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- 2021-04-17 发布
化学试卷
一、单项选择题
1.21 世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡,下列不属于新能源的是( )
A. 电力 B. 核能 C. 太阳能 D. 氢能
【答案】A
【解析】
【详解】新能源指氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等,电力属于传
统能源,故答案为 A。
2.下列说法正确的是 ( )
A. 反应热是 1 mol 物质参加反应时的能量变化
B. 当反应放热时 ΔH>0,反应吸热时 ΔH<0
C. 任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D. 在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓值差来决
定
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热,A 项错误;
B、当反应放热时 ΔH<0,反应吸热时 ΔH>0,B 项错误;
C、只有在等压条件下,化学反应的焓变才等于化学反应的反应热,C 项错误;
D、一个化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于生成物和反应物的焓的差值,也可以根据
断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断,D 项正确。
答案选 D。
3.已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1 和
-1366.8kJ·mol-1,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的△H 为( )
A. -44.2kJ·mol-1 B. +44.2kJ·mlo-1
C. -330kJ·mol-1 D. +330kJ·mlo-1
【答案】A
【解析】
【详解】由题干条件可知如下反应:
H2(g)+ O2(g) H2O(l);ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ①
C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1 ②
C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1 ③
根据盖斯定律则②-③可得:C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l);ΔH=-44.2 kJ·mol-1。
答案选 A。
4.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B. 反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C. 有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D. 根据盖斯定律,热化学方程式中△H 直接相加即可得总反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与
这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,A 正确;
B.反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应,所以反应热只与反应体系的始态和终态
有关,而与反应的途径无关,B 正确;
C.有些反应很慢,有的反应有副反应,其反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接
计算出来,C 正确;
D.方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和,D 错误.
答案选 D。
5.在 298K、100kPa 时,已知:
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H1
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) △H3
则△H3 与△H1 和△H2 间的关系正确的是:
A. △H3=△H1+2△H2 B. △H3=△H1+△H2
C. △H3=△H1-2△H2 D. △H3=△H1-△H2
【答案】A
【解析】
1
2
【详解】①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3
则由盖斯定律可知,反应③=①+2×②,△H3=△H1+2△H2,故选 A。
6.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃,101 kPa):
①C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol−1
②C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2658 kJ·mol−1
③C4H10(g)+9/2O2(g)===4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1746 kJ·mol−1
④C4H10(g)+9/2O2(g)===4CO(g)+5H2O(g) ΔH=-1526 kJ·mol−1
由此判断,正丁烷燃烧热 ΔH 是
A. -2878 kJ·mol−1 B. -2658 kJ·mol−1 C. -1746 kJ·mol−1 D. -1526
kJ·mol−1
【答案】A
【解析】
【分析】
燃烧热指 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,反应物中 C→CO2(气),
H→H2O(液),S→SO2(气)等。
【详解】正丁烷的燃烧热是 1mol 正丁烷完全燃烧生成 CO2(气),H2O(液)放出的热量,故
