内容正文:
第一章《化学反应的热效应》单元检测题
一、单选题
1.下列反应的能量变化与如图所示图象相符的是
A.浓硫酸的稀释 B.生石灰与水反应
C.二氧化碳通过灼热的炭 D.醋酸和氢氧化钙溶液反应
2.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)的设计存在缺陷
D.若用NaOH固体测定中和热,则测得中和热的偏高
3.下列说法或表示方法正确的是
A.一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成HI放热,其热化学方程式为:
B.已知乙炔的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式可表示为:
C. ;
D.P(s,红磷)(s,黑磷) ;P(s,红磷)=P(s,白磷) ;由此推知,最稳定的是黑磷
4.下列说法或表示法正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.由C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9 kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H=-57.3 kJ/mol,故将含1 molCH3COOH的醋酸溶液与含1 molNaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJ
D.在101 kPa时,2 gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-285.8 kJ/mol
5.由金属单质和氯气反应得到CaCl2和BaCl2的能量关系如图所示(M=Ca、Ba)。下列说法不正确的是
A.∆H1+∆H3<0 B.∆H4>∆H5
C.∆H2(Ba)<∆H2(Ca) D.∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H
6.关于热化学方程式,下列说法正确的是
A.和充分反应后放出热量196.6,则
B.的单位中“”是指“每摩尔反应”
C.已知,则HNC(g)更稳定
D.甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式表示为
7.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是
A. ,则相同条件下,2mol HF(g)的能量大于1mol (g)和1mol (g)的能量之和
B.密闭容器中,9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热充分反应,放出19.12kJ热量,则
C.2g 完全燃烧生成液态水,放热285.8kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D.若 ; ,则硫的燃烧热为
8.热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ/mol和H(g)+H(g)=H2(g) ΔH=-435.7 kJ/mol表示
A.氢原子的能量比氢分子的能量低
B.一个氢原子与一个氢原子结合生成1个氢分子且放出435.7 kJ的能量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ
D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量
9.下列变化中,不属于吸热反应的是
A.与固体反应 B.高温分解反应
C.生石灰跟水反应 D.盐酸与碳酸氢钠溶液反应
10.下列说法正确的是
A.在101KPa时,1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫中和热
C.反应热就是焓变
D.简易量热计由内筒,外壳,隔热层,杯盖,温度计,玻璃搅拌器构成
11.下列说法正确的是
A.任何中和反应所放出的能量均可叫中和热。
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热。
C.中和热的数值随生成水的物质的量的多少而变化。
D.1molHCl和1molNaOH反应生成1molH2O的焓变为中和热
12.下列各反应中,符合如图所示能量变化的是( )
A.HCl和NaOH的反应
B.Al和盐酸的反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
13.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________
A.484 kJ·mol-1 B.744 kJ·mol-1
C.-484 kJ·mol-1 D.-744 kJ·mol-1
14.下列说法正确的是( )
A.H2的热值(单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,叫做燃料的热值)为142.9kJ⋅g-1,则氢气燃烧的热化学方程式可表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-285.8kJ⋅mol-1
B.反应A(g)=2B(g),若正反应的活化能为EakJ⋅mol-1,逆反应的活化能为EbkJ⋅mol-1,则△H=(Ea-Eb)kJ⋅mol-1
C.能自发进行的化学反应,一定是△H<0、△S>0
D.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子百分数,从而增加有效碰撞的次数
15.下列反应是吸热反应的是
A.镁条与稀H2SO4反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.氢氧化钠溶液和稀盐酸反应 D.甲烷在O2中的燃烧反应
二、填空题
16.两个多月的化学学习,我们初步感受到了化学的重要性和化学的美,形成了一些化学观念。
(1)物质是由微粒构成的。如铁是由铁原子构成,氧气是由 构成。
(2)物质是变化的。如汽油挥发是物理变化, 是化学变化。物理变化与化学变化的本质区别是 。
(3)化学反应伴随能量的变化。如酒精可作燃料,其燃烧是将 能转化为 ;
(4)建立家庭实验室,是学习化学的有效方式。请填写下列物品可以替代的实验仪器的名称:
筷子: ,汤匙: ,塑料吸管: ,
杯子: ,塑料瓶: ,蜡烛: 。
17.NH4VO3在高温下分解产生的V2O5可作为硫酸工业中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=p的催化剂,其催化原理如图所示。
过程a和过程b的热化学方程式为V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g),ΔH=q;V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s),ΔH=r。请写出过程c的热化学方程式: 。
18.与焦炭、完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成的液态化合物,放热,该反应的热化学方程式为 。
三、实验题
19.50mL1.0mol•L-1盐酸跟50mL1.1mol•L-1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1) (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)如果改用60mL1.0mol•L-1盐酸跟50mL1.1mol•L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (填“增加”“减少”或“不变”);所求中和热数值 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(4) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液。
(5)该实验小组了三次实验,每次取溶液各50mL,记录如下原始数据,请完成表格。
(提示:数据处理时要注意选择正确的数据进行计算):
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2-t1)/℃
1
25.0
32.6
2
25.1
31.8
3
25.1
31.9
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g•cm-3,中和后混合液的比热容(c=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1)则该反应的中和热为ΔH= (保留小数点后一位)。
(6)上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1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.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
20.化学反应的能量变化通常表现为热量的变化。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100mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取100mL0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液和盐酸溶液一并到入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。 大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(2)反应过程中NaOH溶液的浓变为0.55 mol·L-1不是0. 50 mol·L-1的原因是 。
(3)将NaOH溶液倒入盐酸溶液中的正确操作是___________(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入
C.一次迅速倒入 D.一边搅拌一边滴入
(4)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1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
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
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH = (结果保留一位小数)。
21.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开1mol H—H键、1mol I—I、1mol H—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。在化学反应过程中,是将 转化为 。
(3)50mL 0.50mol•L﹣1盐酸与50mL 0.55mol•L﹣1 NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中的热量可计算中和热.回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 .
