4． 实验室用4 mol SO₂与2 mol O₂在一定条件下进行下列反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)；ΔH＝－196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO₂的转化率为(　)

A．40% 　　B．50% 　　C．80%　 　D．90%

解析：当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO₂的物质的量为×2 mol＝3.2 mol，故SO₂的转化率为：×100%＝80%。

答案：C

3．在101 kPa时燃烧1 t含FeS₂质量分数为70%的黄铁矿生成固态Fe₂O₃和气态SO₂，放出4.98×10⁶ kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是(　)

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：燃烧1 mol FeS₂放热：×120 g＝853.7 kJ。D项ΔH与化学计量数不匹配。

答案：B

2．氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H₂O(l)2H₂(g)+O₂(g)，该反应要吸收大量的热。关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是(　)

A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二　　 　　　　　　 级能源

B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氧气

解析：水本身并不能燃烧，水分解后生成H₂，才可以燃烧放出热量，而水的分解是吸热反应，在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化成生成物。

答案：B

1．(2009·潍坊统考)将1 g H₂和4 g O₂混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H₂在O₂中完全燃烧放出的热量是(　)

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

解析：由氢气和氧气的反应知，1 g H₂和4 g O₂反应时氢气过量，故1 mol H₂反应时需16 g氧气，所以放出热量为4×71.45 kJ＝285.8 kJ。

答案：D

11．红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)。反应过程和能量关系如右图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据右图回答下列问题：

(1)P和Cl₂反应生成PCl₃的热化学方程式是____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式是____________________________________

_______________________________________________________________________。

(3)工业上制备PCl₅通常分两步进行，先将P和Cl₂反应生成中间产物PCl₃，然后降温，再和Cl₂反应生成PCl₅。原因是_______________________________________________。

(4)P和Cl₂分两步反应生成1 mol PCl₅的ΔH₃＝__________________，P和Cl₂一步反应生成1 mol PCl₅的ΔH₄________ΔH₃(填“大于”“小于”或“等于”)。

解析：(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl₃和反应物P和Cl₂的能量差值为306 kJ，因此该热化学反应方程式为：

P(s)+Cl₂(g)===PCl₃(g)；ΔH＝－306 kJ/mol。

(2)根据图像可知PCl₅和PCl₃之间的能量差值为：93 kJ，因此PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式为：PCl₅(g)===PCl₃(g)+Cl₂(g)；ΔH＝+93 kJ/mol。

(3)由于两个反应都是放热反应，降低温度有利于平衡右移，提高产率。同时由于PCl₅受热易分解，因此温度降低防止其分解。

(4)根据盖斯定律求得：ΔH₃＝－399 kJ/mol。且ΔH₃＝ΔH₄，与反应的途径无关，只与起始物质、终了物质有关。

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)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止生成物分解　(4)－399 kJ/mol　

等于

10．(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是________________________________________________________________________。

(2)使Cl₂和H₂O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂是放热反应，当1 mol Cl₂参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个热化学方程式：________________________________________________________________________。

(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出的热量是5×10⁵ kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________。

丁烷的燃烧热为________kJ·mol^－1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：

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

解析：根据燃烧热的概念，结合题给条件可计算丁烷的燃烧热为：×58 g·mol^－1＝2 900 kJ·mol^－1。1 mol丁烷燃烧生成气态水时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. 把温度为13℃、浓度为1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的碱溶液各50 mL混合[溶液密度均为1 g/mL，所生成溶液的比热容c＝4.184 J/(g·℃)]，轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

(1)试计算上述两组实验测出的中和热：

ΔH₁＝__________；ΔH₂＝______________。

(2)实验中碱液过量的目的是___________________________________________________。

(3)两组实验结果有差异的原因是________________________________________________。

解析：(1)根据给出的酸和碱的物质的量，酸为0.050 mol，碱为0.055 mol，碱是过量的，应以酸计算，算出生成0.050 mol 水放出的热量，进而得出生成1 mol水放出的热量，即可得出两组实验测出的中和热数值。

|ΔH₁|＝＝5.69×10⁴ J/mol＝56.9 kJ/mol

|ΔH₂|＝＝5.27×10⁴ J/mol＝52.7 kJ/mol

(2)碱液过量是为了提高实验准确度，保证盐酸完全反应；NH₃·H₂O易挥发，也使NH₃·H₂O浓度下降，故应过量。

(3)NaOH是强碱，在水溶液中完全电离，跟HCl中和时放热较多，NH₃·H₂O是弱碱，只有小部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少。

答案：(1)－56.9 kJ·mol^－1　－52.7 kJ·mol^－1

(2)使盐酸完全反应，提高实验的准确度

(3)NaOH是强电解质，NH₃·H₂O是弱电解质，继续电离时吸收热量

8． 在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol·L^－1的CH₃COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L^－1的NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高至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^－1，溶液密度均为1 g·mL^－1，生成溶液的比热容c＝4.184 J·(g·K)^－1。

(1)试求CH₃COOH的中和热ΔH。

(2)CH₃COOH的中和热的文献值为56.1 kJ·mol^－1，你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)实验中NaOH过量的目的是________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)你认为CH₃COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________较大，其原因是________________________________________________________________________。

解析：CH₃COOH的中和热

ΔH＝－

＝－5.33×10⁴ J·mol^－1＝－53.3 kJ·mol^－1

答案：(1)ΔH＝－53.3 kJ·mol^－1　(2)①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等　(3)过量的碱能保证CH₃COOH完全被中和，从而提高实验准确度

(4)HCl　CH₃COOH是弱酸，只是少部分电离，CH₃COOH发生电离时要吸热，中和时放热较少

7．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分子时释放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．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183 kJ·mol^－1

C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol^－1

D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol^－1

解析：氢气和氯气生成氯化氢的反应热等于氢气键能加氯气键能减去氯化氢键能的2倍即ΔH＝436 kJ·mol^－1+243 kJ·mol^－1－2×431 kJ·mol^－1＝－183 kJ·mol^－1，故氢气和氯气反应生成氯化氢的热化学方程式：H₂(g)+Cl₂(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol^－1。

答案：C

保温杯式量热计

6.　 现有如下三个热化学方程式：

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

下列关于它们的表述正确的是(　)

A．它们都是吸热反应　 　　　　　　　　 B．a，b和c均为正值

C．a＝b　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．2b＝c

解析：根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定，即ΔH为“－”表示放热，ΔH为“+”表示吸热，可判断H₂燃烧放出的热量应该用负值表示，故A、B均不正确。根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C不正确。根据相同反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2b＝c，D正确。

答案：D