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第一章 化学反应的热效应 测试题--2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
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这是一份第一章 化学反应的热效应 测试题--2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1,共22页。
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、单选题(共12题)
1.下列所述变化中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;氢氧化钠溶于水
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧;碳酸氢钠分解
C.灼热的碳与二氧化碳的反应;氢气在氯气中燃烧
D.酸碱中和;焦炭与高温水蒸气反应
2.利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示:
则下列说法错误的是
A.过程中实现了光能转化为化学能
B.氢能资源丰富,属于可再生能源
C.过程I吸收能量,过程II释放能量
D.2H2O2H2+O2反应的能量变化如上图所示
3.在催化条件下发生反应:N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g)可使环境污染性气体转化为无害气体。反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.加入催化剂使反应的△H变小
B.该反应的热化学方程式为:N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) △H﹦ - 226 kJ/mol
C.反应物的总能量小于生成物的总能量
D.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
4.下列反应属于放热反应的是
A. B.浓硫酸溶于水
C.铝热反应 D.石灰石分解制备氧化钙
5.下列方程式书写正确的是
A.一氧化碳燃烧热化学方程式为CO+O2=CO2 △H=-283kJ•mol-1
B.拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1
C.碳酸电离的方程式H2CO32H++CO
D.将SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O=SO+2HClO
6.已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1
P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH= bkJ·mol-1
P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1
下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl-Cl键的键能kJ·mol-1
D.P-P键的键能为kJ·mol-1
7.已知反应A+BC+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.产物C的能量高于反应物的总能量
B.若该反应中有电子得失,则可设计成原电池
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.该反应中的反应物A和B的转化率一定相同
8.已知:101kPa时,辛烷的燃烧热为5518kJ·mol-1,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ·mol-1,则下列热化学方程式书写正确的是
① C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(g);△H = -5518kJ·mol-1
② C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l);△H = -5518kJ·mol-1
③ H+ + OH- = H2O;△H = -57.3kJ·mol-1
④ NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H= +57.3kJ·mol-1
A.①③ B.② C.②④ D.②③
9.某温度时,N2与H2反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是
A.1 mol N2与3 mol H2充分反应可以放出92 kJ的热量
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该反应的焓变减小
D.正反应的活化能等于逆反应的活化能
10.如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是
A.
B.NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化
C.
D.
11.下列说法正确的是( )
A.对于吸热反应,生成物总能量一定低于反应物总能量
B.石墨和金刚石完全燃烧的化学方程式均可表示为,故相同条件下,12g的石墨和金刚石分别充分燃烧放出的热量相等
C.一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于某密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,根据此实验事实可知:该条件下,每生成1mol,放热19.3kJ
D.是放热反应,键和键的键能分别为和,则可推算出键的键能比键的键能大
12.COS可作为一种粮食熏蒸剂, 其制备的原理为:CO(g) + H2S(g) = COS(g) + H2(g),已知∶
化学键
C≡O
H-S
C=S
C=O
H-H
键能/(kJ·mol-1)
1076
339
536
728
436
其中CO的结构为C≡O,则该制备反应的ΔH为
A.82 kJ·mol-1 B.54 kJ·mol-1 C.-285 kJ·mol-1 D.-110 kJ·mol-1
二、非选择题(共10题)
13.I.如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图。
(1)请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式
II.用如图所示装置进行中和热的测定实验。
(2)仪器A的名称是 ,碎泡沫塑料的作用是
