内容发布更新时间 : 2024/12/25 12:57:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
化学能与热能
角度1热化学方程式正误判断
1.(2019·昆明模拟)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确) ( )
A.C(s)+O2(g)CO(g)
-1
ΔH=-110.5 kJ·mol(燃烧热) B.2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)
-1
ΔH=+483.6 kJ·mol(反应热) C.C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
-1
ΔH=-1368.8 kJ·mol(反应热) D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)
Na2SO4 (aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol(中和热)
-1
【解析】选B。A.碳和氧气反应生成二氧化碳,放出的热量才表明是燃烧热,故A错误;B.水分解反应吸热,焓变是正值,故B正确;C.没有标明反应物和生成物的聚集状态,故C错误;D.中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1 mol水放出的热量;反应中生成的水为2 mol,故D错误。 【加固训练】
(2019·贵阳模拟)根据图判断,下列说法正确的是
( )
A.2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH1>0
-1
B.氢气的燃烧热为ΔH2=-241.8 kJ·mol C.上述A、B选项中的ΔH1>ΔH2 D.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)
2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol
-1
【解析】选D。根据图象,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,因此2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH1<0,故A错误;氢气的燃烧热指的是1 mol氢气燃烧生成1 mol
kJ·mol=-285.8 kJ·mol,故B错误;C项,ΔH<0,
-1
-1
液态水,因此氢气的燃烧热ΔH2=-
放出的热量越多,ΔH越小,上述A、B选项中的ΔH1<ΔH2,故C错误;根据图象,液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)正确。
角度2热化学方程式的书写 2.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和液态水,放出1411 kJ热量: ______________________________________。
(2)1 mol CaCO3(s)在高温下完全反应,生成CaO(s)和CO2(g),吸收178.2 kJ热量:__________________________________________________。 (3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ 热量: ______________________________________。
【解析】对于(1)(2)(3),已知反应物的物质的量和放出或吸收的热量,可直接写出热化学方程式。
答案:(1)C2H4(g)+3O2(g)ΔH=-1 411 kJ·mol (2)CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)
-1-1
2H2(g)+O2(g) ΔH=+(483.6+88)kJ·mol=+571.6 kJ·mol,故D
-1-1
2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+178.2 kJ·mol
(3)2Al(s)+O2(g)Al2O3(s)
-1
ΔH=-1 669.8 kJ·mol 【加固训练】
1.(2019·保定模拟)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 ( ) A.N2H4(g)+O2(g)B.N2H4(g)+O2(g)C.N2H4(g)+O2(g)D.N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g) ΔH=+267 kJ·mol N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534 kJ·mol N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol
-1-1-1-1
【解析】选B。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,其焓变是负值,故A错误;0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出
133.5 kJ×4=534 kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)
-1
N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534
kJ·mol,故B正确;N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出
133.5 kJ×4=534 kJ的热量,故D错误。
2.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1。又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)
CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q2 kJ·mol则
-1
Q1和Q2的关系为 ( )
A.Q1
D.无法确定
-1
【解析】选A。假设胆矾溶于水时吸收热量为Q kJ·mol,我们可以认为这个溶解分为2步进行,首先是胆矾分解的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)
CuSO4(s)+ 5H2O(l) ΔH=+Q2 mol·L,
-1
然后是室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1 kJ,则根据盖斯定律可得
Q=Q2-Q1>0。所以Q2>Q1。
3.运载“神舟”七号飞船的“长征”2号火箭在第一、二级发动机中用“偏二甲肼”(分子式为C2H8N2)和四氧化二氮作为液态燃料。
(1)“偏二甲肼”分子中有一个氮原子不与氢原子相连,它的结构简式是________; (2)已知a g偏二甲肼与b g四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质。若生成1 molN2(g)的反应热量为c kJ,写出反应的热化学方程式: ______________________________________。
【解析】由于“偏二甲肼”分子中有一个氮原子不与氢原子相连,所以只能与碳原子相连,所
以偏二甲肼的结构简式为。写热化学方程式的关键是确定物质状态及反应热,
依题意,“偏二甲肼”与四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质一定是二氧化碳气体、氮气和液态水。
答案:(1)
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)
2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=3c kJ·mol
-1