(   )1. 關於氫氣的燃燒反應:2H2(g)+O2(g)→ 2H2O(L)的敘述,下列何者正確? 
(A)ΔH
為正值 (B)1 atm、25℃時,此反應可以自然發生 (C)生成物的熱含量總和較反應物的熱含量總和低 (D)在1 atm、100℃時所放的熱量為標準反應熱。

【答案】:(C)

【解析】:(A)燃燒為放熱反應,ΔH必為負值。 
(B)
燃燒需點火,溫度達到燃點,才能發生燃燒反應,因此室溫下,燃燒無法自然發生。
(C)
燃燒為放熱反應,因此生成物的熱含量總和比反應物的熱含量總和低。 
(D)
標準反應熱是指在1 atm、25℃時所產生的熱量。

 

(   )2. 試利用下列熱化學方程式:C6H6+O2 → 6CO2+3H2O+782.3 kcAl;C+O2 → CO2+94.0 kcAl;H2+O2 → H2O+68.3 kcAl,試計算苯的生成熱DH(kcAl/moL)為: 
(A)
+169 (B)+295 (C)+190 (D)+13。

【答案】:(D)

【解析】:

(
-94)x6+(-68.3)x3-x=-782.3        [     x=13.4 KcAl

 

(   )3. (甲)H2O(s)+Q1 → H2O(L) (乙)H2O(L)+Q2 → H2O(g) (丙)H2O(g)→ H2(g)+O2(g) DH=Q3 (丁)2H2O(g)+Q4 → 2H2+O2,則:
(A)Q1
> Q2 > Q3 > Q4 (B)Q4 > Q3 > Q2 > Q1 (C)Q4=Q3 > Q2 > Q1 (D)以上皆非。

【答案】:(B)

【解析】:(甲)H2O(s) → H2O(L) DH=Q1  為熔化熱(物理變化)
(
乙)H2O(L) → H2O(g)  DH=Q2  為汽化熱(物理變化) ,且Q2>Q1 
(
丙)H2O(g)→ H2(g)+(1/2)O2(g) DH=Q3 為1莫耳水的分解熱(化學變化)
(
丁)2H2O(g) → 2H2+O2     DH=Q4   為2莫耳水的分解熱(化學變化),因此Q4>Q3
化學變化熱量>物理變化,因此   Q4>Q3>Q2>Q1 

 

(   )4. 已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(L)之生成熱分別為 -x、-y、-z千焦/莫耳,燃燒熱分別為 -a、-b、-c千焦/莫耳;又已知CO(g)+2H2(g)→ CH3OH(L),則: 
(A)x
+y=a+2b+c (B)x+z=a - 2b - 2c  (C)y+z=b+2c - a  (D)z-x=a+2b - c。

【答案】:(D)

【解析】:

因此反應熱=(-z)-(-x)-2(-y)=(-a)+2(-b)-(-c)
 
[   -z+x+2y=-a-2b+c    由於H2(元素)的生成熱=0    [ y=0
因此  -z+x=-a-2b+c      [   z-x=a+2b-c

 

(   )5. 關於熱化學方程式C(s)+O2(g)→ CO2(g),DH=-394(kJ/moL),下列敘述何者正確? 
(A)
上式反應為吸熱反應,反應熱為394 kJ/moL (B)1莫耳石墨的燃燒熱是394 kJ (C)反應物較生成物穩定 (D)石墨加氧的位能比二氧化碳的位能低394 kJ/moL。

【答案】:(B)

【解析】:C(s)+O2(g)→ CO2(g),DH=-394(kcAl/moL)為燃燒反應,為放熱反應   DH為負值。
石墨的生成熱為零,碳的燃燒熱是以石墨為基準,1莫耳的石墨燃燒,放熱394千焦。
燃燒為放熱反應,生成物的熱含量較反應物低,因此生成物較穩定。
石墨燃燒放熱,因此生成物熱含量比反應物低,所以生成物的位能較低。

 

(   )6. 下列何種物質之莫耳生成熱為零? 
(A)CO2(g) (B)H2O(g) (C)Ne(g) (D)O3(g)。

【答案】:(C)

