- 化学反应与能量
- 共8781题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、需要加热才能进行的反应,不一定是吸热反应,如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放热反应,但需在加热条件下以保证足够的热量引发氧化铁和铝粉反应,故A错误;
B、反应的热效应与物质的物质的量成正比,故化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关,故B错误;
C、反应放热还是吸热与反应物总能量和生成物总能量有关,反应物总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应,故C正确;
D、反应热与反应的条件无关,故D错误;
故选C.
(2015秋•海南校级月考)已知E1=2218kJ•mol-1、E2=2752kJ•mol-1,按要求回答问题:
①如图是1mol H2NNH2(g)和1mol O2(g)反应生成N2(g)和H2O(g)过程中的能量变化示意图,该反应的△H______0(填“>”、“<”),若在反应体系中加入催化剂,△H的变化是______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同).请写出H2NNH2和O2反应的热化学方程式______
②H2NNH2的电子式为______,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154、O-H为460,则断裂1mol N-H键所需的能量(kJ)是______.
正确答案
解:①由图反应物的总能量高于生成物的总能量,所以正反应是放热反应,△H<0;使用催化剂反应热的大小不变;由图△H=E1-E2,热化学方程式为:H2NNH2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-(2752kJ•mol-1-2218kJ•mol-1)=-534kJ•mol-1;
故答案为:<;不变;H2NNH2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1;
②肼是氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,电子式为;根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,
设断裂1molN-H键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得K=391,
故答案为:;391kJ.
解析
解:①由图反应物的总能量高于生成物的总能量,所以正反应是放热反应,△H<0;使用催化剂反应热的大小不变;由图△H=E1-E2,热化学方程式为:H2NNH2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-(2752kJ•mol-1-2218kJ•mol-1)=-534kJ•mol-1;
故答案为:<;不变;H2NNH2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1;
②肼是氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,电子式为;根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,
设断裂1molN-H键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得K=391,
故答案为:;391kJ.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应有催化剂和无催化剂的活化能相差d-c,其反应是吸热反应,反应热均为:b-a,故A错误;
B、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量,生成稳定的二氧化碳,而不是一氧化碳,故B错误;
C、反应的热效应与过程和是否加热无关,只跟始态和终态有关,如铝热反应在高温条件下进行,但是放热反应,故C错误;
D、1mol晶体硅中含有2molSi-Si键,反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,2b+6c-12Si-N=-a,所以1 mol Si-N键所需的能量为,故D正确;
故选D
通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能.键能的大小可以估量化学键的强弱,也可以估计化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差.下列是一些化学键的键能.根据键能数据估算下列反应的反应热△H为( )
CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)
正确答案
解析
解:在反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)中,△H=(4×414+4×155)kJ•mol-1-(4×489+4×565)kJ•mol-1=-1940 kJ•mol-1,
故选A.
(2015秋•博兴县校级月考)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、持续加热的条件才能发生的反应是吸热反应,所以需要加热才发生的化学反应,反应物的总能量可能高于生成物的总能量,如铝热反应在高温下才能进行,但属于放热反应,故A正确;
B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;
C、根据可逆反应的特点:反应物不能完全转化为产物,0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,1mol N2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热小于38.6kJ,故C错误;
D、C(s,金刚石)═C(s,石墨)△H=-1.5 kJ•mol-1,说明金刚石能量高,能量越高越不稳定,所以石墨更稳定,故D错误;
故选A.
(2016春•淮安校级月考)化学与生产、生活、科技、环境等密切相关,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl,利用该反应中产生白烟现象来检验氯气管道是否漏气,故A正确;
B、利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”的循环利用应用,减少二氧化碳的排放,符合题意,故B正确;
C、SO2、NOx是污染性气体,大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术,可以减少SO2、NOx的排放,故C正确;
D、反应焓变只和反应物生成物有关,和反应过程无关,催化剂改变速率,不改变平衡,不会引起化学反应的焓变的变化,故D错误.
故选D.
(2015秋•石河子校级期末)已知在101kPa时:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-820kJ•mol-1,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该反应的△H<0,从图象分析,反应物的能量低于生成物,反应是吸热的,故A错误;
B、据燃烧热概念分析,甲烷的燃烧热就是820KJ/mol,故B错误;
C、0.5mol甲烷燃烧生成液态水时放出的热量为410KJ,故C正确;
D、氧气中的化学键是非极性共价键,故D错误.