(3)理论上强酸强碱的中和热为57.3kJ·mol-1,写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式
14.煤的综合利用
(1)直接燃煤的危害:利用效率低,而且会产生大量 和多种有害气体。
(2)煤的综合利用方法:工业上通过煤的 、 和 等方法来实现煤的综合利用。
(3)煤的干馏:在 的条件下,煤高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油等。
(4)煤的气化:将煤转化为 的过程。
(5)煤的液化:在一定条件下,将固体煤转化为 的过程。
15.I.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(3)已知B为水,写出一个符合题中条件的化学方程式: 。
II.依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:,石墨 1
2
(4)根据盖斯定律,由,石墨和反应生成的热化学方程式为: (反应热用含和表达式表示)
16.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)写出该反应的热化学方程式(已知生成lmol液态水的反应热为-57.3kJ/mol) 。
(2)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1L1mol/L盐酸恰好完全反应,其反应热分别为∆H1、∆H2、∆H3,则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为 。
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),为了计算中和热,某学生实验记录数据如表:
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.6
4
20.1
20.3
26.9
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热∆H (结果保留一位小数)。
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等、不相等”),所求中和热 (填“相等、不相等”)。
(5)利用简易量热计测量室温下盐酸与氢氧化钠溶液中和反应的反应热,下列措施不能提高实验精度的是( )
A.利用移液管(精确至0.01 mL)代替量筒(精确至0.1 mL)量取反应液
B.快速将两溶液混合,匀速搅拌并记录最高温度
C.在内、外筒之间填充隔热物质,防止热量损失
D.用量程为500℃的温度计代替量程为100℃的温度
17.某化学兴趣小组进行中和反应反应热的测定实验。
实验步骤:①量取50mL0.25mol/L溶液倒入小烧杯中,测量温度;②量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,测量温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,测量反应后体系的温度。
请回答下列问题;
(1)需要用到的仪器有烧杯(大、小各1个)、碎泡沫塑料、含孔硬纸板、温度计、 。
(2)实验中大概需要使用250mL0.25mol/L溶液,配制该溶液需要用量筒量取浓硫酸(w=98%,)的体积约为 mL。
(3)实验数据记录如下:
实验次数
反应物的温度/℃
反应后体系的温度/℃
溶液
NaOH溶液
1
25.1
25.3
28.6
2
24.9
25.1
28.4
3
25.2
25.4
31.8
设酸、碱溶液的密度均为1g/mL,且酸、碱溶液和中和后的溶液的比热容。计算实验测出的中和反应反应热 (保留小数点后一位)。
(4)实验过程中进行下列操作,评价该操作对造成的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”):
选项
实验操作
影响
①
配制溶液时,量筒量取浓硫酸时仰视读数
②
向溶液中加碱时,分多次加入NaOH溶液
③
实验时使用的酸、碱溶液体积均为100mL
④
测完酸的温度计直接用来测量碱的温度
⑤
用铜制搅拌器搅拌
(5)进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用的酸碱组合:①稀盐酸、NaOH溶液;②稀硫酸、氨水;③稀硫酸、溶液;④醋酸溶液、氨水;测得生成时的中和反应反应热由大到小的顺序为 (填标号)。
18.分别取40 mL的0.50 mol·L-1盐酸与40 mL的0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式 。
(2)从实验装置上看,可知下图装置中缺少的仪器是 。
(3)上述实验数值结果与理论值有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.实验量取盐酸时误取了浓硫酸
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(4)实验中改用50mL0.50mol·L-1的盐酸跟40mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热 (填“相等”或“不相等”),所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19.(1)已知常温下,乙醇和一定量的氧气混合后点燃,恰好完全燃烧,放出热量,则该反应的热化学方程式为 。
(2)已知:
化学键
键能/
360
436
431
176
硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键,工业上制取高纯硅的反应方程式为
,该反应的反应热为 。
(3)已知水的比热容为。硫黄在中完全燃烧生成气态时放出的热量能使的温度由18℃升高至62.4℃,则硫黄的燃烧热为 (保留三位有效数字),热化学方程式为 。
20.氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
几种含氯离子的相对能量如下表所示:
离子
Cl-(aq)
ClO-(aq)
(aq)
(aq)
(aq)
相对能量/kJ·mol-1
0
60
101
63
38
(1)在上述五种离子中,最不稳定的离子是 (填离子符号)。
(2)反应3ClO-(aq)= (aq)+2Cl-(aq)的ΔH= 。
(3)写出由反应生成和Cl-的热化学方程式: 。
21.根据要求,回答下列问题:
(1)已知甲烷的燃烧热为, 。写出CO燃烧的热化学方程式: ,若、键的键能分别为、,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是 ;1mol按上述方式燃烧时损失的热能是 (保留1位小数)。
(2)煤的气化反应之一为
已知:①
②
③
则上述煤的生成的气化反应的 。实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是 (填“速率问题”或“平衡问题”)。