【解析】:元素的生成熱為零,Ne(g)為惰性氣體,為單原子元素氣體,生成熱為零。

 

(   )7. 標準狀況下,已知CO2標準莫耳生成熱為 – 393.6千焦,且3C(s)+2Fe2O3(s)→4Fe(s)+3CO2(g) DH=463.6kJ,試問Fe2O3之標準莫耳生成熱應為多少kJ?
(A)70
 (B)–70 (C)–822.2 (D)–857.2 (E)–1644.4。

【答案】:(C)

【解析】:

則:  (-393.6)x3-2x=463.6      x=-822.2  KJ 

 

(   )8. 已知25℃、1atm時:
2H2(g)
+O2(g)→2H2O(g)+484KJ;          2H2(g)+O2(g)→2H2O(L)+572KJ
同狀況下,由氫氣與氧氣生成9克液態水,可放出熱量若干千焦? 
(A)121
 (B)143 (C)242 (D)286。

【答案】:(B)

【解析】:2H2(g)+O2(g)→2H2O(L)+572KJ   [  2莫耳的水生成熱=572KJ 
[  1莫耳的水生成熱=572/2=286KJ 
[ 9克的液態水=0.5莫耳液態水   [  0.5莫耳的水生成熱=286/2=143KJ 

 

(   )9. 在1 atm、25℃時,H2(g)及C(s)的莫耳燃燒熱分別為 -285.5千焦及-393.9千焦,而C2H2(g)之莫耳分解熱為 -226.7千焦,則反應 2C2H2(g)+5O2(g)→ 4CO2(g)+2H2O(L)的反應熱為: 
(A)
-453.4千焦 (B)-906.1千焦 (C)-2314.5千焦 (D)-2597.6千焦。

【答案】:(D)

【解析】:H2的燃燒熱=H2O的生成熱=-285.5 KJ
C
的燃燒熱=CO2的生成熱=-393.9 KJ
C2H2
的分解熱=-226.7KJ     [   C2H2的生成熱=+226.7KJ


反應熱DH=(-393.9)x4+(-285.5)x2-(226.7)x2=-2600 KJ

 

(   )10. 已知燃燒熱(kcAl/moL):N2H4(-150),H2(-68.3),C(-94),CH4(-213),則下列何項完全燃燒時,放熱最多? 
(A)4克的H2
 (B)24克的碳 (C)24克的CH4 (D)48克的N2H4。

【答案】:(C)

【解析】:(A)4克的H2=2莫耳H2  [ DH=(-68.3)x2=-136.6 KJ 
(B)24克的碳=2
莫耳碳 [ DH=(-94)x2=-188 KJ
(C)24克的CH4
=1.5莫耳CH4 [ DH=(-213)x1.5=-319.5 KJ
(D)48克的N2H4
=1.5莫耳N2H4 [ DH=(-150)x1.5=-225 KJ。

 

(   )11. 已知1 atm、25℃時:
2H2(g)
+O2(g)→2H2O(g)+484KJ       2H2(g)+O2(g)→2H2O(L)+572KJ
試求H2O(L)→2H2O(g)之? 
(A)22
 (B)44 (C)88 (D)242 。

【答案】:(B)

【解析】:2H2(g)+O2(g)→2H2O(L)+572KJ  [  2H2O(L)→2H2(g)+O2(g) DH=+572KJ
2H2(g)
+O2(g)→2H2O(g)+484KJ  [  2H2(g)+O2(g)→2H2O(g) DH=-484KJ
 2H2O(L)→ 2H2O(g)  
DH=572-484=88 KJ
 H2O(L)→ H2O(g)  
DH=88/2=44 KJ

 

(   )12. 下列關於反應熱之敘述,何者正確? 
(A)反應熱與反應途徑無關,僅與反應物、生成物狀態有關 (B)如果反應熱是正值,代表反應不可能發生 (C)反應熱為分子動能變化的表現 (D)若,則。

【答案】:(A)

