- 化学反应与能量
- 共8781题
某反应:A⇌B+C 在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程△H、△S的判断正确的是( )
正确答案
解析
解: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,在室温一定能自发进行,
而△H>0,△S<0时不能自发进行,
△H>0,△S>0时,在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行;
故选A.
下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热,反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,则反应是放热的,反之是吸热的,故A正确;
B、放热的反应在常温下不一定很容易发生,如:铝热反应2 Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放热反应,但需在高热条件下以保证足够的热量引发氧化铁和铝粉反应,故B错误;
C、中和热均为稀的强酸、强碱反应生成1mol水放出的热量,则两反应测定的中和热相等,故C正确;
D.符合燃烧热的概念,故D正确.
故选B.
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示______,E的大小对该反应的反应热______(填“有”或“无”)影响.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点______ (填“升高”或“降低”),△H______(填“变大”、“变小”或“不变”),
(2)图中△H=______KJ•mol-1.
正确答案
反应物总能量;生成物总能量
无
降低
不变
-198
解析
解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,加入催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,
故答案为:反应物总能量;生成物总能量;无;降低;不变;
(2)因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ•mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198KJ•mol-1,
故答案为:-198;
下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
正确答案
解析
解:A.硅太阳能电池是太阳能转化为电能,故A错误;
B.锂离子电池是把化学能转化为电能,故B错误;
C.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故C错误;
D.燃烧是放热反应,是化学能转化为热能,故D正确.
故选:D.
(2015秋•唐山校级期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解;A、焓变和熵变都与反应的自发性有关,不能独立地作为自发性的判据,可利用综合判据△H-T△S来判断,故A错误;
B、-10℃的液态水自动结冰成为固态,是熵判据减小的反应,不能用熵判据解释,故B错误;
C、过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故C正确;
D、化学反应能否自发进行的判断依据是:△G=△H-T△S,当△G>0,反应一定不自发;当△G<0,反应一定自发,所以焓变和熵变都不能独立地作为反应自发性的判据,故D错误;
故选C.
(1)已知热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)═2NH3(g)+
O2(g);△H=+765.2kJ•mol-1,请在坐标图中,画出上述反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.
(2)明矾能净水的原因:(用离子方程式和必要的文字解释)______.
(3)已知FeCl3能水解,则配制FeCl3溶液的方法是______.
(4)炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑.请回答:
铁锅的锈蚀是______腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)写出铁锅腐蚀负极的电极反应式:______
正极的电极反应式:______.
正确答案
解:(1)催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的,使用催化剂后,活化能降低,图象为,故答案为:
;
(2)明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体,Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,可以净水
故答案为:明矾溶于水发生Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,生成Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物质;
(3)FeCl3为强酸弱碱盐,铁离子水解而使其溶液呈酸性,水解离子反应方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,根据方程式知,为防止铁离子水解,在配制氯化铁溶液时常将FeCl3固体先溶于稀盐酸中,氢离子浓度增大,从而抑制铁离子水解,再加水稀释至所需浓度;
故答案为:将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,再加水稀释至所需浓度;
(4)弱酸或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,负极的电极反应式:2Fe-4e-=2Fe2+,铁、碳和电解质溶液构成原电池,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:吸氧;2Fe-4e-=2Fe2+;2H2O+O2+4e-=4OH-.
解析
解:(1)催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的,使用催化剂后,活化能降低,图象为,故答案为:
;
(2)明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体,Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用,可以净水
故答案为:明矾溶于水发生Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,生成Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物质;
(3)FeCl3为强酸弱碱盐,铁离子水解而使其溶液呈酸性,水解离子反应方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,根据方程式知,为防止铁离子水解,在配制氯化铁溶液时常将FeCl3固体先溶于稀盐酸中,氢离子浓度增大,从而抑制铁离子水解,再加水稀释至所需浓度;
故答案为:将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,再加水稀释至所需浓度;
(4)弱酸或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,负极的电极反应式:2Fe-4e-=2Fe2+,铁、碳和电解质溶液构成原电池,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:吸氧;2Fe-4e-=2Fe2+;2H2O+O2+4e-=4OH-.
根据热化学方程式:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=a kJ•mol-1(a=-297.2).分析下列说法,其中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=a kJ•mol-1(a=-297.2),焓变是负值,S(s)在氧气中燃烧的反应是放热反应,故A正确;
B、气态S比固态S所含能量高,所以气态S若使放热多,放热越多焓变越小,所以a>b,故B正确;
C、反应是放热反应,1mol SO2(g)所具有的能量低于1mol S(s)与1mol O2(g)所具有的能量之和,故C正确;
D、S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=a kJ•mol-1(a=-297.2),16g固体硫为0.5mol,在氧气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量,故D错误;
故选D.
下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B.反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,当△H-T•△S<0时反应能自发进行,故A、B错误;
C.将煤转化成气体燃料可以使煤充分燃烧,但不能减少二氧化碳的排放,故C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应热,不能使平衡发生移动,故D正确.
故选D.
已知化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,
(1)1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)是______能量的过程(填“吸收”或“释放”).
(2)N2(g)+
H2(g)=NH3(g);△H=______;
(3)N2(g)和H2生成NH3(1)的热化学方程式为______.
