下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质 |
元素编号 |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
原子半径 |
0.102 |
0.075 |
0.117 |
0.074 |
0.110 |
0.071 |
0.099 |
0.077 |
最高化合价 |
+6 |
+5 |
+4 |
|
+5 |
|
+7 |
+4 |
最低化合价 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,②B与D可形成多种化合物,其中BD、BD2是常见的化合物,C可用于制光电池。请回答:
(1)E在周期表中位置是 :
(2)C和H的气态氢化物的稳定性强弱关系为: (用分子式表示)
(3)32g AD2气体和D2气体恰好完全反应生成AD3气体,放出49.15kJ的热量,则其反应热化学方程式为:
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是: 。
(5)工业上可用纯碱溶液处理BD和BD2,该反应如下:
BD+BD2+Na2CO3=2 +CO2横线上某盐的化学式应为
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径I:C(s) +O2 (g)=CO2(g) △H1<0 ①
途径II:先制成水煤气:C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) △H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g) △H4<0 ④
请回答下列问题:
(1)途径I放出的热量 ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量,原因是 。
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 。
(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量。其热化学方程式为 。
(4)煤炭作为燃料采用途径II的优点有
能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-570kJ/mol ;② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H="-242kJ/mol"
③ C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) H=" —110.5kJ/moL" ④ C(s)+O2(g)=CO2(g) H="-393.5kJ/moL"
⑤ CO2(g) +2H2O(g)=2CH4(g) +2 O2(g) H=" +890kJ/moL"
回答下列问题:
(1)上述反应中属于吸热反应的有(填写序号) 。
(2)H2的燃烧热为 。
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定,但可通过间接的方法求得。 已知C(s) + H2O(g) = H2(g)+ CO (g) H=akJ/moL;
则a= ; 又已知自由能G=H—TS,当G<0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行 。
(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式___________________________。
②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是________。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41 kJ·mol-1 |
B.该反应为吸热反应 |
C.该反应为放热反应 |
D.当H2O为液态时,其反应热值小于41 kJ·mol-1 |
(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是________________________________________。
(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_________________________________。
a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_________________________________。
(11分)A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族,B、C元素同周期;由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物,甲、乙、丙、丁为其中的四种,它们的元素组成如下表所示:
常温下,甲物质为气体,密度略小于空气;乙物质为液体;丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物。请填写下列空白:
(1)丙物质的电子式为 ,丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为 。
(2)若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为QKJ,试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式 。
(3)B、C两种元素按原子个数比为1:2可形成化合物戊,A、C、D三种元素按原子个数比为1:1:1可形成化合物己,则己与戊按物质的量之比为3:2完全反应后的溶液中各离子浓度的大小关系为 。
(4)某同学设计了一个以结构简式是BA3-CA物质为燃料的电池,并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如下图:
①写出ⅰ中通入该物质这一极的电极反应式 。
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式 ;在t2时所得溶液的pH约为 。
在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(l)图中所示反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应_______(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H=_______(用含、的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g) +O2(g)═H2O(g);△H=-241.5kJ/mol,该反应的活化能为167. 4kJ/mol,则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_____________。
通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(DH),化学反应的DH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 |
Si—O |
Si—Cl |
H—H |
H—Cl |
Si—Si |
Si—C |
键能/kJ·mol−1 |
460 |
360 |
436 |
431 |
176 |
347 |
请回答下列问题:
(1) 比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)
SiC Si; SiCl4 SiO2
(2) 右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的 顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3) 工业上用高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热DH=
kJ/mol
化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列 △ H 表示物质燃烧热的是 (填字母编号)。
(2)依据上述热化学方程式,稀硝酸与氢氧化钾溶液发生中和反应的热化学方程式为 (其中热效应从上述 △H1 ~△H7尽中选取)。
(3)中和热的测定是高中化学的定量实验之一。 50 mL0.50 mol/L 盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。从实验装置上看,图中尚缺少的一种仪器是。大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =- a kJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99 kJ。请回答:
⑴图中A点表示__________________,a=__________。
⑵Ea的大小对该反应的△H _______(填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点_________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
⑶已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,写出反应的热化学方程式:_____________________,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,生成3 mol SO3(g),放出的总热量为___ _。
2SO2(g)+O2 (g)= 2SO3 (g),反应过程的能量变化如图所示。已知:1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ/mol。
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有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中ΔH= kJ/mol;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol/(L·min),则v(O2)= mol/(L·min);
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH(要求计算过程)。
将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:_______________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点___________________________________________________。
(1)甲醇是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
反应过程中的能量关系
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?____________原因是__________________________________。
③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式________________________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是________。
A.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 |
B.①反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量 |
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1 |
D.反应②的能量变化如图所示 |
化学反应中既有物质变化,又有能量变化,释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃烧的热化学方程式分别为:
① C(石墨)+O2(g)=CO(g) ="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) =H20(g) ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ="-394.0" kJ·mol-1
请解答下列问题:
(1)化学反应中有能量变化的本质原因是反应过程中有 的断裂和形成。上述三个反应都是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在热化学方程式中,需要标明反应物及生成物的状态的原因是 ;在①中,02的化学计量数“1/2”是表示 (填字母)。
a.分子个数 b.物质的量 c.气体的体积
(3)反应2H20(g)=2H2(g)+02(g)的= KJ·mol-1。
(4)若C(金刚石)+02(g)=C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1,则稳定性:金刚石 (填“>”、“<”或“=”)石墨。
(5)已知形成H20(g)中的2 mol H-O键能放出926.0 kJ的能量,形成1 mol 02(g)中的共价键能放出498.0 kJ的能量,则断裂1 mol H2(g)中的H-H键需要的能量 KJ。
(6)工业制氢气的一个重要途径是用CO(g)与H2O(g)反应生成C02(g)和H2(g),则该反应的热化学方程式是 。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H =
在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol/L的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合,温度从298.0 K升高到300.7 K.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J/K,溶液密度均为1 g/mL,生成溶液的比热容c=4.184 J/(g·K).
(2) CH3COOH的中和热ΔH=_______________________________.
(3)CH3COOH的中和热的文献值为-56.1 kJ/mol,你认为(1)中测得的实验值偏差可能的原因是(填二点)____________________________________________
.化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。
(1)人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,则N≡N的键能为________kJ·mol-1,由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式________。
(2)1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①根据下列反应的热化学反应式,计算由C(石墨)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的ΔH。
C(石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599.2kJ·mol-1,
则由C(石墨)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
②已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。已知单质碳的燃烧热为YkJ·mol-1,则1molC与O2反应生成CO的反应热ΔH为________。
试题篮
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