【解析】:(A)正確,反應熱只和反應物及生成物的狀態有關,而與反應的途徑無關。
(B)
反應是否容易發生與反應過程的活化能有關,而與反應熱是否為吸熱或放熱無關。
(C)
反應熱為分子熱含量的變化,即反應物與生成物的位能變化的表現有關。 
(D)
若C+O2 → CO2+394KJ,則2C+2O2 → 2CO2  DH=-394x2=-788KJ

 

(   )13. 已知H2(g)+O2(g)→ H2O(L)+m kJ,H2(g)+O2(g)→ H2O(g)+n kJ,並設水之克蒸發熱a千焦,則m、n、a關係為: 
(A)m
- n=a (B)m - n=9a (C)n - m=18a (D)m - n=18a。

【答案】:(D)

【解析】:水的克蒸發熱是指1克水蒸發需吸熱aKJ,則1莫耳H2O蒸發需吸熱
  H2O(L)→H2O(g)  DH=ax18=18a KJ
 
[  H2O(L)→H2O(g)  DH=m-n=18a KJ

 

(   )14. 試利用下列五個方程式求第一式中之Q值為何?
3A
+B → 2C+Q kcAl;2A+G → 2E+10 kcAl
B
+G → 2F+20 kcAl;2F+G → 2D+30 kcAl
B
+2G → 2D+50 kcAl;4C+7G → 4D+6E+40 kcAl 
(A)10
 (B)20 (C)35 (D)45。

【答案】:(D)

【解析】:3A+B → 2C    DH=-Q kcAl;    
2A
+G → 2E    DH=-10 kcAl   [  A+(1/2)G → E    DH=-5 kcAl
[  3A+(3/2)G → 3E    DH=-15 kcAl ……(1)
     B
+G → 2F    DH=-20 kcAl  ……(2)
    2F
+G → 2D   DH=-30 kcAl  ……(3)
4D
+6E → 4C+7G  DH=40 kcAl  [ 2D+3E → 2C+7/2G  DH=20 kcAl ……(4)
(1)
+(2)+(3)+(4)
[ 3A+B→2C  DH=-Q=-15+(-20)+(-30)+(20)=-45KJ

 

(   )15. 在25℃、1atm下,已知下列各熱化學方程式:
H2O(L)→ H2O(g)
 ΔH=+44(kJ);  2H2(g)+O2(g)→ 2H2O(L) ΔH=-572(kJ);
C(s)
+2H2(g)→ CH4(g) ΔH=-75(kJ);  C(s)+O2(g)→ CO2(g) ΔH=-394(kJ)。
則在該溫度及壓力,將1莫耳甲烷完全氧化,生成水蒸氣和二氧化碳的反應熱(ΔH)為多少千焦? 
(A)
-561 (B)-605 (C)-803 (D)-891。

【答案】:(C)

【解析】:水的生成熱=-572/2=-286KJ    但H2O(L)→ H2O(g) ΔH=+44(kJ)  ,
因此水蒸氣的生成熱=-286+44=-242KJ
 

DH=  (-394)+(-242)x2-(-75)=-803KJ

 

(   )16. 已知C2H4(g)之莫耳生成熱為+12.5千卡;H2O(L)、CO2(g)之莫耳生成熱分別為 -68.3千卡、-94.0千卡;C2H5OH(L)之莫耳燃燒熱為 -326.5千卡,試求:C2H4(g)+H2O(L)→ C2H5OH(L)之DH=?
(A)10.6
千卡 (B)20.6千卡 (C)-20.6千卡 (D)-10.6千卡。

【答案】:(D)

【解析】:先求出酒精的生成熱:
 
反應熱DH= (-94)x2+(-68.3)x3-(-326.5)=-66.4KJ=酒精的生成熱


反應熱DH= (-66.4)-(12.5)-(-68.3)=-10.6KJ

 

(   )17. 1莫耳甲烷之燃燒熱為-890KJ,則4克甲烷完全燃燒可放出多少熱量?
(A)112
 (B)223 (C)445 (D)890 kJ。

【答案】:(B)

