D.反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低 答案D
解析题给反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ;反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)的产物都为HI(g),稳定性相同,C项错误;利用盖斯定律可得出选项D正确。
8.(2018·金华十校高三期末联考)25 ℃、101 kPa时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是( )
A.转化Ⅱ的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)
12
2CO2(g)ΔH=-282.9 kJ·mol
-1
B.相同条件下,1 mol C(s)和 mol O2(g)的总能量大于1 mol CO(g)的能量
C.由C→CO 的热化学方程式为2C(s)+O2(g)D.CO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应 答案A
2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol
-1
解析根据能量转化图,转化Ⅱ的热化学方程式为CO(g)+2O2(g)者2CO(g)+O2(g)
-1
1
CO2(g) ΔH=-282.9kJ·mol或
-1
2CO2(g) ΔH=-565.8kJ·mol,故A错误;C和O2反应生成CO,此反应属于放热
12
反应,因此,相同条件下1molC(s)和molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量,B正确;根据能量转化图,C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)
-1
2CO(g) ΔH=-(393.5-282.9)×2kJ·mol=-
-1
221.2kJ·mol,C正确;C和O2的反应是放热反应,CO2分解为C和O2是吸热反应,故D正确。 9.(2018·江苏盐城高三三模)化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一,用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下:
化学链燃烧示意图
2Ni(s)+O2(g)CH4(g)+NiO(s)ΔH=a kJ·mol CH4(g)+2NiO(s)ΔH=b kJ·mol CH4(g)+4NiO(s)
CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) ΔH=156.9 kJ·mol
-1
-1-1
2NiO(s) ΔH=-479.8 kJ·mol CO(g)+2H2(g)+Ni(s)
-1
CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s)
下列说法错误的是( ) A.CO2(g)+CH4(g)B.CH4(g)+2O2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH=(2a-b) kJ·mol CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.7 kJ·mol
-1-1
C.甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量 D.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收 答案C
解析已知:①2Ni(s)+O2(g)
②CH4(g)+NiO(s)③CH4(g)+2NiO(s)④CH4(g)+4NiO(s)
2NiO(s) ΔH1=-479.8kJ·mol
-1-1
CO(g)+2H2(g)+Ni(s) ΔH2=akJ·mol CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s) ΔH3=bkJ·mol CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) ΔH4=156.9kJ·mol
2CO(g)+2H2(g) ΔH=(2a-b)kJ·mol,选
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=--1
-1
-1
根据盖斯定律,由②×2-③得反应CO2(g)+CH4(g)
项A正确;根据盖斯定律,由①×2+④得反应CH4(g)+2O2(g)
-1
802.7kJ·mol,选项B正确;甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应,不产生淡蓝色火焰,选项C错误;含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收,选项D正确。
10.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)ΔH=x kJ·mol
已知:碳的标准燃烧热ΔH1= a kJ·mol S(s)+2K(s)
K2S(s) ΔH2=b kJ·mol
2KNO3(s)
-1-1
-1
K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)
2K(s)+N2(g)+3O2(g)ΔH3=c kJ·mol 则x为( ) A.3a+b-c C.a+b-c 答案A
-1
B.c-3a-b D.c-a-b
解析由碳的标准燃烧热,可得热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=akJ·mol ①,对题目中
-1
的热化学方程式依次编号:②③④,根据盖斯定律,②=①×3+③-④,则ΔH=ΔH1×3+ΔH3-ΔH4,即
x=3a+b-c,故A项正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
11.(16分)(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题。
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:
。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题: ①已知:H2O(g)
H2O(l)
-1
ΔH1=-Q1 kJ·mol(Ⅰ) C2H5OH(g)
C2H5OH(l)
-1
ΔH2=-Q2 kJ·mol(Ⅱ) C2H5OH(g)+3O2(g)
-1
2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH3=-Q3 kJ·mol(Ⅲ)
若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为 kJ。
②碳在氧气供应不充足时,生成CO,同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应C(s)+2O2(g)
1
CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得
的实验数据有 。 答案(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)ΔH=-2 215.0 kJ·mol ③1∶3
(2)①3Q1-Q2+Q3 ②C(s)和CO的标准燃烧热
解析(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。
②标准燃烧热是101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)
-1
-1
3CO2(g)+4H2O(l)
3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol。③n(二甲
-1
-1
醚)×1455kJ·mol+[1mol-n(二甲醚)]×2215.0kJ·mol=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)=0.25mol。
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