②烧杯间填满碎纸条的作用是 .
③大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
④实验中改用60mL 0.50mol•L﹣1盐酸跟50 mL 0.55mol•L﹣1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”),简述理由: 。
⑤用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
试卷第4页,共8页
试卷第1页,共8页
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参考答案:
1.C
【分析】由图可知,生成物的能量高于反应物,该反应为吸热反应,据此解答。
【详解】A.浓硫酸的稀释属于物理变化,不是化学变化,故A错误;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,是放热反应,故B错误;
C.二氧化碳通过灼热的碳,生成一氧化碳,是吸热反应,故C正确;
D.醋酸和氢氧化钙溶液发生酸碱中和反应,是放热反应,故D错误;
故选C。
2.C
【详解】A.(a)是金属与酸的反应,是放热反应;(b)是氢氧化钡晶体与氯化铵反应,属于吸热反应;(c)酸碱中和反应是放热反应;因此放热反应只有(a)和(c),故A错误;
B.铝粉和铝片本质一样,放出热量不变,只是铝粉参与反应,速率加快,故B错误;
C.实验(c)的设计存在缺陷,缺少环形玻璃搅拌器,里面的小烧杯口应该与大烧杯口相平,故C正确;
D.氢氧化钠固体溶解时也要放出热量,最终使测定中和热的数值偏高,偏低,故D错误;
故答案为C。
3.D
【详解】A.一定条件下,将0.5molH2和0.5molI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放热akJ,因为反应可逆,反应1molH2和1molI2(g)放出的热量要大于2a,其热化学方程式为:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH<-2akJ/mol,A错误;
B.已知乙炔的燃烧热为1300kJ⋅mol-1,则乙炔燃烧的热化学方程式可表示为:2C2H2(g)+5O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ/mol,B错误;
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,硫的燃烧反应放热, S(g) 的能量>S(s)的能量,ΔH1<ΔH2,C错误;
D.能量越高越不稳定,能量越低越稳定,由P(s,红磷)=P(s,黑磷)ΔH<0,此推知黑磷比稳红磷稳定,由P(s,红磷)=P(s,白磷)ΔH>0,此推知红磷比白磷稳定,由此可知最稳定的是黑磷,D正确;
故选D;
4.B
【详解】A.蒸汽硫转化为固体硫需要放热,等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,产物相同,因此前者放出的热量多,故A错误;
B.石墨转化为金刚石属于吸热反应,说明等物质的量的石墨的能量低于金刚石的能量,能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.CH3COOH是弱电解质,而弱电解质的电离吸热,故将含1 molCH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ,故C错误;
D.2 g H2的物质的量为1mol,而放热反应的ΔH<0,故氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6 kJ•mol-1,故D错误;
故答案选B。
5.A
【详解】A.∆H2和∆H3分别代表M元素的第一电离能和第二电离能,均大于0,所以∆H1+∆H3>0,A项错误;
B.Cl2 (g)断键形成两个气态氯原子,该过程吸热,所以∆H4>0,气态氯原子得到一个电子可以形成稳定的8电子结构,该过程放热,所以∆H5<0,因此∆H4>∆H5,B项正确;
C.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,所以第一电离能:Ba<Ca,即∆H2(Ba)<∆H2(Ca),C项正确;
D.由盖斯定律可知:∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H,D项正确;
故选A。
6.B
【详解】A.二氧化硫和氧气反应为可逆反应,反应不完全,若和充分反应后放出热量196.6,则两者完全反应放出热量大于196.6kJ,A错误;
B.的单位中“”是指“每摩尔反应”,B正确;
C.已知,说明该反应为吸热反应,则HCN (g)更稳定,C错误;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,不是生成气体水而应该是生成液体水,D错误;
故选B。
7.B
【详解】A. ,反应放热,则相同条件下,2mol HF(g)的能量小于1mol (g)和1mol (g)的能量之和,A错误;
B.密闭容器中,9.6g硫粉(0.3mol)与11.2g铁粉(0.2mol)混合加热充分反应,放出19.12kJ热量,则1mol铁粉完全燃烧放出的能量是5×19.12kJ=95.6kJ,热化学方程式为 ,B正确;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,2g (1mol)完全燃烧生成液态水,放热285.8kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ,C错误;
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,若 ,则硫的燃烧热为,D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.H(g)+ H(g)= H2 (g),△H = -435.7kJ/mol,表示氢原子结合成氢气过程是放热反应,依据能量守恒可知,氢原子能量高于氢气分子,故A错误;