热化学方程式(1)C4H10 (g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ/mol,符合燃烧
热的概念,所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。
故选 A。
【点睛】此题易错点是忽略产物的状态,燃烧热的概念特别指出了反应物及生成物的状态。
7.下列热化学方程式中△H 代表燃烧热的是( )
A. CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) △H1
B. S(s)+3/2O2(g)=SO3(s) △H2
C. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H3
D. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4
【答案】C
【解析】
【分析】
燃烧热是指在 101kPa 下,1mol 完全燃烧生成 N2(g)、H2O(l)、CO2(g)等的反应热,据此可得下
列结论
【详解】A.在反应 CH4(g)+O2(g)===2H2O(l)+CO(g)中有 CO 生成,所以 ΔH1 不是燃烧热,
故 A 错误;
B.硫充分燃烧的产物是 SO2,故 ΔH2 不是燃烧热,故 B 错误;
C.1molC6H12O6(s)完全发生燃烧反应为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l),所以 ΔH3
是 lC6H12O6 的燃烧热,故 C 正确;
D.反应 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中 CO 物质的量是 2mol,所以 ΔH4 不是燃烧热,故 D 错误。
故选 C
8.下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H = -57.3kJ/mol,若将含 0.5mol H2SO4 的浓硫酸
与含 1mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于 57.3kJ
C. 由 C(石墨)→C(金刚石) △H = +73kJ/mol,可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa 时,2g H2 完全燃烧生成液态水,放出 285.8kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式表
示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = –285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现,反应的热效应只与始态和终态有关,与过程无关;
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成 1mol 水时所产放出的热量,浓硫酸稀释的
过程中放出热量;
C. 能量越低,物质越稳定;
D. 燃烧热指 1mol 纯物质完全燃烧,生成稳定的氧化物时所放出的热量。
【详解】A.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现,反应的热效应只与始态和终态有关,与过
程无关,A 项正确;
B. 中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成 1mol 水时所产放出的热量,浓硫酸稀释的
过程中放出热量,因而放出的热量大于 57.3kJ,B 项正确;
C. 能量越低,物质越稳定,石墨变为金刚石为吸热反应,石墨能量低于金刚石,故石墨比金
。
刚石稳定,C 项正确;
D. 2g(即 1mol)H2 完全燃烧,生成液态水放出 285.8kJ 热量,那么 2mol H2 完全燃烧,生成
液态水放出 571.6kJ 热量,热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = 571.6kJ/mol,D 项
错误;
答案选 D。
【点睛】解答本题时要注意:①中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成 1mol 水时所
产放出的热量,浓硫酸稀释时需要放出热量,这一点容易忽略;②燃烧热指 1mol 纯物质完全
燃烧,生成稳定的氧化物时所放出的热量。
9.分析下图的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A. 2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0
B. 2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0
C. 2A+B=2C ΔH<0
D. 2C=2A+B ΔH<0
【答案】A
【解析】
【分析】
根据反应热与反应物总能量、生成物总能量的关系分析解答。
【详解】题图表示 2molA(g)和 1molB(g)具有的总能量高于 2molC(g)具有的总能量,则可写
热化学方程式:2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0 或 2C(g)=2A(g)+B(g) ΔH>0 。
A.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH<0,符合题意,选项 A 正确;
B.2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH>0,不符合题意,选项 B 错误;
C.未写物质状态,选项 C 错误;
D.未写物质状态,且焓变应该大于 0,选项 D 错误。
答案选 A。
【点睛】反应热 ΔH=生成物总能量-反应物总能量。ΔH 是变化过程中各种形式能量之总和,
而不仅指热量。
10.N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)是放热反应 B. 2mol O(g)结合生成 O2(g)时需要吸收
498kJ 能量
C. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+1444 kJ/mol D. 1mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸
收 632kJ 能量
【答案】D
【解析】
【分析】
焓 变 = 反 应 物 总 键 能 - 生 成 物 总 键 能 , 所 以 热 化 学 方 程 式 为
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,焓变为正,为吸热反
应。
【详解】A.N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)是吸热反应,故 A 错误;
B.成键释放能量,2 mol O(g)结合生成 O2(g)时需要释放 498 kJ 能量,故 B 错误;
C.该反应的热化学方程式应为 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol,故 C 错误;
D.断键吸收能量,由图可知,1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收 632 kJ 能量,故 D
正确;
故答案为 D。
【点睛】焓变=反应物的总键能-生成物的总键能=正反应活化能-逆反应活化能。
11.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A(g)═B(g)+C(g),若反应物的浓度由 2mol•L-1
降到 0.8mol•L-1 需要 20s,那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为
A. 10s B. 大于 10s C. 小于 10s D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【 详 解 】 反 应 物 的 浓 度 由 2mol/L 降 到 0.8mol/L 时 的 平 均 反 应 速 率 v= =
=0.06mol/(L•s),假设以 0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物 A 的浓度
由 0.8mol/L 降到 0.2mol/L 所需反应时间 t= = =10s,实际上 A 物质
的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小,所以反应物的浓度由 0.8mol/L 降到 0.2mol/L
时的平均反应速率小于 0.06mol/(L•s),所用时间应大于 10s,故选 B。
【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响,20s 后 A 的浓度减小,以后的反应速率要小
于 20s 内的反应速率。
12.把 0.6 mol X(g)和 0.6 mol Y(g)混合于 2 L 的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)
nI(g)+2W(g),5 min 末生成 0.2 mol W(g),用 I(g)表示的平均反应速率为 0.01 mol·L-1·min-1,则
化学反应方程式中的 n 为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】5min 末生成 0.2mol W,v(W)= =0.02mol/(L•min),若测得以 I 的物质的量浓
度变化表示的平均反应速率为 0.01mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知 n=1,故
选 D。
13.已知(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol,下列说法中正确的是( )
A. 该反应中熵变小于 0,焓变大于 0
B. 该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C. 碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解都能自发进行
D. 判断反应能否自发进行需要根据△H 与△S 综合考虑
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于整个反应中只有 NH3 呈气态,所以该反应熵变大于 0,A 不正确;
B.该反应是吸热反应,熵增大,所以在高温下能自发进行,B 不正确;
C.碳酸盐分解反应中熵增加,但分解吸热,所以低温下碳酸盐分解难以自发进行,C 不正确;
∆c
v
2mol / L 0.8mol / L
20s
−
∆c
v ( )
0.8mol / L 0.2mol / L
0.06mol / L s
−
⋅
0.2mol
2L
5min
D.判断反应能否自发进行时,应综合考虑△H 与△S,D 正确;
故选 D。
14.一定条件下,将 NO2 与 SO2 以体积比 1:2 置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+ SO2(g)
SO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到反应限度的是
A. 体系压强保持不变 B. 混合气体颜色保持不变
C. SO3 和 NO 的体积比保持不变 D. 每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 mol
NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应前后气体的物质的量不变,恒温恒容下,压强始终不变,因此体系压强保持
不变,不能说明反应达到反应限度,故 A 错误;
B.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,能够说明反应达到反应限度,故 B 正
确;
C.根据方程式,SO3 和 NO 的体积比始终为 1∶1 保持不变,因此不能说明反应达到反应限度,
故 C 错误;
D.每消耗 1molSO3 的同时生成 1molNO2,均表示逆反应速率,反应始终按该比例关系进行,
不能说明反应达到反应限度,故 D 错误;
故选 B。
