4． 實驗室用4 mol SO₂與2 mol O₂在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)；ΔH＝－196.64 kJ/mol，當(dāng)放出314.624 kJ熱量時，SO₂的轉(zhuǎn)化率為(　)

A．40% 　　B．50% 　　C．80%　 　D．90%

解析：當(dāng)放出熱量為314.624 kJ時，參加反應(yīng)的SO₂的物質(zhì)的量為×2 mol＝3.2 mol，故SO₂的轉(zhuǎn)化率為：×100%＝80%。

答案：C

3．在101 kPa時燃燒1 t含F(xiàn)eS₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的黃鐵礦生成固態(tài)Fe₂O₃和氣態(tài)SO₂，放出4.98×10⁶ kJ的熱量，表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(　)

A．4FeS₂(s)+11O₂(g)===2Fe₂O₃(s)+8SO₂(g)；ΔH＝+853.7 kJ·mol^－1

B．FeS₂(s)+11/4O₂(g)===1/2Fe₂O₃(s)+2SO₂(g)；ΔH＝－853.7 kJ·mol^－1

C．4FeS₂(s)+11O₂(g)===2Fe₂O₃(s)+8SO₂(g)；ΔH＝+3 414.8 kJ·mol^－1

D．FeS₂(s)+11/4O₂(g)===1/2Fe₂O₃(s)+2SO₂(g)；ΔH＝－3 414.8 kJ·mol^－1

解析：燃燒1 mol FeS₂放熱：×120 g＝853.7 kJ。D項ΔH與化學(xué)計量數(shù)不匹配。

答案：B

2．氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取：2H₂O(l)2H₂(g)+O₂(g)，該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的是(　)

A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二　　 　　　　　　 級能源

B．設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣

C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量

D．尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氧氣

解析：水本身并不能燃燒，水分解后生成H₂，才可以燃燒放出熱量，而水的分解是吸熱反應(yīng)，在發(fā)生吸熱反應(yīng)時，反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化成生成物。

答案：B

1．(2009·濰坊統(tǒng)考)將1 g H₂和4 g O₂混合點燃，充分反應(yīng)，放出71.45 kJ熱量，同樣條件下1 mol H₂在O₂中完全燃燒放出的熱量是(　)

A．71.45 kJ 　　 B．142.9 kJ　 　　 C．571.6 kJ　 　　 D．285.8 kJ

解析：由氫氣和氧氣的反應(yīng)知，1 g H₂和4 g O₂反應(yīng)時氫氣過量，故1 mol H₂反應(yīng)時需16 g氧氣，所以放出熱量為4×71.45 kJ＝285.8 kJ。

答案：D

11．紅磷P(s)和Cl₂(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如右圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。

根據(jù)右圖回答下列問題：

(1)P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式是____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式是____________________________________

_______________________________________________________________________。

(3)工業(yè)上制備PCl₅通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl₂反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl₃，然后降溫，再和Cl₂反應(yīng)生成PCl₅。原因是_______________________________________________。

(4)P和Cl₂分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的ΔH₃＝__________________，P和Cl₂一步反應(yīng)生成1 mol PCl₅的ΔH₄________ΔH₃(填“大于”“小于”或“等于”)。

解析：(1)產(chǎn)物的總能量減去反應(yīng)物的總能量就等于反應(yīng)熱，結(jié)合圖像可知，PCl₃和反應(yīng)物P和Cl₂的能量差值為306 kJ，因此該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：

P(s)+Cl₂(g)===PCl₃(g)；ΔH＝－306 kJ/mol。

(2)根據(jù)圖像可知PCl₅和PCl₃之間的能量差值為：93 kJ，因此PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式為：PCl₅(g)===PCl₃(g)+Cl₂(g)；ΔH＝+93 kJ/mol。

(3)由于兩個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，降低溫度有利于平衡右移，提高產(chǎn)率。同時由于PCl₅受熱易分解，因此溫度降低防止其分解。

(4)根據(jù)蓋斯定律求得：ΔH₃＝－399 kJ/mol。且ΔH₃＝ΔH₄，與反應(yīng)的途徑無關(guān)，只與起始物質(zhì)、終了物質(zhì)有關(guān)。

答案：(1)Cl₂(g)+P(s)===PCl₃(g)；ΔH＝－306 kJ/mol

(2)PCl₅(g)===PCl₃(g)+Cl₂(g)；ΔH＝+93 kJ/mol

(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止生成物分解　(4)－399 kJ/mol　

等于

10．(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ，其熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

(2)使Cl₂和H₂O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂是放熱反應(yīng)，當(dāng)1 mol Cl₂參與反應(yīng)時釋放145 kJ的熱量，寫出這個熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

(3)家用液化氣中的主要成分之一是丁烷，當(dāng)10 kg丁烷完全燃燒并生成CO₂和液態(tài)水時，放出的熱量是5×10⁵ kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

丁烷的燃燒熱為________kJ·mol^－1。已知1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，則反應(yīng)：

C₄H₁₀(g)+O₂(g)===4CO₂(g)+5H₂O(g)的ΔH＝________kJ·mol^－1。

解析：根據(jù)燃燒熱的概念，結(jié)合題給條件可計算丁烷的燃燒熱為：×58 g·mol^－1＝2 900 kJ·mol^－1。1 mol丁烷燃燒生成氣態(tài)水時ΔH＝－(2 900 kJ·mol^－1－44×5 kJ·mol^－1)＝－2 680 kJ·mol^－1。