22.下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列问题:
(1)X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为 -69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式 。
(2)碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,其电子式为 。
(3)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价的含氧酸盐,消耗1.0L 2.2mol•L-1NaOH溶液和1.0molO2,则两种气体中相对分子质量小的气体物质的量为 。
参考答案:
1.C
根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数置换反应以及某些复分解反应(如铵盐和强碱),C或氢气做还原剂时的反应。
A. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应;氢氧化钠溶于水为放热过程但不是放热反应,选项A不符合;
B. 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧属于放热反应;碳酸氢钠分解属于吸热反应,选项B不符合;
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应;氢气在氯气中燃烧属于放热反应,选项C符合;
D. 酸碱中和反应属于放热反应;焦炭与高温水蒸气反应属于吸热反应,选项D不符合。
答案选C。
【点睛】本题考查放热反应和吸热反应,抓住中学化学中常见的吸热反应或放热反应是解题的关键,对于特殊过程中的热量变化的要熟练记忆来解答此类习题。
2.D
A.水分解成氢气和氧气需吸收能量。则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中实现了光能转化为化学能,A正确;
B. 水分解产生氢气和氧气、氢气和氧气生成水时释放能量、则氢能资源丰富,属于可再生能源,B正确;
C. 过程I为化学键断裂、吸收能量,过程II为化学键形成、释放能量,C正确;
D. 2H2O2H2+O2反应时吸收能量,上图所示代表反应中放出能量,D错误;
答案选D。
3.B
A.△H只与始态和终态有关,加入催化剂降低活化能,△H不变,故A错误;
B.根据图像得出热化学反应方程式为:N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) △H=(134-360)kJ·mol-1=-226kJ·mol-1,故B正确;
C.根据图像,反应物的总能量大于生成物的总能量,故C错误;
D.Ea1为正反应活化能,Ea2为逆反应活化能,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,故D错误;
答案选B。
4.C
A.碳与CO2反应属于吸热反应,故A不符合题意;
B.浓硫酸溶于水放出热量,但该过程属于物理变化,不属于化学反应,故B不符合题意;
C.铝热反应属于放热反应,故C符合题意;
D.石灰石分解属于吸热反应,故D不符合题意;
答案为C。
5.B
A.没有标明物质的状态,A错误;
B.拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),依据化学方程式计算反应热为,故其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1,B正确;
C.碳酸的二元弱酸,其电离是分步进行的,电离方程式为:H2CO3⇌H++HCO,C错误;
D.次氯酸钠有强氧化性,可以把+4价硫氧化为+6价硫,则将SO2气体通入NaClO溶液中的方程式为:,D错误;
故选B。
6.C
A、不同物质中P-Cl的键能不同,无法与P-P的键能比较,故A错误;
B、PCl5的状态为固态,与已知反应状态不同,无法求算,故B错误;
C、②式减去①式,消去了P4,可得4Cl2(g)+4PCl3(g)=4PCl5(g) ∆H=(b-a)kJ•mol‾1,把键能带入∆H的表达式可得:4(Cl-Cl)+4×3×1.2kJ•mol‾1-4×5c kJ•mol‾1=(b-a)kJ•mol‾1,得出E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJ•mol‾1,故C正确;
D、①式×5减去②式×3,消去了Cl2,可得2P4(g)+12PCl5(g)=20PCl3(g) ∆H=(5a-3b)kJ•mol‾1, 把键能代入∆H的表达式可得:2×6(P-P)+12×5c kJ•mol‾1-20×3×1.2c=(5a-3b)kJ•mol‾1,得出E(P-P)=(5a-3b+12c)/12 kJ•mol‾1,故D错误;
答案选C。
7.C
A. 图象分析可以知道,反应物能量低于生成物,反应为吸热反应,反应物总能量+吸收的热量=生成物总能量,产物C的能量不一定高于反应物的总能量,A错误;
B. 若该反应中有电子得失为氧化还原反应,但是反应是吸热反应,不能自发进行,非自发进行的氧化还原反应不能设计为原电池,B错误;
C. 当反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应的的焓变为正值,反应为吸热反应,符合图象变化,C正确;
D. 反应物A和B的转化率和起始量变化量有关,若起始量不同,转化率也不同,D错误;
正确选项C。
8.B
①水的稳定的氧化物应是液态水而不是气态水,故①错误;
②燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l);△H = -5518kJ·mol-1,故②正确;
③在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol水,放出的热量为中和热,未标明物质的状态,正确的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,故③错误;
④在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应是放热反应,焓变为负值,故④错误;
故选:B。
9.B
A.根据图分析,1摩尔氮气和3摩尔氢气完全反应生成2摩尔氨气时放出热量为92KJ,所以不选A;
B.加入催化剂,反应的活化能降低,所以正确,选B;
C.加入催化剂不影响焓变,错误,不选C;
D.正反应的活化能和逆反应的活化能不相等,错误,不选D。
10.D
A.根据图示,可写出2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) ∆H6、2NaCl(g)=2NaCl(s) ∆H7、2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(s) ∆H8,根据盖斯定律可知∆H6+∆H7=∆H8,A项正确;