【点睛】本题的易错点为 D,消耗 SO3 和生成 NO2,均表示逆反应速率,每消耗 1molSO3 的
同时消耗 1molNO2 时才能说明反应达到反应限度。
15. 下列说法中正确的是
A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
B. 自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】A
【解析】
【详解】A.熵增加且放热的反应,△S>0,△H<0,△G=△H-T△S<0 一定是自发反应,A 正
确;
B.熵减小△S<0,△H<0 高温下,△G=△H-T△S<0,反应自发进行,自发反应不一定是熵增
大的反应,非自发反应不一定是熵减小或不变的反应,B 错误;
C.若△H<0、△S<0,则高温下△G=△H-T△S>0,不能自发进行,故放热反应不一定能自发进
行的反应;若△H>0、△S>0,则高温下△G=△H-T△S<0,能自发进行,故吸热反应不一定是
非自发进行的反应,C 错误;
D.△H-△T△S<0 反应自发进行,△G=△H-T△S>0 反应非自发进行,改变条件非自发进行 反
应可以变化为自发进行,D 错误。
故选 A。
16.高温下,某反应达到平衡,平衡常数 K= 。恒容时,温度升高,H2 浓度减
小。下列说法正确的是( )
A. 该反应是焓变为正值
B. 恒温恒容下,增大压强,H2 浓度一定减小
C. 升高温度,逆反应速率减小
D. 该反应化学方程式为 CO+H2O CO2+H2
【答案】A
【解析】
【分析】
由平衡常数的表达式可得,该反应化学方程式应为 CO2+H2 CO+H2O。
【详解】A. 由题意知,温度升高,平衡向正反应移动,说明正反应为吸热反应,故该反应的
焓变为正值,A 正确;
B. 恒温恒容下,增大压强,H2 浓度一定增大而不会减小,B 错误;
C. 升高温度,正逆反应速率都会增大,C 错误
D.该反应化学方程式应为 CO2+H2 CO+H2O,D 错误;
故合理选项为 A。
【点睛】化学反应速率和化学平衡问题一直是高考命题的热点,对化学平衡常数的考查已成
为近年来高考命题的热点之一,命题主要考查的内容为求算化学平衡常数和影响因素。
注意:①在化学平衡常数的公式中,反应物或生成物有固体或纯液体存在时,不代入公式中;
②化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关;
③若化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小时,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
的
2
2 2
c(CO) c(H O)
c(CO ) c(H )
17.碳足量,反应 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个可变容积的密闭容器中进行,下列条件
的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加碳的量且表面积保持不变 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入 He,使
体系压强增大 ④保持压强不变,充入 He 使容器体积变大
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①C 是固体,没有浓度可言,所以增加碳的量且表面积保持不变,不影响反应速率,
故①正确;
②将容器的体积缩小一半,气体物质浓度增大,反应速率增大,故②错误;
③保持体积不变,充入 He.使体系压强增大,但参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不
变,故③正确;
④保持压强不变,充入 He 使容器体积变大,参加反应的气体的分压减小,反应速率减小,故
④错误;
只有①③正确,故答案为 C。
【点睛】考查反应速率的影响因素,反应中有固体参加,改变固体的量对反应速率没有影响,
而温度、浓度、催化剂、压强、反应物的接触面积等因素影响化学反应速率,注意惰性气体
对反应原理没有影响,但如果改变了反应物的浓度,则影响反应速率。
18.对于 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为
A. K= B. K=
C. K= D. K=
【答案】D
【解析】
【详解】化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积
和反应物浓度的幂之积的比值,在表达式中不能出现固体或纯液体,则 3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为 K= ,答案选 D。
19.某温度下,反应 2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数 K1=50,在同一温度下,反应 2C(g)⇌2A(g)+B(g)
3 4 2
2
) )c(Fe O c(H
c(Fe) c(H O)
4
3 4 2
4
2
) )c(Fe O c (H
c(Fe) c (H O)
4
2
4
2
)c (H O
c (H )
4
2
4
2
c (H
c (H
)
O)
4
2
4
2
c (H
c (H
)
O)
的平衡常数 K2 为( )
A. 2500 B. 50 C. 0.02 D. 0.002
【答案】C
【解析】
【详解】反应 2A(g)+B(g)⇌2C(g)的平衡常数 K1= =50,反应 2C(g)⇌2A(g)+B(g)的平
衡常数 K2= ,因温度相同,所以 K2= =0.02,故答案为 C。
20.反应 2A(g)+B(g) 2C(g) △H>0。下列反应条件有利于生成 C 的是
A. 低温、低压 B. 低温、高压
C. 高温、高压 D. 高温、低压
【答案】C
【解析】
【详解】反应 2A(g)+B(g) 2C(g) △H>0 的正反应是气体体积减小的吸热反应,高温、高
压有利于平衡正向移动,即有利于 C 的生成,答案选 C。
二、填空题
21.为了研究化学反应 A+B=C+D 的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有 A
的试管中滴加试剂 B 时,看到 U 形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题:
(1)该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A 和 B 的总能量比 C 和 D 的总能量_______(填“高”或“低”)。
(3)反应物化学键断裂吸收的能量_______(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能
量。
【答案】 (1). 放热 (2). 高 (3). 低
【解析】
( )
( ) ( )
2
2
C
A B
c
c c
( ) ( )
( )
2
2
A B
C
c c
c 1
1
K
【分析】
当向盛有 A 的试管中滴加试剂 B 时,看到 U 型管中甲处液面下降乙处液面上升,气体具有热
胀冷缩的性质,可知该反应为放热反应。
【详解】(1)由于发生反应 A+B=C+D,U 型管中甲处液面下降乙处液面上升,根据气体具有热
胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
(2)由于 A+B=C+D 的反应为放热反应,所以 A 和 B 的总能量比 C 和 D 的总能量高;
(3)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键
断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
22.回答下列问题:
(1)在 25℃、101kPa 时,1.00g C6H6(l)燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时,放出 41.8kJ 热量,表示
C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为___。
(2)1.00L 1.00mol/LH2SO4 溶液与 2.00L 1.00mol/L NaOH 溶液完全反应,放出 114.6kJ 的热量,
表示其中和热的热化学方程式为___。
(3)已知反应 CH3-CH3→CH2=CH2(g)+H2(g),有关化学键的键能如下:
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能 E/kJ/mol 414.4 615.3 347.4 435.3
通过计算得出该反应的反应热为_______________。
(4)已知 2.0g 燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成 N2 和 H2O(g)时,放出 33.4kJ 的热量,则该反
应的热化学方程式为________。
【答案】 (1). C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 2604 kJ/mol (2). NaOH(aq)+
H2SO4(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol (3). +125.6kJ/mol (4). N2H4(g)+
O2(g)= N2(g)+ H2O(g) △H=-33.4kJ/mol
【解析】
【详解】(1)1.00g C6H6(l)在 O2 中完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l),放出 41.8kJ 的热量,则
1molC6H6(l)在氧气中完全燃烧放出的热量为 41.8×78=3260.4kJ,因此 C6H6(l)燃烧热的热化学
方程式为 C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 260.4 kJ/mol;
的
15
2
1
2
1
2
1
16
1
16
1
16
1
8
15
2
(2)1.00L 1.00mol/L H2SO4 溶液与 2.00L 1.00mol/L NaOH 溶液完全反应,放出 114.6kJ 的热量,
即生成 2mol 水放出 114.6kJ 的热量,则生成 1mol 水放出的热量为 57.3kJ,则中和热的热化学
方程式:NaOH(aq)+ H2SO4(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能= 6×414.4kJ/mol +347.4kJ/mol -(4×414.4kJ/mol
+615.3kJ/mol +435.3kJ/mol)=+125.6kJ/mol;
(4)2.0g 燃料肼(N2H4)的物质的量为 ,所以该反应的热化学方程式为
N2H4(g)+ O2(g)= N2(g)+ H2O(g) △H=-33.4kJ/mol。
【点睛】在 25 摄氏度,101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,
叫做该物质的燃烧热;在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 液态水时所释放的热
量叫做中和热。
23.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),
其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=______________。
(2)该反应为_______反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______(多选扣分)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变
C.v 正(H2)=v 逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
_______℃。
【答案】 (1). (2). 吸热 (3). BC (4). 830
【解析】
【分析】
1
2
1
2
2g 1= mol32g/mol 16
1
16
1
16
1
16
1
8
2
2 2
(CO) (H O
(CO ) (H )
c c
c c
⋅
⋅
)
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比。
(2)从表中数据分析,温度升高,K 值增大,由此可确定该反应的类型。