B.热化学方程式中的计量数只表示物质的量不能表示微粒数,故B错误;
C.反应的焓变是对应化学方程式中物质聚集状态,按照计量数全部反应时放出的热量,1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ,故C正确;
D.反应的焓变是对应化学方程式中物质聚集状态,按照计量数全部反应时放出的热量,1mol固态碳和1mol气态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量,故D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.与固体反应是吸热反应,故A错误;
B.一般分解反应属于吸热反应,高温分解需要持续加热,是吸热反应,故B错误;
C.一般化合反应属于放热反应,生石灰跟水反应是放热反应,故C正确;
D.盐酸与碳酸氢钠溶液反应是吸热反应,故D错误;
故答案为C
10.D
【详解】A.在25℃、101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做燃烧热,故A错误;
B.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,叫中和热,故B错误;
C.当一个化学反应以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热,只有体系在等压下,反应热等于焓变,故C错误;
D.简易量热计由内筒,外壳,隔热层,杯盖,温度计,玻璃搅拌器构成,故D正确;
故选:D。
11.D
【详解】A.在稀溶液中弱酸和弱碱反应生成1mol水,放出的热量小于中和热,因为弱电解质电离吸热,故A错误;
B.在稀溶液中弱酸和弱碱反应生成1mol水,放出的热量小于中和热,因为弱电解质电离吸热,故B错误;
C.中和热是一个固定值,在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水和可溶性盐,中和热都是-57.3KJ/mol,与生成水的物质的量的多少无关,C错误;
D.1molHCl和1molNaOH反应生成1molH2O的焓变为中和热,符合中和热定义,D正确。
答案为D。
12.D
【详解】从图象分析可知,该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,则是吸热反应;
A.氢氧化钠与盐酸反应,是中和反应,放热,不符合图象,故A错误;
B.铝与盐酸反应,产生H2,属于放热反应,不符合图象,故B错误;
C.甲烷在氧气中燃烧,为燃烧反应,属于放热反应,不符合图象,故C错误;
D.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应,为复分解反应,属于吸热反应,符合图象,故D正确;
答案为D。
13.D
【详解】已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②-①,整理可得热化学方程式2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=-744 kJ·mol-1,故合理选项是D。
14.B
【详解】A、热值是1g燃料燃烧放出的热量,方程式中是4g氢气燃烧,,选项A错误;
B、正反应的活化能逆反应的活化能,选项B正确;
C、只要反应的反应就能自发进行,不一定是、,选项C错误;
D、增大反应物浓度,能增大单位体积分子数目,不能增大活化分子百分数,选项D错误;
答案选B。
15.B
【分析】Mg条与稀H2SO4反应、NaOH溶液和稀盐酸反应、甲烷在O2中的燃烧反应都是放热反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应。
【详解】Mg条与稀H2SO4反应、NaOH溶液和稀盐酸反应、甲烷在O2中的燃烧反应都是放热反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,答案选B。
【点睛】本题考查常见的放热反应和吸热反应。常见的放热反应有:大多数化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与水(或酸)的置换反应。常见的吸热反应有:大多数分解反应、C与CO2的反应、C与H2O(g)的反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应等。
16. 氧分子 蜡烛燃烧 是否生成新物质 化学 光能和热能 玻璃棒 药匙 导管 烧杯 细口瓶 酒精灯
【详解】(1)物质是由微粒构成的。如铁是由铁原子构成,氧气是由氧分子构成;
(2)物质是变化的。如汽油挥发是物理变化,蜡烛燃烧的过程中有新物质二氧化碳和水生成,属于化学变化;物理变化与化学变化的本质区别是是否生成新物质;
(3)化学反应伴随能量的变化。如酒精可作燃料,其燃烧是将化学能能转化为光能和热能;
(4)家中的筷子形状、作用与玻璃棒相似,可用于代替玻璃棒;汤匙形状、作用与药匙相识,可以用于代替药匙;塑料吸管形状、作用与导管相似,可以用于代替导管;杯子形状、作用与烧杯相似,可以用于代替烧杯;塑料瓶形状、作用与细口瓶相似,可以用于代替细口瓶;蜡烛作用与酒精灯相似,可以用于代替酒精灯。
17.2VOSO4(s)V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g) ΔH=(p-q-r)kJ·mol-1
【详解】根据盖斯定律,由总的热化学方程式2SO2(g)+O22SO3(g) ΔH=p减去过程a、过程b的热化学方程式,可得过程c的热化学方程式为2VOSO4(s)V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g) ΔH=(p-q-r)kJ·mol-1。
18.
