反应所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,断开1mol H-H键和1mol I-I键所需能量小于断开2mol H-I键所需能量,故B错误;
C、△H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=bKJ/mol+cKJ/mol-2H-I=-aKJ/mol,得到断开2mol H-I键所需能量约为(a+b+c)KJ,故C正确;
D、反应是可逆反应不能进行彻底,依据焓变意义分析,向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ,故D正确;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、化学反应的过程是旧键断裂新键形成的过程,断键需要吸收能量,成键能够释放能量,所以,任何化学反应都有能量变化,故A错误;
B、△H>0表示吸热反应,△H<0表示放热反应,故B错误;
C、△H的数值与化学计量数要对应起来,△H的大小与热化学方程式中化学计量数有关,故C错误;
D、生成物释放的能量即生成物的键能,反应物吸收的总能量即反应物的键能,△H=反应物键能和-生成物键能和<0时,反应放热,故D正确.
故选:D.
已知断开1molN≡N键需要akJ的能量,断开1molH-H需要bkJ的能量,形成1molN-H键放出ckJ的能量.工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,则该反应的△H为( )
正确答案
解析
解:解:反应热=吸收的总能量-放出的总能量,所以1mol N2和3mol氢气反应需要吸收的能量为:(a+3b)KJ,生成2mol的氨气需要释放的能量为:6c,该反应是放热反应,所以放出的能量多于吸收的能量,所以△H=-(放收的总能量-吸收的总能量)=-(6c-3b-a)kJ•mol-1.
故选A.
(2014•江苏模拟)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由方程式可知△S>0,如反应能自发进行,则应满足△H-T•△S<0,而常温下不能进行,则△H>0,故A正确;
B.醋酸为弱电解质,加水稀释促进电离,则n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,故溶液中的值增大,故B错误;
C.铅蓄电池在放电过程中,负极电极反应式Pb+SO42--2e-=PbSO4,负极质量减少,正极电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O正极质量减少,故C错误;
D.长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率.水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,CO32-与Ca2+生产更难溶的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向右移,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去,故D正确.
故选AD.
在量热计中(如图)将100mL 0.50mol•L-1的CH3COOH溶液与100mL 0.55mol•L-1的NaOH溶液混合,温度从298.0K升高至300.7K.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1K所需要的热量)是150.5J•K-1,溶液密度均为1g•mL-1,生成溶液的比热容c=4.184J•(g•K)-1.
(1)试求CH3COOH的中和热△H______.
(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ•mol-1,你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是______
(3)实验中NaOH过量的目的是______.
(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比,______较大,其原因是______.
正确答案
解:(1)CH3COOH的中和热Q=△H=Q=-cm△T==-5.33×104 J•mol-1=-53.3 kJ•mol-1,
故答案为:-53.3 kJ•mol-1;
(2)CH3COOH的中和热的文献值为-56.1kJ/mol,实际上测定数值偏低,可能原因有:①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等,
故答案为:①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速、③温度计不够精确等;
(3)酸和碱反应测中和热时,为了保证一方全部反应,往往需要另一试剂稍稍过量,减少实验误差,
故答案为:过量的碱能保证CH3COOH完全被中和,从而提高实验准确度;
(4)醋酸是弱酸,电离过程需要吸收能量,所以CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比,HCl较大,
故答案为:HCl;CH3COOH是弱酸,只是少部分电离,CH3COOH发生电离时要吸热,中和时放热较少.
解析
解:(1)CH3COOH的中和热Q=△H=Q=-cm△T==-5.33×104 J•mol-1=-53.3 kJ•mol-1,
故答案为:-53.3 kJ•mol-1;
(2)CH3COOH的中和热的文献值为-56.1kJ/mol,实际上测定数值偏低,可能原因有:①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等,
故答案为:①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速、③温度计不够精确等;
(3)酸和碱反应测中和热时,为了保证一方全部反应,往往需要另一试剂稍稍过量,减少实验误差,
故答案为:过量的碱能保证CH3COOH完全被中和,从而提高实验准确度;
(4)醋酸是弱酸,电离过程需要吸收能量,所以CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比,HCl较大,
故答案为:HCl;CH3COOH是弱酸,只是少部分电离,CH3COOH发生电离时要吸热,中和时放热较少.
下列关于反应热的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.当△H<0时,表示该反应为放热反应,故A错误;
B.燃烧热应是生成稳定的氧化物,应生成二氧化碳而不是一氧化碳,故B错误;
C.反应热与反应物的总能量和生成物的总能量有关,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放出热量,反之吸收热量,故C错误;
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关,此为盖斯定律,故D正确.
故选D.
关于反应:①2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,由2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol知,CO的燃烧热为283kJ/mol,故A错误;B.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,在反应体系中加入催化剂,催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,反应热不变,故B错误;
C.投入1molCO2和3molH2在一定条件下充分反应,则放出小于热量49 kJ,故C错误;
D.假设都生成2molCO2,C2H2燃烧放出1300KJ热量,CO燃烧放出566kJ,前者大于后者,故D正确;
故选D.
有关能量的判断或表示方法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,浓硫酸溶于水放热,放出热量大于57.3 kJ,故A正确;
B、石墨变化为金刚石过程是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,故B错误;
C、等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,固体硫变为蒸气需要吸收热量,前者放出热量更多,故C错误;
D、2gH2物质的量为1mol,氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,故D错误;
故选A.
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