【解析】:1莫耳甲烷=16克,4克的甲烷CH4=4/16=0.25莫耳
-890x0.25=-222.5KJ 

 

(   )18. 已知A+B → C+D,DH1=20.5(kJ);C+D → E+F,DH2=-41(kJ),則A+B → E+F,DH=? 
(A)61.5
 (B)-20.5 (C)-61.5 (D)20.5 kJ。

【答案】:(B)

【解析】:A+B → C+D,DH1=20.5(kJ)……(1)  ; C+D → E+F,DH2=-41(kJ)……(2)
(1)
+(2)  [  DH=20.5+(-41)=-20.5 KJ

 

(   )19. 已知CO(g)及HCOOH(L)的莫耳燃燒熱依次分別為DH=-67.6千卡與DH=-62.8千卡,H2O(L)的莫耳生成熱DH=-68.3千卡,則CO(g)+H2O(L)→ HCOOH(L)的反應熱DH值為何? 
(A)-4.8千卡 (B)4.8千卡 (C)-130.5千卡 (D)130千卡。

【答案】:(A)

【解析】:

反應熱DH=(-67.6)-(-62.8)=-4.8Kcal

 

(   )20. 已知莫耳燃燒熱:C6H6(L)(-781.0千卡);H2(-68.3千卡);C6H12(L)(-936.9千卡),試求C6H6(L)+3H2(g)→ C6H12(L)之DH=? 
(A)
-155.9千卡 (B)-49.0千卡 (C)155.9千卡 (D)87.6千卡。

【答案】:(B)

【解析】:  

反應熱DH=(-781)+(-68.3)x3-(-936.9)=-49Kcal

 

(   )21. Fe2O3(s)+2Al(s)→ 2Fe(s)+Al2O3(s)+m kJ   Cr2O3(s)+2Al(s)→ 2Cr(s)+Al2O3(s)+n kJ
已知m > n,m > 0,n > 0,若Fe2O3(s)、Al2O3(s)、Cr2O3(s)的莫耳生成熱依次為x千焦、y千焦、z千焦,則其大小關係為: 
(A)x
> y > z (B)x > z > y (C)z > y > x (D)z > x > y。

【答案】:(B)

【解析】:   y-x=-m [ y+m=x
 
  y-z=-n  [ y+n=z
由於m>n,因此x>z    [  x>z>y

 

(   )22. 已知CH4(g)的莫耳燃燒熱為-893.8 kJ,且H2O(L)的莫耳生成熱為-286.9 kJ,試求
4H2(g)
+CO2(g)→ CH4(g)+2H2O(L)的DH=? 
(A)253.8 kJ
 (B)-253.8 kJ (C)126.8 kJ (D)-126.8 kJ。

【答案】:(B)

【解析】:

反應熱 DH=(-286.9)x4-(-893.8)=-253.8 KJ

 

(   )23. 在1 atm、300 K時,下列1升的氣體完全燃燒,何者放出的熱量最大? 
(A)
甲烷 (B)乙炔 (C)丙烯 (D)三種氣體燃燒產生的熱量相同。

【答案】:(C)

【解析】:分子量愈大,莫耳燃燒熱愈大,放熱愈多,在STP下,1莫耳氣體體積=22.4升,
因此莫耳燃燒熱愈多,每1升氣體體積的燃燒熱也愈大,所以
丙烯(C3H6=42)>乙炔(C2H2=26)>甲烷(CH4=16)

 

(   )24. 設4Fe(s)+3O2(g)→ 2Fe2O3(s) ΔH=-400千卡,C(s)+O2(g)→ CO2(g) ΔH=-100千卡。當以碳還原1莫耳的Fe2O3,其反應熱約為: (A)ΔH=-100千卡 (B)ΔH=-50千卡 (C)ΔH=50千卡 (D)ΔH=150千卡。

【答案】:(C)

【解析】:Fe2O3的生成熱=-400/2=-200KcAl
 

反應熱 DH=(-100)x3-(-200)x2=100 KcAl
100KcAl
是2莫耳的Fe2O3被還原的熱量,因此1莫耳的Fe2O3反應熱=50 KcAl