第一章 化学反应及其能量变化
第三节 化学反应中的能量变化
1.科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源,目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.在氢能的利用过程中,H2O可循环使用
B.氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中,正极的电极反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-
C.该法制氢的关键是寻找光分解催化剂
D.利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气
解析:选项A,H2O分解产生H2和O2,H2和O2在一定条件下反应释放能量同时又生成H2O;选项B,在酸性环境中正极的电极反应为:O2+4e-+4H+===2H2O;选项C,由图可知,寻找合适的光分解催化剂,可使水的分解速率加快;选项D,利用光电效应产生的电流电解水获得H2。
答案:B
2.(2010•湖北众望高中月考)下列关于热化学反应的描述中正确的( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+12O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ/mol
C.N2(g)+3H2(g)催化剂高温、高压2NH3(g);ΔH<0,说明N—H键能总和小于N≡N与H—H键能总和
D.稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含0.5 mol Ba(OH)2的稀溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ
解析:硫由气态变为固态会放出热量,因此等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多;N2(g)+3H2(g)催化剂高温、高压2NH3(g);ΔH<0,说明反应放热,6 mol N—H键能总和大于1 mol N≡N与3 mol H—H键能总和;稀硫酸与Ba(OH)2的稀溶液反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O,虽然生成1 mol H1O(l),但反应的热效应与沉淀有关,故其放出的热量不等于57.3 kJ。
答案:B
3.(2010•改编题)已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时要放出431 kJ的能量
下列叙述正确的是 ( )
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
B.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应吸收183 kJ的热量
C.氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应放出183 kJ的热量
D.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应放出183 kJ的热量
解析:由题给已知条件,可写出热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g);ΔH=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×431 kJ/mol=-183 kJ/mol;A项中未写出ΔH;B项中应是放出183 kJ的热量;C项中应是放出91.5 kJ的热量。
答案:D
4.(2010•河北常德一中月考)下列实验装置图正确的是 ( )
解析:A中砝码与药品的位置放错,NaOH不宜用滤纸来称量;B中应该用玻璃棒引流,且容量瓶规格选错;C中大小烧杯上口应齐平;D是滴定管,数值是上小下大。
答案:D
5.(2009•重庆,12)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确) ( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g);
ΔH=-1 367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=+57.3 kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g);ΔH=-296.8 kJ/mol(反应热)
D.2NO2===O2+2NO;ΔH=+116.2 kJ/mol(反应热)
解析:选项A,H2O呈气态时不稳定,不是表示燃烧热的热化学方程式;选项B,中和反应为放热反应,ΔH<0,ΔH=-57.3 kJ/mol,B错误;选项C,S燃烧生成SO2的反应是放热反应,ΔH<0,同时表明了物质的聚集状态等,C正确;选项D,未注明物质的聚集状态,D错误。
答案:C
6.(2010•模拟题)下列关于热化学方程式的描述中正确的是 ( )
A.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);ΔH=-57.3 kJ•mol-1,
则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ•mol-1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g);ΔH=-192.9 kJ•mol-1,则CH3OH的燃烧热为192.9 kJ•mol-1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ•mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g);ΔH=+571.6 kJ•mol-1
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 k