B.NaCl(g)变成NaCl(s)只是物质状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化,B项正确;
C.结合图示,根据盖斯定律,∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7=∆H1,C项正确;
D.2Na(s)→2Na(g)需要吸收能量,即∆H2>0,D项错误;
答案选D。
11.D
A.反应物总能量低于生成物总能量的反应为吸热反应,故A错误;
B.石墨和金刚石完全燃烧的化学方程式相同,但石墨转化为金刚石吸热,则相同条件下,12g的石墨和金刚石分别充分燃烧时,金刚石放出的热量高于石墨,故B错误;
C.将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,因可逆反应不可能进行到底,反应生成的氨气的物质的量小于1mol,则该条件下每生成1mol放热大于19.3kJ,故C错误;
D.反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应,即反应物的键能之和小于生成物的键能之和,则有,解得,故D正确;
故选D。
12.B
由题目给出的化学键键能可计算得该反应得故选B。
13.(1)NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) ΔH = -234 kJ·mol-1
(2) 环形玻璃搅拌棒 保温,防止热量散失,减小实验误差
(3)NaOH(aq) +H2SO4(aq) =Na2SO4(aq) + H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1
(1)∆H=反应物总键能-生成物的总键能=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,热化学方程式为NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) ΔH = -234 kJ·mol-1;
(2)装置图中实验仪器A是环形玻璃搅拌棒,中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是隔热,防止热量散失;故答案为:环形玻璃搅拌棒;隔热,防止热量散失;
(3)中和热为57.3kJ/mol,则硫酸与NaOH反应的中和热的热化学方程式为NaOH(aq) +H2SO4(aq) =Na2SO4(aq) + H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1。
14.(1)固体垃圾
(2) 干馏 气化 液化
(3)隔绝空气
(4)可燃性气体
(5)液体有机物
【解析】略
15.(1)放热
(2)低
(3)
(4),石墨
(1)根据描述当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明广口瓶内温度升高,气体体积膨胀,故反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)反应为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量,故答案为:低;
(3)已知B为水,写出一个符合题中条件的化学方程式,故答案为:或其他合理答案
(4),石墨和反应生成的热化学方程式为:,石墨 ,该方程式由第一个热化学方程式系数乘2并与第二个热化学方程式相加得到,所以,故答案为:,石墨 。
16. HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol △H1=△H2<△H3 -51.8kJ/mol 不相等 相等 D
(1)稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(2)NaOH、Ca(OH)2都属于强碱,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热的,稀氨水和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,放热反应的∆H②>①>③
(1)量取50mL酸和碱溶液需要用量筒,混合后要充分反应需要环形比例搅拌棒,故答案为:量筒、环形玻璃搅拌棒;
(2)设量取浓溶液VmL,根据溶质守恒,V=3.4mL;
(3)根据表格中数据可以看出第3次数据误差较大,舍去。通过实验1和2求出平均升高温度,,50mL0.25mol/L溶液和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应生成水0.025mol, ;
(4)①配制溶液时,量筒量取浓硫酸时仰视读数,浓硫酸取多了,配制的溶液浓度偏大,放出的热量Q偏大,为负值,偏小;
②向溶液中加碱时,分多次加入NaOH溶液,造成热量散失,Q偏小,为负值,偏大;
③是生成1mol水的焓变,与溶液所取得体积无关,实验时使用的酸、碱溶液体积均为100mL对无影响;
④测完酸的温度计直接用来测量碱的温度温度计上沾有的酸和碱反应放热,造成热量损失,Q偏小,为负值,偏大;
⑤金属是热的良导体,用铜制搅拌器搅拌造成热量损失,Q偏小,为负值,偏大;
(5)②中氨水电离吸热,③中生成水和硫酸钡,放出的能量最多,④中醋酸和氨水电离均要吸热,放出的能量最少,因此中和反应反应热:④>②>①>③;
18.(1)
(2)环形玻璃搅拌棒
(3)abc
(4) 相等 不相等
(5)偏小
(1)
中和热的条件之一是生成1mol液态水,即二元酸稀硫酸的化学计量数是 ,稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式;
(2)
测定反应热需要溶液温度均匀,缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
(3)
a.实验装置保温、隔热效果差,化学反应放出的热量一部分损失,造成测量不准确,a选;
b.实验量取盐酸时误取了浓硫酸,浓硫酸稀释过程放出热量,造成测定温度过高,b选;
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度,会有部分碱与酸发生化学反应放热,造成测定酸的初始温度不准确,c选;
故选:abc;
(4)
50mL 0.50mol/L的盐酸与40mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应生成0.022mol水,放出的热量大于生成0.02mol的水放出热量,因此与上述实验相比,所放出的热量不想等;中和热规定了生成水的物质的量为1mol,无论生成多少水,最终都要换算成生成1mol水时放出的热量,因此中和热相等,放出的热量不相等;
(5)
由于氨水是弱电解质,电离需吸热,测得的中和热数值会偏小。
19.