正确答案
解:(1)由图可以看出,1molN和3molH的总能量大于1mol NH3(g)的能量,则生成NH3(g)的过程为释放能量的过程,故答案为:释放;
(2)由图可以看出,molN2(g)+
molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,所以
N2(g)+
H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
故答案为:(a-b)kJ/mol;
(3)由(2)可知N2(g)+
H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,
所以有:N2(g)+
H2(g)=NH3(l);△H=(a-b-c)kJ/mol,
即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a-b-c)kJ•mol-1.
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)△H=2(a-b-c)kJ•mol-1.
解析
解:(1)由图可以看出,1molN和3molH的总能量大于1mol NH3(g)的能量,则生成NH3(g)的过程为释放能量的过程,故答案为:释放;
(2)由图可以看出,molN2(g)+
molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,所以
N2(g)+
H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
故答案为:(a-b)kJ/mol;
(3)由(2)可知N2(g)+
H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,
所以有:N2(g)+
H2(g)=NH3(l);△H=(a-b-c)kJ/mol,
即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a-b-c)kJ•mol-1.
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)△H=2(a-b-c)kJ•mol-1.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、有的吸热反应不加热也会发生,如碳酸氢铵的分解,故A错误;
B、有的放热反应也需要反应条件,如碳的燃烧,故B错误;
C、反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定△H的正负,反应物的总能量大于生成物所具有的总能量为放热反应,反之为吸热反应,故C正确;
D、有的放热反应也需要加热,常温下不容易发生,碳与氧气的反应,故D错误;
故选C.
(1)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:______.
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.已知反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=a kJ•mol-1.
试根据表中所列键能数据估算a的数值:______.
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算.已知:
C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=-571.6kJ•mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2 599kJ•mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变:______.
正确答案
解:(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即2molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量,
则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol,
故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol;
(2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=945kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-93kJ•mol-1=a kJ•mol-1,因此a=-93,
故答案为:-93;
(3)已知:①C (s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJ•mol-1;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=-2599kJ•mol-1;
2C (s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×-③×
得到,
所以反应焓变△H=2×(-393.5kJ•mol-1)+(-571.6kJ•mol-1)×-(-2599kJ•mol-1)×
=+226.7kJ•mol-1,
故答案为:△H=+226.7kJ•mol-1.
解析
解:(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即2molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量,
则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol,
故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol;
(2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=945kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-93kJ•mol-1=a kJ•mol-1,因此a=-93,
故答案为:-93;
(3)已知:①C (s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJ•mol-1;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=-2599kJ•mol-1;
2C (s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×-③×
得到,
所以反应焓变△H=2×(-393.5kJ•mol-1)+(-571.6kJ•mol-1)×-(-2599kJ•mol-1)×
=+226.7kJ•mol-1,
故答案为:△H=+226.7kJ•mol-1.
在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如图:
(1)下列有关反应A+B═C+D的说法正确的是______.
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有能量变化,则一定是氧化还原反应
C.该反应若为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行
D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且遵循能量守恒
(2)若E1<E2,则生成物的总能量______(填“>”、“<”或“=”)反应物的总能量,为______(填“吸热”或“放热”)反应.
正确答案
AD
>
吸热
解析
解:(1)A、化学反应遵循质量守恒定律,则化学反应前后原子重新组合,反应前后原子的种类和数目一定不变,故A正确;
B、依据反应的实质是旧键断裂,新键形成分析,化学反应过程中一定存在能量的变化,反应若有能量变化,则不一定是氧化还原反应,故B错误;
C、大多放热反应需要加热引发,故C错误;
D、依据化学反应质量守恒可知,参加反应的反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且遵循能量守恒,故D正确;
故选AD.
(2)若E1<E2,则生成物的总能量大于反应物的总能量,依据反应前后能量守恒可知反应是吸热反应,故答案为:>;吸热.
下列关于反应能量的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当反应物总能量>生成物总能量,则反应是放热反应,△H<O,故A正确;
B、如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2.原子的能量比分子的能量高,所以原子灰结合成分子形成化学键放出热量,即2H=H2 放出热量,则2E1>E2,故B错误;
C、H2的燃烧热必须是1mol物质燃烧生成最稳定的氧合物液态水时所放出的能量,故C错误;
D、中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时,所放出的热量,1molNaOH的氢氧化钠固体与含0.5molH2SO4的稀硫酸混合时,氢氧化钠固体溶于水放热,所以导致△H<-57.3kJ•mol-1,故D错误.
故选A.
如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应过程和能量的对应关系.下列说法一定正确的是( )
正确答案
解析
解:A.催化剂能降低反应的活化能,所以b为使用催化剂的条件,则b的活化能更小,故A错误;
B.反应时断键吸收能量,成键放出能量,由于该反应为放热反应,所以反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,故B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,a与b反应的平衡常数相同,故C错误;
D.b降低了活化能,反应速率加快,所以b的反应速率更快,故D错误.
故选B.
下列说法或表示方法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、硫蒸气比硫固体所含能量高,等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,前者放出的热量多,故A错误;
B、燃烧热是指1mol可燃物燃烧放出的热量,热化学方程式中氢气是2mol,故B错误;
C、氯化铵和氢氧化钡反应吸热,△H>0,故C错误;
D、浓硫酸溶于水放热,故D正确;
故选D.
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