【详解】与焦炭、完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成的液态化合物,化学方程式,由题意可知2molCl2参加反应会放出热量4.85kJ=85.6kJ,所以热化学方程式为:。
19. 不能 偏低 增加 不变 不能 6.75℃ -56.5kJ/mol acd
【分析】利用酸碱中和反应测定中和热,环形玻璃搅拌棒能加速酸碱反应减少热量损失,硬纸板、大小烧杯间的随泡沫均为减少热量损失;通过计算生成一定量的水放出的热量计算生成1mol时的热量计算中和热。
【详解】(1)铜丝搅拌棒是热的良导体,热量散失快,不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏低;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL1.0mol•L-1盐酸跟50mL1.1mol•L-1氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,则放出的热量增加,由于中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,因此所求中和热数值不变;
(4)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,生成硫酸钡沉淀过程中生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2和硫酸代替NaOH和盐酸测中和热;
(5)3次反应前后温度差分别为:7.6℃、6.7℃、6.8℃,第一组误差较大,应舍去,平均温度差为6.75℃,50mL1.0mol•L-1盐酸跟50mL1.1mol•L-1氢氧化钠溶液的质量和m=100mL×1g/mL=100g,c=4.184J∙g-1•℃-1,代入公式Q=cm△t得生成0.05mol的水放出热量Q=4.184J∙g-1•℃-1×100g×6.75℃=2.8242kJ,即生成0.05mol的水放出热量2.8242kJ,所以生成1mol的水放出热量为2.8242kJ×=56.5kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.5kJ/mol;
(6)上述实验数值结果56.5kJ•mol﹣1比57.3kJ•mol﹣1偏小。
a.装置保温、隔热效果差,使得散失的热量偏多,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,a正确;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的NaOH体积偏大,但盐酸的物质的量不变,且为少量,则放出的热量不变,中和热的数值无影响,b错误;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,使得散失的热量偏多,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,c正确;
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度,HCl溶液的起始温度偏高,测得的温差偏小,热量偏少,中和热的数值偏小,d正确;
故答案为acd。
20.(1) 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 防止热量散失
(2)确保盐酸完全被中和
(3)C
(4)△H1=△H2<△H3
(5)- 51.8 kJ/mol
【解析】(1)
仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器;本实验的关键是要防止热量散失,大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量散失;
(2)
本实验中盐酸和NaOH浓度相同,NaOH溶液浓度稍大于盐酸浓度,目的是确保盐酸被完全中和;
(3)
为减少热量散失,本实验中需要将NaOH溶液一次迅速倒入盐酸溶液中,选C;
(4)
稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液与盐酸反应的离子方程式均为H+(g)+OH-(aq)=H2O(l),其中和反应热ΔH1=ΔH2,稀氨水中NH3·H2O是弱电解质,反应过程中电离还要吸收热量,故放出的热量比强碱时少,故△H1=△H2<△H3;
(5)
第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.1℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.1℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.4℃,反应后温度为:25.6℃,反应前后温度差为:5.2℃,改组数据严重偏离另外两组数据,舍去;50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×=1.036kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.2959kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.2959kJ×=51.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol。
21.(1)放热
(2) 放出 11 化学能 热能
(3) 环形玻璃搅拌棒 隔热 偏小 不相等 相等 因为中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关 偏小
【详解】(1)因为反应物的总能量大于生成物的总能量,所以反应为放热。
(2)1mol氢气和1mol碘反应生成碘化氢的反应热为436+151-299×2=-11kJ,所以反应放出了11kJ的热量,在化学反应过程中是将化学能转化为热能。
(3)①中和热实验测定中,需要环形玻璃搅拌棒;
②烧杯间填满碎纸条的作用是隔热;
③如果不盖硬纸板,会有热量损失,实验数值偏小;
④因为反应的酸和碱的物质的量改变,所以放出的热量不相等,但因为中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关,所以所求的中和热相等;
⑤因为氨水有电离平衡,电离吸热,所以实验测得的中和热的数值会偏小。
答案第8页,共8页
答案第7页,共7页
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