1.(2020·北京平谷区模拟)中国研究人员研制一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示:
下列说法不正确的是 ( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅱ放出能量并生成了O—O键
C.总反应2H2O
2H2↑+O2↑
D.过程Ⅲ属于分解反应也是吸热反应
【解析】选D。A.由图可知,利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气,光能转化为化学能,故A正确;B.过程Ⅱ生成了O—O键,释放能量,故B正确;C.该过程的总反应是水分解为氢气和氧气,故C正确;D.由图可知,过程Ⅲ既有O—H键断裂,也有H—H键形成,由能量高、不稳定的H2O2,转化为能量低、稳定的H2、O2,释放能量,故D错误。
2.标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O
O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是 ( )
A.H2O (g)
H2(g)+
O2(g) ΔH= -485 kJ·mol-1
B.H2O (g)H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+ O2 (g)2H2O(g) ΔH = +485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+ O2(g)2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
【解析】选D。1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和 mol 的氧气的能量变化是2×463 kJ-436 kJ-×495 kJ=242.5 kJ,因此热化学方程式为H2O(g)
H2(g)+O2(g) ΔH=+242.5 kJ·mol-1,A、B错误;2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的能量变化是485 kJ,物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等,即热化学方程式是2H2(g)+O2(g)2H2O(g)
ΔH=-485 kJ·mol-1,C错误,D正确。
3.(2020·乌鲁木齐模拟)下列热化学方程式正确的是 ( )
A.CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890 kJ·mol-1
B.中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)H2O(l)+CH3COONa(aq) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
C.一定条件下,0.5 mol N2与1.5 mol H2充分反应后放出35.5 kJ的热量:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-71 kJ·mol-1
D.96 g O2的能量比96 g O3的能量低b kJ:3O2(g)2O3(g) ΔH=+b kJ·mol-1
【解析】选D。表示燃烧热时,生成的水必须为液态, A错误;强酸强碱的稀溶液反应只生成1 mol液态水时放出的热量叫中和热,醋酸为弱酸, B错误;可逆反应不能彻底,0.5 mol N2与1.5 mol H2充分反应后放出35.5 kJ的热量,则1 mol N2与3 mol H2充分反应后放出的热量比71 kJ要大,C错误;反应热与化学计量数成正比关系,反应物总能量比生成物低则为吸热反应,3O2(g)2O3(g) ΔH=
+b kJ·mol-1, D正确。