(1)先计算乙醇的物质的量,再计算1mol乙醇完全燃烧放出的热量并写出热反应方程式。
(2)根据断键吸收的热量和成键放出的热量进行计算。
(3)先计算10g硫磺燃烧放出的热量,再计算1mol(即)硫磺燃烧放出的热量,再写热反应方程式。
(1)乙醇的物质的量为,常温下和一定量的氧气混合后点燃,恰好完全燃烧,放出热量,则乙醇完全燃烧放出的热量为,该反应的热化学方程式为;故答案为:。
(2)根据硅晶体中的成键特征可判断,中有键,反应物总键能-生成物总键能,则的;故答案为:。
(3)硫磺燃烧共放出热量,则(即),硫磺燃烧放出的热量为所以硫磺的燃烧热为,热化学方程式为;故答案为:;。
【点睛】热反应方程式书写是要注意在计算时转化关系,转化成1mol物质放出的热量或吸收的热量,再书写热化学方程式。
20.(1)
(2)-117 kJ·mol-1
(3)4(aq)=3(aq)+Cl-(aq) ΔH=-138 kJ·mol-1
(1)物质具有的能量越高,其稳定性越弱,故最不稳定的离子是;
(2)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,则反应3ClO-(aq)= (aq)+2Cl-(aq)的ΔH=63 kJ·mol-1+0×2-60 kJ·mol-1×3=-117 kJ·mol-1;
(3)由生成和Cl-的反应为4 (aq)=3(aq)+Cl-(aq),该反应的ΔH=38 kJ·mol-1×3+0×1-63 kJ·mol-1×4=-138 kJ·mol-1
21.(1) 188.7kJ
(2) 速率问题
(1)题中已知①
已知甲烷的燃烧热为,可写出热化学方程式
②
由方程式(②×3-①) × 可得CO燃烧的热化学方程式
;
根据=反应物总键能-生成物总键能,键能+×-2×=,求得键能为,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是;
1mol按上述方式燃烧时放出热量为kJ≈701.3 kJ,损失的热能是890kJ -701.3kJ=188.7kJ;
(2)根据盖斯定律,方程式①×2+③×2-②,可得 ==;催化剂能加快反应速率,但不影响平衡状态,实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是速率问题。
22. Si(s) + 2Cl2(g) === SiCl4(l) ΔH= −687kJ•mol−1 0.90mol
根据题给信息及热化学方程式的书写规则书写热化学方程式;根据烃分子的最简式及烯烃的性质分析烃的种类,书写电子式;根据原子守恒,电子守恒进行氧化还原反应的相关计算。
根据元素在周期表中的位置,可知X为Si,Y为O,Z为Cl,
(1)X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为−69℃和58℃,说明常温下为液体,生成SiCl4,反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) △H=−687kJ/mol,故答案为:Si(s) + 2Cl2(g) = SiCl4(l) ΔH= −687kJ•mol−1;
(2)该烃分子中碳氢质量比为9:1,则N(C):N(H)=:=3:4,最简式应为C3H4,有2个不饱和度,依据碳化钙与水反应推测,其为炔烃,4个H由2个Mg代替(通过带电量来替换),故其电子式为,Q为Mg2C3,与水反应的方程式为 Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑,故答案为:;
(3)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成两种气体为NO、NO2,最终转化为NaNO3,1mol氧气参与反应转移电子的物质的量为4mol,设出NO、NO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据N原子从Cu中得到的电子,之后又都转移给O2,以保持电子数守恒关系;同时气体被氢氧化钠吸收时,N原子一直保持守恒、个根据N与Na原子守恒关系可得:x+y=1.0L×2.2mol•L-1=2.2mol,根据N元素与氧元素电子转移守恒得:3x+y=2×2×1=4mol,即:,解得:x=0.9,y=1.3,相对分子质量较小的NO为0.9mol,故答案为:0.90mol。
【点睛】此题的难点在于第三问,解决此类问题的关键是守恒思想,最终产物为NaNO3,根据原子守恒分析得生成的两种气体中N原子数目与Na原子守恒;根据反应中N元素化合价变化,分析N元素的电子与O元素电子得失守恒情况。