故选C.
下列热化学方程式中的反应热又为燃烧热的是( )
正确答案
解析
解:A、不符合燃烧热的概念,水是气体不稳定,故A错误;
B、不符合燃烧热的概念,甲烷生成的是一氧化碳,没有完全燃烧生成稳定氧化物,故B错误;
C、符合燃烧热的概念,故C正确;
D、反应表示的是中和热,故D错误;
故选C.
下列图示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
解析
解:A.若该反应是反应前后气体体积不变的放热反应,压强不影响平衡移动,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,不知道反应情况,故A错误;
B.该反应是反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的含量减小,故B错误;
C.由图象可知pH在4左右时Fe3+完全转化为沉淀,而此时CuSO4没有生成沉淀,可用于除杂,故C正确;
D.0.1mol/LNaOH溶液的pH=12,故D错误;
故选C.
根据碘与氢气反应的热化学方程式
(1)I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H=-9.48kJ/mol
(2)I2(S)+H2(g)⇌2HI(g)△H=+26.48kJ/mol
下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为是可逆反应,所以不能进行完全,放热小于9.48kJ,故A错误;
B、由盖斯定律知(1)-(2)得,I2(g)=I2(S)△H=-35.96KJ/mol,故B错误;
C、都是HI的气态一样稳定;故C错误;
D、对于同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低;因此反应(2)的反应物总能量比反应(1)的反应物总能量低;故D正确;
故选D.
某可逆反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从图中看出:反应物的能量高于生成物的能量,所以反应是放热的,而CaCO3分解吸热反应,故A错误;
B、催化剂同等程度的改变正逆反应速率,加入催化剂,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故B错误;
C、反应热△H=E1-E2,故C错误;
D、从图中看出:反应物的能量高于生成物的能量,所以反应是放热的,若该反应为氧化还原反应,可以将其设计成原电池,故D正确.
故选D.
下列与化学反应过程中的能量变化相关的叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少成正比,故A正确;
B、化学反应速率和反应的吸放热无关,取决于物质的性质、外界条件(温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等),故B错误;
C、根据盖斯定律可以根据能直接测量的反应的焓变来计算某些难以直接测量的反应焓变,故C正确;
D、化学反应一定伴随能量变化,还会伴随其他形式的能:光能、电能等的变化,故D正确.
故选B.
(2015•山东模拟)已知:Fe(s)+O2(g)=FeO(s)△H1=-272.0KJ/mol;
2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H2=-1675.7KJ/mol.
则Al与FeO发生铝热反应的热化学方程式为______;某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是______(填“能”或“不能”),理由是______.
正确答案
2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7 kJ•mol-1
不能
成本太高,无经济利益
解析
解:①Fe(s)+O2(g)=FeO(s)△H=-272.0kJ•mol-1
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H=-1675.7kJ•mol-1
将方程式②-①×3得2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7 kJ•mol-1,
利用铝热反应在工业上大面积炼铁时,需要消耗冶炼成本更高的Al,冶炼Fe的成本就太高了,
故答案为:2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7 kJ•mol-1;不能;成本太高,无经济利益.
下列关于能量判据和熵判据的说法中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,放热的自发过程,△H<0,△S可能小于0也可能大于0,所以,放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程,△H>0,因T>0,须△H-T△S<0,取决于△S>0,所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程,故A正确;
B.化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T•△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,所以,由能量判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程,故B正确;
C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,△H-T△S>0,因△H>0,△S>0所以当反应温度高到一定程度,T△S>△H,此时△H-T△S<0,反应能自发进行,故C正确;
D.当△G=△H-T•△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T•△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,故D错误;
故选D.
如图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,则下列有关说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氢气断裂化学键吸收能量,1molH2中的化学键断裂时需要吸收436kJ能量,故A正确;
B、形成氯化氢分子是形成化学键过程释放能量,依据1mol氯化氢化学键形成放热431kJ,2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量,故B正确;
C、氢气的键能是436kJ/mol,HCl的键能是431kJ/mol,所以稳定性:H2(g)>HCl(g),故C正确;
D、反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g),焓变△H=反应物键能总和-生成物键能总和=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,热化学方程式为:
H2(g)+
Cl2(g)═HCl(g)△H=-91.5kJ•mol-1,故D错误;
故选D.
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