(3)A.反应前后气体分子数不变,体积、温度一定时,容器中压强始终不变;
B.只有在平衡状态时,混合气体中 c(CO)才不变;
C.v 正(H2)=v 逆(H2O),表明反应的方向相反,数值之比等于化学计量数之比;
D.c(CO2)=c(CO),表示二者的平均反应速率相同。
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),可利用此关系式求 K,与表
中数值对比,确定此时的温度。
【详解】(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积
之比,即 K= 。答案为: ;
(2)从表中数据分析,温度升高,K 值增大,则表明升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热
反应。答案为:吸热;
(3)A.反应前后气体分子数不变,容器中压强始终不变,不一定是平衡状态,A 不符合题意;
B.只有在平衡状态时,混合气体中 c(CO)才不变,所以 c(CO)不变,反应达平衡状态,B 符
合题意;
C.v 正(H2)=v 逆(H2O),表明反应的方向相反,数值之比等于化学计量数之比,反应达平衡状
态,C 符合题意;
D.在反应进行的任何阶段,c(CO2)=c(CO),反应不一定达平衡状态,D 不合题意;
故选 BC。答案为:BC;
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则 K= =1,
与表中数值对比,此时温度为 830℃。答案为:830。
【点睛】c(CO2)=c(CO),不一定达平衡状态,因为从反应开始至反应达平衡,此关系始终成
立。但若 c(CO2)=c(CO)=0,反应才达平衡状态。
24.(1)已知 25℃、101 kPa 时:
①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1=-197 kJ/mol;
②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol;
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ/mol。
2
2 2
(CO) (H O
(CO ) (H )
c c
c c
⋅
⋅
) 2
2 2
(CO) (H O
(CO ) (H )
c c
c c
⋅
⋅
)
2
2 2
(CO) (H O
(CO ) (H )
c c
c c
⋅
⋅
)
则 SO3(g)与 H2O(l)反应的热化学方程式为__________。
(2)已知:温度过高时,WO2(s)转变为 WO2(g):
①WO2(s)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH1=+66.0 kJ·mol-1
②WO2(g)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g) ΔH2=-137.9 kJ·mol-1
则 WO2(s)⇌WO2(g)的 ΔH=__________。
【答案】 (1). SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol (2). +203.9 kJ•mol-1
【解析】
【详解】(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H1=-197kJ/mol ①
H2O (g)=H2O(1)△H2=-44kJ/mol ②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol③
利用盖斯定律:(③-①)× -②得 SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol;
(2)已知:①WO2 (s)+2H2 (g)⇌W (s)+2H2O (g);△H=+66.0kJ•mol-1
②WO2 (g)+2H2⇌W (s)+2H2O (g);△H=-137.9kJ•mol-1
①-②得则 WO2 (s)⇌WO2 (g),故△H=66.0kJ•mol-1-(-137.9kJ•mol-1)=+203.9 kJ•mol-1。
25.(1)用 50 mL 0.50 mol·L-1 的盐酸与 50mL 0.55 mol·L-1 的氢氧化钠溶液在如图所示的装置
中进行中和反应,测定反应过程中所放出的热量并计算每生成 1 mol 液态水时放出的热量。
完成下列问题:
①烧杯间填满碎泡沫塑料 作用是__________。
②用相同浓度和体积的氨水代替 NaOH 溶液进行上述实验,测得的生成 1 mol 液态水时放出热
量的数值会__________。
(2)现有反应 PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g),523K 时,将 10mol PCl5 注入容积为 2L 的密闭容器中,
平衡时压强为原来的 1.5 倍。
①该温度下该反应的平衡常数 K 为__________
②PCl5 的平衡转化率为__________
的
1
2
【答案】 (1). 减少实验过程中的热量损失 (2). 偏小 (3). 2.5 (4). 50%
【解析】
【详解】(1)①中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用
是减少实验过程中的热量损失;
②NH3•H2O 是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应
放出的热量小于 57.3kJ;
(2)①初始投料为 10mol,容器容积为 2L,设转化的 PCl5 的物质的量浓度为 x,则有:
恒容容器中压强比等于气体物质的量浓度之比,所以有 ,解得 x=2.5mol/L,所
以平衡常数 K= =2.5;
②PCl5 的平衡转化率为 =50%。
( ) ( ) ( )
-1
-1
-1
5 3 2+
mol L 5 0 0
mol L x x x
mol L 5-x x x
PCl g PCl g Cl g
起始( )
转化( )
平衡( )
5-x+x+x =1.55
2.5 2.5
2.5
×
-1
-1
2.5mol L 100%5mol L
×