答案：(1)SiH₄(g)+2O₂(g)===SiO₂(s)+2H₂O(g)；ΔH＝－1 427.2 kJ·mol^－1

(2)2Cl₂(g)+2H₂O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO₂(g)；ΔH＝－290 kJ·mol^－1

(3)C₄H₁₀(g)+O₂(g)===4CO₂(g)+5H₂O(l)；ΔH＝－2 900 kJ·mol^－1　2 900�。�2 680

9. 把溫度為13℃、濃度為1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的堿溶液各50 mL混合[溶液密度均為1 g/mL，所生成溶液的比熱容c＝4.184 J/(g·℃)]，輕輕攪動。測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：

(1)試計算上述兩組實驗測出的中和熱：

ΔH₁＝__________；ΔH₂＝______________。

(2)實驗中堿液過量的目的是___________________________________________________。

(3)兩組實驗結(jié)果有差異的原因是________________________________________________。

解析：(1)根據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量，酸為0.050 mol，堿為0.055 mol，堿是過量的，應(yīng)以酸計算，算出生成0.050 mol 水放出的熱量，進(jìn)而得出生成1 mol水放出的熱量，即可得出兩組實驗測出的中和熱數(shù)值。

|ΔH₁|＝＝5.69×10⁴ J/mol＝56.9 kJ/mol

|ΔH₂|＝＝5.27×10⁴ J/mol＝52.7 kJ/mol

(2)堿液過量是為了提高實驗準(zhǔn)確度，保證鹽酸完全反應(yīng)；NH₃·H₂O易揮發(fā)，也使NH₃·H₂O濃度下降，故應(yīng)過量。

(3)NaOH是強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離，跟HCl中和時放熱較多，NH₃·H₂O是弱堿，只有小部分電離，發(fā)生電離時要吸熱，中和時放熱較少。

答案：(1)－56.9 kJ·mol^－1�。�52.7 kJ·mol^－1

(2)使鹽酸完全反應(yīng)，提高實驗的準(zhǔn)確度

(3)NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，NH₃·H₂O是弱電解質(zhì)，繼續(xù)電離時吸收熱量

8． 在量熱計中(如圖)將100 mL 0.50 mol·L^－1的CH₃COOH溶液與100 mL 0.55 mol·L^－1的NaOH溶液混合，溫度從298.0 K升高至300.7 K。已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件每升高1 K所需要的熱量)是150.5 J·K^－1，溶液密度均為1 g·mL^－1，生成溶液的比熱容c＝4.184 J·(g·K)^－1。

(1)試求CH₃COOH的中和熱ΔH。

(2)CH₃COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1 kJ·mol^－1，你認(rèn)為(1)中測得的實驗值有偏差可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)實驗中NaOH過量的目的是________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)你認(rèn)為CH₃COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比，________較大，其原因是________________________________________________________________________。

解析：CH₃COOH的中和熱

ΔH＝－

＝－5.33×10⁴ J·mol^－1＝－53.3 kJ·mol^－1

答案：(1)ΔH＝－53.3 kJ·mol^－1　(2)①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計不夠精確等　(3)過量的堿能保證CH₃COOH完全被中和，從而提高實驗準(zhǔn)確度

(4)HCl　CH₃COOH是弱酸，只是少部分電離，CH₃COOH發(fā)生電離時要吸熱，中和時放熱較少

7．已知：①1 mol H₂分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl₂分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時釋放431 kJ的能量。下列敘述正確的是(　)

A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H₂(g)+Cl₂(g)＝2HCl(g)

B．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝183 kJ·mol^－1

C．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183 kJ·mol^－1

D．氫氣和氯氣反應(yīng)生成1 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183 kJ·mol^－1

解析：氫氣和氯氣生成氯化氫的反應(yīng)熱等于氫氣鍵能加氯氣鍵能減去氯化氫鍵能的2倍即ΔH＝436 kJ·mol^－1+243 kJ·mol^－1－2×431 kJ·mol^－1＝－183 kJ·mol^－1，故氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫的熱化學(xué)方程式：H₂(g)+Cl₂(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol^－1。

答案：C

保溫杯式量熱計

6.　 現(xiàn)有如下三個熱化學(xué)方程式：

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝a kJ·mol^－1

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(l)　ΔH＝b kJ·mol^－1

2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH＝c kJ·mol^－1

下列關(guān)于它們的表述正確的是(　)

A．它們都是吸熱反應(yīng)　 　　　　　　　　 B．a，b和c均為正值

C．a＝b　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．2b＝c

解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫中反應(yīng)熱表示方法的規(guī)定，即ΔH為“－”表示放熱，ΔH為“+”表示吸熱，可判斷H₂燃燒放出的熱量應(yīng)該用負(fù)值表示，故A、B均不正確。根據(jù)相同物質(zhì)的反應(yīng)，聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同，可判斷a≠b，故C不正確。根據(jù)相同反應(yīng)，反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比，可判斷2b＝c，D正確。

答案：D